Блог про медоносних бджіл Як бджоли переходять з квітки на квітку
Понеділок, 13 серпня 2018 року
Як бджоли передають від квітки до квітки
Тут у нас проблема. Там, позаду високої живоплоту, величезне поле польових квітів. Багато з цих рослин вимагають від комах-запилювачів переміщення пилку від квітки до квітки. Тут, прямо перед вашим гаражем, знаходиться квітуча колонія медоносних бджіл з великою кількістю брудерів. Пилок є невід’ємною частиною раціону медоносних бджіл, тому бджоли жадають її. Ця стаття вперше з’явилася в American Bee Journal, том 158, No 4, квітень 2018 р., Стор. 449-452.
У вас є проблема біологічної логістики. Квіти мають пилок і хочуть його розподілити. Бджолам потрібна пилок і вони хочуть її отримати. Проблема полягає в тому, що може зробити чесна передача товарів і послуг.
Бджоли та квіти тісно пов’язані
Під час еволюції бджоли та квіткові рослини розробили системи, які доповнюють одна одну. Оскільки рослини не можуть бігати, стрибати, стрибати або плавати, вони придумали способи, як змусити комах виконувати за них цю роботу. Хоча солодкий нектар, спокусливі запахи та привабливі квіти є біологічно дорогими для рослини, запилення бджолами є надійнішим, ніж просто покладання на вітер. Також для цього потрібно набагато менше пилку. Навіть розглядаючи пилок, який бджоли крадуть, квіткові рослини отримують велику користь від запилення комахами.
Хоча ми зазвичай думаємо про медоносних бджіл, які збирають нектар, колонія середнього розміру може зібрати 56 кг пилку за один сезон. З точки зору бджіл, пилок є багатим джерелом білка та інших поживних речовин, таких як вітаміни, мінерали + жири. Це також відносно безпечний спосіб збору. Оскільки пилок не завдає удару у відповідь, їх набагато легше збирати, ніж комах або павуків. У міру того, як рослини ставали більш привабливими для бджіл, бджоли розробляли методи збору, перенесення, переробки та зберігання пилку.
Медоносні бджоли пристосовані
Багато видів бджіл мають індивідуальну асоціацію з певним видом рослин, тоді як інші бджоли шукають їжу у близькоспорідненої групи рослин. Але медоносні бджоли багатошарові, це означає, що вони вигодовують різноманітні рослинні види. Європейська медоносна бджола була інтродукована в Північній Америці, Південній Америці, Австралії, Новій Зеландії та інших регіонах, не пропустивши жодного удару. Квіти в кожному місці були різні - зовсім не те, з чим еволюціонували медоносні бджоли - але це не мало значення. Її пристосування для пошуку, збору та зберігання пилку та нектару спрацювали навіть для рослин, яких вона раніше ніколи не бачила.
Це не означає, що бджоли з однаковим успіхом знаходять і запилюють усі квіти. Ти ні. Наприклад, квіти, які потребують запилення квітів, наприклад, помідори, не запилюються медоносними бджолами. А деякі рослини зі складними частинами квітки або ледве солодким нектаром не приваблюють медоносних бджіл.
ДНК, загорнута у фарбу
Кажуть, що пилкові зерна захищають генетичний матеріал рослини при його перенесенні з однієї квітки на іншу. Щоб переконатися, що генетичне повідомлення не зашифровано або повністю знищено під час транспортування, ДНК укладена в декілька захищених шарів.
У серцевині пилкового зерна пакет генів плаває в цитоплазмі, яка захищена шаром целюлози - інтином. Інтин захищений іншим шаром, екзином. Екзин дуже міцний, стійкий до ультрафіолетового випромінювання, вологи, сухості, тиску та змін рН. Як ви можете собі уявити, вибух непросто пробити.
Врешті-решт, екзин обмотується супер-липким і барвистим шаром, який називається пилковою шпаклівкою. Пилковий шпаклівка запобігає видуванню пилку від квітки, але також дозволяє медоносному бджолу злипати пилок у тверді гранули, які знаходяться на задніх лапах.
Одне з перших, що помічає новий пасічник, - це веселка кольорів на задніх лапах медоносної бджоли. Корбікули, які часто називають пилковими кошиками, розташовані на зовнішній стороні кожної сідниці і охоплюють широку ділянку, оточену жорстким волоссям.
Залежно від вашого регіону, пилкові навантаження бувають різних відтінків білого, жовтого, оранжевого, рожевого, червоного, синього, зеленого, сірого та фіолетового. Оскільки медоносні бджоли відвідують лише один тип квіток за один прикорм - властивість, що називається вірністю квітів, - гранули пилку медоносних бджіл майже завжди мають однорідний колір. Інші повзаючі бджоли з меншою вірністю квітів, наприклад, спотикаючись, часто збирають різнокольорові гранули.
Пил з бджіл
Здебільшого деякі представники бджолосімей збирають нектар, а інші - пилок. Щоб подолати такий розподіл праці, квіти знайшли способи навантажувати пилок на всіх бджіл, незалежно від того, що вони збирають.
Щоб зібрати нектар, бджолам потрібно проникнути глибоко в центр квітки. Оскільки тичинки, що охоплюють пилок, оточують нектар, бджолам доводиться тертися про тичинки, щоб дістатися до нектару. Пилок прилипає до їх волохатих тіл, підтримується електростатичними зарядами та липкістю пилкових зерен.
В результаті навіть бджоли, які не активно збирають пилок, запилять відвідані ними квіти. Коли виловлювач збирає нектар з кожної наступної квітки, пилок, вільно прикріплений до її тіла, злегка натирається на рильце іншої квітки. На відміну від цього, пилкові зерна, які щільно упаковані в шар, не можуть бути легко відокремлені. Натомість вони втрачають запилення.
Багато біологів-запилювачів вважають, що бджоли, що не належать до клітини, є більш ефективними запилювачами, ніж медоносні та джмелі. Замість того, щоб упаковувати пилок у щільні кульки, бджоли, що не належать до клітини, несуть його вільно у пучках волосся, які називаються скопами. Залежно від типу, скопи можуть з’являтися на ногах, під животом або вздовж боків і задньої частини грудної клітки. Пилок, що переноситься в скопах, може легко стиратися з найближчої квітки, збільшуючи ймовірність запилення.
Упаковка корбікул
Медоносна бджола використовує всі шість ніжок для збору та упаковки пилку в свої кубики. Своїми передніми ногами він може зішкребти пилок безпосередньо з пиляків квітки. В інший час вона використовує передні ноги для очищення пилку, який прилипає до її тіла.
Для початку очищення бджола часто гладить стовбур (тип язика) передніми ногами - маневр, що покриває ноги тонкою плівкою нектару. Потім вона погладжує липкі ноги над головою, очима та потилицею. Якщо у неї антени забруднені пилком, вона може протягнути їх через засоби для чищення антен на передніх ногах. Далі вона використовує свої середні дві ноги для подальшого очищення грудної клітки та витирання пилку з передніх ніг.
Важка частина настає далі. Медоносна бджола витирає ліву середню ногу об праву задню і навпаки. Внутрішня поверхня кожного заднього базита покрита товстими рядами волосків, які називаються пилковим гребеням. Потираючи кожну середню ногу об протилежний хребет пилку, він очищає пилок від середніх ніг. Після того, як пилок скупчиться на внутрішній стороні задніх лап, вона готова завантажити кошики з пилком.
Натисніть на пилок
Пилковий прес, який також розташований на задніх лапах, складається з двох плоских пластин, які шарнірно з'єднані між собою. Одна пластинка знаходиться на дистальному кінці гомілки, а інша - на проксимальному кінці базита. Коли нога згинається, пластини розриваються, і бджола може заповнити отвір пилком, який вона зібрала зі свого тіла. Жорстка щетина волосся, яка називається пилковими граблями, оточує отвір, тому все, що йому потрібно зробити, це зішкребти протилежні ноги об пилкові граблі. Поки вона робить цю другу передачу з боку в бік, відкритий прес наповнюється пилком.
Коли вона випрямляє ногу, плоскі пластини примикають до пилку, втілюючи її в пилковий кошик на гомілці. Це дуже нагадує тюбик зубної пасти: коли ви стискаєте обидві сторони, паста виходить із кінчика. Коли бджола стискає пластини, пилок засовується в пилковий кошик. Хоча це здається назад, пилок завжди завантажується і стискається знизу.
Медоносна бджола продовжує наповнювати кошики з обох боків тіла одночасно, при цьому вага рівномірно розподіляється між ними. Оскільки вони можуть переносити на пилок до третини своєї ваги, важливо підтримувати баланс навантаження. Як тільки воно наповнюється на її смак, вона йде додому.
Технічні труднощі
Коли бджоли збирають пилок, все йде не ідеально. Щовесни щонайменше один пасічник надсилає фотографію бджіл з «грибами», що ростуть на спині. Інші цікавляться, чи не отримали їхні бджоли свіжої фарби. Грудні плями можуть бути майже прямокутними або мати виразну форму пісочного годинника.
За словами ентомолога Розанні Маттінглі, медоносні бджоли з цими позначеннями потрапляли у квіти, які видавали велику кількість пилку, і повністю покривали бджолу. Хоча медоносний бджола використовує дві середні ноги для очищення задньої частини грудної клітини, посередині є простір, до якого він не може дістатись з будь-якої сторони. Коли вона витирає кожну сторону грудей, пилок видаляється двома дугами. Отже, як пара склоочисників, їх ноги нагадують увігнутий малюнок у пилку.
В інший час на пилкових гранулах можуть стирчати нитки дивного вигляду. Це насправді нитки, що містять пильовики квітки. Замість того, щоб просто подряпати пилок, бджола схопила всю тичинку. Не зумівши відокремити липкі шматочки, вона знизує плечима і кладе їх у свій кошик - щось може виправити домашня команда.
Інші проблеми можуть виникнути на місці посадки. Бджолі важко спіткнутися біля входу і втратити вантаж. Працівники, що приїжджають і виїжджають, опікуни, що захищають вулик, або трутні, що вилежаться на сонці, можуть випадково вибити гранули з вулика. Хоча це може здатися марним, бджоли зазвичай ігнорують ці гранули.
Здається, проблема полягає в підйомі та носінні. Хоча медоносні бджоли пересувають всілякі предмети, включаючи мертвих бджіл, деформований розплід, дрібних паразитів, шматки картону і навіть деревну тріску, переміщення пилової гранули здається найбільш неможливим завданням. За словами доктора Норм Гері: "Бджолі може знадобитися лише 6-10 хвилин, щоб зібрати повний вантаж пилку". Можливо, простіше зібрати більше пилку, ніж боротися з упертою гранулою в камері зберігання.
Тичинка в Корбікулі: ця медоносна бджола упакувала цілу тичинку у свій пилковий кошик.
Пильовики, що містять пилок, вбудовані в гранулу, і нитка виступає.
Фото Крістофера Ррена.
Розвантаження видобутку
На відміну від нектароносних бджіл, які переносять своє навантаження на іншу бджолу, навантажені пилком бджоли повинні вивантажувати власні вантажі. Опинившись у вулику, вона повинна подорожувати до місця збору пилку, знайти камеру з додатковим простором і покласти в неї свої гранули. Вона робить це, вкладаючи задні ноги в камеру, а середніми ногами натискає на гранули, поки кульки не звільняються. Звільнившись від навантаження, вона може витратити кілька хвилин, видаляючи пилок зі свого тіла і також проливаючи її.
Як тільки лісничий покидає зону зберігання пилку, молоді домашні бджоли тиснуть свіжі гранули в підлогу клітини головами, нижніми щелепами або передніми ногами. Крім того, домашні бджоли додають стимульований мед у гранули разом із ферментсодержащей слиною, що допомагає підтримувати якість. Свіжа пилок погано тримається, тому адекватна підготовка важлива, навіть якщо вона зберігається недовго.
Квіткова вірність
Оскільки для запилення потрібна пухка і пухнаста пилок, можна подумати, що медоносний вулик є останньою зупинкою для квіткового пилку. Але не зовсім. Квітка має ще один шанс розподілити свою ДНК.
Як уже згадувалося вище, вірність медоносних бджіл квітам утримує їх назад до одного виду квітів протягом усієї поїздки на корм. У більшості випадків квіткова вірність чудово підходить для рослини. Якби одна бджола несла багато різних видів пилку, було б менше шансів доставити правильний тип для наступної квітки.
Але вірність квітів має і свої недоліки. Хорошим прикладом недоліку є запилення плодових дерев. Сорти фруктів часто несумісні між собою, що означає, що один сорт повинен схрещуватися з іншим сортом того ж виду. Як результат, сорти яблуні, черешні та мигдалю часто садять у саду, щоб вони могли легко запилювати.
Але на цих деревах часто густі скупчення квітів. Він не повинен перелітати з дерева на дерево, оскільки вся пилок, яку він може нести, знаходиться в одному місці. Однак, якщо воно не рухається від дерева до дерева, запилення не відбувається.
Перенесення пилку в вулик
Незважаючи на цю проблему, дерева все ще перетинають через явище, відоме як перенесення пилку у вулик. Бджоли труться одна об одну в густонаселеному вулику. Коли вони штовхаються, пухка і пухнаста пилок, яка чіпляється за їхні тіла, переходить від бджоли до бджоли. Таким чином переноситься стільки пилку, що бджола, яка ніколи не покидала вулик, запилить першу квітку, яку відвідає.
Швидкість запилення через перенесення вуликів найбільша, коли бджоли запилюють великі монокультури, де інші види пилку є рідкісними, наприклад, у садах. І навпаки, передача пилку у вулик менш ефективна в ситуаціях, коли бджоли шукають їжу на кількох різних рослинах одночасно.
Дама - волоцюга
Пилковий шлях довгий і складний, і для нього потрібні бджоли з багатьма уподобаннями. Наступного разу, коли ви побачите пилковий батут - моє ім’я для тих брудних жінок з пилком від ніг до голови - пам’ятайте, що, незважаючи на поганий догляд, вони зайняті запиленням рослин і підтримують наш світ родючим і зеленим.
Список літератури
Sammataro D, Avitabile A. 1998. Посібник з бджільництва. Ітака, Нью-Йорк. Корнельська університетська преса.
Raven PH, Evert RF, Eichhorn SE. 2005. Біологія рослин, 7-е видання. Нью-Йорк, Нью-Йорк. WH Фрімен і компанія.
Сімпсон М.Г. 2006. Класифікація рослин. Лондон, Великобританія. Elsevier Academic Press.
Mattingly RL. 2012 рік. Виробник меду: Як працівник медоносних бджіл робить те, що робить. Портленд АБО. Прес для медвіжньої трави.
Карон Д.М., Коннор Ж.Ж. 2013 рік. Біологія та бджільництво медоносних бджіл. Каламазу М.І. Преса Вікви.
Гері Н. 2015. Діяльність та поведінка у медоносних бджіл у Дж. М. Грема (Ред.) Вулик та медоносна бджола (с. 271-3108). Гамільтон Іл. Dadant & Sons, Inc.
Вінстон М.Л. 1987. Біологія медоносних бджіл. Кембридж М.А. Преса Гарвардського університету.
Degrandi-Hoffman G. 2015. Запилення врожаю у Дж. М. Грема (ред.) Вулик та медоносний бджола (стор. 803-830). Гамільтон Іл. Dadant & Sons, Inc.
