Евгений Панов - Бегство от одиночества
Впрочем, одной только солнечной радиации было бы недостаточно, чтобы поддерживать температуру вокруг расплода на уровне 27–32°, необходимом для развития молоди. Ученые доказали это, поставив следующий опыт. Они нашли два совершенно одинаковых муравейника и один из них посыпали нафталином, чтобы заставить его обитателей покинуть свое жилище. Через несколько дней при температуре воздуха около 29° одновременно поместили термометры в оба купола. На глубине 20 см от поверхности купола в жилом муравейнике температура оказалась равной 28°, а в брошенном — на целых 9° ниже.
В жилом муравейнике наиболее постоянная высокая температура сохраняется в его основании, покоящемся в конусовидном углублении почвы, от которого вниз идут многочисленные ходы и галереи. Именно в этом «внутреннем конусе» выращивается молодь. Здесь мириады рабочих, занятых уходом за расплодом и прочими заботами по дому, обогревают помещение выделяемым ими метаболическим теплом. Другие рабочие, надзирающие за состоянием купола, с наступлением дня открывают многочисленные вентиляционные отверстия, регулируя тем самым температуру и влажность в гнезде.
В гнездах муравьев и термитов рабочие размещают отложенные царицами яйца на полу камер, где температура, влажность и содержание кислорода в воздухе наиболее удовлетворяют в данный момент потребности развития расплода. Если микроклимат здесь почему-либо резко меняется, насекомые-няньки переносят яйца ближе к поверхности гнезда или, наоборот, в более глубокие его камеры. Вылупляющиеся из яиц личинки термитов представляют собой миниатюрное подобие взрослых рабочих и сами способны выбирать для себя помещения с наиболее комфортными условиями. Что касается безногих, беспомощных личинок муравьев и их куколок, называемых в простонародье «муравьиными яйцами», то их рабочие транспортируют туда или сюда по собственному усмотрению. Например, у обитающих в средней полосе России муравьев мирмика перед наступлением зимних холодов рабочие утаскивают личинок в самые нижние камеры гнезда, где даже в сильную стужу температура не опускается ниже +5 °C. Здесь личинки проводят всю зиму вместе со сбившимися в плотный клубок, оцепеневшими взрослыми членами общины.
У медоносных пчел сам принцип обустройства их жилища не дает возможности рабочим перемещать расплод, руководствуясь сиюминутными обстоятельствами. В отличие от термитов и муравьев то место, где будет выращиваться каждый будущий член общины, жестко предопределено уже в момент откладки маткой очередного яйца. Она помещает яичко в приглянувшуюся ей, подходящую к случаю ячейку сот, прикрепляя его ко дну колыбели в вертикальном положении. Что бы ни случилось далее, яйцо, вышедшая из него личинка и развившаяся затем куколка останутся здесь. Поэтому, чтобы развитие будущей пчелы в ее колыбели прошло благополучно, взрослые члены общины должны сделать все для сохранения здесь оптимального микроклимата, даже если погода за стенками дупла или улья будет меняться самым непредсказуемым образом. И, надо сказать, пчелы с честью справляются с этой сложной задачей, показывая истинные чудеса в искусстве регулирования температуры, влажности и чистоты воздуха в гнезде.
Усики-антенны рабочей пчелы можно уподобить точнейшим термометрам, способным измерять также влажность воздуха и концентрацию в нем углекислоты. Каждая антенна снабжена несколькими сотнями крошечных датчиков, мгновенно реагирующих на изменения температуры и состава воздуха в гнезде. Достаточно, чтобы температура около сота с расплодом понизилась всего на полградуса по сравнению с нижним пределом ее оптимума, составляющим 35,5°, чтобы тепловые датчики рабочей пчелы начали посылать тревожные импульсы в ее центральную нервную систему. Мозг-компьютер насекомого в ответ на эти сигналы дает команду включить обогрев. Мышцы грудного отдела пчелы начинают ритмически сокращаться, вырабатывая тепловую энергию наподобие того, как это происходит у человека, дрожащего от холода. При таком режиме работы мышц тельце пчелы разогревается со скоростью около 2° в минуту, так что вскоре температура груди насекомого поднимается до 36–39°. Понятно, что чем крупнее община и чем больше ее членов одновременно включаются в работу по обогреву гнезда, тем быстрее удается восстановить режим в пределах 34,5–35,5°, требуемых для наилучшего развития яиц рабочих пчел и самцов-трутней.
Поразительно, но способности терморегуляции у пчел идут еще дальше. В нижней части сот, где располагаются особые ячейки для выращивания цариц, так называемые маточники, оптимальная температура должна быть несколько ниже. Пчелы стремятся удержать ее здесь на уровне 33°, ибо именно при такой температуре гибель маток минимальна. Стало быть, маленьким труженицам удается не только создать максимально благоприятный тепловой режим внутри гнезда, но еще и сохранять разницу порядка 1,5° между центральными участками сота, где выращиваются рабочие, и его нижним краем, отведенным под маточники.
В знойные летние дни пчелам нередко приходится сталкиваться с другой проблемой: не допустить перегрева своего жилища. Печальные последствия чрезмерного повышения температуры очевидны. Дело в том, что рабочие кормят личинок жидкой пищей (в зависимости от ряда обстоятельств это могут быть выделения специальных желез рабочих либо смесь меда с пыльцой). Если принесенный рабочими в ячейку корм слегка подсохнет и превратится в желе, личинка обречена на гибель. Именно это и грозит расплоду при перегреве, когда влажность в гнезде резко падает. В такие моменты часть рабочих быстро переключается на роль водоносов. За один маршрут к ближайшей луже или к пруду водонос доставляет в гнездо от 25 до 50 миллиграммов живительной влаги. Здесь пчела может отрыгнуть капельку воды в пустую ячейку либо распределяет жидкость между страдающими от жажды товарками, в медовом содержимом зобиков которых из-за жары слишком повысилась концентрация сахара. Чем сильнее зной, тем больше пчел занято доставкой в гнездо воды, которая, испаряясь, быстро охлаждает воздух в жилище.
Насекомые, подобно нам с вами, при дыхании поглощают из воздуха кислород и выделяют во внешнюю среду углекислый газ. Поступление углекислоты идет тем интенсивнее, чем выше концентрация насекомых в замкнутом помещении и чем активнее они действуют, выполняя всевозможные обязанности по дому. В гнездах термитов и муравьев для удаления излишней углекислоты служат вентиляционные ходы, которые рабочие могут открывать или закрывать по требованию обстоятельств. Пчелы в этом смысле имеют преимущество: обладая крыльями, они способны активно вентилировать с их помощью свое жилище, при необходимости быстро очищая в нем воздух от углекислоты и избытка водяных паров. Коль скоро концентрация углекислого газа возрастает одновременно с увеличением температуры, именно в жаркий день вы чаще всего увидите пчел-вентиляторщиц, сидящих перед летком улья и с неимоверной быстротой работающих крыльями. Удаляя из гнезда углекислый газ, вентиляторщицы одновременно и охлаждают помещение, поскольку под влиянием тока воздуха быстрее испаряется вода, разбрызгиваемая в гнезде рабочими водоносами.
Когда с приближением осени царица постепенно прекращает откладку яиц, так что рабочим уже не приходится постоянно быть начеку в их заботах о молодняке, отпадает и необходимость столь пунктуально следить за температурным режимом жилища. Подчас достаточно и того, чтобы температура в его центральных зонах не опускалась ниже 30°. С наступлением холодов пчелы перестают вылетать за взятком и собираются в плотную живую гроздь на сотах, подальше от охлаждающихся в сильную стужу стенок дупла или улья. Так они и проводят зиму, не впадая в оцепенение спячки, как это делает большинство муравьев умеренных широт, а оставаясь все время в более или менее деятельном состоянии. В центре зимнего клубка даже в сильнейшие морозы пчелы удерживают температуру порядка 24–28°, в чем им могут позавидовать даже крестьяне, отапливающие свои избы дровами.
У пчел «горючим» для обогрева служит запасенный за лето мед — концентрированная смесь Сахаров глюкозы и фруктозы, которая никогда не портится и представляет собой один из самых калорийных продуктов среди всех известных человеку. Общине из 30–40 тысяч пчел для благополучной зимовки требуется 20–30 кг меда, и если семье удалось обеспечить себя на зиму таким запасом консервированной пищи, то уже к середине февраля царица принимается за откладку яиц. Вот так удивительно слаженная и рациональная деятельность пчелиной общины дает этим насекомым возможность не только кое-как перебиться в трудные зимние месяцы, но и приступить к выращиванию нового поколения в то время, когда снаружи еще стоят трескучие морозы.
Склады провианта, плантации и домашний скот
