Шмели строго соблюдают режим дня.

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 4Следующая ⇒

Шмели — общественные насекомые. У них имеется разделение самок на более крупных плодящих маток и мелких бесплодных рабочих, выполняющих все основные работы в гнезде. Обычно в крупных шмелиных гнёздах бывает 100—200, иногда до 500 особей.

Шмели относятся к семейству Apidae, как и медоносные пчелы, они активны весь летний сезон, хотя у разных видов шмелей длина активного периода различна, в зависимости от того, обитают они в высоких или низких широтах. В отличие от прочих опылителей шмели способны работать на холоде - добывать нектар при температуре до 0оС. Потому шмели и заходят далеко на север, дальше других опылителей - пчел и ос

Шмель может взлететь при температуре грудных мышц не меньше 30оС - при меньшей температуре мышцы сокращаются недостаточно быстро. Чтобы поднять температуру груди, шмель согревает грудь дрожанием мышц. Такое согревание весьма эффективно: при внешней температуре 24оС шмель повышает за 1 минуту свою температуру сразу до 37оС, а при 6оС, то есть при весьма прохладной погоде, он достигает «взлетной температуры» за 15 минут. Помогает шмелю греться его «шерсть» - она уменьшает теплопотери в два раза. В полете 90% всей энергии преобразуется в тепло, и потому температура летящего шмеля постоянна: 36оС (как у человека) при температуре окружающего воздуха 5оС, и 45оС - почти смертельная - при 35оС в воздухе. При более высоких температурах шмель не может летать из-за перегрева. Хотя механизмы охлаждения у шмелей имеются: летящий шмель выпускает изо рта каплю жидкости, которая испаряется и охлаждает голову.

(В гнездах шмелей матки инкубируют (согревают) расплод совсем как куры. На основе того же самоподогрева они поддерживают температуру в ячейке с развивающейся личинкой на уровне 25оС при температуре окружающего воздуха 5оС.)

Пробуждение:

Оплодотворенные прошлой осенью, самки проспали под землей всю зиму и за это время сильно ослабели. Выбраться из своей норки глубиной около двадцати сантиметров нелегко. Случается, стенки зимнего убежища обваливаются, и шмелиха, не в состоянии выйти на поверхность, погибает.

Выбравшихся на свет шмелей, на поверхности не ожидает тёплый радушный приём. Источников пищи – цветов, рядом нет. Весенняя погода обычно непредсказуема - резкая смена температуры, ещё холодные дожди — немало испытаний ждёт самку шмеля. Поэтому они подолгу греются в лучах весеннего солнышка, расправляют крылышками, вибрируют ими, как бы прогревая долгое время бездействовавший мотор, чистятся. Свои первые полеты шмелиха совершает всего на несколько метров и с долгими перерывами. Вот такими “короткими перебежками” самка шмеля добирается до первых ранних весенних цветов. Нектар и питательная пыльца растений наполняют силами её мохнатое тело. Днем шмелиха усиленно питается, набираясь сил, а прохладными ночами цепенеет, где-нибудь поблизости в укрытии или возвращается на свою зимнюю квартиру.

В поисках жилья

Большинство видов шмелей гнездится подземно, чаще всего в покинутых норах мышей и других мелких грызунов. Специалистам давно известно, что мышиный запах весьма привлекателен для самок шмелей, подыскивающих место для поселения. В норке мыши шмели находят не только убежище, но и шерсть, сухую траву и тому подобные материалы для утепления гнезда. Виды второй группы гнездятся наземно — в моховых кочках, под растительными остатками, в покинутых птичьих гнездах, и даже просто среди травы на лугах. Сюда относятся лесной, малый каменный, моховой, полевой и некоторые другие виды шмелей. Они покрывают свои гнезда сухой травой, мхом, шерстью, сооружая плотную оболочку, — за эту особенность их иногда называют «чесальщики». Еще реже встречается у шмелей надземное гнездование — в дуплах, скворечниках, стенах зданий; оно характерно для городского шмеля. Конский, луговой, реже каменный шмели могут гнездиться и в норах, и наземно.

Построить гнездо раньше срока шмелиха не может, просто пока не чувствует внутренней готовности к этому. Самка делает в гнезде многослойные стенки, готовясь ко всем невзгодам погоды. Самка расчищает ход к гнездовой камере и маскирует гнездо.

В центре она вскоре строит первую яйцевую ячейку, а затем поближе к выходу лепит восковую чашу, так называемый медовый горшок, и наполняет ее нектаром. Этот запас корма самка использует в плохую погоду, когда не может вылетать из гнезда. Медовый горшок имеет диаметр около 1 см, а в высоту достигает 2 см. Заполненный медом горшок самка запечатывает воском, оставляя лишь небольшое отверстие.

Строительство яйцевой ячейки основательница начинает с того, что помещает на дно камеры комочек пыльцы, откладывает на него яйца и все это покрывает слоем воска, пропитывающего верхний слой пыльцы и смешивающегося с ней. Самки некоторых видов берутся за дело с сооружения восковой чашечки, в которую затем приносят комочек пыльцы. В ячейку самка откладывает от 8 до 16 яиц, иногда не сразу, а в течение 2—3 дней. Яйца сильно вытянутые (длина 2—4 мм, диаметр 0,5—1 мм) и почти неизогнутые. Они стоят в ячейке всегда почти вертикально, каждое в отдельном углублении в пыльцевом комочке, и только у немногих видов яйца соприкасаются друг с другом.

Выйдя из яиц, личинки начинают поедать пыльцу, а также смесь пыльцы и воска, растут и постепенно растягивают восковую оболочку ячейки. Образуется так называемая коммунальная личиночная ячейка (личиночник), характерная исключительно для шмелей. Только у бомбус невадензис каждое яйцо самка откладывает в отдельную ячейку, и личинки имеют индивидуальные помещения. При растяжении оболочка личиночной ячейки разрывается, и основательница, а позже рабочие шмели залатывают эти прорехи воском. Постепенно при увеличении личиночника отдельные личинки становятся заметны как вздутия на его стенках.

Дополнительные порции пыльцы самка подсовывает с боков личиночника под развивающихся личинок, а мед вводит в отверстие на его вершине, прогрызаемое ею в восковой покрышке и сразу же заделываемое после кормления. Когда личинки из первой партии яиц вырастут и начнут окукливаться, основательница строит еще 2—3 яйцевые ячейки, размещая их поверх первого личиночника. В этих ячейках и во всех сооружаемых позже яйца лежат горизонтально, а не вертикально, как в самой первой ячейке. Кроме того, в новых ячейках совсем нет пыльцы — это просто маленькие восковые мешочки, наполненные яйцами. Только некоторые шмели (луговой, подземный, садовый) кладут под яйца немного сухой пыльцы.

Взрослые личинки начинают плести шелковые коконы и постепенно полностью изолируются друг от друга. В конце развития личинка выделяет на дно кокона накопленные в течение всей жизни экскременты и окукливается. Шмели сдирают с кокона воск и используют его вновь. Коконы шмелей бочонкообразные, довольно плотные. Молодые шмели, выходя из кокона, прогрызают в верхушке круглое отверстие, им помогают при этом старые рабочие. Пустые коконы, накапливаясь в гнезде, представляют характерный элемент его структуры. Некоторые из них шмели используют для хранения меда или пыльцы.

Только что вышедшие из коконов шмельки - маленькие, намного меньше выходившей их матери или мачехи. Можно подумать, что они еще подрастут. Но увы это не так. Насекомые во взрослом состоянии уже не растут - им мешают твердый хитиновый покров, защищающий тело. Рост это привилегия личинок. Наши маленькие шмельки так и останутся до конца жизни размером с большую муху. И ещё.. Обладая всеми признаками самок, они не могут оставлять после себя потомства.

Маленькие шмельки шустры и проворны, а пищи потребляют не так уж много. Они почти никогда не покидают своего гнезда. Это — шмели-домработницы. Отныне шмелиха-мать получает полноценную помощь в домашних хлопотах. Однако, в редких, самых исключительных случаях они могут вылетать за сбором пропитания, но это удается им плохо.

К середине лета в гнезде уже сотни жильцов. Шмелиная семья стала большой общиной и каждый её член знает свой участок работы. Матка откладывает яйца. Домработницы строят ячейки, греют расплод, убирают. У многих видов шмелей на входе есть часовые. Живя и питаясь вместе, шмели одной семьи приобретают одинаковый запах. Это позволяет им легко отличать чужака от своего. Есть в семье и “дежурный”, который подает различные сигналы жужжанием крыльев. Эта аудио-информация сообщает всем обитателям гнезда о том, что воздух необходимо освежить или мобилизует семью на отпор врагу. В гнезде поддерживается стабильная влажность и высокая температура, порядка 33-х градусов по Цельсию, воздуха.

Сбор пищи

Самая многочисленная группа в шмелиной семье — экспедиторы. Они неустанно поставляют пищу в гнездо. Это тоже несостоявшиеся самки. Именно их мы и видим летом на лугах и полях. Шмели находят цветы в первую очередь зрением. Они очень хорошо различают цвета, в том числе и ультрафиолет, который мы невидим. Для таких гостей на цветах есть указатели: “К нектару - сюда”. Очень важную роль в нахождении еды играют и запахи.

Есть неправильное мнение, что шмели крадут у пчел мёд, и поэтому их надо уничтожать, что нередко делается на практике. Но всё это просто нелепое недоразумения. Оказывается, пчёлы довольно переборчивы и не посещают цветы, в которых нектар находится глубоко. Причина в их коротком хоботке. Шмели, имея длинный хоботок, способны собирать нектар, одновременно опыляя растения с глубоким венчиком, такие как клевер, фасоль, губоцветные.

Шмели - насекомые менее требовательные. Жизнь заставляет их посещать цветы и тогда, когда избалованные медоносные пчелы предпочитают отсиживаться в ульях в холодную, ветреную, пасмурную погоду. Шмели-снабженцы работают даже до рассвета и после заката. Многих шмелей не пугает и мелкий дождь, а некоторых даже гроза.

Как у любого опытного работника, у шмелей есть свои “маленькие хитрости”. Например, обрабатывая определённые цветы, они издают высокочастотное жужжание, от которого из тычинок высыпается пыльца, которую они и собирают. Интересно, что другими способами её добыть невозможно. Очень интенсивная работа по снабжению семьи плохо сказывается на шмелях-снабженцах. Срок жизни их очень невелик. Поэтому отряды сборщиков постоянно обновляются, пополняются и остаются достаточно большими.

На соцветиях иван-чая шмели летят снизу вверх, обследуя по спирали цветок за цветком, и это оптимально - в нижних цветках больше нектара. Но многолистный люпин имеет так же построенное соцветие, но нектара больше в верхних цветках, а шмель все равно начинает фуражировку снизу - так легче проникать в висячие цветки. Молодые шмели, впервые приступившие к фуражировке, совершают множество ошибок при посещении сложных по строению цветков - ошибаются в выборе места посадки, принимают неверное положение тела, не догадываются обследовать зону вокруг нектарника и т.д. Постепенно шмели выучивают правильные действия, но скорость обучения у разных особей сильно варьирует. Есть отдельные особи шмелей, которые упорно ищут особо продуктивные цветки, есть особи, отличающиеся особенно прочным цветочным постоянством, а есть и лентяи и неумехи, которые вечно ищут то одно, то другое, и все без особого успеха.

Отдельные колонии шмелей специализируются на том или ином виде растений - каждая семья «берет на себя» один из цветущих видов местной флоры. А шмели некоторых видов склонны придерживаться постоянных индивидуальных маршрутов: как воздушный автобус, один шмель летает с теми же остановками и теми же дорогами изо дня в день.

Вместо честной роли опылителя многие короткохоботные шмели предпочитают грабить цветок. Шмель прогрызает венчик у основания и ворует нектар, сидя снаружи цветка и не опыляя растение (клевер или львиный зев). Такие прокушенные цветки не гибнут, их могут опылять другие опылители, но все же обидно терять пыльцу совершенно даром... Мстят за этот ущерб цветочной чести орхидеи.

Цветки тропических орхидей иногда устроены очень вычурно. К нектарнику у основания цветка ведет узкий длинный лепесток, прогнутый желобком. «Пол» лепестка покрыт воскоподобным налетом и очень скользкий. Толстый важный шмель садится на «посадочную площадку» - расширение на конце лепестка - и отправляется в глубь цветка. Желоб становится все уже и все более скользким, шмель пытается ползти, но срывается и едет по гладкому тоннелю в цветок - все быстрее. Шмель буквально пролетает сквозь цветок, ни о каком нектаре не может быть и речи - шмеля проносит мимо, на него при этом вытряхивается пыльца из нависших над желобом тычинок, и такой голодный и обсыпанный пыльцой шмель вылетает наконец из покатого желоба в лепесток-шпорец, который выглядит как глубокий карман. После дождей в этом лепестке всегда скапливается много воды. Шмель с разгону вытряхивается в этот бассейн, где долго барахтается, пока ему наконец не посчастливится выбраться из коварно пошутившего цветка. В результате мокрый и недоумевающий шмель летит дальше бескорыстно опылять орхидеи, привлекаемый чудесным запахом нектара.

Величина груза нектара или пыльцы пропорциональна весу тела шмеля - чем шмель больше, тем больший груз он несет домой. Максимально вес груза достигает 75% веса тела рабочего. Одни шмели таскают по преимуществу пыльцу, а другие занимаются в основном нектаром. Расстояние, на которое перелетает фуражир после посещения цветка, пропорционально обилию корма в цветке. Если корма мало, шмель улетает далеко - стремится выйти из области малопродуктивных цветков. А если нектара много, шмель полагает, что нашел «хорошее место» и стремится посетить все цветки по соседству.

С другой стороны, у шмелей есть пороговая величина необходимого нектара: если в цветке больше нектара, шмель будет его опылять, если меньше - полетит на другое растение. «Порог» - не постоянная величина: в разные сезоны и разные годы этот порог меняется. Все эти «правила фуражировки» шмель вырабатывает на собственном опыте при работе на цветах.

Растения же хитрят: им выгодно «отделаться» малым количеством нектара и добиться опыления. И вот некоторые растения имеют цветки, в которых нектара значительно больше, чем в других цветках. Шмель, наткнувшись на такой «счастливый случай», начинает обследовать все цветки в округе - и только потом, разочарованный небольшим взятком, покидает это место. Цветки же опыляются за счет одного высокопродуктивного экземпляра. Каждый цветок дает шмелю нектара столько, что ему хватает «горючего» на считанные минуты полета - от маленьких цветочков всего на 1 минуту, от крупных и богатых нектаром - на целых 15. «Стратегии» шмелей - не запечатленные модели, а «хитрости старого солдата», который своими боками выучил наиболее экономный образ действий.

Очень выгодным для опылителей-насекомых и растений является «цветочное постоянство». Суть его в том, что шмели, например, стремятся посещать один или небольшое количество видов цветущих растений одновременно: 60% шмелей летают на один вид цветков. От такого постоянства повышается эффективность сбора у шмеля: он приноравливается к данному растению и быстро добывает на нем нектар. А растение не теряет зря пыльцы: высока вероятность, что с данного цветка опылитель полетит на цветок того же вида.

Двое биологов из Великобритании установили, что шмели-сборщики в северной Финляндии делают чёткие перерывы в работе даже в условиях полярного дня.

Учёные наблюдали за 1 049 насекомыми видов Bombus terrestris и B. pascuorum, закрепив на них радиочастотные RFID-метки. Сто шестьдесят четыре шмеля за всё время наблюдений так и не покинули своих гнёзд; полезные данные, таким образом, были собраны только для 885 насекомых. Эксперименты проводились в 270 км к северу от полярного круга, где Солнце светит с 22 мая по 22 июля.

 Как выяснилось, шмелей нисколько не смущало то, что Солнце все 24 часа не заходит за горизонт. B. terrestris проявляли активность с восьми часов утра до одиннадцати вечера, а B. pascuorum — с шести утра до десяти вечера. Всё остальное время шмели-сборщики «отдыхали».

 Результаты опытов свидетельствуют о том, что шмели находят какие-то способы отсчёта времени, отличные от определения по смене дня и ночи. Вероятно, им помогают колебания температуры воздуха или изменение интенсивности и спектрального состава излучения.

Строгий режим дня, очевидно, должен приносить выгоду насекомым, и у исследователей есть некоторые предположения на этот счёт. «Ночью температура снижается, и шмелям, возможно, приходится возвращаться в гнездо, чтобы согревать расплод, — отмечают учёные. — Кроме того, сон может способствовать запоминанию информации, полученной за время работы».

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Организация работы процедурного кабинета

Области применения синхронных машин

Оптимизация по Винеру и Калману