Шмель (лат. Bombus) – это членистоногое насекомое, относящееся к семейству пчёл и роду перепончатокрылых, один из крупнейших его представителей. Шмели отлично переносят холод, так как во время полета развивают скорость до 5 метров в секунду и вырабатывают энергию, трансформирующуюся в поддержание постоянной температуры тела около 40 градусов, при сильной жаре выпускают изо рта каплю жидкости и охлаждают голову. Это позволяет насекомым собирать пыльцу с растений ранним утром, когда воздух еще не успел нагреться, что является большим преимуществом по сравнению с пчелами.
Важный факт – независимо от своего скромного веса, шмели точно так же, как и муравьи, способны переносить тяжёлые грузы. Немного ранее учёные даже предполагали, что с точки зрения физики они не должны летать из-за пропорций своего тела и крыльев, но позже это утверждение было опровергнуто.
Семейство шмелей очень социально. Они общаются при помощи вербальной и невербальной коммуникации, феромонов и движения крыльями. Этими способами передается информация о безопасности гнезда, новых источниках пищи и стратегии обороны.
Внешний вид шмеля
Обычно насекомое имеет чёрно-жёлтую окраску в полоску, но в зависимости от ареала обитания наблюдаются особи с полностью чёрным ворсом или с полосками красного цвета. Окрас обосновывается также необходимостью маскировки. В длину самки могут достигать до 3,5 см, самцы же не вырастают длиннее 2,5 см. Шмели обладают самым быстрым зрением в животном мире – у них одна пара глаз спереди и фотоэлементы на затылке, помогающие при определении времени суток. Помимо зрительных органов они обладают сильными челюстями и специальным хоботком для сбора нектара.
На фото — шмель крупным планом.
Внешний вид особей женского и мужского пола отличается по нескольким параметрам. Голова самок шмелей имеет вытянутую форму с широким закруглением сзади. Верхняя губа прямоугольной формы и содержит в значительной степени искривлённые жвала, перекрываемые при сжатии. У женских организмов шестой брюшной стернит всегда без характерных валиков, а на самом брюшке расположено жало многократного действия без зазубрин. На задних лапках образуется корзинка для сбора и хранения пыльцы.
У самцов шмелей голова треугольная, близкая к круглой, с тонкой прерывистой линией, проходящей по лицевой части и темени. У мужских особей на втором стерните нет срединного возвышения, а вместо жала – половые органы тёмно-коричневого цвета. Помимо этого, самцы имеют мощные челюсти, позволяющие им перегрызать стебли травы. У них нет корзинки для пыльцы, но вместо этого они имеют большее опушение.
Проживание
Где живут шмели? Они обитают на всех материках, за исключением Антарктиды. В Северном полушарии их больше в умеренных широтах, а ареал обитания заходит за Полярный круг.
Шмели считаются самыми холодостойкими представителями пчел. Они не могут выживать в жарких тропиках. Температура тела может быть до 40 градусов, что связано с быстрым сокращением мышц груди. Из-за этого появляется громкое жужжание. Так шмель согревается. С прекращением движения он остывает.
Образ жизни и среда обитания шмеля
Из-за быстрой адаптации к условиям среды, шмели водятся в любой части мира, кроме пустынной Австралии и безлюдной Антарктиды. Чаще всего они встречаются на территории Европы и Африки. В зависимости от ареала обитания, их внешний вид и привычки немного варьируются.
Шмели живут семьями около 100-200 особей, реже – 500, состоящими из маток, рабочих и самцов. В любой общине присутствует чёткое разделение обязанностей – королевы занимаются выведением потомства, рабочие строят жилище, приносят еду, откармливают личинок и собирают нектар, а самцы только оплодотворяют самок. Первых личинок, появившихся из яиц, кормит лично матка, последующие поколения уже находятся на попечении рабочих. В случае, если королева погибает, её место занимает рабочая самка. После оплодотворения самцы навсегда покидают общину. Семья живёт один сезон, исключение составляют только матки – они переживают зиму.
Интересный факт – в общине присутствует уникальный шмель-трубач, которого можно услышать по утрам. Он сигнализирует о низкой температуре воздуха и своими громкими звуками пробуждает весь улей, чтобы соплеменники могли быстро прогреть улей.
Шмели – полезные насекомые, которые занимаются опылением растений, в том числе и недоступных для пчёл. Поэтому они не интересуются ничем, кроме цветков, и в случае, если их потревожить, они просто улетят на другое растение.
Жизнь семьи
Выбрав место для гнезда, самка строит первую восковую ячейку, в которую откладывает несколько яичек. Она же собирает нектар и пыльцу для выкармливания личинок, складывая утрамбованный корм в другие ячейки.
Когда личинки превращаются во взрослых рабочих особей, то обеспечение семьи кормом становится их обязанностью, а матка почти не покидает гнезда, выводя новые поколения шмелей. Общее число насекомых в одной семье составляет несколько сотен особей. С середины лета начинается выращивание самцов. Интересно, что неоплодотворенные яйца для этого могут откладывать и некоторые рабочие особи. Молодые самцы покидают гнездо и ведут уединенный образ жизни в ожидании вылета молодых самок.
Питание шмелиного расплода
В конце лета шмелиная семья выводит полноценных самок, которые станут родоначальницами новых семей. После вылета новых маток активность семей снижается: они перестают запасать нектар и ремонтировать ячейки, численность насекомых понемногу уменьшается и с холодами жизнь большинства заканчивается. Молодые матки роют норы в земле и впадают в зимнюю спячку.
Чем питаются шмели?
Шмели питаются абсолютно любыми нектарами, некоторые виды особенно любят нектар клевера. Также насекомые употребляют в пищу и сок деревьев. Процесс сбора пищи и её приема длится с утра и до вечера. Родственники пчёл предпочитают обрабатывать яркие цветы, хотя это ничем не обосновано. В дополнение, в процессе питания они распространяют семена.
Личинкам также необходима еда, поэтому по возвращению в гнездо рабочие особи стараются принести как можно больше пыльцы и нектара, которые служат кормом для будущего потомства. При необходимости личинок также кормят самостоятельно изготовленным медом.
Размножение, развитие и продолжительность жизни шмелей
Размножение происходит при помощи кладки яиц и состоит из 4-х последовательных этапов – яйцо, личинка, куколка и взрослая особь.
Цикл развития начинается с откладывания яиц. Оплодотворение происходит осенью, затем матки отправляются на зимовку и весной начинают активно обустраивать будущее жилище, где и откладывают от 8 до 16 яиц.
Через несколько суток из яиц вылупляются личинки. На протяжении 2-х недель они питаются едой, которую приносит матка, и активно растут.
Затем приходит время для 3-ей стадии – личинки плетут кокон и окукливаются. Наконец, через 2,5 недели молодые шмели прогрызают коконы и вылезают из них. В дальнейшем пустые коконы используются как ёмкости для хранения мёда и нектара. Первые вылупившиеся шмели-рабочие перенимают обязанности матки по кормлению личинок, а самцы через 3-5 дней покидают гнезда в поисках другой общины.
Продолжительность жизни зависит от того, чем занимается особь. Рабочие живут не больше 2-х недель, самцы живут около месяца – до спаривания, дольше всех живут матки – рожденные весной, они умирают не раньше осени, а если самка пережила зимовку, то у неё есть шансы прожить целый год.
Особенности шмелиных гнезд в земле
После зимовки оплодотворенная матка начинается заниматься строительством. Чаще всего она располагает улей шмелей в траве или между камней. Нередко выбираются ямки и норки, вырытые мелкими грызунами.
Первое жилище, которое построено королевой или основательницей семейства, представляет собой овальные ячейки неправильной формы. Они выполняются из бурого или красного воска. На дно каждой восковой ячейки самка откладывает 6 яиц, также в них помещается немного меда и пыльцы для питания появившихся личинок. Только первые ячейки в гнездах шмелей выполняются из воска, впоследствии в таких целях используют опустошенные коконы куколок, которые уже вылупились. Все созданные ячейки, в которых не располагаются личинки, заполняются грубым медом и пыльцой. Часть ячеек с медом и пыльцой остаются нетронутыми долгое время, они предназначены для ненастья, когда насекомые не смогут вылететь за питанием.
По мере роста личинок происходит раздвижение стенок ячеек. Чтобы жилище не развалилось, матка занимается постоянно ремонтом стенок. Когда семейство расширится, ей будут помогать в ремонте рабочие пчелы. Когда подойдет время, происходит окукливание личинок, внутри кокона они превращаются в имаго. После окончания процесса формирования нового насекомого матка прогрызает стенки кокона, чтобы появилось молодое поколение. Первые шмели после откладывания яиц появляются на 25-27 день.
После зимовки оплодотворенная матка начинается заниматься строительством
Гнёзда шмелей
Гнездо или «бомбидарий» обустраивается как на земле, так и под землёй. Стоит отметить, что не все виды самостоятельно строят себе дом – встречаются как шмели-паразиты, захватывающие чужие гнезда, так и шмели-кукушки, которые не строят гнезда вовсе.
Многие разновидности создают гнёзда под землей, иногда могут устроиться и в норах мелких грызунов. Это обусловлено тем, что мышиный запах привлекает самок. Также в норах лежит необходимый материал для утепления бомбидариев, к примеру шерсть или солома. В исключительных случаях они могут даже выгнать обитателей мышиной норы и самим занять её, чтобы не заниматься строительством гнезда.
Несколько видов шмелей обустраивают свои ульи на земле – в брошенных гнёздах птиц, на траве и в подстилке, под растениями. Встречаются также особи, устраивающие жилища высоко над поверхностью земли – в дуплах деревьев.
Форма жилища может отличаться в зависимости от места, используемого насекомыми. Ульи утепляются сеном и мхом, укрепляются воском собственного производства. Из этого воска они выстраивают своеобразный купол, ограждающий от попадания лишней влаги, он же выполняет роль маскировки входа для защиты от нападений незваных гостей.
Когда снаружи слишком жарко, насекомые могут проветрить гнездо при помощи крыльев – скорость вращения у них даже больше, чем у птички колибри. Это важный процесс для выживания колонии, ведь температура выше 45 градусов смертельна для потомства.
Построение ульев
Форма ульев в земле и над ней, которые создают шмели, зависит от полости, где они располагаются. Наземные гнезда чаще всего выполнены в форме сферы. Для утепления и укрепления используются сухой мох, трава и воск. Последний является продуктом жизнедеятельности самих насекомых. Воск вырабатывается специальными железами на брюшке. На нем образуются тонкие полоски воска, которые насекомое во рту разжевывают до состояния податливости. Уже с мягким пластичным материалом можно делать все, что угодно. Первой воск выделяет основательница семейства, затем уже эту роль на себя берут рабочие особи. В итоге получается восковой купол, который защищает гнездо шмелей от проникновения влаги. Аналогичным образом проводится маскировка входа, чтобы враги или шмели-кукушки не попали внутрь.
Интересный факт. Температура воздуха в улье поддерживается в пределах 30-35 градусов. Если температурный режим становится больше, то насекомые устраивают искусственную вентиляцию, махая крыльями у входа.
Особенности шмелей и отличия от пчёл и ос
По определенным признакам можно без труда отличить шмелей от ближайших сородичей – пчёл и ос.
Шмели заметно крупнее пчёл и ос, в частности этот эффект достигается за счет толстого слоя ворсинок. Также окраска у ос и шмелей более яркая и интенсивная по сравнению с пчёлами.
Главное отличие шмелей от ос – они являются вегетарианцами и питаются исключительно пыльцой и нектаром. Осы же едят все подряд, не брезгуя поеданием и других насекомых. В дополнение, они делают заготовки на зиму и на саму зимовку уходят всей семьей.
Оса, шмель и пчела.
Свои жала осы и шмели могут без труда извлечь из жертвы и использовать повторно – они гладкие, без зазубрин. Причём ос очень легко разозлить, шмелям же это неинтересно, и жалят они очень редко. Пчёлы оставляют свое жало в жертве, так как оно состоит из зазубрин и имеет замок на конце, и сразу же умирают, поэтому они используют жало только при защите улья.
Все вышеописанные насекомые умеют производить мёд, но широко распространён в употреблении только пчелиный мед, остальные же не представляют большой ценности для людей или слишком сложны в масштабировании производства.
Описание
Шмели относятся к классу членистоногих крылатых насекомых и являются одним из видов пчел. Оригинальное название рода на латинском звучит как “Bombus”. Существа широко распространены на Земле, обитают во всех уголках планеты, где имеются подходящие условия для проживания. Сейчас зоологам известно примерно 300 различных разновидностей насекомого, которые относятся к пятидесяти подвидам.
Наиболее распространенными являются два вида шмелей: Bombus terrestris и Bombus lapidarius. Они обитают в большинстве стран.
Вид шмеля сзади
Отличить шмеля от остальных представителей пчел можно по крупным размерам и закругленным контурам туловища. Благодаря волоскам на теле они хорошо адаптируются к холодному климату и не замерзают. Также они считаются теплокровными насекомыми. При быстром перемещении их тело начинает выделять тепло, а внутренняя температура может достигать сорока градусов.
У людей сложился стереотип, что укус шмеля очень болезнен, да и в целом насекомого лучше остерегаться. Такие опасения появились из-за крупных размеров существа и мощных челюстей. Однако на самом деле, этот вид пчел является самым миролюбивым и безвредным.
Интересный факт: жало шмеля гладкое и не имеет зазубрин, в отличие от пчелиного. Если у последних оно остается в жертве, то шмель, сделав укус, может втянуть его обратно в тело и улететь.
Шмели никогда не нападают первыми. Они не используют челюсти в качестве оружия, несмотря на их мощь, и единственной защитой является жало. Но пустит его в ход особь, если не останется другого выхода. Более того, оно есть только у самок и насекомых, строящих улей. Рядовые самцы жала не имеют и практически полностью беззащитны. В природе шмель приносит огромную пользу, опыляя большое количество цветов.
Разновидности шмелей
В мире существует примерно 300 различных видов шмелей, перейдём к описанию самых известных:
Луговой (лат. Bombus pratorum)
Отличительная особенность лугового шмеля – он раньше всех выходит с зимовки. Имеет маленькие размеры, тёмную голову и ярко-жёлтый воротник. Обитает в основном на территории Европы и азиатской части России.
Городской (лат. Bombus hypnorum)
Городской шмель размерами не больше луговых. Отличается от остальных подвидов рыжим окрасом в области грудки, а также чёрной перевязью и белым кончиком на брюшке. Распространён на всей территории Евразии.
Степной (лат. Bombus fragrans)
Представители степного шмеля занесены в Красную книгу России. Являются одними из крупнейших особей – самки могут достигать 3,5 см в длину. Степные шмели обитают в основном в Восточной Европе и имеют бледно-жёлтый окрас с полоской чёрного цвета между крыльев.
Подземный (лат. Bombus subterraneus)
Уникальные особенности подземных шмелей – вытянутые хоботок и туловище, обитание в более тёплом климате Евразии, а также строительство гнезд под землёй. Окрас у подземного шмеля бледнее, чем у других представителей, размер тела – средний. Эти шмели были одними из 4-х видов, завезённых из Великобритании в Новую Зеландию в начале 20-го века для опыления клевера. В современном мире вид находится на грани исчезновения.
Моховой (лат. Bombus muscorum)
Моховой шмель среднего размера с ярко-золотистым окрасом и рыжеватой спинкой. Занесён в Красную книгу многих регионов России. Обитает практически во всей Евразии, кроме арктических районов, предпочитает кустарниковые степи и лесные поляны.
Земляной (лат. Bombus terrestris)
Особи земляного шмеля средних размеров с оранжево-черной перевязью на спинке и чёрным окрасом грудки. Регионы обитания – Европа, часть Азии и северо-запад Африки. С конца 20-го века земляные шмели разводятся в промышленных масштабах, так как они приносят большую пользу для сельского хозяйства – опыляют различные овощи, фрукты и ягоды.
Армянский (лат. Bombus armeniacus)
Армянский шмель – один из самых редких видов, занесен и в Красную книгу России. Имеет довольно длинное тело – до 3,2 см, крылья коричневого цвета, сильно вытянутые щеки и светло-жёлтый ворс. Среда обитания – степные зоны Восточной Европы и Азии.
Лесной (лат. Bombus sylvarum)
Лесной шмель встречается в лесах и степях Евразии, так как теплолюбив. Один из самых мелких видов – длина тела не превышает 1,5 см. Окрас у лесных шмелей блеклый, неконтрастный – чёрное туловище с жёлто-оранжевыми волосками.
Садовый (лат. Bombus hortorum)
Садовые шмели питаются в основном нектаром бобовых и обладают длинным хоботком. Эти шмели были одними из 4-х видов, завезенных из Великобритании в Новую Зеландию в начале 20-го века для опыления клевера. Насекомые среднего размера с жёлтым окрасом и широкой полосой чёрного цвета между крыльев. Голова черная, немного удлинённая.
Обыкновенный (лат. Bombus latreille)
Шмель обыкновенный имеет чёрный ворс с парой жёлтых полос и небольшим белым пятном на кончике. Часто встречается в огородах на территории России. Широко распространён в западной части Европы. Занесён в Красную книгу. Является достаточно маленькой особью и редко вырастает длиннее 1,5 см.
Делают ли шмели мёд?
Как и другие представители пчелиного семейства, шмели тоже производят мёд, только продукт их деятельности обладает несколько другими свойствами. Он более жидкой консистенции, похож на сахарный сироп, и намного светлее пчелиного мёда. Также он имеет меньший удельный вес и не такой приторный, как у пчёл, зато такой мед в 2 раза полезнее пчелиного.
Шмели создают соты в необычной форме кувшинчиков. По количеству их меньше, чем у пчёл, но они более вместительные. К нижней части соты немного расширяются в диаметре, и, когда их запечатывают, они становятся похожими на мешок.
Шмели живут не более года, поэтому заниматься их разведением ради небольшого количества мёда – бессмысленно и нерентабельно.
Где и как зимуют шмели?
Община шмелей существует с начала весны до начала зимы. В конце осени самцы последний раз оплодотворяют главных самок, после чего королевы впадают в спячку, а все остальные жильцы улья умирают. Морозы матки переживают под землёй на глубине примерно 15-20 см, обычно это место недалеко от старого гнезда. При наступлении весны главные самки пробуждаются ото сна, создают новое жилище, где выращивают первое поколение нового потомства и затем погибают. На их место приходят недавно вылупившиеся самки.
Естественные враги шмелей
У шмелей имеется немало природных врагов, несмотря на их нейтралитет и полезность. Муравьи – одни из главных серьёзных врагов семейства пчёл. Они воруют их яйца и мёд, разрушают ульи, поэтому шмели зачастую строят свои дома подальше от земли. Общины пытаются защищать свои дома, но оборона часто неэффективна, так как днем большая часть улетает для опыления цветов и сбора нектара.
Еще одними неприятными врагами являются птицы, звери и другие насекомые. К примеру, хищники вроде лисиц, ежей и волков разрушают гнёзда и поедают потомство. Мухи-конопиды откладывают свои яйца в телах шмелей прямо на лету. Они растут, питаясь внутренностями жертвы.
Шмели конфликтуют даже с представителями родственного вида – осами, так как последние часто воруют мёд, поедают личинок и откладывают собственные на врагах.
Интересные факты
Эти насекомые могут регулировать температуру своего тела, разогревая его до 40°С, поэтому хорошо переносят холод, могут начинать работать с самого рассвета. Они являются одними из самых холодостойких насекомых.
В жару шмели вылетают из гнезда и начинают активно обмахивать его крылышками, вентилируя свое жилище.
Насекомое за секунду делает до 400 взмахов крылышками! Летает со скоростью до 20 км/ч. По всем правилам аэродинамики шмель не должен летать, его полет нарушает законы физики. Это одна из загадок природы, которую ученые пока не разгадали.
Это миролюбивое насекомое, никогда не нападает без причины, только если по отношению к нему проявить агрессию. Если пчела после укуса погибает, то её мохнатый родственник нет, он может жалить много раз. Шмелиный укус болезненный, для аллергиков может быть очень опасен.
Известно, что шмели не любят резких запахов — духов и дезодорантов, освежителей воздуха, алкоголя, пота. Могут напасть именно из-за того, что их потревожил неприятный запах. Также почему-то агрессивно реагируют на часы, украшения и синий цвет.
Это очень полезное насекомое-опылитель, без которого не могли бы размножаться многие растения.
Мёд их не используется человеком, так как он жидкий и начинает бродить уже при температуре +3…+4°С.
У шмелей много естественных врагов — лисы, барсуки, мыши-полёвки и прочие грызуны, муравьи, бабочка огнёвка, восковая моль, некоторые виды ос и мух, птица золотистая щурка, червь нематода, гамазовый клещ, тараканы рыжие, паразитические грибы-гифомицеты.
Значение шмелей в природе и влияние на экологию
Шмели отлично приспособлены к опылению многих сельскохозяйственных растений, причём делают они это в несколько раз быстрее пчёл. Обрабатывают шмели любые растения, не разделяя их на удобные и не очень. Благодаря своему строению и внешним особенностям шмели летают даже в плохие погодные условия, начинают свой день на рассвете и заканчивают в сумерках. Растения, опыляемые шмелями, растут быстрее. К тому же, шмели могут работать и с морозостойкими цветами, так как сами не боятся холода. За вылазку длительностью 100 минут насекомое способно обработать 2634 цветка.
Семейство пчёл и шмелей имеет огромное влияние на экологию. Если шмели исчезнут, растения станет некому обрабатывать, и они погибнут. Без флоры вымрут и животные, планета опустеет, и человечество так же окажется на грани исчезновения.
Охрана шмелей
В мире насчитывается несколько сотен видов шмелей, многие из которых находятся на грани вымирания и занесены в Красную книгу. Существует несколько весомых причин для сокращения их численности: загрязнение атмосферы, недостаточное количество пищи, использование ядохимикатов, вражда с серьезными соперниками. Некоторые виды семейства привязаны к определенным видам растений, и с их исчезновением сами подвергаются опасности.
Современный человек не прикладывает усилия для защиты этих помощников. Безразличие обусловлено тем, что одновременно с постепенным вымиранием нескольких видов шмелей, наблюдается рост популяции других, и в целом сообщество остаётся неизменным в своем количестве.
Аэродинамические характеристики
Шмель в полете
Долгое время считалось, что шмели умеют летать вопреки законам физики. Действительно, массивное тело, переносимое на одной паре небольших крыльев – довольно необычное зрелище. Однако физик Джейн Ван из университета США сумела доказать, что в полете шмеля нет ничего удивительного.
Ученый несколько часов моделировала прохождение плотных потоков ветра сквозь движущиеся крылья насекомого и установила, что этот процесс полностью соответствует законам физики.
Зачем некоторые садоводы разводят шмелей?
Разведение шмелей – находка для садоводов, его применяют для улучшения урожайности сельскохозяйственных культур, а также для увеличения их количества. Мёд – лишь приятный бонус от шмелеводства, так как производится его мало, а шмели могут внезапно покинуть свое жилище.
Шмели приносят много пользы, поэтому многие дачники решаются на их разведение в домашних условиях. Обычно около 50 особей из одной семьи размещаются в заранее подготовленном гнезде. Это позволит им хорошо ладить друг с другом, правильно распределить обязанности и начать опыление растений.
Если колонизация успешна, королева быстро начинает производить новое потомство, а рабочие начинают обустраивать хозяйство. Перед наступлением холодов хозяин должен откормить матку, чтобы она смогла пережить зиму.
