Евгения Васильева - Пчелы: Повесть о биологии пчелиной семьи и победах науки о пчелах
В 1921 году, 14 сентября, выступая в Академии наук с изложением итогов своих уже тогда многолетних работ по изучению слюнных желез собаки, И. Павлов отметил, что в основе всех рефлексов или инстинктов, представляющих «определенные, закономерные реакции животного организма на определенные внешние агенты», лежит «принцип сигнализации».
Очень любопытна история о том, как была открыта и расшифрована одна из таких систем сигнализации у пчел. Такую сигнализацию теперь именуют «информацией», понимая под этим словом то, что устраняет неопределенность в выборе.
Речь пойдет здесь о некоторых временных связях, устанавливаемых между пчелиной семьей и внешним миром, в котором пчелы находят все необходимое для роста и развития. В этих связях Павлов видел органы приспособления организмов к условиям своего существования. Изложение истории изучения танцев, служащих такими органами, одновременно и будет рассказом об истории открытия первых звеньев «беспроволочной» нервной системы пчелиной семьи.
На опытной пасеке — дело происходило летом 1944 года — в десяти метрах от улья была поставлена кормушка со сладким сиропом. Под кормушкой лежала пластинка, надушенная лавандой, благодаря чему место взятка связывалось для пчел с определенным запахом.
Пока десять пчел, принесенных из улья на кормушку, заправлялись здесь сиропом, их пометили цветными номерами. Насосавшись сиропа, они улетели в свой улей, и наблюдатели у стеклянного улья видели, как они танцуют.
Пчел, мобилизованных мечеными сборщицами, задерживали на кормушке и убирали в клетку (мы знаем уже, для чего это делается). Регулярные рейсы беспрепятственно продолжали только пчелы первого, меченого десятка.
Затем, через 45 минут, кормушки убрали и одновременно спрятали в густой траве две надушенные лавандой пластинки. Одну положили невдалеке, но несколько в стороне от места, где стояла недавно кормушка, а вторую отнесли за полтораста метров в противоположном направлении.
На первую пластинку сборщицы, завербованные пчелами первого десятка, начали прилетать уже через четыре минуты, и за 45 минут их здесь побывало 340, тогда как к другой пчеле добрались только через десять минут, и набралось их здесь за этот же срок всего восемь.
Этот опыт повторяли несколько раз, и он неизменно давал те же результаты: ближние приманки пчелы находили скорее и легче. Но не потому ли и находили их пчелы, что приманки были размещены близко от улья?
Опыты пришлось изменить, построив всю схему по-другому.
Кормушка с пчелами, пьющими сладкий сироп, была поставлена на душистую подкладку уже в 300 метрах от улья. Одиннадцать меченых пчел наладили регулярную связь между кормушкой и ульем. Тогда кормушку убрали и одновременно положили в траве две надушенные пластинки: одну — в 300 метрах от улья и в стороне от места, где только что проводилась подкормка, а вторую — вблизи от улья. На этот раз вблизи от улья собралось меньше двух десятков завербованных пчел, а на дальнюю приманку — за триста метров — свыше шестидесяти.
Из этих опытов можно было сделать только один вывод: место действительно сигнализируется сборщицами.
Но в чем же заключаются особенности такого сигнала?
Этого нельзя было выяснить, не заглянув в улей еще раз.
Предварительно две партии пчел из одной и той же семьи пометили на двух кормушках двумя красками: на кормушке, установленной в десятке метров от улья, — синей меткой, в 300 метрах от того же улья — красной.
Наблюдатели сидели с двух сторон односотового стеклянного улья и выжидали.
Не много было у них шансов надеяться на то, что Простым глазом удастся обнаружить разницу в поведении синих и красных пчел. Но прежде чем думать о том, как вести исследование дальше, если разница не будет обнаружена на глаз, надлежало проверить, не оправдается ли надежда, которая подсказала им схему описываемого опыта. И она действительно оправдалась. Явление оказалось вызванным из его условий.
Первыми прилетели в улей две пчелы с синими метками. Они стали кружиться на сотах, описывая маленькие простые круги. Следом появились красные. Они отдали приемщицам принесенный сироп и начали выписывать восьмерки.
Все это видели потом десятки людей сотни раз. Сомнений в точности ответа не было. Изменения концентрации сиропа не влияли на фигуры танца. Ближние — кружились, дальние — виляли, рисуя восьмерки.
Была сделана еще одна проверка: сироп в кормушках заменили пыльцой. И все равно синие кружились, а красные, прилетавшие издалека с корзинками обножки, выписывали восьмерки. В следующей серии проверок «синюю» кормушку с сиропом стали отдалять от улья, «красную» начали приближать.
И каждую новую позицию кормушек в поле оказалось возможным проследить по изменениям фигуры и движений танца меченых сборщиц в улье. Танец «синих» стал постепенно переходить в восьмерку с ровным бегом в полукружиях и вилянием брюшка в прямых. Танец «красных» стал все больше приближаться по форме к простому кружению. После того как кормушки окончательно обменялись местами, сборщицы тоже изменили танец; теперь все «синие» виляли в восьмерках, а все «красные» кружились в спиральном «о».
Однако из этих наблюдений у стеклянного улья неясно еще было, как совершается процесс, который Павлов называл переходом с передаточного провода на приемный.
Видно было только, как пчелы, возбужденные кружениями и виляниями тела танцовщицы, вприпрыжку спешили за ней, повторяя ее движения, вытягивая усики и как бы ощупывая ими танцующую. Но ничто не говорило пока о том, как прочитывают пчелы указания, сообщаемые им на немом «языке» движений. Хотя многое и сейчас здесь не разгадано, уже известно, однако, что танец — это сигнал, информация, насыщенная очень содержательными подробностями. И ритм, и количество поворотов, и быстрота бега пчелы во время танца имеют, как стало ясно, определенное значение, определенный, можно сказать, смысл.
Одновременно чем дольше полет, в который вызывает пчел танцовщица, тем быстрее, тем чаще производит она во время танца виляние брюшком. При вызове в стометровый полет танцующая пчела при каждом пробеге делает не больше двух-трех виляний, при вызове в полет на двести метров — четыре, на триста — пять-шесть, на семьсот — уже десять-одиннадцать.
Можно, оказывается, глядя на танцующую пчелу, без грубой ошибки определить, с какого расстояния она принесла свой взяток.
Но ограничивалась бы информация одним только сообщением расстояния, одной только справкой о том, как далеко находится корм, за которым надлежит отправиться, и завербованным пчелам пришлось бы, покинув улей, летать по всем направлениям в поисках нужного места. В таком случае только очень немногие достигли бы цели.
Здесь исследования вступили в область открытий, которые показали, до чего многообразны направления, в каких идет в природе развитие от низшего к высшему, от простого к сложному. Еще недавно взаимная анатомическая приспособленность, обоюдная пригнанность устройства тела насекомых и цветков, которые ими посещаются, считалась наиболее показательным образцом гармонической слаженности, отшлифованной тысячелетиями действия законов естественного отбора. В танце пчел выявлены примеры еще более яркие, образцы еще более поразительные, усовершенствования еще более тонкие.
Расскажем о том, что здесь стало известно.
Подсчеты пчел, прилетающих на разные пластинки, со всей ясностью, на какую можно было рассчитывать, каждый раз подтверждали, что множество пчел ищет добычу не где попало, а именно вблизи от места, где прежде брали корм другие сборщицы той же семьи. Это значило, что новички сборщицы вылетают из улья за взятком не наобум, а по определенному направлению. Дополнительные исследования показали, что между ульем и местом взятка не существует, как одно время предполагали, никакой душистой трассы, по которой якобы пчелы летают, руководствуясь обонятельными пеленгами.
Направление полета - теперь это доказано — пчелы-вербовщицы сообщают также в фигурах своего танца.
Три точки — положение солнца на небе, место, где стоит улей, и место, где находится добыча, — намечают собой вершины воздушного треугольника, в котором две точки — леток улья и место взятка — являются постоянными, а третья — переменной. Угол, образованный двумя прямыми: первой, соединяющей обе неподвижные вершины треугольника (леток и место взятка), и второй, соединяющей одну неподвижную (леток улья) с подвижной (положение солнца на небосводе), оказывается главным ключом в сигнале. Величина этого угла - его назвали солнечным - и отражается в прямых, соединяющих полукруги, описываемые пчелой в восьмерочном или серповидном танце.
Исследователи пчелиного «языка» давно обратили внимание, что виляющий танец восьмерки совершается не всегда одинаково. Похожая на два «о», поставленных рядом, восьмерка в танце может выписываться разными способами: движение по прямой, соединяющей полукружия, может производиться вверх головой, и в этом случае правое полукружие описывается по ходу, а левое — против хода часовой стрелки; или вниз головой, и в таком случае левое полукружие описывается по ходу часовой стрелки, а правое — против хода или, наконец, по горизонтали.
