Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Видовое разнообразие пчел удивительно невелико. Известно всего лишь девять видов рода Apis – это точно не рекорд для насекомых. Вместе со шмелями они объединяются в семейство настоящих пчел (Apidae). Восемь родов пчел живут в Азии, и всего лишь один вид, Apis mellifera, обитает на двух материках – в Европе и Африке. Там они образовали много рас, которые могут скрещиваться друг с другом. Apis mellifera была вторично расселена человеком по всему миру.

Наличие всего лишь одного вида на территории двух материков создает впечатление неудачливой и несущественной второстепенной группы. Однако было бы ошибкой считать медоносных пчел незначительной второстепенной группой из-за их крайне малого видового разнообразия. Нужно просто помнить о том, что столь же бедная видами группа, род Homo, сыграла значительную роль в формировании нынешнего облика земного шара. Природа и масштабы роли человека в природе сопоставимы с ролью медоносных пчелы в установлении господства цветковых растений среди растительности земного шара (рис. 3.1).

От разрушения к аккуратному опылению

Цветковые растения существуют уже примерно 130 млн лет. Изначально «postillon d’amour»[3] был только ветер, и обмен половыми продуктами был несколько неэффективным – он требовал огромного количества пыльцы, которая отправлялась в сомнительное и в большинстве случаев неудачное путешествие. В безветренных местах такой способ вообще не работал.

Существенный прогресс сопровождал открытие насекомыми пыльцы как источника питания – тогда они просто пожирали пыльники, содержащие пыльцу (рис. 3.2). В результате их кормления с пыльников одного растения на тычинки соседних растений переносилось достаточное количество пыльцы. В наши дни такое несколько бесцеремонное обращение с цветками по-прежнему практикуется жуками-бронзовками.

Рис. 3.1 Почти немыслимое разнообразие цветковых растений резко контрастирует с очень небольшим количеством видов пчел, которые их опыляют

С точки зрения растения более удовлетворительной ситуацией был бы бесперебойный перенос пыльцы с цветка на цветок, но без сопутствующих этому повреждений. В медоносных пчелах цветковые растения нашли партнеров, с которыми они вплотную приблизились к идеальным отношениям после длительного периода совместной эволюции.

Христиан Конрад Шпренгель был первым, кто описал это партнерство в замечательной книге в 1793 году. Он озаглавил свою книгу «Открытая тайна природы в строении и оплодотворении цветков» (Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen). Несмотря на то что сейчас мы восхищаемся его гениальной догадкой, самому Шпренгелю его усилия принесли мало пользы. На его мнение профессиональный мир почти не обратил внимания, и ученый даже подвергся нападкам из-за своих «нескромных» сообщений о наличии пола у невинных цветков. Вдохновленный работами Шпренгеля, сам Чарльз Дарвин экспериментировал в 1860 году с цветущими растениями, которые он оборачивал сетками, чтобы исключить доступ насекомых-опылителей. Увидев, что растения не завязали плоды, в отличие от незакрытых контрольных растений, он пришел к очевидному заключению.

Система опыления, развившаяся у цветковых растений, привела к их зависимости от насекомых, которые выбирают между различными предложениями, словно на рынке, где цветковые растения конкурируют за своих клиентов.

Как поставщики растения различаются по количеству и качеству нектара, который они предлагают своим посетителям. Содержание пыльцы также меняется от цветка к цветку. Даже температура нектара может быть важным критерием качества, который растения используют в своих интересах. По крайней мере, шмели (рис. 3.3) предпочитают цветки с теплым нектаром и в дополнение к химической энергии в форме углеводов получают прямую физическую теплоту. Предполагается, что, получив возможность выбора среди нектара различной температуры, медоносные пчелы не будут вести себя как-то иначе по сравнению со шмелями и предпочтут цветки, которые предлагают теплый нектар.

Многие из «выкриков» этих продавцов на цветочном рынке обращены к визуальному и обонятельному миру медоносных пчел. Потребность предложить пчелам нечто особенно привлекательное возрастает вместе с количеством конкурентов, которые все цветут в одно и то же время там, где пчелы собирают пищу. Что именно является особенно привлекательным для медоносных пчел, определяется их возможностями распознания отличий и уровнем «интеллектуальных» способностей. В главе 4 мы рассмотрим это подробнее.

С появлением гораздо менее разрушительных насекомых-опылителей растения переместили части своих цветков, несущие половые клетки, в закрытые внутренние пространства, чтобы защитить их и производимые ими вещества от ветра и непогоды, а также от разграбления опылителями, для которых пыльца является просто источником питания. При этом возникли цветы, обладающие необычными особенностями внешнего вида и запаха, которые служат для привлечения желательных клиентов.