Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма - Юрген Тауц Страница 16

пчел учиться и различать обонятельные и визуальные стимулы выражена настолько отчетливо, что в экспериментальных ситуациях обнаружились некоторые аспекты познавательных способностей, эквивалентные таковым у низших позвоночных (рис. 4.11). Так, пчелами может быть продемонстрирована даже «интеллектуальная» абстракция, биологическое значение которой неясно: независимо от ориентации собственного тела, в полете пчелы способны распознавать специфические структуры в пространстве. Некоторые формы поведения пчел, приобретенные обучением, могут быть истолкованы как знание ими абстрактных понятий «левое» и «правое», «симметричное» и «асимметричное», а также «нечетное» и «четное». Пчелы способны устанавливать различие между «больше» и «меньше», что можно расценивать как разновидность простого счета. Пчелы в состоянии выводить из опыта некоторые правила поведения и в дальнейшем применять эти правила в новых ситуациях. Например, они быстро определяют, какому знаку нужно следовать, чтобы найти дорогу через неизвестный лабиринт, когда этот лабиринт оборудован соответствующими указателями.

Рис. 4.10 Пчелы проявляют верность цветкам и продолжают посещать один и тот же тип цветков, не обращая внимания на другие, растущие по соседству, хотя они также стоили бы посещения. В зарослях цветов, показанных здесь, смешаны голубые и желтые цветки. Пчелы, которые начали собирать корм на желтых цветках, не обращали внимания на соседние голубые цветы (вверху); те пчелы, что начали с голубых цветов, игнорировали желтые (внизу)

Рис. 4.11 Для проверки познавательных способностей пчел разработаны поведенческие эксперименты. Если пчелы выбирают правильный узор, на который были дрессированы, они получают награду – находят блюдечко-кормушку за маркированной стенкой

Но что еще лучше, медоносные пчелы быстро учатся связывать различные местности и разные отрезки времени с теми или иными решениями. Цветы на разных участках местности выделяют различное количество нектара в разное время дня – это фактор, который пчелы принимают во внимание, планируя самые результативные полеты за кормом. Медоносные пчелы будут придерживаться ежедневной программы работ и выполнять нужную задачу в нужном месте в нужное время (также см. ниже).

Это и есть «пчелиный разум» в его лучшем проявлении.

Есть ли нектар в цветке?

Пчела-сборщица, летающая вокруг зарослей цветов в поисках нектара или пыльцы, не заглядывает в каждый цветок. Не сразу становится ясно, что она следует оптимальной стратегии поиска, при которой лучший способ экономить время и энергию состоит в том, чтобы не посещать каждый цветок. Проблема, стоящая перед пчелой, сравнима с известной игрой по планированию стратегии, когда коммивояжеру нужно разработать самый эффективный маршрут посещения клиентов. Однако пчелы руководствуются «сообщениями», которые оставили на цветках предыдущие посетители. На территории, где идет заготовка корма, трудится много сборщиц, и некоторым цветкам нужно время, чтобы пополнить запасы нектара, который из них забрали. Сборщицы, которые взяли последнюю каплю нектара, отмечают цветок химическим сигналом «пусто». Химический сигнал ослабевает примерно с такой же скоростью, с какой цветок пополняет запас нектара. Пчелы, которые приближаются к этим цветкам, получают сообщение еще до того, как совершат посадку, и не тратят время зря, пытаясь извлечь нектар из пустого цветка.

Рис. 4.12 Огромное разнообразие форм цветков ставит перед пчелами практическую проблему выработки оптимальной стратегии распределения времени и энергии на сбор пищи

Путь к нектару

Разнообразие форм цветков ставит перед пчелами практическую проблему: каждый цветок воздвигает на пути пчелы к нектару собственные препятствия определенного рода, гарантирующие, что она проползет мимо рыльца и пыльников (рис. 4.12). Препятствия следует отодвигать в стороны, а нектарники у разных цветов расположены в различных местах. Самый быстрый и энергетически эффективный путь доступа к капле нектара и лучшая стратегия сбора пыльцы обнаруживаются пчелами методом проб и ошибок.

Регулярные посещения цветков одного и того же типа, определяемые явлением верности цветку при сборе корма, улучшают работу пчелы и оптимизируют время и энергию, затрачиваемые на добывание нектара.

Где же растут цветы?

Колония медоносных пчел расположена по постоянному адресу и ведет оседлое существование. Это не проблема до тех пор, пока ты остаешься дома, и большую часть своей жизни пчелы не покидают гнездо. Однако поступление вещества и энергии должно быть постоянным, поэтому у сборщиц нет иного выбора, кроме как вылетать в опасный мир на поиски цветов. Им также нужно найти обратный путь в колонию после своих путешествий, а если они обнаружили особенно богатое скопление цветов, то должны уметь отыскать его вновь.

Пчелы используют сигналы земного и небесного происхождения для ориентации вне гнезда, и на каждом этапе своего путешествия к цели они будут прокладывать себе путь от одного ориентира к другому. Для этого они используют деревья, кустарники и другие заметные особенности местности, а их зрение и обоняние играют при этом чрезвычайно важную роль. Такой метод ориентации зависит также от того, хорошо ли знакомы пчелы с территорией, прилегающей к дому, которую они исследовали прежде, предпринимая короткие ориентировочные облеты своих ульев в роли новых сборщиц. В ходе этих ориентировочных облетов, которые вначале длятся несколько минут, пчелы всякий раз вылетают из улья в разных направлениях и таким образом определяют местоположение гнезда относительно окружения. Чтобы помочь молодым сборщицам находить дорогу домой, старшие пчелы иногда встают перед входом в улей, раскрывают железы Насонова на кончике своего брюшка и испускают пахучее вещество под названием гераниол – химическое соединение, которое пахнет, как герань. Испускающие запах пчелы, работая своими крыльями, распространяют гераниол по округе (рис. 4.13).

Рис. 4.13 Возвращающимся в улей молодым пчелам помогают совершить посадку старшие ульевые пчелы, которые испускают привлекательный запах из желез Насонова на своих брюшках и рассеивают его, работая крыльями

Пчелы, пролетающие большие расстояния до кормовых участков, заучивают местоположение ориентиров, которые они минуют на пути от улья до источника пищи.

Компас – это полезное приспособление, если вы хотите двигаться прямой дорогой по неизвестной местности. Солнце снабжает пчел астрономическим указателем, и они ориентируются относительно его местоположения. Если солнце скрыто, то они могут использовать картину поляризации света неба, проходящего сквозь атмосферу Земли. Неполяризованный свет от солнца становится поляризованным, когда проникает сквозь земную атмосферу, и небо демонстрирует видимую картину поляризации, которую человеческий глаз может обнаружить при помощи соответствующего устройства. Такое устройство, или поляризатор, находится в глазах пчел и позволяет им отличать поляризованный свет от неполяризованного.