Юрген Тауц - Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Независимость от нестабильных источников энергии и меняющегося качества питания за счет самостоятельного производства пищи, безопасность посредством постройки защищенного жилого пространства и независимость от влияния погоды способом контроля климата в месте обитания – явные преимущества по сравнению с организмами, которым такие возможности не доступны.

Все эти качества «как у млекопитающих» гарантируют млекопитающим, а также медоносным пчелам значительную независимость от преобладающих условий окружающей среды. Это достигается благодаря существованию сложной социальной и поведенческой организации, обеспечивающей эффективное применение доступных материалов и энергии (см. главу 10). Как следствие этих условий жизни, контролируемых оптимальным образом, можно выбрать сниженный темп воспроизводства. Организмы с низкими темпами воспроизводства, проявляющие высокую степень конкурентоспособности, достигают стабильного размера популяции благодаря тому, что оставляют немногочисленное потомство в пределах возможностей, предлагаемых местообитанием. Однако если бы условия окружающей среды изменились, у них было бы очень мало возможностей приспособиться к этой ситуации из-за ограниченного количества потомства, если только они уже не держат под контролем критически важный параметр окружающей среды путем обустройства части своей экологической ниши под себя, чтобы гарантировать собственное выживание в трудные времена.

Рис. 4Пчелы-обогреватели поддерживают у куколок температуру тела, которая в идеальных ситуациях не отличается от таковой у млекопитающих больше чем на 1 °C

Рис. 5Пчелы быстро узнают, где и в каких цветках есть нектар и как добыть его наиболее эффективно

Словно этого не достаточно, медоносные пчелы идут дальше простого контроля своей окружающей среды: их колонии в оптимальных условиях потенциально бессмертны. Суперорганизм пчелиной колонии нашел способ непрерывно менять свой генофонд, словно «геномный хамелеон» (см. главу 2), чтобы не оказаться в эволюционном тупике.

В целом контроль посредством обратных связей весьма характерен для живых организмов. Каждый организм точно управляет собственной «внутренней окружающей средой». Благодаря этому процессу поток энергии и движение вещества и информации внутри организма отрегулированы до соответствующего уровня. Температура тела – это результат сложения и вычитания энергии, тогда как масса тела – это результат баланса между поступлением и оттоком вещества. В 1939 году в своей книге «Мудрость тела» (The Wisdom of the Body) У.-Б. Кеннон ввел для описания такой регуляции состояния тела термин «гомеостаз». Физиология – это область биологии, занятая исследованием такого рода регулируемых процессов в живых организмах. Применительно к анализу контролируемых условий внутри колонии медоносных пчел как суперорганизма, или «млекопитающего из многих частей», социофизиология интересуется тем, какие регулятивные величины в колонии медоносных пчел настраиваются гомеостатически, каким образом пчелы это делают и какие цели все это преследует (главы 6, 8, 10).

Физиология млекопитающих и социофизиология медоносных пчел получают весьма сходные интерпретации. Сопоставимые жизненные стратегии, независимо появившиеся в процессе эволюции в различных группах живых организмов, описывают как аналогичные или конвергентные. Крылья птицы и насекомого – это пример такой аналогии. «Движение в воздухе» – общая проблема, решением которой становится изобретение крыльев.

Определив общие особенности, которые разделяют друг с другом млекопитающие и медоносные пчелы, мы в итоге задаемся вопросом: «Какова же та общая проблема, которую нужно было решить при помощи этого набора стратегий, возникших конвергентным путем?» Очевидно, что все эти особенности дают млекопитающим и медоносным пчелам определенную степень независимости от окружающей среды, которой вряд ли добились какие-либо другие группы живых организмов. Эта независимость не обязательно распространяется на все время жизни каждой особи; она скорее ограничена особенно уязвимыми стадиями жизненного цикла организма (см. главу 2).

Колонии медоносных пчел используют стратегии, замечательно сходные с таковыми у млекопитающих, и выращивают относительно немногочисленных, но чрезвычайно хорошо подготовленных к жизни и заботливо защищаемых репродуктивных особей, которых выпускают в окружающий мир. С этой целью у медоносных пчел развились определенные способности и формы поведения, которые принадлежат к числу самых удивительных в мире живой природы. Мы лишь начинаем разбираться в этой очень сложной ткани жизни.

Медоносные пчелы – не только интереснейшая модель эволюционного успеха; деятельность по опылению растений сделала их объектом значительной экономической важности для человека.

Медоносные пчелы…

…носят научное название Apis mellifera, которое как раз и означает «пчела медоносная»

…живут колониями, насчитывающими примерно 50 000 особей летом и около 20 000 зимой

…посещают цветки для сбора нектара и пыльцы. Они делают мед из нектара; пыльца – богатый белком источник питания

…переносят нектар в зобике, особом участке кишечника, а пыльцу – в маленьких «корзинках» на своих задних ногах

…строят соты из воска, который выделяют из особых желез. Они запасают мед и пыльцу в шестигранных ячейках сотов, а также используют эти ячейки как колыбели для потомства

…служат людям главным образом в качестве опылителей культурных растений