Медоносная пчела принадлежит к насекомым с узкоспециализированным питанием. В состав ее пищи входит всего два продукта — мед (нектар) и пыльца. Мед состоит главным образом из углеводов (сахаров); на долю остальных веществ приходится менее 1%. Пыльца содержит разнообразные питательные и другие вещества — белки, жиры, минеральные соли, витамины, необходимые для жизни, размножения и работы пчел.
Пищеварительная система пчелы, кроме переваривания пищи и всасывания питательных веществ, используется еще как резервуар для временного хранения нектара (и меда) при его сборе и переносе. Она приспособлена к жизни и питанию пчел в течение продолжительного зимнего периода, когда они не могут покидать своего гнезда.
Жидкую пищу пчела всасывает хоботком , который состоит из двух вытянутых нижних челюстей и еще более вытянутой нижней губы. Каждая нижняя челюсть состоит из основного членика и наружной лопасти — тонкой заостренной пластинки. В нижней губе различают небольшое треугольное основание подбородка, толстый длинный членик — подбородок и отходящий от него длинный тонкий язычок с ложечкой на конце. Вдоль язычка расположены еще щупальцы нижней губы, прикрепленные к внешнему концу подбородка.
Язычок покрыт тонкими волосками и состоит из большого количества хитиновых колец, вследствие чего он может изгибаться и закручиваться. Вдоль стенки язычка проходит желобок, края которого настолько густо усажены волосками, что желобок, по существу, превращается в маленький (капиллярный) канал. Мельчайшие капельки нектара пчела слизывает ложечкой, снабженной волосками, и по каналу язычка передает ко рту. Внутри язычка находится еще канал, большего диаметра. Когда пчела всасывает мед или воду, то глубоко погружает хоботок в жидкость; все членики хоботка, вплотную сближаясь вокруг язычка, образуют еще больший канал, обеспечивающий быстрое всасывание жидкости.
Пища попадает через рот в глотку — расширенную часть передней кишк. Глотка затем сужается в более тонкую трубочку — пищевод. При сжатии мускулов, окружающих глотку, пища засасывается и проталкивается в пищевод. В брюшке пищевод расширяется, образуя медовый зобик. Благодаря тонким складчатым стенкам зобик может сильно растягиваться, увеличиваясь в объеме. Объем пустого медового зобика не превышает 14 мм3, но при наполнении медом может увеличиваться до 55—60 мм3; при этом остальные
органы, размещенные в брюшке, оттесняются в стороны. Стенки медового зобика снабжены мускулами, которые, сокращаясь, выдавливают жидкость из» зобика через пищевод и хоботок.
Хоботок (а) и усик(б)рабочей пчелы:
1 — ложечка; 2 — язычок; 3 — слюнной канал язычка; 4 — нижнегубные щупики; 5 — приязычники; 6 — нижняя лопасть нижней челюсти; 7 — максилярные щупики; 8 — стволик; 9 — подбородок; 10 — подподбородок; 11 — уздечка; 12 — жгутик (состоит из 10 члеников); 13 — педицилярный членик; 14 — скапус.
Таким образом принесенный в улей корм пчела может отдать другим пчелам или сложить в ячейку.
За медовым зобиком располагается средняя кишка — центральное место пищеваривания пищи. С ней медовый зобик соединен промежуточной кишкой. Последняя состоит из головки, находящейся внутри медового зобика, у его заднего края, и небольшого рукава, в просвете средней кишки, заканчивающегося трубочкой с мягкими эластичными стенками. Головка включает четыре больших мускульных лопасти с хитиновыми шипиками и острыми концами. По наполнении медового зобика жидкостью лопасти головки совершают захватывающие движения, в результате которых зерна пыльцы остаются в головке и проходят в среднюю кишку, а жидкая часть пищи (нектар) выходит обратно в полость зобика.
Таким образом, промежуточная кишка выполняет несколько функций: она регулирует поступление пищи из медового зобика в среднюю кишку, служит как бы фильтром, очищающим нектар от пыльцевых зерен, и выполняет роль клапана, предупреждающего возможность обратного тока пищи из средней кишки.
В толстых стенках средней кишки находятся многочисленные складки. Стенка кишки состоит из трех слоев: внутреннего эпителиального, содержащего пищеварительные железистые клетки, и двух слоев мускульных — продольных и поперечных. Железистые клетки образуют пищеварительный сок, который выделяется в среднюю кишку; мускульные клетки совершают перистальтические движения, в результате которых пища перемешивается и постепенно продвигается вдоль кишки.
По функциям среднюю кишку можно разделить на две половины: переднюю, где преобладают клетки, выделяющие пищеварительный сок, и заднюю, где размещены клетки, всасывающие составные части пищи.
Клетки средней кишки в процессе переваривания пыльцы выделяют еще студенистую массу, образующую перитрофическую мембрану, которая обволакивает пищу. Мембрана предохраняет эпителиальные клетки от механических повреждений, защищает клетки от проникновения в них бактерий, усиленно размножающихся в пищевой массе, и служит местом для предварительного накопления пищеварительных соков. В конце кишки мембрана уплотняется и служит как бы фильтром, через который вода и растворенные в ней вещества из пищевой массы переходят к всасывающим клеткам.
Пищеварительный сок средней кишки содержит все ферменты, необходимые для расщепления сложных составных частей пищи на более простые: диастазу — превращающую крахмал в сахара, инвертазу — расщепляющую сложный (тростниковый) сахар на простые сахара — глюкозу и фруктозу (виноградный и плодовый) протеазу — превращающую белки в аминокислоты; липазу — расщепляющую жир на глицерин и жирные кислоты. Превращаясь под воздействием ферментов в более простые, растворимые в воде вещества, составные части пищи могут проникать через стенки внутрь клеток.
Пыльцевые зерна попадают в среднюю кишку в нераздробленном виде. Пищеварительные соки и ферменты проникают внутрь пыльцевых зерен через поры в оболочке зерна. Затем через эти же поры растворенные в воде питательные вещества выходят из пыльцевого зерна наружу.
Скорость прохождения пищи через кишечник пчелы зависит от внешней температуры. Пищеварительные ферменты проявляют наибольшую активность при температуре 34±2°С; с понижением температуры и общей активности пчелы продвижение пищи замедляется. Пыльца, потребленная пчелой, задерживается в средней кишке от 1 до 7 суток.
Средняя кишка сужается на заднем конце, образуя пилорический клапан с пучком кольцевых мускулов; клапан пропускает непереваренные остатки пищи в заднюю кишку. Задний отдел кишечника состоит из тонкой и прямой кишок. Тонкая кишка пищеварительного значения не имеет — по ней остатки пищи лишь переходят в прямую кишку, где они скапливаются. Задний конец кишки имеет кольцевые сильно развитые мускулы, образующие вокруг анального отверстия сфинктер, регулирующий дефекацию. Экскременты здоровые пчелы в нормальных условиях выделяют только во время полета, вне улья. Стенки прямой кишки складчатые, благодаря чему объем ее может сильно увеличиваться. Это имеет важное значение в период зимовки, когда пчелы не могут вылетать из улья: их экскременты накапливаются в кишке в течение 5—6 месяцев и удаляются лишь при первых весенних облетах.
В стенках прямой кишки расположены шесть ректальных желез. Эти железы вбирают воду из содержимого кишки, вызывая сгущение каловых масс. Кроме того, железы выделяют фермент каталазу, предотвращающую вредное влияние на организм веществ, образующихся при длительном пребывании в кишке экскрементов. Особенно много каталазы выделяется у пчел северных пород, приспособленных к длительной зимовке.
К переднему отделу кишечника примыкают четыре парные железы : верхнечелюстная, глоточная, заднеголовная и грудная.
Верхнечелюстная железа расположена в голове у основания верхних челюстей и представляет собой объемистый мешочек с секреторными клетками, выстилающими его стенки. Выводной проток ее находится у основания верхних челюстей. Железа хорошо развита у рабочих пчел, но особенно сильно у матки; у трутня она не развита. Верхнечелюстная железа у разных особей выполняет разные функции. У молодой рабочей пчелы она выделяет секрет, входящий в состав молочка, предназначенного для кормления личинок. У пчел старшего возраста железа выделяет секрет, растворяющий воск и прополис, что необходимо для строительства сотов. Верхнечелюстная железа у неплодной матки выделяет ароматический секрет, ориентирующий трутней на сближение с маткой при вылете их на спаривание. У плодной матки эта железа выделяет маточное вещество, служащее средством сигнализации о наличии в семье матки.
Глоточная железа имеется лишь у рабочих пчел. Расположена в голове и состоит из многочисленных шаровидных железистых клеток, располагающихся дольками вокруг общего потока. Выводной проток ее открывается на глоточной пластинке позади рта. У пчел-кормилиц железа выделяет белковую часть молочка для кормления личинок, а у пчел, собирающих и перерабатывающих нектар,— секрет, содержащий инвертазу и другие ферменты, необходимые для переработки нектара в мед.
Заднеголовная железа расположена в голове, позади мозга. Она состоит из многочисленных мешочков, от которых отходят выводные протоки. Эти протоки соединяются в общую трубочку, которая заканчивается в хоботке у основания язычка. Железа выделяет жироподобные вещества для смазывания трущихся хитиновых частей хоботка. Наиболее развита она у рабочих пчел в связи с выполнением ими с помощью хоботка большого объема работ как в улье, так и в поле.
Грудная железа образует два скопления железистых клеток продолговатой формы в груди ичелы, между мускулами. Имеет резервуар и выводной проток, вливающийся в проток заднеголовной железы. Секрет грудной железы увлажняет язычок и ложечку хоботка, обеспечивая возможность растворения кристалликов сахара при приеме пищи.