Пчелните пити съдържат отговора на един спорен практически въпрос
Кръстю Кръстев
Метаболизмът на захари е свързан с приемане на кислород и отдаване на въглероден диоксид и водна пара. За животните, които обитават жилища, е нужно жилището да е устроено така, че да осигурява достатъчен въздухообмен. Излизане на обеднения на кислород и обогатен на въглероден диоксид и вода въздух от помещението и навлизане на въздух с реципрочни характеристики е условие за обитаемостта на жилището.
Важно значение има и друг фактор – топлината. В районите със зима и ниски температури тя е важна причина за обитаването на жилища изобщо. Стените на помещението забавят отдаването към околната среда на генерираната от организма топлина. Така въздухът в жилището може да има по-висока температура от външния въздух. Топлината напуска жилището по два начина – през стените (радиация) и с излизащия в резултат на въздухообмена въздух.
Разликите в химичния състав и температурата на влизащия и на излизащия от кошера въздух обуславят голямото значение на въздухообмена (вентилацията) на пчелното жилище. Този обмен трябва да тече с такава скорост, че да позволява достатъчен приток на свеж въздух, но не и – когато разглеждаме семейството през зимата – прекомерна загуба на топлина.
Архитектурата на пчелното гнездо ни показва в кои направления се осъществява вентилацията. Питите висят вертикално в пчелното жилище, разположени на определено разстояние една от друга. Въздухът не би могъл да преминава напречно през тях; би могъл да се движи само между тях. В разстоянията между питите, наричани в пчеларската практика междурамия, са разположени и самите пчели, които при желание имат способност да направляват движението на въздуха чрез вентилиране с криле. Важността на тези разстояния е толкова голяма, че е логично разглеждането на вентилацията на пчелното жилище да започне от преминаването на въздуха през тях.
ЗНАЧЕНИЕТО НА ПЧЕЛНОТО РАЗСТОЯНИЕ
Откритието на Лангстрот, че пчелите не запълват с восък или прополис разстояние от около 9 мм дава възможност за отглеждането им в разборни кошери, от които пчелните пити лесно могат да бъдат изваждани отгоре без повреждане. Практическото значение на откритието е огромно, но често с това се ограничава важността, която бива приписвана на пчелното разстояние. Разстоянието обаче си е било същото и преди разработването на разборния кошер и вероятно има своята биологическа функция.
Möbus (1990 Damp, condensation and ventilation) разглежда значението на пчелното разстояние във връзка с вентилацията в пчелното жилище. Разсъжденията му се основават на добре известни елементи от устройството на пчелното гнездо, както и на съвсем прости физични закони.
Пчелните пити не са с еднаква дебелина във всичките си части, което означава и че пчелното разстояние не е еднакво във всички части на гнездото. В зоните с работническо пило питите имат дебелина около 24–25 мм, а разстоянието между питите е 10–12 мм. В участъците с мед обаче питите са удебелени, а пчелното разстояние е намалено наполовина – достатъчно за преминаване на само една пчела. Добре известно е, че медът винаги бива разполаган над пилото, което ще рече и – в преобладаващата си част – над зимното кълбо.
Движението на флуид (газ или течност) край твърдо тяло се подчинява на определени аеродинамични закономерности. Потокът на газа тече с по-висока скорост, колкото по-далече е от повърхността на твърдото тяло. С приближаване до повърхността движението се забавя, докато на микроскопично ниво напълно спре в непосредствена близост до твърдото тяло. Градиентът на намаляване на скоростта с приближаване до повърхността е огромен – факт с голямо значение в разсъжденията на Möbus. Така колкото по-голям е проходът, през който тече газът, толкова по-голяма би могла да бъде скоростта му.Логично следва изводът, че пчелното гнездо съдържа своеобразна аеродинамична бариера, препятстваща излизането на въздуха нагоре. Стеснените разстояния между участъците с мед над зимното кълбо силно намаляват потока на въздуха. Самите пчели, чрез архитектурата на гнездото си, показват откъде не искат да излиза въздухът. Ширината на проходите между питите показва най-добре и накъде пчелите биха искали да излиза отработеният въздух – надолу, където е имало пило или мед който е бил консумиран. Отговорът на пчелите на прекомерното повишаване на въглеродния диоксид, влажността или температурата в гнездото е вентилиране на определен, най-често неголям брой пчели в тази изискваща най-малко усилия посока. Движението на въздуха надолу би срещнало най-малко аеродинамично съпротивление.
НАКЪДЕ ВЕНТИЛИРАТ САМИТЕ ПЧЕЛИ?
Möbus провежда редица наблюдения на стъклен наблюдателен кошер за установяване на посоката, в която пчелите вентилират. На първо място, наблюденията му показват, че вентилиращи пчели почти няма, докато не започне силна паша или обилно хранене със захарен сироп. Дори и в такива условия обаче липсват вентилиращи пчели между удебелените участъци с мед в горната част на питите. Вентилиращите пчели се позиционират в по-ниските части на гнездото, където пчелното разстояние е по-голямо. Наблюденията показват и че по-голямата част от вентилиращите пчели застават вертикално, с глава нагоре, придвижвайки с криле въздуха надолу. Практически отсъстват пчели, които да придвижват въздуха нагоре (застанали с глава надолу). Möbus предлага хипотезата, че това позициониране е основано на гравитацията, която пчелите усещат. Една част от вентилиращите пчели са били в хоризонтално положение. При тях силно са преобладавали пчелите, придвижващи въздуха към входа на кошера (с глава обратно на входа).
Сега идва интересното – Möbus обръща наблюдателния кошер наопаки (при което дъното става таван)
Съществена промяна обаче не настъпва. Пчелите продължават да извършват своите дейности, а майката да снася. Положенията на вентилиращите пчели също остават непроменени. Болшинството пчели отново тласкат въздуха надолу, бивайки застанали вертикално, с глава, сочеща нагоре. Това наблюдение има много голяма стойност, защото след завъртането на кошера входът е горе, а преди това е бил долу. Ако нормалният път на въздухообмена беше нагоре, пчелите би трябвало да тласкат въздуха нагоре, още повече сега, когато входът е в горната част на кошера, а аеродинамичното съпротивление на междурамията е по-малко в посока нагоре отколкото надолу. И в двете положения на кошера обаче вертикално разположените пчели вентилират надолу. Очевидно това поведение е заложено у тях, бивайки съобразено със заложените у тях усещане за гравитация и архитектура на пчелното гнездо. Те няма как да „знаят“, или по-скоро да съобразят поведението си с това, че след завъртането удебелените участъци с мед са под гнездото, защото тази не е естествената подредба.
Посоката, в която вентилират пчелите, просто следва посоката на естествено осъществяващия се въздухообмен в нормалното пчелно гнездо. Активно вентилиране от пчелите рядко се налага, защото проходите между питите в долната част на гнездото са достатъчно широки, за да осигурят пасивно излизане на отработения въздух в повечето случаи. Това важи и за зимното кълбо, в което нито се дехидратира нектар, нито пък има достигане на някакви твърде високи температури. В този случай пасивната вентилация надолу е достатъчна, а горна вентилация би отнемала от топлината, произведена от пчелите, което би наложило повишена консумация на мед.
