Лабораторна робота №2

Тема: БУДОВА І ФУНКЦІЇ ВНУТРІШНІХ ОРГАНІВ

МЕТА РОБОТИ: Освоїти техніку препарування бджіл і ознайомитися з найважливішими органами їх тіла.

В результаті виконання даної роботи студент повинен

ЗНАТИ: – будову кишкового каналу і залоз, які приймають участь в процесах травлення, будову кровоносної системи.

ВМІТИ: – провести препарування бджоли і виділити внутрішні органи бджоли.

МАТЕРІАЛЬНЕ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ

Теоретична частина лабораторної роботи; невелика ванночка, залита восковою сумішшю (2 частини церезину, 1 частина воску, небагато солі і голландської сажі); предметне скло, ємність з водою і піпетка; пінцет з тонкими кінцями, загострений скальпель, 2 препарувальних голки з дерев'яними ручками і маленькі загострені ножиці. При розтині бджіл для ознайомлення з органами їх тіла краще користуватися свіжим матеріалом. Якщо свіжих трупів бджіл немає, то матеріал для дослідження заготовляють завчасно і зберігають в 70-відсотковому спирті.

ТЕОРЕТИЧНЕ ОБҐРУНТУВАННЯ

Особливості живлення бджіл. Сім'я медоносної бджоли живиться рослинною їжею. Робочі особини під час цвітіння рослин збирають нектар і переробляють його на мед, а також квітковий пилок, з якого готується перга. Якщо нектару немає, бджоли-збирачки знаходять і можуть приносити інші рослинні продукти: падь, сік зрілих плодів і ягід. У сучасному бджільництві в разі потреби бджіл підгодовують буряковим або тростинним цукром у вигляді сиропу чи тіста. Але ці замінники вуглеводистого корму є тимчасовими, а падевий мед може завдати шкоди, особливо в період зимівлі.

Інтенсивність живлення сім'ї змінюється протягом року залежно від умов медозбору та клімату. Найбільше корму витрачається в літні місяці, коли у вулику багато розплоду та виконується багато льотної роботи. Взимку сім'я живиться майже виключно медом.

Корм споживають дорослі особини сім'ї та розплід у стадії личинки. Дорослі особини робочих бджіл споживають також мед і пилок, причому пилок вони можуть деякий час не споживати, а мед потрібний їм постійно. Без меду бджоли гинуть. Тому, наприклад, при роїнні, покидаючи гніздо, вони набирають із собою запас меду на кілька днів.

Личинки, що розвиваються в робочих бджіл і трутнів, у перші три дні після виходу з яйця споживають спеціальний корм у вигляді молочка, яке виробляється залозами бджіл. Починаючи з четвертого дня їм готують кашку (суміш меду, пилку та води) Після запечатування розплоду їх не годують У маточниках личинки забезпечуються маточним молочком на весь період до запечатування їх. Для дорослої матки певна група бджіл, що доглядають за нею, виділяє таке саме молочко. Цей високопоживний біологічно активний корм годувальниці дають їй весь час незалежно від пори року. Протягом кількох днів після виходу з маточника та при транспортуванні в спеціальних кліточках матка може жити за рахунок меду або кормового тіста, приготованого з цукру та меду.

Органи травлення. Перетравлювання корму і засвоєння поживних речовин відбувається при проходженні корму через травний канал. Травлення пов'язане з діяльністю залоз і тканин, які виробляють ферменти та інші речовини.

Травний канал бджоли складається з трьох відділів: переднього, середнього і заднього (рис. 1).

Рисунок 1 – Будова внутрішніх органів бджоли. 1 – стравохід; 2 – медовий зоб; 3 – середня кишка; 4 – товста кишка; 5 – пряма кишка; 6 – ректальні залози; 7 – мальпігієві судини; 8 – камери серця; 9 – аорта; 10 – надглотковий вузол (мозок); 11 – задня гілка глоткової залози; 12 – нервовий ланцюжок; 13 – жало; 14 – глоткова залоза; 15 – спинна діафрагма; 16 – черевна діафрагма; 17 – грудна залоза; 18 – верхньощелепна залоза

Передній відділ починається з рота, за яким іде лійкоподібна глотка. Звуження її переходить у стравохід, який має вигляд трубки. Стравохід проходить від задньої частини голови через весь грудний відділ. У черевці стравохід розширюється, утворюючи медовий зобик.

Передній відділ сполучається з середньою кишкою за допомогою клапана. Головка клапана складається з чотирьох стулок, розкриванням яких регулюється подавання корму в середню кишку для перетравлювання. На межі двох відділів розміщується шийка клапана, а в середній кишці – рукав. Така будова клапана забезпечує проходження їжі лише в одному напрямі (вміст середньої кишки не може повертатися в медовий зобик).

Медовий зобик у процесі еволюції бджоли сформувався як пристосування для заготівлі корму про запас. Завдяки складчастій будові епітелію він здатний розширюватись. У наповненому зо бику бджоли може міститись 55–65 мг нектару. Навіть у немедозбірний період в ньому завжди є невеликий запас корму, звідки він надходить у середню кишку для живлення організму. Корм у медовий зобик надходить і з нього повертається назад для відкладання в гнізді завдяки роботі всмоктувального насоса, розміщеного у голові біля рота, та мускулистій будові стінок переднього відділу.

Середня кишка – це шлунок бджоли, в якому перетравлюється корм і всмоктуються поживні речовини. Стінки її мускулисті, складчасті, а всередині вкриті шаром епітеліальних клітин. Нерівна поверхня епітелію та поперечні складки його збільшують площу кишки. Епітелій середньої кишки неоднорідний у передній частині переважають процеси секреції, а в задній – всмоктування. Виділювані ферменти змішуються з їжею і розщеплюють складні речовини на прості. У середній кишці діють такі ферменти: протеаза (впливає на білки), амілаза (розкладає крохмаль), інвертаза (розкладає сахарозу) і ліпаза (розкладає жири). У процесі травлення утворюються речовини, які здатні проходити крізь стінки шлунка. Потрапляючи в гемолімфу, вони розносяться по всьому тілу і використовуються в організмі для синтезу нових сполук. При цьому утворюються нові клітини, продукція у вигляді воску, молочка тощо. Значна частина корму після розщеплення перетворюється на теплову і механічну енергію, особливо при посиленій льотній діяльності.

Задній відділ травного каналу складається з тонкої і товстої кишок. Стінки тонкої кишки вбирають воду з решток корму, який переміщується у товсту кишку. Неперетравлені рештки збираються в товстій кишці. Місткість її порівняно з масою тіла велика – до 40–45 мг. Це зумовлюється тим, що бджоли пристосувались до життя в суворих умовах, де їм доводиться залишатися без вильотів протягом 5–6 місяців. Всі екскременти вони утримують до очисного вильоту. Залежно від кількості їх об'єм кишки змінюється і вона стає найбільшою наприкінці зими (займає майже всю порожнину черевця). Стінки її еластичні, мають складчасту будову. Внутрішня поверхня кишки вкрита хітиновою оболонкою, крізь яку може проникати вода. Навколо анального отвору розташовані мускули, які регулюють дефекацію.

У передній частині товстої кишки у вигляді поздовжніх смуг розміщуються шість ректальних залоз. Їхні клітини характеризуються високою фізіологічною активністю і виділяють каталазу. Цей фермент змішується з каловими масами і стримує утворення шкідливих для організму речовин. Чим активніші ректальні залози, тим краще бджоли перезимовують. Висока активність каталази властива тим породам, що формувались у суворих умовах з тривалими зимами, коли бджоли довго не вилітають з гнізд. Цим пояснюється неоднакова зимостійкість, наприклад, середньоросійських та італійських бджіл на території нашої країни. Розвитку шкідливих мікроорганізмів у калових масах товстої кишки бджіл запобігає кисле середовище, яке утворюється внаслідок окислення глюкози до глюконової кислоти. Необхідний для цього процесу кисень надходить у товсту кишку по трахеях, що пронизують стінки кишки. По них же випаровується всмоктана з незасвоєних решток вода, що призводить до згущення їх. Інтенсивність випаровування залежить від температури й вологості повітря в бджолиному гнізді. Кисле середовище у травному каналі бджоли має велике значення не тільки для тривалої зимівлі. Кислоти запобігають розвитку збудника нозематозу, що паразитує в клітинах епітелію середньої кишки. Тому з профілактичною метою при підгодівлі сімей взимку до сиропу додають оцтову кислоту.

Головні та грудні залози умовно називають слинними, ферменти яких мають різне призначення. Однак діяльність цих залоз найбільш пов'язана з приготуванням і перетравленням корму.

Підглоткові (гіпофарінгеальні) залози розміщуються біля мозку і складаються з двох проток, які впадають у ротову порожнину з нижньої частини глотки. Навколо проток, близько 20 мм завдовжки, згруповані в окремі часточки альвеоли − численні залозисті клітини.

Розвиток і функціональна діяльність цих залоз залежить від віку бджіл та умов життя сім'ї. Найменші вони у бджіл, що закінчили розвиток і вийшли з комірок. З перших днів альвеоли помітно збільшуються при споживанні перги. Максимальний розвиток та інтенсивне виділення ними білкових речовин спостерігаються в 9–12-денному віці бджіл, а після 15–21 дня настає спад. З переходом до льотної роботи функція виділення корму (молочка) для личинок підглотковими залозами змінюється. В них посилюється виділення інвертази та амілази, що пов'язане з переробкою нектару в мед. Влітку період виділення бджолою молочка скорочується, а восени ця функція проявляється незначною мірою. Тому бджоли залишаються добрими годувальницями личинок на весняну пору.

Верхньощелепні (мандибулярні) залози являють собою два мішечки, протоки яких виходять поза ротом з внутрішнього боку мандибул. Виділяєма секреторними клітинами рідина у молодих бджіл призначається для годування личинок. Вона має білуватий колір, кислу реакцію і є складовою частиною молочка. Після 20-денного віку функція виділення корму затухає. Однак у бджіл старшого віку ці залози здатні виробляти речовину, що використовується для обробки воску на будівельних роботах. У матки до спаровування верхньощелепні залози виділяють ароматичний секрет для принаджування самців у повітрі. З початком відкладання яєць залози виділяють маточну речовину.

Задньоголовні (оксипітальні) залози розміщуються у верхній частині голови біля потилиці і складаються з численних грушоподібних тілець. Від них відходять дві протоки, що впадають в одну трубку. Вироблена ними жироподібна речовина використовується для змащування хоботка. Задньоголовні залози найбільш розвинені у матки, менше – у робочих бджіл, а у трутнів вони недорозвинені.

Грудні (торакальні) залози розвиваються з шовковидільних залоз личинки і являють собою два угрупування клітин у грудному відділі, що з'єднуються протоками з двома резервуарними мішечками. Від резервуарів відходять дві трубки, по яких вироблена рідина витікає в спільну для задньоголовних і грудних залоз протоку. Секрет цих залоз складається з водянистої і жироподібної рідин. Вважають, що ці виділення, потрапляючи на кінчик язичка, використовуються бджолами як розчинник при живленні цукром.

Кров (гемолімфа) в тілі бджіл тільки частину шляху проходить по судинах, а потім вільно виливається в порожнину тіла і омиває внутрішні органи і тканини. Тобто бджоли мають незамкнену систему кровообігу.

Гемолімфа може виконувати свої функції, якщо вона постійно рухається всередині тіла. Кровообіг забезпечується роботою пульсуючих органів. Основний з них – серце, або спинна ємність. Крім того рух гемолімфи підтримується двома діафрагмами – спинною і черевною.

Серце бджоли знаходиться в спинній частині черевця, воно має вигляд трубки, яка розділена на п’ять камер. При стисканні серця кров прямує в сторону голови, потім, обійшовши все тіло, вона через особливі отвори знову надходить до серця.

Рисунок 2 – Кровоносна система бджоли: 1–5 – камери серця, 6 – аорта, Д1 – спинна діафрагма, Д₂ – черевна діафрагма (стрілками показаний напрям руху крові в тілі бджоли).

Дихання бджоли відбувається за допомогою великої кількості трахей, наповнених повітрям. Із зовнішнім середовищем трохеї сполучаються отворами – дихальцями, які розташовані на черевці і грудях. Повітря поступає завдяки дихальним скороченням черевця.

Очищення крові від шкідливих речовин відбувається через мальпігієві судини, які виконують роль нирок. Крім того, особливі жирові клітки (еноцити) також поглинають, але не виводять з організму, а накопичують у вигляді зерняток шкідливі для організму сечокислі солі.

МЕТОДИКА І ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ

При підготовці до проведення заняття студент повинен вникнути в його мету і задачі. Для успішного захисту роботи потрібно звернути увагу на мету навчання, яка може бути досягнута при самостійному вивченні літератури і лекційного матеріалу, що рекомендується, по даній темі.

Засвоєння теоретичного матеріалу доцільно перевірити, відповівши самостійно на питання, приведені в даному розділі.

Завдання 1. Скласти конспект за основними питаннями теми.

Завдання 2. Вивчити будову кишкового каналу і схематично його зобразити, позначивши основні відділи і залози.

Для препарування беруть живих бджіл, яких перед початком наркотизують хлороформом або сірчаним ефіром. Для виділення кишкового каналу бджолу кладуть на воскове дно ванночки спинкою угору, закріплюють булавками, обережно увіткнувши одну з них в бік грудей, а іншу в кінець черевця, злегка при цьому розтягуючи тіло бджоли. Потім за допомогою ножиць роблять надріз вздовж тіла. Обережно за допомогою пінцету відвертають верхню стінку черевця, закріплюють її булавками.

Під мікроскопом роздивляються медовий зобик, середню і задню кишку.

Кишковий канал розташовують на предметному склі, змоченому водою і роздивляються на темному столику мікроскопу. Замальовують будову кишкового каналу.

Завдання 3. Розглянути на розкритому трупі бджоли серце і черевний нервовий ланцюжок; ознайомитися з розташуванням жалоносного апарату і воскових залоз. Схематично зобразити кровоносну систему, позначивши основні відділи.

Серце бджоли можна розглянути на внутрішній стороні знятих покривів спинної поверхні черевця. Для розгляду нервової системи слід видалити з черевця всі органи, після чого на нижній стінці черевця можна знайти черевний нервовий ланцюжок. Два грудні нервові вузли лежать в грудях під м'язами і внутрішніми хітиновими виростами, в голові нервовий ланцюжок переходить в підглотковий і надглотковий вузли.

Після видалення кишечнику з черевця бджоли неважко за допомогою голки і пінцета відділити і жало (прихопити його пінцетом і обережно витягти з черевця).

На препараті, також можна ознайомитися з восковими залозами і восковими дзеркальцями бджоли. Перевернувши тіло бджоли черевною стороною догори, слід відділити налягаючі один на одного пластинки сегментів черевця. При цьому легко помітити, що кожна пластинка ділиться на темну задню і світлішу передню частини, остання складається з двох п'ятигранних прозорих воскових дзеркалець. В нерозчленованому стані дзеркальця прикриті краєм сусіднього сегменту і волосками, що знаходяться на ньому. Під хітиновою кутикулою дзеркальця розташований легкий шар високих кліток, що є восковою залозою.

ПИТАННЯ ДЛЯ САМОПЕРЕВІРКИ

1. Які основні корма бджіл? Їх вплив на бджолину сім’ю у різні періоди.

2. З яких відділів складається кишковий канал?

3. З яких відділів складається задня кишка?

4. В чому заключається функція і значення ректальних залоз?

5. Будова верхньощелепних залоз. Яку роль грає секрет, який виділяється мий цією залозою?

6. Які ферменти приймають участь і процесі травлення і на що вони впливають?

7. Яка система кровообігу у бджоли?

8. Назвіть основні органи, які входять до складу кровоносної системи.

9. Яка кількість камер у серці бджоли?

10. Яка роль спинної і черевної діафрагми у кровообігу?

ЛІТЕРАТУРА

1. Аветисян Г.А., Черевко Ю.А. Пчеловодство. М.: Академия, 2001.

2. Кривцов Н.И., Лебедев В.И., Туников Г.М. Пчеловодство. М.: Колос, 2000.