Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма - Юрген Тауц
От разрушения к аккуратному опылению
Цветковые растения существуют уже примерно 130 млн лет. Изначально «postillon d’amour»[3] был только ветер, и обмен половыми продуктами был несколько неэффективным – он требовал огромного количества пыльцы, которая отправлялась в сомнительное и в большинстве случаев неудачное путешествие. В безветренных местах такой способ вообще не работал.
Существенный прогресс сопровождал открытие насекомыми пыльцы как источника питания – тогда они просто пожирали пыльники, содержащие пыльцу (рис. 3.2). В результате их кормления с пыльников одного растения на тычинки соседних растений переносилось достаточное количество пыльцы. В наши дни такое несколько бесцеремонное обращение с цветками по-прежнему практикуется жуками-бронзовками.
Рис. 3.1 Почти немыслимое разнообразие цветковых растений резко контрастирует с очень небольшим количеством видов пчел, которые их опыляют
С точки зрения растения более удовлетворительной ситуацией был бы бесперебойный перенос пыльцы с цветка на цветок, но без сопутствующих этому повреждений. В медоносных пчелах цветковые растения нашли партнеров, с которыми они вплотную приблизились к идеальным отношениям после длительного периода совместной эволюции.
Христиан Конрад Шпренгель был первым, кто описал это партнерство в замечательной книге в 1793 году. Он озаглавил свою книгу «Открытая тайна природы в строении и оплодотворении цветков» (Das entdeckte Geheimnis der Natur im Bau und in der Befruchtung der Blumen). Несмотря на то что сейчас мы восхищаемся его гениальной догадкой, самому Шпренгелю его усилия принесли мало пользы. На его мнение профессиональный мир почти не обратил внимания, и ученый даже подвергся нападкам из-за своих «нескромных» сообщений о наличии пола у невинных цветков. Вдохновленный работами Шпренгеля, сам Чарльз Дарвин экспериментировал в 1860 году с цветущими растениями, которые он оборачивал сетками, чтобы исключить доступ насекомых-опылителей. Увидев, что растения не завязали плоды, в отличие от незакрытых контрольных растений, он пришел к очевидному заключению.
Система опыления, развившаяся у цветковых растений, привела к их зависимости от насекомых, которые выбирают между различными предложениями, словно на рынке, где цветковые растения конкурируют за своих клиентов.
Как поставщики растения различаются по количеству и качеству нектара, который они предлагают своим посетителям. Содержание пыльцы также меняется от цветка к цветку. Даже температура нектара может быть важным критерием качества, который растения используют в своих интересах. По крайней мере, шмели (рис. 3.3) предпочитают цветки с теплым нектаром и в дополнение к химической энергии в форме углеводов получают прямую физическую теплоту. Предполагается, что, получив возможность выбора среди нектара различной температуры, медоносные пчелы не будут вести себя как-то иначе по сравнению со шмелями и предпочтут цветки, которые предлагают теплый нектар.
Многие из «выкриков» этих продавцов на цветочном рынке обращены к визуальному и обонятельному миру медоносных пчел. Потребность предложить пчелам нечто особенно привлекательное возрастает вместе с количеством конкурентов, которые все цветут в одно и то же время там, где пчелы собирают пищу. Что именно является особенно привлекательным для медоносных пчел, определяется их возможностями распознания отличий и уровнем «интеллектуальных» способностей. В главе 4 мы рассмотрим это подробнее.
С появлением гораздо менее разрушительных насекомых-опылителей растения переместили части своих цветков, несущие половые клетки, в закрытые внутренние пространства, чтобы защитить их и производимые ими вещества от ветра и непогоды, а также от разграбления опылителями, для которых пыльца является просто источником питания. При этом возникли цветы, обладающие необычными особенностями внешнего вида и запаха, которые служат для привлечения желательных клиентов.
Рис. 3.2 Бронзовки в наше время ведут себя по отношению к цветам так же бесцеремонно, как это делали насекомые в начале своего сотрудничества с растениями: они пожирают их. Головная капсула бронзовки образует совочек, позволяющий собрать пыльники вместе, перед тем как срезать их как можно больше
Рис. 3.3 Термографическое изображение шмеля, собирающего нектар на цветке растения семейства астровых. Шмели, а также, вероятно, медоносные пчелы предпочитают цветки с теплым нектаром
Медоносные пчелы – это самые важные опылители в большинстве регионов мира, где существуют цветковые растения, но ни в коем случае не единственные насекомые, которые играют эту роль. Мухи, бабочки, жуки, а также другие перепончатокрылые, родственные пчелам, вроде одиночных пчел, ос, шмелей и даже муравьев, могут опылять растения. Очень немногие цветки зависят от единственного вида насекомых, хотя никакие другие опылители не эффективны в той же степени, что медоносные пчелы. В целом 80 % цветковых растений по всему миру опыляются насекомыми, и из них примерно 85 % – медоносными пчелами. Целых 90 % цветков плодовых деревьев зависят от медоносных пчел. Список цветковых растений, опыляемых медоносными пчелами, включает около 170 000 видов. Количество цветковых растений, зависящих от медоносных пчел, без которых их жизнь была бы ужасной, оценивается примерно в 40 000 видов. Это море цветов, раскинувшееся по всему миру, опыляется всего лишь девятью видами, а в Европе и Африке – только одним, незаменимым для большинства цветковых растений. Этот резко выраженный дисбаланс по количеству видов между растениями-клиентами и их опылителями весьма примечателен и предполагает, что медоносные пчелы настолько успешны в этой области, что оставляют конкурентам, занимающимся подобной деятельностью, мало места для сосуществования.
Так выглядят глобализация и монополизация в животном мире.
И конечно же, колонии медоносных пчел с их огромным усердием могут преподать хороший урок своим конкурентам. В течение одного рабочего дня единственная колония медоносных пчел может успешно посетить несколько миллионов цветов. Поскольку пчелы сообщают друг другу о вновь обнаруженных местах произрастания цветов, все цветки посещаются очень быстро. Вряд ли хоть один цветок бывает оставлен без внимания. Пчелы также являются неспециализированными насекомыми, умеющими обращаться с цветками почти любого рода, поэтому все цветы имеют примерно равные шансы на посещение пчелами.
Большое количество посещенных цветков, быстрая мобилизация соответствующего количества сборщиц корма и огромные способности к адаптации у отдельно взятых пчел и у всей их колонии к непрерывно меняющейся «ситуации» с цветением в поле делают медоносных пчел идеальными партнерами для цветковых растений. Цветковые растения прилагали все усилия, чтобы сделать себя интересными для медоносных пчел. Растрачивать пыльцу на насекомых-посетителей – в этом для цветков не было ничего нового, но пчелы ведут себя, по крайней мере, бережно: пыльца просто
