Забегая вперед скажу сразу — нет, пчел столько, сколько должно быть
Предыстория пчел
Как и большинство животных в самом начале, пчел было не так много, как за последнее время.
Но со временем пчелы научились добывать мед очень продуктивно, в результате чего большой запас энергии оставался на зиму. Это подтолкнуло пчел к возможности позволить себе перезимовать, несмотря на то, что это потребует много энергии.
Первый вывод
Зимовать пчелы начали именно в ходе эволюции.
Процесс зимовки
Когда пчелы зимуют, то они собираются в большой клуб и мигрируют по сотам. Зачем? Все потому, что пчелы передвигаются в этом клубе, чтобы его согреть. А нижние слои могут, подкрепившись медом и согревшись, снова отправляться на верхние слои и согревать всех пчел внутри клуба.
Оценка зимовки
Примечание В дальнейшем примем, что форма пчелы это куб. И форма клуба тогда тоже куб.
Одна пчела выделяет энергию во все 6 сторон пропорционально квадрату длинны ребра куба (который равен r) при поглощении меда. В то же время весь клуб требует энергию тоже со всех 6 сторон, тоже пропорционально квадрату длине куба ®. А численность пчел в клубе можно посчитать, как N=R*R*R/(r*r*r).
Отсюда можно получить, время при котором клуб пчел может прожить зимой, это время жизни одной пчелы помноженное на количество пчел, на тепловыделение пчел и деленное на поглощение тепла клубом пчел:
T=t*N*(r*r*6)/(R*R*6)=t*N^(1/3)
В дальнейшем примем, что пчела в плохих условиях живет 5 дней, а в хороших до 35.
Численные примеры
К примеру 27000 особей смогут выжить примерно 5*27000^(1/3)=150 суток, в то время, как 512 пчел могут протянуть лишь порядка 40 дней.
Второй вывод
Количество пчел на зиму должно быть достаточно большое, чтобы пережить зиму.
Весенняя жизнь
Вроде бы на этом вопрос и закончился, однако осталось ещё полгода, про которые ещё не было ничего сказано. Почему весной их тоже много? И летом? Но тут все проще, чем зимой. Большая численность пчел весной объясняется множеством факторов:
- Подготовка к зиме (сбор нектара, воды, материалов и прочего)
- Защита от вредителей/паразитов/ос (защита улья от посягательств на матку и мед)
- Подготовка к дроблению семьи улью (новая матка вылетает из улья, забирая часть пчел с собой строить новый улей)
Альтернативная версия
Чтобы быть более объективным, рассмотрим близких родственников пчел — шмелей.
Шмели не зимуют, собирают мало меда (на несколько дней, чтобы уберечься от непогоды), каждый год у них новая колония и новое гнездо.
Этот тот путь развития пчел, если бы они не научились собирать большое количество меда.
Третий вывод
Есть вид, который пошел по другому пути, в отличии от пчел и при этом дожил до наших дней.
В заключении
Жизнь пчел, как и многих других социальных животных, интригующая и интересная в плане изучения. Возможно кого то это замотивирует начать изучать животный мир или хотя бы вести свои наблюдения за различными животными.
P.S. Если в чем-то не прав, то буду рад исправиться.
P.P.S. Материал собран к Турниру Трех Наук мной и моими напарниками по команде, за что им большое спасибо!
Комментарии (30)
weedjy
03.10.2016 18:07про оценку зимовки не совсем понятно. если одна пчела живет 5 дней, то должна быть какая-то модель размножения пчел зимой. скорее всего срок жизни зимой должен быть гораздо больше, т. к. тяжелой физической работы нет и организм не изнашивается. хотя вывод о достаточно большом количестве пчел получился правдоподобным. с другой стороны, слишком большое количество пчел поедает много меда, нужна модель их питания зимой. можно прийти к некому оптимальному количеству пчел в семье для зимовки и оптимальному количеству меда для семьи (и, полагаю, в промышленном пчеловодстве эти количества известны уже много лет).
Gr13
03.10.2016 18:515 дней взято для одной пчелы (сама по себе выживет без остальных), а дальше шел приблизительный расчет. Стоит уточнить, что расстановка время выживания всего куба целиком. После этого времени пчелы начнут погибает, а до этого все будет для них хорошо.
И пчелы не размножаются зимой, так как это лишние рты, лишняя работа и привязка к другому участку улья. Потому что надо греть этих личинок и кормить их, что накладно делать зимой.
ferosod
03.10.2016 19:20На вики есть следующая информация:
Следует различать фактический и биологический возраст пчелы, поскольку во время взятка рабочая пчела живёт от 30 до 35 дней, а во время зимовки пчела остаётся биологически молодой до 9 месяцев (среднерусская серая пчела в условиях севера России и Сибири).
AfieldSight
03.10.2016 21:36+4Как человек, который провел в детстве много времени на пасеке, отвечу: летом пчела живет 30-40 дней (5 дней — если только её убьет пчела из другого улья, или шершень съест). Зимой же пчелы живут примерно полгода. Они мало двигаются, поэтому и живут долго. Поэтому предположение насчет изнашивания — верное. У «зимних» пчел задача простая — пережить зиму, поставить на ноги новое поколение и затем помереть.
Кстати, у пчел есть три вида особей: матка (девочка), трутни (мальчики) и рабочие пчелы (девочки). Весной есть только матка (если повезет) и какое-то количество пчел. Матка сама по себе может откладывать неоплодотворенные яйца, из которых вылупляются особи мужского пола (трутни). Затем эти трутни оплодтворяют матку и она способна уже откладывать оплодотворенные яйца, откуда вылупляются рабочие пчелы (девочки). Так вот, у трутней («мальчиков») задача одна — совокупляться с маткой, и все. Они даже сами есть не могут, их кормят рабочие пчелы «с ложечки». Причем жрут неплохо так. Когда же наступает осень, и нужно экономить запасы на зиму, рабочие пчелы перестают кормить трутней, те ослабевают, и затем пчелы выкидывают их из улья. Правда, если к зиме матки нет (погибла), то трутней оставляют.
Вообще за пчелами было очень интересно было наблюдать. У них есть очень крутые системы «защиты от сбоев». Например, если матка не выжила к весне — не проблема, можно её сделать из обычной пчелы, просто изменяя диету. Конечно, такая матка не очень ценится пчеловодами, и они туда подсаживают полноценную матку (бывает, что выписанную по почте!), но в природе этот механизм хорошо работает.3aicheg
04.10.2016 04:05Про матку что-то вы не то пишете. Она живёт несколько лет, а оплодотворяется раз в жизни, и не весной, а вскоре после того, как вылупится и сможет летать.
AfieldSight
04.10.2016 13:11Да, вы правы, я этот момент не совсем ясно описал. В природе матка живет лет пять. Но на пасеке — год/два, потом её меняют, т.к. качество её работы с возрастом падает. И замену матки (с оплодотворением, которое происходит раз в жизни) старались сделать либо весной, либо осенью, но не летом, когда идет активный сбор меда. Поэтому в каждом улье раз в год-два устраиваются брачные игры. Иногда по весне, иногда осенью.
FransuaMaryDelone
04.10.2016 07:41+1Правда, если к зиме матки нет (погибла), то трутней оставляют.
Прямой резон трутням к зиме заоплодотворять мамку до смерти.Robotex
04.10.2016 15:02+1Трутень после спаривания гибнет, оставляя свой пенис в качестве пробки для семяхранилища.
AlexanderS
03.10.2016 20:53Где-то тут у нас статья есть о том, что популяция пчёл в Европе и Северной Америке за последнее время сократилась на 10-15% и никто не знает почему. Так что — как бы их мало не стало! Они всё-таки сильно задействованы в перекрёстном опылении, мёд у них вкусный и полезный, да и… люди к ним хорошо относятся!
VaalKIA
03.10.2016 22:24+1В аналогичном исследовании говорится, что не всё так плохо с опылением, потому что есть ещё неприхотливые земляные шмели, мёда у них нет, но опыляют они прекрасно и можно селить даже в парниках, да и не злые они.
VaalKIA
03.10.2016 22:18Интересное наблюдение, но тема про шмелей не раскрыта:
https://www.youtube.com/watch?v=lGBCiQWgzJY
Dm1try
04.10.2016 01:00«Всё в мире фигня, кроме пчел. А вообще?то и пчёлы – тоже фигня».
Венедикт Ерофеев (почти).
Anshi85
04.10.2016 08:43+1Мне показалось вообще что очень много ос даже не так ОЧЕНЬ МНОГО ОС! Много ездил летом отдыхать на природу, так вот пчел как правило видел на порядки меньше, нежели ос в горной местности так вообще, осы огромные садятся на тебя, чуть дернешься сразу жалят, коллегу в отрезке 10 минут 2 раза ужалили, к пчелам отношусь хорошо, а вот ос побаиваюсь, не столько боли, сколько от возможности подхватить инфекцию от укуса, так как осы хищники и падальщики место их обитания мусорные контейнеры, сладкие отходы, не гнушаются и падалью.
simki
04.10.2016 15:26Интересно бы глянуть стаистику, какой процент людей умирает от заражения крови после укуса осы? По моим косвенным данным 0.00%, у вас какие данные?
Я лично боюсь аллергической реакции, но скорее всего это ерунда, ткани опухают и замедляют поступление яда, которого миллиграммы какие-то. Там уже и таблетку от аллергии можно съесть. Пищевые аллергены опаснее.lex_infohunter
04.10.2016 17:00+1С фруктами на север завезли каких-то мелких южных ос. В прошлом году меня за 10 минут укусило штук 8-9. Больно конечно, но сразу никакой реакции, кроме самих укусов не было, а вот к вечеру температура подскочила до 38, началась дикая жажда и озноб. На утро все прошло. Этим летом укусила одна наша здоровая северная, через полчаса началась дикая головная боль. Поэтому вполне допускаю, что при определенных условиях возможен и смертельный исход…
Robotex
04.10.2016 14:50А осы делают мед?
lex_infohunter
04.10.2016 17:50У нас в России они похоже делают только свои гнезда в самых неподходящих местах, но вот одна моя знакомая мексиканка из Колорадо убеждала меня, что осы действительно делают мед, только вкус у него крайне специфический. Может это у них работает только в южных широтах.
black_semargl
05.10.2016 11:481) Существуют медоносные осы — такой отдельный подвид.
2) Обычные, если находят большой источник сахаров — тоже начинают складировать его у себя в гнезде. Но никак не обрабатывают, поэтому чтобы не испортился съедают.
Robotex
04.10.2016 15:21А шмели в ульях живут или по одиночке? У них есть королева? Как они размножаются? В общем, требую продолжения про шмелей.
Gr13
04.10.2016 18:37У шмель свой уклад
Есть матка и трутни. Периодически за год сменяется королева, а перед зимовки находит относительно тёплое место и впадает в спячку.
Весной «оживает», взращивает первое потомство и снова улей.
25080205
Зимовка в активном состоянии — интересное изобретение у пчел. Другие насекомые решают этот вопрос также успешно, но иначе — например, осы просто в анабиоз впадают и оживают по весне, кому повезло. Кто-то зарывается под землю, у кого-то имаго вообще не зимует…
Gr13
Не спорю
Но пчелы одни из немногих, кто теряет во время спячки только из-за старости пчел
25080205
Позволяет им сохранить большую колонию сразу про весне, без долгой «раскачки». Но в случае фэйла гибнут все — сожрали весь мед, зима была слишком холодной — недогрели, или слишком теплой — перегрелись, клуб распался. Или мед попался некачественный, перемерли от желудочно-кишечных проблем. У анабиозников чтобы из 10+ тысяч ни одного не пережило зиму — это надо какой-то апокалипсис устроить. А у пчел — обычное дело.
Опять же, не так они и активны в мороз — в зимнем stand by mode они шевелятся, но все равно не могут толком отбиться от столь грозного хищника, как мышь…
Bedal
а какая разница, сколько тысяч, если счёт должен идти на матки — и вероятность их выживания вкупе с их способностью основать новое гнездо.
В таком варианте соотношение с анабиозниками будет другим. Не факт, что будет преимущество — но другим.
В любом случае это подтверждение того, что в результате естественного отбора фиксируются не лучшие варианты (распространённейшая ошибка), а пригодные. Чаще всего даже — первые пригодные (которые не оставляют ресурсов для выживания других пригодных и, даже, может быть, наилучших). Эффект «горбун в монастыре и опоздавший принц».