Pohybové orgány, Nohy – BIOLOGIE VČELY A VČELY
Včela medonosná má tři páry nohou, které se skládají z těchto částí (obr. 10): coxa, trochanter, femur, tibie, tarsus, segment drápu.
Obr. 10. Včelí nohy dělnice:
А – přední noha; Б – střední noha; В – zadní noha; в – trochanter; т – umyvadlo; b – stehno; г – holeň; cl — ventil pro čištění antény; do — vybrání pro čištění antény na prvním segmentu tarzu; л – tlapka; kg – drápy; sp — ostruha pro shazování pylu; zkrat – koš pro sběr pylu;
1—5 — tarzálních segmentů
Umyvadlo – toto je část nohy kloubově spojená s tělem; V místě spojení koxa a hrudníku je prohlubeň. Coxa spolu s pleuritem tvoří trupový kloub, který umožňuje pohyb končetiny vpřed a vzad.
Trochanter – malý segment, který je pohyblivě spojen s koxou kloubem s rotačním kloubem, umožňujícím pohyb nohy nahoru a dolů a také do určité míry dopředu a dozadu a neaktivně ke stehnu.
Stehno – kulatá část nohy. Skloubení stehna s bércem (tzv. koleno) umožňuje nohu napřímit, ale nedovolí jí ohnout se v opačném směru.
Golen přibližně stejně dlouhé jako stehna, ale liší se šířkou na předních, středních a zadních končetinách.
Noha na rozdíl od všech předchozích dílů se skládá ze segmentů: jednoho velkého a čtyř malých.
Pohyb nohou zajišťují dvě skupiny svalů, z nichž jedna, počínaje hrudníkem, končí v noze, druhá leží celá v noze.
První skupinu tvoří tři svaly, které začínají na úrovni skloubení nohy s hrudníkem a jdou – první k přednímu okraji koxe, druhý k acetabulární šlaše, třetí k zadnímu okraji koxe . První sval addukuje a třetí unáší coxu. Druhý sval je spolu s pátým dorzo-abdominálním depresorem trochanteru a femuru.
V koxě jsou dva svaly. Z nich první jde od vnější stěny coxy k vnějšímu okraji trochanteru, druhý, počínaje vnitřní částí coxy, se připojuje k acetabulární šlaše. První abdukuje, druhá flektuje trochanter a femur.
V trochanteru je pouze jeden sval, který způsobuje rotaci kyčle.
Pohyb bérce provádějí dva svaly, které leží celé ve stehně. Kromě toho je ve stehně ještě třetí sval, ze kterého vzniká dlouhá šlacha, přecházející do bérce a tam pokračující.
Na bérci jsou tři svaly, které ohýbají a narovnávají tarsus. Uvnitř tlapky nejsou žádné svaly.
Nohy slouží včele k různým účelům: pohyb, podpora těla, sběr a přinášení pylu, čištění tykadel.
Nohy včely v klidném stavu směřují do strany a poněkud šikmo. Díky této poloze nohou je tělo včely v rovnováze. Rovnováha je udržována, když včela běží a chodí. Toho je dosaženo tím, že včela při pohybu po povrchu současně zvedá tři nohy, zatímco ostatní tři, spočívající na tvrdém povrchu, vytvářejí opěrný bod pro tělo včely.
Pohyb včely po drsných a hladkých površích je zajištěn o segment drápu a podložku umístěnou na tlapce (obr. 11). Drápový segment má dva drápy, jsou silně rozeklané a jejich konce jsou zahnuté dolů. Mezi drápky je elastická podložka. Nad podložkou je pět dlouhých zakřivených štětin, které chrání její tenké stěny. Podložky jsou váčky, a když včela chodí po hladkém povrchu, používá je k přilepení. Přisávání k povrchu je zajištěno vytvořením podtlaku pod podložkou. Je možné, že hlavní roli při sání podložky hrají lepkavé sekrety na jejím spodním povrchu.
Rýže. 1 7. Segment drápu včely:
А — pohled shora; Б — pohled zdola; В — boční pohled; п – podložka; kg – drápy; dp – přídavné desky; on – nosná deska; pschl – poslední segment tarzu; щ – štětiny
Přestože jsou všechny tři páry nohou konstruovány v podstatě stejně, v detailech se liší podle funkcí, které plní.
Přední nohy. Jsou menší než ostatní a nejmobilnější. Na vnitřním okraji prvního segmentu tarzu přední nohy je poloměsíčitý zářez posazený krátkými hřebenovitými chitinózními sety (viz obr. 11). Naproti zářezu je proces – chlopeň s přídavnou destičkou vybíhající ze zadního konce tibie. Umístěním antény (antény) do prohlubně a jejím zakrytím procesem včela natahuje anténu tam a zpět. V tomto případě je vnější povrch vybrání vyčištěn hřebenem a cizí částice zevnitř jsou dodatečně seškrábány ventilovou deskou. Stroj na čištění knírek – důležitá biologická adaptace, protože na povrchu tykadel je soustředěno mnoho smyslových orgánů. Všichni členové včelí rodiny mají přístroj na čištění tykadel. První tarzální segment je navíc pokryt dlouhými chlupy, které tvoří pylový kartáček, sloužící k čištění ústních ústrojí a také ke sběru pylu z přední části těla.
Střední nohy. Mohou se pohybovat pouze tam a zpět podél svislé osy. Na vnitřní straně spodní části nohy je jehlovitý výběžek tzv ostruha. Je to chitinózní tyčinka. Ostruha slouží ke skládání pylu do buňky. Nachází se pouze u včel dělnic.
Zadní nohy. Jsou mobilnější než průměr. Včela dělnice s jejich pomocí přináší do úlu pyl a propolis. Zadní noha včely medonosné je rozšířená a její vnější strana má hladký konkávní povrch lemovaný dlouhými, tvrdými chlupy. Drážka táhnoucí se po celé ploše bérce se nazývá košík. V ní včela při práci na květech umístí pyl (hrudu pylu). Koš se rozšiřuje směrem k horní části holenní kosti. Mírně ubíhající od chloupků, na dně košíku je jeden velký vlas, zahnutý ke vchodu. Podél samého okraje holenní kosti je řada ostrých dlouhých zubů, které tvoří hřeben. První tarzální segment má také rozšířený tvar. Na vnitřní straně je 10-12 řad tenkých štětin, tzv kartáče. Kartáček, stejně jako košík, je pro včelu nezbytný při sběru pylu. Včely navíc pomocí kartáčků zadních nohou odstraňují voskové destičky z voskových zrcadel břišních semiringů. První segment tarzu (pata) je připevněn k tibii nikoli celou svou základnou, ale pouze předním úhlem. V důsledku toho může kloub provádět kyvadlové pohyby. Prostor mezi holení a patou se nazývá s pinzetou. Všechna výše popsaná zařízení slouží ke sběru pylu a nacházejí se pouze u včelích dělnic.
Když včela pracuje na květu, pyl se přilepí na četné husté chlupy na hrudi a hlavě. Včela navíc část pylu seškrabuje přímo z tyčinek pomocí čelistí a předních nohou. Tento pyl se pak hromadí na kartáčcích středních nohou. Poté se kartáče středních nohou sevřou mezi kartáčky zadních, takže pyl ze střední pravé nohy se přesune na zadní levou. Stejně tak se pyl z levé střední nohy dostane k zadní pravé. Zadní nohy také čistí břicho svými tvrdými kartáči.
Včela čistí pyl z hlavy, jejích úponů a prvního segmentu hrudní oblasti především kartáčky předních nohou. Zároveň zvlhčuje pyl sekretem žláz trávicího systému a nektarem. Pomocí kartáčků prostředních nohou včela čistí pyl ze zadní části hlavy a posledních dvou segmentů hrudníku.
Když se na kartáčcích nahromadí dostatečné množství pylu, dá včela pod břichem zadní nohy k sobě, takže hřeben jedné nohy vyčeše kartáčem druhé. V důsledku toho se na vnějším povrchu každého hřebene vytvoří hrudka pylu. Poslední fází práce je, že se noha začne pohybovat tam a zpět. V důsledku toho se pylová kulička přesune do košíčku, v jehož středu je jedna velká štětina. Pyl je zadržován pomocí štětin a postranních chloupků. Tento proces se mnohokrát opakuje a nakonec se v košíku vytvoří velký shluk pylu, zvaný pyl.
Když se pylová kulička dostatečně zvětší, včela se vrátí do úlu, najde buňku určenou pro zásoby potravy a opřenou prostřední nohu o horní konec koule a vytlačí ji z košíku.
Hmotnost pylu do značné míry závisí na druhu rostliny, povětrnostních podmínkách a do jisté míry i na ročním období. V létě je poněkud těžší než na jaře a na podzim. V průměru je hmotnost pylu 10-15 mg, v některých případech může za příznivých podmínek dosáhnout 20 mg.
Včely sbírají pyl především k výrobě potravy pro své larvy. Přítomnost otevřené snůšky stimuluje včely dělnice ke sběru pylu. Významná korelace byla také zjištěna mezi množstvím nasbíraného pylu a množstvím medu.
Byl stanoven vztah mezi velikostí koše a velikostí pylu, stejně jako velikostí koše a produktivitou medu.
Včely s většími košíky přinášejí do včelstva větší pyl. Vztah mezi plochou koše a objemem pylu byl významný ve všech případech, kdy byla provedena měření.
K. Milne vyměřil 382 košů a podle toho i stonky k nim připojené. Plocha košíčků se pohybovala od 1,34 do 2,28 mm 2 a relativní objemy pylu od 5,07 do 47,74 mm 3 . Čím větší jsou koše, tím větší je korelace s objemem pylu.
Navíc bylo zjištěno, že jak délka, tak plocha koše významně korelují se sezónní produkcí medu. Korelační koeficient byl větší v obdobích, kdy byl růst rodiny nejvyšší.
Pomocí kartáčků zadních nohou včely vytahují voskové destičky z kapes mezi okraji břišních sternitů a poté je přenášejí do čelistí.
Včela má tři páry nohou, které jsou připevněny ke spodní části hrudníku. Každá noha se skládá z pěti segmentů: coxa, bertlug, femur, tibie a tarsus. Poslední segment, tarsus, se zase skládá z pěti segmentů. Proto se včelí noha skládá z devíti segmentů.
Stavba včelích nohou: A – přední noha včely; c — pylová štětka. 1 – coxa 2 – trochanter; 3 – stehno; 4 – bérce; 5 – noha; a – proces; b – vybrání zařízení pro čištění antén; I—V—tarzální segmenty; B – střední noha včely; d – páteř.
Každý segment je spojen se sousedním tenkým chitinovým filmem, který zajišťuje pohyblivost segmentů. Uvnitř segmentů v noze jsou svaly, které při kontrakci pohybují nohou.
Včelí nohy slouží jako opora těla, pohybové orgány a zařízení pro čištění těla a sběr pylu.
Přední nohy menší než ostatní a mobilnější. Na jejich čtvrtém segmentu (tibie) je řada krátkých tuhých chloupků, které tvoří kartáč na čištění složených očí.
První segment tarzu je pokryt dlouhými chlupy, které tvoří pylový kartáček pro sběr pylu z přední části těla a také pro čištění ústních ústrojí.
Zadní noha včely: A – kartáč zadní nohy; B – pyl v košíku; B – koš; G – pylové kleště.
Na vnitřní straně prvního segmentu tarzu (blíže k hornímu kloubu) je zářez lemovaný chloupky, jako hřeben. Naproti zářezu se nachází výběžek vybíhající ze zadního konce tibie. Tento přístroj slouží včelám k čištění antének. Včela vloží tykadla do výřezu a procesem jej zakryje, natáhne tykadla tam a zpět a zbaví je všech nečistot a prachu. Čištění tykadel má pro včelu velký význam – jsou na nich umístěny jejich smyslové orgány.
Střední nohy. Plochá a široká holenní kost střední nohy je hustě pokryta chlupy, kterými včela vymetá pyl z těla. Ve spodní části na vnitřním okraji holenní kosti je výběžek v podobě páteře – ostruha. Ten slouží k vysypání přineseného pylu do buňky plástu.
Všichni tři jedinci včelí rodiny mají všechna tato nohá zařízení. Přestože mají královna a trubec vyvinutou ostruhu, nepoužívají ji.
Zadní nohy mobilnější než průměr. Zadní noha má řadu zařízení, kterými včela nosí pyl z květů do úlu. Jedná se o tyto přístroje: 1) na vnější straně holenní kosti je prohlubeň – košíček na umístění pylu, 2) kartáček na vnitřní straně tarzu na čištění těla od ulpívajícího pylu, 3) pylové kleště – mezi tibií a prvním segmentem tarzu, které slouží k tvorbě pylu.
Kartáček na zadní nohy také odstraňuje různé nečistoty z povrchu těla včely.. Tyto nečistoty zůstávají na kartáči pod vlasy. Hodně se ho sbírá v létě v neletových dnech a zejména v období zimování. Včely se během očistných letů osvobodí od nečistot nahromaděných v jejich kartáčcích.
Pohybovým orgánem včely jsou svaly. S pomocí svalů včela se pohybuje, létá, vykonává tu či onu práci. Svaly pohybují částmi úst. Vnitřní orgány včely mají také svaly ve svých stěnách; stažením těchto svalů je obsah střeva vytlačován do řitního otvoru, med je vytlačován ze strumy do středního střeva atd.
Svalová struktura. Hlavním anatomickým prvkem svalu je vlákno. Na rozdíl od obratlovců nejsou svalová vlákna včely seskupena do svazků; jsou odděleny a spojeny pouze v místě svalového úponu. Charakteristickým rysem svalového vlákna je přítomnost nejjemnějších vláken v něm, tzv. kontraktilních fibril. Vyplňují většinu vlákniny.
Uchycení svalů. Aby svaly tělesných stěn fungovaly jako motorické orgány, musí být pevně spojeny s částmi, kterými se pohybují. Svaly jsou připevněny ke stěně těla šlachami. Některé svaly nemají šlachy a v těchto případech je fibrilární svazek vláken přímo připojen ke stěně těla.
Svalová kontrakce. Téměř všechny pohyby včely se provádějí střídavou kontrakcí v opačném směru dvou svalových skupin (flexor – extenze, retraktor – extenze atd.). Některé pohyby ale svaly provádějí pouze jedním směrem. Pohyb v opačném směru je dán elasticitou části, na kterou je sval uchycen, když sval sám ochabuje (například pulzace srdce, peristaltika střev).
Relativní svalová síla včely je velmi velká. Včela může táhnout náklad 20krát těžší, než je jeho váha na nerovném povrchu. Ale absolutní svalová síla, tedy kontrakční síla svalu na jednotku průřezové plochy tohoto svalu, je u včely 14krát menší než u člověka.
Práce svalů je regulována a řízena nervovým systémem v závislosti na vnějších podmínkách. Vztah mezi nervovou soustavou a prací svalů dosahuje extrémní složitosti při chůzi a letu včely, práci ústních partií, bodnutí atd.
Včelí pohyb.
Včelí nohy v klidném stavu směřují do stran a poněkud dopředu. Tato poloha dává tělu včely stabilní rovnováhu. Tato rovnováha není narušena, když včela chodí nebo běží, protože při chůzi současně zvedá tři nohy (například prostřední na levé straně, přední a zadní na pravé straně) a zbývající tři nohy se naklání ( přední a zadní na levé straně a střední na pravé straně), vytvořte stabilní oporu pro tělo včely.
Drápy včely dělnice: Pohled shora; B – pohled zdola; PG – drápový segment; k – drápy; op—podpěrná deska; p – podložka
Stabilita včelího těla při chůzi se zvyšuje ze speciální struktury posledního segmentu tarzu: má drápy a adhezní orgán. V tomto segmentu jsou dva drápy, jsou silně rozeklané a jejich konce jsou zahnuté dolů. Včela svými drápky pevně přilne k drsnému povrchu a rychle se po něm pohybuje. Pokud včela přistane na vlnitém povrchu, drápky se mohou zamotat a včela začne bojovat a přitahovat další včely. Proto se při práci se včelami nedoporučuje nosit vlněné oblečení, huňatou čepici atp.
Adhezní orgán se nachází mezi bázemi drápků, s jeho pomocí se včela přilepí na hladký povrch. Orgán adheze se skládá z hlavní stopky a polštářku, 8 druhého ze dvou segmentů složených dohromady. Když včela použije drápky, segmenty podložky se složí a vytvoří se mezi nimi dutina. Pokud se drápky nemohou zachytit např. o hladký povrch okvětního plátku, segmenty polštářků se rozcházejí, dostávají se do kontaktu s povrchem a lepí se na něj.
Křídla a let včel: A – schéma vertikálních pohybů křídla: a – vysoká a b – nízká poloha křídel; 1 – hřbetní a 2 – břišní půlkruh; vm – vertikální a pm – podélné svaly. B – spojka včelích křídel: I – přední a 11 – zadní křídlo; sc—složit; zc – háčky háčku.
Let včely. Včela má dva páry křídel – přední jsou velká a zadní menší. Na každé straně hrudníku je k okrajům hřbetního polokruhu hrudníku připevněn pár křídel se svou základnou (kořenem).
Včelí křídlo sestává z membrány, která je podporována žilami v napjatém stavu. Žíly dodávají křídlu sílu. V klidném stavu křídla leží podél těla, přičemž přední křídlo kryje zadní křídlo nahoře. Při přípravě na let se křídla narovnají. V tuto chvíli přední křídlo přiléhá k zadnímu křídlu do jednoho společného křídla. Křídla jsou spojena pomocí záhybu umístěného na zadní hraně předního křídla a háčků umístěných na přední hraně zadního křídla. Počet háčků se velmi liší a zůstává: u trubců od 13 do 29, u matky od 13 do 23, u včelí dělnice od 13 do 27.
Včelí křídla jsou bez svalů. K jejich pohybu dochází následovně: základna (kořen) křídla je vložena mezi dorzální a břišní polokruh hrudníku; když se silné vertikální svaly hrudníku stahují, okraje břišních půlkruhů se spojují a tlačí křídla nahoru; když svaly ochabují, hřbetní a břišní prstence se rozcházejí a křídla padají dolů. Počet úderů včelího křídla dosahuje 440 za sekundu. Během letu unese včela zátěž o hmotnosti až 75 mg. To však neznamená, že do úlu přináší 75 mg nektaru. Během letu utratí 100 mg potravy za hodinu letu. Podle vzdálenosti zdroje potravy, podmínek pro její sběr atd. přináší včela nektar od 20 do 45 mg.
Při sběru pylu se hmotnost obou pylů pohybuje od 15 do 48 mg. Nižší zátěž včel je v tomto případě vysvětlována přítomností potravy v porostu, nutné pro let. Včela bez zátěže letí rychlostí 65 km za hodinua při zatížení se rychlost letu sníží na 15-30 km. Dosah letu včely závisí na terénu, umístění zdrojů potravy a přítomnosti stromů, keřů a dalších předmětů, podle kterých se včela při letu orientuje. Ve stepních oblastech, kde nejsou žádné orientační objekty, nepřesahuje letový dosah včely 4,8 km. V oblastech protnutých roklemi a pokrytých stromy nebo keři dosahuje letový dosah včel 13,6 km. S rostoucí vzdáleností od místa sběru nektaru včela tráví více času a během letu spotřebuje více potravy, a proto přináší do úlu méně nektaru.
Proto musí být včelíny umístěny blíže ke zdroji potravy. Pro větší sběr medu musíte mít dobrou sklizeň v okruhu s poloměrem ne větším než 1,5-2 km.
