Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма - Юрген Тауц Страница 20

предсказуемым образом. Каждая из пчел, присоединяющихся к танцу, знает свое собственное положение на соте, потому что у нее есть гравитационные органы (см. рис. 7.12). Она может определять позицию танцующей пчелы, если соединит информацию о собственной пространственной ориентации с полученным характером отклонения антенн. Продолжительность виляющей фазы, которая кодирует расстояние полета, соответствует продолжительности стимуляции антенн последователя танца.

Не на все вопросы об этих танцевальных диалогах пока есть ответы. В настоящее время мы находимся в той же самой ситуации, как после первого открытия танцев: мы наблюдаем четкую корреляцию между местоположениями танцующей пчелы и следующих ее танцу особей и знаем характер отклонения антенн, который из этого следует. Но факт, что отклонение антенн используется как информация, еще ждет своего подтверждения.

Танцующие пчелы и их последователи встречаются друг с другом на химически распознаваемых танцплощадках, которые могут быть специально отмечены ими (см. также главу 7). И если сообщение о местоположении источника пищи с наибольшей вероятностью получено через антенны, то в этой процедуре потеряно важное звено: как заинтересованные пчелы находят танцующих особей на занятой, переполненной и темной танцплощадке?

Прослушивание при помощи высокотехнологичных приспособлений наряду с наблюдениями за физическими особенностями виляющей фазы танца сыграло существенную роль в признании важности вибрации сотов. Химия танцплощадки может привести партнеров по информационному обмену в одно и то же место; физика сотов ответственна за направление партнеров на непосредственный контакт. В темноте улья вибрации сотов направляют предполагаемых последователей танца, собравшихся на танцплощадке, к танцующей особи. Эти вибрации передаются по утолщенным каемкам ячеек сотов, которые вместе образуют «сеть» на поверхности сотов (рис. 4.25), описанную в главе 7 (см. рис. 7.23).

Пчелы производят вибрацию при помощи грудных летательных мышц – самых мощных, что у них есть. Пчелы запускают работу этих мышц в полную силу, но их крылья не сцеплены, поэтому движутся лишь слегка. Мотор для полета производит импульсивные сокращения и расслабления, которые во многих случаях синхронизированы с максимальными отклонениями брюшка влево и вправо в виляющем танце. Основная частота этих колебаний находится в пределах 230–270 циклов в секунду.

Рис. 4.24 В темном улье последовательницы танца определяют антеннами движения танцующей пчелы, используя их, словно слепой свою трость. Размеренные повторяющиеся колебания тела танцующей пчелы выстукивают ритм виляния на упруго вытянутых антеннах последователей танца. Уникальный характер контакта между телом танцора и двумя антеннами последователя танца характеризует каждое положение тела последователя относительно танцора. Так кодируется информация о продолжительности виляющей фазы (расстояние до источника пищи) и положении танцора относительно направления силы земного притяжения (направление к источнику пищи)

В некоторых случаях пчелы могут устраивать «молчаливые» танцы, которые на взгляд наблюдающего человека ничем не отличаются по своим внешним признакам, но вибрации летательного мотора при этом отсутствуют. «Молчаливые» танцоры не смогут никого привлечь, поэтому не будет мобилизовано ни одной сборщицы. Знаменитые виляющие движения явно используются как механическая стратегия для сообщения сотам вибрации летательных мышц через ноги. Очень легкая пчела-танцор, стоящая на краях ячеек сотов или даже бегающая по ним, не передала бы существенной энергии сотам через свои тонкие ноги. Однако во время виляющих движений она цепляется ногами за края ячеек и таким образом ритмично тянет их своими лапками поочередно то влево, то вправо. Натяжение оказывается сильнее всего в точке смены направления виляющего движения, потому что это тот самый момент, когда пчелы сильнее всего тянут за край ячейки. И именно в этот момент, когда каемка натянута сильнее всего, сотам сообщается вибрация, а пчелы отмечают каждый момент смены направления движения брюшка вибрационными импульсами.

Однако вибрационные сигналы, которые производят танцующие особи, очень слабы по сравнению с постоянным мощным фоновым шумом жужжащего улья. Системы обмена информацией, естественные и искусственные, сконструированы так, чтобы добиться максимально высокого отношения «сигнал – шум». Нужный сигнал должен быть достаточно мощным, чтобы его можно было распознать, несмотря на фоновый шум. Громкое жужжание слышно в улье непрерывно, а вибрационный сигнал от виляющего танца одиночной пчелы слишком слаб, чтобы его можно было распознать на фоне этого шума.

Рис. 4.25 Тонкие стенки восковых ячеек сотов увенчаны утолщенной выпуклостью вдоль верхнего края. Все вместе они образуют сплошную сеть, которая лежит поверх стенок ячеек

Рис. 4.26 Пчелы, привлеченные танцем, в темном улье издалека распознают местоположение танцора по двухмерной картине колебаний стенок ячеек. Стенки ячейки, обведенной здесь белым, движутся в противоположных направлениях. Стенки всех других ячеек движутся в одном направлении (см. рис. 7.27). Пчелы распознают вибрацию стенок ячеек ногами. Приняв эту информацию (как пчела на рисунке, касающаяся ячейки, обведенной белым), они поворачивают головы в сторону танцующей особи, разворачиваются всем телом, а затем бегут к ней и присоединяются к танцу. Расстояние, с которого можно определить таким способом местоположение танцора, в значительной степени зависит от физической конструкции сота, на котором происходят танцы. Изображение танцующей пчелы, вибрации которой приводят к появлению колебаний в ячейках, размыто из-за ее быстрых движений

Как же при таких слабых сигналах и сильном фоновом шуме заинтересованные пчелы обнаруживают само присутствие танцующей особи, не говоря уже о ее местоположении? Ключевым моментом здесь являются физические особенности вибрационных свойств сотов, и это будет подробно объясняться в главе 7. Однако оказывается, что картина вибрации в горизонтальной плоскости, которую каждая пчела ощущает через утолщенные края ячеек своими шестью ногами (см. рис. 7.27), указывает на направление и расстояние до танцующей на сотах особи относительно самой пчелы (рис. 4.26).

Вибрация сотов предназначена исключительно для того, чтобы привести последователя к танцору. Она не содержит информации о местоположении кормового участка.

Несмотря на то что уже известно о языке танца, на многие важные вопросы еще предстоит найти ответ. Существуют некоторые удивительные аномалии, связанные с элементами виляющей фазы танца и местоположением источника пищи.

• Отличаются друг от друга направления последовательных виляющих фаз, исполняемых для одной и той же цели.

• Продолжительность виляющей фазы, которая кодирует расстояние, зависит от визуальной структуры местности между ульем и кормовым участком.

• Представление дальности полета становится менее точным по мере увеличения расстояния. Танцы для полета дальностью 2 и 3 км – что близко к пределу для обычных полетов за кормом – почти одинаковы, хотя пчел можно найти занятыми поисками корма на расстояниях до 10 км от ульев. Об экстремально дальних вылетах точно рассказать в танце нельзя.

Как же мобилизованные пчелы находят кормовые участки с такими неточными инструкциями?

Новенькие, пожалуйста, следуйте сигналам

Наблюдение за мобилизованными особями, которые