ANATOMIA SI FIZIOLOGIA ALBINEI

Capul

Ochii

Fiecare din cei doi ochi compusi cuprinde 3000 - 4000 omatidii la matcã, 3000 - 5000 la lucrãtoare si 7000 - 8000 omatidii la trântor .

Albinele pot percepe radiatia ultravioletã (310-380 nm), "purpura albinei", violet( 380-420 nm), albastru ( 460-470 nm), albastru-verzui (470-500 nm), galben (540-580 nm), portocaliu si rosu-orange (580-650 nm). Se pare cã confundã verdele si violetul cu albastrul.

Abinele vãd unele flori albe si vopselele pe bazã de zinc, care nu reflectã razele ultraviolete, ca albastre-verzui iar vopselele albe pe bazã de plumb ca albastre strãlucitore. Rosul ( 650-750 nm ) pare a fi perceput ca un gri închis iar negrul ca un gol, ca o lipsã. Percepând lumina polarizatã (si radiatia U.V.) albinele pot stabili pozitia Soarelui când cerul este acoperit de nori.

Fiind astigmate albinele reusesc sã vadã la distanta de 25 mm forme înalte de 5 mm, la 400 mm forme cu înãltimea de 20 mm iar la distante mai mari de un metru nu mai disting detalii. De altfel pot deosebi figurile structurate cu forme multiple.

Trei oceli îmbunãtãtesc orientarea albinei determinând intensitatea luminii.

Antenele

Antena este alcãtuitã din scapus, pedicel si flagelul cu 10 articole. Pe antene sunt localizate 500 cavitãti pentru miros, 12 perisori pentru pipãit, organul Johnston pentru echilibru si receptori pentru gust, pentru variatii de temperaturã si pentru concentratia de acid carbonic ( <= CO2 ).

Aparatul bucal

Aparatul bucal al albinelor se compune din labrum (buza superioarã), 2 mandibule (care, spre deosebire de viespii sau bãrzauni, nu sunt zimtate astfel încât albinele nu pot rupe pielita fructelor) si proboscis (trompa). Trompa (5-7 mm lungime) este formatã din piesele de suspensie, 2 maxile si labium (palpi labiali si glosa) .

Toracele

Toracele este alcãtuit din trei segmente chitinoase: protorace, mesotorace si metatorace la care se adaugã primul segment abdominal - propodeum. Pe torace sunt fixate 2 perechi de aripi si 3 perechi de picioare.

1

Piciorul este compus din coxa , trocanter, femur, tibie si tars. Pe prima pereche se aflã peria pentru curãtirea antenelor, pe a doua spinul pentru descãrcarea polenului sau propolisului iar pe a treia pieptenul, peria si cosuletul pentru polen. Prin intermediul picioarelor albinele pot detecta vibratii (sunete din substrat).

Cu ajutorul hamulililor ( sistem de cãrlige ) perechii posterioare aripile formeazã un singur plan de lovire a aerului în timpul zborului. Cu 200-240 bãtãi ale aripilor într-o secundã albina zboarã cu 32 km/h fãrã încãrcãturã si cu 19 km/h cu încãrcãturã.

Abdomenul

Abdomenul este alcãtuit din 6 tergite si 6 sternite unite cu 12 pleure. Tergita a VI -a acoperã glanda Nasonov. Pe sternitele a IV - a, a V - a, a VI - a si a VII -a se gãsesc glandele (si oglinzile) ceriere.

Sistemul digestiv

Intestinul anterior se compune din faringe (cibarium), esofag a cãrui dilatare este gusa (55 - 77 mmł) si proventricol care are rolul de valvã si filtru între intestinul anterior si intestinul mediu.

Glandele mandibulare ale lucrãtoarelor secretã fermenti care înmoaie ceara si propolisul si dizolvã învelisul uleios al polenului. Glandele salivare cefalice produc fermenti pentru digestie iar cele toracice saliva necesarã asimilãrii hranei si curãtirii celulelor fagurelui. Glandele hipofaringiene secretã lãptisorul de matcã si au o dezvoltare maximã la lucrãtoarele de 5-10 zile dar pot fi reactivate în caz de necesitate. Glandele din gusa produc invertaza (descompune zaharoza în glucoza si fructoza) si acid formic.

Intestinul mediu este portiunea tubului digestiv unde are loc descompunerea glucidelor (zaharuri), proteinelor (albumine) si lipidelor (grãsimi) si absorbtia lor în hemolimfa. Albinele nu pot digera amidonul (decât cu granule foarte fine), lactoza si dextrinele. Prisosul de glucide (glicogen), proteine si lipide este acumulat în "corpul gras", în principal, între învelisul chitinos si diafragma dorsalã .

Intestinul posterior cuprinde intestinul subtire si punga rectalã terminatã cu anusul. Tuburile lui Malpighi (200 de tuburi urinifere) situate la nivelul unirii intestinului mediu cu cel posterior au functia de a elimina din hemolimfa deseurile organice (uratii). Cele 6 glande rectale par a avea rolul de a capta apa din reziduri sau de a împiedica putrefactia acestora (în punga rectalã se regleazã echilibrul dintre sãrurile si apa din corp).

 Sistemul respirator

Sistemul respirator este constituit dintr-o retea de trahee si saci aerieni. 10 perechi de stigme (orificii) permit inspirarea si expirarea aerului: 2 perechi (toracice) se deschid direct la exterior, 7 perechi ( abdominale ) se deschid în atrium iar o pereche (abdominalã) este nefunctionalã. Sacii aerieni ( 3 cefalici, 2 mandibulari, 7 toracici si 3 abdominali ) au functie respiratorie dar si fac corpul albinei mai usor. Traheele se divizeazã transformându-se în traheole care se deschid în celule.

2

Sistemul circulator

Sistemul circulator este alcãtuit din inima cu 5 cavitãti, aorta si lacune de hemolimfa. Circulatia este continua prin aortã (de la inimã la cap) apoi lacunarã, prin cavitatea corpului, facându-se cu ajutorul diafragmelor.

Sistemul muscular

Musculatura albinei constã din muschii striati si muschii zborului .

Sistemul nervos

Creierul este alcãtuit din protocerebrum prelungit cu 2 lobi optici, deuterocerebrum din care se formeazã nervii antenari, tritocerebrum si ganglionul subesofagian. Lantul ganglionar, aflat în continuarea ganglionului subesofagian, este format din 2 perechi de ganglioni toracici si 5 perechi de ganglioni abdominali.

Sistemul neuro-endocrin

Sistemul neuro-endocrin cuprinde celule neuro-secretoare, glande protoracice (prezente doar în stadiul larvar secretã ecdisonul, hormonul nãpãrlirii) si glandele retrocerebrale: corpora cardiaca (stocheazã si distribuie secretiile cerebrale) si corpora allata (secretã hormonul "juvenil" care mentine insecta în stare de larvã, regleazã metabolismul si controleazã dezvoltarea organelor sexuale).

Aparatul reproducãtor

Aparatul genital al mãtcii este constituit din 2 ovare cu 150-180 ovariole (tuburi ovigene) fiecare, 2 oviducte laterale , oviduct median , cavitate vaginalã si organele anexe: spermateca (2,1 mg), glanda în Y si bursa copulatrix.

Aparatul genital al trântorului este compus din 2 testicule, 2 canale deferente, 2 vezicule seminale (0,43 mg), 2 glande mucoase, canalul ejaculator si bulbul cu lob penat.

Aparatul genital al albinei lucrãtoare este atrofiat, ovarul având 3-5 ovariole (15 exceptional).

 Aparatul vulnerant

Aparatul vulnerant cuprinde ansamblul motor , ansamblul glandular (gl. acidã , rezervorul de venin si gl. alcalinã sau lubrefiantã) si ansamblul vulnerant (lanteta si stiletii). Acul poate fi retras dintr-un învelis chitinos, cuticula insectelor. Printr-o întepãturã sunt inoculate 0,1 - 0,3 mg de venin, doza letalã fiind 2,8 mg pe kg corp.

 Stadiile de dezvoltare ou - adult

I.

Oul (1,4 - 1,6 mm lungime si 0,11 mg greutate) de o zi are pozitia verticalã pe fundul celulei.

3

II.Oul de 2 zile are pozitia oblicã pe fundul celulei.

III. Oul de 3 zile este culcat pe fundul celulei; "coaja" oului începe sã se desfacã si apare larva.

IV.

Larva de o zi are forma îndoitã, cu aceeasi dimensiuni ca si oul, fundul celulei fiind umectat cu "lãptisor". Timp de 2 zile si jumãtate larva este hrãnitã cu "lãptisor": larva de lucrãtoare cu 18 % secretie hipofaringianã si 82 % continut de gusã iar larva din botcã cu 100 % secretie hipofaringianã (mãtcile provenite din botci de salvare au o greutate cu 10 % mai micã si 20 ovariole mai putin decât mãtcile iesite din botci de roire).

V.

Larva de 2 zile are forma semicircularã, are dimensiunile dublate si pluteste pe "lãptisor".

VI.

Larva de 3 zile ocupã jumãtate din suprafata fundului celulei si este asezatã pe un suport abundent de "lãptisor" . Începând cu cea de-a treia zi a stadiului larvar larva de lucrãtoare sau de trântor este hrãnitã cu hranã predigeratã ( 15 % secretie hipofaringiãnã , 64 % continut de gusã si 21 % polen ) iar larva din botcã cu 50 % secretie hipofaringiãnã si 50 % continut de gusã .

VII.

Larva de 4 zile formeazã un inel ocupând aproape toatã suprafata fundului celulei.

VIII.

Larva de 5 zile ocupã tot fundul celulei si începe sã-si schimbe pozitia spre verticalã . Pânã în a 6-a zi larva nãpãrleste de 4 ori si primeste ~ 8700 vizite din care ~ 2800 pentru hrãnire; larva din botcã este vizitatã de 10 ori mai des, hrãnirea influentând activitatea glandei corpora allata si eliberarea în cantitate mare a hormonului juvenil care produce dezvoltarea ovarianã la larva.

Acelasi hormon declanseazã dezvoltarea ovarelor la lucrãtoare (la numai 24 de ore) dupã pierderea mãtcii si în lipsa ouãlelor sau larvelor de maximum 3 zile. Însãsi absenta puietului necãpãcit , prin relatiile de hranã , induce dezvoltarea ovarianã la albine . Când culesul este slab si familia de albine nu are suficiente rezerve de hranã greutatea mãtcilor si albinelor eclozionate este cu 12 % mai micã.

IX.

Larva de 5,5 zile a mãtcii, de 6 zile a lucrãtoarei si de 6,5 zile a trântorului este asezatã în pozitie verticalã timp de 1,5 zile, 2 zile si respectiv 3,5 zile; îsi tese coconul iar celula începe sã fie cãpãcitã.

4

X.

Prenimfa este stadiul care dureazã o zi la matcã, 2 zile la lucrãtoare si 4 zile la trântor si în care are loc a 5-a nãpãrlire.

XI. Nimfa

( pupa ) este faza de dezvoltare cu durata de 5 zile la matcã, 8 zile la albinã si 7 zile la trântor si se încheie (dupã a 6-a nãpãrlire) prin eclozionarea mãtcii, albinei si trântorului într-a 16-a, a 21-a respectiv a 24-a zi dupã depunerea oului în celulã.

Ou

( I. - III. ), puiet necãpãcit tânãr (IV. - VI.) , puiet necãpãcit vârstnic (VI. - IX.) , puiet cãpãcit (X. - XI.), puiet cãpãcit la eclozionare (ouã depuse în urmã cu 19 - 20 zile ori cãpãcit cu 9 - 10 zile înainte) si ( XII. ) adult.

Pentru dezvoltarea optimã a puietului este necesarã mentinerea în cuib a umiditãtii relative la 75-80 % si temperaturii la +34...+35 °C. La +37°C albinele eclozioneazã cu 1-2 zile mai devreme (a 19-a sau a 20-a zi) dar cu aripile neîntregite iar la +30°C albinele eclozioneazã 4 zile mai târziu (a 25-a zi) . O scãdere a temperaturii în cuib la +24 ...+16 °C pentru un interval de timp scurt (< 6 ore) nu dãuneazã grav puietului .  

Albina

Lungimea corpului 12-14 mm; greutate medie 100 mg (120 mg la eclozionare, 80 mg la plecarea la cules, 120 mg la întoarcerea de la cules, 150 mg la iesirea cu roiul, 70 mg la îmbãtrânire, 140 mg dupã iernarea cu mierea de manã) .

Apis mellifica carpatica :

Lungimea aripii anterioare :

9,64 mm Campia deVest

9,52 mm Transilvania

9,50 mm Munte

9,49 mm Podisul Moldovei

Diferentele apar si la lungimea trompei (6,3-6,44 mm) (care este direct proportionalã cu capacitatea gusei ), la indicele tarsian (56,9 %) sau la indicele cubital (a / b = 2,24).

Celula de lucrãtoare are baza hexagonalã , diametrul de 5,41 mm (5,3-5,5 mm), adâncimea de 10-12 mm si înclinarea de 4-5° fatã de orizontalã ( 85-86° de la verticalã ).

Substantele de comunicare sunt substante care modificã comportamentul sau fiziologia individului. Substantele alelochimice actioneazã între specii: allomonii (secretii antibiotice, atragerea polenizatorilor , ...) si kairomonii (fagostimulente ...). Feromonii actioneazã în

5

cadrul speciei , sunt difuzati ca aerosoli sau ca solutii apoase si au rol de marcaj , familiarizare , de respingere , inhibare , alarmã , atractant , sexual , ...

Feromonul glandei Nasonov este o secretie volatilã care serveste la recunoasterea albinelor, marcarea urdinisului, orientarea roiului, marcarea locului de fixare a roiului si marcarea unui loc de interes - sursã de hranã sau de apã. Roinita ( Melissa officinalis ) al cãrei ulei volatil contine (ca si secretia gl. Nasonov) geraniol si citral este folositã pentru a atrage si a determina asezarea roiului sau pentru a ajuta albinele sã-si gãseascã mai usor stupul deplasat în alt loc.

Substante de familiarizare ( epagine ):

1. Epagina individualã are efect atractant pentru "tovarãsele" albinei.

2. Epagina teritorialã marcheazã spatiul adãpostului albinelor si partial poate fi identificatã cu propolisul.

3. Epagina de acceptare: introducerea botcilor artificiale în stup cu 24 de ore înainte de transvazarea larvelor în ele sporeste numãrul de larve luate în crestere de albine.

4.Epagina de orientare este substanta cu care albinele traseazã pista spre urdinis când este modificatã orientarea acestuia.

Repulsina actioneazã ca substantã de respingere pentru albinele altei familii dar si ca epaginã de acceptare pentru albinele propriei familii (hrãnitorul deja utilizat este preferat unuia nou dar nu unuia folosit în altã familie).

Albinele fac deosebire nu numai între cele din stupul lor si cele strãine ci si între cele din familie si cele transferate din alt stup ca rame cu puiet. Disting chiar "surorile bune" de "semi-surori" , "fiice" ale aceleasi mãtci dar cu "tatã" diferit. Albinele care formeazã roiul sunt "surori bune" iar dacã roiul pleacã cu o matcã neîmperecheatã aceasta are acelasi "pãrinte" ca si albinele roiului.

Sistemul de recunoastere a albinelor este afectat prin înlocuirea mãtcii (cu una neînruditã), transferul ramelor cu puiet si unificarea familiilor (fiind necesare 3 sãptãmâni pentru formarea unei familii unitare).

Substantele de alarmã sunt acetatul de izoamil din venin si 2-heptanona secretie a glandelor mandibulare. Emanatia acestor substante din acul înfipt în piele sau împrãstiate în jur de albinele agitate declanseazã agresivitatea albinelor si le determinã sã întepe. Substantele de alarmã persistã în aer aproape 10 minute la +20°C, au mirosul vag asemãnãtor celui al perelor sau al bananelor, hidrolizeazã în mediu bazic (sau acid) si sunt absorbite de cãrbunele de lemn.

Activitãtile albinei

1.Din prima pânã în a 4-a ( si a 14-a ) zi dupã eclozionare curãtã si lustruieste celule si încãlzeste puietul ( clocitoare ).

6

2.Între a 3-a si a 6-a zi îngrijeste puiet vârstnic.

3.Din a 6-a pânã a 12-a zi îngrijeste larve tinere si temporar intrã în suita mãtcii ( doicã ), -pânã în a 8-a zi douã treimi din timp albina se deplaseazã pe faguri sau stã în repaus.

4.Între a 7-a si a 13-a zi secretã cearã, clãdeste faguri, cãpãceste celule sau recepteazã nectar (cereasã, constructoare, receptoare).

5.În a 15-a , a 19-a si a 21-a zi comprimã polenul în celule.

6.În a 4-a , a 7-a , a 10-a , între a 14-a si a 17-a si între a 19-a si a 21-a zi albina efectueazã zboruri de orientare . Cu "fata" la stup albina "planeazã" , se înaltã si coboarã , se apropie si se depãrteazã , se deplaseazã la stânga si la dreapta si "memoreazã" culori , situatie si repere optice pentru a-si recunoaste stupul . ( Este probabil ca albinele "memoreazã" si coordonatele cãmpului geomagnetic având în vedere ca corpul albinei contine particule de magnetitã ( ca si porumbeii ) . ) Luându-si zborul albina se înaltã pânã la un punct unde se agitã dupã aceea descrie cercuri largi pe mãsurã ce se ridicã apoi se "înscrie" pe un "culoar" de zbor de 2 - 4 m diametru la înãltimea de 5 - 10 m . Pãsãrile , chiar mãtcile , care traverseazã aceste "culoare" sunt imediat atacate.

Deriva albinelor:

a) albinele tinere se dezorienteazã si intrã la alte familii; b) de la familii fãrã matcã la familii cu matcã; c) de la familii slabe la familii puternice; d) de la familii asezate central la cele situate la margine.

7.Într-a 21-a zi albina devine paznic al urdinisului "controlând" intrarea în stup si blocând cu propolis bresele stupului , curãtitoare îndepãrtând resturile din stup , sanitar evacuând cadavrele si propolizând cadavrele voluminoase sau ventilatoare asigurând aportul de (7.000-18.000 litri / orã) aer în cuib si pulverizând apa pe faguri si peretii stupului.

8.Între a 20-a si a 24-a zi devine cercetasã descoperind prima o sursã de hranã si "recrutând" culegãtoare, prin dansuri mobilizatoare, la întoarcerea în stup: a) dansul circular indicã surse la maxim 100 m distantã; b) dansul semicircular balansat ( în formã de 8 ) indicã surse la distante mai mari de 100 m.

Prin frecventa si durata balansului abdomenului si agitãrii aripilor cercetasa comunicã abundenta nectarului, concentratia de zaharuri si distanta pânã la sursã. Unghiul format între linia medianã a dansului si verticala fagurelui ( albinele percepând directia fortei gravitationale ) reprezintã unghiul cu vârful la stup între sursã si Soare. Mesajul dansurilor este completat de componente gustative si olfactile. Cercetasele sunt capabile sã evalueze capacitatea sursei de cules si în functie de aceasta sã realizeze mobilizarea si distribuirea numãrului corespunzãtor de culegãtoare necesar exploatãrii sursei.

9.Începând cu a 21-a - a 24-a zi pânã a 30-a - a 35-a zi în timpul culesului sau a 40-a - a 60-a zi primãvara si toamna albina recolteazã nectar , manã , polen , propolis sau apã.

7

Activitatea culegãtoarelor se desfasoarã pe o razã maximã de 3 - 5 km, raza normalã de cules fiind de 0,75 - 1 km ( consum de 40 % din nectarul acumulat ) la temperaturi mai mari de +12°C. Dintr-o familie cu 1 kg ( 10.000 ) de albine 0,2 kg ( 2.000 ) sunt culegãtoare iar dintr-o familie de 3 kg: 1 kg ( 10.000 ) sunt culegãtoare.

Activitãtile nu se succed într-o ordine invariabilã si ireversibilã, albinele îndeplinindu-le în functie de nevoile familiei (albinele devin culegãtoare de la vârsta de 5 - 10 zile sau culegãtoarele redevin cerese si doici).

Temperatura toracelui albinei este cu 20°C mai mare ca temperatura ambientalã dar nu depãseste +38°C. La +40,5°C albina îsi înceteazã activitãtile în stup, +50°C moare, la +8°C amorteste iar la +6°C îi înceteazã functiile vitale.

 Matca

Lungimea corpului 20 - 25 mm; greutate 250 - 280 mg ( diametrul toracelui ~ 5,2 mm ).

Celula de matcã - botca - este verticalã , cilindroidã (de forma unei ghinde) cu diametrul de 8 - 9 mm si lungimea de 20 - 25 mm ( ~ 824 mmł capacitate ).

Durata vietii este de 3 - 5 ani (8 ani maximum).

Suita mãtcii este formatã din 10 - 12 doici când matca este în repaus, 8 când depune ouã, 6 când se deplaseazã. Suita se schimbã la trecerea de pe o parte pe alta a fagurelui si la trecerea pe alt fagure.

Matca este hrãnitã întotdeauna cu lãptisor de matcã primind 17 mg de hranã glandularã de la 5 - 7 doici la interval de 10 - 15 minute. Rar, când este izolatã în colivie sau pânã când se împerecheazã, matca se hrãneste singurã cu miere.

O matcã de calitate (într-o familie puternicã cu resurse de hranã abundente) depune mai mult de 180.000 ouã într-un sezon dar prolificitatea ei scade de la vârsta de 2 ani si nu va fi pãstratã decât pentru obtinerea unor descendente cu aceleasi calitãti.

Substanta de matcã secretatã în principal de glandele mandibulare este constituitã din 3 compusi acizi si 2 aromatici , cei mai importanti fiind acidul trans 9 ceto 2 - decenoic si acidul trans 9 hidroxi 2 - decenoic.

Înaintea împerecherii matca "produce" numai compusi acizi, cantitatea de feromon fiind de 2 ori mai micã decât la o matcã împerecheatã.

Cantitatea de feromon este redusã la o matcã bãtrânã, la o matcã trântoritã (arenotocã) - nu s-a împerecheat în 20 - 30 zile dupã eclozionare - si la o matcã cu aparatul genital lezat - în timpul mânuirii neatente a ramelor, înghemuirii între lucrãtoare sau iernãrii într-o familie slabã.

Feromonul mãtcii este dizolvat de alcoolul etilic, acetona sau cloroform si absorbit de acetofenona, benzofenona sau esterii acizilor carbonilici din plantele aromate.

8

63% din substanta de matcã este rãspândit de albinele din suita în familie si în 15 - 30 minute feromonul este absorbit si descompus de cuticula albinelor . Inhibã dezvoltarea ovarelor la lucrãtoare , opreste cresterea botcilor , atrage trântorii la împerechere , atrage albinele din roi , determinã fixarea roiului si formarea ghemului , mentine coeziunea familiei si indicã albinelor prezenta si starea mãtcii . Substanta de matcã este atractantã pentru albinele din suita dar când matca este tratatã brutal sau înghemuitã de lucrãtoare are efect de stress si alarmã.

Analogul sintetic al feromonului mãtcii, acidul 9 - oxo - decenoic (Apiroi), are si o actiune antimicrobianã si imuno - stimulentã în loca europeanã si loca americanã.

Matca nu are glanda Nasonov.

"Plânsetul mãtcii" este un "sunet" de alarmã prelung si repetat al mãtcii care rãtãcitã într-un stup strãin sau cuprinsã de panicã - din cauza fumului, zgomotelor sau luminii - este înghesuitã într-un "ghemulet" de 6 - 10 albine ce vor provoca sufocarea sau molestarea ei.

Trântorul

Lungimea corpului 15 - 18 mm; greutate medie 200 mg.

Celula de trântor are baza hexagonalã , diametrul de ~ 6,54 mm si adâncimea de 13 - 15 mm.

Pânã în a 4-a zi de viatã sunt hrãniti de lucrãtoare apoi se hrãnesc singuri cu miere din faguri. Dupã a 8-a zi , între orele 11 si 17, ies la zbor iar în a 12-a zi ating maturitatea sexualã. Trãiesc 32 - 58 zille.

Nu au aparat vulnerant si glanda Nasonov; trântorii tineri participã la încãlzirea puietului (iar în timpul unui cules abundent la receptarea nectarului); pot pãtrunde liber în orice familie; jumãtate din trântorii iesiti la zbor nu se mai întorc în familiile de origine. Sunt alungati toamna din familie numai dacã matca este împerecheatã, tânãrã si integrã.

9