Jak žije včelí úl.

„Těm, kteří si ve světě rychle se rozvíjejících technologií stále zachovali živý smysl pro lásku k přírodě,
nahlédnutí do života včel bude zdrojem radosti a inspirace.“
Karl von Frisch,
Nositel Nobelovy ceny za práci o chování včel medonosných,
1973 rok

Včelařství je srovnatelné s koníčkem, který se mění v neustálou potřebu člověka studovat chování včely medonosné a používání různých metod jejího chovu.

Včela medonosná (Apis mellifera)

Včelí med (Apis mellifera) patří do řádu blanokřídlých, čeledi bodavého hmyzu, který žije v rodinách nebo společenstvech. Ale i přes tak hrozivou zbraň, jako je žihadlo, kterým je do oběti vstříknut jed, je včela od přírody mírumilovný tvor, a pokud ji nebudete rušit nebo jí nezasahovat do práce, nikdy bezdůvodně nezaútočí.

Vývoj včelstva probíhá cyklicky, v závislosti na měnících se ročních obdobích. V zimě, kdy je rostlinný svět zamrzlý v očekávání jarního probuzení, jsou včely v relativně klidném stavu, konzumují malé množství medu a udržují si kladnou teplotu.

Celý prostor, kde se kolonie nachází, se skládá z šestihranných voskových buněk plástve, které postavily včely dělnice z materiálu vylučovaného voskovými žlázami v podobě šupin.

Celý objem plástů pokrytých včelí rodinou se obvykle nazývá včelí hnízdo. Uvnitř tohoto prostoru, obsazeného včelami a skrytého před okolním světem, probíhají všechny procesy spojené s rozvojem včelstva. Uvnitř hnízda, kde jsou teplotní podmínky nejpříznivější, klade královna vajíčka, ze kterých vylézají larvy a po zakuklení vylézají na světlo mladé včely, lépe řečeno mladé včely ve tmě.

Během letní sezóny může rodina postavit několik plástů umístěných paralelně k sobě a naplnit je medem, aby úspěšně přezimovaly. Mezi plásty je volný prostor, kterým se včela může volně pohybovat k zásobám potravy, bývá 12,5 mm. Říká se mu ulice nebo mezirámový prostor.

Když venkovní vzduch klesne k mínusovým teplotám, hnízdo se včelami se zmenší na objemu, zhoustne a získá tvar kyje. Díky této biologické technice přečká včela nejkrutější zimy. Uvnitř klubíčka je vždy udržována kladná teplota, včely jsou neustále v pohybu, pevně přitisknuté k sobě. Konzumací medu umístěného nad kyjem včely předávají své tělesné teplo kyji, přičemž se pohybují z centrální části hnízda na periferii a naopak a teplý vzduch proudící vzhůru ohřívá med, který zároveň slouží jako ohřívač.

Tento způsob chování včely medonosné jí poskytl spolehlivou ochranu před zimními mrazy a chladným létem s minimální spotřebou medu jako zdroje energie. Tam, kde včelař nezajistil včelám dostatečné množství potravy nebo se ukázalo, že je nekvalitní, čeká ho zklamání, rodina vymře nebo se, jak říkají včelaři, rozpadne.

Jak se blíží jaro, včely začnou spotřebovávat více medu, kyj povolí a při prudkém zvýšení vnější teploty se úplně rozpadne. Stává se, že v teplých únorových a březnových slunečných dnech včely vylétají z úlu a provádějí očistné lety, čímž uvolňují střeva od výkalů.

V tomto období může být teplota uvnitř hnízda již asi +35°C, což slouží jako signál pro královnu, aby začala klást vajíčka do buněk plástu bez medu. A celý budoucí osud včelí rodiny bude nyní záviset na jediném plnohodnotném samičím jedinci – jejich děloha. Rychlý růst včelstva závisí na jeho schopnosti naklást co nejvíce vajíček do buněk připravených včelími dělnicemi a také na schopnosti včelích dělnic udržovat stálou teplotu +35°C. Vždyť jen silné rodiny se dokážou plně připravit na další zimní zkoušku a zavděčit se včelaři přebytky v podobě prodejného medu.

V období intenzivní snášky vajíček poskytují mladé včely královně vše, co potřebuje. Toto prostředí se obvykle nazývá retina dělohy, která jí nepřetržitě poskytuje potravu, čistí ji a chrání před veškerým vyrušováním ze strany ostatních obyvatel rodiny.

S nástupem stabilních teplých dnů dělnice stále častěji připravují plástové buňky vhodné pro matku ke kladení vajíček. Dobrá mladá královna dokáže naklást až 2000 vajíček denně, což odpovídá její vlastní váze. Bylo to možné díky výživě, kterou královna přijímá od včelích dělnic, přesněji řečeno výsledkem činnosti mandibulárních hypofaryngeálních žláz včelích dělnic. A samotné včely, které vylučují mateří kašičku, aktivně konzumují med a včelí chléb jako sacharidovou a bílkovinnou potravu.

Po třech dnech nakladená vejce produkují larvakterý dostává zvláštní výživu a pečlivou péči. Počáteční potravou larev je mateří kašička, která obsahuje hodně bílkovin a tuku, dále se v dietě používá kaše skládající se z včelího chleba a medu. Během období svého vývoje se larva včely dělnice zvětší 1500krát a po dokončení této fáze vývoje vstoupí do stádia kukly a včely po uzavření buňky prodyšným voskovým uzávěrem ji opustí. sama.

Poté, co prošel několika dalšími fázemi svého vývoje, po 21 dnech se prokousal voskovým uzávěrem a vynořil se mladá včela, což je nedostatečně vyvinutý samičí jedinec, který v závislosti na vnějších podmínkách a svém věku vykonává určitou práci ve včelí rodině.

Životnost včely dělnice silně závisí na době jejího výskytu: podzimní včely mohou žít celou zimu a podílet se na sběru medu a jarní a letní včely, které provádějí intenzivní lety za nektarem, se opotřebovávají po 35 dnech; zemřou v důsledku nadměrného opotřebení křídel

V období masového kvetení prvních medonosných rostlin, s výskytem hojného množství bílkovinné potravy (pylu), začnou včely intenzivně obnovovat plástové buňky větší než ty, ze kterých vycházejí dělnice a ve kterých je uložen med a včelí chléb. Včelí družina nasměruje královnu do těchto větších buněk, aby je dále vysévala čerstvými vejci.

Ale na rozdíl od obvyklé snůšky začíná královna klást neobvyklá vajíčka, neoplozená, ze kterých se po 24 dnech objeví větší samec – trubec. V závislosti na síle rodiny, která je dána počtem ulic pokrytých včelami a množstvím vytištěného plodu, může každá rodina vyrobit několik stovek až několik tisíc trubců.

Výskyt trubců v rodině naznačuje blížící se období rozmnožování včel, rojení – rozdělení mateřské rodiny na dvě části. Stará královna, kterou včely přestávají intenzivně krmit mateří kašičkou, hubne, přestává klást vajíčka a rodí se létavce. Včelstvo se rojí za teplého slunečného dne ráno, nejpozději však v 15:XNUMX.

Vznikající roj bývá naroubován někde na větvích zahradních stromů, keřů, nedaleko mateřské rodiny, shlukující se do jakéhosi shluku mnoha tisíc jedinců a jedné královny. Ale po nějaké době je roj odstraněn z původního místa a všechny včely odlétají tam, kde skauti určili místo bydliště nové rodině.

Někdy se rodina nerojí, ačkoliv čas přichází, jaký je důvod?

Jedním z faktorů vedoucích k tomuto jevu může být trauma dělohy, její nadměrné stárnutí nebo hojné úplatky, pak dochází k tiché změně dělohy. V každém případě, ať už došlo k rojení nebo klidné výměně neproduktivní matky, včely dělnice nejprve vybaví voskový kalíšek, mnohem větší než buňka, ve kterém se nachází oplozené vajíčko. Vznikající larva doslova plave v hojnosti mateří kašičky a právě z této larvy se za 16 dní vyklube plnohodnotná samička, neplodná mladá děloha.

S výskytem mladé královny v rodině, pokud ta stará ještě neopustila rodinu s rojem včel, mezi nimi probíhá boj o právo být jedinou milenkou v této rodině. Aktivnější, silnější a obratnější mladá královna vždy vyhraje, zabije svého rivala svým bodnutím. Pokud existují další matečníky v podobě zavěšených švestkových výrůstků, ze kterých mohou vylézt mladé matky, vylétají nové roje s určitou sekvencí, a pokud nastane období vydatného krmení, rojení se zastaví a dělnice zničí zbývající královnu. buňky s jejich obyvateli.

Jakmile to počasí dovolí, mladá královna na čas opustí rodinu a provede orientaci v terénu. Po průzkumných letech záměrně odlétá na delší dobu od rodiny a vzdaluje se na vzdálenost 3-4, někdy až 7 km, v očekávání samčích jedinců – trubců. Během těchto pářících letů se královna spáří s trubci, poté se vrátí do úlu a nikdy jej neopustí, protože s přibývající hmotností ztrácí schopnost létat. Nyní bude plnit svou hlavní funkci – kladení vajec.

Trubci mají na rozdíl od včel jemnější čich, jsou dalekozrací a vycítí královnu na 50 metrů a dokonale ji vidí v letu. Velmi zajímavý objev učinil ruský biolog V.V. Chvění, což dokazuje, že páření královny nastává s několika drony za letu ve výšce až 30 metrů od země. Odstranění matky za účelem páření na tak vzdálenou vzdálenost naznačuje, že samotná povaha existence včel přijímá všechna nezbytná opatření, aby zabránila příbuzenskému křížení.

V období rojení se drony cítí jako vítaní hosté v rodině. Potravu jedí volně a včely tomu nevěnují pozornost. Trubci se silnými křídly se mohou pohybovat až 7 km od svého hnízda a sledovat mladé královny, které odlétají, aby se pářily. Pozorování prokázala, že rok od roku dochází k páření na určitých místech, kde se hromadí velké množství trubců. Zřejmě je zde nejpříznivější stanoviště pro páření letů.

Další osud dronů je velmi tragický. Po úspěšném páření, ke kterému dochází za letu, dron zemře a ti, kterým se nepodařilo dokončit svou misi, se vrátí do rodiny. Nějakou dobu pod záštitou včel dělnic stále dostávají teplo a jídlo. Ale tato blaženost netrvá dlouho. S koncem období rojení včely dělnice zablokují trubcům přístup k medu a poté je zcela vyženou hladem oslabené mimo hnízdo. I když je v přírodě dostatečné množství nektaru, trubci kvůli zkráceným proboscis nedokážou využít nedostupného množství potravy a jsou nuceni umírat hlady a zimou.

Jak vidíme, aby prodloužila život svým druhům, příroda zbavila trubce všech starostí v životě rodiny, nemají ani žihadlo na vlastní ochranu, ale tato neopatrnost je stojí draho a životnost trubec není určen fyzickým opotřebením, jako je tomu u včely dělnice, ale jejich fyziologickou nutností ve vývoji včelstva.

Přírodovědec a biolog Thor Hanson uvádí čtenáře do úžasného světa včel, hovoří o jejich fyziologii, sociální struktuře a vlivu na lidský život. Autor také vysvětluje, proč je tento hmyz ohrožen a jak mu lidé mohou pomoci. Kniha „Bzučení. “Přírodní historie včel” byla vydána v ruštině nakladatelstvím Alpina Non-Fiction. “Snob” publikuje jednu z kapitol

Jakou roli hrají včely v životě člověka kromě produkce medu?

Pro některé včely jsou shluky nevyhnutelným důsledkem nedostatku stanoviště: útesy, místa na holé zemi a vhodné větvičky, polena nebo díry v kůře stromů není tak snadné najít. Tuto otázku lze také zodpovědět, alespoň částečně, citováním starého biologického přísloví: „Společně bezpečněji“. Projde-li například osamělá zebra kolem hladového lva skrývajícího se mezi trávou, pak je její konec předem daný. Naopak, být součástí stáda výrazně zvyšuje její šance na přežití. Hlídání snižuje rizika pro každou jednotlivou zebru. Umožňuje také skupinovou obranu a vývoj dalších triků, jako jsou pruhy (o kterých se někteří vědci domnívají, že mohou zmást dravce na blízko). V případě samotářských včel je logika stejná. Hnízdění ve shlucích pomáhá snižovat nebezpečí kukaček a jiných škůdců. Ale to nejzajímavější se skrývá v některých jemnostech. Když se samotáři seskupují napříč generacemi, taková blízkost může otevřít příležitosti pro rozvoj nového chování. Některé druhy, jako jsou zahradní zedníci (osmia), zůstávají neochvějnými zastánci osamělého životního stylu: jedna samice na hnízdo. Jiní ale začali zkoušet různé typy interakce: od vzácných případů používání společných hnízd až po společné skladování proviantu, péči o potomstvo a ochranu. Nejméně ve čtyřech případech vedla tato cesta ke vzniku úrovně komplexního chování, které odborníci nazývají eusociální neboli „skutečně sociální“. Eusocialitou rozumíme vysoce organizovaný způsob života, včetně budování kolonie, nejzřetelněji se projevuje u včel; Pokud má někdo z autoritativních vědců v této oblasti pravdu, pak je podobnost tohoto způsobu života s tím lidským mnohem hlubší.

Biolog Edward Wilson z Harvardské univerzity ve své knize The Social Conquest of Earth, 2012, nastínil hlavní předpoklady pro vznik eusociality: soužití zástupců více generací, dělbu práce a altruismus. Těch pár tvorů, kterým se podaří dosáhnout této kombinace, často dosahuje mimořádných úspěchů, jako jsou mravenci (na které se Wilson specializuje) a termiti, stejně jako některé vosy a včely. K tomuto krátkému seznamu má ale neobvyklý přírůstek – osobu. V jednom ze svých rozhovorů o tom mluvil takto: z jediného velkého zvířete a obecně jednoho z mála druhů, který ztělesňoval všechna kritéria eusociálnosti, „se ukázal být velký africký primát“.

Není divu, že Wilson byl okamžitě kritizován za házení všeho dohromady, včetně lidí ve skupině organismů spolu s hmyzem, některými korýši a nahými krysami. Nebyl ale zdaleka první, kdo poukázal na podobnosti mezi lidskými společnostmi a životním stylem tvorů, jako jsou včely medonosné. Vědci viděli úl jako vzor pro lidstvo, který se datuje přinejmenším do doby Virgila, který psal o včelách:

Děti mají společné jen oni a ubytovny
Ve městě; jejich život podléhá přísným zákonům.

Velká část kontroverze kolem Wilsonova tvrzení se týkala jeho verze toho, jak eusocialita vznikla: nejen kvůli relativnímu přežití jednotlivců (tradiční pozice), ale kvůli přirozenému výběru působícímu na celé skupiny. Tento směr myšlení nám umožňuje vysvětlit altruismus. Akty sebeobětování, které se mohou zdát v rozporu se zásadou „přežití nejschopnějších“ (jako je nesobecké hrdinství v bitvě nebo opuštění reprodukčních příležitostí), mohou ve skutečnosti přetrvávat a dokonce vzkvétat, pokud jsou přínosem pro skupinu jako celek. Wilsonova teorie však zpochybňuje desetiletí práce, která se opírá o matematické vzorce pro stupně příbuznosti (altruismus přetrvává v genofondu pouze tehdy, pokud z něj má prospěch dostatek blízkých příbuzných, čímž kompenzuje značné ztráty na straně jednotlivců). Otázka není zdaleka vyřešena, ale je tu jedna věc, na které se mohou všichni vědci shodnout: pokud chcete studovat vývoj sociálních vztahů v praxi, nejlépe uděláte, když se podíváte na život včel.

Co se týče ostatních známých skupin, přechod k eusociálnímu životu nastal pouze jednou, v dávné minulosti, a všichni potomci v té či oné míře již vedli podobný způsob života. Termiti se vyvinuli ze samotářských švábovitých předků před více než 140 miliony let a mravenci se brzy poté oddělili od původní skupiny samotářských vos. Celkem nyní existuje asi 25 000 vysoce sociálních druhů. Pokud přijmeme Wilsonův návrh, pak rod primátů Homo překročil práh eusociality před 3 miliony let a nikdy toho nelitoval (i když někteří jeho členové tráví spoustu času o samotě, sedí ve svých chýších a píší knihy). U včel a některých vos je však příběh úplně jiný. Renomovaný entomolog Charles Michener strávil celý svůj život studiem včel a naučil se být v této věci opatrný. “Je jasné, že tady neexistuje žádná hotová odpověď,” napsal v době, kdy se snažil spočítat, kolikrát mezi včelami vznikla eusociálnost. Včely medonosné a jejich příbuzní byli nepochybně sociální, ale zdá se, že jiné skupiny tuto vlastnost získaly a následně ztratily, zatímco jiné balancovaly na hraně a je těžké je zařadit. Úroveň sociality se navíc může během sezóny měnit nejen v rámci jedné populace, ale také v rámci jedné včely. “To je špatná otázka,” uzavřel Michener a naznačil, že existuje naléhavější a zajímavější téma k prozkoumání: Proč vůbec včely vykazují tak pozoruhodnou škálu sociálního chování?

Kdybych tuto knihu začal psát o pár let dříve, položil bych tuto otázku přímo Michenerovi. Každý ví, že byl otevřený člověk a až do své smrti se zabýval výzkumem (Charles Michener zemřel v roce 2015 ve věku 97 let). Když jsem teď tuto příležitost postrádal, udělal jsem to, co vždy dělá mnoho lidí, kteří jsou zapálení pro včely. A je to trochu jako společenská hra „Six Steps to Kevin Bacon“, ve které se filmoví nadšenci snaží najít spojení mezi danou hollywoodskou celebritou a filmem s Kevinem Baconem v hlavní roli v šesti krocích nebo méně. Mezi melittology se ještě rychleji ocitnete v kontaktu s Charlesem Michenerem. Už jsem komunikoval se dvěma jeho postgraduálními studenty: v 1950. letech. Michener působil v dizertační komisi pro disertační práci Jerryho Rosena a v 1990. letech XNUMX. století – Michael Angel. Nyní jsem šel ještě o krok dále a navštívil specialistu, který již byl vyškolen Michenerovým žákem, předním entomologem, který začal přemýšlet o vývoji společenského života ještě předtím, než začal studovat hmyz.

“Nejprve jsem získal titul z historie a lingvistiky,” řekl mi Sean Brady a vysvětlil, že se dříve zajímal o téma sociálního rozvoje v lidském světě. Sean přešel na hmyz až po přečtení knihy o mravencích a pak si uvědomil, jak málo se ví o jejich evoluci a původu jejich složité společnosti. “Myslel jsem, že v tom mohu dosáhnout skvělých výsledků!” — vzpomínal. To určilo jeho volbu povolání a brzy ho přivedlo od mravenců ke včelám a Briana Danfortha (Michenerův chráněnec) na Cornell University jako postgraduálního studenta. Není proto divu, že Shawn, nyní vedoucí oddělení Smithsonian Museum of Natural History ve Washingtonu, DC, se pustil do studia skupiny halictidových včel, jejichž zvláštní sociální chování vzbudilo mimo jiné trvalý zájem Charlese Michenera.

“Zajímalo by mě, jestli Mitch někdy něco z toho chytil?” “ řekl Sean, když jsme se dívali na krabici plnou malých černých včel. Stáli jsme mezi řadami vysokých bílých skříní, které bylo možné posouvat po vodicích kolejnicích zabudovaných v podlaze. Tento systém ukládání sbírek sice znesnadňoval průchod úzkými uličkami mezi policemi, ale kapacita místnosti se zdvojnásobila, protože bylo nutné šetřit místem, aby bylo možné uložit více než 35 milionů položek. Dotyčné včely, přestože patřily do jedné z největších světových sbírek hmyzu, byly tak malé, že je nebylo možné připnout. Místo toho byly všechny úhledně přilepené ke straně špendlíky a seřazené do řad, které byly od sebe k nerozeznání. I Michener přiznal, že jsou vzhledově „morfologicky jednotné“. Tyto včely se vyznačovaly způsobem života.

“Víme, že klima ovlivňuje jejich sociální chování,” řekl Sean a snažil se vysvětlit, proč konkrétní druhy, na které jsme se dívali, byly osamělé v chladnějších částech svého areálu, ale eusociální na jihu, kde teplejší počasí umožňuje delší hnízdní období a podporuje interakce mezi matkou a dcerou. Později mi ukázal obrázky tropického druhu, ve kterém samice rodí jak malé dcerky, které se dají využít jako pomocnice v hnízdě, tak větší, dobře živené, které odlétají a rodí potomky. V jiných případech může matka vychovat socializovaný vrh všech samic na začátku sezóny a pak zemřít, přičemž ponechá své dcery, aby produkovaly samce, rozmnožovaly se a rozptýlily se, aby vytvořily nová hnízda. Přestože žádná z halictid nedosáhla plně úrovně komplexních společností, jako jsou známé včely medonosné, stovky jejich druhů vykazují známky eusociálnosti: překrývající se generace a projevy altruismu. Jejich vývoj ukazuje, proč si včely jako celek vyvinuly tak širokou škálu sociálního chování a proč tak činily častěji než jakýkoli jiný hmyz dohromady.

“Víme, že to má něco společného s jejich hnízděním,” řekl mi Sean, když jsem se zeptal, proč jsou halikti predisponováni k sociálnímu chování. “Snaží se převzít výhodná hnízdiště, která se nacházejí na různých místech a jejich počet je omezený,” vysvětlil. – To je to, co dělá včely soužití. Takže se musí naučit spolu vycházet.“ I když je tento druh společného života pro včely důležitý, nemusí nutně vést k sociálnímu životnímu stylu: koneckonců zednické včely Briana Griffina (Osmia) žijí vedle sebe v hnízdních blocích, ale vzájemně se málo ovlivňují. Možná důležitější není to, co se děje mezi nepříbuznými ženami, ale interakce mezi dcerami stejné ženy. Co by je mohlo přimět, aby se alespoň v některých případech nerozprchly za účelem rozmnožování, ale zůstaly a staraly se o hnízdo? Sean řekl, že původ tohoto chování je nejasný, ale jako nejpravděpodobnější vysvětlení poukázal na reprodukční systém podobný tomu u vos a mravenců. Protože samci se líhnou z neoplozených vajíček, přenášejí na své potomky neúplný soubor vlastností, díky čemuž jsou všechny sestry v hnízdě ještě těsnější. Z genetického hlediska se pak altruismus stává prospěšnějším: tím, že pomůžete své matce nebo sestrám, v každém případě přispějete k tomu, že většina vašich genů bude předána další generaci, i když jste sami ztratili schopnost reprodukce.

“Zdá se, že společenský život těchto včel narůstá a ubývá,” řekl Shone později a poukázal na to, jak toto chování vzniklo při dvou nebo třech různých příležitostech před 20 miliony let a rozšířilo se mezi dva největší rody této rodiny. Ale následně ji různí potomci ztratili nejméně 12krát a vrátili se znovu do osamělé existence. U jiného hmyzu, jako jsou mravenci a termiti, jsou věci zcela odlišné: jakmile se eusociální chování vyvinulo, ustálilo se. V jednom ze svých klíčových článků na toto téma Shawn a jeho spoluautoři naznačují, že halictidní včely jsou v této „sociální hře“ prostě nové, takže jejich vzorce chování se ještě nevyvinuly (20 milionů let není z evolučního hlediska mnoho času). “Ale na druhou stranu je tu možná něco, co ještě nevíme,” řekl zamyšleně a oči se mu rozzářily. Když jsem sledoval Seana, jak přemýšlí, uvědomil jsem si, že má vědcovu vášeň pro protiargumenty, jako právník, který nevyhnutelně začíná zvažovat pro a proti: “Možná se v genetických datech něco objeví, nějaká zvláštnost, která vysvětluje jejich sociální plasticitu.”