Время появления шмелей точно не известно. Самые ранние окаменелости рода Bombus датируются Олигоценом (38 – 26 млн лет), но время возникновения группы пока точно неизвестно. Окаменелость шмеля является очень редкой находкой, поскольку попасть в смолу такому большому насекомому, чтобы полностью потом быть окутанным ею и отвердеть в янтарь, очень сложно.
Находки указывают на Азию, как место, где впервые появились шмели. До сих пор в этой части света обитает наибольшее разнообразие шмелей.
Шмель— летающее насекомое, очень близкий родственник обычной медоносной пчелы из одной династии.
Внешне шмель очень похож на обыкновенную пчелу, только он крупнее, в длину до 2,5 см и больше, его толстенькое тельце густо покрыто волосками. Спинка тёмная, чаще всего с жёлтыми полосками, но иногда полоски бывают оранжевого или красного цвета, редко встречаются чисто чёрные особи без полосок. Тельце шмеля заканчивается гладким жалом без зазубрин, которое не видно в обычном состоянии. На спинке расположены небольшие прозрачные крылышки в количестве двух пар.
Всего ученые насчитали более 300 видов шмелей. Появились шмели на планете Земля около 30 млн. лет назад! Живут они и в северной части Евразии, и в Африке, даже в Северной Америке. Не так давно этих мохнатых насекомых завезли в Австралию и Новую Зеландию. Они прекрасно себя чувствуют и в горах, и в лесах, и в полях. Но, к сожалению, как и пчёлы — они стремительно исчезают. Это связано с деятельностью человека и его враждебными к природе сельскохозяйственными методами ведения продовольственных и иных хозяйств.
Как живут шмели
Они строят гнезда в земле, листовой подстилке, дуплах, птичьих гнездах, кротовых, мышиных, беличьих норах, а также в обожженных глиняных и деревянных ульях для шмелей.
Шмелиная семья живёт одно лето. Осенью все насекомые умирают, кроме нескольких оплодотворенных молодых маток, которые зимуют сами в гнезде, а в апреле начинают строить гнездо, откладывают яйца и создают новую семью.
У шмеля всего 4 стадии развития: яйцо — личинка (развивается 10-14 дней) — куколка (развивается 14 дней) — взрослое насекомое. Всего от яйца до появления взрослого насекомого проходит в среднем 1 месяц.
Шмели — одни из самых холодостойких насекомых. Они способны, быстро и часто сокращая мышцы груди, ускоренно разогреть своё тело до необходимых 40 °C. 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.
Помогает шмелю греться его «шерсть» — она уменьшает теплопотери в два раза!
В полете 90 % всей энергии преобразуется в тепло, и потому температура летящего шмеля постоянна: 36″С при температуре окружающего воздуха 5°С, и 45°С — при 35°С в воздухе. При более высоких температурах шмель не может летать из-за перегрева. Хотя механизмы охлаждения у шмелей имеются: летящий шмель выпускает изо рта каплю жидкости, которая испаряется и охлаждает голову. Шмель не способен поддерживать высокую температуру тела, когда сидит неподвижно, в связи с чем — шмель всегда в движении! Живут шмели семьями по 50-200 особей в каждой. В состав семьи входят три типа особей: самки, рабочие (неполовозрелые самки) и самцы. Основателем семьи является самка-матка, это одна из немногих перезимовавших оплодотворенных осенью самок. Ранней весной (конец апреля-май) матка в одиночку начинает устраивать гнездо. Особенностью шмелей является то, что, в отличие от других общественных пчел, все личинки развиваются и выкармливаются вместе, в одной камере. В нормальных условиях самка, отложив 200—400 яиц, дающих рабочих шмелей, начинает откладывать яйца, из которых развиваются самки и самцы.
Одна из профессий рабочего шмеля — это трубач. Каждое утро он первым вылетает из гнезда и особым гудением будит остальных, занимая важное место в иерархии и ролях, распределённых за каждым и членов шмелиной семьи. Однако, оказалось, что он просто дрожит от холода находясь на важном дежурстве. Связана его дрожь с тем, что в предутренние часы температура у поверхности почвы сильно падает.
В жаркие дни можно увидеть шмеля у входа в гнездо, который трепещет крыльями — это он занимается вентилированием гнезда.
У шмелей, также как и у пчёл, есть яд, но, в отличие от пчёл, шмели жало в коже человека не оставляют. А жалить соответственно могут много раз подряд, если их сильно рассердить.
Из-за малой агрессивности шмелей широко используют на садово-дачных участках. Существует даже отрасль такая под названием шмелеводство — разведение шмелей для опыления сельскохозяйственных культур с целью повышения их урожайности. Так же, в очень малых количествах, традиционные восточные медики, в частности китайская медицина, добывают шмелиный мёд, который имеет особые целебные свойства.
Перезимовавшая самка шмеля (матка) ранней весной находит место для гнезда. Обложив гнездо снаружи мхом или сухими травинками, самка делает внутри первую круглую восковую ячейку. Она помещает в ячейку небольшой запас пищи – смесь цветочной пыльцы с медом – и откладывает несколько яиц. Запечатав эту ячейку, матка строит следующие ячейки по уникальной геометрии, форма которых напоминает бочонок с мёдом.
Существует распространенное заблуждение, что шмель летает вопреки законам аэродинамики. Вероятно, оно возникло в начале XX века при попытке применить к шмелю вычисления подъемной силы, предназначенные для самолетов. Физик Чжэн Джейн Ван из Корнелльского университета (США) доказала, что полет насекомых не нарушает физических законов. Для этого потребовалось много часов моделирования на суперкомпьютере сложного движения воздуха вокруг быстро движущихся крыльев. Ван отмечает, что старый миф о шмеле — просто следствие плохого понимания авиаинженерами нестационарной вязкой газовой динамики.