Ćwiczenia 1.

Anatomia i morfologia pszczoły miodnej.

Polimorfizm – występowania wiele postaci osobników.

3 główne postacie/ klasy : matka, robotnica (samica), Truteń (samiec), matka pszczela- rozdęty odwłok podczas składania jaj.

Części ciała pszczoły: budowa segmentowana/ metamorficzna : głowa-tułw-odwłok,

Okrywa ciała- włoski, które z wiekiem wycierają się, a skrzydła strzępią, chitynowy pancerz, który pokrywa ciało pszczoły, pokryty włoskami.

Włoski przystosowane są do zapylenia, pszczoła może przenosić na sobie 50-75 tys. Ziaren, pyłku- zapylenie (ekologiczne znaczenie) ekosystem (mają wpływ na trwałość ekosystemu). Pszczoły zapylają rośliny krzyżowo.

Pancerz chitynowy- szkielet zewnętrzny, zewnętrzna bariera ochronna przed patogenami i utrata wody, stanowi miejsce dla oparcia mięśni.

Chityna i włoski mogą mieć różne ubarwienie.

GŁOWA: oczy, czułek, górna żuwaczka, języczek. W niej siedziba centralnego układu nerwowego.

Oczy:złożone,różnie rozwinięte, składają się z pojedynczych soczewek, każda soczewka widzi oddzielnie, z każdej idzie nerw, w mózgu obraz jest przeobrażany na obraz mozaikowy. Funkcje:

• dostrzeganie najmniejszych zmian w otoczeniu

• odbieranie większej liczby bodźców w jednostce czasu niż oko człowieka : 200-300/s, człowiek 20-30/s.

• odróżnianie barwy: białej, żółtej, niebieskiej, kolor czerwony, czarny, ciemnoszary jest przez nie odbierany jako czarny, zieleń odbierają jako szary.

• Pszczoła widzi w ultrafiolecie.

• Zdolność widzenia światła podczerwonego.

Włoski miedzy ommatidiami : szybkościomierz i wiatromierz, nawigacja- korekta kursu (ważne), kierunek i siła wiatru.

Przyoczka- widzi nimi na bliskie odległości.

Czułki- są ruchome, z różnymi zakończeniami nerwowymi. Na nich znajdują się ośrodki : smaku, węchu, mierzenie grubości, mierzenie katów, budowa plastrów, mierzenie gradientów, temperatury i zapachu.

Regulacja warunków gniazda:

• zmysł termiczny – mierzy temperaturę z dokładnością do 2 stopni C – termometr.

• Mierzenie wilgotności względnej- higrometr

• Detektor stężenie CO2.

Narząd dotyku, smaku, węchu znajduje się w czułkach.

Powonienie plastyczne- połączenie zmysłu węchu i dotyku.

Aparat gębowy : liżąco- gryząco- ssący.

JĘZYCZEK

Funkcja: pobieranie i obróbka pokarmów płynnych, wody. Gdy brakuje wody pszczoły pobierają rosę i przechowują w swoich ciałach – mrówki i pszczoły cysterny.

Długość języczka to cecha rasowa.

Przechowywanie feromonów należy do matki co przyczynia się do utrzymania więzi społecznościowych.

ŻUWACZKI

Twardy element układu gębowego. Służą do czyszczenia gniazda , budowy gniazda, plastrów, pobierania pokarmu.

TUŁW

Mięśnie podłużne i poprzeczne, które są odpowiedzialne za ruch skrzydeł, twarda chitynowa puszka daje oparcie dla mięśni.

Skrzydło : szybkość lotu : 18 m/s lub 65 km/h; waga: 96,68 mg

Pszczoły zmiennocieplne- zdolność utrzymania stałej temperatury

Nogi- pełnia funkcje lokomocyjną, 3 pary nóg, każda para inna: Krętacz (drapanie po plecach), pazurki, przylga.

1 para- przyrząd do czyszczenia czułek, ma narząd tympanalny odbiera dźwięk.

2 para- kolec na goleni, opróżnia koszyczek na 3 parze nóg z pyłku

3 para- koszyczek do przenoszenia pyłku (źródło białka, witamin,tłuszczu)

Pyłek napychany jest szczypcami pyłkowymi, szczoteczka szczesuje pyłek z ciała.

Matka i truteń:

• Krótki języczek

• Brak koszyczka, szczypcy pyłkowych i szczoteczek.

ODWŁOK

Wyraźna segmentacja , rozciągliwy, ruchomy, na nim znajdują się gruczoły do wytwarzania wosku, w nim serce, układ pokarmowy, żądło, elementy układu oddechowego.

Wole : zbiornik na płyn, magazynuje zebrany nektar, przechowuje wodę, początek jelita środkowego.

40 mg nektaru, lata 15-3 km po nektar, 1-1.5 tys. Kwiatów koniczyny do uzupełnienia wola.

Ćwiczenia 2.

Gruczoły pszczół.

Pszczoły żyją w społeczeństwach tworząc kolonie - superorganizm. (Pojedyncza pszczoła– element społeczności– komórka somatyczna superorganizmu). Dlatego większość gruczołów wydziela substancje na zewnątrz ciała (cecha odróżniająca pszczo,ły od wyższych organizmów).

Znaczenie wydzielin:

* Porozumiewanie na drodze chemicznej relacji pomiędzy osobnikami z kaskady:

- feromony matki- wpływ na stan fizjologiczny i zachowanie robotnic.

- procesy rekrutacji, w tym alarmowanie i obrona.

* odżywianie i karmienie- wytwarzanie i przetwarzanie pokarmu

* produkcja substancji do budowy gniazd- wosku

Gruczoły żuwaczkowe

Przednia część głowy. Najsilniej rozwinięte u matki, gorzej u robotnic, u trutniów brak.

Matki- mieszanina feromonów- subst. Mateczna- integracja rodziny, atrakrant w czasie lotów godowych.

Robotnice- przekazują sobie wydzielinę – modyfikacja zachowania robotnic i działania ich gruczołów.

U robotnic odczyn wydzieliny kwaśny, biały- hormonalny komponent mleczka pszczelego.

Starsze robotnice- subst. Alarmowa.

Gruczoły gardzielowe

Przednia część głowy. W pełni rozwinięte u robotnic, matki- zanik, trutnie- brak. Rozwój u młodszych robotnic uwarunkowany żywieniem (pokarm białkowy- pyłek).

Zaczynają funkcjonować między 3-9 dniem życia.

Młode pszczoły przezroczysty komponent mleka.

Gruczoły ślinowe

Gruczoły wargi dolnej, potyliczna część głowy, w tułowiu – gruczoł ślinowy właściwy.

Gruczoły zapachowe –Nosonowa

Tylna część odwłoka. Grzbietowa część odwłoka u pszczół robotnic. Wachlowanie skrzydłami przyspiesza utlenianie subst. Wydziela 7 substancji- zachowania rekrutacyjne, zapach utrzymuje się 24 h, podobny do melisy, znakują nim okolice wylotu- wskaźnik dla pszczół szukających wejścia.

Gruczoły woskowe

Spodnia cześć odwłoka, 4 pary. Najlepiej rozwinięte u pszczół robotnic (12-18 dniem), u trutni i matek- brak. Stanowią lusterka woskowe na które spływa rozgrzany wosk- tam zasycha w łuseczki woskowe.

Wosk wydzielany w postaci płynnej przez komórki gruczołowe zastyga na powierzchni oskórka (lusterka woskowe) w postaci cienkich łuseczek woskowych.

Warunki jakie musza być spełnione do wydzielania wosku:

• Obecność pszczół woszczarek (12-18 dzień zycia)

• Dopływ świeżego pokarmu węglowodanowego ( nektar syrop cukrowy)

• Obecność wolnych przestrzeni w gnieździe do których można przybudować plaster

• Obecność matki

• Odpowiednia temperatura w gnieździe 30-35^oC

Gruczoły kieszeniowe

Grzbietowa cześć odwłoka, jest ich 3, atraktant lotu godowego, wydzielina zwabiająca trutnie.

Gruczoły aparatu żądłowego – Dufora

To substancja o odczynie alkalicznym służąca do neutralizacji jadu pozostawionego na żądle.

Matka może żądlić wielokrotnie.

Gruczoły stopy- tarsalne–Arhandta

Najlepiej rozwinięte u mrówki.

Do rozwoju wszystkich gruczołów konieczna jest dieta.

Polietyzm wiekowy- podział pracy w zależności od wieku (prace w gnieździe- 3 tyg., poza gniazdem 2 tyg.) i rozwój gruczołów u pszczół robotnic.

P. kastowy – podział ze względu na kasty i wielkość gruczołów.

W lecie pszczoły żyją około 5 tyg, zimowe pszczoły żyją około 6 mies,

Zaplemnienie- złożenie w drogach rodnych plemnika przez samce.

Zapłodnienie- połączenie się plemnika z komórką jajową.Ćwiczenia 3.

Ćw. 3. Osy i szerszenie

Osy:

- około 15 tys. gatunków,

-prowadza gromadny tryb życia,

-ciało pokryte słabo owłosionym chitynowym oskórkiem,

-karmią larwy pokarmem zwierzęcym –drapieżniki.

(Szerszeń- może zniszczyć całą rodzinę pszczelą, pszczoły europejskie nie radzą sobie z miejscowym szerszeniem.)

Osy grzebiące/ taszczyn pszczeli:

- prawdopodobnie od niego wywodzą się pszczoły,

-żyją samotnie w jamach ziemnych,

-np. taszczyn pszczeli –paraliżuje ofiarę jadem- owad pozostaje świeży, nie jest w stanie uciec, w tej postaci pokarm dla larw.

Tryb życia:

-samotnie

-w gromadach (taszczyn pszczeli),

-społecznie- podział na kasty (matki w pełni rozwinięte, samce i robotnice- o uwstecznionym układzie rozrodczym)

Drapieżnik: polują zdobywając pokarm dla larw- larwy mięsożerne, osobniki dorosłe żywią się pokarmem białkowym- wydzielina larw oraz pokarmem węglowodanowym w postaci soków roślinnych, owoców.

Gniazdo: miejsce gniazdowania, budowane w poddaszach, dziuplach, opuszczonych norach gryzoni, rzadziej na otwartych przestrzeniach, samotne kopia nory w ziemi- taszczyn pszczeli- osa grzebiąca.

• Gniazda budowane są z rozdrobnionego drewna zmieszanego ze śliną, ściany gniazda kilkuwarstwowe (osy –ciemniejsze, szerszenia- jaśniejsze) .

• Adiabatyczna budowa gniazda.

• Plastry złożone poziomo, równolegle, zwrócone komórkami do dołu, w miarę rozwoju kolonii dobudowywane są plastry.

• W naszych warunkach gniazda budowane są jednosezonowo, po upadku kolonii niszczeje, nie jest zasiedlane od nowa.

Cykl rozwojowy:

-zimuje młoda unasieniona (zaplemniona) samica- hibernuje- stan anabiozy,

-wiosną ze wzrostem temp wzrasta aktywność- matki wylatują, poszukują pokarmu i miejsca na gniazda – pierwsze kilka komórek- w dzień zdobywają pokarm w nocy ogrzewają larwy. ----po około 3 tygodniach pojawiają się pierwsze robotnice, które wyręczają matki w zdobywaniu pokarmu i budowaniu gniazda.

-gniazdo stopniowo rozrasta się osiągając apogeum w połowie lata, pojawiają się osobniki płciowe- samice i samce.

-od tego momentu zaczyna się powolny schyłek kolonii, zachwianie równowagi miedzy osobnikami płciowymi a robotnicami, stopniowo narasta deficyt pokarmowy.

-matki kopulują z samcami, kolonia upada.

-jesienią matki poszukują miejsca na przetrwanie zimy (suche liście, trawy).

Znaczenie ekologiczne:

• Element łańcucha troficznego

• Pokarm dla innych owadów i gryzoni

• Zapylanie- marginesalne znaczenie (słabo owłosione, pyłek i nektar nie stanowią głównego źródła pokarmu)

• Drapieżniki- niszczą wiele szkodliwych owadów.

Znaczenie negatywne:

• Szerszenie i taszczyny polują na pszczoły

• Uszkadzają owoce co powoduje ich psucie

• Szerszenie mogą być niebezpieczne, mogą żądlić kilkakrotnie.

Trzmiele – wszystkie gatunki prawie chronione. Na świecie 200 gatunków, w kraju 23 – np. trzmiel ziemny, gajowy, ogrodowy, rudy, kamiennik. Występują w północnoazjatyckich i euroazjatyckich obszarach klimatu umiarkowanego. Rodzaje spotykane w klimacie ciepłym.

-Silnie owłosione , przystosowane do chłodnego klimatu .

-Opieka nad potomstwem, występuje u nich reprodukcyjny podział prac (nie wszystkie osobniki przystępują do rozrodu, sterylne płciowo- robotnice- pomagają w wychowaniu potomstwa).

-Potomstwo pomaga rodzicom w czynnościach związanych z kolonią.

-Gniazdują w opuszczonych norach gryzoni, kępach traw, mchach.

-Pokarm to pyłek , nektar, larwy karmione są surowym pyłkiem, mieszankami pyłku lub miodu.

-Zdolność wyrabiania wosku (osy nie maja tej zdolności)

-Gniazda o budowie nieregularnej , baryłkowate, komórki zwrócone otworami do dołu.

-Składają wiele jaj do jednej komórki, larwy wychowywane w grupach konkurują o pokarm , robotnice maja różną wielkość.

-Polimorfizm : silnie zaznaczający się u os. Matki różnią się od robotnic tylko rozmiarami ciała.

-Słabo rozwinięty polietyzm wiekowy, robotnice różnią się wielkością, większe na ogół zbierają pokarm, mniejsze pracują w gnieździe.

-Brak alarmowania chemicznego i rekrutacji.

-Dominacja reprodukcyjna matki przez agresywne zachowanie, także robotnice zachowują się wobec siebie agresywnie.

-Wielkość gniazda od 50 do 500 osobników.

Cykl jednoroczny:

-zimuje młoda unasieniona samica,

-wiosną szuka miejsca na gniazdo, buduje pierwsze dwie komórki: jedna na nektar, druga na pyłek, składa od 8 do 14 jaj do komórki z pyłkiem, rozwój osobniczy 20dni.

-Młode robotnice wyręczają matki, szybki rozwój.

2 typy żywienia larw: dowolny- larwy w komórce z pyłkiem, dawkowany- karmienie regurgitowanym pokarmem- miód+pyłek.

-Po 2-3 pokoleniach- pokolenie płciowe.

-Młode matki kopulują z samcami, poszukują miejsca do hibernacji, samce zdolne do samodzielnego zdobywania pokarmu.

-Wychowanie form płciowych kosztowne i nieopłacalne- w przypadku słabej zorganizowania społecznego kończy się upadkiem rodziny.

-Pokolenie pasożytów płciowych.

Znaczenie ekologiczne:

• Zapylanie roślin o długich rurkach kwiatowych np. koniczyna czerwona

• Jedne z pierwszych zapylaczy pojawiających się wiosna

• Zaczynają prace w gorszych warunkach pogodowych niż pszczoły, już przy 5-8 ^oC

Znaczenie gospodarcze: uprawy pod osłonami wzrost upraw o 30%, lepsza jakość produktów, mniejszy nakład pracy.