В невидимой упряжке

Сельскохозяйственные культуры - здесь речь идет о тех, которые опыляются насекомыми, — ко времени цветения приобретают новую биологическую потребность. Она заключается в том, чтоб цветочные венчики многократно посещались насекомыми, причем не какими бы то ни было, а наилучше приспособленными для доставки на пестик оплодотворяющей пыльцы.

Но каждое утро растение образует, как правило, не один цветок, а множество их, и все должны посещаться опылителями-насекомыми. Они переносят на себе пыльцу из пыльников (лучше, если спелую и по возможности с большего числа растений).

Там, где потребность в опылителях удовлетворяется не полностью, где не все цветки посещаются насекомыми, где не на каждый цветок доставлено достаточное количество оплодотворяющей пыльцы, где выбор ее ограничен, могут вовсе не завязаться семена, могут вовсе не сформироваться плоды. А ведь период цветения каждой культуры чаще всего непродолжительный, короткий. Значит, успешно опылять посевы на больших площадях могут лишь огромные количества насекомых-опылителей.

Их должно быть достаточно много в цветущих садах и ягодниках ранней весной, на цветущей гречихе, на массивах, в сущности, всех наиболее распространенных масличных культур, начиная с подсолнечника и до горчицы, которые иначе не завязывают семян. Насекомые-опылители, как станет ясно из дальнейшего, приносят существенную пользу, посещая цветки и таких ценнейших технических культур, как лен или хлопчатник, не говоря уже о том, что они совершенно необходимы для опыления семенников многих кормовых трав.

Во всех перечисленных и других менее распространенных случаях что это за насекомые?

Здесь стоит повторить слова министра сельского хозяйства США, который прямо заявил, что сейчас «первостепенная роль пчел заключается в опылении пятидесяти важных сельскохозяйственных культур, благодаря чему упомянутые культуры и дают урожай. В прошлом необходимую функцию их опыления осуществляли дикие насекомые, но в современных условиях это более невозможно. Мы в указанном отношении почти полностью зависим теперь от пчеловодов, снабжающих производство опылителями».

Агрономическая наука давно пришла к этому выводу. Почти на четверть века опередив руководителя департамента земледелия США, известный советский агроном, академик. И. Якушкин писал: «С каждым годом все более расширяется список растений, для которых опыление пчелами может иметь решающее значение в повышении их урожаев. От клевера, эспарцета и гречихи пчелы как бы проникают на люцерну, подсолнечник и хлопчатник, а также на другие культуры, где, казалось бы, их менее всего можно ожидать (например, лен, по Данным П. Веприкова)».

Как видим, действительно неразрывная цепь взаимосвязей переплетает сложное с простым, великое с малым. Оказывается, планомерное повышение урожаев многих культур на обширных территориях Советского Союза в одном из важных звеньев органически связано с маленьким крылатым насекомым, которое должно своим хоботком перебрать все цветки в соцветиях гречихи или золотой подсолнечной корзинке, должно проникнуть под парус цветка бобовых или в узкую трубку голубого венчика льна.

Все это бесспорно, и поэтому, когда «пчела за данью полевой летит из кельи восковой», агрономам вовсе не безразлично, с чего именно в каждый данный момент собирают пчелы дань. А пчелы, как показывает практический опыт, далеко не всегда расположены посещать именно те культуры и именно на тех участках, в опылении которых заинтересованы растениеводы. Тут требуется сплошь и рядом принуждение. Но как практически заставить пчелу летать по заданному адресу?

Ответ на вопрос оказался тем более сложным, что первые задачи пришлось решать на культурах, которые вообще весьма неохотно посещаются и малоэффективно опыляются пчелами.

Сейчас это уже в большой мере стало историей. Начало ее относится к первым годам становления колхозов, к тому времени, когда стальными отвалами многокорпусных плугов глубоко перепахивались межи единоличных хозяйств, когда впервые закладывались основы коллективного землепользования и нарезались поля обобществленных севооборотов. Тут-то перед агрономами и полеводами совхозов и колхозов и встал вопрос: как наладить получение семян многолетних трав? В годы преодоления чуть не повсеместно еще господствовавшей трехполки многолетние травы призваны были стать звеном агрономического прогресса, а полеводов буквально в отчаяние приводили безобразно низкие урожаи клеверных и люцерновых семенников. Между тем под эти травы отводились небывало большие площади, и семян их каждый год требовалась уйма.

По природе своей красный клевер — растение шмелиное в том смысле, что цветок его приспособлен опыляться шмелями. Но численность шмелей подвержена стихийным колебаниям (энтомологи говорят о годах «неурожайных на шмелей»), да и в благополучные годы шмелей бывает совершенно недостаточно для посещения всех цветков на клеверных семенниках. В новых условиях здесь требовалось несравненно больше опылителей.

Дело в том, что многие виды шмелей устраивают себе гнезда в почве непаханой, так что на самих полях, возделываемых плугом и бороной, они встречаются гораздо реже, чем по обочинам и межам или на лугах, где клевер растет среди других трав. А без шмелей клевер семян завязывает очень мало.

Клевер считался настолько шмелиным растением, что существовало даже мнение, будто красный клевер совсем исчезнет, если род шмелей почему-либо вымрет.

Бюро энтомологии департамента земледелия США прямо объявило в 1911 году, что «ни одна из пчелиных пород не приспособлена хорошо для работы на красном клевере, и на практике весь урожай наших клеверных семян обязан перекрестному опылению его шмелями». Выдающийся немецкий знаток растениеводства К. Фрувирт и один из основоположников научного пчеловодства в Германии, Е. Цандер, также признавали, что пчелы не опыляют клевера, что длинная трубка венчика клеверного цветка делает его нектар недоступным для пчел с их коротким хоботком.

Опыт Новой Зеландии и Нового Южного Уэльса в Австралии, где красный клевер стал давать достаточные урожаи семян после того, как здесь размножились специально завезенные сюда шмели, казалось, также подтверждал вывод о том, что красный клевер успешно опыляется только шмелями.

Приверженность шмелей к посещению красного клевера связана прежде всего с длиной хоботка, которая позволяет им свободно доставать нектар со дна цветочной трубочки. Шмель проверяет каждый цветок с необычной быстротой, он способен, кроме того, летать в сравнительно пасмурную погоду и рано утром, когда другие насекомые еще отсиживаются в своих гнездах, а вечерами поздно — в часы, когда другие насекомые-опылители уже прекратили свои полеты.

Почему натуралисты — энтомологи, ботаники, экологи — утверждали, что медоносные пчелы на культурный красный клевер вообще не летают? Это вполне легко объяснить: ведь действительно, судя по данным бесчисленного множества измерений, произведенных с помощью микрометра, в среднем шестимиллиметровый хоботок пчелы слишком короток, чтоб добраться до запасов нектара, хранящегося на дне узкой и глубокой, Почти десятимиллиметровой цветочной трубки красного клевера.

Затем, правда, те же микрометры помогли выяснить, что капля нектара, образующегося на дне клеверного цветка, может, как по капилляру, подниматься между внутренней поверхностью трубки и прилегающим к ней столбиком.

Благодаря этому рабочая длина пчелиного хоботка часто может превышать его фактическую, анатомическую длину. Таким образом, четырехмиллиметровый разрыв между ложечкой — окончанием язычка пчелы — и поверхностью капельки нектара на дне цветка сокращается, однако — увы! — недостаточно, и нектар все еще остается здесь недоступным для пчел.

Но вот по призыву знатока пчел академика Н. Кулагина энтомологи, вновь взявшись за микрометры, на этот раз для того, чтоб мерить хоботки пчел разных пород, обнаружили, что у кавказских пчел хоботок на целый миллиметр длиннее, чем у среднерусских. Длиннохоботные кавказские пчелы сразу приобрели широкую популярность. Они без конца восхвалялись на агрономических съездах, со страниц сельскохозяйственных газет и журналов, а известному агроному И. Клингену, организовавшему завоз кавказских пчел в районы клеверосеяния, показалось даже, что таким образом пчело-клеверная проблема полностью разрешается. На самом деле И. Клинген чрезмерно поторопился с выводами, и в двадцатых-тридцатых годах нашего столетия это стало совершенно очевидно.

Агроному А. Губину — сыну и внуку известных русских пчеловодов, как и многим другим, доводилось, и не раз, видеть на цветущем семеннике красного клевера пчел, причем не длиннохоботных кавказских, а обычных среднерусских, с коротким хоботком. Он не прошел мимо этого наблюдения и организовал массовую проверку его в разных районах страны.

Вывод из этих наблюдений и исследований был для многих полностью неожиданным. Оказалось, что короткохоботные лесные и степные медоносные пчелы посещают цветки клевера в общем нисколько не хуже, чем длиннохоботные. Точнее, короткохоботные посещают это растение примерно так же вяло, как и длиннохоботные: из каждой сотни летных пчел только одна-две. Возможно, это только разведчицы, ищущие медоносов.

Следует сказать, что не только вся в целом головка, но и каждый составляющий ее цветок в отдельности весьма мало похожи на цветки других бобовых растений. До неузнаваемости изменены в трубочке венчика обычные лепестки бобовых - парус, лодочка. Однако они существуют и здесь.

Наблюдения ленинградского профессора Б. Шванвича показали, что, вводя хоботок в зев цветка, пчела головой отодвигает парус и раздвигает половинки лодочки. При этом тычинки цветка, сросшиеся в одну колонку, до сих пор упиравшуюся в сомкнутые лепестки лодочки, выскальзывают и прижимаются снизу к подбородку пчелы, шарящей в это время язычком в глубине трубочки. Здесь, на брюшной стороне хоботка пчелы, на ее подбородке и набивается постепенно счищаемая щетками ножек пыльца. Рыльце же пестика, выдвигающееся из цветка вместе с тычинками, обтирает подбородок пчелы и покрывается смесью оплодотворяющей цветок пыльцы.

Но все это выяснилось гораздо позже.

А. Губин еще не имел времени для таких наблюдений, как бы интересны и важны они ни были. Его занимало другое: его обследования показали, что на всяком семеннике пчел тем меньше, чем дальше расположен участок от пасеки. В среднем через каждые сто метров от пасеки количество пчел на цветках уменьшалось процента на четыре. Практически это означало, что километра за два, за три от пасеки пчел уже совершенно нет.

Такую беду нетрудно, впрочем, отвести: ульи с пчелами можно установить на разных концах семенника. Тогда пчелы будут летать друг другу навстречу и более или менее равномерно переопылять цветки на всем массиве.

Тот же Губин провел учеты средней продолжительности цветения культуры, скорости работы пчел на цветках, количества летных пчел в семье, замеры радиусов полета вокруг улья, учет среднего количества цветков на гектаре. Эти данные легли в обоснование следующего вывода: пусть даже всего только одна-две пчелы из сотни делают то, что нам нужно, и то при пасеке в 60—120 семей вполне хватит пчел для опыления всех цветков Даже на большом семеннике.

Так говорили подсчеты. Так оно оказалось и на деле.

Гектары хороших семенников по соседству с мощными пасеками давали вполне сносные, даже хорошие, Урожаи семян.

Все позволяло Губину считать, что задача, за решение которой он взялся, отнюдь не безнадежна: надо только иметь больше пасек в колхозах, больше ульев на пасеках, больше пчел в ульях.

Конечно, здесь можно обойтись и пасеками гораздо меньшего размера, но для этого нужно, чтобы на семенник летало не два процента пчел, а больше.

Но как же все-таки заставить их летать?

Решение больших вопросов надо уметь начинать с малого. И при этом анализ надо всегда вести под углом зрения синтеза, то есть на каждом этапе исследования помнить о его конечной цели, которая не может сводиться к созерцательному познанию действительности, но обязательно должна открывать выход в практику.

В качестве первого шага к цели проведен был предельно простой опыт. Внутрь улья — над рамками — поставили кормушку со сладким сиропом, имевшим запах мяты. Вне улья — под самым летком — положили два листка фильтровальной бумаги: один смоченный чистой водой, второй — водой с каплей того же душистого мятного масла. Вылетая из улья, пчелы, познакомившиеся с запахом мяты, стали садиться на листок, пахнущий мятой.

Ответ был ясен. Душистая приманка способна призывать к себе сборщиц, прошедших в гнезде небольшую школу.

Тогда пчелам был устроен экзамен по несколько более сложной программе.

Плошку с мятной подкормкой оставили в подопытном улье, а затем уже не под самым летком, как раньше, а поодаль были поставлены на столик четыре блюдца: одно с чистой водой, другое с чистым сахарным сиропом, третье с чистой мятной водой и, наконец, четвертое с сахарным сиропом, пахнущим мятой.

И что же?

Пчелы из всех ульев равнодушно пролетали над наблюдательным столиком, интересовались же им обитательницы только одного улья — того, в котором стояла плошка со сладкой мятной подкормкой.

Но не все блюдца на столике привлекали этих пчел одинаково. Во всяком случае, на блюдце с чистой водой не опустилась ни одна, на блюдце с сахарным сиропом опустились 23, на блюдце с мятной водой — 62, на блюдце с мятным сиропом — 131.

Назавтра опыт был повторен, причем сиропа в улей не ставили, и результаты получились те же. Пчелы признались: «Мы хорошо помним запах подкормки, которую вчера получили».

Опыт был проведен еще дважды, и оба раза без сладкой подкормки в улье. Число пчел, прилетающих на блюдца с сиропом, стало быстро сокращаться.

Так был нащупан срок действия учебной подкормки, так была определена граница пчелиной памяти на запах.

Но, может быть, аромат мятного масла воспринимается пчелами как-нибудь особенно?

В новой серии опытов в ульи были поставлены плошки с сиропами тминным, ландышевым, белоклеверным, сурепным. Подсчеты пчел, прилетавших к наблюдательному столику и садившихся на блюдца, говорили: пчелы одинаково хорошо запоминают разные запахи и слушаются пчеловода, читают его команду в аромате подкормочного сиропа.

Для последней проверки пчелам была дана подкормка с сиреневым сиропом, причем действие сиропа проверялось не на наблюдательном столике, а на кистях цветущей сирени. Это был куст, росший под самыми окнами дома, где жил Губин, работая на пасеке, нему было доподлинно известно, что ни в один год ни одна пчелиная сборщица не обращала никакого внимания на эту сирень, несмотря на все ее великолепие.

В тот день пчелы до сумерек не переставали прилетать на цветы никогда не интересовавшего их куста.

Не было ли это окончательным доводом в пользу того, что пчел можно направлять на любое растение, на любой посев?

А что, если, кроме того, перед выпуском пчел на семенник запирать их в улье дня на два, на три? Свежей пищей для заключенных будет по-прежнему настоянный на венчиках цветков сироп, регулярно выставляемый в улей. После такой подкормки на семенник стали летать не две-три, как в первых опытах, а по крайней мере десять-двадцать пчел из сотни.

Это уже можно было считать более или менее удовлетворительным решением проблемы.

Когда все было доведено до конца, друзья Губина — ученый-пчеловод С. Розов со своим помощником, колхозным пчеловодом М. Сахаровым — поставили в одном из колхозов Калининской области новый опыт.

В полет были отправлены желтые кавказские пчелы, подкормленные красноклеверным сиропом, и черные среднерусские, подкормленные сиропом вересковым. В день опыта, 30 июля, на наблюдательных участках были в одно и то же время зарегистрированы 2025 желтых пчел на красном клевере и 2250 черных на вереске. К вечеру, когда пчелы вернулись в свои ульи, их заперли для передрессировки: красноклеверный сироп получили на этот раз черные пчелы, вересковый — желтые, кавказские. 3 августа пчелы снова были выпущены, и наблюдатели заняли свои посты на контрольных участках. В этот день они насчитали 2875 желтых пчел на вереске и 2837 черных на клевере.

Можно сказать, что, выполнив по команде своего распорядителя столь оперативный маневр, пчелы как нельзя более ясно продемонстрировали послушание человеку.

Наконец настало время потребовать от них работы на полях, оставляемых под семенники.

Теперь уже, чтобы направить сюда пчел, оставалось немногое: накормить их нужным сиропом. Дело это в общем несложное: требуется вскипятить пол-литра чистой воды, растворить в ней полкилограмма сахара, охладить сироп до комнатной температуры и погрузить в него свежие венчики цветков, отделенные от зеленых чашечек околоцветника. Часа через два, когда сироп приобретает запах цветка, его разливают в кормушки, по 100 граммов в каждую.

Та капелька меда, которая отрыгивалась вернувшейся из полета сборщицей и всасывалась хоботками приемщиц, та капелька пробы душистого нектара, которая, как в прочно закупоренном флаконе, приносилась сборщицей в улей, превратилась здесь в 100 граммов душистого сиропа в кормушке.

Сотни и тысячи пчел до отвала насасывают в зобики приготовленный человеком сахарный взяток, который настраивает их на вылет. Каждый день с утра, пораньше, кормушки расставляют в ульи. Это проделывается ежедневно в течение всего времени, пока цветет растение, на которое «натаскиваются» пчелы.

Теперь для полного опыления не было больше необходимости вывозить на поля семенников громоздкие пасеки по 60—120 пчелиных семей. Десяток дрессированных семей прекрасно справлялся с делом.

Одна дрессированная семья действовала за десятерых!

Исследования между тем продолжались.

Просто удивительно, сколько еще вопросов потребовалось выяснить уже после того, как дело было, казалось, сделано и получило признание.

Плошка с сиропом высылает на опыление нужной культуры десять-двадцать процентов летного состава семьи вместо одного-двух, которые вылетали сами. Это, конечно, замечательно. Но ведь и теперь еще из десяти летных пчел дрессированной семьи пчеловоду подчиняются только одна-две. В улье остаются большие неиспользованные резервы. Сами пчелы умеют их приводить в движение. Уже говорилось, как семья в пору главного взятка бросает на сбор нектара все свои летные силы, включая и неполновозрастных работниц. Почему же не добиться этого дрессировкой? Пчеловоды во всем мире продолжают искать ответ на эти вопросы.

В повести Лескова мастер Левша с товарищами подковали английскую блоху. Ничуть не менее тонкой была методика А. Губина, который показал, как можно запрягать мириады пчел в настоящую и стоящую работу, причем показал это не только на опытном поле.

Уже в 1939 году передовики колхозных и совхозных пасек докладывали на сельскохозяйственных выставках о том, как они с помощью дрессированных пчел удвоили и утроили урожаи семян насекомоопыляемых культур.

Способ дрессировки пчел получил быстрое распространение. Пчелы, завороженные запахом вики мохнатой, опыляли вику. Подкормленные кориандровым сиропом, они послушно слетались на плантации кориандра. Пчел удалось заставить вылетать даже на цветы картофеля, которые они обычно не посещают. В Крыму пасечники с восхищением наблюдали, как пчелы дрессированных семей массами возвращаются в ульи, нагруженные обножкой из пыльцы винограда. Виноградари не верили своим глазам: пчелы, подкормленные сиропом из цветков сорта Чауш, безошибочно находили этот сорт среди десятка других.

Селекционеры и растениеводы, агрономы и пчеловоды со всех концов страны слали запросы, юннаты со Школьных пасек приветствовали «маршалов пчелиной авиации», требовали советов и инструкций.

В ароматизированный сахарный сироп оказалось полезно добавлять растительное масло и этиловый спирт в определенных соотношениях. Спирт извлекает ароматические вещества, а масло поглощает их, и сироп действует дольше.

Полезно, оглянувшись, вспомнить некоторые хронологические данные, относящиеся к делу.

Участие насекомых в опылении цветков растений, установлено в шестидесятых годах XVIII века. В 1788 году, как мы уже отмечали, подробно описано явление танца пчел. Только в 1923 году этому танцу дано первое 4 и еще очень общее и приблизительное объяснение как танцу пчел-вербовщиц, вызывающих ульевых пчел на сбор нектара. А уже в 1930 году на Московской опытной станции первая в мире стайка пчел вылетела по заданию агронома на опыление растений.

Выведя своих пчел в управляемый полет, советские ученые вписали новую страницу в историю использования живого мира нашей планеты.

Самые выдающиеся деятели научной агрономии в СССР отметили теоретическое и прикладное значение дрессировки пчел.

Внимательно следивший за исследованиями Губина академик Н. Кулагин охарактеризовал его работу как «откровение».

Академик Е. Лискун писал, что эта работа «представляет собой выдающееся явление в истории пчеловодной науки и практики», что «эта работа является одним из примеров, когда кольцо теории и практики, науки и производства оказывается идеально замкнутым».

Крупнейший специалист в области растениеводства и селекции, академик П. Лисицын заявил: «Коротко и образно выражаясь, Губин нашел способ «заваживать» пчел и направлять их туда, куда нам нужно. Это открытие настолько важно и техника выполнения его настолько проста, что оно должно быть как можно скорее и шире популяризовано и сделаться таким же обязательным, как оспопрививание».

Академик Д. Прянишников, особо отметив продуманность всего плана исследований, детальность разработки методов, иногда совершенно новых, тщательность определений и внимание к математической обработке материала, разработку ряда новых методов, давших возможность углубить анализ и изучить стороны явления, которые до того оставались недоступными, заключил: «Такая работа является первой по времени и масштабам в СССР!»