Все о ротовом аппарате пчелы

Строение

Медоносная пчела похожа на биологическую машину: каждая часть тела насекомого сконструирована и настроена самой природой для выполнения конкретных задач. Ротовой аппарат пчелы – не исключение.

В передней нижней части головы перепончатокрылого – целое предприятие, где есть самый настоящий «станок» для измельчения, труба для всасывания, устройство для слизывания, а также небольшая «химлаборатория», где нектар проходит предварительную ферментную обработку. Взглянем на это чудо-сооружение поближе.

Какой ротовой аппарат (РА) у медоносной пчелы

цветок с пчелой
Знаете ли вы, что голова пчелы имеет треугольную форму и представляет собой сплошную, прочную, хитинизированную капсулу, не разделенную на членики. Она сплюснута спереди назад, а рот и челюсти обращены книзу. Внутри головы сосредоточена главная часть центральной нервной системы – головной мозг.

Ротовыми органами, или частями, у насекомых называют наружные (внешние) придатки на голове, предназначенные для добычи, обработки и приема пищи. Устройство зависит от типа питания.

Пчела медоносная относится к жалящим перепончатокрылым, которые питаются цветочным нектаром. Тип строения РА, который используется при таком способе питания: грызуще-сосуще-лижущий.

Структура

Непарная верхняя губа и парные верхние челюсти (жвалы) выглядят так же, как у насекомых с грызущими органами: с помощью расположенных по бокам головы мандибул крылатые жительницы улья придают форму частицам воска, грызут дерево и выносят из улья посторонние предметы.

РА пчелы
Ротовой аппарат пчелы относится к грызуще-сосуще-лижущему типу. В состав ротового аппарата входят верхняя и нижняя губа, парные верхние и нижние челюсти.

Отличие состоит в структурных особенностях максилл и нижней губы: в ходе эволюции эти придатки превратились в длинный телескопический орган. Видоизмененная и сильно сдвинутая вперед губа вместе с нижними челюстями сформировала пчелиный хоботок – удлиненный гибкий орган с желобком и внутренними каналами.

Такие конструктивные решения позволяют полосатым насекомым проникать вглубь цветка растения-медоноса и добывать сладкий нектар. На поверхности РА расположены органы вкуса, благодаря которым пчела различает сладкое, соленое, горькое и кислое.

Система желез внутренней секреции

Возле ротового аппарата есть система специальных желёз, которые вырабатывают ферменты и секреты.

пчела
Нижние челюсти совместно с нижней губой образовали вытянутый хоботок, которым пчела засасывает жидкую пищу

Возле мандибул расположена парная верхнечелюстная железа, проток которой открывается у основания верхних челюстей и выводится в передний отдел кишечника. Железа лучше развита у насекомых женского пола – рабочих особей и маток.

Орган продуцирует секрет, входящий в состав маточного молочка. Вещество используется для растворения воска. Верхнечелюстные железы пчеломаток вырабатывают феромоны.

Парная глоточная железа расположена в голове, а выводной проток открывается в глотку. Орган развит только у рабочих особей. Пик развития достигается к пятнадцатому дню жизни насекомого. В глоточных железах молодых особей выделяется секрет молочка, а у зрелых пчел продуцируется фермент, с помощью которого нектар превращается в мед.

С помощью выделений заднеголовной железы, проток которой открывается у основания нижней губы, смазывается хитиновый стержень хоботка.

цветок с пчелой
Верхняя губа – это подвижная, сильно склеротизированная пластинка, прикрывающая вход в ротовую полость. Она свободно свисает с нижнего края лицевого щитка. Под верхней губой и ротовым отверстием находится мягкий выступ – эпифаринкс. Когда части хоботка складываются в трубку, между основными члениками нижних челюстей образуется щель. Ее и прикрывает сверху эпифаринкс. К эпифаринксу подходят мышцы от клипеуса, играющие определенную роль в процессе заглатывания пищи.

У нижней губы открыт проток грудной железы, которая вырабатывает пищеварительные ферменты.

Мандибулярные железы выделяют вещества (гептанол-2) для отпугивания и введения в тревожное состояние естественных врагов насекомых.

Органы вкуса

Пчелы воспринимают вкус с помощью специальных рецепторных клеток, соединенных нервными волокнами с надглоточным узлом. Вкусовые рецепторы самой высокой восприимчивости размещены на ротовых придатках у основания языка. В этом секторе находятся две группы хитиновых трубочек, прикрытых приязычниками.

пчелка с цветком
Внутренняя стенка, общая для клипеуса и верхней губы, образует переднюю стенку расширенной полости – цибариума. Эта полость расположена сразу же за ротовым отверстием. Между клипеусом и передней стенкой цибариума проходят пять коротких мышц, сокращение которых приводит к увеличению полости цибариума.

Еще один участок РА с высокой концентрацией вкусочувствительных клеток – глоточная пластинка возле протоков глоточных желёз. Воспринимающие вкус рецепторы также есть на верхней стороне максилл.

Принцип действия РА у пчелы

Ротовые органы пчелы расположены в нижней части головы. Насекомое пользуется аппаратом в разных ситуациях: сложная конструкция нужна для добычи и обработки корма, проведения строительных работ с воском и деревом, уборки улья, а также оценки вкуса нектара и других веществ.

Механическая обработка

Верхняя челюсть РА, которую также называют мандибулой, – парный орган, который используется в качестве режущего и защитного инструмента.

С помощью мандибул насекомые разгрызают кусочки воска, измельчают дерево (в ходе формирования летка), захватывают и выносят из улья мусор и посторонних насекомых.

Высасывание

макросъемка пчелы
Форма мандибул у особей пчелиной семьи различная. У рабочей пчелы они наиболее сильно и хорошо развиты. Жевательные края их закруглены, на верхней стороне есть расширение и углубление в виде ложки. Здесь же располагаются небольшие гребневидные валики.

С помощью сосущей части конструкции пчелы управляются с жидкой пищей: достают нектар из цветов, а также едят мед из сот.

Слизывание

Используя плоский придаток, расположенный на конце хоботка, пчела может слизывать питательную субстанцию с плоской поверхности. Такая конструктивная особенность помогает насекомому собирать пищу не только высасыванием – если глубина недостаточна, в ход идет лижущее устройство.

Оценка вкуса

С помощью вкусовых рецепторов, размещенных на ротовых придатках, пчела оценивает химический состав и вкус вещества.

Химическая обработка

пчела с медом
Верхними челюстями рабочие пчелы выполняют разнообразные действия: разгрызают пыльники на тычинках цветов при сборе пыльцы, откусывают кусочки перги в ячейках, разминают воск при строительстве сотов, собирают прополис, удаляют крышечки с ячеек с запечатанным медом и пр.

С помощью особых ферментов, которые выделяются железами внутренней секреции, пчела предварительно обрабатывает нектар. Добытый цветочный сок пережевывается и расщепляется, изменяя исходный состав. Подготовленную субстанцию уже в улье принимают насекомые-приемщики, высасывая добычу из ротовой полости сборщицы.

Типы РА

У насекомых бывают разные типы ротовых органов: в зависимости от специфики задач и образа жизни базовая конфигурация видоизменяется и дополняется.

Тип РА является семантическим признаком уровня отряда.

Грызущий

Функция грызущей конструкции – измельчение и употребление нежидкой пищи. Грызущий аппарат состоит из внешних частей: верхней губы (ламбрума), верхних челюстей (мандибул), нижней губы (лабиума) и нижних челюстей (максилл). Сюда же относится подглоточник, или гипофаринкс.

медосбор
У матки мандибулы более широкие, и на конце имеют острый зубец, которым она надрезает крышечку перед выходом из маточника. Мандибулы трутня недоразвиты. Жевательный слой сглажен, имеется небольшой зубец, которым трутень разрушает крышечку перед выходом из ячейки. Вся челюсть покрыта волосками.

В эволюционном отношении представляет собой основной, или первичный, вариант устройства РА, который удобен для измельчения пищи и подачи питательной субстанции в ротовую полость и пищевод. Рассмотрим, как реализована базовая структура у медоносных пчел.

Ламбрум

Ламбрум – это латинизированное название верхней губы. У пчел верхняя губа прикрывает рот и выглядит как узкая полоска из хитина, прикрепленная основанием к нижней передней части головы.

Мандибулы

Мандибулы (жвалы) – это верхние челюсти, расположенные по бокам нижней части головы. Парные органы выглядят как цельные хитиновые пластины – зауженные в средней части и расширенные ближе к внешним краям.

медоносная пчела
Нижняя челюсть (максилла) парная, и состоит из основного членика (кардо), или подвеска, стволика (стипеса) и наружной саблевидной лопасти, или галеа. Подвесок подвижно соединен посредством мыщелка со впадиной на краю головной капсулы.

Двигаются за счет мышц, прикрепленных к хитиновым балкам, идущим от передней части головы к задней. Нужны для разворачивания и сворачивания хоботка, а также проведения механических действий – разгрызания и измельчения (воска, дерева).

Максиллы и лабиум

Максиллами называют нижние челюсти, а лабиум – это нижняя челюсть ротового аппарата насекомых, образованная срастанием второй пары нижних челюстей. У пчел нет четко выраженных нижних парных и непарных частей.

В связи с особенностями питания, максиллы и нижняя губа (лабиум) преобразовались и функционируют как полый сосущий орган – хоботок. Продолговатая трубка имеет телескопическую структуру, то есть сворачивается и разворачивается. В текущем положении хоботок поддерживается с помощью мандибул.

Хоботок
сбор пыльцы
Щупики пчелы утратили функцию органов чувств, и входят в составную часть хоботка – органа приема пищи. Во время приема пищи пчелой щупики образуют заднюю и частично боковые стенки большой трубки хоботка. Параглоссы охватывают основание язычка с обеих сторон в виде коротких полукруглых пластинок, способных отгибаться и плотно прижимать язычок. В прижатом положении они обеспечивают проход секрета слюнных желез в канал язычка, а в раздвинутом – открывают прямой проход пищи через большую трубку в рот.

Хоботок похож на длинную тоненькую трубочку с приплюснуто-овальным сечением. В толще трубки проходят два канальца. Слюнной (он же – малый (капиллярный)) образуется выпячиванием стенки осевого стержня, и нужен для выделения секрета нижнегубной железы.

Пищевой имеет больший диаметр, и предназначен для перемещения жидкой пищи, которую пчела слизывает ложечкой или втягивает хоботком. Хоботок прикрыт сильно видоизмененными нижнегубными щупиками и челюстями. Длина хоботка варьируется в зависимости от породы насекомого и типа пчелы: рабочие пчелы оснащены органом в 6,2–7 мм, матки – 4,1–4,3 мм, трутни – 4,2–4,5 мм.

Гипофаринкс

Гипофаринкс – это подглоточник. Орган, расположенный под глоткой, разделяет предротовую полость на две части – передний и задний отделы. Передний отдел называется цибарий, там находится ротовое отверстие. Задний отдел – саливарий. В саливарии расположены выходные отверстия протоков слюновыделительных желёз.

Лижущий

пчелиный сбор нектара
Язычок пчелы состоит из чередующихся колец мягкой эластичной и плотной кутикулы. Кольца плотной кутикулы несут на себе волоски, обращенные к концу язычка. Такое строение придает язычку гибкость, прочность и эластичность. Кольца, образующие язычок, в одном месте не смыкаются, за счет чего по всей длине язычка образуется тонкий капиллярный канал.

Лижущая часть ротового аппарата пчелы представлена нижней уплощенной частью хоботка – язычком. Язычок (лигула) – это нижняя апикальная часть лабиума, образованная глоссами и параглоссами. На конце хоботка размещается ложечка – придаток плоской формы. Наружная стенка язычка сформирована кольцеобразной мышечной кутикулой с плотной и мягкой структурой. Благодаря этому лигула сохраняет высокую гибкость и подвижность.

Лижущая конструкция расширяет возможности сбора питательных веществ.

Режуще-сосущий

Подобное устройство ротового аппарата чаще наблюдается у слепней. При режуще-сосущем типе ротового аппарата верхние челюсти преобразованы в острые лезвиеподобные конструкции. Нижние челюсти представляют собой длинные иглы-стилеты.

Такой аппарат позволяет насекомому разрезать и прокалывать кожные покровы. Выделившаяся кровь собирается с помощью губчатого участка лабиума и направляется в гипофаринкс. Эпифаринкс сомкнут с гипофаринксом – по образовавшейся трубке жидкость подается в пищевод.

Колюще-сосущий

медоносные насекомые на сотах
По капиллярному каналу к концу хоботка поступает секрет слюнных желез. Канал среднего размера, образуемый внешней кутикулой язычка, служит для прохода жидкой пищи в тех случаях, когда пчела собирает мельчайшие капельки нектара. Третий канал (наибольшего диаметра), образуемый при сложении вместе галеа максилл и щупиков нижней губы, служит для всасывания нектара.

Специальное устройство ротовых частей позволяет комарам, тле и щитовкам прокалывать наружный слой (кожу или поверхность растения) и высасывать жидкость (кровь или сок). Для колюще-сосущего типа характерны сращенные с ламбрумом мандибулы. Внешне это напоминает иглу с внутренним желобком. Модифицированные нижние части ротового аппарата образуют некое подобие хоботка и оборачивает «иглу» подобно футляру.

Трубчато-сосущий

Такая форма ротового аппарата присуща чешуекрылым. Имаго бабочек питаются нектаром и другими видами жидкой пищи, поэтому у насекомых этой группы есть хоботок, образованный сросшимися нижними челюстями и галеа.

По сути, это трубка с прямым выходом в пищевод, удобная для питания соком цветов. В отличие от пчел, бабочки не перерабатывают и не хранят нектар, поэтому зоба и системы ферментной обработки у них нет – равно как и некоторых других конструктивных дополнений.

Устройство рта у медоносных пчел – это не прихоть природы. Каждый элемент конструкции предназначен для выполнения ряда важных задач, и позволяет пчеле применять ротовой аппарат не только для питания.

Оценить статью
( 3 оценки, среднее 5 из 5 )
Поделиться
Мёд во благо
Добавить комментарий

Задать вопрос эксперту
Задать вопрос эксперту

Я подтверждаю, что ознакомлен и согласен с Политикой конфиденциальности этого сайта и даю Согласие на обработку персональных данных