4. ПЧЕЛИНЫЙ РАСПЛОД

Только что вылупившийся цыпленок — существо во многих отношениях недоразвитое, но в общем-то он все же очень похож на родителей. У него, как и у них, уже есть крылья, ноги и глаза. А из пчелиного яйца выходит маленький белый червячок без головы, глаз, крыльев и ног, не имеющий ни малейшего сходства с матерью.

Нечто подобное происходит и у других насекомых. Трудно представить себе, что белые черви, которые иногда, к ужасу хозяйки, заводятся в куске испорченного мяса или слишком старого сыра, впоследствии превратятся в мух. Если бы мы не знали об этом с детства, мы никогда бы не подумали, что из гусениц выходят бабочки.

То, что птицы выводятся из яиц уже оперенными, а насекомые — бескрылыми, часто червеобразными личинками, имеет под собой веское основание. У насекомых нет внутреннего скелета; вместо этого у них есть наружный панцирь, состоящий из хитина (углевода, сходного с целлюлозой) и белка. Он прочен и очень легок. В процессе роста он время от времени лопается: насекомое «линяет» и за несколько часов заметно увеличивается в размерах, а затем образует новый панцирь.

Линька — дело непростое: в начале линьки живое содержимое панциря должно благополучно освободиться из него. При этом плоские широкие крылья пчелы или бабочки создавали бы непреодолимую трудность. Поэтому, пока насекомые растут, они совсем не имеют крыльев или имеют вместо них только короткие отростки. Когда личинка пчелы или гусеница бабочки подрастет, она превращается в куколку. Внешне это стадия покоя, на самом же деле — стадия интенсивной внутренней перестройки; она продолжается до тех пор, пока куколка не сбросит наконец своей хитиновой оболочки и в результате этой последней линьки не появится крылатое насекомое. Оно не может дальше расти, так как уже больше не линяет. Широко распространена ошибка — считать маленького жука молодым. Молодой жук выглядит как желтый или беловатый червяк.

Но вернемся к пчелам. Если в благоприятное время года в специально приспособленном для этого наблюдательном улье поискать матку, то, как правило, ее можно обнаружить медленно, почти величественно прогуливающейся по соту и откладывающей яйца. Весной одна плодовитая матка может отложить за сутки около 1500 яиц, то есть в среднем по яйцу каждую минуту. На самом деле у нее бывают передышки, а в промежутках между ними откладка яиц идет намного быстрее. При этом пчелиные яйца относительно не так уж малы. Общий вес отложенных за день 1500 яиц равен весу самой матки. Понятно, что заниматься чем-нибудь другим она уже не в состоянии.

При откладке яиц матка действует следующим образом: сначала она сует в ячейку голову и, убедившись, что ячейка пуста и подготовлена к приему яйца (рис. 21,а), вводит в нее брюшко (рис. 21,б). Потом она замирает на несколько секунд и снова вытаскивает брюшко из ячейки, на дне которой остается продолговатое яйцо. А матка уже ищет другую ячейку для следующего яйца.

Рис. 21. Матка за откладкой яиц: а — она проверяет готовность ячейки к приему яйца; б — отложив продолговатое яйцо на дно ячейки, матка собирается извлечь из нее брюшко

Не надо, однако, думать, что матка бродит по всем сотам без разбора, откладывая яйца то здесь, то там. Это было бы очень печально для пчеловода, так как, вынимая медовый сот, он уничтожал бы часть расплода. В откладке яиц господствует определенный порядок, который состоит в том, что матка занимает яйцами только передние (В немецких ульях, открывающихся сзади, соты расположены «на теплый занос», то есть параллельно летку. Поэтому матка, которая стремится разместить расплод ближе к летку, засевает яйцами в первую очередь передние соты. В применяемых в СССР ульях, открывающихся сверху, соты обычно размещаются «на холодный занос» — перпендикулярно летку. Поэтому в этих ульях матка начинает откладывать яйца на средних сотах, а медовые соты оказываются по краям. — Прим. перев. ) и средние соты в улье, а в них — только средние части, оставляя края свободными. Так образуется «расплодное гнездо», приблизительные размеры которого в улье во время усиленного выращивания пчел показаны на рис. 22. Закрашенные черным ячейки содержат яйца и личинки пчел. Если мы вынем такой сот из улья, то увидим, что его средняя часть заполнена расплодом (рис. 23 и 24). В смежных ячейках пчелы складывают запасы цветочной пыльцы (пергу), так что участок с расплодом окаймлен зоной ячеек с пергой (на рис. 22 эта область затушевана, а на рис. 23 и 24 обозначена буквой 77). По краям расплодного сота и во всех ячейках сотов, расположенных впереди и позади расплодного гнезда, а во многих ульях и над ним откладывается мед (на рис. 22 — белые ячейки). При сборе урожая пчеловод может отобрать у своих пчел соты, заполненные только одним медом. Но ему не следует отбирать их все — необходимо рассчитать, какой запас корма потребуется семье на зиму, и только избыток меда можно использовать для своих нужд.

Рис. 22. Продольный разрез пчелиного улья с сотами (на теплый занос), показывающий устройство и размещение расплодного гнезда. Черными изображены ячейки с расплодом, серыми — ячейки, заполненные пергой, белыми — ячейки с медом. Л — леток

Из отложенного маткой яйца через три дня вылупляется маленькая белая личинка (рис. 24). Рабочие пчелы тотчас снабжают ее кормом, и у нее развивается такой аппетит, что за шесть дней она завершает свой рост. На рис. 25 точно показано соотношение размеров яйца и шестидневной личинки. За шесть дней вес личинки увеличивается более чем в 500 раз. Это все равно, что новорожденный ребенок через шесть дней весил бы 1600 килограммов. Затем наступает стадия внешнего покоя, во время которой завершается превращение личинки во взрослую пчелу. Перед этой стадией рабочие пчелы строят над ячейкой нежную выпуклую крышечку из воска, а личинка, как бы желая подчеркнуть, что ей нужен полный покой, прядет под этой крышечкой плотный покров, соответствующий кокону, который сплетают гусеницы многих бабочек перед окукливанием. Пчеловод называет эту стадию «закрытым расплодом» в отличие от растущего «открытого расплода» (см. рис. 23 и 24). В закрытой ячейке личинка окукливается (рис. 26), а через 12 дней после начала стадии покоя — ровно через три недели после откладки яйца — крышечка разрывается и из ячейки выходит взрослая крылатая пчела (рис. 27).

Рис. 23. Сот с расплодом. ОР — открытый расплод; ЗР — запечатанный (закрытый) расплод; П — перга; М - мед

Так как матка откладывает яйца с ранней весны до поздней осени, примерно с начала марта и нередко вплоть до октября в семье можно обнаружить расплод всех возрастных стадий. В летние месяцы из расплодных сотов ежедневно выходит больше тысячи молодых пчел. Правда, ежедневный отсев старых пчел, достигших естественного предела своей жизни или преждевременно гибнущих во время полета за взятком, почти так же велик. Расплодные ячейки, из которых уже вывелись пчелы, матка вскоре снова засевает яйцами.

Рис. 24. Участок сота с краю расплодного гнезда. Я — яйца; Л — личинки ; ЗР — запечатанный расплод; П — пыльца (перга); М — мед. (Фото Э. Шумахера.)

Уход рабочих пчел за расплодом не ограничивается шестью днями роста личинки, когда ее нужно кормить. Расплод нуждается в заботе начиная со стадии яйца и до выхода взрослой пчелы, так как для его нормального развития нужна постоянная температура 35 градусов, которую создают и поддерживают рабочие пчелы в районе рас-плодного гнезда. Чтобы пояснить это, придется сделать небольшое отступление.

Рис. 25. а — пчелиное яйцо; б — пчелиная личинка через шесть дней после вылупления из яйца. (Увеличено в два раза.)

Нормальная температура человеческого тела, к которой приспособлены все его жизненные процессы, поддерживается с небольшими отклонениями днем и ночью, зимой и летом на уровне около 37 градусов. Это возможно только благодаря ее непрерывному регулированию — очень сложному процессу, который осуществляется помимо нашей воли и который мы большей частью даже не замечаем. Если температура тела поднимется хотя бы на какую-то долю градуса выше нормы, то для усиления теплоотдачи кожа начинает интенсивнее снабжаться кровью (вот почему при перегреве лицо краснеет!), выработка тепла в организме уменьшается и мы начинаем потеть. На испарение пота расходуется тепло, и это ведет к охлаждению тела. Если же температура тела слишком понизится, то в результате нового перераспределения крови уменьшится теплоотдача и в то же время в организме будет вырабатываться больше тепла за счет усиленного сжигания жира и сахара. Если мы начинаем дрожать, то это не что иное, как непроизвольное сокращение мышц, единственная цель которого — выработка тепла.

Рис. 26. Разрезанная вдоль запечатанная расплодная ячейка, в которой видна покоящаяся куколка. (фото Э. Шумахера.)

Помимо человека, способностью регулировать температуру тела обладают только млекопитающие и птицы. А вот, например, у ящерицы, проворно бегающей под лучами солнца, которые согревают ее кровь, температура тела в прохладный вечер понижается, и животное становится сонным и ленивым. У насекомых температура тела тоже изменчива, она сильно зависит от внешней температуры. Однако у пчел дело обстоит особым образом. Усиливая обмен веществ в грудной мускулатуре, они могут очень быстро, за считанные минуты, поднять температуру своего тела на несколько градусов. Так поступают они, например, перед вылетом. Конечно, в холодном воздухе пчелы не в состоянии предохранить себя от быстрой потери тепла, и если вечером внезапно наступает похолодание, то уже при 8 — 10°С пчелы не могут двигаться. Но в улье, в районе размещения расплода, где пчелы скапливаются тысячами, они все время поддерживают почти неизменную температуру — около 35°С. При малейшем похолодании они разогревают свои тела, становятся на 10° теплее окружающей их среды и, как живые печки, отдают ей производимое тепло. Для этого собравшиеся на сотах пчелы тесно прижимаются друг к другу и своими телами, как пуховыми перинками, прикрывают ячейки с расплодом. В жаркие дни все общество рассредоточивается. Но если температура, несмотря на это, продолжает повышаться, пчелы приносят в улей воду (ведь потеть они не могут), покрывают сотовые постройки тончайшей водяной пленкой и испаряют влагу, вентилируя улей своими крылышками. Печки превращаются в вентиляторы, которые гонят перегретый воздух к летку и через леток наружу. Предпосылками этой удивительной способности служат безошибочное ощущение температуры и хорошо организованное взаимодействие пчел в улье.

Рис. 27. Молодые пчелы, выходящие из ячеек

До сих пор мы говорили просто о пчелином расплоде, не принимая во внимание то, что в семье из расплода должны развиваться три вида существ — матка, трутни и рабочие пчелы. Собственно говоря, приведенные выше данные о сроках развития относятся только к рабочим пчелам. Матке для завершения развития требуется примерно на пять дней меньше, а трутням — на три дня больше, чем рабочей пчеле.

Разовьется ли из яйца рабочая пчела или матка, зависит от рабочих пчел, ухаживающих за личинкой. Себе подобных они выращивают в обычных, узких сотовых ячейках, а для немногих личинок, из которых должны вырасти матки, строят гораздо более просторные ячейки. (рис. 28). Эти колыбельки будущих маток пчеловоды называют маточниками. Но решающее значение для дальнейшей судьбы подрастающих женских личинок имеет питание. Личинки рабочих пчел в первые дни жизни получают «маточное молочко» — высокопитательное выделение видоизмененных слюнных желез, выполняющих у пчел ту же роль, что молочные железы у млекопитающих. С возрастом пища этих личинок становится более грубой: они получают добавку в виде пыльцы и меда.

Рис. 28. Участок сота с двумя маточниками, в каждом из которых выращивается матка

Личинки будущих маток питаются исключительно маточным молочком, которым пчелы снабжают их в значительно большем количестве, чем других личинок. Однако решающее влияние на развитие матки оказывает не количество корма, а определенное биологически активное вещество — продукт одной из желез пчел-кормилиц, который они добавляют в крошечных дозах только в маточный корм.

Было бы очень любопытно узнать химическую природу этого волшебного средства, но капелька маточного корма слишком мала для анализа. Однако пчеловоды знают, что с помощью определенных приемов пчелиную семью можно заставить заложить одновременно около 50 маточников и снабдить их маточным молочком. При таком массовом выводе маток можно получить от одной семьи примерно 25 граммов маточного молочка. Из 5 килограммов драгоценного молочка можно добыть около 5 миллиграммов (пяти тысячных грамма) активного вещества в очищенной и концентрированной форме. Таким образом, можно при искусственном выращивании молодых личинок в термостате, полностью отказавшись от помощи пчел-кормилиц, собственными руками и по собственному желанию выводить из них полноценных маток или рабочих пчел, добавляя или не добавляя в корм микроскопическую дозу активного вещества. Его химическое строение, правда, еще не совсем ясно, но есть надежда, что вскоре оно будет основательно изучено.

Матка живет четыре-пять лет, а жизнь рабочих пчел исчисляется неделями или в лучшем случае месяцами. Поэтому многие люди думают, что, принимая маточное молочко, они, вероятно, смогут несколько продлить свое земное существование. Маточное молочко (gelee royale («Королевское желе» (франц.). — Прим. перев.)) продается повсюду и, конечно, с пользой для его поставщиков; что же касается пользы для покупателей — на этот счет пока нет единого мнения.

Матка и рабочие пчелы — существа женского пола. Выйдет ли из яйца одна из этих особей или же пчела мужского пола (трутень), зависит от матки в момент откладки ею яйца. Дело заключается в следующем. В первые недели жизни матка во время брачных полетов спаривается с трутнями. С этих пор в семенном пузырьке, находящемся у нее в брюшке, в течение всей ее жизни сохраняются мужские половые клетки, которые несколько лет остаются живыми и способными к оплодотворению. Семенной пузырек соединен узким канальцем с проходом, через который откладываются яйца (рис. 29). Благодаря особому, очень точно работающему механизму матка может при прохождении яйца выпустить на него из пузырька несколько семенных нитей, и тогда яйцо будет оплодотворено. Она может и не сделать этого, тогда яйцо откладывается неоплодотворенным. Из неоплодотворенных яиц развиваются самцы, а из оплодотворенных — самки, то есть матки или рабочие пчелы (такой удивительный способ определения пола известен и у некоторых других насекомых).

Рис. 29. Пчелиная матка. Брюшко вскрыто сверху, яичники несколько раздвинуты в стороны. ЯТ — яйцевые трубочки; Яв — яйцеводы (выводные протоки яичников); СП — семенной пузырек; ВП — выводной проток семенного пузырька

В исключительных случаях при тесном инцухте (близкородственном скрещивании) из части оплодотворенных яиц могут получаться трутни. Этого долго не замечали, пока не выяснилось, что рабочие пчелы распознают и немедленно пожирают тех личинок, которые должны были бы развиться в трутней.

Хотя появление трутней в результате откладки неоплодотворенных яиц зависит от матки, для выращивания более крупных трутневых личинок должны быть подготовлены и соответственно более просторные ячейки (рис. 30). Сначала такие ячейки должны быть построены, а потом уже матка отложит в них неоплодотворенные яйца. Таким образом, здесь тоже главную роль играют рабочие пчелы, а матка оказывается только их орудием. Однако не следует забывать, что само по себе присутствие матки — необходимое условие для дальнейшего существования пчелиной семьи. И природа позаботилась о том, чтобы все обитатели улья знали, здесь она или нет. Этим они обязаны «маточному веществу», которое представляет собой смесь пахучих веществ, выделяемых особыми железами матки; химический состав их частично известен. Ухаживая за маткой, рабочие пчелы слизывают это вещество с ее тела и при взаимном кормлении передают его друг другу изо рта в рот, так что оно очень скоро становится достоянием всей семьи. Хотя количество его ничтожно мало, сила воздействия очень значительна: маточное вещество поддерживает единство семьи, подавляет развитие яичников у рабочих пчел и сдерживает их стремление к закладке маточников. Если произойдет несчастье и семья потеряет свою матку, то из-за отсутствия маточного вещества это становится «известно» общине уже через 5 — 6 часов. Тогда отпускаются все тормоза, ячейки с молодыми личинками рабочих пчел перестраиваются в маточники и, если все идет хорошо, из них в надлежащее время выводятся новые матки. Как правило, преемницей становится первая вышедшая из маточника молодая матка, остальных либо убивает она сама, либо это делают рабочие пчелы.

Рис. 30. Участок сота с расплодом. Вверху - ячейки для выращивания рабочих пчел, внизу более крупные трутневые ячейки. (Фото д-ра Рёша.)