Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма - Юрген Тауц
Пчелы и цветы неразрывно связаны двумя важными воспринимающими функциями – зрением и обонянием. Наша концепция цветов в целом также определяется цветом и запахом. Но пчелы ощущают цветы совершенно иным образом. Люди, на эстетические чувства которых цветы оказали значительное влияние, являются всего лишь «чувственными паразитами» на тех свойствах, которыми пчелы одарили цветы в ходе их совместной эволюции.
Зрительная система пчел во многих отношениях отличается от нашей. Каждый из их сложных глаз состоит из примерно шести тысяч отдельных глазков (рис. 4.1). Картина окружения складывается из множества довольно крупных обособленных одиночных точек. Наши собственные глаза формируют на сетчатке каждого глаза единственное полное изображение, созданное одной линзой.
Плохая острота зрения пчел означает, что они могут различать мелкие детали объектов и цветки, лишь когда находятся на расстоянии нескольких сантиметров от них (рис. 4.2).
Рис. 4.1 Медоносные пчелы обладают двумя крупными сложными глазами и тремя маленькими глазками. Каждый сложный глаз создает изображение, построенное из совокупности точек различных цветов и интенсивности при низком разрешении. Глаза у трутней крупнее, чем у рабочих пчел и маток. Трутень, показанный здесь, только что выбрался из куколочного кокона
Пчелам нужно осмотреть особенности цветка крупным планом, прежде чем они смогут признать, что пятно на местности действительно является цветком. Цветовой контраст заставит цветки выделяться на фоне зеленой листвы – так же птицы и приматы быстро обнаруживают ярко окрашенный зрелый плод, что, в свою очередь, важно для распространения животными семян тех растений, плоды которых они поедают. Однако прежде, чем могут быть рассеяны семена, цветы должны посетить опылители. Чтобы гарантировать это, растения используют ту же стратегию, что и в случае с плодами: окраска в качестве рекламы. Как же выглядят цвета в мире пчел?
Здесь будет полезным сравнение со способностью видеть цвет у людей. Вот появляется радуга: мы воспринимаем длинноволновой свет как красный, коротковолновой – как фиолетовый. Все другие цвета лежат между ними (рис. 4.3).
Свет на красном конце спектра менее интересен пчелам и лишь очень слабо стимулирует клетки их зрительных рецепторов. Объект, отражающий световые волны той длины, которая не стимулирует зрительные рецепторы, выглядит черным. Для пчел поле, покрытое красными цветками мака, выглядит как область, испещренная черными пятнами (рис. 4.4). Отсутствие чувствительности к красному цвету у пчел компенсируется усилением чувствительности к коротким волнам видимого спектра: пчелы могут видеть ультрафиолетовый свет, который мы не способны воспринимать без помощи техники.
Рис. 4.2 Одно из последствий низкого разрешения совокупности точек в видимом мире пчелы – то, что детали такого объекта, как цветок, к которому она подлетает, становятся различимыми, лишь когда пчела находится уже совсем близко от него
Вверху. Так пчела видит поросшее цветами место с расстояния нескольких метров
В центре. На расстоянии 30 см цветы выглядят примерно так Внизу. Детали цветка пчела распознает только с расстояния 5 см
Рис. 4.3 Радуга показывает, что люди видят лишь малую часть электромагнитных волн Солнца. Цветовой спектр, различаемый медоносными пчелами, смещается в сторону коротковолнового излучения. Красный цвет исчезает, и на другом краю спектра радуги в их поле зрения появляется ультрафиолетовая полоса
На лепестках многих цветов есть несколько участков поверхности, которые сильно отражают ультрафиолетовый свет и тем самым образуют узоры, предназначенные для пчелиного глаза, но остающиеся невидимыми для нас (рис. 4.5). Такие узоры могут служить знаками посадки для приближающихся сборщиц и позволять пчелам еще легче отличать друг от друга различные виды растений.
Значение некоторых аспектов сенсорных систем животных можно подробно объяснить их уместностью в биологическом контексте. Пчелы используют коротковолновую часть спектра солнечного света для ориентации в полете. Цветки эксплуатируют зрительную чувствительность пчел, показывая своим опылителям участки лепестков, отражающие коротковолновый свет, в качестве привлекающих сигналов.
Все становится еще сложнее: цвета, которые видят пчелы, зависят прежде всего от длины световых волн, но – нам трудно представить это – еще и от того, как быстро летит пчела. Даже поведенческая задача, которую выполняет пчела, может влиять на ее способность видеть цвета.
Пчелы летят над местностью со скоростью 30 км/ч. На данной скорости их цветовое зрение выключено – они не воспринимают цвета (рис. 4.6).
Цвета появляются для пчел не раньше, чем они подлетят поближе к цветкам и начнут медленно кружиться над ними. Это явление обладает биологической значимостью. Для пчелы во время быстрого полета цвет объектов – явно необязательная информация. Маленький мозг пчелы должен концентрироваться на других проблемах, которые важны во время быстрого полета, вроде распознавания структурных особенностей окружающей местности: где находятся препятствия, где ориентиры, которые указывают путь? Детальное зрительное восприятие многочисленных нецветных объектов и образов в быстрой последовательности для пчел важнее, чем цветной, но размытый пейзаж вроде того, что видим мы при быстром движении.
Пчелы, подобно многим другим насекомым, видят вещи в «замедленном движении». Быстрые движения, которые нам кажутся размытыми, отчетливо воспринимаются пчелами в каждый момент действия (см. рис. 4.6, нижнее изображение). Резкие движения рук, которые совершают испуганные люди, отгоняя пчел и ос, – легко распознаваемые цели для нападения. Ужаления в области вокруг рта у людей спровоцированы главным образом движениями губ при разговоре.
Даже сама цель полета влияет на способность пчел отличать цвета один от другого. Полет из гнезда на кормовой участок и с кормового участка обратно в гнездо – для пчел это две различные ситуации, и не только потому, что пчелы движутся в различных направлениях. Приближаясь к цветку, пчелы демонстрируют превосходную способность различать цвета. Когда пчела посетила цветки и направляется в колонию с полным зобиком, цветовое зрение играет гораздо менее важную роль. Очень сложно дрессировать пчел на цвета, которые они видели, когда отлетали с кормового участка. С этим согласуется тот факт, что по пути домой пчелы испытывают трудности в распознавании цвета даже при медленном полете. Однако конечная цель полета не влияет на хорошо развитую способность пчел распознавать видимые структурированные объекты и находить различия между ними. Ярко окрашенные ульи эстетически привлекательны для наблюдателей-людей (рис. 4.7).
Рис. 4.4 Пчелы воспринимают длинноволновой свет как черный. Цветы, которые отражают длинноволновой свет, мы видим как красные, а пчелы – как черные
Рис. 4.5 Многие цветки имеют на лепестках участки, которые отражают ультрафиолетовый свет. Таким образом, пчелам видны узоры (справа), которые не могут воспринимать люди (слева)
В
