Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Обнаружено, что колебания, распространяющиеся по соту как деформации краев ячеек, складываются в замечательно правильную пространственную картину движения их каемок: в простейшем случае колебательная деформация краев всего лишь одной ячейки заставляет синхронно двигаться взад-вперед противоположные края целого ряда ячеек. Однако в каждой отдельно взятой ячейке этого ряда утолщенные каемки движутся в противоположных направлениях (рис. 7.27). Поскольку танцующая особь тянет стенки ячейки своими шестью ногами, следует ожидать, что она, выступая передатчиком колебаний, создаст вокруг себя несколько «пульсирующих ячеек». Пчела-последователь танца, воспринимающая колебания сота, стоит на краях ячеек, охватывая своими ногами до трех ячеек в ширину (см. рис. 4.26), и может распознать в темноте двухмерную картину колебаний, используя чувствительные к вибрации сенсорные клетки, расположенные на ее ногах. Анализ видеозаписей поведения поддерживает это предположение: видеозаписи последователя танца, которые воспроизводятся в обратной последовательности до момента начала танца или ранее, дают возможность определить место на соте, с которого предполагаемая последовательница впервые распознала местоположение танцующей особи. Она поворачивает голову в сторону танцующей пчелы в тот момент, когда обнаруживает направление, в котором по отношению к ней самой находится активная танцующая особь (см. рис. 4.26). Вслед за этим она разворачивается к танцору, бежит в соответствующем направлении, пока не столкнется с танцующей пчелой, и немедленно включается в виляющий танец. Сходная картина возникает при совмещении положений «пульсирующих ячеек», обнаруженных прямыми измерениями, и результатов поведенческих исследований, в которых определялось, когда последователь обнаружил танцующую пчелу. «Пульсирующие ячейки» (обнаруженные прямыми измерениями) и местоположение «я обнаружила танцора» (по анализам поведения), – одни и те же. Такие наблюдения означают, что двухмерная картина колебаний в соте с высокой степенью вероятности ведет пчел к танцующей особи даже в условиях шума на сотах. Танцы, которые происходят на твердых субстратах или на телах других пчел в роевой грозди (см. описание танца пчел-разведчиц в части «Полость для гнезда»), не привлекают пчел к танцующему сородичу издалека.

Рис. 7.27 Колебания, которые распространяются по поверхности сота как горизонтальная деформация краев ячеек, складываются в двухмерную картину, которая определяется физическими и геометрическими свойствами сотов и сигнализирует о местоположении активной танцующей пчелы в темноте улья. Если край стенки отдельной ячейки (здесь она отмечена голубой стрелкой) заставить вибрировать, все другие края ячеек в этом ряду будут колебаться в том же направлении, за исключением одной ячейки (красный восклицательный знак), где стенки движутся в противоположных друг другу направлениях. Поскольку танцующая пчела использует все шесть ног, чтобы привести в движение стенки ячеек, активную танцующую особь могут окружать несколько таких «пульсирующих» ячеек

Хранилище химической памяти

Со временем воск меняет свой химический состав из-за разложения длинноцепочечных углеводов и испарения компонентов воска в воздух, окружающий улей. Ферменты, которые пчелы подмешивают в воск, также меняют его структуру. Кроме того, соты со временем становятся все «грязнее» (рис. 7.28) из-за влияния личиночных отходов, выделений в местах содержания расплода и занесенных туда пыльцы и смолы. Соты, химически однородные в исходном состоянии, в итоге превращаются в пестрое от химических веществ лоскутное одеяло.

При помощи своих антенн медоносные пчелы способны распознавать даже самые незначительные различия в составе воска. Им нет нужды прикасаться к нему – достаточно одного лишь запаха, чтобы определить эту разницу.

Для медоносных пчел воск – вещество с историей, в которой заложена информация, помогающая им ориентироваться в темном улье. Именно поэтому пчелы предпочитают запасать нектар и пыльцу в старых ячейках, а не во вновь построенных.

Поверхность тела у пчел, как у всех насекомых, покрыта тонким слоем воска, чтобы защитить их от высыхания. Этот кутикулярный воск, по сути, такой же, как воск сотов, и восковые железы на брюшке пчелы происходят из структур, которые когда-то служили для выделения кутикулярного воска.

Состав воска на поверхности тела пчел не одинаков у разных особей. Генетически обусловленная составляющая гарантирует, что кутикулярный воск полных сестер имеет больше сходства, чем воск полусестер, то есть тех, у кого одна мать, но разные отцы. Среда, в которой живут пчелы, также влияет на состав кутикулярного воска, потому что слой воска на поверхности тела пчелы впитывает составляющие воска из сотов. Этот запах приводит к формированию индивидуальности колонии, что позволяет пчелам-сторожам при входе выявлять и не допускать в гнездо пчел-чужаков (рис. 7.29).