Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Масштабное использование меда для обогрева расплодного гнезда необходимо уравновешивать поступлением нектара. Это работа пчел-сборщиц. Управление сборщицами должно включать два следующих аспекта: активацию сборщиц, когда количество запасов в улье снижается и есть хороший взяток в поле, и свертывание сбора взятка, когда в улье накоплены достаточные запасы, или если обычные кормовые участки истощены. В обоих случаях обратная связь срабатывает посредством механизмов информационного обмена.

Танцы активизируют скрытые резервы колонии; малоактивные пчелы-приемщицы на сотах оказывают противоположное действие и снижают интенсивность сбора пищи. Такие обратные связи позволяют колонии давать быстрый ответ на каждую специфическую новую ситуацию.

Особенности процесса управления таковы: если запасы нектара в поле хорошие, пчелы-сборщицы исполняют круговой или виляющий танец. Их соседи по гнезду, занятые приемом взятка, вынуждены забирать нектар в усиленном режиме. Увеличение поступления нектара происходит не потому, что сборщицы трудятся старательнее, а потому, что увеличивается количество самих сборщиц. Для этого в пчелиной колонии присутствуют значительные скрытые резервы в виде бездействующих пчел, которые мобилизуются виляющим танцем. Точную картину деятельности отдельной пчелы по сбору корма можно получить при помощи пчел, снабженных с рождения микрочипами (RFID = радиочастотная идентификация; см. рис. 3.10). Они записывают каждый вылет за кормом, который пчелы предпринимают на протяжении своей жизни (рис. 10.2), и показывают, что в среднем типичная пчела-сборщица совершает от трех до десяти вылетов в день.

Пчелы-приемщицы, ответственные за прием нектара от сборщиц, или больше не освобождают их от ноши, если все доступные места хранения в гнезде заполнены, или заставляют их ждать. В это время сборщицы исполняют дрожащие танцы и сигнализируют другим сборщицам, что дальнейший сбор корма не нужен.

Рис. 10.2 «Прозрачные пчелы»: маленький микрочип, закрепленный на груди пчел, появляющихся из куколок, позволяет идентифицировать отдельные особи и непрерывно отслеживать их деятельность в течение всей их жизни

Сборщицы тоже определяют, когда кормовой участок истощается или когда его посещает слишком много пчел, из-за чего возникают очереди и задержки. По возвращении в гнездо эти сборщицы прижимаются к другим сборщицам и издают короткий гудящий сигнал высокого тона (рис. 10.3).

Этот тон звукового сигнала оказывает модулирующее воздействие на исполнителей виляющего и дрожащего танцев. «Осигналенные» пчелы, исполнявшие виляющий танец, перестают танцевать. Вне территории танцплощадки «гудок» и дрожащий танец мобилизуют на работу больше пчел-приемщиц, чтобы увеличить способность колонии по обработке корма. Дрожащий танец одновременно замедляет сбор корма и активизирует его приемщиц. Виляющие и дрожащие танцы и «гудки» стабилизируют весь приток нектара и его переработку в улье, и их результат – меньшие отклонения в интенсивности обоих процессов по сравнению с теми, что могли бы возникнуть, если бы поведение сборщиц управлялось исключительно колебаниями количества запасов корма в поле (рис. 10.4).

Распределение деятельности колонии по сбору корма в пространстве и времени – результат значительных усилий пчел по управлению старыми и новыми кормовыми участками. Поток информации, используемой для развертывания рабочих сил колонии, зависит от танцев и поведения пчел-приемщиц, которые постоянно сравнивают вкус корма из различных источников. Тем самым распределение сборщиц в поле может быть оптимально приспособлено к имеющимся ресурсам.

Рис. 10.3 Пчелы-сборщицы, которые посетили источники корма и сочли их непривлекательными, удерживают других танцующих сборщиц в улье и «осигналивают» их высокочастотными звуками. Те немедленно прекращают танцевать. Если же подобным образом будут «осигналены» бездействующие пчелы-приемщицы, они активизируются и примут нектар у сборщиц

Индивидуальные схемы управления также связаны друг с другом. Схема управления сбором нектара переплетена с системой управления постройкой сотов. Если принимающие нектар пчелы, которые освобождают сборщиц от их ноши, а затем помещают ее в ячейки, не могут найти места для хранения нектара, их восковые железы начинают производить большее количество строительного материала. Это запускает новую волну строительства сотов и создания дополнительных хранилищ, если только полость, в которой устроено гнездо, делает возможным такое расширение.

Температура расплодного гнезда представляет собой особую заданную величину в колонии. Если она слишком высокая, пчелы приносят в улей воду и мелко разбрызгивают ее по краям и крышечкам ячеек, а другие особи на сотах в это время создают своими крыльями охлаждающий воздушный поток (рис. 10.5).