Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма - Юрген Тауц
Изучение коллективного разума суперорганизмов преподносит биологам поразительные догадки, а также продолжает быть предметом значительного интереса со стороны многих математических и технических субдисциплин. В случае с суперорганизмами маленькие элементы с ограниченными способностями, взаимодействующие со своим окружением и находящиеся среди других сходных элементов, приходят посредством этих микродействий к микрорешениям, закладывая основу для «искусственного интеллекта» машин, к которому относится особый случай «роевого интеллекта».
Рис. 10.13 Образование роя у медоносных пчел привело к появлению термина «роевой интеллект»
Рис. 10.14 Строительство сотов – материальное выражение коллективной деятельности членов колонии
Рис. 10.15 Использование сотов оптимизировано путем обоюдного взаимодействия между пчелами
Рис. 10.16 Обмен информацией – это основа координации поведения
Догадки математиков и инженеров, которые занимаются сложными компьютерными системами, заставили и биологов искать механизмы с формальными принципами и правилами, которые природа успешно заложила в собственные сложные суперорганизмы.
Медоносные пчелы – это не только интереснейший и важный фактор природной среды. Их системы управления, объединенные в сеть, позволяют наблюдать процессы решения сложных задач, которые могут послужить образцовыми моделями в технике, – это еще один захватывающий аспект феномена медоносной пчелы.
Геном медоносной пчелы был расшифрован полностью. Буквы обозначают азотистые основания аденин (A), гуанин (G), цитозин (C) и тимин (T), а последовательность букв – это текст, который переводится в белковые строительные блоки. На этой странице воспроизведена часть генома, используемая медоносными пчелами для создания элементов маточного молочка, хранящегося в их верхнечелюстных железах (см. главу 6).
Эпилог
Будущее для пчел и человечества
Интерес человечества к медоносным пчелам очень древний, и пчелы были важны для наших предков главным образом из-за меда и воска. В современную эпоху интерес к пчелам переживает настоящее возрождение по самым разным причинам. Говорят, что Альберт Эйнштейн (1879–1955) сказал: «Когда на Земле исчезнут пчелы, человечеству останется жить лишь еще четыре года; нет пчел, нет опыления, нет растений, нет животных, нет людей…»[9] Эту фразу не следует принимать слишком буквально (по крайней мере, когда речь идет о времени), но в этом утверждении заключено не так уж и мало правды. Пчелы – это чувствительные индикаторы ненарушенной окружающей среды, и как ключевые виды, непрерывно определяющие ее облик, обладают значением, которое невозможно переоценить.
• Мы все больше и больше понимаем, насколько важны медоносные пчелы для поддержания биологического разнообразия. Даже если эстетически прекрасный и красочно цветущий луг не станет хорошим аргументом для некоторых людей, тот факт, что деятельность пчел простирается вплоть до бифштекса на наших тарелках, должен заставить нас задуматься. Качество говядины улучшается в присутствии медоносных пчел, потому что они гарантируют разнообразие растений на полях. Это лишь один пример далеко простирающегося влияния медоносных пчел на естественные и искусственные экосистемы.
• Без медоносных пчел в наших широтах управление все более и более важными возобновляемыми ресурсами окажется невозможным. Человечество и медоносные пчелы зависят друг от друга, и стабильное сельское хозяйство не может существовать без медоносных пчел.
• Здоровье медоносных пчел используется как индикатор состояния созданной человеком окружающей среды, в которой он должен жить.
• Медоносные пчелы вызывают восхищение и стимулируют интерес молодых людей к сложным биологическим взаимосвязям, чтобы со временем они смогли взять на себя ответственность за принятие окружающей среды в свои руки и поддержание ее в пригодном для жизни состоянии.
• В фундаментальных исследованиях медоносная пчела – это неисчерпаемый источник, из которого можно брать идеи для применения в технике и который дает представление о внутренней организации биологически успешных суперорганизмов.
• Медоносные пчелы предлагают нашему вниманию целый перечень возможностей для теоретических исследований в биомедицинской области: изучение их иммунной системы открывает перспективы получения важных для людей знаний и хорошо подходит для исследования фундаментальных проблем. Резко выраженные отличия в продолжительности жизни у пчел с одинаковым набором генов, когда они подвергаются действию различных условий окружающей среды, открывают возможности для исследований в области старения. Оптимальная температура для выращивания куколок пчел, которая замечательно близка к температуре нашего собственного тела, ставит множество интересных вопросов.
Экология и экономика многих регионов нашей Земли всецело зависит от массового и повсеместного присутствия здоровых медоносных пчел. Содействие этому присутствию станет возможным только в том случае, если мы поймем внутреннюю жизнь и функционирование суперорганизмов пчелиных колоний настолько хорошо, что окажемся в состоянии целенаправленно поддержать и защитить их в случае необходимости. Более тесное сотрудничество между ведущими исследователями и практикующими пчеловодами жизненно необходимо, а целостный подход к биологии организмов предлагает нашему вниманию общую схему, в рамках которой мы сможем понять медоносных пчел, используя самые современные методы физики и молекулярной биологии.
Помогая медоносным пчелам, мы помогаем самим себе.
Литература
Barth F.G. Biologie einer Begegnung: Die Partnerschaft der Insekten und Blumen. Stuttgart: Deutsche Verlags-Anstalt, 1982.
Bonner J.T. Life cycles. Reflections of an evolutionary biologist. Princeton: Princeton University Press, 1993.
Camazine S., Deneubourg J.L, Franks N.R, Sneyd J., Theraulaz G., Bonabeau E. Self-organization in biological systems. Princeton: Princeton University Press, 2001.
Dawkins R. The extended phenotype: Oxford University Press, 1982. – Рус. изд: Докинз Р. Расширенный фенотип. М.: Астрель, 2011 (серия «Библиотека фонда “Династия”»).
Frisch K. von. Tanzsprache und Orientierung der Bienen. Berlin; Heidelberg; N.Y.: Springer, 1965.
Frisch K. von, Lindauer M. Aus dem Leben der Bienen. Berlin; Heidelberg; N.Y.: Springer, 1993. – Рус. изд.: Фриш К. Из жизни пчел. М.: Мир, 1980 (перевод издания 1977 года).
Gadagkar R. Survival strategies. Cooperation and conflictin animal societies. Cambr. Mass.: Harvard University Press, 1997.
Johnson S. Emergence. The connected lives of ants, brains, cities, and software. N.Y.; L.: Simon & Schuster, 2002.
Lewontin R. The triple helix. Cambr. Mass.: Harvard University Press, 2001.
Lindauer M. Verständigung im Bienenstaat. Stuttgart: G. Fischer, 1975.
Maynard Smith J. M., Szathmary E. The major transitions in evolution. Oxf.: Oxford University Press, 1995.
Michener C. D. The social behavior of the bees. Cambr. Mass.: Belknap Press of HUP, 1974.
Moritz R. F. A., Southwick E. E. Bees as superorganisms. An evolutionary reality. Berlin; Heidelberg; N.Y.: Springer, 1992.
Nitschmann J., Hüsing O. J. Lexikon der Bienenkunde. Wien: Tosa, 2002.
Nowottnick C. Die Honigbiene. Die neue Brehm-Bücherei. Magdeburg: Westarp Wissenschaften,
