6.4.4. Кровеносная система медоносной пчелы

Медоносные пчелы, как и все представители надкласса насекомых, имеют незамкнутую систему кровообращения. В крови пчелы, которая называется гемолимфой, нет красных кровяных телец, содержащих гемоглобином, поэтому она не выполняет таких «дыхательных» функций, как кровь позвоночных животных.

Гемолимфа составляет внутреннюю среду организма пчелы. Омывая все органы, ткани и клетки, она доставляет им питательные вещества и вбирает продукты обмена (мочевую кислоту и ураты), которые удаляются из гемолимфы через органы выделения. Кроме того, благодаря постоянству осмотического давления и активной кислотности гемолимфа обеспечивает относительную стабильность многих физиологических и биохимических процессов в соприкасающихся с ней тканях и органах и в известной мере осуществляет взаимодействие между ними. Наконец, гемолимфа имеет функцию защиты организма пчелы от воздействия вредных микроорганизмов и веществ. Гемолимфа пчелы представляет собой прозрачную, слегка желтоватую жидкость. Она состоит из жидкой части – плазмы и клеток, называемых гемоцитами. Клеточные элементы занимают около 20-25% общего объема гемолимфы. Плазма гемолимфы пчелы имеет более или менее постоянную слабокислую реакцию (рН – 6,2-6,6). Она содержит белки (6-7%), аминокислоты (до 10%), жиры (до 5%), глюкозу (до 4,4%), минеральные вещества, разнообразные ферменты и гормоны. У пчел, как и у большинства других насекомых, гемолимфа не свертывается, так как не содержит фибриногена.

Гемоциты гемолимфы могут активно передвигаться. У взрослой пчелы они представлены тремя формами – платоцитами, эпоцитоидами и сферулоцитами. Наибольшее значение имеют платоциты; их, по данным Б.А. Шишкина, свыше 80% от числа гемоцитов пчелы (некоторые авторы называют платоциты пролейкоцитами, а зрелые их формы – лейкоцитами). Гемоциты имеют большое значение в фагоцитозе. В них имеются зерна белка и кристаллы мочевой кислоты, что свидетельствует об отложении в этих клетках запасов питательных веществ и продуктов распада. Освобождение организма от продуктов распада является необходимым условием жизнедеятельности пчелы. Углекислота и частично вода удаляются из организма пчелы органами дыхания, часть продуктов распада и непереваренные остатки пищи – кишечником. Растворимые в воде продукты распада улавливаются и выносятся мальпигиевыми сосудами, часть их накапливается в выделительных клетках жирового тела пчелы.

Кровообращение пчелы, несмотря на то, что у нее нет замкнутой кровеносной системы, происходит в определенных направлениях благодаря действию спинного сосуда и брюшной и спинной диафрагм. Диафрагмы делят брюшко в горизонтальном направлении на две полости – спинную и брюшную, которые принято называть кровяным синусами. В спинном синусе помещается спинной сосуд, который тянется вдоль всего тела. В расширенной части спинного сосуда, находящейся в брюшке и выполняющей роль сердца, имеется пять камер. В боковых стенках каждой камеры находятся отверстия (остии), через которые кровь поступает в сердце (рис. 6.22).

При переходе в грудь спинной сосуд образует несколько петель, заключенных во влагалищную сумку. Это предохраняет сосуд от резких толчков при полете пчелы, а через сумку кровь частично обогащается кислородом.

Рис. 6.22. Размещение сердца, диафрагм и воздушных мешков в теле пчелы:

А – аорта; с – сердце; сд – спинная диафрагма; бд – брюшная диафрагма; б1 – б5 – брюшные нервные узлы; вм – воздушные мешки; г1, г2 – грудные нервные узлы

Дальше спинной сосуд проходит между мускулами груди в голову пчелы, где оканчивается отверстием около мозга. Передний суженный конец спинного сосуда называется аортой.

Рис. 6.23. Схема строения сердца пчелы:

А – сердце со спинной диафрагмой; Б – межкамерный клапан и ости; а – аорта; км – крыловидные мускулы; к – камера сердца; о – остия; кк – концевая камера

Сердце играет роль насоса, накачивающего кровь из брюшка в голову (рис. 6.23). Брюшная диафрагма волнообразными движениями спереди назад гонит кровь в брюшном синусе к концу брюшка. Одновременно вертикальные движения этой диафрагмы направляют часть крови в общую брюшную полость, где кровь, омывая среднюю кишку, обогащается питательными веществами и освобождается от продуктов обмена веществ; последние всасываются органами выделения, расположенными на пути движения крови. Ритмические движения спинной диафрагмы, обогащенная питательными веществами и очищенная кровь из общей брюшной полости нагнетается в спинной синус, откуда поступает в спинной сосуд, а затем в головную полость (рис. 6.24).

Таким образом, наиболее чистая и богатая питательными веществами кровь омывает в первую очередь такие важные органы, как мозг, органы чувств, слюнные железы, расположенные в голове, а затем органы и ткани, находящиеся в груди и брюшке. Продвижение гемолимфы в усики, ножки и крылья обеспечивается расположенными у их основания специальными пульсирующими органами, которые сокращаются независимо от работы спинного сосуда. У взрослой пчелы при спокойном состоянии спинной сосуд (сердце) сокращается 60-70 раз в минуту, во время движения до 100 раз, а при полете 140-150 раз в минуту.

Рис. 6.24. Циркуляция гемолимфы в теле пчелы