Шмели, земляные пчёлы (лат. Bombus) — род перепончатокрылых насекомых из семейства настоящих пчёл (Apidae), во многих отношениях близкий медоносным пчёлам. Около 300 видов шмелей обитают в Северной Евразии, Северной Америке, северной Африке, а также в горах некоторых других регионов.

Отличительные черты этого рода от других из семейства настоящих пчёл следующие: задние голени самки снаружи блестящие, полированные, слегка вдавленные, по краям с длинными волосками, которые образуют собирательный аппарат, так называемую "корзиночку"; шестой стернит брюшка самки не уплощённый по бокам; брюшко не подогнуто на вершине; гениталии самца сильно хитинизированные, тёмные.

Распространение

В мире известно около 300 видов шмелей из примерно 40 подродов.

Особенности строения и физиологии

Средних и крупных размеров перепончатокрылые; самка длиной от 13 до 28, а самец — от 7 до 24 мм.

Шмели — одни из самых холодостойких насекомых: они способны, быстро и часто сокращая мышцы груди, ускоренно разогреть своё тело до необходимых 40ºC. Это позволяет им вылетать рано утром и собирать первый нектар, когда воздух ещё недостаточно прогрелся, и даёт шмелям определённое конкурентное преимущество перед другими видами насекомых.

Самка

Голова самки слегка удлинённая, широко закруглённая на затылке. Верхняя губа прямоугольная, жвалы сильноизогнутые, при сближении перекрываются, наружная их поверхность с тремя выпуклыми бороздками, которые отделяют базальную часть.

Брюшко не подогнуто на вершине, шестой брюшной стернит всегда без валиков по бокам. Наружная поверхность задних голеней блестящая, гладкая и образует "корзиночку" для сбора пыльцы — площадку, окружённую жёсткими прямыми волосками. У шмелей, так же как и у пчёл, есть яд, но, в отличие от пчёл, шмели жало в жертве не оставляют.

Самец

Голова самца треугольная или почти округлая, с тонкой пунктировкой, которая особенно заметна на лице и темени. Скапус равен трети или половине длины жгутика усиков.

Брюшко не подогнуто на вершине, второй стернит брюшка без срединного возвышения. Гениталии сильно хитинизированные, тёмно-коричневые. Задние голени обычно расширены на вершине, наружная поверхность варьирует по выпуклости и густоте опушения (дистальная треть обычно гладкая и менее волосистая, слегка блестящая).

Развитие

Личиночных стадий четыре. Личинки развиваются от 10 до 14 дней, затем они плетут шёлковый кокон, где будут окукливаться. Куколка развивается 14 дней. Итого развитие инфраимагональных стадий продолжается 4-5 недель, в зависимости от температуры окружающей среды и достатка пищи.

Поведение

Шмели — общественные насекомые. У них имеется разделение самок на более крупных плодящих маток и мелких бесплодных рабочих, выполняющих все основные работы в гнезде. Обычно в крупных шмелиных гнёздах бывает 100—200 особей.

Шмели-кукушки (около 30 видов) отличаются паразитическим образом жизни и ранее выделялись в отдельный род Psithyrus (ныне подрод в составе рода Bombus).

Гнездо

Гнездо устраивают в почве, подстилке, дуплах, брошенных гнёздах грызунов или птиц.

Экологическая роль

Шмелям принадлежит значительная роль в опылении различных растений.

Значение

Шмели имеют хозяйственное значение как опылители. Для опыления овощей в теплицах и оранжереях могут быть использованы шмелиные семьи.

Окаменелости

Самые ранние окаменелости рода Bombus датируются Олигоценом (38-26 млн лет), но время возникновения группы пока точно не известно. Окаменелость шмеля — очень редкая находка, поскольку такому большому насекомому попасть в смолу, чтобы полностью потом быть окутанным ею и отвердеть в янтарь очень сложно. Находки указывают на то, что Азия была местом, где впервые появились шмели, и до сих пор в этой части света обитает наибольшее разнообразие шмелей. Вероятно, они распространялись на запад Азии, через Европу в Северную Америку и в конце концов — в Южную Америку.

Курьёзы

Существует расхожее мнение, что с точки зрения аэродинамики шмель не может летать. Шмель не может летать согласно уравнениям аэродинамики, использующимся при расчёте подъёмной силы самолётов. Полёты же насекомых происходят при совершенно других числах Рейнольдса (коэффициент подобия), чем полёты самолетов.

Если соотносить шмеля с самолётом, у которого крылья неподвижны, то площадь крыльев насекомого относительно объёма и массы тела не позволили бы подняться ему с земли при разгоне. Но шмеля вернее будет сравнивать с вертолётом: у насекомого каждое из двух задних крыльев соединено с передними крыльями с помощью ряда крошечных крючков, которые сцепляются с буксировочной кромкой передних крыльев. Этот механизм образует шарнирный узел, достаточно гибкий вдоль своей продольной оси. С каждым взмахом концы крыльев описывают "восьмёрку", создающую воздушные вихри вдоль длины крыльев. Эти вихри и обеспечивают достаточную подъёмную силу для тела шмеля и его полёта.