ПЧЕЛЫ НА ЛЮЦЕРНЕ

 Цветок, закрытый на два замка. — 
Дикая пчела и шмель на люцерновой 
«лодочке». — Парадоксальное действие 
дрессировки медоносных пчел на 
опыление люцерны. — Как заставить 
пчел собирать обножку. — Кленовое 
размножение растений и сопряженная 
селекция люцерны и пчел. 

Семян люцерны сельскому хозяйству СССР требуется, очевидно, не меньше, чем клеверных: люцерна в посеве травосмеси, как и клевер, является незаменимым средством восстановления структуры почв.

Вместе с тем люцерна, как и клевер, способна приносить очень щедрые урожаи прекрасного зеленого корма и сена для животных. Это, как говорят зоотехники, трава наивысшей питательности.

Если клеверища — почва полей, на которых рос клевер, дают очень высокие урожаи льна, то после люцерны особенно хорошо удается культура хлопчатника. Клевер избавляет почвы от «льноутомления», а люцерна, понижая уровень грунтовых вод, в большой мере предотвращает засоление орошаемых земель — бич земледелия в районах хлопководства.

Миллионы гектаров в полевых, кормовых и луговых севооборотах колхозов и совхозов СССР должны быть заняты посевами смеси злаковых трав и люцерны.

Между тем, как уже говорилось, получение семян люцерны оказывается делом ничуть не более легким, чем получение семян клевера.

Люцерна — растение невероятно капризное на первый взгляд.

Достаточно сказать, что в чистых, несмешанных посевах люцерна во многих районах почти не дает семян даже в тех случаях, когда растения нормально развиты и не испытывают угнетения друг от друга.

Объяснение этой непонятной на первый взгляд особенности в поведении люцерны найдено в том, что ее семена не разносятся ни ветром, ни животными. Они осыпаются вокруг материнских растений.

Казалось, какая здесь может быть связь? Связь есть. Так как в густом посеве вокруг каждого растения находятся другие растения той же многолетней люцерны, то поскольку для вида в данных условиях бесполезны семена, выходит, что действительно, может быть, полезнее для выживания вида, если вещества, производимые растением, не превратятся в семена, а отложатся в корневую шейку как запасные для побегов будущего года.

Правильность приведенного выше объяснения убедительно подтверждается тем, что в прореженных посевах та же люцерна может завязать семена, даже если вокруг нее растут другие травы и злаки: для заселения мест, занятых растениями других видов, люцерна готовит семена.

Известна еще и другая, на первый взгляд тоже странная особенность, отличающая поведение люцерны. Ее справедливо считают растением влаголюбивым, пожалуй даже весьма влаголюбивым. Однако получить семена на этом влаголюбивом растении удается лишь тогда, когда влажность почвы под люцерной начинает, с момента появления бутонов, убывать и продолжает уменьшаться вплоть до времени полного созревания бобов. Стоит провести в это время полив, и растение перестает питать старые побеги с бутонами, цветками, даже уже с завязавшимися плодами и начинает гнать из корневой шейки новые стебли, начинает образовывать вторичные побеги.

Это тоже не способствует получению гарантированных высоких урожаев семян.

Главная беда, однако, заключается в том, что даже правильно посеянная и своевременно политая люцерна может не дать, и часто действительно не дает, семян, потому что цветки ее при самых благоприятных условиях погоды часто остаются неоплодотворенными.

И у голубой, и у желтой, и у пестрой — гибридной — люцерны цветки устроены на редкость тонко и замысловато. У других растений распустившийся бутон обычно сразу же бывает готов к оплодотворению, — ветер ли, насекомые ли, привлеченные нектаром, принесут на рыльце пыльцу с других цветков.

У люцерны цветок, распускаясь, появляется на свет словно закрытым на замок.

Описать устройство этого замка очень трудно.

У основания самого крупного мягкого лепестка (паруса) лежит наглухо, с головой запрятанная в тонкую и почти прозрачную ткань других лепестков (лодочка) так называемая колонка (девять сросшихся и одна свободная тычинка, образующие совместно трубку, пронизанную пестиком). Лодочку облегают с боков еще два нежных лепестка (весла).

Колонка очень упруга и как бы стремится вырваться из лодочки, но ее прочно удерживают в ней два лентовидных отростка весел, входящих — по одному с каждой стороны — в небольшие углубления (карманы) в лодочке.

Сила, с которой колонка рвется из лодочки, была измерена: оказалось, что она способна выдержать пятиграммовый груз!

Поразительна эта сотканная из нежнейших лепестков конструкция, в которую запрятана сильная живая пружина колонки, туго взведенная, как курок.

В чем, однако, ее назначение?

Тычинки несут на себе пыльники. Эти пыльники растрескиваются еще в бутоне, осыпая рыльце пестика. Казалось, здесь неизбежно вредное для растений самоопыление.

Но нет! Возможность его предупреждается тем, что поверхность рыльца сплошь покрыта слизистой пленкой. Сквозь нее не прорастет ни одно зернышко своей пыльцы. Для оплодотворения цветка слизистая пленка должна быть хотя бы частично снята с рыльца. Только после этого пыльца, и предпочтительнее всего с цветков другого растения, может прорасти в столбик, добраться до спрятанной у его основания семяпочки, образовать завязь.

Итак, вполне распустившийся бутон люцерны, в сущности, закрыт, пожалуй, даже на два замка: для того чтобы произошло оплодотворение, колонка с пестиком должна быть освобождена от лодочки, а на рыльце, очищенное от слизистой пленки, должна быть нанесена чужая пыльца.

В жаркий солнечный день к цветущему кусту люцерны подлетает пчела, обычно дикая одиночная пчела из рода землероек — галикт, или листорезов — мегашил, или пчела из рода андрен, или мелитт, или мелитургов.

Эта пчела явно прилетела с другого цветка: она вся осыпана пыльцой, приставшей к волоскам и опудрившей ее густо, как мука пекаря. Усевшись на лодочку цветка, пчела просовывает хоботок в глубь венчика, упираясь при этом головой в парус, а задними лапками — в одно из весел.

Дальше все развертывается так быстро, что только терпеливые повторные наблюдения помогают разобраться в происходящем.

Отодвинутый стоящими на весле задними ножками насекомого отросток, входивший в карман лодочки, выскальзывает из него, «взведенный курок» в то же мгновение спускается, и вся система запоров цветка рушится.

Колонка, скользя, вырывается из лодочки и, осыпая ловко уклоняющуюся от удара пчелу пыльцой, с силой проносится по касательной вверх, стукаясь о парус.

И вот цветок открыт.

Слизистая пленка рыльца осталась на парусе, а пчела, глубже просовывающаяся к основанию столбика за нектаром, уже оставила на пестике зерна пыльцы, принесенные ею на себе с других цветков.

Все эти события укладываются в одну-две секунды, не больше, но расшифровка значения и назначения каждой подробности потребовала многих лет упорной работы биологов.

Иногда вместо дикой пчелы на лодочку опускается шмель. Это грузное и сильное насекомое действует сходным образом. Но шмель обычно с такой жадностью и так неуклюже пробирается к запасам нектара, что цветок остается после его посещения вконец исковерканным. Лодочка часто оказывается вывернутой из чашечки, колонка — сдвинутой в сторону, а парус даже ломается... Впрочем, несмотря на это, семена в цветке все же завязываются.

В итоге, если при прочих благоприятных условиях посев люцерны достаточно насыщен дикими пчелами и шмелями, урожай семян обеспечен.

Однако на гектаре хорошего посева люцерны ежедневно в течение примерно месяца распускается добрых пятьдесят миллионов цветков, каждый из которых может быть полностью оплодотворен после по меньшей мере двукратного посещения пчелами. Это значит, что для исправного опыления всех цветков на гектаре цветущей люцерны требуются тысячи насекомых-опылителей.

Но одновременно с успехами сельского хозяйства площади всяких посевов, в том числе и посевов люцерны, расширяются, а вся дикая природа, в том числе и дикие насекомые, все больше и больше оттесняются. И поэтому нехватка диких насекомых — опылителей люцерны — уже и сейчас ощутительно сказывается в наиболее развитых сельскохозяйственных районах и именно в самых передовых хозяйствах становится помехой к получению высокого урожая семян.

Таково одно из противоречий, сложившихся на этом участке стыка природы и производства.

Однако производство располагает теперь вполне удовлетворительным способом дрессировки пчел. Казалось, чего бы проще? Почему не заставить пчел опылять люцерну так же, как их заставили опылять красный клевер?

Сотни опытников в колхозах и совхозах, десятки ученых в институтах и на агрономических станциях принялись подкармливать пчел в ульях люцерновым сиропом.

Дрессируемые этим способом пчелы действительно начинали усердно летать на посевы, настойчиво обследуя цветок за цветком. Данные о количестве дрессированных домашних пчел, посещающих цветки люцерны, были очень обнадеживающими. Однако наступала осень, и даже на участках, заведомо посещавшихся дрессированными пчелами, урожаи семян оказывались совсем мизерными.

Результаты обмолота семенной люцерны были весьма разноречивыми.

Многие специалисты искренне разуверились в возможности решить задачу при помощи домашних пчел, а некоторые, ссылаясь на итоги своих опытов, объявили, что дрессировка даже вредна.

В подтверждение приводились справки об урожае семян на многих участках вблизи от пасек, где пчел было явно больше и где, несмотря на это, люцерна нередко давала даже меньше семян, чем на участках, удаленных от пасеки, куда, следовательно, прилетало значительно меньше домашних пчел.

Очень поучительно, что в данном случае именно меньшие сборы семян были подтверждением действенности дрессировок.

Разгадка этого парадокса заключается в поведении пчел-сборщиц на цветке люцерны.

Домашние пчелы, которые несколько крупнее диких и значительно мельче шмелей, обычно садятся не ка зев цветка, а сбоку — на парус или на цветоножку. При этом они не касаются отростков весел. Если даже пчелы опускаются на лодочку, то обычно только прямо, опираясь одновременно на оба весла. В обоих случаях они беспрепятственно пробираются к запасам нектара, просовывая хоботок к основанию паруса, причем таким образом, что автомат, осуществляющий открытие цветка, не приводится в действие.

Цветок остается закрытым.

Закрытым и ограбленным, поскольку пчелы все же выбирают нектар. А цветки, лишенные нектара, теряют привлекательность для насекомых и не посещаются ими. Поэтому цветок и остается неопыленным.

В итоге, вместо того чтобы повысить урожай семян, дрессированные пчелы даже снижали его.

В тех же случаях, когда какая-нибудь неловкая пчела случайно задевала ножками отросток весла и открывала таким образом замок, колонка с силой в пять граммов мгновенно выбрасывалась из лодочки, ударяла насекомое, прищемляя то ножку, то хоботок... После этого пострадавшая пчела, с трудом освободившись из капкана, долго отдыхала, сдается даже, потирая ушибленную часть тела.

Имеется немало наблюдений, говорящих о том, что насекомые, получившие такой урок, нередко совсем перестают посещать цветки люцерны.

Однако наряду с этим отдельные пчелы вполне успешно и самым правильным образом открывают цветок.

Весь этот клубок противоречивых фактов долго не удавалось распутать. Расшифровке их мешали и частые случаи самопроизвольного раскрытия цветков люцерны, особенно темноокрашенных. Это наблюдается, как правило, в жаркие дни. Полагают, что раскрытие цветка связано с неодинаковыми термическими свойствами разных участков его тканей. Повидимому, так и есть. Во всяком случае, пучок солнечных лучей, направленный через увеличительное стекло на нижнюю половину щели лодочки, сам, без всякого прикосновения руки, моментально вскрывает цветок.

Цветок может оказаться вскрытым и в ветреный день в результате механического воздействия — от качания, встряхивания, удара.

Такое механическое вскрытие легко воспроизвести искусственно. Когда по поверхности цветущего травостоя люцерны взад и вперед протягивают обычную веревку, то некоторый процент цветков раскрывается. Однако и на подготовленном таким образом участке работа дрессированных пчел все же не всегда повышала урожай семян в достаточной степени.

И снова объяснение этому оказалось скрытым в несогласованности анатомии цветка и тела домашней пчелы; дрессировка побуждает пчел собирать нектар, а при посещении цветков, даже вскрытых, пчела часто добирается до нектарников, не касаясь рыльца... И снова цветок остается неопыленным. Было от чего прийти в уныние!

Один из люцерноведов защитил даже диссертацию, в которой черным по белому доказывалось, что медоносные пчелы не могут опылять люцерну.

В Саратовском институте зернового хозяйства юго-востока отказались примириться с этим безнадежным выводом.

— Опыление не удается потому, что пчелы собирают только нектар, — сказали саратовские специалисты. — Но ведь мы же знаем, что в тех случаях, когда пчелы берут с люцерны пыльцу, опыление цветка происходит безукоризненно. Видимо, надо попытаться принудить пчел сбивать обножку на люцерне. Правда, хороших способов дрессировки пчел на пыльцу пока нет. Что же, попробуем действовать методом голого принуждения...

И на обширный посев люцерны в колхозе имени Ворошилова вывезены были девять пчелиных семей одинаковой силы. У трех из них отобрали из гнезд все запасы пыльцы (пергу); у других трех пыльцу отобрали и, кроме того, в ульи стали ежедневно ставить люцерновый сироп для дрессировки сборщиц; последние три семьи служили контролем.

Следует добавить, что в шести первых подопытных семьях летки ульев с первого дня были перегорожены сплетенными из тонкой проволоки пыльцеуловителями. Просветы в сетках уловителей рассчитаны так, что они дают возможность пройти в улей

Пчеле, но Принесенные ею обножки срезают и срывают.

Так что сколько бы пчелы ни собирали пыльцу, семьи все же испытывают неутолимое перговое голодание, и все время сборщицы продолжают вылетать в поле за обножкой.

Способ, слов нет, жесток, и испытание не может пройти для подопытных семей бесследно. На этот счет никто не обманывался.

Теперь осталось проверить, как поведут себя сборщицы. Об этом рассказали данные анализа пыльцы в обножках, которые приносились пчелами разных семей в их родные гнезда.

Оказалось: в первые три семьи, не получавшие сиропа, но оставленные без перги, с люцерновой обножкой возвращалась из полета примерно треть сборщиц — раза в три больше, чем в контрольных. В дрессированные же семьи, оставленные без пыльцы, с люцерновой обножкой возвращалась из полета примерно половина сборщиц — почти в четыре раза больше, чем в контрольных.

Задание можно было считать выполненным: пчелы подчинились указанию агрономов и, вопреки всему, стали летать на люцерну, опыляя ее цветки и способствуя завязыванию семян.

Но пчелиная семья, лишенная запасов перги, обречена на более или менее быстрое угасание. И, конечно, уже нечего рассчитывать на то, чтоб измочаленные, ободранные острой проволокой пыльцеуловителей сборщицы могли давать мало-мальски сносные запасы меда в гнездах.

Вполне естественно, что за решение проблемы пчелоопыления люцерны должны были взяться и селекционеры.

Они давно видели, что в любом посеве имеются растения люцерны, в какой-то мере разнящиеся по размеру, по мельчайшим деталям устройства цветков, по степени упругости колонки, по силе и пригнанности замыкающего аппарата лодочки и весел.

И селекционеры заставили самих пчел помочь им в отборе наиболее легко оплодотворяемых растений.

Зимой в теплице расчеренковали несколько десятков кустов люцерны и каждый клон — так называют селекционеры всю группу растений, полученных от одного с помощью вегетативного размножения, — вырастили отдельно.

Находка заключалась здесь в том, что растения в пределах клона разнятся очень мало. В данном случае их с полным правом можно было рассматривать как одно растение. Но если одно растение среди множества других та или иная пчела может посетить случайно (к тому же и заметить ее здесь не просто), то посещение пчелами разных клонов, само собой разумеется, может быть несравненно легче обнаружено.

После того как все клоны были высажены в поле и зацвели, наблюдатели ежедневно, с одиннадцати утра и до трех пополудни, через каждые полчаса подсчитывали число пчел на растениях каждого клона в отдельности, особо ведя счет цветкам, которые оказались вскрыты пчелами.

В первый же день наблюдений стало ясно, что разные клоны с разной силой привлекают к себе пчел. В то время как на одних было зарегистрировано не больше двух пчел, на других их насчитывали свыше шести десятков. На лучших клонах процент исправно вскрытых цветков доходил до восьмидесяти шести! Выявленные различия продолжали наблюдаться и в последующие дни.

Выходило, что на отдельных клонах медоносные пчелы работают не менее успешно, чем дикие, одиночные.

С другой стороны, наблюдения за мечеными пчелами помогли проследить за тем, как привлекаются люцерной сборщицы разных пчелиных семей. Выяснилось, что семьи тоже в определенной мере различаются и по проценту посещающих люцерну пчел, и по подробностям повадки сборщиц на цветках, и по степени пригодности для правильного вскрытия колонки, для нанесения пыльцы на рыльца.

Но в таком случае вполне реально вырисовывалась возможность сопряженной, встречной селекции, которая из форм, успешнее вскрываемых медоносными пчелами, создаст новые сорта «пчелоопыляемой люцерны», а из пчелиных семей, более пригодных для успешного опыления, создаст специализированные породы «люцерноопыляющих пчел». Такой отбор, в течение ряда поколений систематически подкрепляемый и поддерживаемый дрессировочным воспитанием на люцерновом сиропе и также на люцерновой перге, должен привести в конце концов к нужной цели.

Соединенные усилия растениеводов и пчеловодов, их смелый творческий поиск и кропотливый, как искусство ювелира, труд проложат, таким образом, путь к получению надежно высоких урожаев люцерновых семян и разрешат, наконец, одну из насущных агрономических задач современности, стоящих на пути дальнейших побед научного земледелия.