Včela medonosná ako modelový druh hmyzu pozorovaný žiakmi v školskom a prírodnom prostredí

Teoretická časť sa zaoberá morfológiou tela včely medonosnej, jej rozmnožovaním, pohlavnými znakmi, kastáciou jedincov v spoločenstve a pozorovaním základných včelích produktov. Súčasťou praktických aktivít je oboznámenie žiakov s jedincami včely medonosnej v úli a skúmaním vybraných vlastností akými sú:

• tvar tela,
• počet krídel a končatín a
• dĺžka tela pozorovaná v rámci vývinu jedincov včelieho spoločenstva.

Zaujímavou aktivitou sa u žiakov javí aj manipulácia s modelovým druhom v školskom prostredí ako je pozorovanie prirodzeného a únikového správania za prítomnosti potravy (cukrový roztok) a predátora (pavúka), príp. sledovania fyzikálnych faktorov akou je reakcia jedinca na svetlo a na dotyk.

Metodický postup je didakticky spracovaný a predložený žiakom vo forme pracovných listov, kde sú tematicky spracované štyri problémové úlohy, ktoré poskytujú žiakom a učiteľom základné informácie o stavbe tela hmyzu a spoznávania spôsobu života v spoločenstve (v úli) ako aj individuálneho vývinu včelích jedincov (matka, robotnica, trúd).

Nasledovné výučbové aktivity boli navrhnuté pre účely formovania žiackych postojov ku hmyzu, ktoré sú vo všeobecnosti u detí v mladšom školskom a laickej verejnosti prevažnenegativistické (KELLERT, 1993 a WAGLER, R. – WAGLER, A., 2012), pričom hmyz zaberá v rámci rebríčka „nebezpečných živočíchov“ až ôsme miesto (Cardak, 2009).

Z domáceho školského prostredia sú známe výskumy ovplyvňujúce transfer poznatkového systému žiaka v mladšom školskom veku s využitím nasledovných druhov hmyzu, ako je napr.:

• pozorovanie morfologickej adaptácie lariev podeniek (Ephemera vulgata)  na vodné prostredie (KVASNIČÁK – KORECOVÁ, 2012),
• skúmanie obranného správania lesných mravcov (Formica rufa) v mravenisku (KVASNIČÁK – PUŠ- KÁR, 2012),
• porovnanie atraktivity sfarbenia modelových druhov lienky (Coccinella spp.) a ucholaka (Forficula spp.) v podmienkach školskej triedy (KVASNIČÁK – BOVIČOVÁ, 2015),
• pozorovanie správania exotických druhov hmyzu (KVASNIČÁK – KORECOVÁ, 2015) s charakteristickým tvarom tela (pakobylka) a akustickou striduláciou (svrček).

Spomínané taxóny hmyzu pozorované žiakmi v školskom a prírodnom prostredí dopĺňame ďalším atraktívnym druhom včely medonosnej (Apis mellifera) zaujímavým pre žiakov svojím výstražným žltočiernym sfarbením tela a životným cyklom jedincov v spoločenstve.

Charakteristika modelového druhu

Včela medonosná (Apis mellifera, Linneaus, 1758) ako modelový druh spoločenského hmyzu sa svojím atraktívnym výzorom s výstražným sfarbením javí ako vhodný objekt na pozorovanie v školskom a prírodnom prostredí. Ich výskyt môžeme bežne pozorovať na výslnných lúkach v okolí ľudských obydlí príp. na kvitnúcich rastlinách aj na školskom pozemku. Pre pozorovanie včelstva v školskom prostredí sa osvedčili úle z otvárateľným zadným krytom, kde jedince včiel a včelie produkty možno cez sklo zblízka pozorovať. V rámci edukačných aktivít je pre žiakov zaujímavé pozorovanie včelstva aj cez presklené úľové rámiky, kde možno včelstvo pozorovať priamo na plastovom rámiku z oboch strán pod dozorom učiteľa príp. včelára (Obr. 9).

Obr. 1: Včela medonosná ako modelový organizmus na pozorovanie a pokusy v prírodnom a školskom prostredí

Pre žiakov je zaujímavé práve pozorovanie spôsobu prijímania a spracovania potravy v prirodzených a umelých podmienkach, ako aj pozorovanie stavby tela a poznávanie včelích produktov v úli pod dozorom učiteľa.

Zo systematického hľadiska ju zaraďujeme do triedy hmyz (Insecta) vyznačujúci sa článkovaným telom a na hlave dokonalými zmyslovými orgánmi (Obr. 1).

Taxonomicky ju klasifikujeme medzi blanokrídlovce (Hymenoptera), kde patria medzi užitočný spoločenský hmyz. Ich spoločenstvo sa skladá väčšinu roka iba zo samičiek - robotníc. Len v jarných mesiacoch sa v úli vyskytujú samčeky - trúdy, ktorých jediná funkcia spočíva v oplodnení samičky – matky (A). Matka je jediná samička s úplne vyvinutými pohlavnými ústrojmi. Vyznačuje sa neobyčajnou plodnosťou. Pri výžive je úplne odkázaná na kŕmenie od robotníc. Robotnice sa starajú o matku, vajíčka, larvy, zásobujú včelstvo potravou, stavajú dielo, čistia úľ a chránia ho pred prirodzenými nepriateľmi. Na zber peľu majú robotnice osobité zariadenie, ktorým kŕmia larvy alebo peľ pretvárajú na výlučok hltanových žliaz tzv. včelie mliečko. Kvety hmyzoopelivých rastlín majú také zariadenie, že skôr než sa včela dostane k prameňu nektáru, otrie si peľové zrnká z tyčiniek na chlpaté telo a tak prenesie aj zrnko peľu na lepkavú bliznu. Tak napomáha opeľovaniu rastlín. Peľ zachytený na tele, si včely občas vyčesávajú kefkami na vnútorných plôškach prvých článkov končatín. Kôpky peľu nosia do úľa, kde po spracovaní a prekvasení slúži ako potrava pre staršie larvy a včely starajúce sa o plod. Vosk vylučujú včely z voskových žliaz umiestnených na šiestom článku bruška. Vylučujú ho v tekutej podobe, ktorý na vzduchu tuhne do voskových šupiniek. Otvory na plástoch majú svoj typický šesťuholníkový tvar, ktorý stavajú včely pod rovnakým uhlom podľa potreby (B). Tak vytvárajú najväčšiu komôrku zo zásobami pre matku, menšie pre trúdy a najmenšie pre robotnice. V bunkách plástov zhromažďujú včely spracovaný nektár obohatený o enzýmy ako amylázu a invertázu, ktoré na vzduchu kryštalizujú a vytvárajú sladký včelí produkt - med (REICHHOLFOVÁ-RIEHMOVÁ, 2007 a FRANK, 2010).

Priebeh a realizácia experimentálnych úloh

Výhodou prezentovaných úloh tematicky zameraných na vybraný druh hmyzu je ich etapovitá realizácia v prírodnom a školskom prostredí. Pozorované dospelé jedince včiel možno v prírode úspešne identifikovať pomocou odbornej literatúry (BRTEK a kol. 1997 a GARMS a kol. 1997). Žiaci pri zbere a pozorovaní včelstva pracujú pod dozorom učiteľa pričom majú zabezpečené ochranné pomôcky a oblečenie (kukla, plášť, rukavice). Motivujúcou činnosťou pre žiakov je práve zber biologického materiálu v prírodnom a umelom prostredí (úľ) a príprava na transport do školského prostredia. Dospelé jedince včiel zbierame najčastejšie s použitím exhaustora priamo na letáčoch úľov, príp. v prírode na kvetoch rastlín. Exhaustor možno pre školské podmienky zhotoviť podľa postupu zverejnenom v odbornom časopise Biológia, ekológia, chémia, roč. 14, č. 1 (KVASNIČÁK, 2010). Ide o jednoduchú pomôcku, ktorá funguje pod tlakom, kde jednoduché vdýchnutie vzduchu spôsobí chytenie jedinca v zberne nádobe (Obr. 2).

Aj školské podmienky sú