От пчелы до гориллы: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Подобные продукты, свойства которых сильно отличаются от свойств их составных частей, встречаются в природе нередко.

Батлер не мог знать, что открытое им маточное вещество не активно, так как он скармливал его в смеси с медом, который сам сильно привлекает пчел. Поглощая маточное вещество с медом, пчелы в результате ряда еще не прослеженных физиологических реакций утрачивают способность строить маточники. Пэн стала наносить изучаемые ею вещества на полоски бумаги, которые она затем помещала прямо на дно опытных клеток. Для того чтобы действие вещества проявилось, пчелы должны приблизиться к нему. К чистой вытяжке из тела матки они устремляются немедленно, лихорадочно ощупывают бумагу усиками, трутся о нее брюшком и в конце концов разрывают в клочки. Здесь целая цепь реакций, и она приводится в действие не живой маткой, а очищенной вытяжкой из нее. Если же примешать эту вытяжку к корму, то можно наблюдать замедленное строительство маточников, тогда как рост яичников не подавляется.

Теперь мы можем изложить в нескольких строках то, что потребовало целых тринадцати лет для своего изучения. Мы создавали самые невероятные гипотезы, прежде чем догадались, что с нами сыграли шутку соединения, которые, будучи взятыми по отдельности, не обладают никакой активностью.

Впрочем, я уже писал, что в истории маточных гормонов остается еще не одна нерасшифрованная глава. Лишь совсем недавно было наконец доказано, что вытяжки из матки могут притягивать пчел и тормозить развитие яичников, а также строительство маточников, но ведь есть еще и другая, очень характерная реакция, вызываемая присутствием матки, — строительство восковых сотов, а такого действия наши вытяжки не производили ни разу. Почему? Потому ли, что наш метод получения вытяжек при помощи кипящего спирта недостаточно совершенен или, что более вероятно, потому, что при этом разрушается именно то вещество или вещества, которые вызывают реакцию? Не приходится сомневаться, что и здесь речь должна идти о каком-то химическом начале. Ведь, присутствие мертвой матки тоже стимулирует строительство сотов. Опуская здесь чисто технические подробности, скажу лишь, что у нас ушло много месяцев на то, чтобы выделить из тела пчелиной матки драгоценное вещество, побуждающее пчел к строительству, — некую «строительную субстанцию», — не повредив его. Вещество это исключительно нестойкое и летучее. Чтобы сохранить его, надо обработать матку смесью эфира с ацетоном при температуре 0°, а затем медленно и осторожно выпаривать растворители в струе холодного воздуха. В результате мы смогли получить несколько миллиграммов беловатого жироподобного вещества с очень слабым запахом. Нанесенное на полоску бумаги, оно сильно притягивает пчел; сразу же начинается строительство восковых сотов.

Но и это еще не все. Чем, например, объяснить, что в определенный момент в гнезде вместо маленьких ячеек для рабочих пчел начинается строительство крупных ячеек для трутней? Может быть, все дело здесь в ничтожно малых изменениях гормонов, выделяемых маткой. Или существует какая-то совсем иная причина? А сами трутни, которых по традиции принято считать бездельниками, совершенно бесполезными для семьи? Разве так уж трудно предположить, что и они способны выделять гормоны? Все эти вопросы остаются пока без ответа. Наконец, может быть, рабочие пчелы совсем не так уж инертны и вовсе не покоряются пассивно «гормональным приказам» пчелиной матки? Каков действительный механизм взаимодействия? На последний вопрос отвечают некоторые недавно полученные данные.

Мы неустанно повторяем спасительную аксиому: «Общественных насекомых характеризует именно то, что они живут вместе». Но как это объяснить? Не притягивает ли их что-то друг к другу? Разгадкой этой тайны много лет назад занялся Леконт, который в моей лаборатории провел один простой опыт. Попробуем повторить его. Впустим в пустой, темный, плотно закрытый ящик горсть пчел без матки и будем периодически наблюдать за ними. Пройдет минут десять, и рассеянные в разных концах пчелы соберутся в небольшие группы; подождем еще немного, и они сольются в единый ком — «клуб», как говорят пчеловоды. События идут именно таким образом, всегда совершенно одинаково, и впечатление от зрелища очень сильное. Все не раз наблюдали это явление, но ни у кого не хватило любознательности, чтобы поискать здесь причинную связь.

Леконт поместил сотню рабочих пчел в закрытый цилиндр из тонкой металлической сетки и поставил его в большую клетку, в которую затем впустил несколько пчел. Вскоре все они собрались на цилиндре. Так было доказано, что притяжение действительно существует (рис. 10). Какова же его природа? Могут ли, в частности, вызывать его только живые пчелы или также и мертвые? Конечно, обязательно живые; ведь убитые, в том числе и только что убитые пчелы в цилиндре совсем не интересуют соплеменниц, впускаемых в клетку.

Рис. 10. Опыт, показывающий свойство пчел «притягивать» друг друга.

_{Живые рабочие пчелы (4) заключены в совершенно непроницаемую металлическую коробку (3); аэрация идет через специальные отверстия (в): от этих живых пчел исходит вибрационный стимул. Сверху на коробку помещены мертвые пчелы (2), от них исходит стимул, воспринимаемый обонянием. Находящиеся снаружи рабочие пчелы собираются на металлической решетке (1); подставка (5) (по Леконту).}

Вот наказание-то! Что же делать дальше? Именно этот вопрос задавал себе Леконт в тот день, держа в руках цилиндр, наполненный живыми, «вибрирующими» пчелами. А пчелы действительно как бы вибрировали; никак не скажешь, что они жужжат в таком положении, — это скорее непрерывная вибрация, недоступная слуху, но отчетливо воспринимаемая, если приложить к клетке ладонь или тыльную часть руки. А вдруг именно эта вибрация здесь и решает все? Опять неудача: живые пчелы, посаженные в герметически закрытую металлическую коробку, не привлекают своих подруг. Итак, сам по себе запах пчел не производит действия (убитые пчелы, как мы уже знаем, не обладают притягательной силой), вибрация сама по себе тоже не дает результата. В таком случае остается предположить, что действуют вместе оба фактора: запах и вибрация тел? Леконт кладет щепотку мертвых пчел сверху на металлическую коробку, в которую заключены живые пчелы. Блестящий успех: выпущенные в большую клетку новые пчелы устремляются к устроенной исследователем синтетической «вибро-ароматной» приманке. Так вот, оказывается, в чем все дело!

Но стоит копнуть глубже, и все оказывается, как мы сейчас убедимся, куда более сложным, во всяком случае, в отношении запаха…

Давным-давно известно, что пчелу, пытающуюся проникнуть в чужой улей, встречают в штыки. Значит, ее каким-то образом отличают? Но как?

Стражи почуяли непрошенную гостью своими усиками; следовательно, догадываемся мы, существует какой-то специфический запах улья, у каждой пчелиной семьи свой. Здравый смысл подсказывает нам, что такой запах должен состоять из огромного количества компонентов, смешение которых в различных пропорциях и придает каждой семье то, что отличает ее от остальных. По этому поводу остроумное предположение высказал английский исследователь Риббендс. Уже несколько лет назад было установлено, что сбор пыльцы и нектара никогда не бывает одинаковым в двух семьях, даже если ульи их поставлены рядом. Иначе говоря, пчелы разных семей собирают пыльцу и нектар с разных растений и в разных относительных количествах. В этом нетрудно убедиться благодаря отлично разработанному в настоящее время методу микроскопического анализа пыльцы. Что бы ни собирали пчелы, во всем содержится цветочная пыльца; содержится она, в частности, и в меде. Специалисты по изучению пыльцы, палинологи, составили атлас цветочной пыльцы. Палинологи умеют определять даже ископаемую пыльцу, которая способна великолепно сохраняться тысячелетиями (таким образом удалось, в частности, с большой точностью изучить флору каменного века).

Так вот с помощью специального уловителя (см. ниже) можно собрать часть пыльцы, приносимую пчелами данного улья, и убедиться, что состав ее здесь совершенно иной, чем в соседнем, стоящем рядом улье. Различия эти весьма значительны, их замечаешь с первого взгляда уже по одной окраске крупиц обножки. И Риббендс предполагает, что хитиновый покров пчелы, который вообще легко удерживает запахи, пропитывается особым «букетом» цветочных запахов; это некий усредненный аромат сбора. Логической предпосылкой идеи об индивидуальном запахе каждого улья служит возможность бесконечного разнообразия его вариантов. Предположение это казалось нам на редкость интересным; оно было так соблазнительно, что мы почти готовы были поклясться, что оно правильно.

Сколько в науке было таких теорий, настолько гармоничных, стройных, отвечающих запросам нашего ума, что они кажутся точным отражением реальной действительности. И все упорно цепляются за них, пока не зайдут в тупик.

Если нас, как и многих других, вначале прельстила теория цветочного «букета», то некоторые опыты Леконта заставили нас усомниться в ней.

Возьмем сотню пчел из одной семьи и поместим их в одну клетку, по обе стороны разделяющей ее стеклянной пластинки. Если эту пластинку убрать в первый же день, то мы увидим, что пчелы без всяких затруднений снова образуют одну группу; стоит убрать пластинку на второй день, и между пчелами возникнут стычки; на третий день стычки станут ожесточенными, а если вынуть пластинку на четвертый день — начнется взаимное истребление пчел. При этом агрессивность пчел будет совершенно одинаковой, вне всякой зависимости от того, получали пчелы в качестве корма одинаковый или разный мед. Но ведь, согласно теории «букета», в первом случае (питание одинаковым медом) пчелы должны иметь одинаковый запах, а они — наблюдения ясно об этом говорят — истребляют друг друга. Как же могло случиться, что две половины одной группы пчел-сестер через несколько дней начинают так враждовать между собой?

Заметим, во-первых, что не все пчелы в группе обязательно сестры, они могут быть сестрами лишь наполовину, только по матери: когда-то считалось, что матка один-единственный раз в жизни отправляется в брачный полет для встречи с одним-единственным трутнем. Но впоследствии американские ученые, а также австриец Рутнер и поляк Войке ясно доказали, что происходит как раз обратное. Матка отправляется в брачный полет неоднократно и встречается с пятьюдесятью трутнями. Сперматозоиды, которыми заполняется семяприемник самки, не смешиваются и расходуются ею в течение жизни постепенно; таким-то образом в популяции черных пчел могут вдруг появиться желтые, происходящие от другого отца. Следовательно, пчелы из одной семьи весьма разнородны по происхождению. Кроме того, при разделении группы пчел на две части (если сохранять это разделение достаточно долго), в каждой половине группы, по-видимому, могут сложиться свои навыки и традиции и появятся враждебные по отношению к другой реакции. Я не думаю, однако, что стычки, возникающие при воссоединении пчел, объясняются особенностями поведения, якобы по-разному развивавшимися в разъединенных частях группы. Мы с Леконтом считаем, что дело здесь в том непрестанном обмене питательными веществами, который характерен для всех общественных насекомых. Получает ли каждая половина группы одинаковый корм или разный— это ничего не меняет; важна не пища сама по себе, а процесс ее переработки в недрах семьи, — процесс, сопровождаемый у пчел непрерывным уравниванием качества продуктов путем передачи их друг другу через рот. А когда обе части группы разнородны по составу (у пчел это естественно, вследствие различий в возрасте и происхождении), в процессе группового обмена веществ неизбежно вырабатываются разные запахи, совокупность которых и характеризует каждую группу. Таково предлагаемое нами объяснение. Леконт соглашается, что оно пока еще несколько гипотетично, но, кажется, все же восполняет пробелы в теории Риббендса.

Конечно, и сейчас не все ясно в явлении взаимного узнавания пчел одной семьи. Когда прилетевшую к летку чужого улья пчелу тщательно обнюхивают бдительные стражи, в ее поведении в этот момент появляется нечто неуловимое, о чем Леконт больше догадывается, но чего еще не может четко определить.

Это изменение в поведении, видимо, несколько повышенная «нервозность движений» порождает яростную атаку со стороны пчел-стражей. В одном из своих опытов, как будто подтверждающих это предположение, Леконт впускает в клетку небольшую группу пчел и на нитке опускает к ним труп одной из их соплеменниц. Пока труп неподвижен, пчелы не обращают на него никакого внимания; если же дернуть за нитку, они бросаются в атаку. Можно нанести на спинки пчел цветные метки, и тогда легко убедиться, что на труп нападают всегда одни и те же пчелы, будто существуют пчелиные «солдаты», к слову сказать, не имеющие никаких морфологических отличий.

Нападающие — самые старые пчелы; агрессивность увеличивается с возрастом. Впрочем, это еще не означает, что возраст является здесь решающим фактором.

Приводимые выше интереснейшие наблюдения были полностью проведены в лаборатории. Заслуга Леконта заключается в том, что он дополнил их наблюдениями в природной обстановке. Если перед пчелами помахать кусочком бумаги или клочком шерсти, они с яростью набрасываются на движущийся предмет. Меняя приманки, можно установить, какие из них особенно раздражают насекомых. Это приманки небольшого размера (величиной с пчелу), темные, мохнатые и, главное, пахнущие ядом или потом. Когда описанный здесь опыт проводится перед ульем, пчелы бросаются в атаку только в одном направлении — вперед от летка. Поэтому пчеловоды на пасеке всегда подходят к улью сзади.

Пчелы летят в улей и вылетают из него всегда по одной и той же трассе, ведущей к уже открытым ими источникам взятка. Эти пчелиные дороги проходят на высоте около десяти метров, имеют в ширину один-два метра и настолько четки и определенны, что в каждой местности можно составить их карту. Если запустить вдоль такой дороги подвешенный к воздушному шарику клок коричневой шерсти или труп пчелы, то летящие за кормом яростно набрасываются на приманку. Та же приманка, перемещенная на один метр в сторону, совершенно не интересует сборщиц; они, безусловно, видят раздражающий их движущийся предмет, но теперь ни за что не свернут с дороги, чтобы ужалить его. Степень агрессивности можно, таким образом, использовать для уточнения границы пчелиных дорог. Любопытно, что эти дороги не меняются годами, поскольку они связаны с такими особенностями участка, как, например, рельеф местности; на подступах к лесу они ведут через просеку, над которой можно лететь ниже, не поднимаясь над верхушками деревьев. Пчелы как будто действуют согласно закону наименьшей затраты сил. И пока неровности почвы остаются неизменными, неизменны и дороги пчел. Они напоминают муравьиные тропы, проложенные по земле; для них также удается составить карты.

Они всегда поражали воображение людей. На редкость прекрасен кусок чистых сотов во всей их молочной белизне и геометрической четкости. Реомюр предлагал принять ширину ячейки за единицу меры длины (впрочем этот эталон был бы не совсем точен, ведь размеры ячейки меняются в зависимости от породы пчел; существуют различия и в размерах ячеек, предназначенных для рабочих пчел или трутней).

Когда математику Маральди предложили задачу: найти форму сосуда, который обладал бы наибольшей вместимостью при наименьшей затрате материала, Маральди ответил: шестигранник…

Вот о чем размышляли мы с сотрудником лаборатории аббатом Даршеном много лет назад, любуясь куском сотов. Даршен искал тему для диссертации. «Почему бы вам не написать о восковых сооружениях пчел?» — сказал я ему. Он сразу согласился.

Выбрать тему для диссертации вообще дело непростое. Конечно, за годы работы у научного руководителя вырабатывается своеобразный нюх; он способен почуять хорошую тему, которая, не требуя слишком большой затраты времени, сможет привести его ученика к новым интересным результатам и докторской степени. Но ведь всегда возможны случайности; с этим каверзным биологическим материалом всегда ожидаешь ловушек и подвохов, с ним никогда нельзя быть ни в чем уверенным. А потом вдруг внезапно, еще раньше, чем ученик, чувствуешь: диссертация пошла. Но иногда довольно долго приходится ждать этой минуты.

Мы с Даршеном были поражены формой молодого сота, этого эллипсоида с его перехватом вблизи того места, где он впаян в деревянную рейку рамки, с его всегда такими правильными, истонченными краями. Изменчивы в нем только размеры, зависящие от количества строивших его пчел. Как же они справляются с этой работой? Неизвестно. Ведь все совершается в самом центре очень плотной массы пчел, гирлянды строительниц, внутри которой температура достигает 34° и даже больше. В этом-то биологическом горне воск обрабатывается и превращается в сот.

Пчелы в гирлянде неподвижны, они сцеплены ножками, иногда образуя более плотные скопления, заметные в виде более темных слоев. Некоторые исследователи считали, что то одна, то другая пчела время от времени отрывается от гирлянды и кладет в сот пластинку воска, выделенную восковыми железами и грубо обработанную жвалами. После этого пчела снова возвращается на свое место в гирлянде, быть может, за получением приказа о строительстве, каковы бы ни были форма и механизм этого приказа.