ЗООЛОГИЧЕСКИМ ЖУРНАЛ, 2009, том 88, № 1, с. 125-126
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
УДК 638.56
ЗАВИСИМОСТЬ РАЗОГРЕВА ТЕЛА ЗИМУЮЩИХ ПЧЕЛ ОТ ВНЕШНЕЙ ТЕМПЕРАТУРЫ
© 2009 г. Е. К. Еськов, В. А. Тобоев
Российский государственный аграрный заочный университет, Московская обл., Балашиха 143900, Россия
e-mail: ekeskov@yandex.ru Поступила в редакцию 12.02.2008 г.
Семьи медоносной пчелы (Apis mellifera L.) зимуют в состоянии пониженной активности, для чего поддерживают в гнезде относительно высокую температуру (Еськов, 1995, 2003). Сведения о температуре отдельных пчел, образующих скопления (агрегирующихся) в ответ на охлаждение, отсутствуют. Результаты измерений температуры микротермодатчиками, прикрепленными к телу пчел (Esch, 1960), нельзя признать достоверными, поскольку, несомненно, они влияли на их локомоторную активность.
В настоящей работе предпринята попытка использовать инфракрасное излучение пчел для изучения влияния внешней температуры на их разогрев. Для тепловизионных съемок были изготовлены специальные тонкостенные ульи на 7 стандартных сотовых рамок. Съемные передние и боковые стенки на время измерений заменяли полиэтиленовой пленкой, натянутой на деревянные рамки. Сотовые рамки улья соединяли шарнирно по книжному типу. Между ними была натянута пленка, пропускающая инфракрасные лучи. Такая конструкция позволяла быстро раздвигать рамки и фиксировать тепловые процессы в разных местах межсотовых скоплений пчел. Чтобы исключить влияние тепловых потоков, исходящих из улья, тепловизор размещался на расстоянии 0.5 м от летка. Сеанс съемки не превышал 5-6 с. Коэффициент пересчета яркостной температуры в ее реальное значение 1.01.
Подопытные пчелиные семьи содержали по 18000 ± 500 пчел. Их общее количество рассчитывали в начале осени по массе всех пчел в улье, деленной на массу одной особи. Точность измерений массы одной пчелы составляла 1 мг. Высокая вариабельность массы тела пчел, связанная с разным наполнением медовых зобиков и ректумов, позволяла устанавливать их общую численность с ошибкой 7-15%.
Для регистрации инфракрасного излучения пчел использовали тепловизоры ИРТИС-2000 и ThermaCam SC3000, первый из которых обладает высоким температурным (0.05°С), а второй - высоким пространственным разрешением (1.1 мрад). Это позволяло с высокой точностью контролировать температуру тела отдельных пчел и распре-
деление тепловых потоков на всей поверхности их скопления.
Известно, что охлаждение, стимулирующее холодовое агрегирование пчел в межсотовых пространствах, по-разному влияет на плотность их агрегаций и распределение температурных полей (Еськов, 1995). Температурные градиенты в направлении от наиболее разогретой зоны (теплового центра) к верхней и нижней границам скопления пчел существенно различаются по абсолютным значениям и вариабельности. Кверху они меняются незначительно, не превышая в течение зимовки 12°С, а книзу, постоянно изменяясь, достигают 24-28°С. На таком же уровне при -20...-18°С поддерживается разность между внешней температурой и разогревом тела пчел в нижней части их скопления.
Разогрев разных частей тела пчел, находящихся на периферии их скопления, зависит от места локализации и температуры окружающего воздуха. При колебаниях температуры от -1 до -13°С, сильнее всего разогревается грудной отдел пчел. Средние значения температуры грудного отдела на десятые доли градуса отличаются от температуры головного и брюшного отделов. Температура головного отдела приближается к температуре грудного отдела или немного превышает ее. Среднее значение температуры брюшного отдела всегда ниже грудного (таблица).
Понижение внешней температуры отражается на повышении температуры тела пчел в периферических частях их скопления. В наибольшей степени разогреваются пчелы в нижней части скопления, которая охлаждается сильнее. Так, при понижении внешней температуры до -21°С температура грудного отдела у пчел повышалась в среднем на 3.0°С, головного - на 2.6°С и брюшного - на 3.4°С (Р > 0.99), а в верхней части на 1.5, 0.6 и 2.3°С (Р > > 0.95), соответственно. Самая высокая температура (27.9°С) была у грудных отделов некоторых пчел, находившихся в нижней части гнезда при температуре воздуха -13°С. В этой же зоне у отдельных пчел температура брюшного отдела опускалась до 7.5°С (таблица).
В центральной части скопления пчел, как и на периферии гнезда, понижение внешней температуры воздуха отражалось на интенсивности разо-
126
ЕСЬКОВ, ТОБОЕВ
Температура разных отделов тела пчел (°С) на периферии и в центральной части их скоплений в межсотовых пространствах при разной внешней температуре воздуха
Внешняя температура воздуха, °С Часть скопления пчел Объем выборки Температура отделов тела
головного M ± m, lim грудного M ± m, lim брюшного M ± m, lim
-1.0 Нижняя 176 12.7 ± 2.2 12.8 ± 2.4 10.9 ± 1.9
9.7-19.5 9.6-20.1 8.9-17.7
Центральная 185 28.6 ± 3.0 28.5 ± 2.8 27.2 ± 2.5
25.4-35.0 25.7-35.9 24.3-32.8
Верхняя 164 22.8 ± 3.2 22.4 ± 3.1 20.0 ± 2.9
18.7-26.5 17.8-25.6 17.7-23.9
-13.1 Нижняя 134 14.7 ± 3.1 14.7 ± 2.8 14.1 ± 3.3
8.3-27.5 9.0-27.9 7.5-25.4
Центральная 121 29.3 ± 3.4 30.2 ± 2.2 29.0 ± 2.8
25.3-34.7 25.4-35.4 25.1-33.3
Верхняя 142 23.2 ± 2.2 23.6 ± 2.0 21.9 ± 2.5
18.0-26.4 17.3-26.3 16.8-24.7
-20.7 Нижняя 112 15.3 ± 2.6 15.8 ± 3.0 14.3 ± 3.1
8.5-28.8 8.6-29.0 7.8-27.2
Центральная 158 29.8 ± 3.0 30.7 ± 2.5 29.3 ± 2.4
26.8-34.3 24.2-36.0 24.6-33.4
Верхняя 139 23.4 ± 2.6 23.9 ± 2.8 22.3 ± 3.2
18.7-28.2 17.2-29.7 17.6-27.5
грева пчел. В частности, при снижении внешней температуры на 20°С температура головных отделов возрастала в среднем на 1.2, грудных - на 2.2 и брюшных - на 2.1°С (Р > 0.95). В наибольшей степени разогревался грудной отдел пчел (36°С) (таблица).
Таким образом, регуляция температуры внутри скопления пчел, образующегося в ответ на их охлаждение, не связано с наличием единого координирующего центра. Каждая пчела в зависимости от местоположения в скоплении по-разному реагирует на изменения температуры окружающего воздуха. Охлаждение воздуха до температуры, при которой у пчел возникает холодовое оцепенение, интенсифицирует теплогенерацию. Это сопряжено с дополнительными затратами энергии, но способствует защите от переохлаждения (Еськов, 1984) и повышает вероятность выживания при низких температурах, которым подверга-
ются пчелы в период зимовки в условиях умеренного и холодного климата.
БЛАГОДАРНОСТИ
Работа выполнена при поддержке РФФИ (07-04-00305).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Еськов Е.К., 1995. Экология медоносной пчелы. Рязань: Русское слово. 391 с. - 1984. Температура максимального переохлаждения у у медоносной пчелы и ее филогенетическая специфичность // Известия АН СССР. Сер. биол. Т. 2. № 4. С. 535545. - 2003. Индивидуальные и социальные адап тации пчел к зимовке // Успехи совр. биологии. Т. 123. № 4.. С. 383-390. Esch H., 1960. Über die Körpertemperaturen und Warme-haushalt von Apis mellifera // Zeit. vergl. Physiol. V. 43. № 1. P. 305-335.
HEATING OF WINTERING BEE BODIES RELATED TO EXTERNAL AIR TEMPERATURE
E. K. Es'kov, V. A. Toboev
Russian State Agrarian Correspondence University, Balashikha, Moscow oblast 143900, Russia
e-mail: ekeskov@yandex.ru
Temperature of different parts of bee bodies related to external air temperature and localization of bees in the colony was determined using the thermal imaging method. A feedback between external air temperature and heating of bee bodies was revealed. The chest department of body had a relatively high temperature irrespective of the localization of bees in the colony.
ЗООЛОГИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ том 88 < 1 2009
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.