Почему пчелы умирают после укуса: механизм реакции и последствия

Жалящий аппарат присущ рабочим пчелам и маткам, у трутней же отсутствует. Его назначение у этих двух пчелиных каст различно. В то время как у рабочих пчел это защитное приспособление против врагов пчелиной семьи, у маток это — орган для уничтожения других маток до или после вылупления. На протяжении миллионов лет медоносные пчелы были единственными производителями меда, сладкой и желанной пищи как для насекомых, так и для всех других представителей фауны, включая человека, который до появления белого кристаллического сахара в конце XIX века не имел на своем столе других сладких продуктов. Для его сохранения был необходим сложный и безотказный защитный механизм, который возник и совершенствовался в процессе эволюции.

Наглядное представление жалящего аппарата пчел (Apidae), который присутствует только у самок этого семейства и представляет собой видоизмененный яйцеклад

Что это за защитный орган, после применения которого пчела погибает?

Этот вопрос задавали еще во времена Дарвина. Его объяснение состояло в следующем: развитие и совершенствование жалящего аппарата пчел осуществлялось в рамках общей эволюции медоносной пчелы, социальная структура и поведение которой достигли одной из высших ступеней развития. Гибель отдельных особей при ужалении не может негативно отразиться на пчелиных семьях как на биологических единицах, а действие укуса на врагов пчел чрезвычайно эффективно. Это пример целесообразного приспособления относительного характера, интерпретированного Дарвином в его теории естественного отбора.

Механизм укуса медоносной пчелы

Хотя пчелы и являются наиболее развитыми среди насекомых, они несут на себе следы своего раннего происхождения, когда их врагами были насекомые из-за отсутствия живых организмов с более сложным развитием. Поэтому их оружие устроено как гарпун, которым они протыкают хитиновый панцирь врагов, после чего впрыскивают пчелиный яд и легко вытаскивают жало. После появления высших организмов с эластичной кожей жало уже невозможно извлечь из тела ужаленного организма и, несмотря на усилия пчелы, его легче оторвать, чем вытащить и поместить обратно в жалящий аппарат. Пчела улетает, а жало вместе с последним брюшным сегментом с ядовитыми железами и частью кишечника остаются воткнутым в кожу. На конце брюшка открывается большая рана, и пчела погибает от кровотечения (точнее, от истечения гемолимфы, т.к. крови у пчел нет, потому что отсутствуют красные кровяные тельца).

Последний членик брюшка отрывается вместе с жалом

Пчелы — не единственные насекомые, которые могут ужалить. У большинства родственных им жалящих ос жало не имеет шипов, поэтому они легко вытаскивают его из кожи млекопитающих. Шершни, например, могут жалить несколько раз подряд. Взаимодействие между пчелами и млекопитающими имело важные последствия. С одной стороны, пчелиный яд усовершенствовался как фактор, воздействующий на наиболее важные и уязвимые системы организма — нервную и кровеносную, а с другой стороны, млекопитающие приспособились преодолевать токсическое воздействие путем мобилизации своих защитных сил. Он приобрел качества специфического раздражителя, способного даже в минимальных дозах мобилизовать перестройку иммунных, нервных и гормональных проявлений с целью сохранения жизненных функций и регуляторных механизмов. Защита от укуса начинается с момента введения яда. В месте укуса возникает асептический воспалительный процесс с характерным отеком, покраснением, болью и образованием защитного вала клеток, препятствующих проникновению яда. Содержащаяся в яде гиалуронидаза вызывает диффузионные процессы и способствует проникновению вглубь. Затем в крови появляется фермент антиинвазин, препятствующий распространению пчелиного яда, что свидетельствует об эволюционно-приспособительной реакции между пчелами и млекопитающими, включающей общую неспецифическую защитную реакцию — т. н. СТРЕСС.

Шершень обыкновенный

Ответная реакция организма млекопитающих оказалась эффективна и против ряда болезненных симптомов. Этот факт известен давно, и для устранения аллергического действия пчелиного яда применяли его очищенные производные. Применение прямых укусов оказалось гораздо более эффективным и расширило круг заболеваний, лечившихся апитоксинами. При этом успешно применяются схемы прямого укуса, которые также заимствованы из народной медицины.

Сеанс апитерапии

В 1960 году пчеловод-новатор Илко-Лазов сконструировал устройство для получения пчелиного яда с помощью электрошока, которое оставляет пчел невредимыми. Прибор представляет собой прямоугольную гетинаксовую рамку, на которой подобно гитарным струнам натянуты провода, соединенные через один с аккумуляторной батареей. Под них вставляются стеклянные пластины. В теплое время суток прибор ставится перед выключателем. Пчелы, зажатые между двумя проводами, включаются в «короткую» электрическую цепь, получают удар током и реагируют, выделяя небольшую каплю яда на стеклянную пластину. Через 1–1,5 часа пластины вынимают и просушивают, после чего засохший яд соскабливают бритвенным лезвием. Удар электрическим током не оказывает негативного влияния на жизнедеятельность и продуктивность пчел, подвергшихся такому воздействию в течение 3–4 дней. Уже в 1963 г. в Болгарии было организовано крупномасштабное производство для научных и фармацевтических целей, и страна стала единственным в мире производителем и экспортером пчелиного яда.

У людей с повышенной чувствительностью к пчелиному яду развивается различная симптоматика: от локального зуда и отека, до астматического приступа и даже анафилактического шока. При ужалении человека, чувствительного к яду, следует немедленно удалить жало, перевязать конечность над местом укуса, облить место укуса 0,1% раствором адреналина, ввести антигистаминные и кортикостероидные препараты и сердечные препараты против сосудистого коллапса. Рекомендуется антигистаминный препарат дифенгидрамин (димедрол), подавляющий аллергическую реакцию и являющийся антагонистом пчелиного яда.

Авто-инъектор с адреналином