Бджілиний анатомічний посібник: повне керівництво щодо будови тіла медоносів

Три Основні Частини Тіла

Метелик (Apis mellifera) побудований з трьох основних частин тіла, або тегамет – голови (чутливі органи, щелепи та мозок), грудей (крила, ноги та потужні м’язи польоту) і черевника (травні, репродуктивні та дихальні органи, а також залози для виробництва воску та жало). Кожна частина вкрита сегментованим хітиновим екзоскелетом, який забезпечує захист і структурну підтримку, одночасно дозволяючи гнучке рухливість у суглобах. Екзоскелет також містить тілові волоски, що використовуються для відчуття навколишнього середовища, збору пилку та терморегулювання.

Розмір і пропорції тіла варіюються залежно від касти: робітника вимірює приблизно 12-15 мм і важить близько 0,10-0,12 г, королівна більша – 18-20 мм та 0,18-0,25 г (в основному для забезпечення простору для її роздутих яєчників), а трут має розміри 15-17 мм і важить 0,20-0,23 г з більш міцною будовою.

Голова: Очі, Антени та Ротовий Апарат

Голова містить сенсорний центр бджоли. Два великих багатоочних органа чуття, що складаються з тисяч окремих елементів (омматидії – близько 6900 в роїв та приблизно 13000 у трутнів, чиї більші очі допомагають їм помічати королеву під час спарювання), виявляють рух, форму та колір, включаючи ультрафіолетове світло, невидиме для людини. Бджоли не бачать червоного кольору, сприймаючи його як темно-коричневий, але їхня чутливість до УФ-випромінювання розкриває «путівки до нектару» на квітах, які нам невидимі. Три прості очі (оцелли) розташовані над головою та виявляють інтенсивність світла, а не зображення, допомагаючи бджолі підтримувати орієнтацію та стабільність польоту.

Пара антени є основним хімічним та тактильним органом бджоли, наповненим тисячами сенсорів, які виявляють запахи, феромони, дотик, температуру, вологість та повітряні потоки – необхідні для збору нектару, навігації та комунікації в медовусі.

Ротовий апарат поєднує щелепи для пережовування воску, прополісу та пилку з хоботом (гнучким, трубочкоподібним язиком) для смоктування нектару та води. Хобот може розтягуватися далеко за межі голови, щоб дістатися до нектару глибоко всередині квіток.

Груддя: Крила, Ноги та М'язи Рухів

Груддя складається з трьох злитих сегментів (прогруддя, мезогруддя, метогруддя), кожен з яких несе пару ніг, а крила прикріплені до задніх двох сегментів. Дві пари мембранових крил – передні та задні – фіксуються разом у польоті за допомогою мікроскопічних гамусів, що фактично діють як єдиний аерофор. Частота удару крилами коливається приблизно від 200 до 250 ударів на секунду, вироблюється потужними непрямими м’язами польоту, які займають значну частину грудної клітки та споживають величезні обсяги енергії відносно розміру тіла.

Шість ніг спеціалізовані парами: передні ноги мають отвір для чищення антен; середні ноги допомагають у загальному пересуванні та маніпулюванні навантаженнями з пилком; а задні ноги несуть кобилки – вигнуті, волосяникоподібні ділянки, де збиральники пилку упаковують пилок, змочене нектаром для повернення додому. Одиночний збиральник може переносити від 15 до 30 мг пилки за один політ.

Живіт: травлення, залози та жало

Живіт містить приблизно десять гнучких сегментів, які містять травний тракт, дихальні структури, репродуктивні органи, залози воску та (у роботів і маток) пристосування для уколювання. Кишківник простягається від рота через зернофорки ("медовий шлунок"), розширювальну камеру зберігання, яка може вмістити до 40-70 мг нектару – майже вагу власного тіла бджоли, відокремлену від справжнього травлення. Клапан, що називається провентикулом, фільтрує пилкоподібні частинки та контролює те, що потрапляє в тонкий кишківник, де відбувається травлення та поглинання поживних речовин; товстий кишківник реабсорбує воду перед тим, як відходи зберігаються до очисного польоту.

Робочі бджоли мають чотири пари залоз воску на нижній стороні сегментів 4-7 живота, які активуються переважно між приблизно 12 і 18 днями життя, виділяючи воскові пластини, що використовуються для будівництва вощини. Жало – модифікований яйцевідкладальний орган: у роботів воно гобке та відпадає після використання (вбиваючи бджолу), тоді як гладке жало матки дозволяє їй повторно уколювати, переважно проти інших маток, а не під час захисту колонії. Уколювання вивільняє сигнальну феромонову речовину, яка залучає інших захисників. Кілька запахових залоз – включаючи залозу Насонова на кінці живота (орієнтуюча феромонова речовина) та щелепні залози в голові (феромонний сигнальний сигнал) – доповнюють хімічний інструментарій зв’язку бджоли.

Внутрішні Системи: Дихання, Кровообіг та Нервова Система

Бджоли не мають легень. Замість цього, мережа трахей розгалужується від зовнішніх отворів, званих спіракулами (на грудях і черевній порожнині), до мікроскопічних трахеолець, які безпосередньо доставляють кисень окремим клітинам та видаляють вуглекислий газ – надзвичайно ефективна система, яка підтримує величезні метаболічні потреби польоту. Кровообіг є відкритим: простий трубчастий серцевий м'яз (спинний сосуд) перекачує гемолімфу, інсектний еквівалент крові, через тіло, де вона безпосередньо контактує з органами, замість того щоб текти по венах і артеріях. Гемолімфа транспортує поживні речовини, гормони та імунні клітини, але – на відміну від кровообігу у хребетних тварин – вона не переносить кисень, оскільки цю функцію виконує повністю трахеальна система.

Мозок, хоч і крихітний (приблизно один кубічний міліметр, з приблизно одним мільйоном нейронів), є великим відносно до розміру тіла та підтримує надзвичайно складну поведінку: навігацію, асоціативне навчання, просторову пам’ять і декодування «вагглера» танців. Вентральний нервовий стовп проходить вздовж тіла з сегментарними гангліями, які обробляють багато рефлексів локально, без потреби в інформації від мозку.

Анатомічні відмінності між королевою, робітницею та розплодним медузою

Три касти поділяють одну й ту саму базову будову тіла, але відрізняються там, де їхні функції вимагають цього. Королева має великі, повністю розвинені яєчники (до приблизно 200 овариолів) та сперматеку, яка зберігає сперму, отриману під час спарювання, протягом кількох років, що дозволяє їй відкладати близько 2000 яєць на день; у неї немає пилкових кишень і гладкий, багаторазово використовуваний жало. Робітниці мають зменшені яєчники (зазвичай нефункціональні), пилкові кишені, воскові залози та гострий жало, призначене для одноразового захисту. Розплодні медузи більш міцні, не мають жала та пилкових кишень, але володіють надзвичайно великими простими очима для виявлення королеви під час високошвидкісних спарювальних польотів, а також репродуктивними органами, необхідними для спарювання – одноразове явище, яке коштує розплодному медузі життя.

Frequently asked questions

Спробуйте наживо

Усе, що вище, працює прямо у вашому браузері — відкрийте the simulation і змінюйте параметри під час роботи. Нічого не встановлюється, нічого не завантажується на сервер, уся модель живе в одній вкладці.