НЕБЕСНЫЙ КОМПАС

Викинги не имели понятия о компасе. В дальних странствиях через океан они ориентировались по солнцу, луне и звездам.

При ориентировке можно пользоваться небесными светилами двояким образом, смотря по тому, идет ли речь о коротком или продолжительном путешествии.

Предположим, что мы приехали погостить в уединенный сельский домик в незнакомой нам местности и хотим отыскать другой дом, который находится на расстоянии четверти часа ходьбы от нашего, но не виден из-за пересеченного, неровного ландшафта. Нам указывают направление. Чтобы не потерять его во время своего небольшого путешествия, мы должны сохранять одно и то же положение относительно солнца — тогда мы будем двигаться по прямой. Этот способ часто применяют животные. Впервые его наблюдали у некоторых муравьев. Если муравей отправляется из своего гнезда в разведку, он движется под определенным углом к солнцу и, следовательно, по прямой линии. Возвращаясь обратно, он идет так, чтобы солнце оказывалось как бы в зеркальном отображении. То, что муравьи действительно ориентируются на местности по положению небесных светил, можно доказать с помощью простого, но убедительного опыта. Если возвращающегося домой муравья отгородить от солнца ширмой и одновременно с другой стороны поставить зеркало, отражающее солнце, то он тотчас же начнет двигаться в противоположном направлении (рис. 73).

Рис. 73. Опыт с зеркалом доказывает, что муравьи ориентируются по солнцу. Пунктирная линия — путь муравья, когда он видит отражение солнца в зеркале. Гн — гнездо. (По Санчи.)

При более длинных путешествиях пользоваться таким способом ориентировки нельзя, так как солнце, луна и звезды меняют свое положение над горизонтом. Если бы викинги не знали, что солнце утром видно на востоке, в полдень — на юге, а вечером — на западе, то в открытом море они плавали бы по кругу. Поистине удивительно, что и пчелы могут пользоваться солнцем как надежным компасом, причем они обращают внимание на его положение на небосводе и вместе с тем учитывают время дня. Хотя у них нет часов, они обладают чувством времени, к эффективности которого мы еще вернемся (см. ниже).

Следующий опыт убедительно показывает, что пчелы действительно ориентируются по солнцу. Установим кормушку в пункте, удаленном на 200 метров к западу от наблюдательного улья и будем там с утра до вечера кормить сахарным сиропом две-три дюжины помеченных краской пчел. Подставке, на которой стоит кормушка, придается слабый запах (например, лавандового масла). Спустя несколько дней ранним утром перенесем улей в местность с совсем другим ландшафтом, удаленную на много километров от первой. Установим в четырех пунктах, находящихся от улья в 200 метрах к западу, востоку, северу и югу, четыре одинаковые кормушки с сиропом, имеющие запах лаванды. Около каждой из них должен быть наблюдатель, который немедленно ловит каждую опустившуюся на кормушку пчелу.

Рис. 74а. Местность, в которой сначала находился наблюдательный улей в опыте с его перестановкой. Вид на восток от кормового столика (К), расположенного к западу от улья. Улей стоит за деревьями и домами, большая липа в середине фотоснимка находится на полпути между ульем и кормушкой

В новой местности глаз не находит никаких примет, которые он смог бы использовать для привычного определения стран света (сравните рис. 74а и 74б). Улей тоже не может служить отправным пунктом для этого, так как он ориентирован теперь совсем по-другому: леток, обращенный ранее на восток, повернут теперь на юг. И несмотря на это, довольно скоро некоторые из наших меченых пчел появляются на кормушке, расположенной к западу от улья, а затем постепенно сюда слетается и большинство из них; только немногие попадают на другие кормушки, расставленные в направлении трех других стран света. Итак, пчелы даже в новой для них местности оказались в состоянии ориентироваться по солнцу, когда они в поисках уже знакомой «закусочной» полетели в привычном направлении. Но при последних полетах пчел за взятком накануне вечером солнце находилось на западе, а во время завершающего опыта оно было на востоке. Значит, пчелы принимают в расчет время суток.

Рис. 74б. Местность, в которую был перенесен улей в ходе опыта. Вид со стороны западного кормового столика (К) по направлению к улью после его перемещения. Он стоит посередине широкого луга, позади двух людей, которые на фотографии видны справа и выделяются на фоне темного леса

Для того чтобы такой опыт удался, нет необходимости целый день приучать пчел к месту кормления. В прекрасный солнечный день мы поставили на землю наблюдательный улей и только в полдень открыли леток. С 3 до 4 часов дня на кормушке, расположенной в 180 метрах к северо-западу от улья, были помечены 42 пчелы, которые посещали кормушку до 8 часов вечера (рис. 75, а). Когда на следующее утро эта семья пчел пробудилась для новых полетов, она оказалась в 23 километрах от места своей прежней стоянки, в районе с совсем другим ландшафтом, на берегу озера Баггерзее. И все же пчелы, помеченные нами и получавшие накануне корм в послеполуденные часы, теперь уже до полудня появились на кормушках, из них 15 — на западной и только по две — на северной и южной; на восточную кормушку не прилетело ни одной пчелы (рис. 75, б). Большинство пчел появилось рано утром, между 7 и 8 часами.

Рис. 75. Другой опыт с перемещением улья. а. Наблюдательный улей (НУ) перед перемещением; К — кормушка, расположенная в 180 метрах от улья. б. Наблюдательный улей после перемещения. Четыре кормовых столика расставлены во всех четырех направлениях

Итак, пчелам не нужно было предварительно узнавать, что при полете к западной кормушке они должны держаться такого направления, чтобы утром солнце было позади, а вечером — впереди. Они так хорошо «знают» положение солнца над горизонтом в каждый час дня, что могут утром, когда оно находится совсем в другом месте, лететь к кормушке по тому же направлению, которое они определили по небесному компасу накануне вечером.

Является ли «знание» врожденным? Обусловлена ли ориентация по положению солнца древним, миллионы лет передающимся по наследству свойством пчелиного рода? И нет, и да.

Можно спросить об этом самих пчел. Если держать молодых пчел в подвале, где они не будут видеть солнца, а потом вынести их на волю, немедленно подвергнуть описанной выше дрессировке и на следующий день перенести в другую местность, то из этого ничего не выйдет, так как пчелы не смогут найти направление, к которому их накануне приучали. Они приобретут эту способность лишь после того, как на протяжении многих дней во время полетов на воле ознакомятся с суточным движением солнца.

Это устроено очень мудро. Ведь движение солнца меняется в зависимости от времени года; оно неодинаково и на различных географических широтах. Крылатые существа могут относительно быстро расселяться по земному шару. Поэтому застывшая, наследственно закрепленная схема, пригодная только для одного места на Земле, оказалась бы для них невыгодной. Стоило бы перевезти производительниц меда из одной части земного шара в другую, как неизбежно возникла бы страшная путаница. Пчеловод тоже должен быть доволен тем, что каждой пчеле приходится в ранний период жизни знакомиться с суточным движением солнца в условиях данной местности.

Поразительно, что маленькие астрономы при этом обнаруживают исключительную одаренность и выдерживают следующий трудный экзамен. Пчелиную семью содержат до полудня в подвале и в течение многих дней пчелам дают возможность летать на воле только во вторую половину дня. Молодые пчелы могут наблюдать только послеполуденное движение солнца. Затем в незнакомой для них местности их, также после полудня, дрессируют летать в одном направлении, а на следующее утро еще раз переносят в местность с незнакомым ландшафтом. Пчелы летят в том направлении, в котором их дрессировали. Они оказались в состоянии только по послеполуденному перемещению солнца восстановить весь его дневной путь над горизонтом.

Так как в других жизненных ситуациях пчелы отнюдь не проявляют такой находчивости, можно думать, что предрасположение к восприятию этого жизненно важного курса обучения заложено в них самой природой — и в этом смысле наследственная передача от предшествующих поколений играет важную роль.

Луна и сверкающие созвездия ночного неба, служившие ориентирами викингам, ничего не говорят пчелам: ночью они остаются в улье. Но под голубым дневным небосводом пчелы превосходят штурмана-человека, так как глаза их способны определять плоскость поляризации света. То, что представляется нам однородной голубизной неба, для них испещрено местными опознавательными знаками, зависящими от поляризации (см. рис. 66). Таким образом, летящие пчелы определяют положение солнца не одним-единственным участком сложного глаза, направленным прямо на него, но одновременно тысячами омматидиев, воспринимающих поляризационный «узор» дневного неба, который связан с положением солнца. Они оптически ориентируются по обширному участку неба, одновременно регистрируя с помощью множества приборов малейшее отклонение от нужного направления полета. При этом в мозгу пчелы вряд ли откладываются разобщенные восприятия отдельных омматидиев. Подобно тому как в нашем сознании восприятия, исходящие от сетчатки обоих глаз, сливаются в цельное стереоскопическое изображение, так, вероятно, и отдельные картины, воспринятые глазами пчелы, перерабатываются в ее мозгу в единое общее впечатление, о котором мы, конечно, не можем ничего сказать.

Если солнце скрыто за горой или уже зашло за горизонт, пчелы могут так же хорошо ориентироваться по поляризованному свету голубого неба, как и по солнцу. Когда небо покрыто облаками, им достаточно небольшого голубого просвета, чтобы определить направление по своему «компасу». Только при сплошной облачности они лишены возможности воспользоваться явлением поляризации, так как свет, прошедший через облака, не поляризован. Но и в этом случае они превосходят нас, так как при увеличивающейся облачности пчелы видят солнце гораздо дольше, чем мы. В этом им может позавидовать любой капитан. Только тяжелые дождевые тучи препятствуют ориентировке пчел по небу, но в такую погоду пчелы, как правило, остаются дома.