Zkrocení chlupaté královny

Včelí čeleď je neustále ovlivňována mnoha biotickými (choroby, škůdci) i abiotickými faktory (dostupnost vody a potravy, sluneční záření, srážky, kroupy, sníh atd.). Mezi nimi hraje významnou, ale často podceňovanou roli teplota.

Horká a studená hra

Tepelné receptory umístěné na tykadlech včel umožňují měřit teplotu prostředí s přesností 0,2°C (Heran 1952, Lacher 1964, Yokohari 1983). Molekulární receptorový kanál, který je s největší pravděpodobností centrální pro snímání teploty, se nachází v bičíku tykadel včely. Aktivuje se při 34°C. Včely se vyrovnávají s nepříznivými vlivy vysokých teplot v důsledku přítomnosti kutikuly a tuků na povrchu těla, které se ukládají před nadměrným odpařováním vody. Tělo krmných včel je pokryto více n-alkany (které jsou nerozpustné ve vodě) než tělo ošetřovatelek a čerstvě vylíhnutých včel. Teplota udržovaná včelami v hnízdě se obvykle pohybuje mezi 33 až 36 °C a optimum pro správný vývoj plodu je v Polsku 34,5 °C. Kukly jsou velmi citlivé na teplotní výkyvy. Když teplota překročí 36 °C, dělnice začnou hnízdo větrat tak, že se u vchodu postaví s hlavou do úlu a zavibrují křídly, aby rozpohybovaly vzduch a ochladily střed hnízda.

Včely také snižují teplotu v hnízdě odpařováním vody. Dělnice rozstřikují kapky podél stěn úlu a podél okrajů plodových plástů. Tím se zabrání vysychání vyvíjejících se larev a také se sníží teplota. Včely zadržují na povrchu tlamek tenkou vrstvu vody – její odpařování také pomáhá ochlazovat prostředí.

Pokud se vzduch v hnízdě přehřeje, dělnice jej opustí a u vchodu do úlu vytvoří kyj (tvoří tzv. vousy). V této době některé včely pokračují ve větrání plástů a rozstřikování vody. Dalším zajímavým mechanismem termoregulace je stínění, které v roce 1999 pozorovali Starkov a Gilley. Včely udržují plástve se zásobami a plodem před přehřátím tím, že sedí na horkých vnitřních stěnách úlu a vytvářejí na jejich tělech izolační vrstvu.

Pokud teplota v hnízdě klesne pod 33°C, musí včely ohřát vzduch. K tomu obvykle dochází „zahlcením“ úlu. Toto chování lze nejlépe pozorovat při pozorování zimujících včel, které tvoří zimní klub. Udržují v ní stálou optimální teplotu – na podzim a v zimě od 18 do 20°C a na začátku sezóny, kdy se začíná vyvíjet snůška, cca 34°C. Při zimování je teplota vnější vrstvy palice cca 12-15°C. Koncem ledna se včely začínají připravovat na novou sezónu. Teplota uprostřed palice stoupá na 34,5°C, což stimuluje královnu ke kladení vajíček.

Zahříváme atmosféru

Odchylky od optimálních tepelných podmínek během vývoje červa ovlivňují krátkodobou paměť a schopnost zapamatování včel v důsledku nesprávného vývoje neuronů. Největší počet gromerul v tělech hub (zodpovědných za výskyt asociací) se nachází u včel vyvíjejících se při 34,5°C.

I odchylka o jeden stupeň vede k tomu, že se v mozcích dělnic tvoří méně grumulus. To může být důvod, proč zaměstnankyně, které se vyvíjely při 32 °C, měly potíže s komunikací prostřednictvím tance.

Sklízeče vyvíjející se v teplotách mezi 34,5°C a 36°C fungovaly správně a přenášely informace. Teplota hnízda může také ovlivnit morfologii křídla. Gimmer (1932) popsal zdeformovaná křídla v plodu vyvíjejícím se při nízkých teplotách. Ken a kol.

Lin a Winston (1998) provedli studie in vitro, ve kterých byl testován vývoj vaječníků po dobu 10 dnů u dospělých vystavených různým teplotám. Dělníci byli umístěni do inkubátorů udržovaných na 34 °C a krmeni medem s 50% mateří kašičkou. U včel z této skupiny došlo k vývoji vaječníků, zatímco u ostatních, udržovaných při 20 nebo 27 °C a krmených stejnou směsí, k vývoji vaječníků nedošlo.

Vzdělávání ve sklenících

O udržení vhodné teploty v hnízdě se v sezóně starají včely starší dvou dnů. Mladší navštěvují plásty s teplým plodem, aby pročistili buňky a případně posílili křídelní svaly. Matky ve slabých včelstvech snášely méně vajec, protože v hnízdě nebylo dost včel na udržení požadované teploty. Na vyhřívání hnízda se podílejí i trubci.

Kovach a kol. Jak pozorovali Farenholtz a kol.

Teplotu včelího plodu sledují i ​​dělnice. Mezi tyto akce patří: povrchový ohřev plodu (při kterém včely nehybně sedí na uzavřených buňkách) nebo aktivní ohřev plodu (vstup ohřátých dělnic do prázdných buněk).

Včely způsobí zvýšení teploty v sousedních buňkách (poloměr až 3 buňky od zdroje tepla, tj. dělníků) o 2,5°C za půl hodiny. Prázdné buňky nezaručují, že si červ udrží správnou teplotu, ale může zkrátit čas a energii potřebnou k udržení správné teploty hnízda.

Uzavřený plod je citlivější na nízkou teplotu než vajíčka nebo larvy. Li a kol.

Teplota byla řízena s větší přesností. Vývoj mláďat velmi výrazně závisí na teplotě, která nutí včely udržovat v hnízdě přiměřené tepelné podmínky. Slabá včelstva nebo ta, která byla vystavena tepelnému stresu (příliš horké nebo příliš studené), mohou mít problémy s termoregulací hnízda, což může vést k úhynu včel.

Počasí pro včelu

Včely krmné se dělí na ty, které sbírají nektar, pyl, vodu nebo propolis. Pracují v širokém teplotním rozsahu od 10 do 40 °C. I když začátek potravních letů může nastat při teplotě 6,57°C, medné včely vylétají z hnízda velmi zřídka při teplotách pod 10°C. V roce 2003 profesor Woike zjistil, že sběr potravy začíná při 10 °C. Poznamenal také, že počet sklízečů se při 10 °C 12krát zvyšuje. Nejvyšší letová aktivita včel byla zaznamenána při 20°C. Při okolní teplotě 43°C však včely přestávají vylétat za úplatek.

Létání ke píce, zejména v měnících se podmínkách prostředí, je významnou výzvou. Při nízkých teplotách využívají sběrači sluneční paprsky k udržení tepla a k úspoře energie. Včely mají vysokou schopnost udržovat rovnováhu mezi spotřebou potravy a energetickou účinností při sběru potravy. Při létání při různých teplotách se včely dělnice mohou přizpůsobit změnám tohoto parametru.

Podle Heinrichových měření v roce 1980 byla teplota včelí hlavy 24 °C při teplotě vzduchu 17 °C a 43 °C při venkovní teplotě 46 °C. Při teplotách nad 46°C včely vyplazují jazyk s kapkou nektaru, aby odpařování tekutiny snížilo jejich tělesnou teplotu. V horkém počasí včely více pijí. Životnost sekačky se pohybuje od 2 do 17 dnů (průměrně 7,7 dne). Neustálé vystavování včel vysokým teplotám může zkrátit jejich životnost. Tým Silvi C. Remoliniho (2007) pozoroval včely při teplotě 42 °C, přičemž měřil čas od vylíhnutí z buňky do smrti. Během experimentu včely žily 31 nebo 91 hodin (přibližně 1,29-3,79 dne). Podobně skupina vědců vedená Hossamem Abu-Shaarou (2012) zkoumala účinky 35, 40 a 45 °C na životnost včel Krajina a Jemen. U prvního zmíněného plemene včel byla délka života 13; 65 hodin, respektive 2,67 a 1 den, a pro jemenské včely 12; 67 hodin, tedy 5,33 a 1 den. Vliv relativní vlhkosti vzduchu na letovou aktivitu včel byl nevýznamný.

Rojení a klubování

K rojení dochází nejčastěji na jaře a začátkem léta. Roj, který se usadí na větvi, se snaží udržet teplotu kolem 35°C (+/- 1°C). V různých částech klubu se teploty mohou pohybovat od 17 do 36°C. I při nízkých teplotách vzduchu se roj snaží udržet teplotu 34°C. Včely na povrchu kyje mají nižší tělesnou teplotu než včely uvnitř. Před odletem do nového hnízda si všechny včely zvýší tělesnou teplotu na 35°C. Včely lezoucí po povrchu kyje prohřívají svá těla alespoň 10 minut před odchodem, aby si připravily svaly na křídlech a udržely správnou rychlost letu. V evropském mírném podnebí se včely méně často rojí.

Kdo má rád horko?

V laboratorních studiích Atmovidojoův tým zjistil, že divoké včely z arizonské pouště (USA) lépe snášejí vysoké teploty než domácí včely.

Divoké včely snášely teploty 50,7 °C, zatímco domestikovaný hmyz dokázal přežít a pracovat jen do 42,8 °C. Skupina Helmuta Kovacse (2014) poznamenala, že italské včely vykazovaly vyšší toleranci k vysokým teplotám než včely Krajina.

Teplota způsobující úhyn 50 % jedinců po 8 hodinách expozice byla rozhodně vyšší u včely italské a činila 51,7 °C než u včely Krainka (50,3 °C). Podobné studie byly provedeny v polních podmínkách Alattalu a Algamdu v roce 2015. Nejvyšší úmrtnost v důsledku vysoké teploty byla pozorována u včel Krajina (92 %), dále u italských včel (84 %) a nakonec u včel jemenských (46 %). Tyto studie probíhaly v přírodních tepelných podmínkách Saúdské Arábie, která je jednou z nejteplejších zemí světa. Průměrná denní teplota je tam 30-32°C a díky pouštnímu klimatu jsou noci chladné.

Vzdělání dělohy

Za normálních podmínek je ve včelstvu pouze jedna včelí matka, ale v případě jejího úhynu, tichého nahrazení nebo rozdělení rodiny včely vychovávají matky nové. Včelstvo, ve kterém se odčervuje mladá královna (mladší než jeden rok), nevstoupí do rojové nálady, a proto vychovává méně matek ve srovnání s rodinami, ve kterých žijí starší včelí matky.

Rojnější matečníky jsou obvykle postaveny ve spodní nebo horní části rámu, daleko od plodových buněk. Je možné, že si tato místa vybírají dělnice k odchovu matek, protože je zde nižší teplota než v oblasti plodiště.

Podle DeGrandi-Hoffmana závisí barva vylíhnutých královen do značné míry na teplotě, která panovala v hnízdě během jejich vývoje v buňce královny. Včelí královny chované při 31 °C byly tmavší než ty chované při 34,4 °C.

DeGrandi-Hoffmanův tým také poznamenal, že bezmatečná včelstva měla větší pravděpodobnost produkovat zdravou královnu, pokud stavěla mateční buňky uprostřed plástu, když byla okolní teplota nízká, a na okraji plodiště, když byla teplota mimo úl vysoká. .

Mateřské buňky za plástvem mají silnější stěny než pracovní buňky, což může ovlivnit teplotu uvnitř. Termodynamické vlastnosti jejich stěn jsou však kontroverzní.

Když byly královny inkubovány při 32 °C, periimaginální období královen bylo prodlouženo o 27 hodin. Z buněk chovaných za normálních tepelných podmínek (34,5 °C) se královny vylíhly po 16 dnech a 1 hodině.

Rozdíl teplot neovlivnil jejich kvalitu – měly stejnou tělesnou hmotnost, počet ovariálních vejcovodů, objem semenného rezervoáru a také začaly současně odčervovat.

Výchova trubců v úlu začíná na jaře a pokračuje až do léta. Později se počet samců snižuje a v zimě nejsou vůbec žádní. Měnící se podmínky každou sezónu ovlivňují produkci spermií a koncentraci spermií. Trubci obvykle dosáhnou pohlavní dospělosti 14 dní po vylíhnutí. Doba trvání tohoto procesu je ovlivněna teplotou. Při 31,1°C jsou samci nedostatečně vyvinutí a při 28,33°C je vývoj troudu zcela opožděn. Přidání mateří kašičky do stravy samců poněkud snižuje zaostalost způsobenou teplotou.

Vlhkost a teplota

Dalším velmi důležitým faktorem ovlivňujícím vývoj plodu a kondici dospělých včel je relativní vlhkost (RH) panující v hnízdě. Má přímý vliv na zadržování vlhkosti v tělech včel: čím nižší relativní vlhkost, tím větší ztráty vody.

Skupina Zhiyong Li v roce 2016 dokázala, že relativní vlhkost je řízena hlavně dělnicemi. Tento parametr je velmi důležitý pro správný vývoj vajíček. Relativní vlhkost pod 50 % zabraňuje líhnutí larev, optimální vlhkost je mezi 90 a 95 %. Relativní vlhkost nad nebo pod optimální výrazně snižuje počet vylíhnutých larev.

V případě nízké vlhkosti začínají včely přijímat preventivní opatření: zvyšují odpařování vody z nektaru a medu. Pokud je relativní vlhkost příliš vysoká, pracovníci odvlhčují vzduch zvýšením ventilace. Stojí za zmínku, že vědci navrhují, že při chovu larev in vitro by měla být teplota udržována na 34 °C a relativní vlhkost na 90 %.

Pracovní čmeláci
25 —>

Většina letních obyvatel má na svých pozemcích květiny a zeleninu, jabloně a keře malin a mnoho dalších ovocných rostlin. Jak známo, nejčastěji je opyluje hmyz. Včely, motýli a další okřídlení krasavci obvykle zalétají do oblastí náhodou. V posledních letech však zahradníci stále častěji ve svých domovech záměrně chovají opylující hmyz – čmeláky. Proces domestikace zvířat, který začal v době kamenné, tedy pokračuje i dnes.

Noví přátelé člověka

Všechna domácí zvířata, včetně dvou druhů hmyzu – včely medonosné a motýla bource morušového – byla domestikována lidmi ve starověku, v době neolitu. Od té doby uplynulo asi 10 tisíc let, lidé vytvořili spoustu úžasných věcí, postavili města, rozvinuli vědu a umění a vydali se do vesmíru, ale zvířata už nebyla domestikována. Lidé měli dost těch zvířat, která se stala jejich společníky v pravěku. A tak to pokračovalo až do konce XNUMX. století, kdy belgičtí farmáři získali nové přátele ze světa zvířat – několik druhů čmeláků, kteří se právě teď před našima očima ochočují a domestikují.

To, že hmyz opyluje květy, je také známo již od pravěku. Poté, co člověk ochočil včely, si všiml, že na polích a zahradách, vedle kterých stojí úly, lze na podzim sbírat mnohem bohatší úrodu než v místech, kde úly nebyly. Včelaři začali na jaře speciálně umisťovat úly do blízkosti polí, což přineslo dvojí výhody: včely přinesly více medu a na polích dozrálo více obilí nebo zeleniny. Tato metoda má však významnou nevýhodu. Faktem je, že včely jsou docela agresivní stvoření. Často koušou lidi, kteří jim neudělají nic špatného, ​​ale prostě projdou kolem úlů a jejich obyvatelům se zdají podezřelí.

Včely však mají vzdálené příbuzné. Stejné pruhované, žijící ve velkých rodinách a živící se nektarem a pylem z květin, ale mnohem méně agresivní. A kromě toho dělnice pracují mnohem více než včely – až 18 hodin denně, včetně chladných období, kdy včely nevylétají z úlů – takže opylují řádově více květů. Ale tento hmyz je úplně divoký a létá, kam chce – ale ukázalo se, že je snadné to opravit.

Belgičané se jako první pokusili chytit královny čmeláků a postavit jim hnízdo uprostřed pole nebo ve skleníku s nějakými rostlinami. Výsledky na sebe nenechaly dlouho čekat: na konci léta farmáři, kteří chránili čmeláky, sklidili o 25 nebo dokonce o 50 procent více rajčat, lilků, paprik a další zeleniny. To vešlo ve známost v jiných zemích včetně Ruska a brzy všude vesničané chytali čmeláčí královny, které se probudily ze zimního spánku a na jaře si ještě nepostavily hnízdo, a na podzim se sousedům chlubily bohatou úrodou.

V roce 1987 začali Belgičané jako první chovat čmeláky v průmyslovém měřítku: byla založena společnost Biobest, která se zabývala výhradně tímto hmyzem. O rok později se podobná společnost otevřela v Nizozemsku a poté se objevily v dalších evropských městech. Na světě je nyní více než 30 takových podniků a každý z nich je domovem tisíců čmeláčích rodin, každý v samostatném boxu. Velké zemědělské společnosti nakupují několik desítek těchto boxů, drobní farmáři a pěstitelé květin po jednom. V Evropě a Rusku si navíc můžete koupit ulovenou čmeláčí královnu a vlastníma rukama pro ni postavit dům – úl čmeláků. Nebo nemůžete utrácet peníze vůbec – jedna čmeláčí královna v Rusku stojí asi 300 rublů – a chyťte takovou královnu sami.

Rodinná tajemství čmeláků

V čmeláčí rodině je vše zařízeno stejně jako ve včelí rodině, jen s tím rozdílem, že všichni její zástupci kromě královny žijí pouze jeden rok – lépe řečeno ještě méně, od poloviny jara do poloviny podzimu. Královna žije několik let. V zimě se zavrtává do země a ukládá se k zimnímu spánku, a jakmile roztaje sníh, probudí se a začne hledat místo pro nové hnízdo, kde bude vychovávat novou rodinu. Po nalezení vhodného místa – myší díry, dutého stromu, prázdné ptačí budky nebo jiného úkrytu – tam čmeláčí královna vyrábí malé kulaté “sudy” z vosku. V některých klade vajíčka, v jiných začíná sbírat nektar, aby jím později krmila své děti, larvy, dospělé čmeláky dělnice a dospělé trubce.

Čmelák je nejpečlivější matka ze všech druhů hmyzu. Aby se vajíčka a kukly vyvíjely normálně, jejich teplota by neměla klesnout pod 35 stupňů – pokud se tak stane, budoucí čmeláci zemřou, aniž by se narodili. Hlava čmeláčí rodiny ale dělá vše proto, aby tomu zabránila. V chladném počasí objímá „sudy“ s vejci nebo kukly, přitiskne k nim své chlupaté tělo a naopak je zahřívá a nenechává je vychladnout. Žádný jiný hmyz se o své potomky tak pilně nestará. Sama čmeláčí královna se, stejně jako ostatní dospělí čmeláci, nebojí chladu – tento hmyz spolehlivě ochrání jejich teplé, nadýchané „kožíšky“.

Poté, co se z kukel vylíhnou první čmeláci dělnice, přestane královna vylétat z hnízda. Nyní dělnice přinesou nektar a pyl a naplní jimi „nádoby“ na vosk, nakrmí a zahřejí larvy a královna se bude věnovat pouze kladení vajíček. A tak to jde až do podzimu, dokud nezůstane zase sama a opustí prázdné hnízdo, aby si našla místo k zimnímu spánku.

Palác pro královnu

Aby čmeláci „pracovali“ na zahradním pozemku, je nutné tam postavit dům, který by si královna přála. Není těžké to udělat, zejména proto, že na internetu najdete podrobné pokyny: měla by to být malá dřevěná krabice s otvory, která je mělce zakopaná v zemi nebo jednoduše pokrytá ze všech stran mechem a drny. Uvnitř boxu je také umístěna zemina, mech a tráva. Dále přichází obtížnější úkol: chytit budoucí obyvatelku tohoto domu – je třeba s ní zacházet velmi opatrně, aby jí neublížil. Kromě toho je třeba zkontrolovat, zda na nožkách včelí královny není přilepený pyl smíchaný s nektarem – pokud ano, znamená to, že tato královna již postavila hnízdo a nosí tam potravu.

Pokud jsou tlapky královny čisté, musí být opatrně umístěna do velké krabičky od sirek, odvezena do kolonie čmeláků a díra musí být na den ucpána, aby neuletěla. Během této doby by si hmyz měl zvyknout na dům. Druhý den musíte otevřít díru a podívat se, jak se chová okřídlená „dáma v kožiších“. Pokud prostě vyleze z hnízda čmeláků a okamžitě odletí, znamená to, že se jí „byt“ nelíbil a nevrátí se. V tomto případě budete muset opakovat vše od začátku s další čmelí královnou. Pokud ale královna začne kroužit nad domem, nejprve dělá malé kruhy, pak širší a teprve poté odletí, můžete se radovat. Čmeláci si tak zapamatují cestu na místo, kam se chystají vrátit, takže královna definitivně odletí zpět a začne si zařizovat nový domov.

Čmeláci domácí nevyžadují jinou péči. Všechno dělají sami: líhnou mláďata, krmí je, skladují nektar. A teprve na podzim, když všichni čmeláci kromě královny zemřou, je třeba ji přesadit do jiné truhličky se zeminou, mechem a suchou trávou a dát do stodoly nebo jiné chladné místnosti. Tam hlava včelí rodiny usne a prospí celou zimu a na jaře ji bude potřeba zasadit do vyčištěného úlu s čerstvým mechem a zeminou.

Čmeláci domácí kromě opylování květin vylučují stejně jako včely vosk, ze kterého lze vyrábět svíčky. Je pravda, že z jednoho hnízda moc vosku nedostanete. Nektar, který si čmeláci ukládají do voskových „sudů“, je podobný včelímu medu a dá se jíst, ale do konce léta ho také zbývá velmi málo – většinu sežerou sami čmeláci. Čmelí med se navíc velmi obtížně odděluje od voskových skořápek, ve kterých je uložen. Hlavním přínosem čmeláků tedy zůstává zvýšená úroda zeleniny, ovoce nebo bobulovin.

Čmeláci jsou také moc krásní, můžete je pohladit po chlupatých zádech – když to uděláte opatrně, nebude jim to vadit. Tento hmyz vznášející se ve vzduchu nad květinami můžete donekonečna obdivovat, zvláště pokud se jedná o domestikované čmeláky. Při pohledu na ně pochopíte, že vidíte, jak před vašima očima nabírá historie domácích zvířat nový směr. Poprvé za několik tisíc let.