Состав газовой среды в пчелином жилище определяется в основном количеством кислорода, потребляемого членами семьи, и выделяемого ими углекислого газа, а также уровнем аэрации жилища. Расход кислорода и выделение углекислого газа происходят в процессе дыхания пчел, интенсивность которого зависит от их физиологического состояния. Аэрация жилища связана с диффузией воздуха через стенки жилища, лепковые отверстия и другие щели. Этот процесс в значительной мере интенсифицируется пчелами-вентили-ровщицами и потому зависит от уровня их активности.
Дыхание
Дыхательная система пчел, как и других насекомых, обитающих в воздушной среде, представлена мелко-разветвленной сетью трахей, проникающих в различные органы и клетки тела. Развитие такого типа дыхательной системы связано с переходом насекомых от жизни в водной среде >к обитанию в открытой атмосфере, что стимулировало изменение покровов тела в сторону ограничения затрат воды через испарение. Одновременно снижалась проницаемость тела и для газов. Все это и определило пути развития дыхательной системы, которая сформировалась в процессе впячивания, проницаемых для газов и воды, покровов внутрь тела (М. С. Гиляров, 1970).
Функционирование дыхательной системы насекомых основано на диффузия газов и водяных ларов. При этом диффузия кислорода происходит быстрее, чем углекислого газа. Однако в связи с высокой растворимостью и проницаемостью в ткани углекислоты она не застаи-
вается в трахеях. Частично углекислый газ удаляется и через покровы тела.
Отношение .между объемом выделяемого углекислого газа и потребляемого за то же время кислорода, называемое дыхательным коэффициентом, зависит от состава окисляемых веществ. Так, при углеводном питании объем выделяемой углекислоты равен объему потребляемого кислорода (дыхательный коэффициент равен
единице). При окислении белков и жиров углекислоты выводится меньше, чем усваивается кислорода (дыхательный .коэффициент составляет соответственно 0,79 и 0,71). Величина дыхательного коэффициента зависят от условий жизни и стадий развития пчел, а также состава газовой среды.
Рецепторы углекислоты
При регулировании микроклимата .пчелиных семей особого внимания заслуживает анализ функциональных свойств рецепторов углекислого газа. Они, как отмечалось выше, расположены на антеннах и выполняют одновременно функцию тепловых рецепторов, что имеет важный биологический смысл.
В злектрофизиоло.гических экспериментах В. Лагера (1964) показано, что рецептор реагирует повышением электрической активности на увеличение концентрации углекислого газа. Так, после изменения концентрации углекислоты с 0,03 до 0,5%, 2,5, 10 и 25% количество импульсов, генерируемых рецептором, возрастает соответственно в 3, 4, 5, 8 раз.