Пчелы. Повесть о биологии пчелиной семьи и победах науки о пчелах

Слово «организм», писал К. Тимирязев, включает понятие об орудии, а понятие об орудии предполагает понятие об употреблении, об отправлении, о служебном назначении.

Интересно с этой точки зрения подробнее рассмотреть ножки пчелы.

Они служат ей не только для передвижения, но и для сбора корма, строительства сотов, чистки тела. На этих процессах орудийный, служебный характер их строения раскрывается особенно наглядно. Ф. Энгельс называл пчел производящими животными с органами-орудиями. Наблюдение показывает, что форма разных щетинок, кисточек, гребней, ушков, шилец, щипчиков, характер сочленений и профили кривизны превращают ножки в орудия если не универсального, то столь разностороннего назначения и в то же время столь совершенные, что они производят впечатление настоящих рабочих инструментов.

Установлено, например, что волоски на передних ножках служат пчеле для собирания пыльцы с передних частей тела и для чистки сложных глаз. В последнем случае они оказываются в некотором роде как бы глазными «веками» пчелы.

В первых члениках лапки передних ножек хорошо заметны правильные округлые вырезы, которые, закрываясь шиповатым отростком голени, наглухо смыкаются с ним, образуя сплошные кольцевые гребни, сквозь которые протаскиваются при чистке усики. На голени средних ножек выделяется шильце – шпорка, при помощи которой сбрасывается в ячейки обножка, принесенная в улей. Между голенью и первым члеником лапки на задних ножках существуют пыльцевые щипчики, которые используются для формирования обножки. Окаймленный крепкими и короткими волосками и щетинками участок голени и образует «корзинку», которая уже упоминалась в нашем рассказе.

Но и это еще не все: на задних лапках нетрудно рассмотреть густые щетинки. Ими молодая пчела очень ловко снимает с себя восковые пятиугольные пластинки, выделяемые железистыми клетками на нижней стороне брюшка.

В брюшке помещается главный орган кровообращения – трубчатое сердце, которому не нашлось места в груди. «Кровь», гемолимфа пчелы (вес гемолимфы составляет до тридцати процентов веса тела), содержит около трех процентов сахара, а в некоторые периоды жизни насекомого и значительно больше.

Дышит пчела тоже брюшком через несколько пар просветов, называемых дыхальцами. Воздух поступает в находящиеся в голове, груди и брюшке воздушные мешки и в пронизывающие все тело трубки трахей. Эти особенности строения дают пчеле возможность сосать нектар, буквально не переводя дыхания. Беспрерывные движения брюшком – полтораста дыхательных сокращений в минуту – накачивают воздух в воздушные мешки.

Рядом с сердцем в брюшке помещается медовый зобик.

Если только есть для того хоть какая-нибудь возможность, пчела жадно и без устали сосет корм, до отказа наливая им зобик, который способен, растянув брюшко, вместить до восьми десятков кубических миллиметров меда и превратить таким образом пчелу в настоящий воздушный нектаровоз. Однако жадность, с какой поглощается корм, на поверку оказывается вовсе не прожорливостью. Об этом говорит уже тот факт, что зобик плотно облицован изнутри хитином, который непроницаем для нектара.

Запомним эту анатомическую особенность. Как будет ясно из дальнейшего, она очень важна для понимания биологии пчелы.

На самом конце брюшка спрятано всем известное жало пчелы. Не все знают, однако, что это орудие защиты пчелы, которое было в далеком прошлом ее яйцекладом, несет на поверхности десять острых зазубрин. В зазубринах жала, не дающих пчеле извлечь его из тела врага, орудийный характер каждой подробности строения органов живого тела снова отчетливо проступает перед нами.

Пчелиная семья беспрерывно бодрствует. Тысячи внимательных наблюдателей изучали ее, но никому еще не удалось подметить, чтобы она когда-нибудь «спала». Но, может быть, это не удавалось потому, что улей всегда осматривали при свете?

– Быть может, мы сами будим пчел, заглядывая к ним в гнездо днем при солнце или ночью с лампами? – спросили себя пчеловоды на одной подмосковной пасеке. – А что если проследить за пчелами ночью и в полной темноте?

Несколько рабочих пчел из семьи, обитающей в стеклянном улье, были помечены светящимися красками.

Ночью на темной поверхности сотов можно было видеть, как шевелятся, ползают, исчезая и вновь появляясь среди невидимых в темноте пчел, светящиеся точки меток, говорившие о том, что действительно днем и ночью, в ясный и дождливый час, в любой холодный и теплый день семья непрерывно находится в движении.

Поиски и сбор корма, выкормка личинок, доставка воды в улей или выпаривание влаги из нектара, строительство сотов, уборка гнезда или его обогрев – семье всегда что-нибудь требуется. Одни работы ведутся только днем, другие – в основном ночью, третьи – круглые сутки. Многие процессы чередуются, некоторые идут одновременно. При этом все в улье делается только рабочими пчелами, за исключением кладки яиц, которая производится маткой. Но матка, отложив яйцо в ячейку, этим и ограничивает свою заботу о потомстве. Рабочая пчела яиц не кладет, органы воспроизводства у нее настолько недоразвиты, что пчелу в обычных условиях можно считать существом практически бесполым.

Впрочем, свойства пола не совсем погашены в рабочих пчелах. Именно они являются матерями-кормилицами новых поколений. Выделения кормовых желез пчелы (по мнению одних специалистов, это нижнечелюстные железы, по мнению других – глоточные) представляют «молочко», которым выкармливаются личинки. Ошибочно поэтому считать одну только матку матерью пчелиных потомств. Говорится же: «Не та мать, что породила, а та, что вскормила».

Если почему-либо погибла матка, откладывавшая яйца, молодым пчелам-кормилицам вскоре некому становится отдавать свое молочко, и это так сильно воздействует на их состояние, что они приобретают способность сами откладывать яйца.

Правда, из яиц, которые откладывают такие пчелы очень беспорядочно (вразброс) и неаккуратно (иной раз по нескольку в одну ячейку и не обязательно в пустые, айв ячейки с пергой или с медом), выводятся самцы – трутни. Пчел, кладущих яйца, и называют трутовками.

Личинка рабочей пчелы, достигнув полной зрелости, завивается в кокон и окукливается. В это время сестры будущей пчелы запечатывают ячейку, в которой она зреет, крышечкой. Естественно, никакого корма куколка больше ниоткуда получать не может. Однако когда химический состав тела окуклившейся личинки сравнили с составом тела пчелы, в ней нашли азота значительно больше, чем в личинке, начавшей окукливаться.

Это показалось настолько невероятным, что пришлось провести несчетное количество проверочных анализов, прежде чем признать: никакой ошибки тут не было. В выходящей из ячейки молодой пчеле азота действительно было больше, чем в отрезанной от внешнего мира окуклившейся личинке. Состав тела созревшей личинки и сформировавшейся пчелы разнится и в других отношениях, но возникновение новых количеств азота было наиболее загадочным. Высказано было предположение, что азот этот усваивается куколкой в процессе ее дыхания. Воздух-то сквозь крышечку может проникать, она ведь пористая. Большинство биологов решительно отвергли такую возможность. Но в таком случае, посчитали другие, остается допустить, что в процессе метаморфоза, когда личинка превращается в куколку и затем во взрослое насекомое, все ткани личинки претерпевают изменения не только на молекулярном уровне, но и на элементарном.

Споры вокруг этого почти алхимического вопроса не утихли.

А тем временем выяснилось, что на этой же фазе в строго локализованном участке тела куколки, в первых сегментах ее брюшка, формируются кристаллы магнетита. Впоследствии пчела станет одной из строительниц гнезда, и эти кристаллы окажутся необходимы, чтобы ориентироваться в магнитном поле Земли, благодаря чему соты строго параллельны.

Откуда взялась в куколке железная руда (она-то и есть магнетит), неясно. Зато известно по крайней мере, какую функцию выполняет при жизни пчелы ее магнетитный орган.

Матка и её свита

Если самого опытного пчеловода попросить показать живую матку в гнезде, то и он не сразу найдет ее в гуще рабочих пчел, копошащихся на сотах.

Рабочих пчел – десятки тысяч, а матка – одна. Увидеть ее поэтому непросто. Зато опознается она с первого взгляда: матка в полтора-два раза крупнее рабочей пчелы. И более округлая голова с шире расставленными, значительно большими, чем у рабочих пчел, боковыми фасетчатыми глазами, и сдвинутое на лоб троеточие простых глаз, и некоторые, не сразу заметные, особенности строения двенадцатичлениковых усиков, и отсутствие восковых желез, и ножки, лишенные приспособлений для сбора пыльцы, и яйцеклад – кривое четырехзубчатое жало, которое весьма пугливая вообще матка избегает пускать в ход против внешних врагов, – все это отличает ее от рабочей пчелы. Далеко за концы сложенных и сравнительно слабых крыльев выдается продолговатое, слегка заостренное брюшко матки, в которое запрятаны два яичника, каждый примерно из ста-двухсот яйцевых трубочек.

Иногда уже через пятьдесят-шестьдесят часов после рождения молодая матка, вышедшая из просторной желудеобразной ячейки, свисающей с нижней грани сотов или прилепившейся на их плоскости, совершает ориентировочный облет, во время которого знакомится с местоположением улья и окружающей местностью.

Через несколько дней она отправляется в брачный полет.

Пчелы – вид из отряда гименоптера, что по-русски значит брачнокрылые: бракосочетание происходит у них в воздухе, в полете. Очевидно, по этой причине, а также и потому, что контакт, как выяснено с помощью скоростной киносъемки, длится секунды, сама встреча матки с трутнем долго ускользала от наблюдения натуралистов. После того как в «Естественной истории» Плиния чеканная формула объявила, что «apium coitus visus est nunquam» (соитие пчел никогда не было видано; по-латыни утверждение звучит даже еще определеннее, чем в переводе), на протяжении почти двух тысяч лет все сочинения покорно повторяли Плиниево «никогда не видано».

Лишь в конце XIX века, когда в Западной Европе и в России начали выходить первые специальные пчеловодные журналы, ставшие трибуной массового опыта пасечников, когда за брачным полетом следили не одиночки-натуралисты, а тысячи глаз практиков, стали появляться первые описания воздушных свадеб, встреч трутня с маткой. Таких сообщений было, впрочем, немного, и они не слишком поколебали Плиниево «никогда».

Но вот в 60-х годах на одной из опытных станций в США разработали план киносъемки пчелиной свадьбы. Это диктовалось не праздным любопытством: точные наблюдения должны были помочь в решении некоторых вопросов, связанных с техникой искусственного осеменения маток. Уже разработанный способ не давал достаточно удовлетворительных результатов, а селекционерам они были совершенно необходимы.

Сначала удалось проследить высоту, на которой происходит полет. Когда с этой задачей справились, молодых маток, отправляющихся из улья в брачный полет, стали перехватывать на пороге дома и, надежно опоясав каждую шелковой нитью, привязывать к воздушному шарику, отпускаемому на заданную высоту в зоне полета трутней. Оснащенные телескопическими насадками кинокамеры, нацеленные на привязанных к воздушным шарикам маток, фиксировали все происходящее. Уже к концу первой недели опытов в распоряжении исследователей были полные комплекты кинопротоколов свадеб, которые теперь можно наблюдать на экране и демонстрировать всем, кто того пожелает.

Долгое время считалось, что брачный полет, если встреча с трутнем состоялась, является для матки единственным – первым и последним и что после него матка до конца жизни способна производить пчелиное потомство.

Это мнение оказалось неверным. Почти одновременно в трех разных точках Европы, разными способами и независимо друг от друга В. Тряско под Москвой, группа исследователей во главе с австрийским биологом Ф. Руттнером на острове Вулкано в Средиземном море и П. Войке в Польской Народной Республике доказали: брачные полеты матки не заканчиваются после встречи с первым трутнем. Большинство маток совершает с той же целью и повторный вылет, нередко даже не один. Первый, как правило, в тот же день, последующие позже. Такие полеты затягиваются иногда на неделю и больше. Только после того как матка окончательно возвратится в улей, она созревает для кладки яиц.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «ЛитРес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на ЛитРес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.