Роение пчелиной семьи и «доска Таранова»

С этой точки зрения роение — не патология, не поломка, и не ошибка пчёл. Это штатный механизм, такой же естественный, как линька у змеи или сбрасывание рогов у оленя. Пчеловод, который пытается «искоренить роевой инстинкт», борется с миллионами лет эволюции.

Бесполезно. Эволюцию не переспоришь.

Пчеловод должен — не починить то, что не сломано, а научиться нажимать на рычаги в нужное время.

Задача пчеловода, говорит Таранов, не в искоренении, а в управлении: вызвать роение тогда, когда оно выгодно, и не допустить тогда, когда оно мешает медосбору.

2.5. Сезонная изменчивость численности

Ещё одно эволюционное приобретение пчёл — сезонная изменчивость числа особей в семье.

Таранов пишет:

«Эта изменчивость направлена к тому, чтобы на период массового цветения медоносных растений в семье накоплялось наибольшее число пчёл (для сбора больших запасов меда); в бездеятельный же период (осенью, зимой) число пчёл в семье уменьшалось (для экономного расходования запасов меда)».

*(Таранов Г.Ф. Работа семьи медоносной пчелы в связи с роением // Зоологический журнал. – 1948. – Т. XXVII. – Вып. 3.)*

Весной семья растёт. Летом — работает на взятке. Осенью — сжимается в клуб, чтобы пережить зиму. В этом ритме — вся мудрость пчелиной жизни.

Роение вписывается в этот сезонный ритм. Оно происходит в середине сезона размножения — когда семья уже набрала силу, но главный взяток ещё не наступил. Это позволяет рою успеть отстроить гнездо на новом месте и подготовиться к зиме.

Итак, эволюция подвела пчёл к тому, что роение — это не патология, а штатный механизм размножения. Семья растёт, достигает своего предела, и вынуждена разделиться.

Это неизбежно.

Но как именно это происходит? Не «почему» — это мы уже поняли. А «как»? Какие шестерёнки начинают вращаться внутри пчелы? В какой момент воск, накопленный в железах, перестаёт идти на строительство и превращается в сигнал: «Пора»?

Следующая глава — спуск с эволюционных высот на уровень физиологии. Без страховки. Обещаю: там будет не скучно. Воск, железы и одна очень важная пустота.

Ключевые выводы

Пчелиная семья возникла как эволюционное приспособление к холоду и голоду. Совместная зимовка и сбор нектара дали преимущество перед одиночными насекомыми (Таранов, 1948).

С увеличением числа особей семья получает три преимущества: лучшую терморегуляцию, экономию корма и более эффективный медосбор (Таранов, 1948).

Рост семьи ограничен яйценоскостью матки. Роение — это эволюционное решение, позволяющее семье разделиться и продолжить размножение (Таранов, 1946).

3. ФИЗИОЛОГИЯ РОЕНИЯ: ВОСК, СТРОИТЕЛЬСТВО И «РЕАГИРОВАНИЕ НА ПУСТОТУ»

В предыдущей главе мы говорили о том, почему пчелиная семья вообще должна роиться — с точки зрения эволюции. Теперь перейдём на уровень конкретных физиологических механизмов.

Роение — не единичный акт, а цепь последовательных событий. Первые звенья этой цепи — изменения в физиологии рабочих пчёл. Самый заметный и самый ранний признак того, что семья движется к роению, — прекращение строительства сотов.

Остановимся здесь на минуту. Прекращение строительства — это первый сигнал для пчеловода. Если семья вдруг перестала отстраивать вощину, хотя и сильная, и взяток есть — присмотритесь. Возможно, она уже переключилась на роение.

Значит, нам нужно понять, как и зачем пчёлы строят соты. И почему в какой-то момент они перестают это делать.

Итак — воск. Железы. И одна очень важная пустота.

3.1. Восковыделительные железы: как пчела становится «строителем»

Воск — продукт выделения специальных желёз, расположенных на нижней стороне четырёх брюшных полуколец рабочей пчелы. Эти железы впервые подробно описал Г. А. Кожевников (1900). Они представляют собой видоизменённый слой гиподермы, клетки которого специализировались на выделении воска.

Развитие восковыделительных желёз имеет чёткую возрастную динамику. Дрейлинг (1906) показал, что у только что вышедшей из ячейки пчелы железы недоразвиты. В течение первых дней жизни клетки желёз увеличиваются, достигают максимума, а затем дегенерируют. У старых пчёл восковыделительные клетки уже почти невозможно отличить от обычных клеток гиподермы.

Ф. А. Тюнин (1927) уточнил эту картину. Он обнаружил, что первые восковые пластинки появляются у пчёл уже на 3–5-й день жизни — задолго до того, как железы достигают максимального развития. То есть пчела способна выделять воск практически с первых дней работы в улье.

Рёш (1927) нашёл «строительниц» среди пчёл самого разного возраста — от 2 до 40 дней. Но основную массу строительниц составляли пчёлы в возрасте 12–18 дней. Старые пчёлы, обнаруженные на строительстве, по-видимому, не выделяли воск заново, а лишь участвовали в формовке сотов из готовых восковых пластинок, произведённых более молодыми особями.

3.2. Восковыделение и выращивание расплода — две стороны одной медали

У предков современных пчёл, живших одиночно, строительство ячеек и выращивание личинок были непосредственно связаны: самка готовила ячейку и сразу откладывала в неё яйцо. Таранов (1947) задался вопросом: сохранилась ли эта связь у современных общественных пчёл?

На первый взгляд — нет. В естественных условиях пчёлы живут в одном гнезде много лет, и выращивание расплода обычно не сопровождается строительством новых сотов. Но Таранов искусственно поставил пчёл в условия, когда они могли одновременно и строить соты, и выращивать расплод, — и связь проявилась немедленно.

Вот его ключевой эксперимент.

Из молодых, ещё не работавших пчёл сформировали четыре группы семей, по 1 кг пчёл в каждой:

I группа — посажена в пустые ульи. Пчёлы могли только выделять воск и строить соты, но не выращивать расплод (все отстроенные соты у них отбирали каждые три дня).

II группа — посажена в ульи с полностью отстроенными гнёздами. Пчёлы могли только выращивать расплод, но не строить (в гнезде не было свободного места).

III группа — посажена в ульи, где в каждом соте была вырезана одна треть. Пчёлы могли одновременно и строить соты, и выращивать расплод. IV группа (контрольная) — сидела в отстроенном гнезде с запертой в клеточку маткой и не выполняла никаких работ.

Таранов поставил эксперимент. Вот что получилось.

Таблица 3.2.

Выделение воска и выкорм личинок в четырёх группах семей (по Таранову, «Особенности строительного инстинкта у медоносных пчёл», 1947)

Группа I (Только строили)

Выделено воска: 355,8 г

Выкормлено личинок: —

Группа II (Только кормили расплод)

Выделено воска: —

Выкормлено личинок: 15 188 шт.

Группа III (Строили и кормили)

Выделено воска: 401,0 г

Выкормлено личинок: 16 402 шт.

Группа IV (Ничего не делали)

Выделено воска: —

Выкормлено личинок: —

Выкормлено личинок: —

Посмотрите на эту таблицу внимательно. Группа III, которая одновременно и строила, и кормила, дала воска больше, чем группа I (401 г против 355,8 г), и личинок вырастила больше, чем группа II (16 402 против 15 188). То есть эти две работы не конкурируют друг с другом, а идут параллельно, даже усиливая одна другую.

Вывод Таранова: восковыделение не есть самостоятельная, изолированная от других работ стадия. Пчела-кормилица при соответствующем питании одновременно выделяет воск. Этот воск накапливается на восковых зеркальцах. Когда его становится достаточно, пчела переходит на свободное место рядом с расплодом и откладывает восковые пластинки. Отдав воск, она возвращается к своей основной работе — кормлению личинок, — во время которой у неё снова накапливаются восковые пластинки.

Круг замыкается: кормление расплода — накопление воска в железах — переход на строительство — отдача воска — возврат к кормлению.

3.3. «Реагирование на пустоту»: строительный инстинкт в современной семье

Эта связь между кормлением и восковыделением имеет фундаментальное следствие для понимания роения.

В современной пчелиной семье, живущей в полностью отстроенном гнезде, строительный инстинкт превратился в то, что Таранов назвал «реагированием на пустоту». Пчёлы не строят соты «просто так», для запаса — они реагируют на нарушение целостности гнезда.

Они не архитекторы, проектирующие дворец. Они — инженеры, которые реагируют на поломку. Увидели дыру — заделали. Увидели пустоту — заполнили.

Это очень важный момент. Если у вас в улье всё отстроено, пчёлы не будут выделять воск, даже если они сыты и сильны. Им нужен сигнал: «здесь пусто, надо строить». И они ждут этого сигнала. Если сигнала нет — воск не выделяется, а питательные вещества начинают накапливаться в теле пчёл. Это и есть начало роения.

Таранов провёл серию опытов, варьируя местоположение и размер «пустот» в гнезде:

Таблица 3.3.

Зависимость выделения воска от степени нарушения целостности гнезда (по Таранову, 1947)

Группа 1 Состояние гнезда:

Соты через один подрезаны снизу на 10 см

Выделено воска за 34 дня: 466,0 г

Группа 2 Состояние гнезда:

Соты через один подрезаны сверху на 10 см

Выделено воска за 34 дня: 702,1 г

Группа 3 Состояние гнезда:

В гнезде только один сот с кормами

Выделено воска за 34 дня: 1154,8 г

Чем сильнее нарушена целостность гнезда — тем активнее пчёлы выделяют воск. Третья группа, у которой вообще не было нормального гнезда, дала почти в 2,5 раза больше воска, чем первая.

Ещё нагляднее влияние количества свободных пространств: если принять за 100% восковую продукцию семьи с одной пустой рамкой сбоку расплода, то две рамки дают 190%, а три рамки — 260%.

В нормальных условиях строительство и восковыделение проявляются только в двух ситуациях:

Семья переросла своё гнездо и в улье есть свободное место для новых сотов.

Целостность гнезда нарушена (например, сот оборвался от жары, или пчеловод поставил рамку с вощиной в середину гнезда).

В искусственных условиях всё гнездо можно представить как последовательность «пустот», на которые пчёлы реагируют усиленным восковыделением и строительством.

3.4. Строительство сотов и взяток — роль питания

Таранов обнаружил ещё одну важную закономерность: пчёлы выделяют воск и строят соты только при поступлении в улей свежего нектара и пыльцы. Запасы мёда, уже сложенные и запечатанные в ячейках, не стимулируют восковыделения.

В опытах с семьями весом 0,5 кг, которым давали строго дозированные количества сахарного сиропа (от 25 до 1000 г в сутки), Таранов получил прямую зависимость:

Таблица 3.4.

Зависимость выделения воска от количества поступающего корма (по Таранову, 1947)

25 г корма в сутки

Выделено воска за жизнь пчёл: 72,9 г

100 г корма в сутки

Выделено воска за жизнь пчёл: 86,0 г

250 г корма в сутки

Выделено воска за жизнь пчёл: 115,9 г

500 г корма в сутки

Выделено воска за жизнь пчёл: 155,7 г

1000 г корма в сутки

Выделено воска за жизнь пчёл: 245,5 г

Поясним эти цифры. Если семья получает 1000 г корма в сутки, она выделяет 245,5 г воска — то есть почти четверть от всего корма уходит на строительство. При ограниченном питании (25 г в сутки) пчёлы выделяют всего 72,9 г воска. Разница — в 3 с лишним раза.

При неограниченном поступлении корма 0,5 кг пчёл выделили 245,5 г воска — 50% от собственного веса!

Эта цифра поражает. Представьте себе: человек весом 70 кг выделил бы 35 кг воска. Разумеется, ни один человек этого сделать не может — но у пчёл такая физиология есть. Они способны превратить в воск половину собственной массы, если есть корм и есть «пустота», которую надо заполнить.

Механизм этой зависимости таков: пчёлы-сборщицы передают принесённый нектар молодым ульевым пчёлам. Те, принимая корм, не могут отложить в ячейку всё, что забрали — часть нектара неизбежно проникает через клапан в среднюю кишку и идёт на питание. Чем больше взяток, тем обильнее питание молодых пчёл, тем больше питательных веществ поступает в их организм и тем активнее работают восковыделительные железы.

Таранов подчёркивает эволюционное значение этой особенности: семья расходует корм на воск только при обилии взятка, но не трогает запасы. В 1 г сахара содержится 4,18 больших калорий, а в 1 г воска — 10,15. Превращение сахара в воск энергетически очень затратно: на 1 г воска уходит около 2,4 г сахара. Эволюция «позаботилась» о том, чтобы этот расход шёл только за счёт текущих поступлений нектара, а не за счёт зимних запасов.

3.5. От строительства к роению: что происходит, когда «пустот» нет?

Теперь мы подходим к главному — к связи между строительным инстинктом и роением.

В нормальной, благополучно развивающейся семье существует баланс: пчёлы-кормилицы заняты двумя работами — выкармливанием личинок и выделением воска. Пока в гнезде есть свободное пространство и поступает взяток, обе работы идут параллельно, и семья находится в рабочем состоянии. Ей «не до роения».

Но когда семья достигает большой силы, баланс нарушается:

Гнездо полностью отстроено. «Пустот» нет. Пчёлам некуда отдавать воск. Восковыделительные железы, не имея возможности реализовать продукт, постепенно снижают активность.

Матка не успевает откладывать яйца пропорционально числу выводящихся молодых пчёл. Часть кормилиц остаётся без личинок для вскармливания.

Если при этом нет сильного взятка, который мог бы загрузить молодых пчёл работой по приёму и переработке нектара, — в семье начинает накапливаться масса бездеятельных пчёл-кормилиц.

Это ключевой момент. Запомните его.

Представьте себе фабрику, на которой сырьё поступает непрерывно, рабочие готовы трудиться, но конвейер остановился. Некуда складывать готовую продукцию. Нет заказов. Рабочие начинают толпиться без дела. В пчелиной семье происходит то же самое.

Эти пчёлы-кормилицы — физиологически молодые, с развитыми гипофарингеальными железами — имеют избыток питательных веществ в организме, но не могут его реализовать ни через кормление личинок (их не хватает), ни через выделение воска (некуда строить), ни через переработку нектара (нет взятка).

Именно этот избыток питательных веществ в теле бездеятельных молодых пчёл Таранов считал первым и главным физиологическим условием, запускающим цепь роевого инстинкта.

3.6. Современное подтверждение: данные Селивановой (1981)

Теория Таранова о накоплении избытка питательных веществ как пусковом механизме роения получила прямое экспериментальное подтверждение почти через 35 лет.

Н. М. Селиванова (1981), работавшая в том же НИИ пчеловодства в Рыбном, что и Таранов, провела сравнительное физиолого-биохимическое обследование роившихся и нероившихся семей среднерусской породы.

Таранов предполагал. Селиванова доказала. Под микроскопом.

За 40 дней до выхода роя:

Масса тела пчёл из роившихся семей была в среднем на 4,3% выше, чем у пчёл из нероившихся: 73,0 мг против 70,4 мг.

За 20 дней до выхода роя:

Разница в массе тела сохранялась: 72,0 мг против 71,2 мг (на 3,2%).

Содержание жира в теле пчёл роившихся семей было достоверно выше: 1,51 мг на пчелу против 1,32 мг у нероившихся.

Степень развития жирового тела (по шкале Маурицио) — выше в среднем на 14,3%.

Степень развития яичников — выше в среднем на 30,5%.

При этом достоверных различий по содержанию общего азота, гликогена и по степени развития гипофарингеальных желёз обнаружено не было.

Вывод Селивановой:

«Подготовку к роению, основываясь на изучении физиологических и биохимических показателей пчел, можно заметить даже за 40, а еще точнее — за 20 дней до выхода роя... Вероятно, это можно объяснить тем, что пчелы роя готовятся к выполнению на новом месте большого объема работы: быстрому отстраиванию сотов, выкармливанию расплода, накоплению кормовых запасов».

*(Селиванова Н.М. Пчелы готовятся к роению //Пчеловодство. – 1981. – 6.)*

Этот вывод — прямое подтверждение предвидения Таранова. Ещё в 1947 году он писал: «роевые пчёлы обладают всеми потенциальными возможностями, какие присущи молодым пчёлам», и связывал их «роевую энергию» с запасом питательных веществ, накопленных за время бездеятельности в материнской семье. Селиванова измерила этот запас в миллиграммах жира и баллах развития жирового тела.

3.7. Промежуточный итог: три условия запуска роения

Суммируя результаты, можем выделить три физиологических условия, необходимых для запуска роевого инстинкта:

Избыток молодых бездеятельных пчёл-кормилиц. Он возникает из-за того, что матка физически не может откладывать столько яиц, сколько нужно, чтобы загрузить всех выводящихся пчёл. Часть кормилиц остаётся «безработной».

Накопление избытка питательных веществ (жира, белков) в организме этих бездеятельных пчёл. Проявляется в увеличении массы тела, развитии жирового тела и яичников.

Отсутствие возможности реализовать накопленный избыток. В гнезде нет свободного пространства для строительства сотов (все соты отстроены), нет большого взятка (пчёлы не загружены приёмом и переработкой нектара), а личинок для кормления недостаточно.

Когда все три условия совпадают, в семье начинаются изменения, которые Таранов назвал «появлением активно-роевых пчёл». Эти пчёлы меняют своё отношение к матке и запускают всю цепь роения: закладку маточников, «голодную диету» и похудение матки, а затем и сам выход роя. Об этом — в следующих главах.

Мы установили три физиологических условия запуска роения: избыток молодых бездеятельных пчёл, накопление в них питательных веществ и отсутствие возможности реализовать этот избыток. Теперь пора перейти от пчёл к главной фигуре — к матке. Что с ней происходит? Кто управляет её поведением в предроевой период?

Кто управляет её поведением? Как бы не она...

Этот вопрос мы разберём в следующей главе.

Ключевые выводы

Восковыделение и кормление расплода — две стороны одного процесса. Пчела-кормилица одновременно выделяет воск и кормит личинок (Таранов, 1947).

Строительный инстинкт у современных пчёл превратился в «реагирование на пустоту». Пчёлы строят соты только тогда, когда в гнезде есть свободное место (Таранов, 1947).

Три условия запуска роения: избыток молодых бездеятельных пчёл, накопление в них питательных веществ и отсутствие возможности реализовать этот избыток (Таранов, 1947; подтверждено Селивановой, 1981).

4. ПОВЕДЕНИЕ МАТКИ ПЕРЕД РОЕНИЕМ

В предыдущей главе мы рассмотрели физиологические условия, запускающие подготовку к роению: избыток бездеятельных молодых пчёл с накопленными питательными веществами. Теперь проследим, как эти внутренние изменения проявляются в поведении — и начнём с главной фигуры, вокруг которой вращается вся жизнь семьи, — с матки.

Для большинства пчеловодов матка — царица улья. Она главная, она командует, всё вокруг неё. Таранов и Иванова показали, что это не так. По крайней мере — при роении.

Центральный вопрос этого раздела: кто управляет подготовкой к роению — матка или рабочие пчёлы? Ответ, который дал Таранов на основании экспериментов 1946–1947 годов, оказался неожиданным для многих: матка в этом процессе — пассивная, подчинённая фигура. Решения принимают рабочие пчёлы.

4.1. Как наблюдать за маткой в сильной семье

До Таранова и Ивановой исследователи наблюдали за поведением матки либо в слабых семейках (2–4 рамки), либо в однорамочных наблюдательных ульях, где семья не может образовать нормального клуба. Это всё равно что изучать поведение волка по наблюдениям за ним в тесной клетке: многие естественные формы поведения просто не проявляются.

В 1945 году Таранов и студентка Московского университета Людмила Владимировна Иванова предложили простой и эффективный метод. В сильной семье осторожно отыскивали рамку, на которой находилась матка. Эту рамку вместе с сидящими на ней пчёлами быстро и как можно осторожнее переносили в остеклённый наблюдательный улей. Через пять минут пчёлы успокаивались, матка принималась за прерванную работу — и сквозь стекло можно было в течение двух часов и больше наблюдать за ней во всех подробностях, не нарушая нормального хода событий. После наблюдения сот с маткой возвращали в родную семью. Лётных пчёл, которые скапливались на стекле, стремясь вылететь, выпускали — они не имели прямого отношения к матке.

Этим методом Таранов и Иванова проследили работу многих маток в самых разных семьях — и, в частности, в семьях, готовящихся к роению.

4.2. Свита матки и её смена

В период яйцекладки матку всегда окружает группа из 8–16 пчёл, стоящих вокруг неё кольцом и повёрнутых головами к ней. Это свита матки. Л. И. Перепелова (1928) показала, что пчёлы свиты — это кормилицы, выделяющие молочко для кормления расплода.

Таранов и Иванова установили важную деталь: свита матки непостоянна. Когда матка переходит с одной стороны сота на другую, вся свита остаётся на прежнем месте. На новой стороне вокруг матки немедленно формируется новая свита из тех пчёл-кормилиц, которые оказались поблизости.

Как поясняет Таранов:

«Как только пчела-кормилица почувствует приближение матки, она оборачивается к ней головкой, включается в состав свиты и сопровождает матку до тех пор, пока она остаётся на данном участке сота».

*(Таранов Г.Ф., Иванова Л.В. Наблюдения над поведением матки в пчелиных семьях // Пчеловодство. – 1946. – 2-3.)* участке сота».

Обратите внимание на эту деталь: свита меняется каждые несколько минут. Матка постоянно получает «новых» пчёл. Это значит, что сигнал её присутствия распространяется по улью неравномерно — и некоторые пчёлы могут «забывать», что матка рядом. Возможно, именно это — один из ранних сигналов к роению.

Это наблюдение — о непостоянстве свиты — позже было процитировано румынским учёным Бараком (1960) как ключевое для понимания механизма распространения маточного вещества: если матку на одной стороне сота сопровождают одни пчёлы, а на другой — другие, то перенос феромона неравномерен. В сильной семье часть пчёл может недополучать «сигнал присутствия» матки — и это, по мнению некоторых исследователей, может способствовать запуску роения.

4.3. Нормальное кормление матки

В обычной, растущей семье кормление матки выглядит так.

Пчёлы свиты периодически кормят матку. Для принятия пищи она делает небольшой перерыв в кладке яиц: быстро протягивает хоботок к пчеле, стоящей напротив. Пчела раздвигает верхние челюсти и пригибает голову. Хоботок матки входит в пространство между челюстями. Пчела при кормлении матки хоботка не высовывает — это важный отличительный признак, не позволяющий спутать кормление матки с обычным обменом кормом между рабочими пчёлами.

Если у пчелы есть корм, матка забирает его в течение 50–90 секунд. Если корма нет — матка через 2–3 секунды убирает хоботок и идёт дальше. При интенсивной кладке яиц матка отдыхает и принимает пищу примерно каждые 10–15 минут, получая корм от 5–7 пчёл подряд.

Эта регулярная, спокойная процедура — признак нормально работающей семьи. Но перед роением всё меняется.

4.4. Первая стадия: навязывание корма

Примерно за 8–10 дней до выхода роя, когда в гнезде уже есть мисочки с яйцами, поведение свиты резко меняется.

Таранов и Иванова описывают это так:

«Пчёлы, составляющие свиту, находились в явно выраженном возбуждённом состоянии. Увидев приближающуюся матку, пчёлы быстро подходили почти вплотную к ней (вспомним, что обычно пчёлы свиты размещаются на некотором расстоянии от матки, касаясь её лишь своими усиками). Они беспрерывно вздрагивали, подёргивали ножками и брюшком... Пчёлы в такой позе настойчиво лезли к матке, подсовывая головку под её голову и грудку. Создавалось впечатление, что пчёлы хотели подлезть под матку спереди... Было ясно, что пчёлы назойливо предлагают матке корм, а она отказывается брать».