Układ krążenia

Układ krążenia pszczół jest otwarty. Serce działa jak pompka, wprawiając w ruch hemolimfę, która wypychana jest w kierunku głowy, aby dostarczyć wszystkich niezbędnych składników odżywczych mózgowi oraz innym tkankom. Następnie hemolimfa przepychana jest, dzięki nieustannemu pompowaniu, w dół i do odwłoka pszczoły. Z sercem współpracują worki powietrzne, które zaopatrują ten narząd w tlen. Podczas snu i odpoczynku worki powietrzne powiększają swoją objętość. Jest to związane z częstotliwością akcji serca. W ten sposób serce otrzymuje tlen wtedy, gdy go potrzebuje. Ponadto, o czym bardzo rzadko się wspomina, w ciele pszczoły znajdują się rurki, przez które hemolimfa jest dostarczana do każdego zakamarka ciała m.in. do czułków.

Serce pszczoły zlokalizowane jest wzdłuż dłuższej osi pszczoły, przy grzbiecie. Ściany serca składają się z trzech warstw: błony wewnętrznej (łac. intima), błony mięśniowej (łac. muscularis) i błony zewnętrznej (łac. extima). Błona wewnętrzna jest bezkomórkowa i wyściela wnętrze serca. Trudno ją rozróżnić od sarkolemy¹ mięśni okrężnych serca bez odpowiedniego mikroskopu. Najlepiej widać tę warstwę w aorcie. Błona mięśniowa otacza intimę niemal całkowicie. Składa się z pojedynczej warstwy płaskich włókien ukształtowanych w półkole z boku serca i prawie całkiem okrążających jego światło w tyle. Serce jest przeźroczyste. Jak dowiecie się dokładniej z rozdziału XVI, jest ono przyczepione do przepony. Budowa serca i aorty jest taka sama u wszystkich kast, chociaż, oczywiście, różnią się wielkością.

By hemolimfa mogła się wlać do komór serca, muszą mieć one mniejsze ciśnienie niż panujące w odwłoku. Kiedyś uważano, że między uderzeniami serca mięśnie przepony kurczą się, rozciągając ściany komór na boki i powiększając objętość organu, co doprowadza do zmniejszenia ciśnienia we wnętrzu serca i wpłynięcia hemolimfy przez ostia do środka. Teraz wiemy, że mięśnie serca po prostu się kurczą i pompują hemolimfę, podobnie jak nasze serce krew. Skurcz przebiega falą od pierwszej komory (położonej najbliżej końca odwłoka), przez kolejne, pompując hemolimfę ku głowie. Serce pszczoły, podobnie jak nasze, nie wymaga udziału zewnętrznego układu nerwowego, lecz jest kontrolowane przez skurcze własnych włókien mięśniowych.

Po ostatniej, piątej komorze, serce zwęża się w aortę. Jest ona umięśniona od strony serca, a następnie wchodząc w pierwszy segment odwłoka staje się bezmięśniową, chitynową rurką, bez nabłonka. Aorta tuż po przejściu przez stylik (przewężenie między odwłokiem a tułowiem) tworzy spiralę, składającą się z około 18 ostrych zakrętów, po czym wyprostowuje się i między dwoma długimi mięśniami niebezpośrednimi lotu (czytajcie więcej w rozdziale XVI) przedostaje się do głowy, gdzie spoczywa na przełyku. Możliwe, że spirale aorty służą do wymiany ciepła, ponieważ tułów jest cieplejszy od odwłoka. Dzięki temu mięśnie mogą oddawać ciepło hemolimfie i się schładzać, a jednocześnie hemolimfa się rozgrzewa i chociaż częściowo wyrównuje temperaturę między głową i odwłokiem, co pomaga m.in. szybciej rozgrzać się pszczole w chłodniejsze dni.

Ponadto podobne struktury, zwane również pomocniczymi sercami (ang. auxiliary hearts), usprawniają przepływ hemolimfy w skrzydłach (organy bardzo podobne do tego przy czułkach). Niestety, oprócz dokładnego opisu struktury ampułki w głowie, nie znalazłyśmy opisu innych pomocniczych serc u pszczoły miodnej.

W kierowaniu przepływem hemolimfy biorą też udział obie przepony, opisane w rozdziale o mięśniach. Ruch hemolimfy jest wymuszony nie tylko przez samą pracę serca, lecz także przez pracę mięśni ciała pszczoły czy kurczenie się i rozkurczanie worków powietrznych.

Hemolimfa

Hemolimfa to niemal przeźroczysty płyn. W przeciwieństwie do krwi ssaków nie ma barwników wiążących tlen. Zawiera kilkaset rodzajów białek. Synteza składników hemolimfy zachodzi w ciele tłuszczowym. Składa się ona głównie z wody, nieorganicznych soli, węglowodanów, białek, hormonów (np. witelogeniny), lipidów, wolnych aminokwasów i komórek odpornościowych, makrofagujących (takich jak hemocyty). Ma pH na poziomie od sześciu do ośmiu. Stanowi 16–20% masy ciała owada. Należy jednak pamiętać, że jej zawartość i skład różni się w zależności od diety pszczoły i ilości wody w środowisku, a także stanu fizjologicznego owada. Zwykle także objętość hemolimfy zmniejsza się wraz z postępującym wiekiem pszczoły.

Tempo krążenia hemolimfy w ciele pszczoły zależy od temperatury, np. powyżej 22°C jest bardzo szybkie. W zimie pszczoły z płaszcza zewnętrznego kłębu narażone są na niższe temperatury (od 5 do 25°C) i ich tułów często ma ciepłotę niewiele wyższą od temperatury otoczenia. Tutaj należy podkreślić, że pszczoły podnoszą temperaturę ciała przez drżenie mięśni tułowia. Gdy jest zimno (ok. 5°C) szczególnie dużo hemolimfy gromadzi się w głowie pszczoły, a w czasie silnego mrozu przepływ płynu niemal się zatrzymuje. Oczywiście uderzenia serca również zależą od temperatury ciała. Jeśli tułów ma 30°C, to serce pszczoły pulsuje z prędkością 250 uderzeń na minutę.

1 - Sarkolema to błona komórkowa pojedynczego włókna mięśniowego.

2 - Hemocel to wypełniona płynem przestrzeń między ścianą ciała a narządami wewnętrznymi.

Zamów prenumeratę czasopisma "Pasieka"