Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Пустая ячейка используется для обогрева лишь в том случае, когда она соседствует по крайней мере с одной куколочной ячейкой, и тогда средняя температура пчелы-обогревателя составляет 33 °C. Пчелы-обогреватели повышают свою температуру до 41 °C, если пустая ячейка окружена геометрически ограниченным максимумом – шестью запечатанными куколочными ячейками. Промежуточные температуры используются, если с пустыми ячейками соседствует от двух до пяти куколочных ячеек.

Четкое соотношение существует также между окружением ячейки и продолжительностью нахождения в ячейке пчелы-обогревателя; те, что окружены пятью или шестью запечатанными куколочными ячейками, заняты пчелами-нагревателями практически все время; истощившие свои силы пчелы немедленно заменяются свежими особями.

Рис. 8.17 Пчелы ищут воду, которую они затем распределяют мелкими капельками и тонкой пленкой по поверхностям внутри улья, если в улье становится слишком тепло

Рис. 8.18 Когда сборщицы воды распылили повсюду тонкую пленку влаги, их соседи по гнезду берут на себя роль живых вентиляторов. Потоки воздуха, которые они порождают своими крыльями, испаряют влагу и охлаждают поверхности

Рис. 8.19 Если требуется капитальное проветривание улья, пчелы выстраиваются перед ульем в цепочку вентиляторщиц, чтобы удалить несвежий воздух, который либо слишком теплый, либо содержит избыток углекислого газа

Рис. 8.20 Количество куколок, которые лежат по соседству с пустыми ячейками в расплодном гнезде, отчасти определяет время, в течение которого пчела-обогреватель будет занимать пустую ячейку. Чем больше куколок находится в непосредственной близости от ячейки, тем дольше она будет занята пчелами-обогревателями

Ячейки, которые расположены рядом лишь с одной куколочной ячейкой, заняты в течение 10 % любого времени наблюдения; те же ячейки, что граничат с тремя запечатанными, заняты пчелами-обогревателями до 70 % времени (рис. 8.20).

«Недопеченные» сестры, или «Генетика – это еще не все»

В меде большая часть энергии, происходящей из высокоэнергетических связей в сахаре растительного нектара, преобразуется в тепло (рис. 8.21). Это не обычная неизбежная потеря, которая сопровождает преобразование и перенос энергии, – в данном случае мед задействуется в обмене веществ со специальной целью высвобождения тепловой энергии.

Какова же фундаментальная причина этих огромных вложений сил и времени, которым подчинено так много сторон биологии пчел?

Можно рассмотреть два возможных объяснения высокой температуры расплодного гнезда медоносных пчел.

• Первое предположение. По окончании зимы высокая температура расплодного гнезда позволяет пчелам быстро включиться в работу весной и воспользоваться ресурсами рано цветущих растений, опередив своих конкурентов. Согласно этой гипотезе, чем выше температура расплода, тем меньше время развития и тем быстрее колония увеличит свою численность. Тем не менее в любой колонии в сезон размножения молодые пчелы появляются непрерывно и потому не следуют друг за другом настоящими поколениями. Следовательно, независимо от того, потребуется ли отдельной пчеле на один или два дня больше или меньше времени для развития, ситуация остается той же в плане непрерывно пополняемой численности во всех колониях. По сравнению с температурой расплодного гнезда в 35 °C температура расплодного гнезда в 32 °C, при которой получаются совершенно нормальные пчелы, позволила бы значительно сэкономить энергию. Так почему же температура расплодного гнезда такая высокая?

Рис. 8.21 Нельзя описывать цветы как кормовые участки пчел, а сбор нектара – как заготовку пищи. Их следует расценивать как источники энергии, а сбор взятка – как накопление энергии для улья. Изготовление меда в гнезде – это очистка сырья

• Время развития матки – самое короткое. Ее стадия куколки длится в среднем пять дней по сравнению с 10–13 днями у рабочей особи. Будет ли тогда температура маточной ячейки значительно выше, чем у рабочих пчел? Вовсе нет. Измерения показали, что температура маточной ячейки находится на уровне 35 °C, поддерживаемая пчелами, которые группируются вокруг нее.

• Существует положительная корреляция между продолжительностью развития и температурой куколок; это явление можно показать для всех насекомых, и оно имеет биохимическую основу. Однако, как уже объяснялось выше, этот аспект вряд ли станет движущей силой для эволюции обогревающего поведения.