Зимо́вка пчёл, сезонная адаптация медоносных пчёл к изменению температуры. Во время зимовки пчёлы сохраняют активность, не впадают в отличие от большинства насекомых в анабиоз, а собираются в т. н. зимний клуб, сосредоточенный на сотах гнезда. Особая структура зимнего клуба обеспечивает сохранение тепла, в результате чего пчелиные семьи в состоянии перенести холодный период года (5–7 месяцев), что позволяет им занимать более разнообразные районы планеты.

Подготовка пчёл к зимовке

К предстоящей зимовке пчелиная семья начинает готовиться летом, перерабатывая нектар и превращая его в мёд. Запасы мёда размещаются в верхней части гнезда и доступны для пчёл в период зимовки. Для предотвращения порчи мёда влагой, а также его чрезмерного сгущения и кристаллизации, пчёлы после созревания мёда запечатывают его в ячейках сотов непроницаемыми восковыми крышечками. В процессе эволюции пчелиная семья приспособилась к экономному расходованию мёда в течение осенне-зимнего периода. Этому также способствует изгнание трутней из гнезда после окончания медосбора. Трутни остаются в зиму только в семьях без маток или с неплодными матками. Пчёлы собирают прополис, которым уменьшают леток и заделывают все щели в улье, что значительно снижает тепловые потери пчелиной семьи.

Физиологические особенности пчёл, идущих в зиму

Зимнее поколение (генерация) рабочих пчёл физиологически значительно отличается от весеннего и летнего поколения, что связано с их уровнем кормления на стадии личинки и обильным белковым питанием на стадии имаго. Молодые пчёлы зимнего поколения усиленно потребляют пергу, составляющую в рационе основу белкового, жирового, витаминного и минерального питания, что способствует откладыванию резервных азотистых веществ, жира и гликогена. Кроме того, изменяется тип обмена веществ. Если у пчёл летнего поколения основные процессы образования тепла совершаются под воздействием оксидаз, разлагающих сахара с использованием кислорода воздуха, то у зимнего поколения усиливается воздействие дегидрогеназ, которые используют кислород, связанный с жиром, накопленным в теле рабочих пчёл с осени. Активность пероксидазы и суммы дегидрогеназы в зимний период достигает максимальной величины. В заднем отделе кишечника у пчёл зимнего поколения значительно возрастает активность каталазы, играющей большу́ю роль в окислительных процессах организма и в консервировании экскрементов, накапливающихся в течение зимы. Также под внешним покровом пчёл зимнего поколения между внутренними органами их брюшка формируется значительная прослойка жирового тела, которая у особей летнего поколения развивается в значительно меньшей степени.

Питание пчёл в зимний период

В период зимовки основу углеводного питания пчёл составляет нектарный мёд. Состав мёда непостоянен и зависит от источника сбора, района произрастания растений, времени сбора, зрелости мёда, породы пчёл, погодных и климатических условий. Общее содержание моносахаридов в нектарном мёде составляет в среднем 68–73 %, из них фруктозы – 27–44 %, глюкозы – 22–41 %, сахарозы в цветочном мёде содержится от 1 до 8 %. Глюкоза и фруктоза непосредственно всасываются эпителиальными клетками средней кишки и попадают в гемолимфу пчелы, не требуя при этом дополнительных затрат на усвоение. При питании зимой доброкачественным мёдом пчёлы в нормальных условиях экскрементов не выделяют. Благодаря особому устройству прямой кишки её объём за зиму может увеличиваться в несколько раз и удерживать содержимое до весеннего облёта [масса задней кишки с калом при зимовке в помещении (зимовнике) на доброкачественном корме увеличивается в декабре до 18 мг, в январе – до 20 мг, в феврале – до 24 мг, в марте – до 32 мг, а в апреле перед облётом – до 34–36 мг]. Пчёлы нормально удерживают до 40 мг кала (половины веса собственного тела). Если зимой пчёл что-либо беспокоит (грызуны, шум, вибрации) или они питаются недоброкачественным мёдом (закристаллизовавшимся или падевым), то нормальное заполнение задней кишки нарушается. Особенно опасно питание пчёл падевым мёдом, что в условиях зимовки приводит к резкой перегрузке кишечника балластными и токсическими веществами, способствуя развитию падевого токсикоза и гибели пчелиных семей.

Микроклимат в зимнем гнезде

В результате разложения сахаров, которыми питаются пчёлы, в зимующем клубе пчёл образуется тепло. Пчёлы поддерживают сравнительно высокую температуру только на небольшом участке в середине клуба, где она достигает 28–32 °C. От теплового центра по направлению кверху температура снижается постепенно, книзу (из-за притока холодного воздуха) – более резко. В толще корки поддерживается 6–10 °C. У пчёл, объединённых в зимний клуб, потери тепла уменьшаются в 9 раз, потребление корма снижается в 20–25 раз по сравнению с потреблением корма одиночной пчелой за то же время. Обмен веществ и расход энергии в зимнем клубе в 250–300 раз ниже, чем в активный период жизни. Вследствие разложения сахаров мёда в организме пчёл образуется вода и диоксид углерода. Вода, как и углекислый газ, образующиеся в теле пчелы, выводятся из организма в виде водяного пара через трахейную систему. Выделение воды пчелиной семьёй, находящейся в зимовнике, составляет от 46 до 80 г в сут. При относительно сухом воздухе в трахеях пчёл организм легко освобождается от её избытка. При задержке воды в кишечнике накапливается жидкий кал, что приводит к беспокойству пчёл, а в дальнейшем и к развитию диареи. У пчелиных семей, не имеющих расплода в гнёздах, относительная влажность воздуха в начале зимовки колеблется в пределах 38–70 %, наибольшая – в зоне теплового центра.

Внутри клуба спокойно зимующей семьи концентрация CO₂ без вреда для пчёл может составлять около 1–2 % (в клубе серых горных кавказских пчёл) и до 4 % (в клубе среднерусских пчёл), что позволяет максимально снизить активность насекомых, затраты кормов и обеспечить состояние глубокого покоя. Температура в центре клуба на протяжении зимы практически не изменяется (не более чем на 1–2 °C за сут).

Пчелиная семья массой 1,8 кг при зимовке в благоустроенном зимовнике расходует в первую половину зимы по 20–25 г мёда в сут, при этом выделяется около 3,5–4,4 ккал тепла в 1 ч. К концу февраля температура в центре клуба достигает 32–33 °C, что побуждает матку к откладке яиц.

Зимний клуб

Понижение температуры за пределами улья до 13 °C и ниже раньше всего ощущают пчёлы на крайних сотах гнезда.

Пчёлы, чувствуя приближение наступающих холодов, устремляются по направлению к теплу, в центр гнезда, где образуется «ложе» зимнего клуба и находится основная масса пчёл и матка. Около 75 % площади, занятой клубом, составляют соты, свободные от мёда. В первое время зимний клуб бывает неустойчивый, он образуется ночью и распадается днём с повышением температуры воздуха. Если температура воздуха повышается до 12–15 °C, пчёлы совершают осенние облёты, освобождая кишечники от экскрементов. В сильных пчелиных семьях образование клуба наступает при понижении внешней температуры среды до 7 °C, в средних – при 10 °C, а в слабых – при 13 °C.

Зимний клуб имеет чётко выраженное строение – внешнюю корку и внутреннее ядро. Пчёлы, составляющие внешнюю корку толщиной от 2,5 до 7,5 см, сидят неподвижно, плотно прижавшись одна к другой, при этом головой они обращены к центру. Находящиеся в корке клуба пчёлы размещаются не только в улочках, но и в пустых ячейках. Масса медовых зобиков у пчёл, находящихся в пустых ячейках, на 30–60 % больше, а интенсивность белкового обмена – на 20,4 % ниже, чем у особей, находящихся на поверхности сота. Толщина корки клуба зависит от внешней температуры, при её понижении клуб уплотняется, всё больше пчёл размещается в ячейках, корка становится толще и плотнее (толщина корки при 0–2 °C составляет 1–1,5 см, при –10 °C толщина корки увеличивается до 4–6 см). Во время сильных морозов половина всех пчёл может войти в состав корки, при этом клуб становится меньше и плотнее. В корке преобладают пчёлы старшего возраста, где минимальная температура поддерживается на уровне от 6,1 до 12 °C. Внутреннее ядро клуба (тепловой центр) состоит преимущественно из молодых пчёл, располагающихся относительно свободно, здесь поддерживается наиболее стабильная температура около 28–30 °C, и никогда не опускается ниже 24,5 °C.

С изменением внешней температуры объём клуба в течение зимы меняется. Тепло внутри клуба при изменении его объёма поддерживается не столько повышением теплообразования, сколько снижением тепловых потерь. Так, при снижении внешней температуры на 5 °C диаметр клуба уменьшается на 12 %, этого достаточно для сохранения первоначальной теплоотдачи. Благодаря такой реакции медоносные пчёлы могут переносить низкие температуры без значительного увеличения расхода мёда.

Завершение периода зимнего покоя

Зимнее неактивное состояние медоносных пчёл нарушается обычно в конце февраля, когда температура в центре клуба постепенно повышается до 32–33 °C и матка начинает откладку яиц. Усиливается деятельность рабочих пчёл в центре клуба в связи с появлением расплода, пчёлы начинают употреблять пергу, выделять личиночный корм и воспитывать первый расплод. При первом повышении температуры воздуха до 12–15 °C, в тихую солнечную погоду пчёлы совершают первый облёт. Пчёлы здоровой семьи, освободившись от экскрементов, сразу же возвращаются в улей; облёт длится 15–20 мин. Семья медоносных пчёл постепенно переходит из состояния зимнего покоя к активной жизни.