Что происходит зимой в клубе пчел? Тепло выделяют копны сырого сена и ворох зерна, насыпи плодов. В них идет повышение температуры по направлению к центру (вплоть до самовозгорания). Пчелы в процессе эволюции воспользовались этим природным явлением и хорошо вписались в него. В центре клуба зимой температура 20–36°С. Пчелы в этих условиях активны. Создается иллюзия, что это они специально двигаются — трудятся над обогревом гнезда. Корка — уплотненный слой пчел. Измерения показали, что теплопроводность его с уплотнением возрастает, поэтому рассматривать корку как инструмент теплоотдачи пчелиного клуба нет оснований.
До начала ХХ века зимний клуб представляли как простое скопление сидящих в улочках пчел, но уже в 1893 г. Цесельский подметил, что часть насекомых сидит в ячейках. В 1898 г. Дзержон, наблюдая за зимующими пчелами, установил, что для поддержания необходимой температуры они заполняют свободные от меда ячейки, образуя монолитную массу, разделенную средостениями сотов. E.F.Phillips и G.S.Demuts (1914), изучая пчелиную семью, помещенную в наблюдательный улей, сочли, что клуб не представляет сплошной массы, а состоит из наружной, более плотной оболочки неподвижно сидящих пчел и сердцевины, где они находятся в постоянном движении и за счет своих мускульных усилий вырабатывают тепло, необходимое для обогрева гнезда.
Существует постоянное перемещение пчел из оболочки в центр и, наоборот, из центра в оболочку. При повышении внешней температуры клуб расширяется, его температура падает. Оболочка клуба, или как иногда ее называют «скорлупа», является хорошим теплоизолятором и не допускает потери тепла.
Э.Ф.Филлипс (1930) полагал, что при «надлежащих», как он выразился, температурных условиях в улье образование тепла клубом прекращается. Гипотеза была принята на вооружение исследователями и пчеловодами всех стран и вошла в учебники. В дальнейшем шло ее развитие и уточнение. Однако, на наш взгляд, она содержит ряд спорных моментов.
1. Прежде всего неправомерно приписывать выработку тепла лишь центральной части клуба (тепловому центру). Пчелы, находящиеся на его периферийной части также являются живыми организмами, которые в результате своей жизнедеятельности выделяют метаболическое тепло, также идущее на обогрев.
H.Esch (1970) извлекал из улья пчел, приклеивал им одну термопару к груди, вторую к брюшку, третью закреплял на расстоянии 1–1,5 см от пчелы. Затем выпускал их в клуб. Оставаясь все время подключенной к прибору, записывающему показания термопар, такая особь много раз перемещалась с поверхности в центр и наоборот. Получилось, что в такт с перемещениями температура как тела пчелы, так и среды менялась, однако и в тепловом центре, и вне его температура тела насекомого всегда превышала окружающую. Следовательно, в любом месте клуба тело пчелы отдает тепло. Такую же картину можно наблюдать и в летнем гнезде пчел.
2. Э.Ф.Филлипс (1930), а вслед за ним и многие авторы учебников по пчеловодству утверждают, что находящиеся в центре пчелы производят тепло за счет мускульной деятельности: движения ног, брюшка, крыльев. Это не подтвердили последние исследования. Работами D.Burkhardt (1954), H.Esch (1964), M.Roth (1965) установлено, что производство тепла пчелами осуществляется за счет микровибраций мышц груди, которые визуально незаметны и могут быть обнаружены лишь с помощью специальной аппаратуры, регистрирующей их электрические потенциалы. При видимых же движениях пчел и их органов сколько-нибудь заметного выделения тепла не происходит. Движения лишь отражают специфику их поведения.
3. Считается, что «уплотненная оболочка» клуба является хорошим теплоизолятором и специально создается пчелами для сохранения тепла, генерируемого в центре. По мере понижения наружной температуры плотность и толщина оболочки, по устоявшемуся мнению, возрастают.
С этим положением также трудно согласиться. Если бы корка клуба действительно выполняла роль теплоизолирующей оболочки, то в соответствии с закономерностями теплопередачи на границе между нагретой зоной и оболочкой наблюдался бы резкий скачок температурного градиента. Однако такого скачка никто из исследователей не обнаружил.
Как отмечает Т.С.Жданова (1963), исследовавшая температурное поле зимнего клуба пчел, температура в толще клуба понижается постепенно с 25 до 12 (10)°С.
Мы провели измерения теплопроводности слоя пчел при различной степени его уплотнения. Результаты измерений приведены в таблице 1.
Как следует из полученных данных, теплопроводность слоя с его уплотнением не только не уменьшается, но и возрастает. Поэтому рассматривать корку как инструмент регулирования теплоотдачи пчелиного клуба нет оснований.
В связи с изложенным гнездо пчелиной семьи, и в частности зимний клуб, по нашему мнению, следует квалифицировать как гетерогенное образование, состоящее из системы тел с внутренними источниками тепла, сотов, сидящих на них особей и пор, заполненных воздухом. Источник тепла этой системы — особи, выделяющие энергию в процессе их естественной жизнедеятельности.
Системы с внутренними источниками тепла в природе имеют широкое распространение. Это копны сырого сена, вороха зерна, насыпи плодов да и сами плоды и др. Их характерная особенность — повышение температуры в направлении к центру (Г.Карслоу, Д.Егер, 1964). Даже при небольшой мощности тепловых источников температура в центре таких систем может достичь большой величины и вызвать возгорание. Несомненно, пчелы в процессе длительной эволюции воспользовались этим природным явлением и хорошо вписались в него.
А.И.КАСЬЯНОВ
НИИ пчеловодства
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
