Pszczoły i rośliny

Po ustąpieniu ostatniego zlodowacenia, około 10–12 tysięcy lat temu, w środkowej Europie zaczął się kształtować biotop, w którego skład weszły znane nam obecnie rośliny i zwierzęta. Jednym z gatunków były pszczoły miodne. Istnieją one na Ziemi od bardzo dawna. Z badań archeozoologicznych wynika, że pszczoły istniały już 200 milionów lat temu.

Wraz z rozwojem szaty roślinnej opuszczone przez lodowiec tereny zasiedliły pszczoły, które żywiły się dostarczanym przez kwiaty pyłkiem i nektarem. Przy okazji zbioru tych produktów zapylały odwiedzane przez siebie kwiaty.

Ta zależność pozwalała pszczołom przeżyć, a roślinom umożliwiała wydawanie nasion. Bez kwitnących roślin pszczoły nie miałyby co jeść, a rośliny nie mogłyby się rozmnażać. Taka zależność między gatunkami to symbioza. Dzięki niej środowisko jest utrzymywane w równowadze i nie dochodzi do jego zmian i degradacji.

Pszczoły

Na terenie naszego kraju opisano aż 500 gatunków owadów określanych jako pszczoły. Do nich należą pszczoły miodne, które tworzą wieloletnie rodziny, składające się z tysięcy osobników. Te pszczoły użytkujemy w naszych pasiekach. Pozostałe gatunki żyją samotnie.

Jedynie trzmiele, a jest ich u nas niespełna 30 gatunków, tworzą okresowe rodziny, wymierające przed zimą (przetrwają tylko zapłodnione królowe). Wszystkie te owady zależne są od obecności roślin wytwarzających kwiaty i wzajemnie, powstawanie nasion jest uzależnione od pracy pszczół na kwiatach.

Hodowana przez pszczelarzy pszczoła miodna pochodzi z terenu Europy, Afryki i blisko-wschodniej Azji. Gatunek ten dzieli się na kilkanaście odmian geograficznych, czyli ras. Różnią się one nieznacznie od siebie kolorem i przystosowaniem do warunków klimatycznych właściwych dla obszarów, z jakich pochodzą.

Ale pszczoły miodne wszystkich ras tworzą podobne rodziny i mają taką samą biologię rozrodu.

Ze względu na wyjątkową przydatność gospodarczą, pszczoły zostały zasiedlone niemal na całym świecie. Do Ameryki przewiezione zostały w XVII wieku, a do Azji i Australii w wieku XIX. Utrzymywane są dla zapylania roślin rolniczych i produkcji miodu, a także innych produktów pszczelich: wosku, pyłku kwiatowego, pierzgi, mleczka, propolisu oraz jadu.

Rodzina pszczela

Pszczoły nie żyją pojedynczo, lecz tworzą rodzinę składającą się z tysięcy robotnic, jednej matki pszczelej oraz występujących sezonowo trutni. Robotnice to samice, u których narządy rozrodcze są silnie zredukowane, za to dobrze wykształcone są organy służące do wykonywania prac pozwalających rodzinie pszczelej przeżyć i rozwijać się.

Matka pszczela, zwana królową, ma dobrze rozwinięte narządy rozrodcze i zajmuje się składaniem jajeczek, z których powstają nowe osobniki. Oprócz tego wydziela hormony, które integrują wszystkie pszczoły w dobrze działającą społeczność.

Trutnie to samce i ich jedyną powinnością jest zapłodnienie młodej matki pszczelej. Występują wiosną i w pierwszej części lata, gdy pojawiają się młode królowe.

Rośliny

Dostarczanie pożywienia dla pszczół jest wynikiem przystosowania roślin do zapylania przez owady. Kwiaty konkurują między sobą o zwabienie jak największej liczby zapylaczy. Wykształciły w tym celu środki wabiące: pokarmowe (czyli pyłek i nektar) oraz sygnalizacyjne (barwy i kształty kwiatów oraz ich zapach).

Rzadko się zdarza, aby rośliny owadopylne miały niepozorne, zielone kwiaty. W procesie ewolucji większe możliwości reprodukcji miały rośliny skutecznie przywabiające owady zapylające, czego efektem jest wielka różnorodność barw i kształtów kwiatów.

Kwiaty owadopylne mają zazwyczaj jaskrawe barwy, żywo kontrastujące z otoczeniem. Zabarwione są płatki korony, niekiedy także działki kielicha i niektóre liście. Różne są kształty kwiatów i rozmieszczenie barw, które przybierają formę wskaźników i sygnałów, mających ułatwić owadom znalezienie drogi do nektaru.

Małe kwiaty skupione są w kwiatostany, dzięki czemu są lepiej widoczne na tle otoczenia. Wabiąco na owady działa zapach, który powstaje w wyniku wydzielania olejków eterycznych w gruczołach zapachowych zlokalizowanych najczęściej w płatkach korony.

Nektar

Nektar to słodka ciecz wydzielana przez gruczoły roślinne zwane nektarnikami. Znajdują się one w kwiatach większości roślin owadopylnych – są to nektarniki kwiatowe. Niektóre rośliny mają nektarniki pozakwiatowe, umiejscowione na liściach, przylistkach, ogonkach liściowych i działkach kielicha.

Nektarniki są zbudowane z dużych komórek tkanki wydzielniczej ułożonych w kilku warstwach. Wydzielany przez nie nektar wydobywa się na powierzchnię nektarnika przez przekształcone aparaty szparkowe lub bezpośrednio przez nabłonek.

Nektarniki kwiatowe zlokalizowane są tak, by owad w trakcie poszukiwania pokarmu dokonał zapylenia krzyżowego kwiatu. Na ogół znajdują się na dnie kwiatowym, co sprawia że owad w trakcie pobierania nektaru ociera się o pręciki i słupek kwiatu. Nektarniki pozakwiatowe mają niewielkie znaczenie dla owadów, gdyż wydzielają mało nektaru.

Spadź

Spadź to słodka, lepka substancja produkowana przez niektóre gatunki owadów odżywiających się sokiem roślinnym. Są to mszyce, czerwce i miodunki, które w zasadzie są szkodnikami roślin, ponieważ nakłuwają liście i korę młodych pędów, i pobierają soki z tkanki przewodzącej.

Sok roślinny zawiera dużo cukrów i niewiele białek i aminokwasów, które są potrzebne do rozwoju pobierających go owadów. By zaspokoić zapotrzebowanie na białka, muszą one pobierać bardzo duże ilości soku, który po wstępnym przetrawieniu wydalają na zewnątrz.

To właśnie spadź, która zawiera bardzo dużo cukrów oraz pewne ilości innych substancji pochodzących z soku roślinnego, a więc białka, aminokwasy, sole mineralne, garbniki, żywice i inne substancje nadające miodom spadziowym specyficzny smak i aromat.

Spadź wydzielana przez czerwce spływa w postaci dużych kropli, a spadź mszyc wyrzucana jest na niewielką odległość w postaci drobnych kropelek. Opada ona na znajdujące się niżej liście, pędy, gałęzie, a w latach masowego wystąpienia mszyc i czerwców także na rośliny pod drzewami i na ziemię.

W świeżej spadzi stężenie cukrów wynosi od 5 do 18%. Spadź szybko wysycha i zawartość suchej masy wzrasta do 35-50%. W takim stanie jest najchętniej pobierana przez pszczoły. Suchą masę spadzi stanowią głównie cukry, których jest około 90%.

Wśród nich najwięcej jest cukrów prostych – glukozy i fruktozy oraz dwucukru sacharozy. Spadź w odróżnieniu od nektaru zawiera pewne ilości innych dwucukrów: maltozę, trehalozę i galaktozę oraz trójcukry: melecytozę i rafinozę.

Poza tym są w niej wielocukry zwane dekstrynami. Związki azotowe, których w suchej masie spadzi jest około 5% to enzymy i aminokwasy. Wśród soli mineralnych, których w spadzi jest ponad 1% przeważają związki potasu wapnia i sodu, a w mniejszych ilościach występują żelazo mangan i magnez.

Świeża spadź ma barwę jasną, ale po pewnym czasie ciemnieje na skutek zanieczyszczenia kurzem i rozwoju glonów i grzybów.

fot.© Jerzy Jóźwik

Pyłek

Najważniejszym i niezastąpionym pokarmem pszczół jest pyłek kwiatowy. Są to męskie komórki rozrodcze roślin nasiennych, wytwarzane w pylnikach kwiatów w bardzo dużych ilościach. Pyłek spełnia ważną funkcję w przywabianiu pszczół do kwiatów.

Pszczoły zbierają pyłek i przy okazji przenoszą go na inne kwiaty, dzięki czemu dochodzi do zapylenia krzyżowego. Pyłek jest źródłem białka, tłuszczów, soli mineralnych, witamin oraz węglowodanów. Wartość odżywcza pyłku wynika głównie z zawartości w nim białka oraz jego dostępności i strawności.

Zawartość białka w pyłku zależy od gatunku rośliny i wynosi 20 – 25%.

Pyłek zbierany jest z kwiatów przez pszczoły zbieraczki pyłku, wykorzystujące do tego przystosowania morfologiczne swojego ciała. Pszczoła na kwiecie zgarnia szczoteczkami przednich odnóży pyłek z pylników, po czym przekazuje go przy pomocy odnóży drugiej pary na odnóża trzeciej pary, gdzie składany jest w koszyczkach na zewnętrznej stronie goleni w kulki zwane obnóżami pyłkowymi.

Pyłek, który przyczepia się do powierzchni ciała pszczoły-zbieraczki też jest sczesywany i formowany w obnóże. Obnóża mają średnicę 2 – 3 mm, i ważą od 4 do 14 mg.

Barwa obnóży zależy od koloru pyłku, z którego zostały uformowane. Ze względu na wierność kwiatową pszczoła zbiera pyłek tylko z jednego gatunku roślin i dlatego obnóże w 97- 99% składa się z pyłku tej samej rośliny. Obnóża zbieraczki przynoszą do ula i składają w komórkach plastrów.

Tak zmagazynowany pyłek pszczoły ulowe zwilżają rzadkim miodem a następnie ubijają górną powierzchnią żuwaczek, by między warstwami pyłku nie pozostały wolne przestrzenie. Jeśli pyłek ten jest przeznaczony na zapas zimowy, pszczoły zalewają komórki do pełna dojrzałym miodem i pokrywają go cienką warstwą wosku.

W ciepłej atmosferze gniazda pszczelego w takiej mieszaninie zachodzą różne procesy, z których najważniejszym jest fermentacja mlekowa. Kwas mlekowy zakwasza i konserwuje pierzgę, tak bowiem nazywa się przetworzony w ten sposób pyłek.

Dopiero z pierzgi przygotowywana jest specjalna mieszanina, którą młodsze pszczoły karmicielki podają trzydniowym i starszym larwom pszczelim. Pierzga jest też spożywana przez młode pszczoły, co wydatnie poprawia ich kondycję i pozwala odłożyć zapasy w postaci ciała białkowo-tłuszczowego w części osierdziowej odwłoka.

Szczególnie ważne jest to dla pszczół, których zadaniem jest przeżyć zimę.

Rośliny pożytkowe

Rośliny dostarczające pszczołom nektaru i pyłku występują w siedliskach naturalnych, sztucznych i na polach uprawnych. Rośliny uprawne stanowiące często główny pożytek towarowy, to rzepik, rzepak, maliny, facelia, gorczyca jasna, ogórecznik lekarski, gryka, plantacje nasienne niektórych warzyw, koniczyna biała i czerwona, fasola wielokwiatowa i nostrzyk, a także sady i plantacje krzewów owocowych.

Pszczelarze starają się wykorzystać nieuprawiane grunty do polepszenia pożytków i wysiewają różne gatunki roślin miododajnych. Najczęściej uprawiane są rośliny rolnicze: facelia i ogórecznik.

Pożytki spadziowe

W Polsce największe znaczenie jako pożytki spadziowe mają świerk i jodła. Bardzo rzadko spadź występuje na sośnie, ale w latach licznego pojawienia się jej producentów, może dostarczać obfitego pożytku ze względu na wielkie areały lasów sosnowych.

Często spadziują drzewa liściaste: dęby, buki, klony, lipy, brzozy, wierzby, a także rośliny zielne – trzciny i żyto. Domieszkę ich spadzi często można spotkać w miodach nektarowych, rzadko jednak udaje się uzyskać czysty miód spadziowy z tych roślin.

Miód spadziowy ze względu na właściwości dietetyczne, jest bardzo poszukiwany na rynku.

Powstawanie miodu

Nektar jest przynoszony do ula przez pszczoły zbieraczki w wolu miodowym. Przeciętny pojedynczy ładunek nektaru waży 14-15 mg, ale przy bardzo obfitym pożytku i niewielkiej odległości od ula może to być nawet 40 mg. Dlatego dla zgromadzenia każdego kilograma miodu pszczoły muszą wykonać bardzo dużo lotów, co pochłania dużo energii.

Miód różni się od nektaru z którego powstał nie tylko zawartością wody, ale i udziałem poszczególnych cukrów. Główną masę miodów nektarowych stanowi glukoza i fruktoza, natomiast sacharozy jest niewiele, ponieważ została ona rozłożona przez enzymy.

Zwartość sacharozy może spadać w przechowywanym miodzie jeszcze kilka miesięcy po jego odebraniu, dopóki aktywne są obecne w nim enzymy. Rozkład cukrów złożonych do prostych wynika z potrzeb fizjologicznych pszczół, bowiem w przewodzie pokarmowym są przyswajane tylko glukoza i fruktoza.

Od wzajemnych proporcji tych dwóch cukrów w miodzie zależy szybkość jego krystalizacji. Miody z większą zawartością glukozy (na przykład z roślin krzyżowych) krystalizują szybciej niż te z przewagą fruktozy (z akacji, koniczyny, malin i drzew owocowych).