От пчелы до гориллы: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

По мнению Реша, которое разделяли некоторые биологи, в развитии отдельной пчелы, неукоснительно следующей по этому пути, возможны все же небольшие отступления. Реш поставил очень интересный опыт: из одного улья он убирал всех молодых пчел (для этого он вынимал среди дня все рамки, так чтобы в улье остались только пустые соты и матка); вскоре сюда налетят возвращающиеся из полетов старые пчелы. Из другого улья убирали всех старых пчел: для этого достаточно перенести улей на несколько метров, а на его место поставить улей с сотами сборщицы, вернувшись со взятком, влетают в пустой улей, стоящий на старом месте. После этого в развитии пчел в обоих ульях наступают серьезные изменения. В первом случае (при отсутствии молодых пчел) часть старых сборщиц переключается на уход за потомством, которое матка продолжает производить, причем у этих старых пчел снова начинают функционировать уже атрофировавшиеся было кормовые железы. Во втором случае (при отсутствии старых пчел) развитие многих молодых пчел ускоряется, их кормовые железы раньше атрофируются, иными словами, они преждевременно старятся, вылетают из улья, начинают доставлять продовольствие и спасают семью от голода. Все это, конечно, так, однако Линдауэр, лучший ученик Фриша, внес некоторые поправки в эти слишком прямолинейные заключения Реша[12]. Число обитательниц улья, занятых той или иной работой, зависит от потребностей колонии. Отдельные этапы развития могут даже оказаться вытесненными; так, некоторым пчелам иногда совсем не приходится вырабатывать воск, другие лишь очень недолго занимаются вскармливанием личинок и т. д. Больше того, рискуя бросить вызов прочно укоренившимся представлениям, приходится все же упомянуть хорошо известный специалистам факт: множество пчел в улье заняты, по-видимому… ничегонеделанием: то они неподвижно сидят на сотах, то забьются в пустую ячейку и не вылезают по целому часу.

Выходит, пчела не только с большим удовольствием пьет мочу, чем росу, она притом совсем не такая уж труженица. Что же остается от тех поэтических вымыслов, которыми всегда был овеян ее образ?

Сколько возражений и насмешек вызвали в свое время работы Фриша, посвященные танцам пчел! При этом многие думали, что речь идет о трудах относительно новых, а ведь в действительности первые публикации по этому вопросу вышли еще в 1926 году. К тому же Фриш писал только по-немецки, а в послевоенной Франции лишь немногие из научных работников нового поколения знают немецкий язык.

Помню, как я был поражен, когда, получив в центральной библиотеке Музея естественной истории несколько старых трудов Фриша, увидел, что я первый разрезаю их страницы.

Основное понятие, которое никак не хотели признать, было Bienensprache — язык пчел. Надменные лингвисты (знавшие о Фрише только из двух-трех популярных статей) сейчас же принялись поучать нас, толковать о том, чем является язык и чем он не является, и по каким причинам пчелы навсегда лишены права говорить. Нужно сказать правду: факты, о которых писал Фриш, были беспримерными в биологии — пчелы-разведчицы указывают своим соплеменницам направление, ведущее к найденному источнику корма, и расстояние до него, и информацию об этом несет ритм и направленность специального, исполняемого на сотах танца. У тех, кто читал подобные заявления, буквально валился из рук ныне ставший знаменитым журнал со статьями Фриша — «Известия сравнительной физиологии» (Zeitschrift für vergleichende Physiologie).

Но вот наконец Торпе (Кембридж) пожелал увидеть все своими глазами. В один прекрасный день он прибыл в Тироль, где в Брюнвинкле проводил свой отпуск Фриш, и с места в карьер попросил его показать свои знаменитые опыты. «Это легче легкого, — ответил тот. — Все, что вам нужно, это улей со стеклянной стенкой, угломер и часы с секундной стрелкой. Я поставлю где-нибудь в парке мисочку с сиропом, а вы разыщете ее, руководствуясь теми указаниями, которые дадут вам сами пчелы». После этого Фриш удалился, а Торпе остался, как вы можете себе представить, в некоторой растерянности. Ну да что там! Попытка не пытка. И вот хронометр и угломер показывают ему, что пчелы сигнализируют: это отсюда в 400 метрах, под углом 30°, влево от солнца. Торпе идет в этом направлении: триста пятьдесят метров, четыреста… Он останавливается, сердце его замирает от того ощущения необычного, какое иногда приходится испытывать биологам, — мисочка здесь, он чуть не наступил на нее.

Конечно же, англичанин вернулся, преисполненный энтузиазма, и после его рассказов многие биологи призадумались, не стоит ли, в свете опытов, проверенных Торпе, повнимательнее перечитать номера «Zeitschrift für vergleichende Physiologie». Сражение было выиграно. Опыты и теории Фриша получили всеобщее признание, более того, нашлись биологи, например Бирюков из Фрибурга на Брисгау, которые и у некоторых других насекомых обнаружили, правда в зачаточном состоянии, язык танцев. В научных журналах ежегодно публикуется по нескольку больших сообщений, посвященных танцам пчел; на них следует остановиться подробнее.

Установим на лугу застекленный улей того типа, который был введен Фришем (в таком улье гораздо легче метить пчел и наблюдать за ними), поставим на известное число пчел разноцветные метки. Делается это сравнительно просто, причем с помощью разных красок можно снабдить индивидуальными метками многие сотни пчел, условившись, например, что метки на груди справа и слева будут обозначать единицы и десятки, а на брюшке — сотни..

Расставим затем в направлении четырех стран света четыре мисочки с медом, каждую на расстоянии 800 метров от улья; если угодно, у каждой мисочки может дежурить наблюдатель. Пройдет некоторое время, и одна из разведчиц откроет, скажем, северную мисочку; допустим, что это разведчица, помеченная на груди белой краской. Она возвращается в улей, и через несколько минут какое-то количество пчел вылетает по направлению к северной мисочке, именно к северной, а не к какой-либо другой. Однако нашей Белогрудки с ними нет. Вывод может быть только один: разведчица тем или иным способом дала знать своим подругам по улью, где находится источник продовольствия. Расположив все мисочки в одном направлении, но на разных расстояниях, мы без труда убедимся, что пчелы будут посещать лишь одну из них, именно ту, которую открыла разведчица; ясно, что информация может касаться не только направления, но и расстояния.

Что же сделала разведчица? Как передала она свое сообщение? Наблюдатель, стоящий у стеклянного улья, видит, как она проделывает странные движения, давно известные ученым, однако впервые истолкованные Фришем: пчела совершает на сотах стремительные повороты, которые складываются в восьмерку, и в то же время быстро виляет брюшком. Окружившие ее сборщицы, по-видимому, живо интересуются тем, что она делает, следят за каждым ее движением и быстрыми прикосновениями усиков ощупывают кончик ее брюшка. Поперечная ось восьмерки наклонена по отношению к вертикали. Угол наклона соответствует углу между направлениями на солнце и на источник корма (рис. 2). Расстояние передается ритмом танца. Грубо говоря, он тем медленнее, чем дальше находится корм, и это соотношение соблюдается довольно точно для расстояния приблизительно 1 километр, в пределах которого пчелы чаще всего летают за взятком.

Рис. 2. Общая схема танца пчел.

_{У — улей; П — пища; С — солнце. На каждом рисунке слева изображена «восьмерка» и показан угол, который образует ось фигуры с направлением силы тяжести. Стрелка показывает направление головы танцовщицы (по Фришу).}

Но танец содержит еще одно указание: он говорит о характере источника корма. Пчелы, которые усиками касаются брюшка танцовщицы (рис. 3), оказывается, ощущают при этом цветочный запах, которым оно пропиталось (хитиновая оболочка пчелы превосходно удерживает запахи, гораздо лучше, чем другие материалы, встречающиеся в природе, — дерево, шерсть или воск). Таким образом, в переводе на язык человека полученное сообщение можно изложить так: «Внимание!

В 800 метрах отсюда, под углом 30° к солнцу, справа от него, в цветке сурепки есть нектар…»

Рис. 3. Деталь танца пчел.

_{Три сборщицы готовятся повторить движения танцовщицы (по Фришу).}

Оказалось, что при попутном ветре в танце будет указано расстояние, меньшее, чем в действительности; зато в случае встречного ветра оно будет преувеличено, в чем нетрудно убедиться. Из этого был сделан вывод, что указание относится не столько непосредственно к расстоянию, сколько к определенной затрате мышечной энергии, необходимой для того, чтобы покрыть его. Здесь мы имеем дело с чем-то похожим на принятый у первобытных племен способ определения расстояния, основанный на вычислении длины пути с учетом всех трудностей перехода. И сейчас у некоторых народов единица длины меньше для гор, чем для равнины, потому что на продвижение по горным дорогам затрачивается больше времени.

Следя за танцовщицей, пчелы получают еще одно ценное указание: сколько «горючего» надо захватить в дорогу, чтобы хватило на перелет. Действительно, пчела представляет собой летательный аппарат, который потребляет для передвижения много глюкозы; вот почему она должна поглотить перед вылетом количество меда, достаточное для того, чтобы не застрять в пути.

В вопросе о точном соотношении ритма танца и расстояния мнения отдельных авторов несколько расходятся. Дело в том, что информация о расстоянии состоит из нескольких элементов, чуть не сказал — «фонем». Говоря об изменениях в ритме танца, нужно различать время, в которое завершаются два полуоборота, и время, расходуемое на виляющие движения, производимые танцовщицей. Как показала запись на пленку, частота виляний постоянна и не зависит от расстояния; следовательно, она не может служить мерилом. Продолжительность же виляний так же строго пропорциональна расстоянию, как и время, затрачиваемое на два полуоборота. Что касается длины пути, проделанного во время виляющего танца, то она не находится в строгом соответствии с расстоянием. Чрезвычайно интересно, что здесь, по-видимому, играет некоторую роль обучение, так как пчелы делают меньше ошибок, если ими прослежены не одна, а несколько фаз танца, иными словами, если они имели возможность повторить урок, а может быть, на основании нескольких совершенных при них циклов они выводят среднее арифметическое (пчела отнюдь не представляет собой точного прибора, и длительность виляющего пробега в разных фазах танца изменяется).

Эран исследовал способы определения расстояния, которыми пользуется пчела во время полета; она, несомненно, определяет с помощью усиков и силу воздушного течения при полете, и время, на протяжении которого это течение воздействует на нее; оба показателя, вероятно, входят в сигнал о расстоянии наряду с мускульным усилием.

Отто изменял время полета от улья или к улью, перенося пчелу, пока она тянула сироп из мисочки, на более далекое от улья расстояние (с пчелами, когда они кормятся, можно проделывать что угодно, они ни на что не реагируют). После этого длина обратного пути становится совсем другой, чем длина пути от улья к взятку. В таком случае в танцах будет указано расстояние, соответствующее среднему арифметическому всех длин путей, проделанных туда и обратно; следовательно, при сообщении о расстоянии учитывается затрата энергии во время обоих полетав.

Следует прежде всего отметить, что направление указывается с большой точностью: ошибка не превышает нескольких градусов, для расстояния 800 метров, обычного для полета ищущих корма пчел (рис. 4).

Рис. 4. Отклонение, вызванное ветром.

_{Направление ветра (показано стрелками вверху справа) компенсируется пчелой, на что указывает положение ее тела (под углом к направлению на корм). Но она при этом будет видеть солнце под углом (здесь угол равен 80°), отличающимся от истинного угла между направлением на солнце и на корм (здесь угол 60°). В танце, однако, будет содержаться указание на угол 60° (по Линдауэру).}

Но мы уже видели, что пчелы «вычисляют» (привожу термин Фриша: einkalkulieren) направление своего пути по солнцу, и это порождает немало трудностей. Начнем с того, что солнце в течение дня перемещается: установлено, что; в то время как кисочка с кормом остается на месте, указание направления изменяется в соответствии с часом, когда он дается. Если до источника корма приходится лететь несколько километров, то ко времени возвращения пчелы в улей, солнце может значительно переместиться (ведь скорость полета пчелы не превышает 20 километров в час). В таком случае указание относительно направления дается в соответствии с положением солнца в момент исполнения танца, а не в момент сбора взятка.

В 1954 году Линдауэр открыл еще одно весьма любопытное явление: долготанцующих пчёл (Dauemtanzerinnen). Их можно наблюдать главным образом в тех случаях, когда медосбор очень обилен и разведчицы, естественно, особенно возбуждены. Плясуньи тогда выделывают свои пируэты в улье в течение многих часов. Все происходит в самой глубине колонии, в темноте, и они никак не могут видеть перемещений солнца, а между тем дают неизменно правильные указания: угол наклона восьмерки в танце изменяется точно в соответствии с положением солнца (рис. 5). Такие танцы могут продолжаться целый день. Время от времени сборщицы приближаются к этим неустанно кружащимся на сотах «танцующим часам», узнавая по ним направление, в котором следует лететь за кормом.

[12] Существенные поправки к выводам Реша сделаны были до того советской исследовательницей Л. И. Перепеловой, а затем японским ученым профессором Ш. Сакагами. — Прим. ред.