Нервная система и органы чувств пчел

Сложное и многообразное поведение пчел и пчелиной семьи в целом, а также их взаимодействие с внешней средой могут быть осуществлены благодаря высокоразвитой нервной системе и связан­ным с ней органам чувств.

Нервная система состоит из нервных клеток и отходящих от них нервных волокон. В некоторых участках этой системы нервные клет­ки, скапливаясь, образуют нервные узлы, или ганглии.

В нервной системе пчелы различают централь­ный, периферический и симпатический отделы.

Центральная нервная система состоит из надглоточного узла (го­ловного мозга), подглоточного узла и брюшной нервной цепочки.

Головной мозг расположен над пищеводом и соединен двумя не­рвными тяжами с подглоточным узлом, а последний – такими же тяжами с брюшной нервной цепочкой. По своей функции головной мозг, как центр нервной системы, сходен с мозгом позвоночных животных. По его бокам располагаются большие зрительные доли сложных глаз. От него же отходят нервы к простым глазам, усикам, на которых находятся многочисленные органы осязания и обоняния, и к верхней губе. Подглоточный узел связан с верхней и нижней челюстями и нижней губой пчелы. В надглоточном нервном узле пче­лы сосредоточены особые скопления нервной ткани – так называе­мые грибовидные тела, которые считаются центрами высшей не­рвной деятельности пчелы.

В брюшной нервной цепочке выделяются два узла, расположен­ных в груди, и пять узлов в брюшке. Грудные узлы иннервируют ножки и крылья, а брюшные – соответствующие части брюшка.

Совокупность нервов, связанных с органами чувств, называют периферической нервной системой. Кроме того, специальная система нервов регулирует деятельность пищеварительных органов, сердца, трахей, дыхалец и половых органов пчелы. Это симпатическая не­рвная система.

Органы чувств в своей деятельности непосредственно связаны с нервной системой, которая, по выражению И.П. Павлова, является «посредником» между факторами внешней среды и организмом. У пчелы имеется ряд морфологически обособленных образований, деятельность которых регулируется нервной системой и которые дол­жны быть отнесены к органам чувств — зрения, обоняния, вкуса, осязания, слуха. Хотя пчелам присущи и чувства равновесия, давле­ния, холода и тепла, но до сих пор неясно, с какими образованиями связаны эти ощущения.

Органы зрения имеют очень важное значение для жизнедеятельно­сти пчел и пчелиной семьи. У пчелы пять глаз — три простых и два сложных, или фасеточных. Пчелиная личинка безглазая. Простой гла­зок состоит из окруженной пигментными клетками линзы, к которой примыкают зрительные клетки, связанные через нервные во­локна с мозгом. Сложный, или фасеточный, глаз включает в себя большое количество шестигранных ячеек – фасеток, над каждой из которых находится своеобразно устроенный глазок – омматидий. Каж­дый из них состоит из наружной шестигранной линзы и примыкаю­щего к ней хрустального конуса. Под конусом находится хрустальная палочка, или рабдом, окруженный длинными зрительными клетка­ми, связанными через нервные волокна со зрительными дольками головного мозга пчелы. Каждый омматидий имеет вид тонкой тру­бочки, отделенной от соседних омматидиев слоем светонепроницае­мых пигментных клеток.

В отличие от простых глазков, в каждый омматидий попадает не все изображение, а только его часть. В сложном глазу общее изобра­жение целого предмета складывается из его отдельных частей, вос­принятых омматидиями. Такое зрение называют мозаичным.

Сложными глазами пчела хорошо различает движущиеся предме­ты и определяет форму неподвижных объектов во время полета. Изоб­ражения предметов с помощью простых глазков пчела воспринимает в очень слабой степени. С их помощью она различает, по всей вероят­ности, лишь степень интенсивности света.

Воспринимаемая пчелами область солнечного спектра по сравне­нию с видимой человеком областью смещена в сторону более корот­ких волн. В отличие от людей пчелы воспринимают ультрафиолето­вые лучи (длина волн 300–390 мм), но не воспринимают красные (длина волн 630–800 мм). Они хорошо видят также чистый желтый и синий цвета; различают голубовато-зеленый, фиолетовый и пурпур­ный («пчелиный») цвета, образующиеся в результате взаимодей­ствия ультрафиолетового, синего и желтого отделов спектра.

Установлено, что пчелы характеризуются высокой остротой зре­ния и могут различать мельчайшие детали.

Особенности цветового зрения пчел имеют важное практическое значение. Окраска ульев, нуклеусов в хорошо отличимые ими цвета – синий, желтый и белый – облегчает нахождение ими своего улья, предупреждает возможность блуждания и налетов пчел на пасеке. Особенно важна продуманная окраска нуклеусов при расположении их большого числа на матковыводных пасеках, когда в одном улье находится несколько семеек. При правильной окраске намного сни­жается возможность попадания в чужие семейки маток и их гибели после брачного полета.

Обоняние пчел, как и многих других насекомых, развито хорошо и служит одним из важных средств обнаружения источника корма. Органами обоняния пчел служат многочисленные поровые пластин­ки, прикрывающие небольшие отверстия в хитине и связанные с чувствительными отростками нервных клеток. Поровые пластинки (до 6000) расположены на восьми последних члениках усиков, по­этому пчела с обрезанными усиками не воспринимает запахи. Каждой семье присущ свой особый запах. У пчел имеется специальный, так называемый пахучий орган – Насонова железа, выделяющая секрет со специфическим запахом. Пахучий орган расположен между пятым и шестым тергитами рабочей пчелы. При вытягивании кончи­ка брюшка сумочка пахучего органа выпячивается наружу и секрет железы испаряется.

Вкус пищи воспринимается пчелой через специальные хитиновые палочковидные образования, расположенные в глотке и у основания язычка. Корм, проходя через хоботок, соприкасается с чувствитель­ными окончаниями этих палочек и вызывает химическое раздраже­ние. Пчелы легко различают разную концентрацию сахарного сиропа. Так, 2–4%-ный раствор тростникового сахара не вызывает у них ощущения сладости, и они остаются безразличными к нему. Чем выше (до 60–70%) концентрация сахара в растворе, тем его охотнее забирают пчелы и тем полнее нагружают им медовый зобик. Раствор сахарина у пчел не вызывает ощущения сладости, так же как раствор хинина – горечи. Примеси к сиропу кислот и солей пчелы обнаружи­вают в концентрациях, близких к воспринимаемым человеком.

Осязание осуществляется через многочисленные чувствительные волоски и конусы, расположенные на усиках и других частях тела пчелы.

В жизнедеятельности общественных насекомых, в том числе медо­носных пчел, важное значение имеет акустическая сигнализация. Со­ответствующими исследованиями отечественных и зарубежных авто­ров был вскрыт механизм издавания, передачи и восприятия звуко­вых сигналов, установлена их связь с физиологическим состоянием пчелиной семьи и условиями среды.

Пчеловодам давно известна звуковая сигнализация маток, так называемое их пение накануне выхода второго роя: вышедшая из маточника молодая матка издает тонкие протяжные звуки, на кото­рые более приглушенно отвечают ее сестры, находящиеся в маточни­ках. При этом вышедшая матка прижимается к пустым ячейкам, действующим как резонатор, усиливающий звук. Звуковой сигнал матки слагается из 6–20 импульсов, первый из которых наиболее продолжительный (1 – 1,5 с). Продолжительность последующих им­пульсов 0,25–0,6 с, а паузы между ними и первым импульсом со­ставляют 0,15–0,25 с.

Особые звуки издает пчелиная семья, готовящаяся к роению. Ха­рактерные звуки воспроизводит безматочная семья. Пчелы, нашед­шие обильный источник корма, издают во время «танца» своеобраз­ные звуки, без которых он не оказывает на других особей мобилиза­ционного действия.

Хорошо развито у пчел чувство времени. Оно давно известно пче­ловодам-практикам. Пчелы усиленно посещают источник корма обычно в то время, когда в нем имеется обильная пища. Наиболее интенсив­ный лет их на поля гречихи наблюдают в часы, когда это растение обильно выделяет нектар, и наоборот, они не летают на поля гречи­хи в часы слабого нектаровыделения. Способность семьи направлять пчел на сбор нектара и пыльцы в наиболее благоприятное время суток имеет важное биологическое и практическое значение. Это дает возможность с наименьшими затратами времени и энергии собрать максимальное количество нектара и пыльцы.