Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма - Юрген Тауц Страница 38

Пчелы-заправщики «нагружаются» из открытых или уже запечатанных медовых ячеек, крышечки которых они вначале должны удалить (рис. 8.14), а затем отправляются на поиск пчел, которым нужна энергия.

Такое поведение стимулирует более высокая температура воздуха в расплодном гнезде – это имеет биологическое значение, потому что обычно высокая температура воздуха в месте расположения выводка представляет собой результат деятельности многих пчел-обогревателей, которые, соответственно, ощущают голод после выполнения своей задачи. Также в местах нахождения расплода есть некоторое количество пищи для самообслуживания. Пустые ячейки в местах с запечатанным расплодом часто используются как хранилища и заполняются нектаром (рис. 8.15) лишь для того, чтобы быть опустошенными через короткое время. Эти ячейки служат местными складами для пчел, нуждающихся в энергии, но не содержат высококачественных «доз энергии», которые обеспечивает зрелый мед, передаваемый изо рта в рот.

Рис. 8.13 Пчела-донор (внизу) снабжает истощенную пчелу-обогревателя (вверху) трофаллактической «дозой энергии» в виде высококачественного меда

Рис. 8.14 Пчелы, в задачи которых входит снабжение и подпитка исчерпавших запасы энергии пчел-обогревателей в расплодном гнезде, показаны здесь вскрывающими запечатанные медовые ячейки

Рис. 8.15 Заполненные нектаром хранилища в расплодном гнезде

Рис. 8.16 Пчелы-обогреватели обслуживают себя сами из хранилищ в расплодном гнезде, когда они доступны для них. Такие ячейки недолго остаются заполненными и содержат просто «жиденький» нектар, а не мед

Правильное сочетание пустых нагревательных ячеек среди расплода, заполненных ячеек-хранилищ и пчел-заправщиков находится в прямой зависимости от окружающей температуры. Если она долго остается низкой, появляется значительно больше пустых нагревательных ячеек; если она на какое-то время стала высокой, дополнительные ячейки используются не для обогрева, а как временные склады для нектара (рис. 8.16).

Пчелы, которые не заняты активным обогревом, образуют живой слой на поверхности сотов и вносят свой вклад в регуляцию температуры пассивной теплоизоляцией. Такая изоляция может способствовать как снижению потерь тепла изнутри, так и защите от перегрева извне.

Пчелы должны не только греть, но также и охлаждать, чтобы содержать куколок при оптимальной для них температуре. В Центральной Европе последнее требуется значительно реже, чем обогрев, но даже короткая волна жары может нанести ущерб чувствительному расплоду.

Метод, применяемый для охлаждения, – тот же, что используют люди в своих воздушных кондиционерах, – охлаждение через испарение.

В жаркие дни специализированные рабочие особи собирают воду с мокрой земли и с краев открытых прудов и рек (рис. 8.17).

Они переносят ее в улей и там распределяют в виде тонкой пленки по ребрам или крышечкам ячеек. Мартин Линдауэр (1918–2008), известный исследователь пчел, более 50 лет назад понял, что, когда пчелы проветривают какое-то место своими крыльями (рис. 8.18), воздушные потоки, вызванные этим «полетом на месте», испаряют влагу, заставляя температуру улья снижаться. Эти воздушные потоки создают пчелы, сидящие либо прямо на сотах, либо на входе в улей.

Пчелы-вентиляторщицы организуются в пространстве в определенном порядке и объединят свои маленькие индивидуальные усилия в очень эффективную вентиляцию всего гнезда, как только это потребуется (рис. 8.19).

Температура тела пчел-обогревателей и время, которое они проводят внутри ячеек, определяют значение температуры на небольших, ограниченных участках расплодного гнезда. И то и другое зависит от структуры области вокруг пустой ячейки.

Пустая ячейка используется для обогрева лишь в том случае, когда она соседствует по крайней мере с одной куколочной ячейкой, и тогда средняя температура пчелы-обогревателя составляет 33 °C. Пчелы-обогреватели повышают свою температуру до 41 °C, если пустая ячейка окружена геометрически ограниченным максимумом – шестью запечатанными куколочными ячейками. Промежуточные температуры используются, если с пустыми ячейками соседствует от двух до пяти куколочных ячеек.

Четкое соотношение существует также между окружением ячейки и продолжительностью нахождения в ячейке пчелы-обогревателя; те, что окружены пятью или шестью запечатанными куколочными ячейками, заняты пчелами-нагревателями практически все время; истощившие свои силы пчелы немедленно заменяются свежими особями.

Рис. 8.17 Пчелы ищут воду, которую они затем распределяют мелкими капельками и тонкой пленкой по поверхностям внутри улья, если в улье становится слишком тепло

Рис. 8.18 Когда сборщицы воды распылили повсюду тонкую пленку влаги, их соседи по гнезду берут на себя роль живых вентиляторов. Потоки воздуха, которые они порождают своими крыльями, испаряют влагу и охлаждают поверхности

Рис. 8.19 Если требуется капитальное проветривание улья, пчелы выстраиваются перед ульем в цепочку вентиляторщиц, чтобы удалить несвежий воздух, который либо слишком теплый, либо содержит избыток углекислого газа

Рис. 8.20 Количество куколок, которые лежат по соседству с пустыми ячейками в расплодном гнезде, отчасти определяет время, в течение которого пчела-обогреватель будет занимать пустую ячейку. Чем больше куколок находится в непосредственной близости от ячейки, тем дольше она будет занята пчелами-обогревателями

Ячейки, которые расположены рядом лишь с одной куколочной ячейкой, заняты в течение 10 % любого времени наблюдения; те же ячейки, что граничат с тремя запечатанными, заняты пчелами-обогревателями до 70 % времени (рис. 8.20).

«Недопеченные» сестры, или «Генетика – это еще не все»

В меде большая часть энергии, происходящей из высокоэнергетических связей в сахаре растительного нектара, преобразуется в тепло (рис. 8.21). Это не обычная неизбежная потеря, которая сопровождает преобразование и перенос энергии, – в данном случае мед задействуется в обмене веществ со специальной целью высвобождения тепловой энергии.

Какова же фундаментальная причина этих огромных вложений сил и времени, которым подчинено так много сторон биологии пчел?

Можно рассмотреть два возможных объяснения высокой температуры расплодного гнезда медоносных пчел.

• Первое предположение. По окончании зимы высокая температура расплодного гнезда позволяет пчелам быстро включиться в работу весной и воспользоваться ресурсами рано цветущих растений, опередив своих конкурентов. Согласно этой гипотезе, чем выше температура расплода, тем меньше время развития и тем быстрее колония увеличит свою численность. Тем не менее в любой колонии в сезон размножения молодые пчелы появляются непрерывно и потому не следуют друг за другом настоящими поколениями. Следовательно, независимо от того, потребуется ли отдельной пчеле на один или два дня больше или меньше времени для развития, ситуация остается той же в плане непрерывно пополняемой численности во всех колониях. По сравнению с температурой расплодного гнезда в 35 °C температура расплодного гнезда в 32 °C, при которой получаются совершенно нормальные пчелы, позволила бы значительно сэкономить энергию. Так почему же температура расплодного гнезда такая высокая?