СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЛЕЗНЫХ НАСЕКОМЫХ ПЕРЕД ВХОЖДЕНИЕМ В АНАБИОЗ, ЗИМОВКУ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD OF DETERMINING PHYSIOLOGICAL STATE OF BENEFICIAL INSECTS BEFORE ENTERING INTO ANABIOSIS, HIBERNATION, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Предлагаемое изобретение относится к области ветеринарной энтомологии, в частности, для определения физиологического состояния полезных насекомых перед наступлением анабиоза, зимнего покоя.
Физиологическое состояние полезных насекомых перед зимовкой позволяет прогнозировать зимостойкость насекомых в весеннем сезоне, контролировать состояние покоя, правильность применения зоотехнических приемов обслуживания полезных насекомых.
До настоящего времени для определения физиологических состояний перед зимовкой использовались косвенные методы.
Определение силы семьи в улочках, результаты системных наблюдений зоотехнического учета в предзимовочный период рамкой-сеткой с квадратами 5×5 см каждые 12 дней.
Известен способ определения физиологического состояния полезных насекомых - патологоанатомическое вскрытие с исследованием внутренних органов под микроскопом (1).
Известен также способ определения физиологического состояния организма полезных насекомых путем анатомирования, вычленением гипофаренгиальных (глоточных) желез, жирового тела с последующим сравнением по критериям Маурицио-Гесса и текстовыми описаниями физиологических изменений. После отбора насекомых их помещают в консервирующую жидкость (формалин, жидкость Буэна, спирт). Исследование проводят под микроскопом с применением подсветки лампой накаливания. Учет результатов проводят по окраске и морфологии (2) (Прототип).
При этом способе исследования органы теряют естественную окраску, необходимую эластичность, естественную форму, зернистость.
Потеря естественной окраски - один из главных неблагоприятных факторов способа, так как у исследователя отсутствует возможность различать не только цвет, но и оттенки, полутона в окраске органа - прозрачные, белые, кремовые, желтые, светло-коричневые.
Нежелательным фактором является наличие высокой температуры светового потока.
Из-за крайне малой величины исследуемый орган невозможно закрепить на основании, добиваясь неподвижности, так как капля охлаждающей жидкости тоже имеет малые размеры 1,2-1,3 мм и, как следствие, тоже высыхает вместе с исследуемым органом насекомого.
Ранее широко применяемая практика исследования под тонким покровным стеклом также является неэффективной, так как исследуемый орган деформируется весом покровного стекла.
Неблагоприятно отражается на способе наличие большого освещенного поля, которое не требуется.
В задачу исследования входило разработать более точный и простой способ определения морфологических изменений внутренних органов полезных насекомых, не требующий значительных затрат.
Сущность предложенного способа состоит в следующем: берут свежий натальный препарат жирового тела, гипофаренгиальной железы, пчел, шмелей, ос-листорезов. Органы погружают в физиологический раствор на предметном столе под бинокулярной лупой МБС-2 или аналогичной. Далее с помощью измерительной шкалы линейки-окуляра лупы проводят измерение органов, характеризующих состояние насекомого. Затем дают подсветку с трех точек источником искусственного освещения, воспроизводящим цветовую температуру, соответствующую 4000-4125 К. Источником освещения является источник СИД/LED, не дающий искажений цветности объекта. Световой поток сужают применением светонепроницаемых диафрагм с отверстиями 1,0-1,5 мм. Использование подсветки с температурой менее 4000 К является нерациональным, так как дает искажение цвета исследуемого органа, а применение подсветки более 4500 К нагревает натальный препарат, что влияет на точность измерений. Учет результатов ведется по цветности анатомированного органа от прозрачного до более темного. Наличие маточного молочка в альвеолах делает цвет гипофаренгиальной железы (далее в тексте ГФЖ) более темным, а выкармливающую способность пчел более высокой. Наличие зернистости и включений в жировое тело (далее в тексте ЖТ), его толщина и хлопьевидность определяют более высокую зимостойкость пчелиных семей и пчел (таблица 1).
Пример 1
В августе 2011 года две группы пчел получали осеннее развитие на двух типах медоносов. Опытная группа - на культуре Козлятник восточный. Контрольная группа - на осеннем луговом разнотравье. В сентябре 2011 года в каждой группе было помечено по сто одновозрастных пчел, по 50 пчел из каждой группы были препарированы с вычленением гипофаренгиальной железы. Пчелы опытной группы имели показатели гипофаренгиальной железы (далее в тексте ГФЖ) 3,5-4,0 балла. Анатомирование проводилось под изобретенной нами системой подсветки холодным светом с температурой 4000-4125 К и дало увиденную нами окраску ГФЖ светло-кремового цвета. Окраску железе дало наличие маточного молочка. Пчелы контрольной группы показали развитие ГФЖ 3,0-3,5 балла и цветность органа светло-желтого цвета. Были поставлены предварительные выводы: пчелы опытной группы весной 2012 года будут обладать более высокой выкармливающей возможностью. Весной 2012 года оставшиеся пчелы были анатомированы. Пчелы опытной группы показали развитие ГФЖ 3,5-4,0 балла, приступили к выкармливанию расплода 20 февраля 2012 года, а пчелы контрольной группы 13 марта, что на 22 дня раньше.
Применение подсветки холодным светом дало возможность делать более точные выводы о перспективах развития пчелиных семей, т.к. при прогнозировании учитывается окраска исследуемого органа.
Пример 2
В августе 2010 года две группы пчел развивались на двух типах медоносных культур. Опытная группа - на культуре Козлятник восточный, контрольная - на осеннем луговом разнотравье. Осенью 2010 года по сто пчел из групп были помечены краской. По 50 пчел из групп были анатомированы с вычленением жирового тела (далее в тексте ЖТ). Пчелы опытной группы показали развитие ЖТ 4,5-5,0 балла. ЖТ было хлопьевидным с включениями коричневого цвета. Пчелы контрольной группы дали степень развития ЖТ 3,5-4,0 балла. Жировые накопления - студенистые и прозрачные, толщина - незначительная. Были сделаны предварительные выводы: опытная группа имеет более высокую продолжительность жизни. Весной 2011 года по цветовым меткам было обнаружено пчел опытной группы 37 штук (74%), пчел контрольной 6 штук (11%). Предварительные выводы подтвердились - пчелы, имеющие более высокую степень развития ЖТ, имеют более высокую продолжительность жизни. Предварительные выводы с учетом цветности и плотности ЖТ являются достоверными, но возможны только при применении многоточечной подсветки холодным светом с температурой 4000-4125 К.
Пример 3
В феврале 2013 года в крупном подмосковном шмелеводческом хозяйстве были сформированы две группы шмелесемей. Все семьи шмелей имели угнетенное малоподвижное состояние и невысокую летно-опылительную активность. Опытной группе была предложена пыльца для питания другого геоботанического происхождения, а контрольная получала привычное пыльцевое питание. По 10 маток из каждой группы были анатомированы с вычленением жирового тела (далее по тексту ЖТ). Матки шмелей опытной группы имели через двадцать дней более толстое, рыхлое, темное и хлопьевидное ЖТ, чем матки контрольной группы. Поставленные нами предварительные выводы подтвердились - смена привычной пыльцы на пыльцу другого геоботанического происхождения изменило качество и морфологию ЖТ, общее физиологическое и рабочее состояние в лучшую сторону. Подобное исследование можно проводить только с применением многоточечной подсветки холодным светом с температурой 4000-4125 К. Подобная характеристика не дает искажения цветности органа. При исследовании мы видим объективную картину изменений морфологии внутренних органов шмелей при смене питания.
Пример 4
В 2010 году на исследовательской пасеке в Рязанской области была выведена партия пчеломаток. Потребовалось определить будующую продуктивность маток. Все матки были сестрами и обладали сходным генетическим материалом. Десять маток из выведенных были анатомированы с извлечением яичников. В извлеченных яичниках было подсчитано количество яйцевых трубочек. Опираясь на заранее известную информацию о том, что матки, имеющие 150 трубочек в яичниках, являются малопродуктивными в разведении, были оставлены только матки из семей, где количество трубочек было более 250. Матки из группы малопродуктивных были оставлены в качестве контрольной группы для получения научной информации и проверки метода определения физиологического состояния пчел. После искусственного оплодотворения матки приступили к яйцекладке.
Подсчет выведенного расплода предложенным методом подтвердил предположение о связи количества яйцевых трубочек в пчеломатке и ее будущей продуктивности.
Предложный способ обеспечивает достоверность при исследовании жирового тела, гипофарингиальной железы и яичников.
Устройство для осуществления способа определения состояния полезных насекомых перед вхождением в анабиоз, зимовку включает (фиг.1):
- многопортовый разветвитель USB (1), подставку-консоль (2) с винтовым зажимом (3) для закрепления на поверхности стола;
- светодиодные фонарики (4) на гибком основании от трех до шести штук в зависимости от потребности исследователя;
- светонепроницаемые диафрагмы (5) с отверстием для сужения светового потока (6);
- блок питания от сети переменного тока или шины USB системного блока офисного компьютера.
При исследовании анатомированных органов под бинокулярной лупой необходимо сравнивать разные участки органа по цветности. Наличие четырех фонариков позволяет рассматривать два участка, а наличие шести фонариков - три участка, что является достаточным для достоверного результата. Гибкие основания позволяют максимально точно разместить фонарики над прозрачными исследуемыми участками, подсвечивая их сверху и снизу при отраженном или проходящем свете, с температурой 400-4125 К, что позволяет резко повысить прозрачность и доступность исследуемого материала.
Применение способа позволяет:
- сохранять эластичность исследуемых органов; естественную форму; зернистость;
- органы не теряют естественную окраску, что позволяет более объективно судить о морфологических изменениях;
- отсутствие высокой температуры светового потока за счет применения СИД/LED подсветки.
Для учета результатов используют критерии Маурицио-Гесса.
Предложенный способ позволяет удобно закреплять препарат без деформации.
При применении способа органы не теряют естественную окраску, что позволяет объективно судить о морфологических изменениях.
Способ определения физиологического состояния полезных насекомых перед вхождением в анабиоз, зимовку и устройство для его осуществления значительно повысит качество прогнозирования зимостойкости пчел, выкармливающую возможность пчел в весеннем сезоне, яйценоскость маток.
Предложенный способ апробирован нами с положительными результатами на образцах органов медоносных пчел на пасеках НИИ Пчеловодства (Россия, Рязанская область) в количестве 200 штук. Близкие по достоверности результаты были получены в микробиологической лаборатории ФГОБУ ВПО «Московская государственная академия ветеринарной медицины и биотехнологии имени К.И. Скрябина». В 2012 году способ апробирован в условиях карантинной пасеки Лаборатории болезней пчел Института экспериментальной ветеринарии имени Г.Я. Коваленко Россельхозакадемии.
Предложенный способ определения физиологического состояния полезных насекомых перед вхождением в анабиоз, зимовку и устройство для его осуществления найдут широкое применение в научно-исследовательских учреждениях, учебных заведениях, ветеринарных клиниках, профильных организациях пчеловодной отрасли, опытных станциях по пчеловодству.
Источники информации
1. Ж. Пчеловодство - 2010. - №4, с. 16-19.
2. Труды НИИ Пчеловодства. - Рязань. 1974. - Вып.9. - с. 57-65.
3. Maurizio A. Pollernergahrand und Lebensvorgange bei der Hohigbiene (Apis Melifera) Landwiertsch. Jahrb-Schweis - 1954. - 68 - p.115-182 (Прототип).
Таблица 1
Видимые характеристики органов полезных насекомых (пчел) с использованием многоточечной подсветки холодным светом 4000-4125 K
№ пп
Гипофаренгиальная железа (ГФЖ)
Жировое тело (ЖТ)
Степень развития, в баллах
1.
Хорошо видимы боковые каналы. Альвеолы прозрачные, недоразвитые.
Прозрачно, не развито, просвечиваются внутренние органы.
1
2.
Боковые каналы хорошо видны. АльвеолыСлабо-прозрачные, округлой формы.
Жировая ткань однослойная плоская,голубовато-белая, полупрозрачная, без видимых включений.
2
3.
Боковые каналы видны плохо, альвеолы белого цвета.
Жировая ткань складчатая, клетки бело-серые округлые без включений.
3
4.
Альвеолы темно-серого цвета, желтые боковые каналы не видны.
Жировая ткань многослойная складчатая, клетки округлые, хорошо выраженные, цвет кремовый.
4
5.
Жировая ткань многослойная и многоскладчатая, клетки большие округлые, желто-коричневого цвета, есть включения.
5