ЭКОЛОГИЯ, 2012, № 5, с. 386-388
КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ ^
УДК 595.799
АДАПТАЦИИ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ Apis mellifera mellifera L. И Apis mellifera carpathica К НИЗКИМ ЗИМНИМ ТЕМПЕРАТУРАМ
© 2012 г. А. В. Мурылёв, А. В. Петухов, В. Ю. Липатов
ГОУВПО "Пермский государственный педагогический университет", 614000Пермь, ул. Пушкина, 42
E-mail: mavrus@list.ru Поступила в редакцию 20.12.2011 г.
Ключевые слова: точка максимального переохлаждения, содержание воды в теле, карпатские пчелы, среднерусские пчелы, прикамская популяция.
Пермский край является северной границей ареала естественного распространения медоносных пчел. В этой зоне успешно зимуют и отличаются высокой продуктивностью пчелы среднерусской расы (Apis mellifera mellifera L.). На территории Прикамья была выделена прикамская популяция среднерусских медоносных пчел (Шу-раков и др., 1999), отличающихся по морфологическим и эколого-физиологическим признакам от других популяций среднерусских пчел территории России. Они имеют генетически закрепленный комплекс адаптаций к северным условиям обитания. Кроме прикамской популяции среднерусских пчел, в условиях средней тайги Пермского края отдельные пчеловоды на своих пасеках начинают разводить более миролюбивую карпатскую расу медоносных пчел (Apis mellifera carpathica). Для эксперимента карпатские пчелы в Прикамье были завезены с Украины из пчелопи-томника чистопородного разведения "Мукаче-во". Эволюционно адаптация этих пчел сформировалась в условиях южного ареала и имеет свои особенности. По размерам тела они уступают среднерусским, однако незначительно превосходят их по длине хоботков, что позволяет им использовать больший спектр медоносов (Гайдар, Пилипенко, 1989; Боднарчук и др., 2008).
Для определения холодостойкости насекомых обычно пользуются показателем точки максимального переохлаждения (ТМП), предложенным П.И. Бахметьевым (1898). Регистрация ТМП основана на фиксации тепла, выделяемого во время образования кристаллов при переходе из одного агрегатного состояния в другое. Кристаллизация приводит к гибели насекомого в связи с повреждением тканей тела. В свете новых технических возможностей и появления новых технологий изучение показателя ТМП продолжается и на современном этапе (Heinrich, 1993; Бабкина, 1998; Еськов, 2007). Особенно важно его значение
при характеристике разных подвидов медоносных пчел (Мурылёв, Петухов, 2011).
В задачи настоящего исследования входило изучение устойчивости медоносных пчел прикамской популяции среднерусской и карпатской рас к низким температурам у пчел весенней, летней и осенней генераций, а также процентного содержания общей воды в теле медоносных пчел в разные периоды развития пчелиных семей.
Исследования проводились ежемесячно с 2006 по 2010 г. Материалом послужили пробы пчел прикамской популяции среднерусской расы раз-вед енческо го хозяйства "Нижнесыповское" (Уинский район Пермского края) и карпатской расы, завезенных в Пермский край из пчелопи-томника "Мукачево". Согласно методике, предложенной Е.К. Еськовым (1991), ТМП измеряли в трех отделах тела медоносной пчелы (голова, грудь, брюшко). Ежемесячно брали по 30 пчел исследуемых рас. Измерения проводили с помощью хром-копелевой термопары, укрепленной на деревянной основе. Термопару погружали в один из отделов тела пчелы и затем помещали в морозильную камеру холодильника. Температурные показатели ТМП фиксировали прибором "Термодат-38М2". Одновременно провели сопоставление ТМП с содержанием общей воды в теле медоносных пчел у разных генераций. Количество общей воды определяли как разность результатов двух взвешиваний тела пчелы: сырой массы и постоянной массы, достигнутой после просушивания образца при температуре 102°C в течение 2 сут. Полученные цифровые данные были обработаны общепринятыми методами вариационной статистики (Еськов, 1991) с использованием компьютерной программы Microsoft Excel 2007. Достоверность различий между показаниями ТМП у разных рас оценивали по критерию Стьюдента (t). Для определения взаимосвязи между количеством воды в теле медоносной пчелы и показате-
АДАПТАЦИИ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ
387
Январь 75
Февраль
/V
Ноябрь
Октябрь
Сентябрь
Март
Апрель
Май
\
Август
Июль
А В
I
II
III
IV
V
VI
Процентное содержание воды в теле медоносных пчел в разные периоды роста и развития пчелиных семей. А — среднерусские пчелы, В — карпатские пчелы; I — смена перезимовавших пчел; II — интенсивный рост; III — накопление бездеятельных пчел; IV — подготовка пчел к зимовке; V — смена летней генерации пчел осенней; VI — зимовка пчел.
лем ТМП был рассчитан коэффициент корреляции Пирсона (г).
Анализ полученных данных показал, что содержание общей воды в теле медоносных пчел изменяется в течение года. Различия прослеживаются при смене периодов роста и развития пчелиных семей (см. рисунок), выделенных В.И. Лебедевым и Н.Г. Билашем (1991). С прекращением лётной активности в сентябре—октябре и постепенным наступлением холодов содержание воды в организме пчел осенней генерации снижается на 8%, в связи с чем у пчел замедляются обменные процессы. У пчелиных семей наступает время физиологического покоя в развитии и раз-
множении. В этот же период отмечено понижение температуры точки максимального переохлаждения (см. таблицу). В феврале у пчел наблюдается минимальное содержание воды в теле; к этому времени достигает максимальных отрицательных значений и точка максимального переохлаждения. У пчел осенней генерации отмечены достоверные отличия по рассматриваемым параметрам между изучаемыми расами ^ = 4.08). В апреле происходит смена перезимовавших пчел молодыми пчелами весенней генерации. У молодых пчел отмечено более высокое содержание воды в организме и увеличение температуры ТМП в отделах тела. Во время интенсивного роста и накоп-
Динамика ТМП и содержание воды в организме пчел среднерусской и карпатской рас
Генерация пчел Среднерусские пчелы Карпатские пчелы
содержание воды, % ТМП (Т± т), °С содержание воды, % ТМП (Т ± т), °С
головы груди брюшка головы груди брюшка
Весенняя 65.67 -6.45 ± ± 0.28 -5.57 ± ± 0.24 -4.63 ± ± 0.20 71.29 -6.51 ± ± 0.30 -5.46 ± ± 0.25 -4.81 ± ± 0.35
Летняя 72.42 -4.05 ± ± 0.22 -3.86 ± ± 0.37 -3.98 ± ± 0.28 74.19 -4.17 ± ± 0.24 -4.10 ± ± 0.41 -4.12 ± ± 0.34
Осенняя (октябрь—декабрь) 64.31 -6.83 ± ± 0.34 -6.68 ± ± 0.32 -4.91 ± ± 0.22 69.25 -6.12 ± ± 0.33 -5.81 ± ± 0.28 -4.84 ± ± 0.31
Осенняя (январь—март) 63.22 -10.12 ± ± 0.42 -7.65 ± ± 0.26 -7.54 ± ± 0.17 67.34 -9.04 ± ± 0.36 -7.02 ± ± 0.32 -6.92 ± ± 0.26
ЭКОЛОГИЯ № 5 2012
388
МУРЫЛЁВ и др.
ления бездеятельных пчел, которые приступают к работе с наступлением главного медосбора, точка максимального переохлаждения в отделах тела продолжает увеличиваться. Появляются пчелы летней генерации, у которых наблюдаются максимальное содержание воды в организме и самая высокая температура ТМП. Эти показатели остаются высокими до октября, а затем снова уменьшаются. У пчел летней генерации отличия между подвидами оказались несущественны (? = 2.48). Между показателями ТМП и содержанием общей воды в теле медоносных пчел наблюдается положительная корреляция: у пчел прикамской популяции среднерусской расы он равен 0.84, у карпатской расы — 0.92.
Анализируя величины ТМП в разных отделах тела медоносных пчел, можно отметить, что у при-камской популяции пчел максимальных отрицательных значений ТМП головы по средним показателям достигла в феврале и составила —10.61 ± ± 0.39°С, у карпатской расы в марте —9.74 ± ± 0.35°С. В грудном отделе температура ТМП была выше: у пчел прикамской популяции в феврале она составила —7.90 ± 0.26°С, у карпатской расы в марте —7.65 ± 0.44°С. В брюшном отделе максимальные отрицательные значения ТМП составили у прикамской популяции пчел в марте —8.03 ± ± 0.36°С, у карпатской расы (—7.38 ± 0.22°С) также в марте. Кроме того, отмечено, что карпатские пчелы в конце зимовки вступают в активное состояние на 15—20 дней раньше среднерусских. Уже в марте они приступают к выращиванию расплода, что заложено у них на генетическом уровне, хотя до начала летного периода остается еще около 20 дней. Более низкая ТМП у карпатских пчел в марте позволяет пережить возможные холода. Среднерусские пчелы приступают к выращиванию расплода после облета. В марте они продолжают находиться в клубе.
Результаты исследования пчел прикамской популяции среднерусской и карпатской рас на территории Пермского края позволяют сделать вывод о том, что температура максимального пе-
реохлаждения в течение зимовки у пчел динамично изменяется. Количество воды в организме пчел прикамской популяции среднерусской расы на протяжении всего годового цикла меньше, чем в теле пчел карпатской расы. У пчел с наименьшим содержанием воды в организме отмечена более низкая точка максимального переохлаждения. Установлено, что карпатские пчелы физиологически менее адаптированы к длительной зимовке с низкими температурами. В совокупности c другими факторами (заболевания, продолжительность безлетного периода) данные показатели могут негативно отразиться на зимовке карпатских пчел на территории Пермского края.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Бабкина Н.Г. Сравнительный анализ ТМП жидких фракций тела у пчел и шмелей // Экология и охрана пчелиных: Сб. докл. 2-й междун. науч.-практ. конф. Саранск, 1998. С. 11-14.
Бахметьев П.И. Температура насекомых // Научное обозрение. 1898. Т. 5. С. 1602-1611. Боднарчук Л.И., Гайдар В.А., Пилипенко В.П. Карпатские пчелы, какие же они? // Пчеловодный вестник. 2008. № 2. С. 1-2.
Гайдар В.А., Пилипенко В.П. Карпатские пчелы. Ужгород: Карпаты, 1989. 320 с.
Еськов Е.К. Методы и техника зоологического эксперимента. Рязань: Рязан. пед. ин-т, 1991. 130 с. Еськов Е.К. Температура максимального переохлаждения и состояния жирового тела пчел // Пчеловодство. 2007. № 6. С. 22-23.
Лебедев В.И., Билаш Н.Г. Биология медоносной пчелы. М.: Агропромиздат, 1991. 240 с.
Мурылёв А.В., Петухов А.В. Точка кристаллизации разных отделов тела пчелы прикамской популяции // Пчеловодство. 2011. № 1. С. 18-19. Шураков А.И., Петухов А.В., Еськов Е.К. Сохранение генофонда
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.