Виляющий танец пчел

Пчелам часто приходится собирать нектар далеко от улья, километра за два и больше. Чтобы быстро направить собратьев по улью по правильной дороге к найденным медоносам, мало одних лишь указаний кругового танца. Задача поисков значительно облегчилась бы, если бы разведчицы могли передать сборщицам хотя бы приблизительные сведения о расстоянии до корма и направлении к нему. И пчелы умеют это делать! Тоже с помощью танцев, но не круговых, а так называемых виляющих.

Расшифровка этих танцев принадлежит к числу величайших открытий зоологической науки.

В августе 1944 года Карл Фриш и его сотрудники начали первую серию опытов, которые раскрыли тайны пчелиной информации.

На расстоянии 10 и 300 метров от улья экспериментаторы положили пропитанные лавандовым маслом куски картона и поставили на них блюдечки с сахарным сиропом. Пометили первых прилетевших пчел. Стали следить за их поведением в улье.

Пчелы, вернувшиеся с 10 метров, исполняли обычный круговой танец. Но пчелы, прилетевшие с дальней кормушки, танцевали совсем иначе. Они пробегали немного по прямой линии, быстро виляя из стороны в сторону брюшком, потом поворачивали налево и описывали полукруг радиусом в две-три ячейки, снова бежали по той же прямой и поворачивали теперь направо, описывали полукруг в правую сторону и опять бежали по прямой, чтобы повернуть налево. Много раз повторяли они эти странные виражи, выписывая на сотах восьмерки.

Карл Фриш говорит, что он и раньше видел такие танцы пчел, но думал, что с их помощью они оповещают друг друга о цветах с богатыми запасами пыльцы (пыльцу ведь пчелы тоже собирают). Сейчас же виляющие "па" исполняли сборщицы сиропа. Очевидно, первое предположение было неверным.

Кормушку с 10 метров стали постепенно отодвигать от улья, и приблизительно с 50-100 метров круговые танцы пчел, собиравших на ней сироп, сменились виляющими.

У пчел разных рас, по-видимому, свои "диалекты" языка, которые не одинаково выражают понятия "близко" и "далеко". Пчелы желтой итальянской расы уже сорокаметровое расстояние указывают виляющим танцем, а пчелы, которых разводят на юго-востоке Австрии, прилетая с кормушек, расположенных лишь дальше 80 метров, заменяют круговой танец виляющим.

И вот что еще заметили: чем дальше нужно было лететь за взятком, тем медленнее танцевали пчелы, но быстрее виляли брюшком. Запомнив расстояния до кормушек и характер ганца возвращающихся с них пчел, можно было потом уже по одному их танцу судить, как далеко они летали за пищей.

Постепенно кормушки относили на 100, 200, 500, 1000 метров, и так до 6 километров. После 3 885 наблюдений установили, что если пчела, танцуя, за 15 секунд описывает в ту и другую сторону девять-десять полных кругов, то лететь за взятком, о котором она информирует, надо около 100 метров. Если полных циклов (за то же время) семь, речь идет о расстоянии в 200 метров. Четыре с половиной круга соответствуют 1 километру, а два - 6 километрам.

Встречный ветер замедляет темп танца, а попутный, наоборот, ускоряет его. "Очевидно, - замечает Карл Фриш, - оценка пчелой удаленности корма основана на времени или усилиях, необходимых для того, чтобы до него добраться".

Ну, а как указывают они направление?

Чтобы не сбиться с пути, пчела должна запомнить две вещи: положение солнца в небе и направление прямолинейной части танца. Последняя и служит как бы стрелкой пчелиного компаса: куда она направлена, туда и надо лететь. Это если пчела танцует у летка на горизонтальной поверхности. Но в улье-то ведь все соты висят сверху вниз, и танцевать там приходится в вертикальной плоскости. И поэтому прямое указание на цель здесь заменено относительным.

В улье темно, не видно ни солнца, ни других ориентиров, по отношению к которым можно было бы условно направить указательную "стрелку" танца. Поэтому пчелы приспособились ко всюду на земле постоянному и не зависящему от освещения ориентиру: направлению силы тяжести. Оно символизирует собой в пчелином танце воображаемую прямую, соединяющую улей с солнцем.

Если танцующая пчела, виляя брюшком, бежит вверх по соту, это означает: "Корм в том же направлении, что и солнце". Если по прямой она бежит вниз головой: "Корм в стороне, противоположной от солнца". Если прямая ганца отклонена на какой-то угол влево от направления силы тяжести, лететь надо под таким же углом влево от солнца. Если отклонена вправо, ищи пищу вправо от солнца и под тем же углом, под каким прямолинейное "па" пересекает вектор силы тяжести.

Все, казалось бы, очень просто и запомнить нетрудно. Человеку не трудно! А ведь речь-то идет о неразумном насекомом. Поэтому в пчелиной сигнализации много еще непонятного. Не ясно главным образом, как пчелы переводят в "уме" масштабы одной системы ориентиров в другую? Как запоминают сам угол?

Немало еще, видимо, придется поработать исследователям, чтобы разгадать тайны образования этих сложнейших рефлексов в нервных узлах пчелы.

Тем не менее ее "счетная машина" работает очень точно: 88 процентов (а в некоторых опытах и больше), получивших хореографическую информацию пчел, не отклоняются от указанного разведчицей курса больше чем на 15 градусов.

Но самая удивительная особенность пчелиного метода ориентировки понята была совсем уже недавно.

Я упоминал уже, что на горизонтальных поверхностях, у летка например, или на сотах, если держать их широкой плоскостью параллельно горизонту, пчелы, исполняя виляющий танец, всегда бегут по прямой, направленной в сторону источника пищи. Это на открытом месте, где видят они солнце и потому могут правильно ориентироваться по нему. А как будут вести себя пчелы в темноте улья, если заставить их и там танцевать на горизонтальной поверхности, то есть в условиях, где направление силы тяжести уже не может служить относительным ориентиром? Такой вопрос задали себе исследователи.

Сконструировали улей, в котором все соты были расположены горизонтально, накрыли его непрозрачным колпаком (оставив в нем лишь отверстие для летка) и, сидя под колпаком, стали наблюдать за пчелами при свете красных ламп, к которому эти насекомые слепы. Пчелы танцевали и в темноте, но направление, которое они указывали, было беспорядочным. Они постоянно его меняли, и мобилизованные пчелы не могли понять, куда же лететь.

Значит, без непосредственного созерцания солнца и без помощи его условного "заменителя", направления силы тяжести, пчелы не могут правильно ориентироваться.

Но стоило открыть в кожухе, накрывавшем улей, небольшую щель, шириной всего в 10 сантиметров, через которую пчелы могли видеть кусочек голубого неба (нет, не солнца, а лишь кусочек неба в любой стороне от солнца!), как они опять правильно указывали направление.

Проделав дырку в кожухе, вставили в него трубку длиной в 40 и диаметром в 15 сантиметров. Трубку направили в северную часть небосвода. Через нее пчелы никогда не видели солнца. И все-таки они правильно указывали место подкормки, которое было на западе.

Затем у отверстия трубки приделали зеркало так, что пчелы по-прежнему видели голубое пятно, но "теперь это было отражение южной части небосвода". Сейчас же направление танцев изменилось с западного на восточное.

"Результаты этого опыта, - пишет Карл Фриш, - ясно показали, что пчелы улавливают в небе какое-то явление, зависящее от положения солнца, даже в том случае, если они не имеют возможности видеть солнце непосредственно".

И этим явлением оказалась поляризация солнечного света.

Известно, что солнечный свет состоит из электромагнитных колебаний, совершающихся во всевозможных плоскостях, перпендикулярных к направлению солнечного луча. Но, рассеиваясь в атмосфере, свет частично поляризуется: составляющие его электромагнитные волны начинают колебаться лишь в одном каком-нибудь направлении (более подробные сведения о свойствах света и его поляризации читатели могут найти в каком-нибудь руководстве по оптике). Физики установили, что плоскость поляризации света, идущего от любой области небосвода, всегда перпендикулярна плоскости, проходящей через три точки: глаз наблюдателя, точка на небе, на которую он смотрит, и солнце. "Таким образом, теоретически возможно определить положение солнца путем осмотра любого участка синего неба, если имеется какой-нибудь анализатор для определения направления поляризации света".

В технике такие анализаторы, называемые поляроидами, давно сконструированы. Предполагается, что очень сложные глаза пчелы, состоящие каждый из тысяч маленьких глазков - омматидиев^*, тоже способны чувствовать степень и направление поляризации света и, следовательно, без труда могут, лишь взглянув на любой кусочек неба, информировать животное о том, в какой стороне находится солнце.

^* (Каждый омматидий имеет свою сетчатку, свой хрусталик и под ним прозрачный конус, который вместе с хрусталиком образует светопреломляющий аппарат глазка. Омматидий изолирован от соседних глазков непрозрачным слоем черных клеток. Поэтому изображение, которое дает сложный, или фасеточный, глаз насекомых не цельное, а мозаичное, состоит из совокупности элементов наблюдаемого объекта, отдельно "увиденных" каждым глазком. Не только пчелы, но и многие другие членистоногие, муравьи в частности, и ракообразные, могут ориентироваться по поляризованному свету.)

Для пчелы это очень важно: с помощью своих природных поляроидов она находит дорогу домой и к цветам, богатым нектаром, даже в облачную погоду, когда солнце закрыто тучами, если только где-нибудь в небе есть хотя бы один маленький просвет. И даже если нет просвета, говорит Карл Фриш, пчелы все равно неплохо ориентируются. "По всей вероятности, - добавляет он, - они обладают способностью непосредственно ощущать положение солнца, несмотря на пелену облаков. Однако мы еще не знаем, каким образом они это делают".

Как видно, даже в такой хорошо исследованной области, как пчеловодство, предстоит еще сделать немало интересных открытий.