Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Колония медоносных пчел расположена по постоянному адресу и ведет оседлое существование. Это не проблема до тех пор, пока ты остаешься дома, и большую часть своей жизни пчелы не покидают гнездо. Однако поступление вещества и энергии должно быть постоянным, поэтому у сборщиц нет иного выбора, кроме как вылетать в опасный мир на поиски цветов. Им также нужно найти обратный путь в колонию после своих путешествий, а если они обнаружили особенно богатое скопление цветов, то должны уметь отыскать его вновь.

Пчелы используют сигналы земного и небесного происхождения для ориентации вне гнезда, и на каждом этапе своего путешествия к цели они будут прокладывать себе путь от одного ориентира к другому. Для этого они используют деревья, кустарники и другие заметные особенности местности, а их зрение и обоняние играют при этом чрезвычайно важную роль. Такой метод ориентации зависит также от того, хорошо ли знакомы пчелы с территорией, прилегающей к дому, которую они исследовали прежде, предпринимая короткие ориентировочные облеты своих ульев в роли новых сборщиц. В ходе этих ориентировочных облетов, которые вначале длятся несколько минут, пчелы всякий раз вылетают из улья в разных направлениях и таким образом определяют местоположение гнезда относительно окружения. Чтобы помочь молодым сборщицам находить дорогу домой, старшие пчелы иногда встают перед входом в улей, раскрывают железы Насонова на кончике своего брюшка и испускают пахучее вещество под названием гераниол – химическое соединение, которое пахнет, как герань. Испускающие запах пчелы, работая своими крыльями, распространяют гераниол по округе (рис. 4.13).

Рис. 4.13 Возвращающимся в улей молодым пчелам помогают совершить посадку старшие ульевые пчелы, которые испускают привлекательный запах из желез Насонова на своих брюшках и рассеивают его, работая крыльями

Пчелы, пролетающие большие расстояния до кормовых участков, заучивают местоположение ориентиров, которые они минуют на пути от улья до источника пищи.

Компас – это полезное приспособление, если вы хотите двигаться прямой дорогой по неизвестной местности. Солнце снабжает пчел астрономическим указателем, и они ориентируются относительно его местоположения. Если солнце скрыто, то они могут использовать картину поляризации света неба, проходящего сквозь атмосферу Земли. Неполяризованный свет от солнца становится поляризованным, когда проникает сквозь земную атмосферу, и небо демонстрирует видимую картину поляризации, которую человеческий глаз может обнаружить при помощи соответствующего устройства. Такое устройство, или поляризатор, находится в глазах пчел и позволяет им отличать поляризованный свет от неполяризованного. Однако картина поляризации света в небе подвержена искажениям из-за различий в плотности воздуха в связи с изменениями температуры и влажности. Чтобы ею можно было пользоваться, вспомогательное средство для ориентации должно быть надежным и нечувствительным к искажениям. Оказывается, картина поляризации в небе света с более короткой длиной волны стабильнее, потому лучше подходит в качестве ориентира. Сборщицам нужно отыскивать путь домой, в колонию, и развитие чувствительности к ультрафиолетовому свету, позволяющей использовать стабильную картину поляризации света неба, принесло явное селективное эволюционное преимущество. Этой способностью пчел, которая изначально возникла как помощь в ориентации, воспользовались цветы: многие из них обзавелись узорами на своих лепестках, отражающими УФ-излучение. Они предлагают пчелам визуальные посадочные знаки, а также дают им возможность распознавать цветы различных видов.

Сигналы точного времени

Использование положения солнца и картины поляризации света неба в качестве астрономических указателей для ориентировки требует от пчел принятия во внимание изменений, которые сопутствуют суточному вращению Земли. Пчелы обладают чувством времени, которое позволяет им компенсировать непрерывное изменение местоположения их ориентиров даже после проведенных в улье перерывов длиной в несколько часов между последовательными вылетами. При этом пчелы «пересчитывают» изначальное направление на время следующего вылета из улья, не обращая внимания на новые относительные местоположения ориентиров. Эта особенность поведения медоносной пчелы дала Карлу фон Фришу (1886–1982) важнейшую догадку об обмене информацией во время танца пчел: сборщицы, которые посещали один и тот же кормовой участок в течение целого дня, танцевали в разных направлениях утром и днем. Положение солнца относительно улья зависит от времени, и фон Фриш сделал вывод о том, что для помощи в ориентации использовалось солнце.