Tráviaci systém včely medonosnej
Hlavnou funkciou tráviacej sústavy je prijímať potravu,
chemicky ju spracovať, absorbovať získané živiny a potom odstrániť nestrávené
zvyšky potravy a vylúčiť odpadové produkty. V medovom vrecku včela prináša do
úľa nektár, medovicu alebo vodu, ktoré potom môže odovzdať ďalším členom
včelstva. Môžeme teda povedať, že tráviaca sústava včely slúži jednotlivcovi aj
celému včeliemu spoločenstvu.
Tráviacu sústavu možno rozdeliť na tri časti, a to na stomodeum, čo je ústny
otvor, hltan, pažerák a medník, mezenteron alebo žalúdok a proktodeum, ktoré
pozostáva z čreva a výkalového vaku.
Ústny trakt
Na gnathocephalon, posledných troch hlavohruďových článkoch, sa nachádzajú
trofické prídavky alebo ústne orgány včely, ktoré sa transformujú premenou
končatín a pozostávajú z hornej pery, kukiel a sliznice. Horná pera (labrum) je
chitínová platnička, ktorá čiastočne pokrýva rezáky, ktoré sú spojené s lícami (genae).
Stoličky sa v jednotlivých kastách líšia tvarom. Robotníci používajú stoličky
ako univerzálny nástroj pri každodennej práci, zatiaľ čo matky a trúdy ich
používajú len pri vychádzaní z bunky.
Na hlave nájdeme pod zátylkovým otvorom mäkkú priehlbinu nazývanú ústne pole, v
ktorej sú ústne ústroje včely zložené do tvaru písmena Z. Ústne pole je z oboch
strán obklopené kuklami (postgenae), ktoré sú pokračovaním líc na zadnej strane
hlavy. Pysk (proboscis) sa skladá z čeľustí (maxillae) a spodnej pery (labium).
V závislosti od plemennej príslušnosti sa jeho dĺžka pohybuje od 5,7 do 7,2
milimetra (Pridal, 2003). Čeľuste sa skladajú zo strmienka (cardo), rukoväte (stipes)
a ďasien (galea). Obidva čeľustné stipesy sú spojené uzdičkou (lorum), na ktorú
nadväzuje brada spodnej pery.
Celý ústny systém je ovládaný
viacerými svalmi.
V prípade potreby včela napne jednotlivé časti ústnej dutiny, čím sa ďasná
čeľustí a lopatky spodnej pery tesne spoja, aby vytvorili mihalnicu. Tá sa potom
pripojí k ústam a včela môže nasávať tekutú potravu, ktorú najprv ochutná. Na to
slúži jazyk, ktorý má na svojej báze chuťové receptory. Celý jazyk je pokrytý
dlhými chĺpkami, vďaka ktorým sa ochutnávaný nektár dostane k chuťovým pohárikom.
Nektár sa dostane k chuťovým pohárikom
k chuťovým pohárikom vďaka žliabku na zadnej strane jazyka, ktorý funguje ako
tenká kapilára. Jazyk je súčasťou spodnej pery a je obklopený dvoma palpi
labiales a dvoma paraglossae. Celá táto štruktúra sa nachádza na brade (mentum),
ktorá sa nachádza na podbradku (submentum). Koncová časť jazyka sa nazýva
lyžička (labellum) a včela ňou môže naberať hustejšiu potravu. Prísavku včela
používa na sanie nektáru, medu, vody, na podávanie potravy, na kŕmenie kráľovnej
a lariev alebo na čistenie buniek. Kvôli týmto funkciám označujeme ústne časti
včely ako lízacie prísavky. Vlastný ústny otvor sa nachádza medzi hornými a
dolnými vnútornými perami.
Hltan a pažerák
Na ústny trakt nadväzuje hltan (farynx), dutá trubica ektodermálneho pôvodu
obklopená svalovinou. Vďaka svalom včela vytvára podtlak a môže nasávať potravu
cez hltan. Zadná stena hltana je spevnená hltanovou platničkou, do ktorej ústia
vývody hltanovej žľazy. TV u včiel robotníc produkujú najprv kŕmnu kašu a potom
tráviace enzýmy. Trúdy a matky majú tiež hltanovú platničku, hoci hltanovú žľazu
by sme u nich hľadali márne. Pôsobením muscularis muscularis sa prehltnutá
potrava presúva do hrudníka, kde už prechádza cez pažerák. Hltan aj pažerák sú
vystlané jednovrstvovým epitelom, ktorý je pokrytý chitínovou blanitou intimou.
Peristaltickými pohybmi sa potrava presúva do pažeráka, v ktorom sa pažerák
rozširuje do tvaru voštiny.
Vrecko s medom
Medový vak (ingluvies) je známy aj ako medový vak alebo spoločenský žalúdok.
Všetko, čo včela prinesie do úľa v medovom váčku, môže regurgitovať (vyvrhnúť) a
ponúknuť okolitým včelám. Ide samozrejme o nektár, medovicu alebo vodu. Objem
sladiny prinesenej v medovom vrecku môže byť až 60 mm3 a môže vážiť až 0,069 g (Schónfeld,
1955). Medový vak je od ďalšieho oddelenia tráviacej sústavy, žalúdka, oddelený
štvorcestným ventilom, proventrikulom. Proventrikulus pokračuje do žalúdka
tenkou plástovou trubicou, ktorá voľne končí v žalúdku. To, čo prejde hrebeňom,
už včela nemôže vyvrhnúť, a preto je strávené. Preto túto časť tráviacej sústavy
označujeme ako pravé ústa včely.
Vo včelom pláste enzýmy produkované hltanovými žľazami rozkladajú zložité cukry
na jednoduchšie a vytvárajú riedky med. Cesta k zrelému medu je však ešte dlhá a
obsah plástov sa musí medzi včelami viackrát premiestniť. V plástoch sa
produkuje aj materská kašička, ktorou včely kŕmia larvy. Je to kombinácia peľu,
medu* z hltanových žliaz a pravdepodobne aj z bukálnych žliaz.
Žalúdok
Žalúdok včely (yentriculus) "inak známy ako me-zenteron, je jedinou časťou
tráviacej sústavy entodermálneho pôvodu* To znamená, že $e vyvinul z vnútorného
zárodočného listu včelieho embrya. V dôsledku toho žalúdok nie je vystužený
chitínom ako ostatné časti tráviacej sústavy, a preto v ňom môže prebiehať
trávenie a vstrebávanie živín. Aby sa maximalizovala plocha dostupná na
vstrebávanie živín, epitel žalúdka má mnoho záhybov. Mezenteron včely je široký
až dva milimetre a jeho dĺžka je 10 mm u robotníc, 13 mm u kráľovnej a 19 mm u
trúdov (Veselý, 2003).
Bunky žalúdočnej výstelky sú schopné fungovať dvoma spôsobmi. Po prvé, produkujú
tráviace enzýmy, ktoré rozkladajú prijatú potravu, a majú tiež schopnosť
resorbovať živiny z potravy. Tráviace enzýmy včely sú kyslá a alkalická
fosfatáza, esterázy, aminopeptidázy lipázy, proteázy a glukozidázy (Rada,
Havlík, Flesar, 2009). Žalúdok včely teda funguje úplne iným spôsobom ako
žalúdok človeka, pretože potrava sa trávi v tenkom čreve.
Produkciou tráviacich enzýmov sa žalúdočné bunky značne opotrebúvajú, a preto sa
musia pravidelne obnovovať. Deje sa tak na špeciálnych miestach v žalúdku - v
priehlbinách nazývaných regeneračné krypty, kde sa najprv tvoria regeneračné (náhradné)
bunky, ktoré sa v prípade potreby premenia na bunky výstelky sliznice.
Žalúdok včely je obklopený vrstvami sva-loviny, ktorá zabezpečuje peristaltické
pohyby, ktoré posúvajú tráviaci materiál žalúdkom. Potravou včely je nektár,
prípadne med a, samozrejme, peľ. Fermentovaný peľ, nazývaný perga, je pre včelu
dokonale vstrebateľný, pretože fermentácia rozkladá jeho odolnú povrchovú vrstvu
exínu. Samozrejme, včela sa pri hľadaní potravy nevyhne požitiu surového peľu s
ostrými výčnelkami tvrdej exiny. Napríklad peľové zrná slnečnice ročnej sú
ostnaté guľôčky, ktoré by pri nefermentácii vážne poškodili sliznicu žalúdka.
Počas miliónov rokov evolúcie si včela medonosná vybudovala ochranu žalúdočnej
sliznice špeciálnou vrstvou chitínu, bielkovín a glykoproteínov, ktorá sa nazýva
peritrofická membrána. Táto bariéra je tvorená jemnými vláknami rabdoria a
pripomína panenskú blanu. Potrava sa do nej dostáva z voštiny a nikdy
neprichádza do priameho kontaktu so sliznicou žalúdka. Tráviace enzýmy, ktoré
rozkladajú potravu, prechádzajú cez rabdoriu a strávené živiny potom prechádzajú
cez vlákna do sliznice, kde sa vstrebávajú.
Rabdorium v žalúdku neustále rastie, a tak slúži ako dokonalá bariéra proti
patogénom. U zdravého dospelého človeka nemôžu cez pcri-tronickú membránu
preniknúť ani spóry bubonického moru alebo kalcifikácie. Bohužiaľ to však dokážu
všetky druhy Nosema vďaka svojim polárnym vláknam, ktoré prerážajú peritrolovú
membránu. Včelí plod je vždy infikovaný patogénmi, pretože peritronická membrána
sa vytvára len v určitom štádiu vývoja. Výrastok starej peritrofickej membrány
prechádza spolu s nestrávenými zvyškami potravy do čreva. Rozhranie medzi
žalúdkom a tenkým črevom je pylorus.
Črevo a stolicový vak Tenké črevo je od žalúdka oddelené pylórom, ktorý má
chitínové zuby. Tie spolu s drsným povrchom čreva rozomieľajú nestrávené zvyšky
potravy. Hneď za pylórom vstupujú do tenkého čreva Malpi-ghiho trubice, ktoré
predstavujú vylučovaciu sústavu. Tenké črevo, dlhé asi sedem milimetrov, je
ektodermálneho pôvodu, a preto je vystlané kutikulou, a preto už neabsorbuje
živiny.
Obsah čreva sa ďalej presúva do konečníka, značne rozšírenej časti tráviacej
trubice s mnohými záhybmi, nazývanej aj fekálny vak. Tento orgán je dôležitý
počas zimných mesiacov, keď včela nemôže vyletieť z úľa a vykakať sa vonku.
Termín fekálny vak je významný, pretože výkaly sa tu hromadia až do prvých letov
a po niekoľkých zimných mesiacoch môže ich hmotnosť predstavovať až 57 %
telesnej hmotnosti včely. Keď je plný, dĺžka výkalového vaku je až 9 milimetrov
a jeho priemer 4 milimetre (Veselý, 2003). Ak je výkalový vak plnší, napríklad
pri prezimovaní včiel na medisku, včely už môžu kaliť v úli, čo je z
hygienického hľadiska úplne neprípustné, pretože to vedie k šíreniu mnohých
chorôb.
Aby sa výkaly vo fekálnom vaku uchovali a zabránilo sa
v nich množeniu baktérií, prekrývajú sa sekrétmi z rektálnych žliaz. Tých je
šesť, obklopujú fekálny vak v prednej časti a pravdepodobne ovplyvňujú vodný
režim tela. Tráviaci trakt včely je ukončený konečníkom.
Črevná mikroflóra Podobne ako človek, aj včela má tráviaci systém osídlený
početnou mikroflórou, ktorá pomáha tráviť potravu, produkovať vitamíny a,
samozrejme, chrániť črevo pred patogénmi. Mikroflóru získava vyliahnutá larva od
starších včiel počas hľadania potravy a medzi najrozšírenejšie skupiny baktérií
patria Alphaproteobacteria, Betaproteobacteria, Gamma-proteobacteria,
Bacteroidetes a Firmicutes (Mohr, Tebbe 2006).
Črevný mikrobióm, ale aj stav peritrofickej membrány v žalúdku včely negatívne
ovplyvňujú vonkajšie faktory, ako sú chemické postreky v poľnohospodárstve alebo
dlhodobý stres. To, samozrejme, znižuje dlhodobú imunitu včely medonosnej, čo sa
v poslednom čase prejavuje zvýšeným úhynom včelstiev na celom území našej
krajiny.
Z časopisu Včelárstvo Mgr. Marian Solčanský učiteľ včelárstva