ЭТОТ УДИВИТЕЛЬНЫЙ МИР ПЧЕЛ

Биологи говорят, что «человек — самое выдающееся достижение пчел». В этой шутке скрыт большой смысл происхождения всего животного мира. Ученые считают, что насекомые-опылители создали современный удивительно многообразный мир цветковых растений, а растения прямо или косвенно — пища для всех. Безусловно, растения способствовали эволюции жизни. За сотни миллионов лет разнообразные виды пчел сыграли свою решающую роль.

Медоносная пчела давно стала необходима человеку. В доисторические времена и в глубокой древности человеку нужен был только мед, а затем воск. С ростом знаний появилась потребность и в других продуктах пчеловодства. Главное, что человек понял важность опылительной деятельности пчел. Четыре пятых флоры нашей планеты погибло бы, не оставив новых поколений, если бы их не опыляли насекомые. С 1 га цветочных плантаций пчелы добывают несколько килограммов нектара и пыльцы, а урожай плодов и семян возрастает на центнеры и тонны. Благодаря использованию пчел на опылении стоимость прибавки урожая в 15—20 раз превышает стоимость меда и воска.

Насекомые и пчелы по своей природе отличны от млекопитающих. Шовен (1965) пишет, что мир насекомых и пчел настолько иной, странный и необычный, что кажется, он упал к нам на Землю с другой планеты.

Человек ощущает мир пятью органами чувств. Животные же живут в своих индивидуальных мирах. Их процесс восприятия отличается от эмоционального или чувственного переживания, свойственного только человеку. Между тем в природе существуют звуки, лежащие за пределами возможностей нашего слуха, вот они-то и доступны многим животным. Известно, что насекомые видят недоступные для нас инфракрасные и ультрафиолетовые лучи. Ни одно позвоночное не видит поляризованный свет, который отличается от обычного тем, что колебания в нем совершаются только в одной плоскости.

Пчелы воспринимают поляризованный свет в небе в виде характерного узора, и по очень небольшой его части в разрывах облаков они могут определить местоположение солнца и проложить правильный курс домой или на «цветочное пастбище». Пчелы видят цветки совсем по-другому, чем мы. По последним данным, они воспринимают только ультрафиолетовый, синий и зеленый участки спектра (Вехнер, 1976). Установлено, что пчелы улавливают магнитное поле Земли и используют его при ориентации и постройках сотов. Восприятие ультрафиолетовых лучей и поляризованного света, магнитного и электрических полей перемещает пчел в особый, недоступный для нас мир.

Пчелы всегда вызывали повышенный интерес. Человек восхищается прежде всего их трудолюбием, бескомпромиссной самоотверженностью при защите гнезда, четким разделением труда, качеством продуктов и запасами, которые они создают не для себя, а для будущих поколений. Пчела никому не наносит ущерба и не причиняет вреда. Получая пищу от растений, она способствует их выживанию и эволюции.

Знания о жизни пчел добывались по крупицам. Они передавались от поколения к поколению, от дедов к внукам. Однако жизнь и поведение пчел до сих пор полны больших и малых тайн. Многое ранее познанное не дошло до нас, исчезло в войнах и гибели цивилизаций. До сих пор неизвестно, почему медоносные пчелы так терпимы к человеку? Ведь пчеловод, вмешиваясь в их жизнь, нарушает удивительно устроенное гнездо, отбирает запасы, подвергает их другим всевозможным испытаниям.

Пчелы, живущие при человеке, ничем не отличаются от тех, которые живут в лесах. Они все умеют делать сами и даже лучше, чем это пытается сделать за них «хозяин». Они могут образовать рой и исчезнуть в любом направлении. Тем не менее они живут при человеке и только в период роевой горячки могут улететь в лес, если вовремя их не собрать в примитивный фанерный ящик. Рой с десятками тысяч пчел можно заманить на голову и оголенную грудь пчеловода, и при этом ни одна пчела его не ужалит.

Медоносная пчела принадлежит к особому классу общественных насекомых, так же, как и муравьи, и термиты. Ученые пытливо изучали удивительное общественное устройство пчел. Древние египтяне, римляне и греки видели в пчелином гнезде рабовладельческое государство, управляемое фараоном (цезарем, царем). Понятие о пчелиной «монархии» просуществовало очень долго.

Научное пчеловодство началось с изобретения разборного и наблюдательного ульев. В исследования включались специалисты разных областей знаний. Были раскрыты многие тайны, окружавшие пчел. Результаты глубоких наблюдений и раздумий позволили французскому биологу Шовену еще в 1950-е гг. высказать удивительную гипотезу о семье медоносных пчел как едином организме нового типа, в котором каждая пчела является всего лишь автономной клеткой. Пчелы могут временно отделяться от него и отправляться на поиски пищи или на борьбу с врагом, напавшим на семью. Этот организм довольно объемистый. Его масса — 4—5 кг. В 1 кг содержится до 10 тыс. пчел. Он имеет остов (восковые соты) и характеризуется гермафродитизмом (органы размножения — яичники матки и семенники трутней от другой пчелосемьи). Его дыхание обеспечивается движением крыльев пчел-вентиляторщиц, которые удаляют из объема, занятого гнездом, застоявшийся или слишком влажный воздух. В недрах огранизма идет обмен пищей и гормонами. Последние передаются от особи к особи через рот.

Самообогрев — одна из важнейших функций организма. Сами пчелы не имеют постоянной температуры тела, но как только соберется десятка три пчел, образуется гроздь и все меняется: температура внутри поднимается до 30 °С и даже выше. В нормальных условиях температура внутри такого организма равна 34 °С. Если становится слишком жарко, пчелы увлажняют поверхность сотов, вентилируют улей, вылетают из него массами, образуя «бороды» снаружи.

Этот своеобразный организм может защищаться от инфекции. Условия для гниения и брожения в таком малом замкнутом пространстве самые подходящие: высокая температура (33...34°С), повышенная влажность, множество бактерий и споры грибов и дрожжей, попадающих в улей вместе с цветочной пыльцой. И в то же время нет ничего чище здорового улья. Он не пахнет ничем, кроме прополиса и воска.

У организма должен быть мозг и нервная система. Нервные центры отдельных насекомых чрезвычайно малы. Число нервных клеток, содержащихся в них, невелико по сравнению с мозгом млекопитающих. Однако, если отдельным особям удается установить взаимосвязь между собой, сложиться воедино и работать сообща, то их деятельность протекает на ином, гораздо более высоком уровне, чем у одиночных насекомых.

У медоносных пчел индивидуальные реакции особей строго подчинены интересам семьи. Пчела, помещенная в условия одиночества, безразлична к определенной температуре, влажности, степени освещенности и воздействию на нее электрического поля. В экспериментах с небольшими группами (30—40 пчел) при определении предпочитаемой влажности пчелы скапливаются в той зоне аппарата, где влажность держится в пределах 40—50%. При измерении предпочитаемой освещенности не было обнаружено никакой чувствительности пчел к ее интенсивности. В приборе для определения температурных предпочтений группа собирается в любой точке. Как только тела пчел соприкасаются, температура сразу же начинает повышаться, приближаясь к 30 °С. Электрическое поле действует только на группы пчел. В опыте этому соответствует интенсивность их дыхания. Чем больше пчел, тем сильнее интенсивность (Еськов Е. К., 1981).

В улье живет до 60 тыс. пчел и столько же мозговых центров. Чтобы это было более понятно, Шовен прибегает к следующей аналогии. Элементы памяти больших электронных вычислительных машин состоят из ферритовых колец, соединенных между собой чрезвычайно сложным образом. Из одного ферритового кольца ничего нельзя сделать. Если же несколько тысяч колец соединить надлежащим образом, можно создать орган машинной памяти. Тысячи элементов памяти приобретают такую ценность и значение, какими не обладают ни десятки, ни сотни элементов. Если предположить, что у маленьких ферритовых колец выросли ножки и они умеют передвигаться и соединяться, образуя единое целое, то можно получить машинную систему, во многом сходную с пчелиной семьей.

С. А. Поправке (1985) обосновал ряд положений в гипотезе Шовена и развил ее содержание. Он высказал мнение, что пчела — это не автономная клетка, а идеальный биоробот. Она прекрасно «технически вооружена» специальными приспособлениями для сбора и транспортировки нектара и пыльцы, самоочищения и «гигиены» тела, снабжена строительными орудиями для разгрызания и жевания и механико-химическими приспособлениями для защиты. Пчела обеспечена «блоками» приема и передачи информации посредством рецепторов, которыми «оборудованы» многие ее органы. Особенно представителен химический арсенал пчелы, включающий феромоны, аттрактанты, вещества тревоги и мобилизации, а также биохимическое производство воска, маточного молочка и т. д. Эта «химическая вооруженность» пчелы позволяет ей выполнять сложнейшие операции как внутри, так и вне улья.

С. А. Поправке (1985) подсчитал, что на 1 г массы пчелы приходится около 1 млн. нервных клеток — нейронов, в то время как у человека их только 150 тыс. Каждый нейрон в рецепторах насекомого имеет несколько отростков. Это позволяет ему обрабатывать больший объем информации, чем многим млекопитающим. Пчела обладает ничтожным мозгом (около 500 тыс. нейронов), но в результате постоянных контактов друг с другом пчелы образуют «мозг семьи», который по емкости (6—8 млрд. нейронов) может конкурировать с мозгом более развитых млекопитающих (8—10 млрд. — у дельфинов).

У нас нет оснований полагать, что отдельная пчела способна размышлять: ее мозг слишком мал, чтобы удерживать и обрабатывать большой объем информации. Однако у общественных насекомых проявляются механизмы поведения, не имеющие прямых аналогов с другими животными. Пчелы способны корректировать поведение у формирующихся поколений своей семьи.

А. Ф. Губин и И. А. Халифман еще в 1955 г. произвели опыт, поставив в гнездо среднерусской семьи пчел пустой сот. Вскоре матка отложила в него яички. Пока из них не успели проклюнуться личинки, сот поместили в семью кавказской породы, из которой предварительно убрали рамки с расплодом.

Когда личинки выросли и превратились в зрелые коконы, экспериментаторы поместили сот в термостат с температурой улья. После того как все пчелы вышли, из них сформировали семейку и предоставили ей возможность печатать зрелый мед. Выяснилось, что среднерусские пчелы, если их личинки выкармливать кавказскими, обретают «мокрую» манеру печатки сотов, присущую последним. То же самое наблюдалось и тогда, когда кавказских пчел выкармливали среднерусские. В этом случае печатка сотов с медом была «сухая». В опытах все пчелы-работницы, запечатывающие мед, не имели жизненного опыта. А это значит, что они получили «инструкцию» от «нянек» той породы, которые за ними ухаживали.

Следует отметить, что за шесть дней жизни личинок разные пчелы посещают каждую из них более 10 тыс. раз, хотя само кормление не требует ежеминутных заглядываний. Столь частое посещение личинок необходимо пчелам для того, чтобы получить свою долю феромонов, которые, как и матка, выделяет пчелиный расплод в стадии личинок. Считается, что феромоны матки и расплода являются регуляторами жизнедеятельности семьи и фактором сохранения ее единства.

Покинуть открытый расплод не заставит пчел даже угроза голода. Медоносные пчелы не способны жить поодиночке. Их смерть наступает спустя несколько часов, независимо от возраста. Это явление характерно только для общественных насекомых (муравьи, термиты), которые, как и отдельные клетки или органы, не могут долго существовать самостоятельно, если нарушены связи с организмом. Опыт показывает, что длительность полета пчелы за нектаром, совершаемого в одиночестве, не превышает 1 ч, после чего она ищет контакта с пчелами своего гнезда. Возможно, контакт пчел друг с другом через рот является своеобразной «подзарядкой» биоробота для продолжения функционирования.

Вернемся к опыту А. Ф. Рубина и И. А. Халифмана. Каким путем пчелы-«няньки» передают личинкам информацию о том, как им вести себя в будущем в соответствии с законами пчелиной семьи-воспитательницы? По мнению С. А. Поправке, молочко пчел-кормилиц насыщено набором различных феромонов и других химических соединений, молекулы которых способны включать нужные химические и поведенческие программы, находящиеся в огромном генетическом ресурсе развивающихся клеток личинок. За миллионы лет эволюции генетический ресурс пчел в состоянии накопить не одну тысячу различных программ, а воплотиться в организм пчелы с определенным типом поведения могут только отдельные программы. Известно, что большая часть наследственного материала — генома — представлена «молчащими генами». Они и хранят информацию на все случаи жизни. Следовательно, команды на включение нужных программ поведения нового поколения пчел передаются личинкам с пищей.

Специальными тестами по 100-балльной системе были оценены «умственные способности» пчелы, которая набрала всего 40—50 баллов, в то время как собака — 60, а волк — все 100 баллов. Чтобы читатель сам смог оценить «умственные способности» семьи пчел, рассмотрим несколько примеров и наблюдений, совершенно опровергающих закостенелые теории об инстинктах.

Постройки пчел всегда поражали воображение людей. На редкость прекрасен кусок свежего сота во всей его молочной белизне и геометрической четкости. Соты в естественном гнезде строго параллельны, расстояние между ними выдерживается с удивительным постоянством.

В лаборатории Шовена проделано много экспериментов по созданию искусственных препятствий пчелам, занятым строительством сотов, не встречающихся в природе. Для этого между двумя сотами перпендикулярно вводили маленькую пластинку из воска. Через 0,5—1 ч пчелы ее скручивали и перемещали в плоскость, параллельную сотам. Так было в 100% случаев. Пчелы не дергали за оба конца пластинки, а, образовав цепи, закрепленные во многих точках к соту и пластинке, очень медленно перемещали ее сразу в нужное направление.

Проводились опыты и с булавкой. Если она была воткнута в середину ячейки сота, пчелы выдергивали ее. Если конец булавки был изогнут и выдернуть ее не удавалось, пчелы сдвигали несколько восковых стенок и игла оказывалась впаянной в перегородку. Но это решение им «не нравилось», так как соседние ячейки оказывались то слишком большими, то маленькими. Пчелы разрушали то одну стенку, то другую, пытаясь выйти из затруднительного положения. Если булавка была воткнута в стенку ячейки параллельно дну, пчелы надрезали стенки, вынимали ее и заделывали надрезы воском. Если строящийся сот дважды обвивали крепким шнурком, пчелы разрушали части сота до тех пор, пока шнурок не соскальзывал вниз.

Когда семья готовится к роению, она заранее рассылает пчел-разведчиц для поиска нового жилища. Рой, вышедший из гнезда, сразу не покидает пасеку, а прививается большой гроздью где-нибудь поблизости, например на суку дерева, и ждет сообщений разведчиц о качестве найденного жилища. Маршрут полета пчелы выбирают коллективно, после выяснения всех преимуществ жилища и неоднократных проверок его другими группами пчел, отряжаемых неподвижно висящим роем.

По мнению С. А. Поправке, в зимний период «интеллект» семьи дает сбои, что неблагоприятно сказывается при зимовке пчел в ульях, в которых гнезда и медовые запасы собрал пчеловод по своему разумению. В период, когда семья не будет в состоянии оперативно корректировать свои действия из-за зимних холодов, она ведет себя «как умная машина», запрограммированная с учетом всех тонкостей и опасностей. На ее «летний интеллект» накладывается воля и интеллект человека, взявшего над ней опеку. Поэтому «программа» поведения семьи часто не совпадает с измененной обстановкой в улье по сравнению с естественным гнездом пчел, например, в дупле живого дерева.

С неожиданной стороны проявляется и роль трутней. Известно, что семьи летом выращивают большое количество трутней, расходуя для этого пищевые и энергетические ресурсы. Самой семье они не нужны, так как близкородственное спаривание — нежелательное явление. Стража любого улья, бдительно охраняющая вход, беспрепятственно пропускает к себе трутней из любой семьи, и пчелы дают им кров и пищу. Это можно объяснить лишь на более высоком — «надсемейном» уровне, так как самцы, выращиваемые в одной семье, предназначены для оплодотворения маток из другой семьи и наоборот. Между семьями нет никакой «договоренности» на этот счет, но налицо факт наличия алгоритмов поведения, обеспечивающих обновление генофонда популяции медоносных пчел.

Эта «биороботность» семьи показывает, что она является лишь соподчиненной единицей в совокупно действующей системе вида (Поправке С. А., 1985).

В жизни пчелиной семьи еще много неразгаданных тайн. Например, умение предчувствовать погоду. Перед грозой все население улья стягивается с полей на пасеку. Причем летят даже те пчелы, которые никогда не видели грозы. Пчелы могут подсказать пчеловоду и более долгосрочный прогноз, предположим, какая будет зима. Перед суровой зимой 1987 г., в июне 1986 г., пчелы начали усиленно прополисовать гнезда во всех семьях пасеки. И зима в Ленинградской области действительно была суровой, морозы доходили до минус 47 °С. В умении вырабатывать тепло пчела достигла наивысшей степени, недоступной другим животным, не имеющим постоянной температуры. Нам известно, что источником тепла является мед, потребляемый пчелами, но никто не знает, каков механизм расщепления глюкозы меда, обеспечивающий столь интенсивный обогрев. В литературе много написано о сигнальных движениях пчел, и здесь много еще неразгаданных тайн (например, диалоги и диалекты языка пчел разных пород и т. д.).

Неизвестно также, почему насекомые хорошо переносят большие дозы радиоактивных излучений и как им это удается.

Миллионы людей занимаются пчеловодством. Теперь пчелы есть везде, где живет человек и цветут медоносные растения. Даже за Полярным кругом! Эти крошечные существа обладают какой-то притягательной силой. Первое знакомство с ними для многих переходит в постоянное увлечение. Дальнейшие успехи биологии, возможно, с участием биокибернетики, помогут решению важных задач обеспечения человека целительными продуктами. С. А. Поправко сделал расчет, который показал что если в посильный медовый промысел вовлечь еще 5-6 млн. сельских жителей и горожан, изменить структуру посевов и бережно относиться к природе, то среднюю норму потребления меда на одного жителя нашей страны можно довести до 15 кг в год.