Как пчёлы создают мёд

Мёд – это продукт, хорошо известный каждому. Многие знают о его полезных свойствах, разбираются в сортах и умеют отличить, например, липовый от акациевого или гречишного… Но, кроме пчеловодов и учёных, мало кому известно, как именно пчёлы делают этот уникальный продукт, и насколько кропотлива их работа. Сегодняшняя статья расскажет о некоторых особенностях, основных этапах и тонкостях создания мёда. 

Сырьём для производства мёда является нектар медоносных растений. Часто в мёд попадает и небольшое количество пыльцы, поэтому её тоже можно назвать одним из компонентов. Содержание большого количества пыльцы в зимних запасах корма очень нежелательно.

Пчёлы, как существа социальные, разделяют между собой выполнение работ согласно своей специализации. И поиском источников нектара, а также пыльцы занимается рабочая пчела-разведчица. Это особая «должность» лётных пчёл среднего возраста. Массив цветущих растений-медоносов она находит либо случайно, либо по едва уловимому запаху, а приблизившись к зоне видимости – ориентируясь на световой спектр. 

Пчёлы воспринимают цвета иначе, чем мы. Они способны видеть ультрафиолетовый свет и многие другие излучения. Найдя цветок, пчела с помощью органов вкуса, расположенных на передней паре лапок насекомого, определяет содержание сахара в нектаре. Если оно достаточно велико для переработки этого нектара в мёд, то пчела набирает небольшое количество нектара, как образец. В то же время она определяет примерное количество таких растений-медоносов, потенциал взятка и очень точно запоминает местонахождение найденного участка. 

Потенциальная сила взятка зависит от количества цветов медоносных растений в перерасчете на их нектаропродуктивность. Чем богаче взятком цветочный массив, тем больший объём образца нектара набирает пчела-разведчица. С этой информацией она сразу же возвращается назад, в свой улей. Попав внутрь улья, пчела выполняет ряд сложных сигнальных движений, чем-то напоминающих своеобразный танец. 

«Танец» пчелы представляет собой прямолинейное движение насекомого с одновременной очень энергичной вибрацией её туловища определённой продолжительности, после чего она, описывая круг в обратном направлении без вибраций, возвращается на исходную позицию, и всё повторяется сначала многократно.

Долгое время люди не обращали большого внимания на странные движения пчелы и не понимали смысла этого «танца», но позже, благодаря длительным наблюдениям, выяснили его основные закономерности и расшифровали информационное содержание движений. 

В «танце» разведчицы имеет значение всё! Если говорить более конкретно, то угол движения разведчицы на рамке по отношению к вертикали указывает на направление местонахождения взятка по отношению к расположению солнца в этот момент.

Например, если разведчица движется строго вверх, то поле цветов расположено точно в сторону солнца. Если она «танцует» вниз по рамке, то это означает, что взяток находится в стороне, противоположной солнцу. Отклонение влево или вправо от линии вертикали (линию вертикали пчёлы чувствуют очень хорошо, ориентируясь на направление действия гравитационной силы) означает угол отклонения курса полёта на тот же градус. 

Для того, чтобы учесть постоянное перемещение солнца, разведчица делает поправку в 1 градус на запад каждые четыре минуты, прошедшие с момента обнаружения ею взятка. Так ей удаётся очень точно указать остальным сборщицам направление, в котором им следует лететь.

«Танцует» пчела по кругу, привлекая сородичей стрекотанием и вибрирующими движениями. Вокруг «танцующей» разведчицы сразу собираются пчёлы-сборщицы, вытягивая в её сторону усики и хоботки. 

Форма движения разведчицы напоминает неправильный круг, который пчела очерчивает то по часовой стрелке, то против неё. Во время кругового движения с прекращением вибрации разведчица раздаёт окружившим её пчелам-сборщицам нектар, взятый ею с поля в качестве образца. Пчёлы, получив дозу нектара, запоминают его запах и состав. Руководствуясь всеми полученными данными – направлением, запахом и составом, они улетают к медоносному массиву на сбор нектара.

Окружающие «танцующую» разведчицу лётные пчёлы постоянно сменяются: вместо тех, кто уже получил необходимую информацию, подходят новые. Так продолжается довольно долго, пока разведчица не израсходует весь запас нектара. 

Способность передавать и принимать информацию в такой форме у пчёл заложена генетически, они обладают ею с рождения. Специфическое стрекотание во время общения разведчицы с остальными пчёлами сильно отличается от их привычного жужжания. Оно создаётся трением прижатых к телу крыльев и предназначено только для привлечения внимания (в улье же темно!).

Очень важной частью информации является вибрация. Интенсивность колебаний брюшком указывает на расстояние до найденного взятка. Чем большее количество колебаний совершает разведчица в одном цикле своего движения по кругу, тем дальше от её улья размещено цветочное поле или цветущий сад. Поэтому, чем длиннее дистанция, тем большими по диаметру получаются круги «танца». Одно колеблющееся движение в «танце» равно приблизительно 60 метрам пути (полёта) от гнезда до цели. 

Для улавливания в темноте пчелиного гнезда всей этой информации у пчёл задействуются частично органы зрения, а частично – органы осязания. Вибрацию вощины, колебания воздуха насекомые улавливают ворсинками, покрывающими всё их тело, механорецепторами на лапках, а также с помощью усиков-антенн. В усиках пчёл есть особый орган, очень чувствительный к звуковым колебаниям в виде распространяющейся в пространстве вибрации. 

В семье пчела-разведчица, конечно же, не единственная особь с таким высококвалифицированным предназначением. Часто случается, что разный взяток находят одновременно сразу несколько особей-разведчиц. Они передают добытую информацию и образцы нектара сборщицам. Сборщицы, приняв разные координаты, летят работать на разные поля. При этом в числовом соотношении пчёлы-сборщицы распределяются согласно силе взятка на этих участках, т. е. большее количество работниц летит туда, где взяток богаче. 

Происходит такое разумное распределение рабочей силы из-за того, что разведчица набирает для образца нектар в количестве, пропорциональном потенциалу медоносов. Если взятка мало, то и объём образца будет меньше, чем в случае с более богатыми нектаром угодьями.

Таким образом, во время передачи информации с помощью «танца» у разведчицы, нашедшей богатый нектаром участок, объем образца позволяет передать его значительному количеству сборщиц. А на бедном нектаром поле пчела берет образца совсем немного, и его хватает лишь небольшому числу пчёл-сборщиц. Соответственно, большее количество сборщиц летит туда, где находится богатое нектаром поле. 

Если в улей приходит информация о нескольких медоносных участках, примерно равных по нектаропродуктивности, но расположенных на разном расстоянии от гнезда, то пчёлы выбирают более близкий. 

Примерно так же происходит и передача информации о найденных разведчицами пыльценосах, источнике воды и смолистых выделениях растений, из которых пчёлы делают прополис. 

Приняв информацию от разведчиц, сборщицы отправляются в путь по указанным координатам. За световой день каждая рабочая пчела осуществляет около десяти – пятнадцати продуктивных вылетов. Их количество зависит от расстояния до взятка и нектаропродуктивности конкретного вида растения-медоноса.

За один вылет каждая особь может принести в улей около 70 мг нектара. Для насекомого это очень тяжёлая ноша, особенно если учесть, что вес самой пчелы – около 100 мг (в 1 кг их примерно 10 тысяч штук). Чтобы набрать такое количество нектара, пчеле-сборщице нужно посетить около тысячи цветков! 

Сбором нектара занимаются полевые лётные пчёлы. Это особи старшего возраста, которые приносят свежий нектар в улей и передают его более молодым, внутриульевым пчёлам. Полевых пчёл-сборщиц в семье около 60%. 

Внутриульевые пчёлы – особи в возрасте до 14-ти…20-ти суток. 15 или 20 дней – зависит от конкретных обстоятельств жизни пчелосемьи: если острой потребности в лётных пчёлах нет, то этот срок дольше, а если появляется сильный взяток или по каким-то причинам не хватает лётных работниц, то внутриульевые молодые особи начинают работать в поле раньше. Количество внутриульевых пчёл обычно составляет до 40% от общей численности средней пчелиной семьи. 

После передачи нектара лётная пчела снова летит к медоносам, а внутриульевые передают принятый нектар друг-другу несколько раз, совершая тщательную его обработку ферментами своих желез. Ферменты вступают в реакцию с веществами нектара и химически изменяют его. Это необходимо, чтобы мёд был легкоперевариваемым и хорошо усваивался в организме пчёл. 

Не будем забывать, что мёд – постоянный продукт питания пчёл, который они также запасают впрок на безвзяточный период и для зимовки. В зимнее время, когда у пчёл нет возможности регулярно испражняться, очень важно, чтобы корм легко, без лишних усилий переваривался и усваивался, образуя минимальное количество экскрементов и обеспечивая максимальное количество питательных веществ и энергии пчелиному клубу. 

Максимальное накопление экскрементов в прямой кишке пчелы не должно превышать 46 – 47% массы насекомого, иначе это вызывает понос, который обычно приводит к ослаблению семьи и даже может стать причиной её гибели. Один из таких процессов преобразования свежего нектара в легкоусваиваемый мёд проходит под влиянием инвертазы, вырабатываемой глоточными железами молодых (до тридцатидневного возраста) пчёл. 

Фермент инвертаза начинает работать ещё в зобике пчёл-сборщиц. Вступая в реакцию со сложными сахарами, содержащимися в нектаре, он расщепляет их до простых соединений: на глюкозу и фруктозу. Процесс инвертирования сахарозы не быстрый, и обычно при температуре +34…35°С он занимает до двух недель. За это время содержание сахарозы с 10% снижается до 0,9–1%.  

Кстати, скорость кристаллизации мёда зависит от пропорции производных сахарозы (фруктозы и глюкозы), содержащихся в нём. Чем больше доля фруктозы, тем дольше мёд остаётся жидким. Это соотношение зависит от многих факторов, одними из наиболее влиятельных среди которых являются: вид нектарообразующего растения, погода и состояние пчелиной семьи во время медосбора, количество пыльцы в продукте.

Но мёд должен быть не только легко перевариваемым и высокопитательным. Не менее важным критерием для него является полная сохранность и устойчивость к порче в течение достаточно продолжительного времени, независимо от условий его хранения. Для решения этой задачи пчёлы придают своему основному продукту кислую реакцию. Уровень его рН имеет 4 или 5 единиц, благодаря чему у дрожжей и гнилостных микроорганизмов нет возможности развиваться в продукте. 

Такой результат достигается следующим образом: внутриульевые пчёлы обрабатывают нектар не только инвертазой, но и другими веществами, среди которых есть секрет глоточной железы – фермент глюкозооксидаза. Этот фермент в результате биохимического процесса превращает глюкозу в глюконовую кислоту с одновременным выделением ядовитого для пчёл пероксида водорода. 

В зобике пчёл всех возрастов всегда присутствует каталаза – фермент, который вырабатывает их грудная железа. С её помощью происходит нейтрализация образовавшегося пероксида водорода. По мере повышения уровня кислотности нектара активность глюкозооксидазы снижается, а после достижения нужного уровня кислотности в перерабатываемом нектаре реакция образования глюконовой кислоты останавливается совсем. 

После того как нектар достаточно обработан ферментами, и биохимические процессы в нём запущены, внутриульевые пчёлы складывают созревающий нектар в ячейки и усиленно вентилируют пространство вокруг них. В этот период пасека начинает сильно пахнуть мёдом! Для увеличения площади, занимаемой нектаром, ячейки заполняются не доверху, а на треть или до половины их объёма. Делается это с целью улучшения процесса испарения из нектара лишней влаги.

Свежий нектар, принесённый пчёлами-сборщицами, имеет влажность 50–80%. При таком содержании воды он не сможет долго храниться, поэтому пчёлы доводят уровень влаги в нём до 21% и переносят в верхнюю часть гнезда, где запечатывают восковыми крышечками. В некоторых случаях влажность мёда допускается и выше. Например, вересковый мёд пчёлы запечатывают при влажности 23–26%. Процесс дозревания мёда продолжается и после этого, но не так интенсивно. Правильно созревший мёд в запечатанном виде дольше не кристаллизуется и может храниться без потери своих свойств годами. 

Вот такую технологию уже 40 миллионов лет применяют пчёлы для создания своего вкусного и полезного продукта. Надеюсь, информация была для вас интересной. 

Если в ходе ознакомления с данным материалом у вас возникли вопросы, их можно задать на нашем форуме.  

Чугуевец Виталий