ЖИВОЙ ГЕЛИКОПТЕР

Что дает пчеле возможность летать? Грудь ее, по размерам значительно уступающая горошине, сверху и снизу охвачена хитиновыми полукольцами, которые покрывают сплетение мышц, приводящих в движение шесть ножек и четыре крыла.

Эти четыре крыла способны нести пчелу по воздуху со скоростью до шестидесяти пяти километров в час, то есть более километра в минуту. С полной нагрузкой пчела летит медленнее: километр минуты за три.

Скорость холостого полета и полета с грузом удалось определить довольно просто. На измеренных расстояниях - в ста, в пятистах, в тысяче метров от улья были расставлены кормушки, к которым в течение нескольких дней летали меченные индивидуальными знаками пчелы. Время вылета каждой из улья и прилета на кормушку, затем отлета с кормушки и возвращения в улей устанавливалось по хорошо сверенным секундомерам.

Наблюдателям оставалось засекать время и высчитывать скорости.

Прозрачные и отливающие перламутром перепончатые крылья пчелы расчерчены вдоль и вкось креплениями полых жилок. Это каркас крыла. В спокойном состоянии крылья лежат от груди к брюшку в два слоя, параллельно продольной оси тела.

В полете пчелиное крыло делает за минуту больше двадцати пяти тысяч взмахов, за секунду - четыреста сорок.

При этом сами крылья пчелы полностью лишены мускулов. Закрепленные основаниями между спинным и брюшным полукольцами груди, крылья поднимаются и опускаются краями грудных полуколец, которые образуют здесь сильный рычаг.

Полукольца же приводятся в движение двумя группами мускулов: одни расположены вдоль груди, другие - вкось. Все мускулы крайне бедны нервами, сеть которых обычно в каждом органе тем гуще, чем интенсивнее он действует.

Непонятно стало, как же в этом случае могут с такой быстротой работать крылья, раз мускулы бедны нервами. Ведь нигде в живой природе никто не открывал еще нервно-мускульных устройств, которые могли бы действовать со скоростью, приближающейся к той, какая наблюдается в сокращающихся мускулах летящего насекомого.

Загадку объяснили скрупулезные анатомические исследования, показавшие, что сокращение продольных мышц груди вызывает растяжение сопряженных с ними косых, и наоборот - сокращение косых растягивает продольные. Функции нервов сводятся здесь только к поддержанию мускулов в деятельном состоянии.

Чтобы разложить работу крыльев на отдельные движения, пришлось применить скоростную киносъемку «лупой времени» - аппаратом, производящим тысячу и больше снимков в секунду.

Когда заснятые такой «лупой» фотографии демонстрируются потом с обычной для кино скоростью - двадцать четыре кадра в секунду, движение воспроизводится замедленным во много десятков раз. Это и дало возможность увидеть на экране важные подробности техники полета.

Анализ снимков показал, что пчела, готовясь к летному старту, подвигает крылья вперед, связывает при этом передние и задние крылья в два треугольных воздушных весла, которые поднимаются почти под прямым углом к груди.

Скоростная съемка помогла увидеть, как расправленные крылья сразу начинают двигаться, описывая почти полный круг, едва не смыкаясь над спиной и опускаясь вниз, насколько это возможно, чтобы не ударяться о ножки.

Изучение движений, крыльев сделало понятным, почему пчела, как геликоптер, с места поднимается в воздух.

Пчеле, работающей на цветках, такая способность совершенно необходима.

Зоологи-анатомы подробно описали и проанализировали механизм действия крыльев, мускульного двигателя и важных деталей той оснастки, которая обеспечивает маневренность летящей пчелы, способной на редкость быстро и круто менять силу и направление полета. Однако множество существенных подробностей остается все еще не выясненным и ждет исследования. Немало интересного расскажут эти исследования не только биологам, но, может быть, и специалистам по аэродинамике (Напомним, что К. Э. Циолковский в своих работах, посвященных вопросу о возможности осуществления полетов более простыми средствами, не раз напоминал о природных летательных аппаратах, в частности и о насекомых. Он писал: «Если аэропланы когда-нибудь заменяется орнитоптерами, то разумное устройство их потребует от нас еще более тщательного изучения полета птиц и насекомых». Этой же точки зрения придерживайся, как известно, и один из величайших теоретиков воздухоплавания Н. Е. Жуковский ).

Во время полета пчела в зависимости от условий по-разному держится в воздухе. Свои девятичленные ножки она использует для перемещения центра тяжести тела: в холостом полете задние ноги оттянуты назад, а при полете с грузом - подогнуты вперед как противовес для смещения центра тяжести.

Возвращаясь в улей, рабочая пчела на лету продолжает щеточками счищать с тела и ножек (правой - с левой стороны, левой - справа) пыльцу, которую она на лету же спрессовывает и укладывает в особые углубления на задних ножках. Округлые комочки пыльцы (обножка) висят по бокам пчелы наподобие настоящих корзиночек, и в старых детских сказках пчела с обножкой часто изображалась заботливой хозяйкой, спешащей с рынка с двумя корзинками продуктов.