Евгения Васильева - Пчелы: Повесть о биологии пчелиной семьи и победах науки о пчелах
Получается, что пчелы посещают гречиху в течение дня лишь на протяжении двух-трех утренних часов, успевая, если ульи стоят не слишком далеко от посева, сделать за это время каждая по тридцать-сорок вылетов и обследовать три-четыре тысячи цветков. Это не так уж много, если принять во внимание, что на гектаре посева каждое утро раскрывается несколько миллионов цветков.
Чтобы все их опылить, нужно ежедневно не менее шести-восьми тысяч пчел-сборщиц, и то если считать, что цветок опыляется одним-единственным насекомым. А ведь признано, что здесь, как и на обычных цветках, необходимо как минимум двукратное посещение насекомых, или в нашем случае тысяч пятнадцать-двадцать сборщиц на гектар ежедневно. На этих расчетах и основаны приводимые во всех руководствах требования ставить на гектар посева гречихи две пчелиных семьи.
Но приведенный расчет построен, если вдуматься, на представлении о том, будто цветок, посещенный пчелами дважды, окончательно перестает привлекать других пчел.
Верно ли это?
Достаточно подольше последить за отдельными цветками в поле, и можно убедиться, что многие посещаются на протяжении, скажем, получаса десятком, а то и двумя десятками пчел.
Нетрудно после этого высчитать, что для постоянного и полного охвата пчелами-опылительницами всей массы новых цветков на одном гектаре требуется не пятнадцать-двадцать, а скорее пятьдесят-шестьдесят тысяч сборщиц.
Естественно, здесь мало и одной и двух пчелиных семей на гектар, как думали в прошлом, когда все расчеты, нацеленные только на получение с гречихи наибольшего сбора меда, недостаточно учитывали важность опыления культуры.
Спору нет, чтоб собрать полцентнера, а то и центнер меда с каждого гектара гречихи, слишком частые посещения цветков пчелами-сборщицами бесполезны: когда из цветка выпиты все восемь капель нектара, новые образуются не сразу, так что пчелы, прилетевшие позже, скорее всего зря потратят время и силы, проверяя мохнатым язычком нектарники, где остались только следы унесенного запаса. Опоздавшим сборщицам могут достаться разве только несколько зрелых зерен пыльцы, которые пристанут к волоскам тела.
Но вот эти пчелы, покрытые смесью зрелых зерен пыльцы, опускаются на следующий цветок гречихи. Они обтирают жестким хитином тела рыльце пестика и наносят на него при этом новые зерна пыльцы. А давние исследования Д. Прянишникова показали, что уже через пять минут после этого пыльцевые зерна начинают прорастать — набухают на рыльце. Спустя десять-пятнадцать минут под микроскопом отчетливо видны длинные пыльцевые трубки, отходящие от проросших зерен; еще через десять-пятнадцать минут развитие пыльцевых трубок успевает заметно продвинуться вперед. Назавтра завязь цветка отчетливо увеличивается, на четвертый-пятый день после оплодотворения закладываются семядоли плода, на десятый-двенадцатый — плодик приобретает нормальный размер и вскоре вступает в фазу восковой спелости.
Впрочем, на деле все это получается далеко не так просто и гладко, как на бумаге: ведь когда эмбриологи стали внимательнее разбираться в том, что происходит со зрелыми пыльцевыми зернами гречихи на рыльцах столбиков, они сразу же столкнулись со множеством случаев, когда пыльцевые зерна прорастают не только крайне медленно, но и вовсе не прорастают, и, следовательно, завязь и плоды не образуются.
Приходится снова напомнить, что, как показали классические опыты Дарвина, у гречихи в связи с диморфизмом возможны два варианта перекрестного опыления: пыльца может переноситься насекомыми с тычинок Цветков любого типа на столбики таких же цветков (с Цветков «Ст» на «Ст» или с «сТ» на «сТ». Дарвин назвал такое переопыление иллегитимным, по-русски — незаконным) или на столбики цветков второго типа (с «Ст» на «сТ» или «сТ» на «Ст»; такое переопыление Дарвин назвал легитимным, или законным).
Можно себе представить, как воодушевились бы описанные П. Мериме в «Аббате Обене» дамы, знай они, что у растений возможны не только «тайные» и «публичные» браки, но также «законные» и «незаконные».
Правда, термины эти не слишком удачны, но все же стоит отметить, что, кроме брака «по любви», биологи нашли у растений и легитимные и иллегитимные браки, причем законным в этом случае оказался именно «брак по любви», без принуждения, по свободному выбору пары, брак, от которого получается наиболее здоровое и многочисленное потомство.
«Я получил, — писал Дарвин, — семена путем законного скрещивания цветков на длинностолбчатых и короткостолбчатых растениях и путем опыления других цветков на обеих формах пыльцой того же самого растения. Первым способом было получено несколько больше семян, чем последним; и законно перекрестноопыленные семена были тяжелее равного числа незаконно самоопыленных семян в отношении 100:82. Перекрестно-опыленные и самоопыленные семена от короткостолбчатых родителей, по прорастании на песке, были посажены попарно на противоположных сторонах большого горшка. Когда они вполне выросли, все были срезаны до самой поверхности почвы. Средняя высота пятнадцати перекрестноопыленных растений во всех трех горшках равнялась 38,06 дюйма, а средняя высота пятнадцати самоопыленных растений 26,13 дюйма, что дает отношение 100:69».
Существенный вклад в дальнейшее исследование вопроса сделала Е. Столетова, которая провела серию опытов с изолированными по одному соцветиями и растениями гречихи. Отдельные изолированные длинностолбчатые соцветия дали по одному плоду, короткостолбчатые — по три; с полностью, целиком изолированных длинностолбчатых растений было получено по четыре плода, с короткостолбчатых — по пять. Замена непроницаемых пергаментных изоляторов марлевыми, сквозь ткань которых свободно проходят и пыльцевые зерна и мелкие насекомые, во много раз повысила плодовитость растений: короткостолбчатые дали по 64 плода, длинно-столбчатые — по 57.
Выдающиеся русские исследователи гречихи С. Коржинский, Н. Монтеверде, повторяя опыты Дарвина, тоже расширили программу исследования. От 230 самоопыленных цветков они получили плоды в шести, от 212 незаконно переопыленных - в семи, а от 207 законно переопыленных — в 112. Автор распространенных сортов и большой знаток гречихи Л. Альтгаузен получил от восьмидесяти незаконно переопыленных цветков два плода, а от 165 законных переопылений — девяносто!
Как воспользоваться всеми этими опытными данными, прослеживая жизнь растений гречихи в производственных, полевых условиях?
Мы давно знаем, что каждая пчела-сборщица привязана в своих полетах к определенному участку, в зависимости от обстоятельств разному по размерам, но в общем всегда настолько ясно ограниченному, что он действительно может показаться «загоном». На каждом таком участке беспорядочно, вперемежку, размещены и короткостолбчатые и длинностолбчатые растения. Одинаково ли их посещают пчелы?
Различие размеров и форм пыльцевых зерен длинностолбчатых и короткостолбчатых цветков помогло уточнить некоторые важные подробности, касающиеся связей между пчелами и гречихой. Именно этими различиями воспользовалась Н. Давыдова, анализируя пыльцу из обножек множества пчел, выловленных на посевах гречихи, чтобы дознаться, как посещают пчелы растения гречихи.
Среди всех изученных под микроскопом обножек не было ни одной, которая состояла бы из однородной пыльцы. Пыльца в обножках была сплошь смешанная: на сто пыльцевых зерен с тычинок короткостолбчатых цветков приходилось не менее тридцати, чаще всего сорок-шестьдесят, а иногда и сто зерен пыльцы с тычинок длинностолбчатых цветков. Состав пыльцы в обножках свидетельствовал, что пчелы посещают в своих «загонах» все растения, без разбору, если и не подряд, то, во всяком случае, не обращая никакого внимания на высоту тычинок и столбиков.
Но в таком случае примерно половина всей работы пчел на гречихе — грубо говоря, каждое второе посещение цветка, — для судеб урожая безрезультатна, так как связана с переносом пыльцы короткостолбчатых Цветков на короткостолбчатые же или, наоборот, длинностолбчатых на длинностолбчатые.
Уже одно это существенно изменяет заявку полеводов на количество необходимых для гречихи ульев с пчелами. А ведь здесь давно пора внести и другие поправки. Правда, основанием для них служат пока только косвенные данные, полученные в опытах с другими культурами, но они достаточно убедительно говорят, что чем больше насекомых посещают цветок, тем крупнее плод, тем выше его вес и качество. Многократные посещения опылителями действуют как многократно проверенное дополнительное опыление: обогащают смесь пыльцы, наносимую на рыльце, улучшают условия оплодотворения цветка, развитие плода.
Работавшие с гречихой селекционеры и семеноводу не раз наблюдали, что на одном и том же поле урожай одного и того же сорта может существенно меняться в зависимости от того, какой сорт посеян рядом, по соседству. Это не игра случая: одни сорта-соседи повышают урожай гречихи, другие понижают его. Так получается в опытах с гречихой Богатырь, Серебристая, Славянка и др. В разведывательных и испытательных посевах сорта размещаются чередующимися узкими полосками, и здесь урожаи часто значительно выше, чем в обычных полевых условиях.
