Во вторую половину жизни пчелы работают в поле — собирают и вносят в улей нектар и пыльцу. Следовательно, всех пчел семьи можно разделить на улъевых (нелетных) молодых пчел, занимающихся выращиванием расплода и выполняющих другие работы в гнезде, и полевых (лётных), собирающих нектар и пыльцу с цветков растений. При переходе к полевым работам пчелы физиологически подготавливаются к лётной деятельности. Они избавляются от всего, что им уже не потребуется, становятся легче. Ненужные им восковыделительные железы рассасываются (дегенерируют), резко уменьшается объем средней кишки, так как они перестают потреблять пыльцу, уменьшаются железы, выделяющие молочко для кормления личинок. Благодаря уменьшению живой массы «грузоподъемность» пчел повышается.
Пчелы вылетают из улья при температуре не ниже плюс 8°С, но хорошо летают и собирают нектар при температуре не ниже плюс 15°С. Начало вылета пчел из улья и продолжительность их рабочего дня зависят от выделения медоносными растениями нектара и тем-пературы воздуха в ночные и утренние часы. После теплой ночи лёт пчел начинается раньше, с рассветом, так как пчел привлекает нектар, накопившийся в цветках за ночь. После холодной ночи первые их вылеты из гнезда задерживаются, так как нектар появляется в цветках лишь с потеплением. В наиболее жаркие часы дня лёт пчел уменьшается и даже совсем прекращается. В это время цветки часто не выделяют нектара, а если и выделяют, то от жары он быстро сгущается и становится недоступным для пчел. Некоторые растения выделяют нектар главным образом в вечерние часы; тогда и сбор его пчелами продолжается до наступления темноты. В таких случаях часть поздно вылетевших пчел не успевает засветло возвратиться в улей; они ночуют в поле на цветках и возвращаются в улей утром, когда согреется воздух.
Переход от ульевых работ к полевым зависит от состояния пчелиной семьи и наличия цветущей медоносной растительности. Весной, когда семья находится в процессе роста, молодые пчелы задерживаются на ульевых работах дольше и только с 15—20-го дня начинают заниматься сбором пищи; в такое время работают в поле лишь 10—15% пчел семьи. Летом, когда в семьях накапливается много молодых пчел, они переходят к лётной работе раньше, на 10—14-й день жизни. При обильном же медосборе часть пчел уже с 4—5-го дня жизни начинает работать в поле, минуя работы по выращиванию расплода и его кормлению. Таким образом, стадия ульевых работ не является обязательной для всех молодых пчел; при обильном медосборе молодая пчела может сразу же приступить к лётной деятельности. На долю полевых пчел в разгар сезона может приходиться 50—60% всех особей семьи.
В процессе эволюции медоносной пчелы семьи приспособились к эффективному сбору нектара с появившихся в природе цветущих медоносных растений. Лётные пчелы по своим функциям подразделяются на пчел-разведчиц и пчел-сборщиц. Пчелы-разведчицы. — более деятельные сборщицы нектара, энергично отыскивающие его источники. Во время полетов их привлекают прежде всего всякие новые запахи и ярко окрашенные предметы (признаки цветущих растений), а также гул других пчел. Все встречаемые разведчицами предметы с новым запахом или окраской они тщательно обследуют. Обнаружив на определенной территории нектар в цветках растений какого-либо вида, пчелы-разведчицы набирают его в свои медовые зобики и возвращаются в улей, где оповещают о найденном источнике пищи пчел-сборщиц, спокойно сидящих на сотах. При этом пчела-разведчица проникает в скопление пчел-сборщиц и выполняет среди них на соте особые сигнальные движения, воспринимаемые сборщицами как сигнал к полетам за кормом. Пчела-разведчица возбужденно, быстрыми движениями совершает на соте полукруг, затем идет некоторое расстояние по прямой линии, быстро виляя .брюшком, и вновь совершает полукруг, но уже в обратную сторону. След ее движения напоминает несколько вытянутую цифру восемь.Таким образом сигнальное движение пчелы состоит из двух полукругов и прямого пробега между ними. Пройдя спокойно некоторое расстояние, разведчица вновь повторяет описанные движения, каждый раз строго сохраняя направление прямого пробега. Чем обильнее и доступнее источник нектара, тем энергичнее и в течение большего времени она движется по соту, совершая круги среди пчел.
Сигнальные движения действуют возбуждающе на пчел-сборщиц, среди которых они происходят. Пчелы-сборщицы начинают двигаться вслед за разведчицей, касаются усиками ее брюшка, повторяя вслед за разведчицей ее движения, иногда в течение 2—3 с берут от нее корм. Под влиянием сигнальных движений разведчицы пчелы-сборщицы приходят в возбужденное состояние. Сама же разведчица, прекратив сигнальные движения и отдав свою ношу окружающим ее пчелам, вновь устремляется к летку, за нею направляются из улья сборщицы, мобилизованные на сбор корма.
Сигнальными движениями разведчицы передают пчелам-сборщицам информацию, облегчающую и ускоряющую их полет к найденному источнику нектара. Направление прямого (влияющего) пробега на соте в гнезде указывает направление, по которому надо лететь за нектаром. Определяемое пчелами по солнцу, оно изменяется по мере прохождения солнца по небосклону. Если прямой пробег пчелы направлен прямо вверх по соту, то лететь за кормом надо по направлению к солнцу, если он направлен прямо вниз сота, то источник нектара находится в противоположном от солнца направлении. Если прямой пробег отклонен, вправо от солнца, то и источник корма находится вправо от солнца, если влево — то за кормом надо лететь влево. Следовательно, направление к источнику корма определяется углом, образованным линиями, идущими от улья к солнцу и от улья к источнику корма.
Кроме направления полета за кормом, пчелы-сборщицы при сигнальных движениях разведчиц воспринимают от них информацию о расстоянии от улья до источника корма. Это определяется длиной виляющего пробега разведчицы между двумя полукружьями. Чем дальше находится источник корма, тем длиннее виляющий пробег и тем меньше виляний брюшком делает разведчица. Если корм находится на расстоянии не более 200 м от улья, то прямого пробега разведчица не делает и не виляет брюшком; движения же ее в таком случае очень энергичны.
И, наконец, пчелы-сборщицы получают от разведчиц информацию об аромате цветков, в которых найден корм. Раздача пчелам-сборщицам маленьких порций нектара, принесенного разведчицами, способствует восприятию запаха пчелами-сборщицами.
Следовательно, сигнальные движения пчел-разведчиц служат для мобилизации основной массы пчел семьи на сбор найденного источника корма. Поэтому такие сигнальные движения называют еще вербовочными. Одна пчела-разведчица в состоянии мобилизовать на сбор корма в среднем 10—12 пчел сборщиц. Последние вылетают из улья, находят корм, после чего непрерывно его собирают и вносят в улей. Поэтому через несколько часов все пчелы-сборщицы семьи оказываются мобилизованными на сбор корма, и сигнальные движения на сотах в улье прекращаются.
Пчелы-разведчицы могут найти разные источники нектара. В таких случаях в семье происходит выбор наиболее эффективного. Чем больше нектара, чем он концентрированнее, ближе и доступнее, тем энергичнее сигнальные движения разведчиц. Более энергичные разведчицы мобилизуют на сбор корма больше пчел. Разведчицы, нашедшие нектар с меньшим содержанием сахара, на более далеком расстоянии от улья или менее доступный для сбора, совершают вербовочные движения менее энергично, причем вскоре они совсем прекращаются.
Сигнальные движения пчел-разведчиц возобновляются всякий раз после изменения погоды, которое оказывает влияние на концентрацию сахара в нектаре и его доступность для сбора пчелами. Например, с возобновлением лёта пчел после прекратившегося дождя пчелы-разведчицы снова совершают сигнальные движения, отражая тем самым изменение условий для сбора нектара. Известно, что из открытых цветков дождь может смыть нектар; цветки же других растений после дождя могут выделять больше нектара.
С прекращением медосбора пчелы-сборщицы возвращаются в улей и сидят на сотах неподвижно. Пчелы-разведчицы продолжают разыскивать корм, посещая растения, которые ранее выделяли нектар. Как только он вновь появится в цветках на этом участке, разведчицы набирают его в зобики и, возвратясь в улей, мобилизуют других пчел на сбор корма. Эта особенность разведчиц связана с тем, что растения многих видов выделяют нектар периодически, в зависимости от погодных условий. Пчелы-разведчицы продолжают посещать цветки растений в течение 5—6 дней после окончательного прекращения нектаровыделения.
Таким образом, основная масса пчел вылетает за нектаром только в период его выделения цветками растений. Если же растения не выделяют нектар, то лишь малая часть пчел тратит запасы корма и энергию на его поиски. С появлением же нектара пчелы-сборщицы, оповещенные разведчицами, сразу же включаются в работу по его сбору.
Первыми вылетают с утра пчелы-разведчицы. Лишь после их возвращения в улей с ношей нектара начинают вылетать группы пчел-сборщиц. Разведчицы вылетают на поиски корма, набрав в зобики некоторое количество меда. Сборщицы же, направляясь за кормом, в зобики мед не набирают. Разведчицы отличаются от остальных пчел и по внешнему виду: это лишенные волосков «лысые пчелы», которые выглядят черными. Ранее полагали, что лишаются со временем волосков более старые по возрасту пчелы. Однако установлено, что лишаются волосков и становятся черными пчелы-разведчицы с первых же дней их лётной деятельности: волоски ломаются и теряются во время энергично выполняемых сигнальных движений среди пчел-сборщиц.
Пчелу-сборщицу чужой семьи пчелы-сторожа свободно впускают в улей, если она прилетает с ношей нектара. Иногда чужие пчелы «впрашиваются» в семью, принимая характерную позу: они прижимаются к прилетной доске и быстро машут крылышками перед летком; через некоторое время эти пчелы спокойно входят в улей. Разведчиц же сторожевые пчелы всегда отгоняют и даже вступают в борьбу с ними, пуская в ход жало.
Пчелы, принесшие в улей нектар, сами его в ячейки сотов не складывают, а передают его одной или нескольким молодым пчелам-приемщицам, которые занимаются в семье его приемом и последующей переработкой. Во время обильного медосбора приемщицы быстро забирают у сборщиц приносимый ими нектар. Когда же его накопится в гнезде достаточно много, прием нектара задерживается, сборщица отдает его уже 10—12 приемщицам, затрачивая много времени на отдачу корма. Тогда на сотах гнезда можно увидеть пчел, совершающих особые сигнальные движения с ровными вертикальными виляющими пробегами. Это сигнал к прекращению полетов за нектаром, означающий, что в улье накопилось его так много, что приемщицы уже не в состоянии его переработать. Лёт пчел-сборщиц за нектаром в таких случаях снижается и даже прекращается, несмотря на то, что цветки растений обильно выделяют нектар.
Следовательно, пчелы в семье совершают сигнальные движения двух видов: мобилизующие население улья на быстрый сбор нектара и приостанавливающие его сбор. При обильном выделении в природе нектара растениями лимитируют его сбор и принос в улей пчелы-приемщицы.
Пчелы собирают корм не только для непосредственного потребления, но и для заготовки впрок для питания в неблагоприятное время года—осенью и зимой. Необходимость создавать запасы пищи, хорошо сохраняющейся в течение длительного времени, обусловила возникновение в семье необходимости перерабатывать нектар в мед, а пыльцу в пергу.
Переработка нектара в мед состоит из испарения излишней воды, разложения сахара (сахарозы) на простые сахара (глюкозу и фруктозу), придания меду кислой реакции и запечатывания заполненных медом ячеек восковыми крышечками.
Нектар в среднем содержит 50% сахара и столько же воды, в сырую погоду концентрация сахара может снизиться до 25—30%. При такой концентрации сахара раствор быстро подвергается порче (брожению, закисанию), но этого в улье никогда не бывает. Излишнюю воду пчелы удаляют из нектара простым испарением. Для этого пчелы раскладывают в ячейки небольшие капельки нектара, заполняя постепенно им ячейки не более чем на четверть объема. Поступающий в улей нектар они складывают в пустые ячейки между ячейками с расплодом или неподалеку от него. Более высокая температура около расплода ускоряет испарение воды. Новые порции нектара пчелы подвешивают в виде маленьких капелек к верхней стенке ячеек. Одновременно пчелы увеличивают вентиляцию улья, удаляя воздух, насыщенный водяными парами. По мере сгущения нектара пчелы неоднократно переносят его из одних ячеек в другие. Созревающий мед они переносят в верхнюю часть сотов, подальше от летка, наполняя им ячейки доверху и запечатывал затем последние восковыми крышечками.
Разложение (гидролиз) сахарозы на глюкозу и фруктозу происходит под влиянием фермента инвертазы. Набрав каплю нектара, пчела несколько раз выпускает жидкость на выпрямленный хоботок и затем снова всасывает ее в медовый зобик. При этом каждый раз нектар смешивается с секретом, выделяемым пчелами, и соприкасается с кислородом воздуха, который необходим для нормального хода гидролиза в меде. Под влиянием попавших в нектар ферментов гидролиз сахарозы продолжается и в меде, сложенном в ячейки. Ко времени запечатывания ячеек восковыми крышечками сахарозы в меде остается 1—4%.
Гидролиз сахарозы на простые сахара имеет большое биологическое значение. Без какого-либо дополнительного переваривания в кишечнике пчелы глюкоза и фруктоза могут непосредственно всасываться гемолимфой и усваиваться организмом. При такой подготовке пищи создаются благоприятные условия для зимовки пчел. Кроме того, по сравнению с сахарозой в воде растворяется больше глюкозы и фруктозы. Следовательно, пчелы получают на зиму более концентрированный и лучше сохраняемый углеводный корм.
Одновременно при обработке пчелами нектара к нему примешивается еще фермент глюкогеназа, превращающий часть глюкозы в глюконовую кислоту. Для этого процесса необходим кислород, который и попадает в нектар во время выпускания его на хоботок. В результате мед всегда характеризуется резко выраженной активной кислотностью, что также способствует лучшему его хранению (в продуктах с большой активной кислотностью не могут развиваться гнилостные бактерии).
Сбор и консервирование пыльцы. Пыльца для пчел является основным источником белка, жира, минеральных солей, витаминов и других веществ, которых мало или совсем нет в меде, но которые необходимы для нормального питания пчел, выращивания расплода, выделения воска и выполнения других работ в семье.
Пыльники в цветках обычно лопаются в утренние часы при потеплении, поэтому пчелы собирают пыльцу главным образом в первой половине дня. Принесенную в улей пыльцу сразу же забирают и потребляют молодые пчелы, а ее излишки складывают в свободные ячейки вблизи расплода. Пчелы всегда предпочитают питаться пыльцой свежего сбора, и лишь при недостаточном ее поступлении в улей берут из запаса.
Работают при сборе пыльцы пчелы своеобразно. При посещении цветков с созревшими пыльниками на теле пчелы между его волосками задерживаются пыльцевые зерна. Во время перелета с цветка на цветок пчела счищает пыльцу с тела щеточками своих ножек и направляет комочки пыльцы в корзиночки на задних ножках.
При формировании обножки пчела добавляет к пыльце нектар, чтобы пыльца стала более липкой. Собирая пыльцу некоторых растений, пчелы никогда не дела-ют крупных обножек; это объясняется разной степенью клейкости пыльцевых зерен. Средняя масса равна И—12 мг, хотя в отдельные солнечные дни при сборе с некоторых растений липкой пыльцы пчелы формируют обножки массой до 20 мг. В ветреную погоду пчелы собирают лишь небольшие обножки. При средних обножках 1 г пыльцы соберут 90—100 пчел.
Сбором пыльцы весной занято обычно 10—17% всех пчел-сборщиц, но в отдельные дни число их возрастает до 50%. Чаще всего пчелы собирают или нектар, или пыльцу. Но при плохом выделении цветками нектара пчелы могут собирать одновременно и нектар и пыльцу; в таком случае нектара в зобиках бывает немного, а обножки невелики.
Обычно пчелы собирают пыльцу с цветков какого-либо одного растения, но в улье обножки с растений разных видов смешиваются. Поэтому пчелы питаются смесью пыльцы с растений разных видов. Установлено, что при питании смесью пыльцы пчелы выращивают значительно больше расплода, чем при питании однородной пыльцой. Обножку в улье пчела сбрасывает в ячейку и утрамбовывает ее толовой слоями по всей ячейке. Пыльцу, предназначенную для хранения, пчелы обильно смачивают сверху медом. Пропитавшаяся медом и ставшая блестящей, такая пыльца предохраняет содержимое ячейки от доступа воздуха и влаги. В итоге уплотненная в ячейке обножка превращается в продукт, называемый пергой. Перга отличается от пыльцы повышенным содержанием сахара (в результате добавления нектара и меда). Кроме того, в перге накапливается молочная кислота, которой нет в пыльце. Ячейки с пергой пчелы никогда не заполняют доверху. Остающееся свободное пространство во время медосбора пчелы часто заливают медом, после чего ячейки запечатывают. В таком виде перга хорошо хранится
в течение года.
Больше всего пыльцы пчелы собирают весной, когда выращивают особенно много расплода. Подсчитано, что за весенне-летний период семья потребляет 20—25 кг пыльцы.