Шмели, имеющие характерное для русского уха латинское имя Bombus, являются родом перепончатокрылых насекомых, которые приходятся близкой родней медоносным пчелам.
Примерно триста видов шмелей обитают в Северной Африке, Северной Америке и Северной Евразии. Также они встречаются в горах некоторых других регионов земного шара.
Шмель — наиболее устойчивое к холодам насекомое.
Как видно из вышеизложенного, шмели предпочитают северные регионы, что неудивительно, ввиду того, что они относятся к числу наиболее устойчивых к холоду насекомых. Они могут разогреть свое тело до температуры в 40 градусов Цельсия, которая необходима для полноценной жизнедеятельности насекомого. Для этого шмели используют частые и быстрые сокращения мышц груди.
Благодаря своей развитой терморегуляции они могут вылетать на сбор нектара рано утром, когда воздух еще слишком холодный и другие насекомые еще сидят в своих укрытиях. В итоге, первый нектар достается именно этим морозоустойчивым труженикам.
Другим фактором, который способствует поддержанию нормальной температуры тела, является хорошо известный, всем кто видел шмеля, пушок по телу. Благодаря нему потери тепла сокращаются вдвое.
Интересно, что во время полета примерно 90% всей энергии преобразуется в тепло и поэтому летящий шмель имеет постоянную температуру.
При температуре окружающего воздуха в 5 градусов шмель удерживает температуру в 36 градусов, а при 35-ти – 45 градусов. По этой же причине шмели не могут летать при слишком высоких температурах – они перегреваются.
Правда, несмотря на всю «нордическую» природу шмеля, обладает он и механизмом охлаждения.
Для этого в полете шмель выпускает каплю жидкости изо рта, которая испаряясь охлаждает голову насекомого.
Летящий шмель может развить скорость около 18 километров час. Обитают эти насекомые не поодиночке, как это принято думать, а колониями. Каждая из них состоит из 50-200 особей. Состоит колония из шмелей трех типов: самцов, рабочих пчел (неполовозрелых самок) и самок.
Обустройство гнезда начинается самкой-маткой весной, в одиночку.
Интересным отличием шмелей от прочих общественных пчел является то, что все личинки выкармливаются и развиваются в одной камере – вместе. Если условия нормальные, то самка откладывает от 200 до 400 яиц дающих рабочих пчел, после чего переходит к откладыванию яиц, из которых вырастут самцы и самки.
Много лет назад было замечено, что в шмелиных гнездах незадолго до рассвета появляется своего рода «трубач». Долгое время считалось, что своим гудением он поднимает пчел на работу. Но исследования показали, что «трубач» просто дрожит от холода, поскольку температура почвы в предрассветные часы сильно понижается.
Гнездо охлаждается и чтобы поддержать его температуру, шмелям приходится изо всех сил работать своими грудными мышцами.
В жару у входа в шмелиное гнездо тоже можно увидеть трепещущее крыльями насекомое. Однако на этот раз шмель делает это не для повышения температуры, а для вентиляции жилища.
Так же как и пчелы, шмели обладают ядом, однако в отличие от своих дальних родственников жало в коже человека они не оставляют. Соответственно, они могут жалить не один, а много раз подряд.
Распространено заблуждение, будто шмели летают, нарушая законы аэродинамики.
Скорее всего, это заблуждение возникло в начале двадцатого века, когда к шмелям попытались применить вычисления подъемной силы, которые предназначались для самолетов. Однако физиком Корнелльского университета Чжэн Джейн Ван было доказано, что никаких физических законов полет насекомых не нарушает.
Чтобы прийти к таким выводам, физику пришлось очень долго моделировать на суперкомпьютере сложные перемещения воздуха вокруг быстро машущих шмелиных крыльев. Как отметила сама Чжэн Джейн Ван, миф о «неправильно» летающем шмеле возник от недостаточного понимания авиационными инженерами нестационарной вязкой газовой динамики.
Так же как и трудяги-пчёлы, мёд собирают шмели, чтобы прокормить своё потомство. Поскольку они живут только одно лето, то запасов на зиму не делают. Пережить зиму могут только матки, которые просыпаются с наступлением весны. Где живут шмели, чем питаются и как выглядят эти насекомые?
Описание шмеля
Насекомое относится к представителям членистоногих, подкласса крылатых, семейства настоящих пчёл. Они во многих отношениях очень близки к пчёлам. Всего в мире насчитывается около 300 видов шмелей.
Более 80 видов распространено по всему миру, за исключением Австралии. Насекомые получили своё название из-за характерно издаваемого звука во время полёта.
Тело этого насекомого гораздо крупней, чем у пчелы. Размера тела достигают до 2,5 см , а есть экземпляры и крупней в зависимости от вида. Тело насекомого покрыто густыми волосками. У большинства видов спина тёмного цвета с полосками, которые бывают двух цветов:
- оранжевый;
- красный.
А также нечасто встречаются особи более редкого окраса - чисто чёрные . Толстое тельце насекомого имеет на конце чёрное жало гладкое и не имеет зазубрин. Двумя прозрачными крылышками оснащено тело шмеля. Глаза у насекомого находятся почти на одной прямой линии. Задние голени оснащены шпорами.
У самцов есть небольшие усики, и они покрупней рабочих особей. Самцы наделены копуляционными клещами , что является важным признаком для различия видов. У этих насекомых мощные челюсти, способные легко перегрызать растительную пищу. Они предназначены и для строительства сот. В целях защиты насекомые кусаются.
Крупней самцов матки, снабжённые жалом , которым наделены рабочие самки. У маток есть собирательный аппарат из корзинки и щёточки. Есть также малые матки, которые считаются средними между матками и рабочими.
Среда обитания
Где живут шмели? На этот вопрос ответить несложно, поскольку они живут повсюду. Насекомые наделены способностью поддерживать температуру.
Им свойственна холодостойкость . Это позволяет им обитать даже в северных районах, в том числе и на далёком Севере.
Насекомые смогли проникнуть на такие территории:
- Гренландия.
- Аляска.
- Чукотка.
- Новая земля.
Однако, такая особенность не позволяет им находиться в тропиках. По этой причине только два вида обитает в бразильских тропиках. Насекомые замечательно себя чувствуют в разной местности лесах, полях, горах . Родиной шмелей считается Азия. Там они обитают во многих районах. В Австралию они попали значительно позже и обитают только в одном штате.
Образ жизни
Свои гнёзда они сооружают на листовой подстилке, в земле, дуплах деревьев, птичьих гнёздах, а также в норах грызунов и мелких животных. Каждая отдельная семья состоит из 200–300 особей. В неё входят матки, откладывающие яйца, рабочие шмели, добывающие еду и строящие гнёзда.
А также в семье есть самцы, которые оплодотворяют маток . В семье обязательно есть трубач, который первым просыпается и вылетает из гнезда. Шмель-трубач издаёт особое шипение и так пробуждает всю семью. Если в семье нет матки, её обязанности могут выполнять рабочие самки.
Способность выживать в любых климатических условиях связана с особой терморегуляцией насекомых. Они могут спокойно жить в холодных странах, однако, жаркий климат они не любят. Шмели способны поддерживать температуру тела до 40 °C , что превышают температуру окружающей среды.
Так, происходит за счёт быстрого сокращения мышц в грудном отделе , причём без движения крыльями. Такие сокращения приводят к громкому жужжанию, издающим насекомым. Шмели согреваются, когда начинают жужжать или гудеть. Когда насекомое перестаёт двигаться, его тело постепенно остывает.
Питание и размножение шмелей
Эти насекомые питаются любыми нектарами. Процесс приёма пищи происходит в течение всего дня. Обязательно выделяется время, чтобы принести еду для маток. Шмели не отдают предпочтение ярким цветам, поэтому садятся не только на цветы, но и на деревья, чтобы напиться сока.
В процессе сбора нектара они распространяют семена. Любимым лакомством для шмелей является клевер . Рассеивается клевер благодаря шмелям, поскольку их семена разносятся в то время, когда они собирают нектар.
Размножение у этого вида насекомых происходит кладкой яиц . Этим нелёгким делом в семье занимаются королевы-матки. Они выживают зимой и с наступлением тепла оплодотворённая самка вылетает из укрытия. Самка начинает активно кормиться, ищет подходящее место для гнездования.
На опыление она никогда не вылетает . Рабочие шмели строят соты в гнёздах, а самкам остаётся только облагородить их с помощью воска и нектара. После этого шмели приступают к кладке яиц. Матки обязательно следят за процессом вылупливания личинок. Вся семья занимается доставкой пищи в гнездо. Когда личинки станут, самка перестаёт опекать личинок.
На смену старым самкам приходят молодые, а старые почти все погибают уже через месяц. Остаётся несколько самок, причём оплодотворённых. Они могут спокойно перезимовать, чтобы весной снова построить гнездо, отложить яйца и завести новую семью. У шмелей всего 4 стадии развития яйцо, личинка, куколка, имаго . Конечная стадия - превращение во взрослую особь.
По мере роста личинок стенки ячеек постепенно раздвигаются и увеличиваются в размерах . Рабочие особи с самкой, занимаются починкой ячеек и наведением порядка в гнезде. Покинутые ячейки используются для хранения пищи, поскольку дважды для выведения личинок их не применяют.
Шмель – это членистоногое насекомое, которое относится к подклассу крылатые насекомые, инфраклассу новокрылые насекомые, надотряду насекомые с полным превращением, отряду перепончатокрылые, подотряду стебельчатобрюхие, семейству пчелы настоящие, роду шмели (лат. Bombus).
Свое название шмель получил благодаря издаваемому во время полета звуку. Общеславянский корень кем- или чем- обозначал «гудеть, хрипеть». От него путем звукоподражания возникло древнерусское слово «чьмель». Со временем это слово преобразовалось в «шмель». От этого же слова произошло название другого насекомого – .
Шмель – описание, строение, характеристика. Как выглядит шмель?
Шмели – довольно крупные, красивые, яркоокрашенные насекомые. Самки крупнее самцов. В среднем длина тела самки – от 13 до 28 мм, размер шмеля самца варьируется от 7 до 24 мм. Некоторые виды, такие как шмель степной (лат. Bombus fragrans), вырастают до 35 мм в длину. Вес матки шмеля может достигать 0,85 г, рабочие особи весят от 0,04 до 0,6 г. При этом насекомые могут переносить количество пыльцы, равное их собственному весу.
Туловище шмеля толстоватое и тяжелое. Крылья насекомого относительно небольшие, прозрачные, состоящие из двух синхронно движущихся половинок. Шмель машет крыльями со скоростью около 400 взмахов в секунду. Траектория движения каждого крыла напоминает овал, который движется под большим углом. При каждом взмахе крылья шмеля переворачиваются, занимая немного другое положение: когда крыло идет вниз, его верхняя часть направлена вверх, и наоборот. Скорость шмеля достигает 3-4,5 метров в секунду (10,8-16,2 км/ч).
Голова самки слегка удлиненная, широкозакругленная на затылке. У самца она треугольная или почти округлая, с хорошо заметной пунктирной линией на темени и лицевой части.
Шмели обладают мощными, перекрывающимися при сближении, челюстями-жвалами, которые используют для перегрызания растительных волокон и формирования сот. Насекомое может кусаться, используя челюсти для защиты.
Глаза шмеля голые, не покрытые ворсинками, расположены по прямой линии. Усики самцов длиннее, чем у самок.
Шмели имеют хоботок, при помощи которого они собирают нектар. У разных видов он имеет различную длину: например, у малого земляного шмеля (лат. Bombus lucorum) его длина равна 7-10 мм, а у садового (лат. Bombus hortorum) – 18-19 мм. Такие размеры хоботка позволяют шмелям добывать нектар с цветов, имеющих глубокий венчик, таких, как цветы клевера.
Брюшко шмелей не подогнуто к вершине. В конце брюшка у самок находится жало. У самца жала нет, на его месте располагаются темно-коричневые, сильнохитинизированные гениталии. В спокойном состоянии жало шмеля не видно. Оно полое внутри и, в отличие от пчелиного, гладкое, без зазубрин. При укусе самка шмеля прокалывает кожные покровы врага, выпускает капельку яда и вытаскивает жало обратно. Таким образом, шмель может жалить многократно и без вреда для себя. При этом жало пчелы остается в теле укушенного, а сама она погибает.
Шмели имеют 6 лапок. У самки на гладкой наружной поверхности задних голеней есть «корзиночка» для сбора пыльцы – площадка, окруженная жесткими прямыми волосками. У самца задние голени обычно расширены на вершине, и, в зависимости от вида, их наружная поверхность более или менее густо опушена и выпукла.
Волоски, которыми покрыто тело шмеля, имеют черный, белый, желтый, оранжевый, красноватый или серый цвет. Окрас насекомого обычно полосатый. Редко встречаются полностью черные шмели. Считается, что расцветка напрямую связана с балансом между маскировкой и терморегуляцией тела. У каждого вида шмеля своя, строго определенная окраска, по которой его легко отличить.
Что едят шмели?
Представители рода шмелей собирают пыльцу и нектар с многих видов растений, то есть являются политрофными. Для кормления личинок шмели используют не только свежий нектар, но и мед, который делают сами. Мед шмелей жиже пчелиного, более светлый и легкий, менее сладкий и пахучий. Он содержит более 20% воды и плохо хранится.
Где живут шмели в природе?
Шмели обитают на всех материках, кроме Антарктиды. В Северном полушарии они распространены преимущественно в умеренных широтах, но ареал обитания некоторых видов заходит за Полярный круг (например, шмель полярный (лат. Bombus polaris), шмель северный (лат. Bombus heperboreus)). Они встречаются в тундре, на Чукотке, Аляске, Новой Земле, Шпицбергене, Гренландии и на других арктических островах, находящихся менее чем в 900 км от Северного полюса. Шмелей можно встретить высоко в горах – в альпийских лугах, у самых границ ледников всех основных горных систем мира (шмель лапландский (лат. Bombus lapponicus), шмель балтийский (лат. Bombus balteatus) и т.д.). Предпочитая более прохладные места, шмели редко встречаются в тропиках: 2 вида в Амазонии (Bombus atratus и Bombus transversalis) и несколько разновидностей в тропической Азии. В Южной Америке, кроме Амазонии, они широко расселены в умеренных широтах. На Северо-западе Африки живет земляной шмель (лат. Bombus terrestris), а на юге, в жарких пустынях и в тропиках представителей рода шмелей нет. Шмели обитают во многих районах Азии. Считается, что Азия – это родина всех пчел.
В начале ХХ века подземных (лат. Bombus subterraneus) и садовых шмелей (лат. Bombus hortorum) завезли из Англии в Австралию и Новую Зеландию для опыления клевера. В Новой Зеландии в настоящий момент летают несколько видов шмелей (Bombus terrestris, Bombus hortorum, Bombus subterraneus, Bombus ruderatus). В Австралии шмели обитают лишь в штате Тасмания, и их запрещено интродуцировать в другие штаты или ввозить из других стран.
Шмели – самые холодостойкие представители семейства настоящих пчел. Способность шмелей выживать в холодных районах и их нелюбовь к жарким тропикам связаны с особенностями их терморегуляции. Температура тела шмеля может достигать 40 градусов, превышая температуру окружающей среды на 20-30 градусов. Это повышение происходит благодаря тому, что шмель быстро сокращает мышцы груди, не двигая крыльями. Это как раз и становится источником громкого жужжания, исходящего от насекомого. То есть когда шмель гудит или жужжит, он согревается. Прекращая двигаться, насекомое начинает остывать.
Гнездо шмеля.
Свои гнезда шмели строят под землей, на земле и над землей.
- Гнезда под землей.
Большинство видов шмелей гнездятся под землей. Они устраиваются в норах различных грызунов и кротовинах. Известно, что запах привлекает самку шмеля. В норке грызунов находится материал для утепления шмелиного гнезда: шерсть, сухая трава и прочие подобные материалы. К шмелям, гнездящимся под землей, относятся каменный, подземный, норный, садовый, пестрый, большой земляной шмели.
Взято с сайта: urbanpollinators.blogspot.ru
- Гнезда на земле.
Такие виды, как шмель Шренка, лесной, полевой, луговой, моховой и другие, строят свои гнезда на земле: в траве, в моховых кочках, в брошенных птичьих гнездах, под растительными остатками.
- Гнезда над землей.
К видам, гнездящимся над поверхностью земли: в дуплах деревьев, скворечниках, постройках, относятся следующие разновидности шмелей: городской, дупловатый, йонеллус. Некоторые виды, такие как конский, луговой, реже каменный шмели, способны строить гнезда и в норах, и на земле.
Форма подземных и надземных гнезд зависит от полости, которую использует шмель. Наземные гнезда обычно имеют форму сферы. Гнездо утепляется сухой травой и мхом, укрепляется воском. Насекомые выделяют его с помощью специальных брюшных желёз, затем лапками счищают с брюшка тоненькие восковые полоски, кладут их в рот, разминают челюстями и лепят из податливого материала все, что угодно. Воск выделяет самка-основательница, а в будущем и рабочие шмели. Таким образом, над гнездом создается восковой купол, препятствующий проникновению влаги, и маскируется вход для защиты от вторжения шмелей-кукушек и других ненужных соседей.
Шмели поддерживают температуру в гнезде в пределах 30-35 градусов. Если становится слишком жарко, они устраивают вентиляцию, начиная часто махать крыльями у входа в жилище.
Жизнь шмелей в природе.
Шмели – общественные насекомые. Почти как все пчелы, они живут семьями, которые состоят из:
- крупных плодящих маток,
- более мелких рабочих шмелей,
- самцов.
При отсутствии матки рабочие самки тоже могут откладывать яйца.
Обычно семья шмелей живет всего 1 год: с весны до осени. Она гораздо меньше пчелиной, но все же насчитывает 100-200, а иногда и 500 особей. В искусственных условиях удавалось получить семьи численностью до 1000 особей. У некоторых видов шмелей (например, лугового шмеля Bombus pratorum) жизненный цикл укорочен, и семья распадается уже в июле, при этом часть самок уходит на зимовку, а часть основывает новые семьи. Этот вид дает два поколения семей за лето, что является редким явлением. На юге Норвегии существует вид Bombus jonellus, который даже в этих широтах также дает два поколения. В субтропиках и тропиках самки-основательницы закладывают гнезда круглый год, но семьи, тем не менее, получаются однолетние и распадаются с гибелью королевы. И только в бассейне Амазонки живет вид Bombus atratus, семьи которого существуют по нескольку лет.
У шмелей, как и у других общественных насекомых, работы в гнезде распределены между членами семьи. Рабочие особи приносят еду, кормят личинок, чинят и охраняют гнездо. Среди них тоже происходит разграничение. Обычно более крупные рабочие шмели летают за кормом и ремонтируют гнездо снаружи, а те, кто поменьше, занимаются кормлением личинок и внутренней починкой гнезда. Разные виды шмелей производят кормление разными способами:
- Одни (лесной, моховой, подземный шмели и другие) лепят из воска карманы на личиночниках (коммунальных личиночных ячейках), складывают туда пыльцу и нектар, а затем головой проталкивают их вглубь, под личинок.
- Другие (городской, земляной, каменный шмели и другие) отрыгивают смесь нектара и пыльцы через временные отверстия в личиночнике.
Рабочие шмели могут менять свою квалификацию в зависимости от нужд гнезда. Кроме того, если матка шмеля погибает, то рабочие самки начинают сами откладывать яйца. Самцы, вылетев из гнезда, уже в него не возвращаются. Их функция заключается в оплодотворении самок. Самка-основательница, или матка, изначально строит и чинит гнездо, откладывает яйца, кормит личинок, пока не появляются рабочие. После их появления она уже не вылетает за кормом, а занимается только откладыванием и согреванием яиц, а также участвует в кормлении личинок.
Как размножаются шмели?
Существуют 4 стадии развития шмелей:
- Яйцо,
- Личинка,
- Куколка,
- Имаго (взрослая особь).
Весной перезимовавшая и оплодотворенная самка вылетает из своего убежища и в течение нескольких недель активно кормится, готовясь к гнездованию. Когда в яичниках самки начинают вызревать яйца, она подыскивает место для гнезда, летая над землей и тщательно осматриваясь. Найдя подходящее место, матка начинает строительство гнезда. У входа в гнездо самка-основательница лепит восковую чашу, так называемый «медовый горшок», который она наполняет нектаром. Это запас на случай плохой погоды, когда она не сможет вылететь. В центре гнезда матка формирует комок из смеси пыльцы и нектара (пергу), покрывает его воском и откладывает внутрь 8-16 яиц. Происходит это в течение 2-3 дней. Яйца шмеля имеют вытянутую форму, 0,5 - 1 мм в диаметре и 2-4 мм в длину.
Через 3-6 суток выводятся личинки шмелей, которые быстро растут, питаясь пергой и пыльцой, приносимой самкой. Растягивая восковую оболочку, личинки прорывают ее, а самка (а затем и рабочие особи) постоянно ее чинит. Такая восковая ячейка называется личиночником и характерна для шмелей.
Уже через 10 - 19 дней личинки шмеля плетут кокон и окукливаются. После этого матка снова формирует комок из пыльцы и нектара, размещает его поверх личиночника и откладывает еще до десятка яиц.
Через 10-18 дней молодняк выходит из коконов, прогрызая их. Некоторые шмели потом используют пустые коконы для хранения меда и пыльцы. Таким образом, первый приплод появляется через 20-30 дней после откладывания яиц - это молодые рабочие особи. С их появлением матка уже почти не вылетает за кормом из гнезда. Она лишь откладывает яйца и помогает в кормлении личинок, в то время как рабочие особи собирают нектар и выполняют другие функции. Шмели не используют ячейки для выведения молоди дважды, а каждый раз строят новые ячейки на полуразрушенных старых. В результате, шмелиное гнездо имеет неряшливый и беспорядочный вид, в отличие от строго упорядоченного гнезда пчел.
Слева гнездо шмеля; справа гнездо пчелы, автор фото: Ma Hzi Wong, CC BY 3.0
Образ жизни шмелей в конце лета.
В конце лета наступает период зрелости семьи. В нормальных условиях матка, отложив 200-400 яиц, из которых появляются рабочие, начинает откладывать яйца, из которых рождаются самцы и будущие самки-основательницы.
Самцы 3-5 дней от роду вылетают из гнезда и свою короткую жизнь проводят вне его, ночуя на растениях. Брачное поведение самцов разных видов различно:
- Самцы подземного, малого каменного и других видов шмелей поджидают самку у входа в гнездо и спариваются с вылетающей самкой.
- Земляные, садовые, лесные и другие шмели летают по определенному маршруту и останавливаются в определенных точках, над которыми долго висят, трепеща крыльями в воздухе, а также присаживаются на землю. В этих так называемых «точках жужжания» шмели самцы оставляют капельки секрета, выделяющегося из мандибулярных желез, находящихся у основания верхней пары челюстей. Запах этого секрета помогает им ориентироваться и привлекает самок. Там же происходит спаривание.
- Некоторые разновидности шмелей выбирают заметные ориентиры на местности: камни, стволы деревьев, группы цветущих растений, летают над ними и спариваются с приближающимися самками, которые привлекают мужских особей своим видом и запахом.
Вскоре после спаривания самцы погибают, а оплодотворенные самки прячутся в укромные места для зимовки. Зимуют шмели в земле. Для этого они на сухих участках с мягкой почвой выкапывают норки глубиной 5-10 см. Весной они выбираются из своих укрытий и летят на поиски места для строительства гнезда.
Сколько живет шмель?
Средняя продолжительность жизни рабочего шмеля составляет около двух недель. Погибают шмели по разным причинам, в том числе и из-за того, что быстро изнашивают себя при сборе корма. Шмели-самцы живут не более месяца и умирают вскоре после спаривания. Будущие самки-основательницы после оплодотворения уходят на зимовку. Перезимовав, основав гнездо, отложив яйца и выкормив личинок, королева шмелей погибает.
Виды шмелей, фото и названия.
По разным данным в мире существует около 300 разновидностей шмелей. Ниже приведено краткое описание некоторых из них.
- Шмель луговой (лат. Bombus pratorum) распространен в Европе, России (на Урале, на Кавказе, в Закавказье, в Сибири (к Востоку до Прибайкалья)), в Восточном Казахстане. Это не очень большой вид шмелей: самки достигают 15-17 мм, рабочие особи вырастают до 9-14 мм, а самцы имеют длину около 11-13 мм. Головка насекомых темная, за ней расположен ярко-желтый воротник. Спинка темная, на брюшке идет вначале желтая, затем черная полоски, низ ярко оранжевый. Шмели этого вида одними из первых вылетают весной с зимовки. За лето они могут создать два поколения. Питание шмели собирают с цветков в редколесье. Гнездятся насекомые на поверхности почвы или в кустах. Луговые шмели агрессивны по отношению к другим видам, могут напасть или даже сбить на лету.
- - вид шмелей, обитающий в Евразии: от Западной Европы до Дальнего Востока России, на Сахалине, в Китае, на Тайване. Тело насекомых короткое: самки 10-22 мм, рабочие 9-15 мм, самцы 12-16 мм. Шмель городской имеет рыжую грудку, на брюшке расположена черная перевязь и белый кончик. Городской шмель гнездится надземно, нередко в постройках, скворечниках, дуплах. Этот вид шмелей включен в некоторые региональные Красные книги России.
- Шмель степной (лат. Bombus fragrans ) – это очень крупное насекомое: длина тела самок составляет 32-35 мм, самцов - 21 мм. Щёки насекомого почти квадратные. Опушение короткое, равномерное. Цвет шмеля бледновато-серовато-желтый с черной перевязью между крыльями. Живут насекомые в Восточной Европе: Восточной Австрии, Словакии, Венгрии, Украине; в Азии: на востоке Турции, в Северном Иране, Закавказье, Казахстане, предгорьях и межгорных долинах Тянь-Шаня, на севере Монголии. В России степные шмели обитают в лесостепях и степях европейской части и Западной Сибири, в степях Алтая, в Красноярском крае. Степной шмель живет в равнинных, предгорных и горных степях, на лугах лесостепной зоны. Гнезда устраивает в норах грызунов в земле. Шмель степной занесен в Красные книги России и Украины.
- Шмель подземный (лат. Bombus subterraneus) – теплолюбивое насекомое с удлиненным телом и длинным хоботком. Самки достигают 19-22 мм, рабочие особи вырастают до 11-18 мм, самцы – до 14-16 мм. Желтый цвет в окрасе насекомого тусклее, чем у шмелей других видов, темные полосы убывают к концу брюшка, переходя в грязно-белый цвет. Подземный шмель распространен в Европе от Великобритании и Испании до Урала и Кавказа, в Азии, в Закавказье, горах Южной Сибири, Восточного Казахстана и Монголии. Это один из четырех видов шмелей, завезенных из Великобритании в Новую Зеландию для опыления клевера. Свое название этот вид шмелей получил из-за того, что устраивает гнезда в заброшенных норах грызунов. Самки с зимовки вылетают в конце мая.
- Шмель красноватый (щебневый)
(лат.
Bombus ruderatus)
имеет средние размеры туловища: длина тела самок-основательниц достигает 18-20 мм. Самцы и рабочие особи вырастают до 12-16 мм в длину. Голова у насекомых яйцевидная, сильно вытянутая, щеки длинные. Крылья самок слегка затемнены. Грудка шмеля желтая, с черной полоской посредине, брюшко черное.
Красноватый шмель населяет всю Южную и Центральную Европу, Украину, европейскую часть РФ до Урала, Малую Азию, Северную Африку, Азорские острова. Обитает на пустырях, в луговых степях, создавая гнезда подземного типа. Это редкий вид шмелей, численность которого крайне низкая.
- Шмель моховой (лат. Bombus muscorum). Его ареал: Европа, Урал и Сибирь, кроме заполярных районов, Передняя Азия, Кавказ, Казахстан, Тянь-Шань, Монголия, север Китая, Приамурье, Приморский край. Самки имеют длину 18-22 мм, рабочие - 10-15 мм и самцы - 12-15 мм. Окрашен в ярко-золотисто-желтый цвет, спинка оранжевая. Некоторые особи однотонные - светло-коричневые. Брюшко светлее груди. На спинке ровно «подстриженная» шерстка. Этот вид строит гнезда наземного типа, представляющие собой полую кочку из стеблей травы диаметром 20-25 см. В России моховой шмель внесен в региональные Красные книги.
- имеет следующие окрас: верх груди черный, спинка с рыжевато-желтой перевязью. Брюшко с черными, рыжевато-желтыми и белыми перевязями. Матки достигают 19-23 мм (до 27 мм) в длину, рабочие особи вырастают до 11-17 мм, самцы – до 11-22 мм. Земляные шмели обитают в Европе (кроме северо-восточных районов), Передней Азии, на Кавказе, юге Урала и Западной Сибири, в Средней Азии, на северо-западе Африки. Гнездятся подземно. В конце ХХ века была разработана технология промышленного разведения данного вида насекомых. Земляной шмель приносит очень большую пользу и широко используется для опыления различных сельскохозяйственных культур: прежде всего томатов, перца, баклажанов, перекрестноопыляемых огурцов и в тепличных хозяйствах. Вибрируя, шмель вызывает осыпание клейкой пыльцы томатов и переносит ее на другие цветки. Это обеспечивает почти 100% завязываемость плодов. Также земляной шмель очень хорошо опыляет цветы голубики и клюквы, но малоэффективен для опыления клевера. Его короткий хоботок не может достать нектар, и шмель прогрызает цветок сбоку, минуя пыльники. За это его прозвали «шмель-оператор». У этого вида большие семьи, включающие до 500 рабочих особей. В теплицах земляные шмели живут в специальных улейках в течение 1,5-2 месяцев.
- Армянский шмель (лат. Bombus armeniacus) - это редкий вид шмелей, занесённый в Красную книгу России и Украины. Обитает на равнинных, предгорных и горных степях, лесостепях, на окраинах сосновых лесов. Встречается в Восточной Европе, Малой Азии, Северном Иране, Закавказье, Казахстане, Средней Азии, Западном Китае. Длина тела шмеля составляет 21-32 мм. Насекомое имеет коричневые крылья и сильно удлиненные щеки. Голова, перевязь на спинке между основаниями крыльев, задний сегмент брюшка и ноги шмеля черные, остальные части тела светло-желтые. Армянский шмель опыляет бобовые и сложноцветные растения.
- – небольшое насекомое, имеющее более тусклую окраску, чем другие виды. Общий тон окраски сероватый. Это теплолюбивый вид, который обитает в суходольных и пойменных лугах лесостепей. Гнёзда строит из сухой травы и мха преимущественно на поверхности земли или использует норы грызунов на прогреваемых солнцем склонах. Семьи иногда бывают весьма многочисленными. Лесные шмели опыляют овощные и плодово-ягодные культуры, клевер, люцерну.
- распространен в Европе, на Урале, в Сибири, на Дальнем Востоке, в Закавказье. Завезен в Исландию и Новую Зеландию. Матки имеют размеры 18-24 мм, рабочие особи 11-16 мм, самцы 13-15 мм. Грудка насекомого желтая с черной полосой между основанием крыльев. Брюшко черное с желтой полосой в верхней части и белым низом. Садовый шмель имеет длинный хоботок и гнездится под землей в старых норах грызунов. Охотно заселяет искусственные подземные гнездовья. Кормится в сенокосных угодьях и низкорослых кустарниках. Садовые шмели – это отличные опылители лугового клевера.
- Шмель обыкновенный (изменчивый) (лат. Bombus soroeensis) обитает на западе Европы и некоторых областях европейской части России. Вид занесен в красную книгу России. Самцы достигают размеров 13 см в длину, рабочие шмели вырастают до 12 мм, матка имеет размер около 16 мм. Окрас насекомого черный с 2 желтыми полосками. Конец брюшка белого цвета, зачастую белые волоски перемежаются с оранжевыми.
Кстати, черный шмель с синими крыльями – это фиолетовый шмель-плотник (лат. Xylocopa violacea) . Он вовсе не относится к роду шмелей, а относится к роду пчёл-плотников.
«Черный бархатный шмель, золотое оплечье,
Заунывно гудящий певучей струной.
Ты зачем залетаешь в жилье человечье,
И как будто тоскуешь со мной?»
И. А. Бунин
Приходит упоительное лето, расцветают ароматные цветочки, и все вокруг наполняется пением птиц и жужжанием насекомых. Порхают бабочки, стрекозки, трудятся над цветочные клумбами неутомимые пчелы и шмели. Шмель – уникальное создание природы. Неповоротливый, толстенький трудяга неустанно опыляет цветочки и приглашает посетить шмелиный сказочный мир, полный тайн и загадок.
Знакомство со шмелем
Шмель (земляная пчела или Bombus) относится к перепончатокрылым из семейства пчелиных. Они обитают везде (даже в прохладной Гренландии, снежной Аляске и суровой Чукотке), но вот Австралию толстые мохнатые насекомые не любят – их завезли туда недавно. В зоологическом мире 250 видов земляных пчел.
Шмель большое насекомое, его тельце с густыми черными волосками, достигает длины в 3,5-4 сантиметра. Бомбусы – существа миролюбивые и доброжелательные. Они умеют жалить, но, в отличие от пчел, кусаются неповоротливые создания редко и гораздо слабее.
Хотя при кусании земляные пчелы не оставляют жало в теле, но их яд содержит серотонин, понижающий кровяное давление. При наличии у человека аллергии, возможна сильнейшая реакция организма вплоть до анафилактического шока.
Как живет шмель. Шмели могут быть одиночками и создавать семьи. Виды насекомых, обитающих в условиях севера (где короткое одномесячное лето), обитают в гордом одиночестве. А в благодатных, теплых районах земляные пчелы успевают за летний сезон создать семью (проживет шмелиная семья ровно одно лето).
В зонах тропика некоторые виды шмелей создают многолетние семьи с огромным количеством домочадцев (до 500 особей). Бомбусы подразделяются на три группы:
- Королева, выводящая потомство.
- Рабочие шмели, следящие за строительством гнезда и сбором нектара.
- Трутни, оплодотворяющие самку. Трутень не умеет кусать – вместо жала у него половые железы.
У мохнатых насекомых существуют зимние подземные норы – там проживает матка. По весне шмели выстраивают гнезда. Шмелиные жилища похожи на пчелиные. Личинки шмелей (в отличие от иных представителей мира насекомых), вылупляются и обитают в одной капсуле. В остальных отсеках гнезда шмели оборудуют медовые склады.
Там же они хранят и перги (пчелиный «хлеб»), оно спасает мохнатых, черно-золотых созданий от периода непогоды. У шмелиной семьи есть иерархия и четкое распределение обязанностей. Кто-то строит гнездо, другие собирают пыльцу.
Матка за жизнь откладывает 300-400 яиц для вывода рабочих существ. Ее последний выводок состоит из новых маток, которые и остаются зимовать, чтобы по весне дать жизнь новому потомству. Старая матка умирает.
Гнездо шмеля (или бомбидарий) – овальные, неправильной формы ячейки, созданные из буроватого либо красного воска. Жилища шмели обустраивают в дуплах, между каменистыми зазорами, на земле рядом с моховыми растениями, ветками. Земляные пчелы могут занять птичьи гнезда, норы кротов или мышей.
Они не следят за состоянием гнездовья и не пользуются одной сотой дважды для выведения потомства. Новые соты строятся на старых, полуразрушенных, поэтому шмелиные гнезда выглядят неряшливо.
Шмели умеют вентилировать жилище. Они зависают у входа в гнездо и активно трепещут крылышками, прогоняя в жилье потоки свежего воздуха.
А в холода насекомые превращаются в обогреватели. Они дружно сокращают мышцы, находясь на одном месте, издавая знакомый гудящий звук. Совместное гудение обогревает воздух в гнезде и поднимает его до комфортного для насекомых режима в +30-35⁰ С.
Чем питаются. Любимая пища земляных пчел – нектар. Они собирают его с распустившихся бутонов. У мохнатых насекомых есть одна удивительная способность – при интенсивной работе грудных мышц, насекомые поднимает у себя температуру тела до +40 ⁰ С.
Благодаря такой возможности, шмели принимаются за работу над цветами ранним утром, когда воздух еще не прогрелся. Из-за этого мохнатых насекомых называют «теплокровными». Такая способность разрешает бомбусам обитать в северных районах. В отличие от обычных, земляные пчелы не создают запасов меда – он им нужен лишь для спасения от голода при ненастной погоде.
Когда появились шмели. Когда бомбус впервые увидел мир – неизвестно, хотя найденные окаменелые остатки насекомых датируются в 25-40 млн. лет. Окаменелый шмель – редчайшая находка, попасть в смолу крупному насекомому и утонуть в ней сложно. Такие находки обнаруживали в Азии.
Польза шмеля. Земляная пчела – ценнейший опылитель. Благодаря длинному хоботку, это насекомое опыляет такие растения, с которыми не справляются обычные пчелы. Человечеством создана отрасль, посвященная выведению шмелей – шмелеводство. Мохнатых насекомых искусственно разводят для опыления растительных культур с целью увеличения урожайности.
Это любопытно
Как летает шмель. Крупные создания летают со скоростью в 18-20 км/час. В полете 90% энергии насекомого преобразуется в тепло. Летая, мохнатое существо имеет температуру тельца на 20-30⁰ выше окружающего пространства. У насекомых природа предусмотрела механизм охлаждения. Когда земляные пчелы в полете перегреваются, из специальных желез они выпускают на себя каплю прохладной жидкости.
Бомбусы, как и остальные насекомые, не могут летать спиной вперед. Это умеет делать лишь колибри. Из-за маленького размера птичку часто принимают за толстенького шмелика, поэтому существовало мнение, что шмель умеет летать таким неординарным способом.
Рекордсмены. Самый крупный бомбус обитает в центральных районах Америки. Длина его тела достигает 5 сантиметров. А самое маленькое шмелиное создание облюбовало ареал проживания в Центральной Европе, длина насекомого всего полтора сантиметра.
Загадочный миф . У людей существует распространенное мнение, что земляная пчела летает вопреки признанным законам аэродинамики. Это миф или летающее насекомое действительно «рушит» основы физики и обладает уникальной способностью? Или это представитель иной, развитой цивилизации, живущей по другим понятиям?
Почему шмель летать не должен?
Родилась такая легенда в начале XX века, когда бурно развивалось самолетостроение. Ученые того времени применяли к насекомому условия полетов по законам аэродинамики (вычисления силы, предназначенной для подъема в воздух тяжеловесных лайнеров).
Почему выбор пал на мохнатое насекомое? У бомбуса относительно грузной массы тела маленькие по размеру крылышки. Это и привлекло внимание ученых.
Математические исчисления подходили для пчел, мух, бабочек, а вот к шмелям это применение по законам физики оказалось невозможным. Загадочное насекомое опровергало все математические выводы ученых. Что они сделали? Попытались вписать шмелиный полет к формулам, исчисляющим подъемную силу авиалайнера, забыв о том, что самолет не умеет махать крыльями.
В итоге, получив парадоксальный вывод о невозможности полета земляной пчелы, ученые заявили, что «шмель летать не может, но летает, нарушая законы физики». Но мохнатое насекомое физику не изучало и на лекциях не сидело. Ежедневно шмелики, радостно гудя крыльями, показывали, насколько наука бессильна. Почему шмель летает?
Разгадка тайны шмелиного полета
Наука развивалась. Полет насекомого, то, с какой скоростью и как именно оно летает, удалось досконально снять на камеру. Взмахи крыльев просматривали в замедленном темпе, изучали траекторию движения. Какие выводы получили?
- При интенсивной работе крылышек, их края образуют воздушные завихрения. Завихи убираются, как только крыло перестает взмахивать.
- Эти завихрения воздуха обладают различной плотностью воздушного потока.
- Разница в давлении воздуха создает силу подъемную, которая и поднимает бомбуса в воздух.
Та же бабочка или комар не могут сбрасывать воздушные завихрения, их полет заложен на планировании в потоке воздушных масс. Шмель летает вопреки законам аэроанализа, ведь его работающие крылышки рождают большую аэродинамическую силу. А возвратно-поступательные взмахи крыльев делали исследования передвижения насекомого слишком сложными и непредсказуемыми для аналитики.
Аэродинамическая поверхность с подвижной амплитудой генерирует гораздо большую подъемную силу, чем жестко фиксированное крыло. И крылышки шмеля создают одновременно не только возвратно-поступательные, но и ритмически-колебательные движения (за секунду крыло бомбуса совершает 300-400 таких взмахов).
Доказательную базу привела в середине XX века женщина-физик из Корнельского университета Чжэн Джейн Ван. Она потратила много часов, моделируя за сверхмощным компьютером схему движения вихревых потоков, создаваемых шмелиными крыльями, и сделала окончательный вывод: «Шмель не нарушает аэродинамические законы. Его полет зависит от крыльевых завихрений. А при полете самолета воздух обтекает его».
Чжэн отметила, что миф о полете земляной пчелы – это следствие неграмотного понимания инженерами-авиаконструкторами нестационарной газово-вязкой динамики.
Лайнер, выстроенный со строгим соблюдением шмелиных пропорций, никогда бы не взлетел. Принципы работы крыльев земляной пчелы невозможно применить для авиастроения. Но в будущем, если появится модель вертолетов с гибкими, эластичными лопастями, полет шмеля пригодится авиаконструкторам!
Загрузка...
