Кровообращение и дыхание пчёл

    Кровь пчелы - бесцветная жидкость (плазма) - называется гемолимфа. В ней нет красных кровяных телец (эритроцитов), содержащих гемоглобин, поэтому она в отличие от кро­ви высших животных не выполняет функции переносчика кислорода к клеткам организма. Гемолимфа омывает все внутренние органы, ткани, клетки, доставляя им питатель­ные вещества, и одновременно вбирает в себя продукты рас­пада, которые выделяются из тела специальными органами выделения. У пчел, как и у других насекомых, гемолимфа не свертывается, так как не содержит фибриногена. Защит­ные (фагоцитарные) функции гемолимфы выполняют фор­менные кровяные тельца - гемоциты. Они свободно плавают в гемолимфе, поглощая попавшие в организм болезнетворные бактерии.

Несмотря на то, что у пчел незамкнутая система кровооб­ращения, гемолимфа движется в определенном направлении. Основным органом продвижения гемолимфы является сердце, расположенное в верхней брюшной части тела пчелы. Сердце играет роль насоса, откачивающего кровь из брюшка в голо­вную часть. Оно состоит из трубки, разделенной на пять камер. Каждая камера отделена от соседней клапанами, пропускаю­щими кровь в одном направлении. В боковых стенках каждой камеры имеются отверстия (остии), через которые кровь по­ступает в полость сердца. Передний конец сердца сильно су­жается, образуя тонкую трубку - аорту, которая проходит че­рез всю грудь и, доходя до головы, заканчивается, свободно изливая в головную часть кровь. При переходе аорты из брюш­ка в грудь она образует несколько петель, заключенных в особую влагалищную сумку. Это предохраняет сердце от рез­ких толчков, особенно во время полета, и через сумку кровь получает дополнительно кислород.

В брюшке у пчелы имеются две диафрагмы - брюшная и спинная. Они способствуют работе сердца, и благодаря им движение крови носит направленный характер. У основания ножек, усиков, крыльев имеются пульсирующие пузырьки, нагнетающие кровь в отдаленные узкие участки этих орга­нов. Скорость сокращения сердца у спокойно сидящей взрос­лой пчелы составляет 60-70 раз в минуту, во время движе­ния - около 100 раз, во время полета, особенно с грузом, - 140 – 150 раз.

Продукты питания, поступившие через кровеносную сис­тему к клеткам тела, соединяются с кислородом и окисля­ются. При окислении освобождается энергия и выделяется тепло, необходимое для нормальной жизнедеятельности ор­ганизма. Необходимый кислород поступает через органы ды­хания, которые удаляют из организма продукты распада углекислый газ и воду. У высших животных доставка кислорода к тканям и клеткам осуществляется через замкнутую систему, забирающую кислород из воздуха через легкие.

У пчелы кровь не разносит кислород, воздух непосредст­венно подходит ко всем органам и клеткам тканей через сложную систему мельчайших трубочек - трахей.

В тело пчелы воздух попадает через дыхальца. В них воздух очищается от пыли и посторонних примесей. Дыхаль­ца имеют замыкающий аппарат, и в случае попадания пчелы в отравленную атмосферу они могут наглухо закрываться не пропуская воздуха. На груди пчелы находится три пары на брюшке - шесть пар дыхалец. От дыхалец отходят короткие толстые трубки, впадающие в воздушные мешки, являющиеся резервуаром чистого воздуха. Всего их в голове три пары, в груди четыре парных и два непарных, и одна пара самых крупных воздушных мешков находится по бокам! брюшка. Мешки головы, груди, брюшка соединены между собой. От воздушных мешков отходят разветвляющиеся тра­хеи, переходящие в мельчайшие трахейные капилляры, нанизываемые трахеолами. Они заканчиваются трахейными клетками, имеющими диаметр менее одного микрона. У трахеол очень тонкие стенки, лишенные хитиновой спирали и проницаемые для воздуха. Проникая между клетками тканей они доставляют им кислород и удаляют углекислый газ. Воздухообмен в организме пчелы происходит путем вентиляции с помощью дыхательных движений брюшка. Во время полета пчела вдыхает через переднее дыхальце в груди и все брюшные дыхальцы, а выдыхает через третью пару грудных дыхалец. Эта пара самых больших дыхалец. В спокойном состоянии пчела делает 45-50 дыхательных движений в минуту, в период полета, связанного с активным обменом веществ, число дыхательных движений достигает 120-150 в минуту.

Каждая нормальная пчелиная семья в активный период летом потребляет до 20 л воздуха в час в расчете на 1 кг пчел (около 10 тыс. пчел), в зимний период - до 4 л. При дыхании пчелы выделяют из организма излишки водяных паров. При сильном возбуждении, особенно во время пере­возки, они поедают большое количество корма, особенно жидкого, и их организм не в состоянии освободиться от излишка воды, в результате чего происходит запаривание пчел. Пчелы становятся мокрыми, малоподвижными и погибают. Усугубляет запаривание недостаточная вентиляция улья.

В процессе эволюции пчелы приспособились ко многим п.привычным для человека факторам окружающей среды. Пчелы хорошо себя чувствуют в атмосфере, где содержание углекислого газа может доходить до 9%. В окружающем нас воздухе углекислого газа содержится 0,03%.

Организм пчелы освобождается от продуктов распада с помощью органов дыхания (углекислота, вода) и кишечника ( переваренные остатки).  Растворимые  в  воде продукты белкового обмена - мочевая кислота и соли, попадая в кровь, улавливаются затем органами выделения - мальпигиевыми сасудами. Это своего рода почки пчел. Они имеют вид тонких трубочек длиной до 20 мм и толщиной 0,1-0,01  мм.

Число их колеблется от 80 до 100 и более. Они выбирают из организма мочевую кислоту, углекислый и щавелевокислый  кальций и другие вредные для организма вещества и выделяют их в задний отдел кишечника. Оттуда вместе с

непереваренными остатками продукты распада выделяются наружу. Определенное значение в освобождении от продуктов распада играет жировое тело пчел. Оно покрывает мяг­кой беловатой пленкой внутреннюю полость и внешние стен­ки кишечника. В нем накапливаются и хранятся питатель­ные вещества: жир, белок, гликоген. При недостатке питания питательных веществ жирового тела расходуется орга­низмом пчелы. В жировом теле находятся выделительные клетки, с возрастом в клетках накапливается довольно зна­чительное количество продуктов распада, и они приобретают более темную окраску.