С целью ознакомления с биологическими особенностями содержания и развития шмелей были исследованы их гнезда, после чего ученые их сравнили с гнездами шершней, ос и медоносных пчел.
Так, гнездо шершней имеет центральную зону с сердцевиной, скрепляющей пять-шесть пластов с шестигранными ячейками только с одной стороны на определенном расстоянии друг от друга. Расстояние от первого пласта ячеистых построек до второго равно 12-13 мм. По периферии на расстоянии 3-4 см друг от друга и 2 см от края между каждым пластом имеются укрепляющие соединительные балки толщиной 2-5 мм. Высота нижнего пласта 18-20 мм, размеры его ячеек соответственно равны 7×25 мм, которые внизу сужаются. Ячейки второго и последующих пластов гнезда шершней характеризуются большими размерами. Так, высота второго и третьего пластов равна 25-30 мм, а размеры ячеек соответственно равны 10-12×24-29 мм. Средостения ячеек 0,6-0,9 мм.
Ячейки от сердцевины по направлению к периферии наклонены на 2. Расстояние между верхними пластами увеличено до 18-20 мм. В нижних пластах насчитывается от 170 до 180 ячеек, в средних 150-160, в верхних — 130-140 ячеек. По нашим наблюдениям, в нижних пластах гнезда выводятся рабочие шершни, которые впоследствии помогают самке воспитывать расплод рабочих особей, достраивают последующие пласты с более крупными ячейками, где выводятся самки и самцы. В целом размеры гнезда шершней достигают по ширине 15-18 см, по высоте — 13-15 см.
У ос гнездо построено более компактно и состоит из 2-3 пластов шестигранных ячеек (от 120 до 170 в нижних и 120-130 ячеек в верхних). Размеры ячеек в нижних пластах равны 4,5-5,0 мм х 12-15 мм, а в верхних — 6 мм х 20 мм. Наряду с такими ячейками встречаются переходные с промежуточными размерами. Между пластами четко выраженных улочек, определяемых по их взаимному расположению, не отмечается. Гнездо ос снаружи покрыто тонкой пленкой, напоминающей папирусное образование в несколько слоев.
Гнезда шмелей
Гнезда шмелей, в разные периоды их жизнедеятельности, имеют отличительные особенности в строении. Так, гнездо шмелиной самки в весенний период после его отстройки представлено округлыми ячейками, скрепленными прополисной массой и образующими круг диаметром 6-8 см, где насчитывается от 40 до 90 ячеек. В этот период в нем встречаются два вида ячеек: мелкие и более крупные.
В мелких, имеющих Диаметр 5-6 мм и высоту 6-7 мм, находится корм (мед и перга). В более крупных ячейках, напоминающих небольшие желуди диаметром 8-9 мм и высотой 12-14 мм, развиваются рабочие шмелиные особи. Число ячеек, занятых расплодом рабочих шмелей, после выхода первой генерации постепенно увеличивается. В середине лета гнездо шмелей и число ячеек в нем увеличиваются в два раза. Рабочие шмели имеют небольшие по сравнению с самкой размеры при выходе из ячеек и массу в пределах 240-270 мг.
Находясь в гнезде в течение трех дней, они потребляют корм, чистят ячейки, помогают выращивать расплод, увеличиваются в размерах и затем вылетают из гнезда. У шмелей данной генерации очень развита пыльцесобирательная деятельность. Особенно они отличают цветки растений с созревшей пыльцой, готовой к опылению. В гнезде ученые отмечали наличие перги, приготовленной из принесенной пыльцы рабочими шмелями. В начале августа в шмелиной семье появляются ячейки более крупных размеров, имеющих форму желудей, в которых развиваются крупные личинки. В этот период гнездо шмелей напоминает пирамиду, поднимающуюся кверху. Здесь же располагаются менее крупные ячейки без расплода. Ученые наблюдали появление трутневого шмелиного расплода, а е последующем и расплода с будущими молодыми матками. При осмотре гнезд шмелей в конце августа и начале сентября ученые насчитывали в гнезде 6-18 молодых маток.
Домик для шмелей
Ученые попытались переселить шмелиные гнезда в деревянные шмельники: один размером 25x12x11 см и второй — 17x12x11 см. В первом шмельнике было два отсека, а во втором — три. Изучение развития шмелей в летний период в обоих шмельниках показало их пригодность для содержания и размножения данных насекомых.
Также была апробирована возможность спаривания молодых самок с самцами в ограниченных пространствах. По состоянию жирового тела и содержанию ювенильного гормона в гемолимфе шмелиных самок ученые определили критерии оценки выведения самок шмелей из диапаузы с помощью углекислого газа. Данное обстоятельство открывает широкие перспективы разведения и содержания шмелей в шмельниках с целью использования этих насекомых для опыления растений в зимний период в теплицах.