Эйдономия рабочих особей и трутней Apis Mellifera на пасеках Самарской области

На современном этапе развития пчеловодства приобретают комплексные морфологические исследования медоносных пчел, для выявления сохранности популяций и потенциала развития пчеловодства. Оценка морфотипной структуры и морфометрических признаков выявили тенденцию по изменению таксономической принадлежности аборигенных пчел. Данные изменения являются результатом искусственного переселения медоносных пчел различного географического происхождения на территорию Самарской области. Обнаружение трутней среднерусского подвида позволяет предположить наличие чистопородных маток, что является некоторым потенциалом для восстановления исторически сложившейся популяционной структуры пчел региона путем постепенного создания областей и зон чистопородного разведения.

Пчеловодство, являясь наиболее древним промыслом человечества, в современной структуре агропромышленного комплекса (АПК) стран ЕАЭС остается одним из основных отраслей, направленных на селекцию хозяйственно полезных признаков медоносных пчел (Apis mellifera).

Справка: Отличительной особенностью пчеловодства от других отраслей животноводства является то, что селекционно-племенные мероприятия проводятся на генетическом материале естественно-сложившихся таксономических групп (подвид или раса). При этом пчела сформировалась как вид около 50 миллионов лет назад, в течение которых она эволюционировала и распространялась во взаимосвязи с природно-климатическими условиями тех или иных ландшафтных зон. В итоге, образовалось большое число естественно сложившихся подвидов (называемых специалистами породой), подразделенных на множества популяций, которые, в отличие от пород других «культурных» животных, не отличаются от своих диких предков, обитавших свободно в природной среде.

Известно, что в современных экосистемах возрастающая техногенная нагрузка, накопление экотоксикантов различного происхождения, отсутствие или недостаточное количество научно-обоснованных комплексных программ и мероприятий по размножению и распространению локальных популяций пчел, а также сохранению территорий их обитания; бессистемная гибридизация и распространение различных заболеваний приводят к трансформации количественного и качественного состава пчел в регионах. В свою очередь, данная ситуация приводит к снижению объема производимых продуктов пчеловодства, нарушению уникальных многовековых популяционных систем пород медоносных пчел, что находит негативное отражение как на интенсивности, так и на эффективности растениеводческой и животноводческой отраслей сельского хозяйства. В связи с представленными фактами, очевидно, что особую актуальность на современном этапе развития пчеловодства приобретают комплексные морфологические исследования пчел, для выявления сохранности популяций и потенциала развития пчеловодства.

Несмотря не имеющиеся исследования по теме представленной работы, данный вопрос остается актуальным для самарской популяции среднерусской породы медоносной пчелы, так как на территории Самарской области до сегодняшнего дня не проводились научно-обоснованные, фундаментальные работы в данном направлении.

Справка: Территория Самарской области расположена на юго-востоке Европейской части России, между 47°55′ и 52°35′ восточной долготы и между 51°47′ и 54°41′ северной широты. Самая южная точка области лежит на границе с государством Казахстан (51°47′ с. ш. и 50°47′ в.д.), а самая северная точка – на границе с республикой Татарстан (54°41′ с. ш. и 51°23′ в.д.). Крайняя западная точка лежит на границе с Ульяновской областью (53°22′ с. ш. и 47°55′ в.д.), а крайняя восточная – на границе с Оренбургской областью (54°20 с. ш. и 52°35′ в.д.). Климат Самарской области характеризуется как континентальный умеренных широт, сформированный под влиянием суши, что обусловлено ее расположением в юго-восточной части Европейской России.

Целью исследований явилась идентификация породной принадлежности рабочих пчел и трутней, на основе оценки морфологии.

Источник финансирования: По приоритетному специализированному направлению программно-целевому финансированию по научным, научно-техническим программам. Министерства сельского хозяйства Республики Казахстан «Развитие животноводства на основе интенсивных технологий» ИРН BR10764957 «Разработка технологий эффективного управления селекционным процессом в пчеловодстве».

Материал и методы. Материалом исследования явились рабочие пчелы и трутни из пасек 27 районов (Алексеевского, Безенчукского, Богатовского, Большеглушицкого, Большечерниговского, Борского, Волжского, Елховского, Исаклинского, Камышлинского, Кинельского, Кинель-Черкасского, Клявлинского, Кошкинского, Красноармейского, Красноярского, Нефтегорского, Пестравского, Похвистневского, Приволжского, Сергиевского, Ставропольского, Сызранского, Хворостянского, Челно-Вершинского, Шенталинского, Шигонского).

В каждом районе исследовано по 8-10 пасек, где было выбрано по 5 пчелосемей с отбором по 30 рабочих пчел и трутней. Объем выборки составил 75000 особей или 1250 семей.

Оценку морфологических признаков медоносных пчёл проводили по методике Ф. Руттнера. При этом были идентифицированы 10 стандартных экстерьерных признаков: длина хоботка; длина и ширина 3-го тергита и 3-го стернита; длина и ширина правого переднего крыла; кубитальный и тарзальный индексы, дискоидальное смещение и окраска кутикулы пчел (морфотип).

Согласно классификации Ф. Руттнера, рабочие пчелы среднерусской породы идентифицируются как морфтип О и е (рис. 1), а трутни – как О и Is (рис. 2).

Идентификации окраски кутикулы проводили на сухих объектах, предварительно подготовленных как энтомологические сборы (рис. 3).

Умерщвление пчел проводили в морилке «заряженной» 10 %-ным раствором аммиака. Для устройства морилки применяли обыкновенную широкогорлую банку (емкость 0,5 л) с плотно закрывающейся крышкой, для предотвращения испарения (рис. 4). Под крышкой закрепляли вату, на которую наносили соответствующий раствор. Усыпление происходило примерно в течение 30 минут.

В дальнейшем насекомых вытряхивали из морилки, прокалывали энтомологической булавкой №2 (производство ENTO SPHINX s.r.o., Чехия) в грудном отделе (рис. 5), согласно энтомологическим требованиям по оформлению насекомых.

Для длительного хранения пчел проводили этикетирование. Для анализа количественных данных использовалась компьютерная программа Statistica версия 6.1., CopyrightE9 StatSoft, lnc. 1984-2004 и программное обеспечение Microsoft Office Excel 2007.

фото А.В. Саттаровой

Результаты исследований. В 27 исследованных районов, лишь в 10 выявлено преобладающее количество рабочих пчел со свойственным среднерусскому подвиду окраской кутикулы (О и е), при этом морфотип О был внутривариативным (О (ч) и О (с)): Волжский, Исаклинский, Камышлинский, Кинель-Черкасский, Кошкинский, Красноармейский, Похвистневский, Сергиевский, Сызранский и Кинель – Черкасский (рис. 6).

При проведении идентификации морфотипной структуры трутней также выявлена высокая гетерогенность окраски тергита и идентифицированы четыре варианта морфотипов: О, Is, I, 1R (рис. 7).

Оценка морфотипов трутней показала, что можно выделить только 7 районов с преобладающим количеством особей среднерусского подвида (морфотипы: О и Is): Волжский, Исаклинский, Кинель - Черкасский, Кошкинский, Красноармейский, Похвистневский и Сергиевский районы.

Оценка классических морфометрических признаков медоносных пчел остается основным зоотехническим мероприятием в пчеловодстве при проведении бонитировки. Вследствие этого, нами были проведены соответствующие измерения и получены результаты по пчелиным семьям всех четырех почвенно-ландшафтных зон Самарской области.

Данные морфометрических измерений рабочих пчел лесостепной зоны позволили выделить 5 районов, где они в наибольшей степени соответствовали стандарту среднерусского подвида, Apis mellifera mellifera: Волжский, Сызранский, Кошкинский, Сергиевкий, Челно-Вершинский.

Показатели рабочих особей на данной территории были следующими, М±m: длина хоботка, мм: (6,23±0,05); длина 3-го тергита, мм: (2,34±0,02); ширина 3-го тергита, мм: (4,89±0,01); длина 3- го стернита, мм: (3,13±0,02); ширина 3-го стернита, мм: (4,86±0,02); тарзальный индекс, %: (53,8±1,5); длина правого переднего крыла, мм: (9,8±0,02); ширина правого переднего крыла, мм: (3,35±0,01); кубитальный индекс, %: (62,6±1,9); отрицательное дискоидальное смещение выявлено в среднем у 59 % пчел (таблица 1).

Результаты измерений трутней лесостепной зоны позволили выделить 6 районов, где они в наибольшей степени соответствовали стандарту среднерусского подвида: Волжский, Сызранский, Кошкинский, Сергиевский, Челно-Вершинский и Камышлинский районы.

Таблица 1. Результаты морфометрических измерений рабочих пчел по 10 признакам и распределенных в исследованных природных зонах Самарской области

Морфометрические признаки трутней, М±m: кубитальный индекс, %: (63,2±1,1); отрицательное дискоидальное смещение выявлено в среднем у 64 % особей; коричневая окраска хитина обнаружена у 61 % особей. Особи других районов этой зоны соответствовали стандарту на 40 % и менее.

Исследования пчел шести районов переходной (буферной) зоны выявили лишь один район: Кинель - Черкасский, где пчелы в наибольшей степени соответствовали экстерьерному стандарту среднерусского подвида. Результаты морфометрических исследований рабочих пчел были следующими, М±m: длина хоботка, мм: (6,30±0,02); длина 3-го тергита, мм: (2,25±0,01); ширина 3-го тергита, мм: (4,80±0,02); длина 3-го стернита, мм: (3,10±0,03); ширина 3-го стернита, мм: (4,80±0,02); тарзальный индекс,%: (52,4±1,2); длина правого переднего крыла, мм: (9,31±0,02); ширина правого переднего  крыла, мм: (3,30±0,02); кубитальный индекс, %: (60,8±1,8); отрицательное дискоидальное смещение зарегистрировано в среднем у 50,5 % особей. Средние значения признаков трутней этого же района большей частью соответствовали стандарту среднерусских пчел, М±m: кубитальный индекс, %: (65,5±0,9); отрицательное дискоидальное смещение выявлено в среднем у 65,5% особей; коричневый окрас хитина идентифицирован у 62% особей. В остальных районах трутни соответствовали стандарту менее чем на 50%.

Исследованные пробы рабочих пчел и трутней степной зоны также выявили процессы гибридизации пчелиных семей: из шести районов – один – Красноармейский содержал пчел, соответствующих стандарту среднерусского подвида. При этом, морфометрические показатели рабочих пчел выглядели следующим образом, М±m: длина хоботка, мм: (6,25±0,02); длина 3-го тергита, мм: (2,35±0,01); ширина 3-го тергита, мм: (4,80±0,04); длина 3-го стернита, мм: (2,9±0,01); ширина 3-го стернита, мм: (4,80±0,02); тарзальный индекс,%: (54,5±1,6); длина правого переднего крыла, мм: (9,31±0,02); ширина правого переднего крыла, мм: (3,26±0,02); кубитальный индекс, %: (61,3±1,9); отрицательное дискоидальное смещение выявлено в среднем у 59,4% особей. Морфометрические измерения трутней этого же района подтвердили происходящие процессы изменения популяционной структуры пчел на данной территории, М±m: кубитальный индекс, %: (62,1±1,4); отрицательное дискоидальное смещение выявлено в среднем у 59,4 % особей; коричневый окрас хитиновых покровов обнаружен у 38 % особей. В остальных районах особи в наименьшей степени соответствовали стандарту среднерусской породы.

Оценка таксономической принадлежности Apis mellifera Большечерниговского района – единственного, относящегося к сухостепной зоне, выявила некоторые изменения морфометрических показателей, что также указывает на трансформацию популяционной структуры. Средняя величина длины хоботка пчел находилась в пределах стандарта среднерусского подвида (6,0-6,4 мм) и составила 6,32±0,15 мм; по длине 3-го тергита (2,31±0,01) и ширине 3-го стернита (4,77±0,01) мм наблюдалось также соответствие стандарту, ширина 3-го тергита (4,60±0,01) мм и длина 3-го стернита (2,7±0,01) мм уступали стандарту. Тарзальный индекс превышал рамки стандарта (56,2±0,7). Длина (9,28±0,02) мм и ширина (3,20±0,02) мм правого переднего крыла соответствовали стандарту. Кубитальный индекс (64,7±1,2) также был в пределах стандарта среднерусского подвида. Отрицательное дискоидальное смещение преобладало над положительным, нейтральным и было выявлено в среднем у 71,0% особей (таблица 2).

Таблица 2. Результаты морфометрических измерений трутней Apis mellifera

Средние показатели морфометрических измерений трутней по кубитальному индексу соответствовали стандарту среднерусского подвида, М±m, %: (62,6±1,1); однако отрицательное дискоидальное смещение выявлено в среднем у 67,4% особей, а коричневый окрас хитиновых покровов обнаружен у 66% особей.

Заключение. Самарская область в настоящее время имеет большой потенциал для интенсивного воспроизводства и увеличения количества семей медоносных пчел. К тому же, богатая флора региона рационально может быть использована при составлении нектарно-пыльценосных конвейеров пчеловодческой отрасли, для прогнозирования медосборов и при составлении комплексных селекционно-племенных мероприятий по сохранению самарской популяции среднерусской породы медоносных пчел.

Проведенные комплексные исследования качественного состава Apis mellifera самарской популяции, на основе оценки морфотипной структуры и стандартных морфометрических признаков выявили тенденцию по изменению таксономической принадлежности аборигенных пчел на пасеках области. Данные изменения являются результатом искусственного переселения медоносных пчел различного географического происхождения на территорию Самарской области. Идентификация трутней таксономически соответствующих среднерусскому подвиду позволяет предположить наличие чистопородных маток, что является некоторым потенциалом для восстановления исторически сложившейся популяционной структуры медоносных пчел региона путем постепенного создания областей и зон чистопородного разведения. К тому же, в районах, плотно заселенных пчелами, создание такого массива считается единственной возможностью обеспечить спаривание маток с трутнями того же происхождения и проведение мероприятий, подобного рода, ведет к длительному заселению территорий пчелами желаемой породы [6].

Источник для подробного ознакомления

Bissembayev, A. T., Zemskova, N. E., Sattarov, V. N., Semenov, V. G., Kargayeva, M. T. & Baimukanov, A. D. (2023). Eidonomy of Apis mellifera Workers and Drones in Apiaries. OnLine Journal of Biological Sciences, 23(2), 170-176. https://doi.org/10.3844/ojbsci.2023.170.176