Жужжащие. Естественная история пчёл

Покоясь на булавке, моя солончаковая пчела держит свои крылья приподнятыми, как если бы она застыла прямо в полете. При близком рассмотрении они напоминают витражные стекла, которым не хватает красок; тонкие, как целлофан, они укреплены сетью темных каркасных жилок. С каждой стороны у пчелы по два крыла, которые зачастую выглядят как одно, так как удерживаются вместе благодаря хитроумному устройству, состоящему из крошечных крючков и кармашка. Они вовсе не похожи на жесткие, загнутые на концах крылья самолетов, да им это и не нужно. Тогда как неподвижные крылья создают подъемную силу благодаря своей форме, углу атаки и скорости воздушного потока, пчелиные крылья позволяют своим обладателям летать за счет скорости их работы, двигаясь с частотой, нередко превышающей 200 взмахов в секунду, и адаптируя движения под ветер, сопротивление воздуха и изменчивые вихри, возникающие в ходе полета. Огромная скорость работы пчелиных крыльев озадачивала исследователей: такие сверхбыстрые движения — быстрее скорости отправления сигналов от пчелиного мозга к нервам — представлялись еще одной невероятностью. Но пчелы и ряд других насекомых решают эту проблему благодаря эластичности и природной упругости мышц-антагонистов в грудном отделе. В ответ на каждый отдельный нервный импульс эти мышцы сокращаются подобно вибрирующей после щипка гитарной струне, совершая крыльями 5, 10 или даже 20 взмахов до следующего импульса[56]. С изобретением скоростных кинокамер, способных снимать тысячи кадров в секунду, было выяснено, каким образом эти быстрые взмахи создают подъемную силу. Покадровый анализ видеосъемки показал, что крылья движутся не вверх и вниз, как предполагалось, а совершают возвратно-поступательные движения (вперед, потом назад), как пара весел, и одновременно — ритмические колебательные движения. Использование дыма в экспериментах делает воздушные потоки видимыми, позволяя понять, каким образом быстрое вращение крыльев вокруг основания и постоянное изменение угла атаки создают область пониженного давления, а также вихри с пониженным давлением внутри, которые срываются с верхней поверхности крыльев, еще больше увеличивая подъемную силу[57]. Полученная в результате аэродинамическая картина изменяет наше представление о полете пчел и показывает, что это не аномалия, нарушающая законы аэродинамики, а совершенный процесс, который может послужить образцом при разработке многих устройств — от дронов до ветрогенераторов. Даже громоздкие шмели были реабилитированы: теперь они известны своей поразительной способностью двигаться в разреженном горном воздухе. Гималайские виды шмелей считаются самыми высоко летающими в мире насекомыми: они способны летать на высоте, превышающей гору Эверест[58].

Органы «наземной» локомоции пчелы также прикреплены к грудному отделу в виде шести проворных ног. Хоть и не столь загадочные, как крылья, они все же не менее примечательны. У моей солончаковой пчелы ноги небольшие, толщиной с проволоку канцелярской скрепки, под микроскопом же они становятся похожи на суставные механизмы в стиле стимпанк. Правда, в отличие от стимпанка, где все детали стилизованы, у пчел на ногах каждая бахромка, сочленение или шпора служит своей цели. Например, при сгибании передней ноги крошечная шпора на ней сближается с выростом, расположенным напротив, формируя таким образом идеальное кольцо нужного диаметра для чистки антенн. Понаблюдайте за пчелой, сидящей на цветке, и вы непременно увидите, как она поднимает свои усики и протаскивает их сквозь эти кольца раз за разом, обстоятельно удаляя с них цветочную пыльцу или грязь, чтобы не утратить чувствительности и способности ориентироваться, добираясь домой. На конце каждой ноги два шиповидных изогнутых коготка, которые служат ступней, окружая с обеих сторон мягкую подушечку, функционирующую как присоска. Такая комбинация обеспечивает сцепление, позволяя пчелам удерживаться на гладкой поверхности, словно гекконам. (Из-за наличия коготков пчелу трудно стряхнуть со свитера, а из-за присосок — сдуть с края стакана.)