ЗИМНИЙ КЛУБ

 Опыт с усыпленными пчелами. — Температура клуба, 
корм, масса, движение. — Плоский клуб стеклянного 
улья. — Пчелы в янтаре и пчелы окаменевшие. — 
О происхождении сил, сплачивающих биологические 
виды. — Что показало изучение температуры гнезда пчел. 

Природе пчел присуща способность сбиваться в ком, в массу. Это свойство обнаруживается в более или менее ясно выраженной форме при различных состояниях пчел. Чтоб увидеть его в начальной, в зародышевой форме, требуются условия опыта.

Если поместить в клетку хотя бы сотню выведенных в термостате пчел, они немедленно соберутся на потолке ли, в углу ли кучкой, повиснув друг на друге.

Усыпим несколько сот пчел углекислым газом и спящими рассыплем их по дну картонной коробки, прикрытой сверху стеклом, — вскоре мы увидим, как в недвижимые поначалу тела насекомых постепенно возвращается жизнь. Едва проснувшиеся пчелы начинают более или менее уверенно двигаться, они неизменно стягиваются друг к другу, собираясь в группки, которые вскоре сливаются в общую плотную массу.

Это можно наблюдать и в тех случаях, когда пчел всего около сотни. И лишь если их меньше, они расползаются по дну небольшими группками, по три-четыре пчелы в каждой.

В коробку со спящими насекомыми поставили две клеточки: одну пустую, другую с бодрствующими пчелами, безразлично — одного ли они происхождения со спящими, или разного. Просыпающиеся, не обращая внимания на первую клеточку, стали стягиваться ко второй, и тем быстрее, чем больше в ней пчел.

Этот опыт повторили, поставив в коробку со спящими насекомыми такие же две клеточки — одну пустую, другую с мертвыми пчелами, и установили, что обе не оказывают никакого притягивающего действия на просыпающихся.

Тогда исследователи попробовали повторить предыдущий вариант опыта, внеся в него небольшие изменения. Они снова поставили в коробку со спящими пчелами пустую клеточку, через которую в коробку на этот раз вдували из улья воздух, насыщенный запахом живых пчел, и вторую клеточку с бодрствующими пчелами, причем из этой клетки воздух отсасывался. Однако это с большими трудами осуществленное изменение условий опыта не сказалось на его результатах: просыпавшиеся пчелы попрежнему стягивались к клетке с живыми.

Вслед за тем исследователи еще раз повторили опыт и убедились в том, что на пустую клетку, в которой долго содержались живые пчелы, просыпающиеся обращают так же мало внимания, как и на новую пустую, в которой пчел никогда не было.

Совершенно ясно стало, что не запах и не шум привлекают и сзывают пчел.

Притягивающее действие клеточки с живыми пчелами удалось оборвать только тогда, когда ее положили на слой ваты. После этого пчелы стали относиться к заселенной клеточке так же, как и к пустой, и вели себя так, как если бы они были в коробке одни.

Так удалось доказать, что в описанных условиях насекомых сзывают друг к другу звуковые волны, распространяющиеся не в воздухе, а в картонном дне коробки. Правильность этой догадки была подтверждена опытом, в котором установленный в коробке вибратор, производивший определенное число колебаний, собирал к себе просыпающихся не хуже, чем живые пчелы.

Взаимопритяжение пчел в разных условиях и на разных этапах развития семьи обусловливается разными причинами.

В жарких странах или отошедший в жаркую пору рой может иногда поселяться под каким-нибудь прикрытием и обосновываться на свободе. Извне этот рой покрыт настоящей коркой из спокойных и как бы бездействующих пчел, сцепившихся между собой. При температуре воздуха около тридцати пяти градусов тепла корка становится рыхлой, при похолодании вновь уплотняется и трех-четырехсантиметровой живой оболочкой облегает все гнездо с сотами. В ней, однако, остается открытым отверстие — леток, сквозь который влетают и вылетают пчелы.

Зимой, при формировании зимнего клуба, взаимопритяжение пчел вполне четко связано с температурой.

Почти все насекомые отступили перед суровой зимой, пассивно обороняясь от нее. Период холодов они переживают в анабиозе — ее замерзшими, а замершими. Еле теплится в «их жизнь, скупо поддерживаемая затратами накопленного за лето жирового тела. Лишь солнечное тепло возвращает насекомое к настоящей жизни, если только запасов жирового тела хватило, чтобы перезимовать.

Пчеле, у которой жировое тело развивается относительно слабо, нельзя замирать на зиму. Зимой она согревает себя пищей, принимаемой извне. Здесь живое питается, чтобы не умереть, а не замирает, чтобы питаться.

Давно известно, что у небольших по размеру тела животных отдача тепла происходит интенсивнее, чем у животных крупного размера, ибо отношение поверхности тела к его объему у мелких животных больше, чем у крупных.

Действительно, воробей или мышь, убитые в морозный день, остывают сразу, тогда как, скажем, орел или медведь довольно долго остаются теплыми.

Поясняя это, вытекающее из основ геометрии и физики, положение, учебники приводят такой расчет: у трех кубов с величиной ребра в один, в два и в три сантиметра объемы составляют один, восемь и двадцать семь кубических сантиметров, а соответствующие поверхности — шесть, двадцать четыре, пятьдесят четыре квадратных сантиметра. Поверхности тел увеличиваются пропорционально квадрату, а объемы — пропорционально кубу ребра. Потому-то у крупных форм поверхность оказывается относительно меньшей, чем у мелких, и мелкие животные при низкой температуре вследствие этого охлаждаются сильнее, чем крупные.

Поддерживая себя одним питанием, пчелы не могли бы в наших условиях зимовать и замерзали бы даже в улье, полном сотов, залитых медом. Сколько бы отдельная пчела ни сжигала в себе корма, его было бы недостаточно, чтобы возместить теплоотдачу ее маленького тельца.

Семья же пчел спасается от холода благодаря тому, что ее выручают те самые законы физики, которые одиночке грозят смертью.

Когда пчелы на холоде сгрудятся в шаровой ком, в клуб, поверхность этого шара будет по отношению к его массе тем меньше, чем больше в нем пчел.

При меньшей поверхности тела меньшей оказывается и его абсолютная теплоотдача. Чем теснее, следовательно, сгрудится зимой живая скорлупа клуба пчел, чем меньше будет ее поверхность и чем плотнее она станет, тем надежнее будет изолирована от холода относительно более рыхлая сердцевина клуба, тем меньше тепла будет она расходовать. В то же время чем усиленнее кормятся внутри клуба пчелы, тем больше тепла они производят.

Задавшись целью проверить, насколько надежной и эффективной может быть тепловая изоляция, производимая облегающей клуб коркой пчел, ученые задумали специальный опыт. С ульев, оставленных зимовать под открытым небом, все стенки, кроме передней, были сняты и заменены металлическими сетками.

И вот в такой ничем не утепленный и защищенный только ветрорезом сетчатый короб была в середине ноября переведена семья, взятая под опыт. В ту зиму температуры в районе, где проводилось испытание, падали в январе до тридцати градусов, в феврале — до двадцати. Подопытная семья, зимовавшая, в сущности, под открытым небом, без всякого утепления, «голой», только в своей собственной скорлупе из живых пчел, осталась живой. За полгода — с декабря ПО июнь - она, правда, весьма ослабела, но к осени успела все же оправиться и накопила достаточно меда для следующей зимовки.

Когда же гнездо надежно защищено от чрезмерного холода, зимовка ничуть не вредит семье.

Приспособленность пчелы жить зимой только в клубе сказалась и на ее анатомии. Особые железы, выделения которых поступают в толстую кишку, тормозят разложение скопляющихся здесь в течение зимы отбросов непереваренной пищи. Таково, между прочим, одно из многочисленных приспособлений, которыми обеспечивается соблюдение пчелами прославившей их чистоплотности.

Обычно в большинстве районов средней полосы пчеловоды сносят на зиму ульи с пчелами в специальные помещения — зимовники, в которых поддерживается умеренно-холодная и ровная температура.

Но пчел нередко оставляют зимовать и под открытым небом. И если в зимний день под высеребренными инеем голыми деревьями пройти на пасеку, где утонули в сугробах ульи, прикрытые пухлыми шапками снега, невероятным кажется, что под этой мертвой белой пеленой бьется живое сердце пчелиного клуба.

Ученые, шаг за шагом исследовавшие зимнюю жизнь гнезда, установили, что живой шар прослоенного сотами клуба, не деформируясь, медленно движется вдоль улочек, постепенно распечатывая соты и выедая корм из ячеек.

В сердцевине клуба, где спрятана матка, собираются наиболее деятельные пчелы. Уже при четырнадцати градусах тепла начинается их энергичное движение. Усиленно поедают они мед, который согревает их самих и «отопляет» окружающих, включая и тех, которые, плотно прижавшись друг к другу на поверхности клуба, образуют как бы его оболочку, корку. Так как хитиновый скелет и волоски, покрывающие тело пчелы, плохо проводят тепло, живая скорлупа клуба надежно предохраняет пчел от остывания,

В стеклянном улье, где пчелы живут на одной рамке сотов, клуб, естественно, оказывается плоским. И здесь можно видеть, как, будто в сказочном сонном царстве, неподвижно застыли на ячейках, сгрудившись в почти правильный овальный диск, тысячи дремлющих пчел.

Если тихонько стукнуть ногтем по стенке улья, спящие на мгновение очнутся, встревоженно затрепещут крыльями, легкий гул пробежит по гнезду и утихнет...

Чем холоднее вокруг, чем энергичнее кормятся и, следовательно, чем больше тепла образуют пчелы в центре, тем настойчивее и решительнее начинают, спасаясь от холода, пробираться внутрь клуба насекомые, остывающие на поверхности.

В этом копошащемся шаре тысячи одиночек могут сообща доводить температуру клуба до тридцати пяти градусов. В стеклянном улье центр клуба с маткой можно найти не глядя, наощупь, по его теплу, прогревающему стекло стенки.

Согревшись, семья затихает до той поры, пока холод не остудит ее снова до критической температуры — четырнадцати градусов, когда пчелы вновь начнут согревать себя движением и кормом.

Одни только запасы высококалорийного меда или одна только масса склубившейся на зиму семьи в отдельности еще не дали бы пчелам возможности благополучно зимовать.

Холод оказался побежденным пчелами только тогда, когда семья стала активно обороняться от него с помощью корма, массы, движения.

Мускульная работа холоднокровных насекомых для повышения температуры может быть признана одним из замечательнейших «изобретений» естественного отбора.

Стремясь понять, каким образом сложилось такое приспособление, как зимний клуб медоносной пчелы, ученые давно пытаются восстановить хотя бы основные этапы истории этого вида.

Перепончатокрылые насекомые, к которым относятся пчелы, появились на земле примерно полтораста миллионов лет назад (отметим в скобках, что и пчелы не являются еще наиболее древними из ныне живущих насекомых; стрекоза, например, значительно старше пчелы).

Палеонтологи, читающие прошлое живого мира по его каменной летописи, по находимым в глубине земли следам далеких эпох, разведали многое, что происходило на планете задолго до появления человека.

Кое-что рассказали находки палеонтологов и о насекомых — ровесниках первых цветковых растений.

До чего же, просто говоря, неотесанно выглядели эти насекомые в сравнении с нынешней пчелой. Одиночка, не имевшая постоянного жилья, не собиравшая пищи и откладывавшая яйца на первом попавшемся листке, — такими рисуют исследователи самых далеких предшественников пчелы.

Личинки этого насекомого, точно так же как многие теперешние гусеницы, объедали не только листья растений, но и цветки, опылявшиеся ветром. Да и цветки были совсем не похожи на нынешние: они не имели ни нектара на дне, ни весело окрашенных венчиков.

Тучи пыльцы-цветня носились в воздухе, и липкие рыльца пестиков улавливали эту пыльцу, переносимую только ветром, а гусеницы-личинки выедали сытный цветень на рыльцах. Мириады врагов уничтожали этих насекомых, их яйца и личинок.

Естественный отбор, включающий в себя наследственность, изменчивость и выживаемость организмов, является древним законом природы. Он вступил в силу на земле одновременно с появлением на ней условий для возникновения жизни, а значит, одновременно и с рождением самой жизни, и с тех пор неусыпно действует, изменяя, развивая и совершенствуя все живое.

Изменения внешних условий преобразовывали, развивали и появившихся на земле насекомых, из которых выделились перепончатокрылые прародители нынешних пчел.

Отдельные детали строения и организации у доисторических пчелиных видов удалось понять и расшифровать только с помощью энтомологов, описавших строение тела и образ жизни некоторых видов современных пчел.

Соединенными усилиями палеозоологов и энтомологов постепенно складываются в систему разрозненные обрывки истории современной медоносной пчелы.

Когда развились настоящие цветковые растения с нектарниками, язычок насекомых, посещающих цветки, удлинился. Тело приспособилось к переносу пыльцы, которая с появлением нектара перестала быть единственной пищей этих четырехкрылых.

То была пора пышного расцвета растительной жизни.

Теплое и влажное лето царило на земном шаре.

В лесах нынешней Прибалтики наряду с хвойными росли тогда вечнозеленые дубы, лавры, корицевые деревья, магнолии, пальмы.

В «синей земле» — рыхлой песчанистой породе нижнетретичного периода, сохранившей остатки таких лесов, обнаруживаются сейчас многочисленные янтарные включения — измененные временем наплывы смолы вымерших хвойных пород прошлого. Этот янтарь и донес до наших дней нетленными памятники природы минувших эпох.

Залитые прозрачным золотом минерализованной смолы, как живые, лежат в ней пчелы, летавшие в лесах задолго до эпохи великих оледенений, изменивших лицо земли.

Но в этих природных препаратах из янтаря редко удавалось обнаружить больше чем два-три насекомых. Зато раскопки одного старого торфяного болота обогатили историю сразу чуть не восемью десятками пропитавшихся известью и окаменевших пчел, на которых сохранились даже волоски, покрывавшие их тело.

До сих пор не удалось установить, хотя бы приблизительно, сколько миллионов лет назад прибрежная тина засосала этих пчел, прилетевших сюда, очевидно, на водопой, и то, как могло происходить в болоте обизвествление хитиновых скелетов. До сих пор не получен ответ и на вопрос о том, почему обнаружен здесь обломок тела только одного-единственного трутня, почему нет ни одной матки, тогда как все найденные восемь десятков пчел четко делятся на две группы — на малых и крупных. Установлено, что крупные, хотя и очень похожи по внешности на маток, имеют свойственные только рабочим пчелам восковые зеркальца на нижней стороне брюшка, прямое жало и вырезы для укладки обножки на третьей паре ног. Повидимому, это были уже не одиночные пчелы, а члены пчелиной семьи.

Их признаки, позволяющие говорить об относительном сходстве особей с нынешними и о существенном отличии организации семьи от нынешней, дают основание предположить, что высший этап развития в видовой истории пчел представлен процессом совершенствования главным образом семьи как биологической единицы.

Находка в торфе, о которой только что рассказано, проливает некоторый свет на многие важные моменты естественной истории пчел и позволяет заключить, что история пчелиной семьи сама по себе измеряется миллионами лет. За это время наиболее глубокие перемены и в растительный мир и в жизнь пчелы внесла ледниковая эпоха, когда так сильно выросли и окрепли некоторые еще не освещенные особенности уклада пчелиной семьи.

Скажем здесь о них подробнее.

В способности растений и животных беспредельно размножаться некоторые биологи односторонне видели только выражение господствующего якобы в живом мире стремления видов к борьбе за место под солнцем, стремления к беспредельному расселению, к захвату всего земного шара.

Широко известны часто приводившиеся в биологической литературе расчеты количества времени, необходимого для того, чтобы потомство одной бактерий, или одного семени одуванчика, или одной пары слонов заселило всю поверхность суши.

Однако те же биологи, которые весьма увлекались упомянутыми расчетами, часто совсем не видели других сил, сплачивающих виды.

Почему в суровые зимы сбиваются в злые стаи изголодавшиеся волки?

— Волки сообща нападают на добычу, которой им в одиночку не осилить, — резонно объясняют охотники.

Но отчего же тогда в голодные зимы собираются в стаи зайцы, которые пи на кого не нападают и ничем друг другу помочь не могут?

Почему, готовясь уйти от зимы и собираясь в дальний перелет на юг, сбиваются в стаи одиночно живущие птицы?

— Птицы совершают свои перелеты организованно. Здесь во многих случаях велика роль старых вожаков стаи, вокруг которых группируется пернатая молодежь, — отвечают орнитологи-птицеведы.

Но отчего же тогда и саранча, выходящая из кубышек, отложенных в голых и голодных местах, стягивается для своих походов в массовые скопища, которые не имеют никаких старых вожаков?

Почему собирается в такие огромные косяки, например, морская сельдь?

— Рыба должна проводить свой нерест в скопищах. Тут ничего непонятного нет, — говорят рыбоведы-ихтиологи.

Но почему же тогда обязательно стайками плавают и растут и рыбьи мальки, и лягушачьи головастики, которым так долго еще ждать начала брачного периода?

Почему бесчисленные количества мотыльков, поденок слетаются на ночной свет, на огонь ночного костра, в котором они массами обжигаются и погибают?

Почему вредная черепашка, например, тысячами скапливается на зимовку под прелым листом на опушках лесов, куда, предупреждая налеты прожорливого клопа на поля, колхозные бригадиры и специалисты по борьбе с вредными насекомыми заранее приводят стаи кур, усердно склевывающих здесь вредителя?

— Для черепашки явно имеют значение какие-нибудь особо благоприятные условия места, выбранного для зимовки, точно так же, как более теплая и менее текучая у берега вода для мальков, как степень силы света для ночных мотыльков, — говорят зоологи.

Все это верно, однако еще не исчерпывает всех сторон явления.

Вот одиночная пчела из рода галикты. Самцы этих пчел в хорошую погоду неустанно летают каждый сам по себе, но вечером, с наступлением сумерек и в ненастье обязательно собираются группами на какой-нибудь голой ветке или на стебле. Не раз отмечалось, что они не находят здесь ни защиты от непогоды, ни пищи, ни общества самок, которые могли бы их сюда привлекать.

Однакоже они собираются почему-то и для чего-то вместе.

Эта сторона жизни природы до сих пор совершенно недостаточно исследовалась и изучалась, а иногда она даже затушевывалась или просто замалчивалась в трудах буржуазных натуралистов.

До сих пор еще по-настоящему не раскрыты условия, питающие это свойство организмов.

Впрочем, разве одна уже только борьба между живыми существами разных видов не могла, в конечном счете, привести к развитию центростремительных сил, к воспитанию «взаимотяготения» организмов, принадлежащих к одному виду?

Что касается пчел, то мы уже кое-что знаем о том, почему росли их колонии и чем определяется их размер.

Стрелки гальванометров, соединенных с установленными в разных местах улья приборами, контролирующими температуру, помогли исследователям измерить теплотехнические свойства семьи, кое-что объяснить в том, что сделало пчелу медоносную общественным насекомым.

Самки одиночных диких пчел откладывают за жизнь примерно двадцать яиц. Изучение теплового режима именно такой маленькой семьи — всего из двадцати пчел — как бы приоткрывало завесу над историческим, точнее даже — доисторическим, прошлым пчелы. Это исследование показало, что модель первичной семьи почти так же, как и одиночно живущие насекомые, согревается и остывает, подчиняясь температуре воздуха.

Семья-крошка практически находилась полностью во власти внешней температуры.

Но и в этой беспомощной семье уже можно было рассмотреть ее отличие от насекомых-одиночек: при двадцати градусах выше нуля горсточка из двадцати пчел производила только один градус своего тепла, а при похолодании, при четырнадцати градусах, — уже два градуса.

Таким образом, похолодание заставляло пчел производить больше тепла.

Разница в один градус, конечно, невелика. Но в этом градусе нельзя не видеть зародыш способности противостоять холоду.

Эта способность, как и все в природе, изменялась и развивалась от простого к сложному, от низшего к высшему.

Семья из пятисот пчел еще вела себя при средних температурах, как любое одиночно живущее насекомое, пассивно согреваясь и остывая вслед за воздухом.

При средних температурах пчелиное гнездо оказывалось только немного — всего на один градус — теплее воздуха.

Стоило, однако, солнцу пригреть сильнее, и семья пчел уже начинала сопротивляться чрезмерному для нее потеплению. Гнездо, которое при средних температурах было все время теплее воздуха, при повышенных температурах неожиданно оказывалось прохладнее, чем окружающая среда.

Пусть совсем незначительна была эта разница. Она говорила о том, что семья пчел уже способна также и снижать температуру гнезда.

А при похолоданиях ниже восемнадцати градусов маленькая семья всего в пятьсот пчел вовсе выходила из повиновения погоде: когда температура воздуха падала до нуля, клуб пчел согревался до двадцати трех градусов.

Это означало, что при крайних похолоданиях и потеплениях состояние подобной семьи насекомых уже в принципе отличается от состояния насекомых-одиночек.

Еще отчетливее и полнее сказалось это отличие в семье из пяти тысяч пчел. При крайнем похолодании температура гнезда в такой семье поднимается уже на двадцать шесть градусов, а при чрезмерном потеплении — понижается на четыре градуса. Здесь пчелы, которые, как и все вообще насекомые, в одиночку холоднокровны, став семьей, оказались способны при любой погоде поддерживать температуру гнезда примерно на одном уровне, превратившись как бы в теплокровное существо.

Семья стала создавать для себя очень важное жизненное условие — тепло.

В чем скрыты здесь особые преимущества большой семьи нынешних пчел? Таков был следующий вопрос, подвергнутый изучению.

В каждую ячейку заглядывает матка, прежде чем отложить в нее яйцо. Из яиц развиваются личинки, которые вскоре заполняют собой ячейку. Пройдет еще несколько дней, и личинка превратился в куколку

С помощью обыкновенных, но достаточно точных весов в этом исследовании было показано, что одна пчела из малой семьи, согревая или охлаждая гнездо, расходует сил, а значит, и меда, в среднем заметно больше, чем одна пчела большой семьи.

Пересчеты показали, что одна пчела наиболее сильной из взятых в опыт семей (тридцать пять тысяч особей) оказалась чуть не в шесть-семь раз «экономичнее» такой же пчелы из семьи малочисленной (две тысячи пчел).

И раньше было известно, что в слабых семьях пчелы производят меньше меда. Теперь было измерено, насколько они расточительнее.

Меньшие запасы корма, собираемые слабыми семьями, оказывались следствием не только меньших сборов, но и больших трат. Сильная семья оказывалась вдвойне выгодной: в ней та же пчела и более продуктивна и более экономична.

Долго выбирается из ячейки созревшая пчела. Сразу после рождения она кажется особенно пушистой

Одна сильная семья, весом килограммов в шесть и состоящая из шестидесяти тысяч пчел, собрала в одном опыте меда в полтора раза больше, чем насчитывающие такое же количество пчел четыре небольшие семьи, весом по полтора килограмма каждая.

Преимущества сильных семей особенно ясно проявляются в местностях со слабым взятком.

А ведь, зимуя клубом, сберегающим к весне плодовитую матку и достаточное количество рабочих пчел, семья встречает весну, полная сил и готовая к работам в гнезде и полетам в поле.

Зима еще не миновала, но едва повернувшее на лето солнце поднимается выше, пчелы, даже в семье, зимующей в подвале, куда не проникает свет и где температура всегда одинакова, начинают усиленно поедать пергу, начинают кормить матку молочком... Матка принимается поэтому червить, засевая освободившиеся от меда ячейки. Из яиц выводятся личинки, и пчелы приступают к воспитанию первого весеннего поколения, которое призвано заменить износившихся за зиму осенних пчел.

Чем выше поднимается солнце, тем усерднее ведет матка засев. К наступлению погожих весенних дней молодые пчелы уже массами начнут выходить из ячеек и обновлять, омолаживать состав, увеличивая численность колонии, которая перенесла испытания зимовки благодаря тому, что недостаток сил отдельной особи успешно возмещен у пчел объединенной силой семьи.