Берндт Хайнрих - Зима: Секреты выживания растений и животных в самое суровое время года

Колония разделяется весной или в начале лета: в это время старая матка покидает семью, а если она не улетает сама, ее изгоняют дочери. Старая матка берет с собой 10 000–20 000 дочерей-помощниц. Вместе с маткой они образуют рой, которому в тот момент, когда он покидает родную семью, идти еще некуда. Сначала рой временно прививается на ветке дерева, а оттуда на поиски нового дома вылетают пчелы-разведчицы. Подобно тому как человек осматривает дом, где подумывает поселиться, пчелы вымеряют размеры потенциального места для гнезда и оценивают другие важные параметры. Затем разведчицы многократно возвращаются туда с проверками. Постепенно каждая пчела принимает решение, и если считает место подходящим, то оставляет пахучую метку и докладывает рою.

Я говорю «докладывает», что может показаться надуманным антропоморфизмом. Но пчела делает именно это. Она совершает телом серию движений, которые называются пчелиным танцем (ритуальное изображение полета к потенциальному новому дому или хорошему источнику пищи), и таким образом не только обозначает на поверхности роевой грозди расстояние до места для гнезда и нужное направление, но и примерно оценивает пригодность этого участка по результатам тщательного осмотра. Пчелы, которые скоро полетят исследовать указанное ею место, «читают» сообщение разведчицы, танцуя вместе с ней и следуя ее инструкциям: они наблюдают за языком ее тела и успешно расшифровывают ее движения с помощью собственных. Пчела передает информацию настолько точно, что другие насекомые, которые никогда не были в указанном месте, могут полететь и осмотреть его сами, даже если оно находится за несколько километров.

Место для потенциального пристанища всегда ищет множество разведчиц, и обычно поиски продолжаются, пока что-то не найдут несколько пчел. Семья должна оставаться целой, а значит, может полететь только в одно место, так что следующая задача, очевидно, прийти к согласию о том, какое из нескольких указанных мест лучшее . Решение принимает не матка. Она не имеет к этому никакого отношения – лишь следует за роем. Пчелы приходят к единогласию, во-первых, потому, что разведчицы осматривают найденные друг другом места, а во-вторых, потому, что они готовы изменить мнение, если видят более удачное место, чем нашли сами. Однако насекомым, не обладающим индивидуальным разумом, удается достичь консенсуса в основном потому, что разведчицы, сообщающие о менее удачных местах, перестают танцевать, а лучшие места начинают «рекламировать» сильнее, и каждое потенциальное место получает честную рекомендацию в соответствии с его относительной ценностью.

Пока разведчицы ищут место для гнезда, отделившийся рой может провисеть на временном пристанище на ветке несколько часов или несколько дней. В это время в ядре роевой грозди поддерживается температура около 34–36 °C, но в корке [42]она едва ли превышает 15 °C (Heinrich, 1981). Пока корковые пчелы не разогреются дрожью, им слишком холодно, чтобы летать, а чтобы разогреться дрожью, нужно много энергии. Благодаря низкой температуре на поверхности грозди насекомые экономят энергию, что особенно важно, пока они ищут дом. Но как корковые пчелы узнают, что пора начать дрожать и готовиться к полету? Ученые получили ответ на этот вопрос в недавнем исследовании.

Когда-то пчелиные гнезда были единственным источником готовых сахаров для человека, и люди по этой единственной причине активно интересовались пчелами тысячи лет, если судить по наскальным рисункам, – а если по нашей любви к сладкому и изобретательности, с которой мы ее удовлетворяем, может быть, и миллионы. Благодаря огромному значению пчел как опылителей и в сельскохозяйственных, и в естественных экосистемах, с начала XX века люди стали разбираться в жизни и повадках этих насекомых еще лучше. Интерес к медоносным пчелам огромный, их непрерывно изучают уже более ста лет, и, учитывая работы австрийского нобелевского лауреата Карла фон Фриша и его многочисленных учеников, их учеников, помощников и все новых коллег, благодаря которым весь мир познакомился с удивительными открытиями о пчелином танце, можно было бы подумать, что кладезь открытий о пчелах на сегодня уже исчерпан.

Ничего подобного. Каждое открытие готовит почву для следующего. Фон Фриш познакомил нас с завораживающим языком танца и сенсорным миром пчелы, а нейробиолог Рандольф Менцель из Свободного университета Берлина установил связи между сенсорными органами насекомого и его краткосрочной и долгосрочной памятью. В последние десятилетия стало известно, какие механизмы позволяют пчеле регулировать температуру собственного тела и как насекомые вместе регулируют температуру роя. Биолог из Корнелла Томас Сили выяснил, как пчелы-разведчицы оценивают потенциальное место для гнезда, о чем я уже говорил, а всего год назад (в 2001 году) вместе с коллегой из немецкого Института Теодора Бовери Юргеном Таутцом ученый обнаружил и записал звуковой сигнал-«писк», который пчелы издают, сокращая летательные мышцы, что с механической точки зрения выглядит похожим на дрожь. Эти сигналы разведчиц побуждают охлажденных пчел в корке роевой грозди начать дрожать и разогреваться. Подобно пчелиному танцу, который можно считать абстрактным или очень кратким изображением предстоящего полета к определенному месту, этот пищащий сигнал символизирует разогрев перед полетом. Как и при разогреве, каждая серия таких звуков начинается с низкочастотной вибрации (как при низкой температуре тела), а заканчивается высокочастотной (как при высокой). Однако при разогреве вибрацию дрожи пчелы обычно приглушают, так что звука не возникает или почти не возникает, как у ровно работающего мотора.

Когда охлажденные пчелы во внешних слоях роя разогрелись и могут лететь, разведчицы подают другой сигнал в виде «бега с жужжанием», по которому в воздух поднимается облако из тысяч пчел. Теперь рой отправляется в полет к новому дому. Чем лучше пчелы скоординированы друг с другом, тем меньше их останется на месте. Следующая проблема – то, что пчелы из многотысячного роя во время полета к новому месту могут потеряться, ведь его видели лишь немногие.

Во всем рое лишь некоторые особи знают, куда именно лететь. Но рой ведут пчелы-наводчицы (вероятно, разведчицы), которые молнией проносятся через него, привлекая к себе внимание и направляя всех в нужную сторону. Остальные насекомые следуют за ними, то же делает и матка. При этом пчелы продолжают полет, только если матка с ними: ее присутствие они чувствуют по запаху.

Когда рой устроился на новом месте для гнезда (в дикой природе это обычно полое дерево), следующая первостепенная задача – собирать нектар и пыльцу и строить для хранения пыльцы и меда приемники (из воска, который выделяется в специальных железах в брюшке насекомого). Мед служит пчеле топливом для производства тепла, а из пыльцы получается «пчелиный хлеб», преимущественно белковая пища, которой кормят личинок, чтобы они росли. Мед – практически чистый концентрат сахаров, рабочие пчелы набирают его в виде нектара в желудок и отрыгивают в восковые хранилища-соты.