Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Способности медоносных пчел к обучению очень высоки. Единичный опыт со специфическим запахом может быть усвоен и в дальнейшем использован для различения его среди других запахов с 90 %-й уверенностью. Это касается как простых химических запахов, так и запахов, состоящих из многих компонентов. После еще двух или трех случаев положительного опыта с такими запахами пчелы способны полностью избавиться от ошибок в своем выборе. Благодаря способности медоносной пчелы к обучению запахи имеют огромное значение в мире их ощущений.

Форма и цвет заучиваются не так быстро, как запахи, и для выработки навыка требуется от трех до пяти сеансов обучения.

Способность медоносных пчел учиться и различать обонятельные и визуальные стимулы выражена настолько отчетливо, что в экспериментальных ситуациях обнаружились некоторые аспекты познавательных способностей, эквивалентные таковым у низших позвоночных (рис. 4.11). Так, пчелами может быть продемонстрирована даже «интеллектуальная» абстракция, биологическое значение которой неясно: независимо от ориентации собственного тела, в полете пчелы способны распознавать специфические структуры в пространстве. Некоторые формы поведения пчел, приобретенные обучением, могут быть истолкованы как знание ими абстрактных понятий «левое» и «правое», «симметричное» и «асимметричное», а также «нечетное» и «четное». Пчелы способны устанавливать различие между «больше» и «меньше», что можно расценивать как разновидность простого счета. Пчелы в состоянии выводить из опыта некоторые правила поведения и в дальнейшем применять эти правила в новых ситуациях. Например, они быстро определяют, какому знаку нужно следовать, чтобы найти дорогу через неизвестный лабиринт, когда этот лабиринт оборудован соответствующими указателями.

Рис. 4.10 Пчелы проявляют верность цветкам и продолжают посещать один и тот же тип цветков, не обращая внимания на другие, растущие по соседству, хотя они также стоили бы посещения. В зарослях цветов, показанных здесь, смешаны голубые и желтые цветки. Пчелы, которые начали собирать корм на желтых цветках, не обращали внимания на соседние голубые цветы (вверху); те пчелы, что начали с голубых цветов, игнорировали желтые (внизу)

Рис. 4.11 Для проверки познавательных способностей пчел разработаны поведенческие эксперименты. Если пчелы выбирают правильный узор, на который были дрессированы, они получают награду – находят блюдечко-кормушку за маркированной стенкой

Но что еще лучше, медоносные пчелы быстро учатся связывать различные местности и разные отрезки времени с теми или иными решениями. Цветы на разных участках местности выделяют различное количество нектара в разное время дня – это фактор, который пчелы принимают во внимание, планируя самые результативные полеты за кормом. Медоносные пчелы будут придерживаться ежедневной программы работ и выполнять нужную задачу в нужном месте в нужное время (также см. ниже).

Это и есть «пчелиный разум» в его лучшем проявлении.

Есть ли нектар в цветке?

Пчела-сборщица, летающая вокруг зарослей цветов в поисках нектара или пыльцы, не заглядывает в каждый цветок. Не сразу становится ясно, что она следует оптимальной стратегии поиска, при которой лучший способ экономить время и энергию состоит в том, чтобы не посещать каждый цветок. Проблема, стоящая перед пчелой, сравнима с известной игрой по планированию стратегии, когда коммивояжеру нужно разработать самый эффективный маршрут посещения клиентов. Однако пчелы руководствуются «сообщениями», которые оставили на цветках предыдущие посетители. На территории, где идет заготовка корма, трудится много сборщиц, и некоторым цветкам нужно время, чтобы пополнить запасы нектара, который из них забрали. Сборщицы, которые взяли последнюю каплю нектара, отмечают цветок химическим сигналом «пусто». Химический сигнал ослабевает примерно с такой же скоростью, с какой цветок пополняет запас нектара. Пчелы, которые приближаются к этим цветкам, получают сообщение еще до того, как совершат посадку, и не тратят время зря, пытаясь извлечь нектар из пустого цветка.

Рис. 4.12 Огромное разнообразие форм цветков ставит перед пчелами практическую проблему выработки оптимальной стратегии распределения времени и энергии на сбор пищи

Путь к нектару

Разнообразие форм цветков ставит перед пчелами практическую проблему: каждый цветок воздвигает на пути пчелы к нектару собственные препятствия определенного рода, гарантирующие, что она проползет мимо рыльца и пыльников (рис. 4.12). Препятствия следует отодвигать в стороны, а нектарники у разных цветов расположены в различных местах. Самый быстрый и энергетически эффективный путь доступа к капле нектара и лучшая стратегия сбора пыльцы обнаруживаются пчелами методом проб и ошибок.

Регулярные посещения цветков одного и того же типа, определяемые явлением верности цветку при сборе корма, улучшают работу пчелы и оптимизируют время и энергию, затрачиваемые на добывание нектара.

Где же растут цветы?