Способ определения толерантности пчел к переохлаждению

Изобретение относится к биологии и может быть использовано в экологии для определения адаптации к гипотермии. Для определения толерантности пчел к переохлаждению, обусловленному замерзанием жидких фракций тела, определяют температуру замерзания жидких фракций тела по его диэлектрической проницаемости. Изобретение снижает затраты труда и времени. 1 ил., 1 пр.

 

Изобретение относится к биологии и, в частности, к экологии и пчеловодству.

Известен способ определения толерантности пчел и других насекомых к переохлаждению по температуре кристаллизации жидких фракций их тела (Еськов Е.К., 1984, 1995). Способ основан на том, что жизнеспособность пчел, как и других насекомых, при охлаждении определяется температурой, при которой начинается замерзание гемолимфы, межклеточной и других внутренних биохимических растворов. С образованием кристаллов льда в клетках и межклеточных пространствах тканей и органов связаны их необратимые повреждения. Повышение внешней температуры и размораживание завершается для насекомого летальным исходом.

Реализация способа определения толерантности насекомых к переохлаждению по температуре кристаллизации в процессе замораживания заключается в следующем. Насекомое, например пчелу, помещают в морозильную камеру, в которой поддерживается температура ниже температуры замерзания. Поскольку эта температура зависит от физиологического состояния насекомых, температуру в камере необходимо поддерживать ниже некоторого минимального значения, необходимого для замерзания. Начало кристаллизации жидких фракций ее тела контролируют по температурному скачку, связанному с выделением тепла (при замерзании происходит выделение тепла). Поскольку замерзающее насекомое выделяет небольшое количество тепла, то для регистрации температурного скачка необходимо использовать термометры с небольшой тепловой инерцией. Этим требованиям удовлетворяют микротерморезисторы, термопары или другие термодатчики с высокой чувствительностью к изменению температуры. Термодатчики вводят в тело насекомого (пчелы) или прижимают к ее телу.

Недостаток известного способа связан с необходимостью использования комплекса приборов, что сопряжено с большими затратами труда и времени. Много времени требуется для установки определенной температуры в холодильной камере. Колебания температуры в ней не должны превышать ±0.5°C от экспериментально устанавливаемого значения, которое должно быть ниже минимального значения у анализируемой пробы насекомых. Высокая точность требуется от электротермометра (механические и ртутные термометры для этого непригодны).

Целью настоящего изобретения является определение толерантности пчел к переохлаждению по диэлектрической проницаемости их тела.

Поставленная цель достигается использованием связи между диэлектрической проницаемостью тела пчелы и температурой максимального переохлаждения, при которой происходит кристаллизация жидких фракций тела. Их диэлектрическая проницаемость определяется по продолжительности релаксации диполей молекул при воздействии высокочастотного электрического поля на пчелу.

Технический результат выражается в снижении затрат труда и времени на определение температуры, при которой происходит замерзание жидких фракций тела насекомого.

Пример. Исследования выполнены на рабочих особях медоносной пчелы в разные периоды их годового цикла жизни. Пчелы жили в их естественной среде в ульях стандартной конструкции. Возраст подопытных пчел летних генераций составлял от 10 до 30 суток, а зимовавших - от трех до пяти месяцев. Температуру кристаллизации жидких фракций тела пчел определяли микротермодатчиком электротермометра, контактирующего с телом пчелы, помещенной в холодильную камеру. Температура в ней автоматически поддерживалась на уровне - 17±0.5°С.

Для измерения диэлектрической проницаемости использовали измерительную систему «Диполь» (НТП «Тензор», г.Нижний Новгород), включавшую регистратор сигналов, выносной стробоскопический преобразователь и генератор импульсов, следующих с частотой 108 Гц. Пчел, помещаемых в торец коаксиального кабеля, подвергали зондированию измерительными сигналами пикосекундной длительности, а отклики регистрировали широкополосным стробоскопическим преобразователем. Временная развертка сигналов позволяла регистрировать их с интервалом дискретизации 2.5 пс и длительностью до 10 мкс. Сигналы отображались на мониторе компьютера. Погрешность действительной части диэлектрической проницаемости ε'(ω), определяемая по формуле Дебая, не превышала 2%.

Пчелы весенне-летних генераций замерзали в среднем при -5.1±2.2, а осенних, способных перезимовывать, выдерживали охлаждение от -7 до -15°С. В течение зимовки происходило некоторое понижение устойчивости к замерзанию. От ноября к январю температура замерзания повышалось на 1.5-2°С.

Охлаждению пчел от 20 до - 25°С сопутствовало неравномерное изменение времени релаксации дипольных моментов, что обусловлено неравномерностью динамики диэлектрической проницаемости. Понижение температуры до состояния холодового оцепенения (температура, при которой пчелы замирают и не сопротивляются дальнейшему охлаждению) сопровождалось повышением диэлектрической проницаемости тела пчел.

Значения действительной части диэлектрической проницаемости (ε') зависели от сезонной и возрастной изменчивости физиологического состояния пчел. В фазе оцепенения пчел летних генераций ε' составляло 54.2±2.4, у осенних - 24.1±1.9, у зимних - 25.2±3.7 (см. чертеж).

Дальнейшему охлаждению пчел сопутствовало вначале некоторое понижение значения действительной части диэлектрической проницаемости. Динамика этого процесса нарушалась при охлаждении, приближающегося к началу замерзания жидких фракций тела пчелы. В фазе кристаллизации значение ε' возрастало. У пчел летних генераций ε' достигало 44.3±1.6, у осенних - 20.2±1.1, у зимних - 20.3±0.7 (см. чертеж).

Таким образом, значения температуры замерзания, зависящие от физиологического состояния пчел, тесно связаны с их диэлектрической проницаемостью. Поэтому по изменениям диэлектрической проницаемости пчел, как и других пойкилотермных животных, можно определять изменение их толерантности к переохлаждению.

Источники информации

1. Еськов Е.К. Температура максимального переохлаждения у медоносных пчел и ее филогенетическая специфичность.// Известия АН СССР. Серия биологическая. 1984. №4. С.535-542.

2. Еськов Е.К. Экология медоносной пчелы. Рязань: Русское слово. 1995. 392 с.

Способ определения толерантности пчел к переохлаждению, обусловленному замерзанием жидких фракций тела, отличающийся тем, что температуру замерзания жидких фракций тела определяют по его диэлектрической проницаемости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к пчеловодству. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к пчеловодству. .

Изобретение относится к пчеловодству. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к пчеловодству. .

Изобретение относится к пчеловодству, а именно к устройствам для вывода маток, и касается мисочки-трубочки для вывода пчелиной матки, состоящей из тонкостенной мисочки с отверстием в дне и прочно соединенного с мисочкой и соосного с ней патрубка.
Изобретение относится к области промышленного пчеловодства для получения полноценной неройливой пчелиной семьи. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в пчеловодстве и касается мисочки для вывода пчелиных маток в виде пластмассовой чашечки с отверстием в дне, продолженным цилиндрическим тонкостенным патрубком.
Изобретение относится к области сельского хозяйства. Для определения толерантности пчел к замерзанию замораживают фрагменты тел пчел и определяют температуру замерзания этих фрагментов. В качестве фрагментов тел пчел используют ампутированные головные отделы пчел. Перед замораживанием нормируют возрастную динамику масс ампутированных головных отделов пчел. Изобретение обеспечивает повышение надежности способа. 2 табл.

Изобретение относится к области пчеловодства и предназначено для осуществления высокоэффективного инструментального осеменения пчелиных маток. Аппарат для инструментального осеменения пчелиных маток состоит из закрепленных на подставке 1 с возможностью перемещения вдоль продольной оси последней стоек 2 с шаровыми опорами 3 крючков, блока маткодержателя и блока шприца 6. Блок маткодержателя имеет регулировку положения по высоте. Опора маткодержателя выполнена в виде прижимного устройства 17 с углублением для цилиндра маткодержателя 19 и прижимным винтом 18. Цилиндр маткодержателя 19 имеет глухое отверстие 22 для подачи газа CO2, открывающееся в горизонтальные газовыпускные каналы 23. Цилиндр маткодержателя выполнен 19 из нержавеющей стали, или медных сплавов с гальваническим покрытием, или стали с гальваническим покрытием, или алюминиевых сплавов с гальваническим покрытием, или алюминия с гальваническим покрытием. Блок шприца 6 размещен на отдельной стойке 5 и снабжен микроманипулятором 14 в виде рукоятки. Аппарат оснащен дополнительной стойкой с опорой для руки 7, размещенной в левой части подставки. Маховик 12 привода шприцевого блока 6 имеет гладкую рукоятку из эластичного материала 13. Обеспечивается повышение эффективности осеменения пчелиных маток, не нанося им вреда. 2 ил.

Изобретение относится к пчеловодству и может быть использовано для определения несоответствия аэрации улья биологическим потребностям развивающихся пчел, выражающегося в их недоразвитии. Отбирают рабочих пчел после достижения ими стадии имаго. Ампутируют им головные отделы тела и взвешивают их. Кислородное голодание развивающихся пчел определяют по уменьшению массы головных отделов. 1 ил.

Изобретение относится к пчеловодству и предназначено для осуществления высокоэффективного инструментального осеменения пчелиных маток. Аппарат для инструментального осеменения пчелиных маток состоит из платформы 1 с закрепленной на ней подставкой 2 с возможностью перемещения вдоль продольной оси последней стоек 3 с шаровыми опорами крючков 4, блока маткодержателя 5 с цилиндром 6 и прозрачной капсулой 7 и блока шприца 8 с капиллярной иглой 9, размещенного на отдельной стойке 10 и снабженного микроманипулятором 11 в виде гладкой рукоятки из эластичного материала для маховика привода шприцевого блока, отличающийся тем, что подставка 2 установлена на платформе 1 с возможностью перемещения вперед и назад относительно вертикальной поверхности, при этом на задней рабочей поверхности платформы 1 установлена оптическая система 13 с не более 10-кратным увеличением и с полем зрения, охватывающим рабочую зону капиллярной иглы 9 шприца 8 и цилиндра маткодержателя 6, а на боковой горизонтальной поверхности платформы 1 с возможностью параллельного перемещения относительно подставки установлен электростимулятор для выворачивания эндофаллуса у трутня для отбора спермы, выполненный в виде биполярного г-образного электрода - пинцета с изолированным основанием 14, с защитным покрытием из серебра и с источником питания с силой тока, не превышающей 5 мкА, напряжением не менее 50 В и выключателем. Изобретение обеспечивает высокоэффективное осеменение пчелиных маток при снижении трудоемкости и сокращении длительности процесса осеменения. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу получения модели ожирения животного. Способ предусматривает инокулирование аксенического животного бактерией Enterobacter cloacae, имеющей ген 16S рРНК, для получения инокулированного животного, где последовательность гена 16S рРНК представляет собой SEQ ID NO.1; и кормление инокулированного животного кормом, имеющим 34,9% содержания жира, в течение по крайней мере четырех недель для получения модели ожирения животного. Полученная способом модель ожирения может быть использована для скрининга микроорганизмов, соединений, композиций, лекарственных средств, еды, составов или рецептов, лекарственных препаратов, пищевых добавок, продуктов для ухода за здоровьем или напитков на их роль в вызывании, предотвращении или лечении ожирения. 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 5 пр.
Группа изобретений относится к области сельского хозяйства, а именно к пчеловодству, и может быть использована на крупных пасеках фермеров и приусадебных пасеках пчеловодов-любителей при формировании пчелиной семьи. В первом варианте способа формирования пчелиной семьи осуществляют подсадку матки, стряхивание рамок и осмотр семьи. При этом предварительно формируют отводок новой пчелиной семьи без матки и выдерживают его не менее трех суток. Затем осуществляют подготовку пчелиной матки и пересаживают ее без пчел свиты в клеточку для подсадки маток. Далее в дневное время осматривают все рамки на наличие маточников, стряхивают пчел со всех рамок на дно улья и после осмотра помещают клеточку для подсадки маток с плодной маткой на сот или подвешивают ее между рамок с сотами в зависимости от конструкции клеточки. Матку выпускают не ранее, чем через 12 часов на рамку, расположенную рядом с клеточкой, и наблюдают за выходом матки и реакцией пчел. Если признаков агрессии после выхода матки из клеточки нет, ставят рамку с сотом на место и собирают гнездо. При наличии агрессии пчел повторяют осмотр всех рамок гнезда и при наличии маточника или матки неизвестного происхождения их уничтожают и повторно осуществляют формирование пчелиной семьи. Во втором варианте в способ формирования пчелиной семьи выполняют подсадку матки и осмотр семьи. При этом для плановой замены матки убирают ее из семьи и выдерживают семью без матки не менее трех суток, а затем осуществляют и повторяют операции, упомянутые выше. Группа изобретения обеспечивает повышение эффективности промышленного содержания медоносных пчел за счет увеличения количество принятых маток и исключения вероятность повторной подсадки маток, а также за счет упрощения процесса подсадки плодных пчелиных маток в семью пчел. 2 н.п. ф-лы.

Изобретение относится к биологии и может быть использовано в экологии для определения адаптации к гипотермии

Наверх