Пчелиное жилище и его защита

В естественных условиях пчелы селятся в дуплах деревьев, расщелинах скал и других укрытых местах. Основу гнезда составляют параллельно висящие восковые соты. Расстояние между сотами в гнездах медоносных пчел около 12 мм. Каждый сот состоит из множества шестигранных ячеек, расположенных на общем основании в два слоя.

Ячейки служат для выращивания расплода и хранения кормовых запасов. Улья, являющиеся жилищем «домашних» пчел, в сущности имитируют их естественные укрытия.

В ходе эволюции семьи у пчел сформировалась и достигла высокого совершенства система защиты гнезда от врагов.

Защитные реакции семьи могут быть вызваны как сигналами, подаваемыми самими пчелами, так и многими внешними стимулами, сопутствующими нападению врагов или стихийным бедствиям. Наиболее тщательно охраняется вход в гнездо. Находящиеся здесь особи, выполняющие функции сторожей, следят за тем, чтобы в жилище не проникали враги.

В опознавании врагов и грабителей важную роль играет способность пчел реагировать на ничтожно малые концентрации пахучих веществ и довольно тонко различать эти вещества. Пользуясь этой способностью, сторожа могут по запаху отличить членов своей семьи от особей того же вида других семей. По запаху пчелы могут узнать и о приближении врагов. Опытами Дж. Фри (1961) показано, что пчел возбуждают не только находящиеся рядом люди и животные, но даже индифферентные предметы, пропитанные потом человека и животных.

Способность пчел запоминать предметы по форме, рисунку и цвету используется ими для опознавания врагов.

Например, по наблюдениям Р. Шнейдера и В. Клофта (1971), сторожа пчел Apis cerana принимают защитную позу, заметив приближающегося шершня, готовящегося схватить пчелу. Роль зрительного восприятия подтверждается тем, что пчелы адекватно реагируют на подвешенного перед летком мертвого шершня, если его брюшко и крылья находятся в таком положении, как перед атакой.

Важным условием привлечения внимания сторожей является перемещение объекта. Сторожей привлекают практически все двигающиеся неподалеку от них предметы. Стража гнезда медоносных пчел набрасывается не только на мертвых особей своего же вида, протаскиваемых перед летком, но даже на безразличный для них в состоянии покоя шарик из ваты. При этом стража, видимо, способна различать своих и чужих пчел по их поведению. Нередко можно наблюдать, как находящаяся у летка стража набрасывается на подлетающих чужих (грабителей) пчел и в то же самое время индифферентно относится к возвращающимся в улей членам своей семьи. Не исключено, что сторожа различают подлетающих к летку своих и чужих пчел по издаваемым ими звукам. На это указывает, с одной стороны, способность пчел дифференцировать звуки по их спектральной структуре и, с другой — различия в спектрах звуков, издаваемых подлетающими к улью своими и чужими пчелами.

Действительно, спектры подлетающих к улью своих и чужих пчел имеют дискретную структуру с двумя наиболее выраженными составляющими, отличающимися по интенсивности (низкочастотный интенсивнее) на 7—10 дБ.

В спектрах звуков своих пчел первый пик интенсивных составляющих находится на частоте около 160, Гц, второй — 320 Гц, а чужих — соответственно на частотах 250 и 500 Гц.

Поведение насекомых-сторожей зависит от ситуации. Они могут защищаться самостоятельно или привлекать на помощь других членов семьи. В мобилизации защитных реакций рабочих особей важная роль принадлежит пахучим веществам, выделяемым возбужденными пчелами. Эти вещества выполняют роль сигналов тревоги. Пчелы, находящиеся у леткового отверстия своего жилища, при небольшой опасности принимают специфическую позу: поднимают вверх брюшко, выпячивают жало и машут крыльями. По данным Дж. Машвица (1964), феромон тревоги выделяется железами, расположенными у основания жала. Из жала рабочих пчел выделен изоамилацетат. Он вызывает агрессивные реакции особей, подвергаемых стимуляции этим веществом. Изоамилацетат не единственное вещество из числа стимулирующих агрессивные реакции пчел. Их раздражает также гептан-2-он, выделяемый мандибулярным железами.

Яд, выделяемый пчелами в момент ужаления, как известно, обладает запахом. До недавнего времени считалось, что он раздражает пчел. Еще в начале шестидесятых годов известные этологи Дж. Леконт и Дж. Фри придерживались этого мнения. Но уже в середине шестидесятых годов Р. Бох и Д. Шнейдер показали, что в самом яде нет веществ, раздражающих пчел. Позже это подтвердили Дж. Фри и Дж. Симпсон (1968).

Звуки, издаваемые медоносными пчелами, которые пытаются жалить и в момент ужаления, по-видимому, не стимулируют возбуждения или других реакций у членов пчелиной семьи. Но, как показали опыты С. Фуша и Н. Коснигера (1974), звуки возбужденных пчел могут отпугивать их врагов. С. Фуш и Н. Коснигер использовали в качестве подопытных животных трех медведей, живущих в зоопарке. Медведей использовали потому, что мед является их лакомством. Для того чтобы добыть его, медведи часто разоряют жилища пчел. Пчелы же, защищая их, нещадно жалят своих грабителей.

Опыт поставили следующим образом. Подопытных медведей приучили вначале доставать мед из-под деревянного ящика. В ящик вмонтировали громкоговоритель, через который в дальнейшем воспроизводили звуки, издаваемые семьей потревоженных индийских пчел. Эти звуки отпугивали медведей, поднимавших ящик для того, чтобы полакомиться находящимся под ним медом. Интересно, что на звуки реагировал один из медведей Даже в то время, когда он отдыхал. Реакция выражалась в том, что он убегал из жилища, взбирался на дерево и подолгу не возвращался на место. Как симптом опасности воспринимают пчелы сотрясение своего жилища. Такой сигнал мобилизует защитные реакции paбочих пчел. Они вылетают из жилища и нападают на потревожившее их животное.

Сильное возбуждение пчел в период зимовки стимулируют даже слабые вибрационные импульсы. Об этом свидетельствуют результаты опыта, в котором улей подвергали действию вибраций, возникающих при включении магнитного пускателя. Пускатель прикрепляли к деревянному полу, на котором находился улей. Частота срабатывания пускателя составляла 2 Гц. Об уровне возбуждения семьи судили по ее энергетическим затратам. Для этого в улье над гнездом находился термодатчик. Аналогичный датчик был вмонтирован в таком же улье с сотами, но без пчел. Между рамками этого улья находились нагревательные элементы. Они автоматически включались, когда температура у датчика, который находился над сотовыми рамками улья с на гревателями, опускалась ниже, чем над гнездом с пчелами. Расход электрической энергии на питание нагревательных элементов регистрировался счетчиком мощности.

В результате мощность в течение первых 15 мин стимуляции возросла с 15 (исходный уровень) до 56 Вт. Описанный опыт был проведен при температуре минус 9°С. Он показывает, как важно оберегать помещение, в котором зимуют пчелы, от шумов и вибраций. Следует подчеркнуть, что сотрясения жилища не всегда угрожают его обитателям. Безопасны, например, для гнездящихся в дупле пчел сотрясения дерева, возникающие под действием ветра при соударении с соседними деревьями. Чтобы не тратить напрасно энергию в подобных ситуациях в филогенезе пчел выработалась защитная реакция, выражающаяся в адаптации к повторяющимся сотрясениям жилища. В зимний период, характеризующийся пониженной активностью пчел, время адаптации к периодически повторяющимся вибрационным импульсам составляет несколько суток. Так, по данным Р. Джарвиса (1950), к сотрясению деревянного пола, на котором находится улей (груз весом 100 г периодически падал с высоты 7,6 см), пчелы адаптируются только через семь суток. На возобновление через несколько дней после этого аналогичной стимуляции адаптационный период сокращается до пяти суток.

Летом, в период высокой активности пчел, время адаптации к вибрационным импульсам значительно меньше, чем зимой. На удар по улью резиновым молотком, используемым при настройке музыкальных инструментов, пчелы реагируют кратковременным усилением интенсивности издаваемых ими звуков. Длительность этой звуковой реакции семьи уменьшается с Зев ответ на первую стимуляцию до 1 с — на десятую. Бремя полной адаптации пчел зависит от частоты повторения вибрационных импульсов. На сотрясения улья, повторяющиеся через каждые 15 с, семья прекращает реагировать через 3—4 мин. Уменьшение паузы между стимулами до 5 с снижает время адаптации до 50—60 с.