ШЕСТИУГОЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ СОТ

Вскрывая дупла вековых деревьев, населенных медоносными пчелами, люди не перестают восхищаться самобытным строительным талантом насекомых. В естественных условиях обитания они сооружают восковые гнезда, расчетливо слепленные из легких и довольно прочных шестигранных ячеек. Не гнездом, а целым висячим городом-кладом, состоящим из нескольких десятков, а то и сотен тысяч благоустроенных квартир и складских помещений, компактно размещенных под общей крышей, было бы правильнее всего именовать такое уникальное восковое сооружение. При благоприятных условиях пчелиная семья способна не только построить такой многоэтажный висячий город за несколько дней, но и превратить его в настоящий клад здоровья, накопив в нем десятки килограммов драгоценного сладкого продукта, собранного с цветков медоносных растений.

Шестиугольная геометрия сот

Натуралистам пока не удалось до тонкости расшифровать, чем же еще, кроме врожденного таланта, руководствуются строительницы сотограда, искусно сращивая маленькие эллипсовидной формы восковые чешуйки в правильные шестигранники-ячеи, из которых в целом и складывается такое добротное для насекомых жилище.

Близкий сородич медоносной пчелы — одиночная пчела антофора выкапывает для своего потомства ячейку в земле, пчела-плотник (ксилопа) выдалбливает ее в стволе дерева, антидия лепит из смолы, пчела-шерстобит прядет детскую колыбель из ваты. Другие разновидности одиночных пчел предпочитают для заселения готовые квартиры: заброшенные гнезда пчел-каменщиц, вертикальные проходы в земле, проделанные дождевыми червями, полые стебли камыша, раковины улиток. Мне и теперь вспоминается небольшая, накрытая речным камышом украинская хата, когда-то стоявшая на окраине города Волчанска. В летние солнечные дни сюда привлекали внимание мальчишек одиночные пчелы, которые целой колонией селились в полых стеблях кровли, низко свисавшей над стенами. Пчела-листорез мегахила, которую здесь нетрудно было выследить, наполняла трубочку камыша цветочной пыльцой оранжевой окраски, она смешивала эту пыльцу с нектаром и упаковывала вкусные «таблетки» в зеленые обвертки, которые умело выкраивала из листьев чернотала. Каждая отдельная зеленая трубочка со сладким содержимым, как и кружочки, которыми мегахила плотно закрывала ее с обеих сторон, глянцевитой поверхностью листа всякий раз была обращена внутрь.

Маленькое насекомое, ведущее одиночный образ жизни, весьма расчетливо и экономно использует строительный материал, выкраивая из зеленого листа растения нужную деталь для ячейки, которая в конечном счете оказывается так мастерски подогнанной к другой детали. В отличие от пчелы-одиночки семья медоносных пчел для сооружения гнезда сама вырабатывает строительный материал — воск. У нее на нижней стороне брюшка имеется по четыре пары восковых желез — зеркалец, на гладкой поверхности которых и отливаются из воска белоснежные или желтоватые, толщиной всего лишь в несколько микрон пластинки. Биологи чаще именуют их чешуйками. Приготовить такие восковые чешуйки может только пчела, достигшая недельного возраста. Сборщица нектара, даже если она молода, утрачивает способность выделять воск, так как деятельность восковых желез в связи с переключением на полевые работы у нее затухает. Выделяют воск для сооружения воскового гнезда ульевые пчелы, преимущественно кормилицы. Труженица-пчела снабжена полным набором «механических инструментов», которыми она бережно снимает с восковых зеркалец чешуйки, лепит из них шестигранные ячейки и желудеобразные маточники, штукатурит или полирует гнезда. В комплект таких инструментов пчелы входят две щеточки, расположенные на задних ножках (ими она снимает с брюшка восковые чешуйки), пыльцевые щипчики, необходимые для формирования обножки, и две корзиночки, в которых крылатая труженица доставляет в улей твердый груз — цветочную пыльцу. Комочки цветочной пыльцы, сложенные в ячейки сотов, сборщица-пчела плотно утрамбовывает головой. На голове размещены жвалы и мастерок-хоботок. С помощью их она добывает корм и сооружает восковое гнездо. В медовый зобик, спрятанный глубоко в груди, собирает цветочный нектар, он же служит ей и резервуаром при транспортировке воды. Вспомогательные «инструменты»: гребешки передних ножек выполняют роль глазных век и служат для очистки усиков; с помощью шпор, расположенных на голенях средних ножек, пчела сбрасывает в ячейку комочки цветочной пыльцы, принесенные в корзиночках. Строится ли новое восковое жилище или капитально ремонтируется старое — пчелиная семья всегда с особенным трудолюбием выполняет все виды работ. На бруске строительной рамки, вставленной в улей при медосборе, буквально через минуту появляется вначале небольшая восковая полоска — основание сота, которая затем перерастет в ячеистый язык. Каждая пчела по своей природе обладает удивительным искусством лепить шестигранные ячейки, даже в том случае, если она не видела сота, в котором воспитали ее старшие сестры.

В благоприятных условиях внутри пчелиного гнезда строительная работа не прекращается ни днем, ни ночью. С верхних брусков рамок, вставленных в улей для застройки, между пластами сотов неподвижно свисают цепочки пчел, сцепившихся между собой ножками. По этим живым лестницам непрерывным потоком взад-вперед снуют обитательницы улья, доставляя к строительным площадкам восковые чешуйки, воду и пищу. Принимая строительный материал, одна группа застройщиц воскового гнезда возводит висячий фундамент, другая сооружает основу сотов, третья лепит шестигранные ячейки, четвертая скрепляет соты прочными перемычками. На завершающем этапе строительства трудятся шлифовальщицы, которые своими шершавыми красными язычками до блеска начищают внутреннюю поверхность каждой отстроенной ячейки, предоставляя возможность пчелиной матке отложить в нее яйцо или приемщицам нектара складывать принесенный в улей сладкий корм. С расширением фронта строительных работ в пчелином гнезде для выполнения тех или иных операций появляется свежая рабочая сила — это преимущественно молодые пчелы. И работа не затихает ни на минуту, был бы медосбор. Пчелы могут вести строительство одновременно на нескольких участках (в улье или дупле), при этом их «генеральный» план внутренней застройки в целом не нарушается. После завершения работ восковое гнездо будет иметь ячейки необходимой формы с размещением многоэтажных сот строго по вертикали и на определенном (12,5 миллиметра) удалении один от другого; будут предусмотрены также удобные улочки-проходы.

Не раз и не два за сезон принимается население улья за столь кропотливую и трудоемкую работу: восковое гнездо должно быть прочным, теплым, чисто убранным и хорошо вентилируемым. Сделать все это не так просто. Весной пчелы ремонтируют его: удаляют образовавшуюся на стенках улья и сотах плесень, приводят в порядок разрушенные сыростью и холодом ячейки, расширяют полезную площадь гнезда, отстраивают новые соты. С наступлением лета при подготовке к роению им нередко приходится переделывать пчелиные ячейки на трутневые, после чего семья незамедлительно переходит в открытое роевое состояние — закладывает на ребрах сотов желудеобразные роевые маточники. В конце лета все население улья тщательно готовится к зимовке: надежно запечатывает сложенный в ячейки корм — мед и пергу, обильно покрывает прополисом все гнездо, заделывает щели и сужает леток, через который могут проникнуть холодный ветер и вредители.

С той поры, как появился первый разборный рамочный улей, медоносные пчелы получили много удобств: дополнительные корпуса и надставки к ульям позволяют расширять тесное пчелиное гнездо, искусственная вощина облегчает и ускоряет строительство восковых сотов, есть роевня и даже медоносный цветочный конвейер. Пользуясь всем этим, сборщицы нектара по заданию пчеловода отстраивают соты, упаковывают мед в сувенирные коробочки, складывают в отведенные места прополис, яд, маточное молочко, цветочную пыльцу. В нашей стране и за рубежом в таких условиях трудятся миллионы пчелиных семей, заселяя одноэтажные и многоэтажные ульи. В Белоруссии по проекту пчеловода А. А. Князева (совхоз «Круча» Могилевской области) крылатые сборщицы нектара соорудили цилиндрическую медовую пирамиду полутораметровой высоты. Международным конгрессом по пчеловодству, проходившим в Москве, этому уникальному пчелиному сооружению была присуждена серебряная медаль и денежная премия. Свежеотстроенный пчелиный сот состоит из чистого воска, чего никогда не делали, как полагают ученые, далекие предки медоносной пчелы: для возведения жилищ они использовали преимущественно глину, песок и древесину, склеивая твердые частицы строительного материала выделениями своего тела или смолой. Со временем сот, отстроенный пчелами из чистого воска, темнеет от накапливаемых остатков испражнений и коконов, хотя пчелы и стараются удалить их с тем, чтобы как можно дольше сохранился прежним объем ячеек. В старом потемневшем соте могут находить пристанище микробы инфекционных заболеваний, различные вредители пчел, в том числе и такой, как восковая моль. Вот почему в каждом пчелином гнезде ежегодно заменяется около 50% сотов.

Пчелы с хорошо развитыми восковыделительными железами, но не занятые строительством, в тесных ульях теряют восковые чешуйки, которые скапливаются на дне улья и вместе с восковыми крышечками от распечатывания медовых сотов образуют ульевой мусор, являющийся ценным восковым сырьем. Мне однажды довелось быть очевидцем такого явления. На прилетную дощечку небольшого улья, предназначенного для вывода плодных маток, медленно выползла молодая пчела с непривычно толстым брюшком, имеющим форму удлиненного квадрата. Я бережно поднял ее за оба крыла, перевернул вверх ножками и увидел на железистой поверхности брюшка плотно спрессованные в ромбики восковые чешуйки. Помогая насекомому избавиться от лишнего груза, я с большим трудом отделял эти крепко припаянные к зеркальцам восковые комочки. Пчеловодам, наверное, понятно, почему так произошло. Искусственно созданную семью молодых пчел для кратковременного содержания неплодной матки систематически подкармливали медово-перговой смесью и сиропом. В тесном домике, состоящем всего лишь из двух миниатюрных сотиков размером 5X10 сантиметров, пчелам не было возможности использовать строительный материал, выделяющийся на пористой поверхности восковых желез зеркалец. Чешуйки слиплись, вероятнее всего, от того, что пчела, достигшая соответствующего возраста, имевшая обильную диету и не занятая никакой работой, слишком мало двигалась, однако восковые железы у нее функционировали интенсивно.

Медоносные пчелы любят и умеют сооружать для себя самые замысловатые восковые квартиры. Ученые разных стран не раз в порядке эксперимента заставляли их строить соты, казалось бы, в невероятных условиях — снизу вверх, не предоставляя насекомым твердой опоры, в стороны, по кольцу и спирали. И что же? Дружная пчелиная семья всякий раз охотно бралась за строительство, терпеливо трудилась и возводила многоэтажные восковые пирамиды.

Пчелы обладают природным свойством сооружать новые восковые жилища подчас в самых неожиданных местах: в бронзовых статуях, на ветках кустарников, под шумным железнодорожным мостом; проводить их текущий ремонт, реконструировать пришедшие в негодность. К сотам, как и к расплоду, у них особое влечение. Однажды я оставил в улье за вставной доской-диафрагмой небольшой срез сота. Придя на пасеку в другой раз, увидел, что кусочек уже прочно прикреплен перемычками к боковой стенке улья и вставной доске, ограничивающей гнездо. Зачем понадобилось насекомым при наличии обширной площади воскового гнезда столь старательно прикреплять брошенный кусочек сота? Они просто не могут оставаться безразличными к обнаруженным в их жилище предметам первой необходимости, оказавшимся не на месте.