Независимо от внешней температуры, пчелы при наличии расплода в гнезде поддерживают в центральной его части температуру в пределах 34—36°. Наоборот, при отсутствии расплода в гнезде температура клуба колеблется от 13 до 28° и выше и зависит от внешней температуры. Если последняя падает ниже 13°, пчелы стремятся поднять температуру в клубе. Таким образом, температура гнезда пчел с расплодом или без него колеблется в пределах от 13 до 36°. В этих же пределах, но с повышением на 1—2°, колеблется и температура тела пчелы, находящейся в гнезде среди других пчел. Температура тела пчелы вне клуба пчел, например при сборе нектара и пыльцы, обычно держится в пределах 35—38°, превышая температуру окружающего ее воздуха на 10—20°. Лишь в отдельных случаях температура тела может повышаться до 44—48°.
Пределы колебания температуры тела (13—44°) характерны для некоторых групп теплокровных животных (мышевидные грызуны, низшие млекопитающие). Эта группа животных, как и пчелы, при нормальных условиях поддерживает постоянную температуру тела (35—38°), и лишь в случаях переохлаждения она опускается до 13—15° или при перегревах поднимается до 44°.
Таким образом, температура тела пчелы 35—38° будет наиболее благоприятной для процессов обмена веществ и выполнения работ, свойственных пчелам. Близка к этой температуре температура гнезда (34—36°), оптимальная для развития расплода. Температура тела пчелы в 13° является критической. Если наружная температура падает ниже 8°, а пчела по тем или другим причинам поднять температуру тела не может, она коченеет и умирает. Пчела при температуре тела 15° прекращает лёт. При 14° у пчелы появляются признаки окоченения, при 13° прекращается способность к быстрым движениям и, наконец, при 8—9° теряется всякая способность к движению, и пчела замирает. Иногда пчела летает и при низкой температуре. В этом случае она путем быстрого полета и потребления большого количества корма поднимает температуру тела до 30°, но такой полет из-за быстрого расходования корма не бывает продолжительным, и пчела, обессилев, часто гибнет на полпути. Такие полеты бывают, например, весной из-за вынужденных поисков воды, когда на пасеке нет поилки.
Регуляция температуры тела пчелы достигается двумя путями: химическим и физическим. В первом случае терморегуляция связана с обменом веществ, который с повышением температуры окружающего воздуха у пчелы понижается, и наоборот. При физической терморегуляции с повышением наружной температуры усиливается отдача организмом пчелы воды, что понижает температуру тела, при понижении же наружной температуры отдача воды организмом пчелы слабеет или совсем прекращается.
Кроме того, наружный скелет пчелы, густо покрытый волосками, является плохим проводником тепла. Он предохраняет тело пчелы и от перегрева и от потери тепла. Терморегуляция пчел находится под контролем нервной системы, определяется внешними условиями (температура, влажность воздуха и т. д.) и состоянием организма пчелы. При полном окислении основных веществ корма (белка, жира и углеводов) происходит освобождение энергии; до 20% ее и более используется для движения, а остальные 80% превращаются в тепло.
В конечном счете вся энергия, полученная при обмене веществ, превращается в тепло, отдаваемое организмом пчелы во внешнюю среду.
Путем регулирования процесса обмена веществ и отдачи организмом воды пчела поддерживает температуру тела в определенных границах, причем эта температура всегда выше температуры окружающего воздуха. В зависимости от внешней температуры пчелы регулируют температуру гнезда с расплодом. Так, с повышением наружной температуры пчелы увеличивают вентиляцию и этим понижают температуру гнезда.
При повышении наружной температуры до 30° в тени пчелы предупреждают перегрев гнезда путем усиленной вентиляции.
Если наружная температура продолжает повышаться, то образуется специальная группа пчел—сборщиц воды. Принесенную воду пчелы размещают в наиболее перегреваемых местах гнезда: на планках рамки, в пустых ячейках и т. д. В этих местах пчелы, имеющие в зобиках воду, размещаются на сотах и начинают выпускать воду на полурасправленный хоботок, как описано при обработке нектара. Этим путем достигается усиленное испарение воды и понижение температуры в гнезде.
Количество пчел—сборщиц воды определяется степенью перегрева гнезда, а мобилизация пчел-новичков происходит при помощи танцев, сходных с вербовочными танцами на взяток. От интенсивности и темпа самого танца мобилизуется то или иное количество новых пчел—сборщиц воды.
До 90% летных пчел семьи, улей которой расположен на солнцепеке (при наружной температуре 30—35° в тени), несут воду, тогда как лишь 10—15% летных пчел семьи, расположенной в затененном месте, выполняют эту работу. Здесь необходимо отметить, что на притенение семей на многих колхозных пасеках, особенно на юге и во время кочевки, обращают мало внимания и этим резко снижают продуктивность пчелиных семей. В том случае, когда наружная температура в тени превышает 40°, пчелы уже не могут регулировать температуру в гнезде. При этом пчелы начинают выходить из улья наружу и собираются на передней стенке или под дном улья. При понижении наружной температуры, особенно ночью, пчелы собираются плотнее на рамках, уменьшая этим поверхность теплоотдачи. Одновременно у них усиливается обмен веществ, а с ним и образование тепла.
В сильной семье пчелам легче регулировать температуру гнезда, они меньше тратят корма и энергии на теплообразование, чем пчелы в слабой и средней семье. Кроме того, пчелам слабой семьи труднее поддерживать температуру на нужном уровне, и она обычно в этой семье резко колеблется, что сказывается отрицательно и на самих пчелах и на расплоде. Основные работы пчелы по кормлению и воспитанию расплода, отстройке сотов, обработке кормов, откладка яиц маткой, а также развитие расплода проходят в условиях относительно устойчивого теплового режима в гнезде. Как показали многочисленные наблюдения над тепловым режимом гнезда, пчелы, независимо от внешней температуры, поддерживают при наличии расплода в улье температуру в пределах 31,8—36,4°.
Температура на крайних участках сотов с расплодом как по вертикали (нижняя и верхняя части гнезда), так и по горизонтали (крайние рамки с расплодом) ниже, чем температура в центральных участках сотов с расплодом.
Наиболее высокая и постоянная температура наблюдается в центральных сотах с расплодом. Здесь температура достигает 34—30° и в очень редких случаях 37,4°. Температура в верхней и нижней частях сотов с расплодом колеблется в пределах 32—36°. В отдельных случаях она может опускаться в нижней части сота до 26,8°. Температура по всей площади расплода на любом соте (из центра или края гнезда) не бывает одинаковой. Температура центрального участка гнезда с расплодом относительно постоянна, и внешняя температура на нее заметного влияния не оказывает. Особенно сильно сказывается влияние температуры наружного воздуха на температуру периферии клуба, где колебание ее тесно связано с суточными колебаниями температуры наружного воздуха.
Таким образом задержка в развитии личинок происходит на крайних рамках с расплодом и на периферии каждого сота, т. е. на боковых и нижних частях рамок. Здесь температура часто опускается до 30° и даже ниже и может держаться на этом уровне довольно продолжительный срок. Такое явление обычно для слабых семей, а также для семей, имеющих расширенное гнездо, и в случаях слабого утепления гнезда сверху и с боков. Значение температурного режима велико при направленном воспитании пчел, выводе маток. Развитие личинок при пониженной температуре приводит к задержке и частичному нарушению процессов обмена веществ, в результате чего, например, из этих личинок воспитываются неполноценные матки. При свищевом и роевом выводе маток, особенно в слабой и средней по силе семье, когда маточники часто располагаются по нижней части сота, нельзя ожидать получения полноценных, хорошо развитых маток. Воспитание пчелиного расплода при этих условиях приводит к выращиванию рабочих пчел с малой продуктивностью, которые преждевременно стареют и гибнут.
Режим влажности воздуха в гнезде не менее важен, чем температурный. Влажность воздуха во многом определяет весь процесс развития пчел в целом, сильно сказывается на дозревании меда, яйценоскости матки и т. д. Подобно температурному режиму, пчелы регулируют влажность в гнезде. Влажность в центре гнезда с расплодом мало зависит от внешних факторов (наружная температура, влажность воздуха, окружающего улей). Наиболее благоприятный режим влажности в гнезде лежит в пределах 55—60%, но на периферийных участках гнезда влажность может колебаться от 26 до 100%. Обычно повышение влажности связано с большим поступлением нектара в гнездо.
Высокая (90—100%) и особенно низкая влажность (20—50%) отрицательно сказывается на развитии пчел, задерживает окукливание, а народившиеся пчелы менее жизненны. При высокой влажности в улье мед долго зреет. Пчелы регулируют влажность в гнезде путем вентиляции, ускорения или снижения выделения воды при обмене веществ. Вот почему необходимо строго следить за утеплением гнезда и величиной летка. Такая помощь пчелам значительно облегчит их работу по поддержанию нужной влажности в гнезде.
Температура тела личинки тесно связана с наружной температурой. В пределах 15—32° она несколько выше окружающей температуры. Между 32—37° температура тела личинки совпадает с наружной температурой. При более высокой наружной температуре (37—55°) температура тела личинки держится несколько ниже. Температура тела куколок совпадает с наружной температурой в пределах между 15 и 33° и несколько снижается при более высокой наружной температуре (от 33 и до 55°).
Таким образом, расплод не может быть источником большого теплообразования, но в то же время облегчает пчелам поддержание температуры гнезда. Температурный режим в теле пчелы и в гнезде имеет не менее важное значение, чем корма в жизни пчел. Создание оптимальной температуры в гнезде является главным условием для основных физиологических процессов пчелы, развития расплода, откладки яиц маткой и т. д. Поддержание нормального теплового режима в гнезде должно быть одной из основных забот пчеловода. Утепление гнезда и улья и затенение улья позволяют создавать необходимые условия для поддержания требуемой температуры в гнезде пчел. Это является непременным условием для содержания и использования сильных семей. Перегрев улья и гнезда, а отсюда повышение температуры в гнезде вызывает в свою очередь перегрев тела пчел и расплода, что в сильной степени сказывается на развитии силы семей, продуктивности пчел, яйценоскости матки и т. д.