Блог на медоносните пчели Как пчелите се прехвърлят от цвете на цвете
Понеделник, 13 август 2018 г.
Как пчелите предават от цвете на цвете
Тук имаме проблем. Там, точно зад висок жив плет, има огромно поле с диви цветя. Много от тези растения изискват опрашители на насекоми да преместват полените си от цвете на цвете. Тук, точно пред вашия гараж, има цъфтяща медоносна пчелна колония с много брудери. Поленът е неразделна част от диетата на пчелите, така че пчелите жадуват за него. Тази статия се появи за първи път в American Bee Journal, том 158, № 4, април 2018 г., стр. 449-452.
Това, което имате, е биологичен логистичен проблем. Цветята имат прашец и искат да го разпределят. Пчелите се нуждаят от прашеца и искат да го получат. Проблемът е какво може да направи справедливият трансфер на стоки и услуги.
Пчелите и цветята са тясно свързани
По време на еволюцията пчелите и цъфтящите растения са разработили системи, които се допълват взаимно. Тъй като растенията не могат да тичат, скачат, скачат или плуват, те измислят начини да накарат насекомите да им свършат работата. Въпреки че сладкият нектар, съблазнителните миризми и привлекателните цветя са биологично скъпи за растението, опрашването от пчелите е по-надеждно, отколкото просто разчитането на вятъра. Освен това изисква много по-малко цветен прашец. Дори като се вземе предвид цветният прашец, който пчелите крадат, цъфтящите растения имат голяма полза от опрашването от насекоми.
Докато обикновено мислим за медоносните пчели, които събират нектар, колонията със среден размер може да събере 56 кг прашец за един сезон. От гледна точка на пчелата прашецът е богат източник на протеини и други хранителни вещества като витамини, минерали + мазнини. Това е и относително безопасен начин за събиране. Тъй като прашецът не отвръща на удара, събирането им е много по-лесно от насекомите или паяците. Тъй като растенията стават по-привлекателни за пчелите, пчелите разработват методи за събиране, пренасяне, преработка и съхранение на цветен прашец.
Медоносните пчели са адаптивни
Много видове пчели имат индивидуална връзка с определен вид растение, докато други пчели търсят храна от тясно свързана група растения. Но медоносните пчели са многопластови, което означава, че се хранят от голямо разнообразие от растителни видове. Европейската медоносна пчела е представена в Северна Америка, Южна Америка, Австралия, Нова Зеландия и други региони, без да пропусне нито един ритъм. Цветята на всяко място бяха различни - изобщо не с какво се разви пчелата - но това нямаше значение. Нейните корекции за намиране, събиране и съхранение на цветен прашец и нектар са работили дори за растения, които тя никога не е виждала досега.
Това не означава, че пчелите намират и опрашват всички цветя с еднакъв успех. Ти не Например цветята, които изискват опрашване на цветя, като домати, не се опрашват от медоносните пчели. А някои растения със сложни цветни части или едва сладък нектар не привличат медоносните пчели.
ДНК, увита в боя
Твърди се, че поленовите зърна защитават генетичния материал на растението, когато то се прехвърля от едно цвете на друго. За да се гарантира, че генетичното съобщение не е криптирано или напълно унищожено по време на транспортиране, ДНК е затворена в няколко защитени слоя.
В сърцевината на поленовото зърно генната опаковка се носи в цитоплазма, която е защитена от слой целулоза, вътрешността. Интинът е защитен от друг слой, екзин. Екзинът е много жилав, устойчив на UV лъчение, влага, сухота, налягане и промени в pH. Както можете да си представите, опитът не е лесен за пробив.
В края на краищата екзинът е опакован в супер лепкав и цветен слой, наречен поленова замазка. Полен с шпакловка предотвратява издухването на цветния прашец от цветето, но също така позволява на пчелите да натрупват полени в твърдите гранули, които са на задните му крака.
Едно от първите неща, които един нов пчелар забелязва, е дъгата от цветове на задните крака на пчела. Корбикулите, често наричани поленови кошници, са разположени от външната страна на всяко седалище и обхващат широк участък, заобиколен от твърда коса.
В зависимост от вашия регион, поленовите товари се предлагат в различни нюанси на бяло, жълто, оранжево, розово, червено, синьо, зелено, сиво и лилаво. Тъй като медоносните пчели посещават само един вид цветя в едно хранене - свойство, наречено флорална вярност - гранулите от цветен прашец на пчелите почти винаги са с еднороден цвят. Други пълзящи пчели с по-малка вярност на цветята, като например спъване, често събират цветни гранули.
Прах от пчелите
В по-голямата си част някои членове на пчелното семейство събират нектар, а други - прашец. За да преодолеят това разделение на труда, цветята намериха начини да натоварят прашец на всички пчели, независимо какво събират.
За да съберат нектара, пчелите трябва да бръкнат дълбоко в центъра на цветето. Тъй като обхващащите прашеца тичинки заобикалят нектара, пчелите трябва да се търкат в тичинките, за да достигнат до нектара. Поленът се придържа към косматите им тела, подкрепен от електростатични заряди и лепкавост на поленовите зърна.
В резултат дори пчелите, които не събират активно прашец, ще опрашват цветята, които посещават. Докато ловецът събира нектар от всяко следващо цвете, полените, прилепнали свободно към тялото им, лесно се втриват върху стигмата на друго цвете. За разлика от тях, поленовите зърна, които са плътно опаковани в корбикула, не могат лесно да бъдат отлепени. Вместо това те се губят за опрашване.
Много биолози за опрашване вярват, че пчелите без клетки са по-ефективни опрашители от медоносните пчели или пчелите. Вместо да опаковат прашеца в плътни топчета, пчелите, които не са в клетка, го носят свободно в кичури коса, наречени скопи. В зависимост от вида, скопите могат да се появят на краката, под корема или по страните и гърба на гръдния кош. Поленът, пренесен в скопи, може лесно да се оттърка от най-близкото цвете, увеличавайки вероятността от опрашване.
Опаковане на корбикулите
Медоносната пчела използва всичките шест крака, за да събира и опакова полени в своите корбикули. Със своите предни крака той може да изстъргва прашец директно от прашниците на цветето. Понякога използва предните си крака, за да прочисти полена, залепнал по тялото.
За да започне почистването, пчелата често гали ствола си (вид език) с предните си крака, маневра, която покрива краката му с тънък филм от нектар. След това поглажда лепкавите крака по главата, очите и гърба на гърдите си. Ако антените й са разхвърляни с цветен прашец, тя може да ги влачи през почистващите устройства за антени на предните си крака. След това тя използва средните си два крака за допълнително почистване на гръдния кош и избърсване на полените от предните крака.
Следва трудната част. Медоносната пчела избърсва левия среден крак срещу десния заден крак и обратно. Вътрешната повърхност на всеки заден басит е покрита с дебели редици косми, наречени поленов гребен. Чрез триене на всеки среден крак срещу противоположния хребет на прашец, той прочиства прашеца от средните крака. След като прашецът се натрупа от вътрешната страна на задните й крака, тя е готова да натовари поленовите кошници.
Оказвайте натиск върху полените
Пресата за полени, която също е разположена на задните крака, се състои от две плоски плочи, които са шарнирно свързани. Едната плоча е в дисталния край на пищяла, а другата е в проксималния край на баситаса. Когато кракът е огънат, плочите се раздалечават и пчелата може да запълни отвора с прашец, който е събрала от тялото си. Твърдите косъмчета коса, наречени поленови гребла, заобикалят отвора, така че всичко, което трябва да направи, е да остърже противоположните крака срещу поленовия гребло. Докато тя прави този втори трансфер встрани, отворената преса се пълни с цветен прашец.
Когато тя изправи крака си, плоските плочи се затварят срещу прашеца, принуждавайки го в поленовата кошница на пищяла. Действа много като туба паста за зъби: когато стиснете двете страни заедно, пастата излиза от върха. Когато пчелата изстисква плочите, прашецът се избутва в поленовата кошница. Въпреки че изглежда назад, поленът винаги е натоварен и компресиран отдолу.
Медоносната пчела продължава да пълни кошниците от двете страни на тялото си едновременно, като теглото е равномерно разпределено между двете. Тъй като те могат да носят до една трета от теглото си в цветен прашец, важно е да поддържате баланса на товара. Щом се напълни по неин вкус, тя се прибира вкъщи.
Технически трудности
Когато пчелите навън събират прашец, нещата не вървят идеално. Всяка пролет поне един пчелар изпраща снимка на пчели с „гъби“, растящи на гърба им. Други се чудят дали техните пчели са получили свежа боя. Гръдните петна могат да бъдат почти правоъгълни или да имат отчетлива форма на пясъчен часовник.
Според ентомолога Розана Матингли, медоносните пчели с тези маркировки са се озовали в цветя, които са отделяли обилни количества цветен прашец и са покрили напълно пчелата. Въпреки че медоносната пчела използва двата си средни крака, за да почисти задната част на гръдния кош, в средата има място, което тя не може да достигне от двете страни. Когато избърше всяка страна на гърдите си, прашецът се отстранява на две дъги. И така, като чифт чистачки на предното стъкло, краката им приличат на вдлъбнат модел в цветен прашец.
Понякога гранулите от прашец могат да имат стърчащи от тях странно изглеждащи нишки. Това всъщност са нишките, които държат прашници на цвете. Вместо просто да надраска прашеца, пчелата грабна цялата тичинка. Неспособна да отдели лепкавите парчета, тя свива рамене и ги слага в кошницата си - нещо, което домашният отбор може да поправи.
Други проблеми могат да възникнат на мястото за кацане. За пчела е трудно да се спъне близо до входа и да загуби товара си. Работници, идващи и заминаващи, настойници, които защитават кошера, или търтеи, излежаващи се на слънце, могат случайно да избият гранула от кошера. Въпреки че изглежда разточително, пчелите обикновено игнорират тези гранули.
Изглежда проблемът е вдигането и носенето. Въпреки че медоносните пчели преместват всякакви предмети, включително мъртви пчели, деформирано пило, малки паразити, парчета картон и дори дървени стърготини, преместването на поленова пелета изглежда като най-невъзможната задача. Според д-р Норм Гари: „Пчелата може да отнеме само 6-10 минути, за да събере пълен товар от цветен прашец.“ Може би е по-лесно да се събере повече прашец, отколкото да се бори упоритата пелета в клетка за съхранение.
Тичинки в Корбикула: Тази медоносна пчела е събрала цяла тичинка в поленовата си кошница.
Прашниците, съдържащи цветен прашец, са вградени в гранулата и нишката е изпъкнала.
Снимка от Кристофър Рен.
Разтоварване на плячката
За разлика от нектароносните пчели, които прехвърлят товара си на друга пчела, натоварените с цветен прашец пчели трябва да разтоварят собствения си товар. След като влезе в кошера, тя трябва да пътува до място за събиране на цветен прашец, да намери клетка с допълнително пространство и да депозира пелетите си в нея. Тя прави това, като вкарва задните си крака в клетката и използва средните си крака, за да притисне гранулите, докато топките се освободят. След като се освободи от товара, тя може да прекара няколко мига, като премахва полена от тялото си и също така го отделя.
Веднага щом лесовъдът напусне зоната за съхранение на цветен прашец, младите домашни пчели притискат пресните гранули в пода на килията с глави, долни челюсти или предни крака. Освен това домашните пчели добавят стимулиран мед към гранулите, заедно със слюнка, съдържаща ензими, което помага да се поддържа качеството. Пресният прашец не се задържа добре, така че адекватната подготовка е важна дори за краткосрочно съхранение.
Флорална вярност
Тъй като опрашването изисква рохкав и пухкав прашец, може да се мисли, че пчелният кошер е последната спирка за цветния прашец. Но не съвсем. Цветето има още един шанс да разпространи своята ДНК.
Както бе споменато по-горе, цветната вярност на медоносните пчели ги връща към един и същи вид цветя по време на цялото търсене на храна. В повечето случаи верността на цветята е чудесна за растението. Ако една пчела носеше много различни видове цветен прашец, би било по-малко вероятно да достави правилния тип за следващото цвете.
Но верността на цветята има и своите недостатъци. Добър пример за недостатъка е опрашването на овощни дървета. Сортовете плодове често са несъвместими, което означава, че един сорт трябва да бъде кръстосан с друг сорт от същия вид. В резултат на това сортовете ябълки, череши и бадеми често се засаждат в овощна градина, за да могат лесно да се опрашват.
Но тези дървета често имат гъсти гроздове цветя. Не е необходимо да лети от дърво на дърво, защото целият прашец, който може да носи, е на едно място. Ако обаче не се премести от дърво на дърво, опрашването няма да се случи.
Трансфер на полени в кошера
Въпреки този проблем дърветата все още се пресичат поради феномен, известен като пренасяне на цветен прашец в кошера. Пчелите се търкат една в друга в гъсто населения кошер. Докато се блъскат, хлабавият и пухкав прашец, който се придържа към телата им, преминава от пчела на пчела. По този начин се прехвърля толкова много цветен прашец, че пчела, която никога не е напускала кошера, ще опраши първото цвете, което посети.
Степента на опрашване поради пренасяне на кошера е най-голяма, когато пчелите опрашват големи монокултури, където други видове цветен прашец са редки, като например в овощни градини. И обратно, пренасянето на цветен прашец в кошера е по-малко ефективно в ситуации, когато пчелите търсят храна на няколко различни растения едновременно.
Дамата е скитник
Пътеката на полените е дълга и сложна и изисква пчели с много предпочитания. Следващият път, когато видите поленов батут - моето име за тези разхвърляни жени с полени от главата до петите - не забравяйте, че въпреки лошите грижи, те са заети да опрашват растенията и да поддържат света ни плодороден и зелен.
Препратки
Sammataro D, Avitabile A. 1998. Ръководство за пчеларството. Итака, Ню Йорк. Cornell University Press.
Raven PH, Evert RF, Eichhorn SE. 2005. Биология на растенията, 7-мо издание. Ню Йорк, Ню Йорк. WH Фрийман и компания.
Симпсън MG. 2006. Класификация на растенията. Лондон, Великобритания. Elsevier Academic Press.
Mattingly RL. 2012 г. Производител на мед: Как работникът на пчелните пчели прави това, което прави. Портланд ИЛИ. Преса за мечо трева.
Caron DM, Connor LJ. 2013. Биология и пчеларство на пчелите. Kalamazoo MI. Пресата на Wicwa.
Гари Н. 2015. Дейности и поведение при медоносните пчели в JM Graham (Ed.) Кошера и медоносната пчела (стр. 271-3108). Хамилтън, IL. Dadant & Sons, Inc.
Уинстън ML. 1987. Биологията на пчелите. Кеймбридж, Масачузетс. Harvard University Press.
Degrandi-Hoffman G. 2015. Опрашване на реколтата в JM Graham (ed.) Кошера и медоносната пчела (стр. 803-830). Хамилтън, IL. Dadant & Sons, Inc.
