12. ПАМЯТЬ НА ВРЕМЯ У ПЧЕЛ

Каждый из нас по собственному опыту знает, что такое чувство времени. Есть оно и у животных. Собака или попугай хорошо запоминают час радостных для них событий, если эти события регулярно повторяются. Чтобы выяснить, возможно ли нечто подобное у насекомых, приманим пчел к опытному столику, установленному на воле, устроив им искусственный взяток в чашечке с сиропом.

ДРЕССИРОВКА НА ВРЕМЯ КОРМЛЕНИЯ

Будем несколько дней кормить группу пронумерованных пчел (см. стр. 54) сиропом только в определенное время, например после полудня от 4 до 6 часов. Затем проведем следующий опыт: пусть кормушка целый день остается пустой и пусть с 6 часов утра до 8 часов вечера возле рее неотлучно дежурит наблюдатель, который будет регистрировать каждую пчелу, прилетающую к кормушке. Это очень скучная работа; например, в нашем опыте из шести пчел, которые в предыдущие дни посещали чашечку, за весь период с 6 часов утра до половины четвертого дня появилась, чтобы проверить кормушку, только одна пчела № 11. Она прилетела между семью и половиной восьмого утра и декоре явилась еще раз. В остальное время на кормушке, царило абсолютное спокойствие.
Но как только наступило время обычного кормления, дело пошло живее. За два часа между 4 и 6 часами дня у чашечки было зарегистрировано 38 посещений, сделанных пятью из шести помеченных пчел. Хотя их прилет был напрасным, они вскоре снова возвращались и до десяти раз в течение получаса обследовали пустую кормушку, делая это так настойчиво, как будто они непременно должны были там что-то найти. К концу обычного периода кормления посещаемость кормушки быстро снизилась, и вскоре на этом месте снова стало спокойно.
Таким образом, опыт, вопреки ожиданиям, удался. Его результаты наглядно представлены на диаграмме (рис. 104). На нижней горизонтальной линии обозначено время с 6 часов утра до 8 часов вечера. Период дрессировки (с 4 до 6 часов в дни, предшествовавшие опыту) выделен рамкой. Весь отрезок времени подразделен на получасовые промежутки, над каждым из которых проставлены в квадратиках опознавательные номера всех пчел, посещавших кормушку в данные полчаса.

Рис. 104. Проверка способности пчел запоминать время. Пронумерованные пчелы ежедневно получали сахарный сироп на кормушке с 16 до 18 часов. В день контрольного опыта (20 июля 1927 года) кормушка целый день, даже в обычное для дрессировки время, была пуста. На нижней горизонтальной линии отмечены часы дня. ВД — время дрессировки. Над каждым получасовым отрезком указаны (в квадратиках) номера пчел, прилетавших в данный период к кормушке. Помещенные друг над другом квадратики с одинаковыми номерами означают, что за этот период одна и та же пчела прилетала несколько раз. (По Ингеборг Белинг.)

Этот опыт неоднократно повторяли с другими пчелами и в разное время дня. Полученные результаты не оставляют сомнения в том, что пчелы поразительно точно запоминают любой час кормления. Успех этих опытов побудил нас подвергнуть пчелиную память на время более трудному испытанию. Результат нового опыта превзошел все ожидания. Удалась также дрессировка сразу на два, на три и даже на пять различных периодов кормления в течение дня.
На рис. 105 приведен пример одной такой трехвременной дрессировки. Хотя пчелы в день испытания, 13 августа, с утра до вечера не находили на опытном столике ни капли сиропа, они прилетали во все три дрессировочных срока, причем каждый раз несколько раньше, чем нужно,— явление, которое можно было заметить уже при дрессировке на одно определенное время суток. И это вполне целесообразно: лучше прийти слишком рано, чем слишком поздно, так как в природе немало голодных ртов, готовых стянуть пищу у других из-под носа.

Рис. 105. Результат дрессировки на три периода кормления. Продолжительность дрессировки — шесть дней. (ВД — время дрессировки). В день контрольного опыта (13 августа 1928 года), несмотря на то, что кормушки весь день оставались пустыми, из 19 пронумерованных пчел прилетали все, и именно в периоды, примерно соответствующие дрессировке. (По Ингеборг Белинг.)

Возникает вполне естественный вопрос: где находятся у пчелы часы? Не в желудке ли, который гонит ее из улья к кормушке? Это мало вероятно уже потому, что пчела летит к кормушке не для того, чтобы насытиться, а для того, чтобы собрать запас корма и отнести его в улей; к тому же и в улье она может в любое время утолить голод.
Предложение о роли голода полностью опровергается и следующим опытом: мы предлагаем группе пчел в течение многих дней с утра до вечера брать сахарный сироп, который в определенные часы дня более сладок или предоставляется в большем количестве, чем в остальное время. Пчелы собирают его без перерыва, их желудок никогда не остается пустым, и все же в дни наблюдений в привычное «наилучшее время сбора» они с огромным усердием прилетают к пустым теперь кормушкам. Но, может быть, пчела, подобно путешественнику, наблюдает за положением солнца? Это мы может проверить с помощью нового опыта.
Можно перенести семью в темное помещение, чтобы район полета пчел был ограничен его четырьмя стенами. Если в этом изоляторе постоянно поддерживать температуру от 25 до 28 градусов Цельсия, освещать его электролампами и в изобилии снабжать пчел кормом на искусственной кормушке, то маленькая семейка даже в таких противоестественных условиях может здравствовать долгие годы. Она не ощущает смены времен года и выращивает в своих сотах расплод и летом и зимой. В этих условиях при равномерном освещении у пчел нет никакой возможности определять время по положению солнца или по степени освещенности. И все же дрессировка на время удается и здесь. При искусственном освещении можно с успехом проводить такие же опыты с кормлением в ночное время.
Дрессировка пчел на период, не равный 24 часам, не удается. Можно неделями предлагать корм с промежутками в 19 часов (это не составляет никакой трудности в постоянно освещенной камере) — такой промежуток времени пчелы не усваивают. В другом опыте пчел длительное время кормили каждые 48 часов. После этого в течение двух суток они прилетали за сиропом каждые 24 часа.
Очевидно, есть две возможности: или пчелы руководствуются суточными периодическими воздействиями, недоступными нашему восприятию, или они имеют «внутренние часы», связанные с обменом веществ в их организме. Если это так, то все неудачи дрессировки на 19- или 48-часовой ритм можно объяснить только тем, что пчелы по своему образу жизни тесно связаны с суточным циклом и поэтому не переключаются на другую периодичность.
Четкое разъяснение дал трансокеанский опыт. В Мюнхене сделали две совершенно одинаковые разборные темные камеры и одну из них переправили в Париж, а другую — в Нью-Йорк. Когда в Париже полдень и солнце находится в самом высоком положении, у жителей Нью-Йорка еще только 7 часов утра и они видят утреннее солнце (рис. 106). Если пчелы руководствуются местным положением солнца, которое они воспринимают даже в темной камере благодаря какому-то проникающему излучению или иным неведомым образом, то после дрессировки на какое-то определенное время в Париже и быстрой перевозки через океан в Нью-Йорк они должны были бы лететь на кормушку по нью-йоркскому времени. Но результат оказался иным. Приученные в парижской темной камере посещать кормушку в определенное время и перевезенные на самолете в Нью-Йорк, маленькие путешественницы и там прилетали к кормушке по парижскому времени. Значит, пчелы действительно определяют время суток по каким-то «внутренним часам».

Рис. 106. Трансокеанский опыт для проверки способности пчел определять время суток. После дрессировки в Париже на посещение кормушки в определенные часы пчелы были доставлены на самолете в Нью-Йорк и там подвергнуты испытанию. (По М. Реннеру.)

Очень впечатляюще демонстрируют они нам эту способность и иным образом. Пчелы-разведчицы семьи, находящейся в роевом состоянии, разыскав подходящее жилище, сообщают другим пчелам о его местонахождении с помощью танцев (стр. 149), причем направление к цели полета они указывают по положению солнца (стр. 149). Иногда они в течение многих часов остаются дома и, повторяя танцы, снова и снова обращают внимание пчел на возможность организовать новое гнездо. Находясь в улье, они не могут видеть, что солнце тем временем переместилось на небе. Несмотря на это, в своих продолжительных танцах они меняют угол по отношению к направлению силы тяжести в точном соответствии с тем, как изменяется за это время угол между направлением к объекту их полета и направлением к солнцу. Они делали это даже тогда, когда их в закрытом улье перенесли в подвал, откуда не было видно ни солнца, ни неба. Так пчелы еще раз подтверждают, что у них есть «внутренние часы», и вместе с тем доказывают, что они хорошо знакомы с суточным движением солнца. Однако благодаря новейшим открытиям наличие у пчел «внутренних часов» оказалось под вопросом. Кто бы мог подумать, что для пчелиного чувства времени существенное значение имеет такой внешний фактор, как земной магнетизм!

ЧУВСТВО ВРЕМЕНИ И ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ

Основные параметры магнитного поля Земли — магнитное склонение, наклонение и интенсивность (см. стр. 125) — подвержены небольшим суточным колебаниям. Как показали многолетние точные наблюдения, они настолько регулярны, что могут служить для некоторых живых существ указателем времени, если только эти существа способны такие колебания воспринимать. Руководствуются ли пчелы, у которых эти предпосылки, очевидно, имеются, только колебаниями общей интенсивности или же они раздельно учитывают колебания магнитного склонения и наклонения, пока неизвестно. Но воздействие на них земного магнетизма подтверждается опытами.
Пчелиную семью дрессировали на время 14 — 16 часов в закрытой камере при постоянном искусственном освещении. Температура и относительная влажность воздуха тоже были постоянными. Мы уже знаем, что дрессировка на время при таких условиях удается (см. стр. 170). В один из дней колебания магнитного поля Земли были по возможности искусственно скомпенсированы. Пчелы появились в этот день на пустой чашечке уже с 6 часов утра и искали там корм; позднее посещение кормушки временами усиливалось, а после 16 часов пошло на убыль. Таким образом, эффект дрессировки был сильно нарушен, но не исчез совсем. Нужно отметить, что в этом опыте не удалось полностью исключить суточные колебания магнитного поля.
Значение земного магнетизма совершенно очевидно проявилось в другом варианте опыта. Группа пчел в условиях постоянного освещения была успешно приучена получать корм в период с 10 до 12 часов (рис. 107, верхняя диаграмма). В один из последующих дней магнитное поле в том месте, где находился улей, было искусственно усилено вдвое и была нарушена его периодичность. Как показывает нижняя диаграмма на рис. 107, прилеты дрессированных пчел распределились на все 24 часа.

Случается, хотя и редко, что сама природа создает «беспорядок» в магнитном поле. В этом случае говорят о магнитных бурях. Пока не удавалось наблюдать влияние таких бурь в опытах с дрессировкой на время. Однако имеются четыре опыта, в которых более сильные отклонения в результатах такой дрессировки совпадают с аномальными колебаниями магнитного поля в течение всего дня*.

Рис. 107. Результат дрессировки пчел на время в непрерывно и равномерно освещаемом закрытом помещении. Вверху: опыт в нормальном магнитном поле. Внизу: в день контрольного опыта магнитное поле было усилено и его периодичность нарушена. Высота столбиков соответствует числу прилетов дрессированных пчел на кормушку. БД — время дрессировки. В день контрольного опыта кормушка была пуста. (По М. Линдауэру.)

Эти данные указывают на то, что суточные колебания земного магнитного поля служат для пчелы индикатором времени, чего ранее не предполагали. Это было изящно продемонстрировано также и в дальнейших опытах, в которых не было ни искусственных, ни естественных аномалий магнитного поля.
Дрессированные на время кормления пчелы после перевозки их из Парижа в Нью-Йорк продолжали летать к кормушке по парижскому времени, как бы по своим внутренним часам (см. стр. 171). Но при перемещении с востока на запад силы земного магнетизма остаются неизменными, поэтому они могут и на новом месте служить точным указателем времени. Когда же пчелиную семью после соответствующей дрессировки на время в Вюрцбурге перевезли на 16° к северу, в зону полярного круга, параметры земного магнетизма для пчел существенно изменились, дрессировка на время нарушилась и пчел пришлось обучать заново; для этого потребовалось 14 дней. Возвращение семьи в Вюрцбург снова расстроило все дело. Однако для переучивания на этот раз понадобилось только 10 дней. До сих пор было проведено по 3 серии опытов с перевозкой в том и в другом направлении, одна из них в закрытой климатической камере. И в этой камере результат был в сущности тот же; дневной свет не играл решающей роли в нарушении результатов дрессировки*.

Мы еще не знаем, нужно ли, несмотря на новые данные, по-прежнему предполагать также существование «внутренних часов». Однако такая двойная страховка не была бы удивительной, так как способность пчел реагировать на время — свойство, имеющее для них огромное значение.

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЧУВСТВА ВРЕМЕНИ

Дрессировка пчел на кормушку, наполняемую в определенные часы сиропом, совсем не такой противоестественный опыт, как это могло бы показаться. Многие цветы дают пыльцу или нектар лишь в определенное время суток: утром, перед полуднем или только после полудня, В иных случаях выделение нектара хотя и продолжается целый день, но в некоторые часы оно более обильно. Это «лучшее время» у разных видов растений приходится на разные часы дня. При большом «цветочном постоянство: пчел сборщицы в определенные часы работают очень напряженно, а в другое время бездействуют. Биологически целесообразно, чтобы незанятые пчелы оставались дома, потому что снаружи их подстерегает много опасностей.
Пчелы-сборщицы и в самом деле обычно остаются в улье, когда источники, с которых они берут взяток, временно перестают его давать. Вылетают только отдельные разведчицы, и, если они находят, что взяток возобновился, они танцуют на сотах точно так же, как при впервые найденном новом источнике взятка (стр. 128), и снова призывают сборщиц на луг. Если время взятка строго ограничено, разведчицы тоже скоро прекращают свои вылеты в те часы, когда это совершенно бесполезно. Тогда вся группа сборщиц обычно выбирается из беспокойной сутолоки «танцевальной площадки» и дремлет в каком-нибудь укромном уголке на краю сота. Пометив членов этой группы красными пятнышками, чтобы их можно было узнать, наблюдатель при приближении часа кормежки увидит увлекательное зрелище. Идут ли «внутренние часы» своим ходом или же пчел встряхнуло магнитное поле, но жизнь, казалось бы, заснувшего общества пробуждается как от звонка будильника. Со всех сторон сползаются помеченные краской пчелы к тому участку сота, где происходят танцы. Если они не устремляются к летку сразу по собственному побуждению, то вскоре их мобилизуют подруги, уже успешно взявшиеся за работу.
Так внимательный взор наблюдателя прослеживает в пчелиной семье процессы, полные значения и регулируемые к ее выгоде по «часам». Чувство времени особенно важно для внеульевой деятельности пчел, так как только благодаря знанию времени суток пчелы в состоянии в любой час использовать солнце как компас.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие редактора перевода .................................................................................................................. 5
Предисловие к первому немецкому изданию .............................................................................................. 9
Предисловие к девятому немецкому изданию ........................................................................................... 11
1. Семья пчел ................................................................................................................................................. 13
2. Пчелиное жилище ..................................................................................................................................... 15
3. Питание пчелиной семьи ......................................................................................................................... 23
Что такое мед и как пчелы его приготовляют ............................................................................................ 24
Цветочная пыльца и «штанишки» пчел ...................................................................................................... 28
Какая польза цветам от того, что пчелы их обирают ................................................................................ 31
4. Пчелиный расплод .................................................................................................................................... 34
5. Пчелиный рой ........................................................................................................................................... 46
6. Избиение трутней ..................................................................................................................................... 52
7. Распределение работ в пчелином государстве ...................................................................................... 53
Наблюдательный улей и нумерация пчел .................................................................................................. 54
Деятельность пчел в различные периоды их жизни ................................................................................. 55
Возраст пчел .................................................................................................................................................. 58
Безуспешность попыток нарушить распорядок жизни пчелиной семьи ................................................. 58
Гармония работы .......................................................................................................................................... 60
8. Чувства обоняния и вкуса ........................................................................................................................ 61
О значении запаха цветов ........................................................................................................................... 62
Дрессировка на запах ................................................................................................................................... 63
Где у пчел нос? ............................................................................................................................................. 67
О вкусах не спорят ....................................................................................................................................... 73
Практическое значение научных данных .................................................................................................. 75
9. Глаза пчел и их способность видеть ...................................................................................................... 77
Цветовое зрение ........................................................................................................................................... 77
Глаз пчелы и окраска цветков ..................................................................................................................... 83
Об устройстве глаз ....................................................................................................................................... 91
Острота зрения пчелы и восприятие ею формы предметов .................................................................... 96
Восприятие поляризованного света ........................................................................................................... 99
10. Способы ориентировки ........................................................................................................................ 108
Значение цвета и запаха как путевых указателей для пчел, возвращающихся домой ........................... 110
Небесный компас ......................................................................................................................................... 115
Относительная роль небесных и земных ориентиров ............................................................................. 122
Ориентировка по магнитному полю Земли .............................................................................................. 125
11. Как пчелы разговаривают друг с другом ............................................................................................. 128
Круговой танец как средство взаимопонимания ...................................................................................... 129
Биологическое значение цветочного запаха в новом аспекте ................................................................. 132
Как пчелы приносят домой запах цветов .................................................................................................. 135
Регулирование спроса и предложения ....................................................................................................... 137
«Флакончики с духами» на теле пчелы ....................................................................................................... 138
Виляющий танец сообщает расстояние до источника корма ................................................................... 141
Виляющий танец указывает также и направление к источнику взятка ................................................... 148
Танцы сборщиц пыльцы .............................................................................................................................. 155
Об опрокинутом улье и о доказательствах восприятия пчелами поляризованного света .................... 158
Танцы на рое ................................................................................................................................................. 162
Значение пчелиных танцев для пчеловодства и сельского хозяйства .................................................... 165
12. Память на время у пчел ...................................................................................................................... 167
Дрессировка на время кормления ........................................................................................................... 167
Чувство времени и земной магнетизм ................................................................................................... 173
Биологическое значение чувства времени ........................................................................................... 175
13. Враги и болезни пчел ............................................................................................................................. 176
14. Переходные ступени к семье медоносной пчелы ................................................................................ 185
Одиночные пчелы ........................................................................................................................................ 186
Шмелиное сообщество ................................................................................................................................. 192
Безжалые пчелы ............................................................................................................................................ 197
У индийских пчел ......................................................................................................................................... 202
Предметный указатель .................................................................................................................................. 208