Книга: Пчелы и медицина

О БИОЛОГИИ ПЧЕЛ

Обитатели улья — матка, трутни и рабочие пчелы — живут одной семьей, в улье действуют определенные законы, свои правила. Каждый живущий здесь знает свое рабочее место, свои обязанности и неукоснительно их выполняет.

Матка от других пчел отличается внешним видом: она почти в 2 раза длиннее; кроме того, она в 2,8 раза тяжелее пчелы-труженицы. Биологическая функция пчелиной матки — воспроизведение потомства; она ежедневно откладывает в сотовые ячейки 1–2 тыс. и более оплодотворенных яиц. Из них, в зависимости от состава корма и величины восковой ячейки, развиваются пчелы-труженицы или пчелиные матки. Матка откладывает и неоплодотворенные яйца, из которых развиваются только трутни. Таким образом, в пчелиной семье сохранилось также девственное размножение — партеногенез.

Пчелы-труженицы также могут откладывать яйца при особых условиях: когда погибает пчелиная матка и отсутствуют личинки, из которых пчелы могли бы вывести новую матку, при избытке кормилиц и недостатке личинок. Из этих яиц развиваются трутни. Такие пчелы называются трутовками. Одна пчела-труженица за свою жизнь способна отложить примерно 28 яиц.

И. И. Мечников в книге «Этюды оптимизма» по этому поводу писал: «Работницы, столь много трудящиеся для блага общества, суть лишь не вполне развитые особи. Одаренные очень развитым мозгом и снабженные очень совершенными органами для производства воска и для собирания пищи, работницы обладают лишь зачаточными половыми органами, неспособными к нормальному отправлению».

Пчелиная семья, в которой нет матки, обречена на гибель, так как в этом случае в улье все время будет увеличиваться только число трутней.

Знаменитый греческий историк и писатель Ксенофонт так описывал роль матки в пчелиной семье: «Матка находится в улье и не позволяет пчелам бездельничать: Она посылает их за взятком, проверяет, что они принесли, укладывает и хранит принесенный пчелами материал. Когда приходит время, она справедливо разделяет накопленные в улье запасы между пчелами. Матка следит за тем, чтобы соты в улье были сделаны прочно и красиво, а расплод воспитывался должным образом».

Когда пчелиная семья лишается матки, то своим поведением тотчас же обращает на себя внимание пчеловода: пчелы гудят и встревоженно бегают по всему улью. Долго жить без матки пчелы не могут, они выбирают одно или несколько яиц трехдневной кладки и начинают выводить новую матку. Из жемчужно-белого яйца цилиндрической формы, а затем личинки, благодаря тому, что ее кормят маточным молочком и она развивается в просторной восковой колыбели в виде желудя — маточнике, через 16 дней выводится пчелиная матка.

Жало пчелиной матки служит одновременно яйцекладом и органом защиты. Однако человека она никогда не жалит, даже если он причиняет ей сильную боль. Зато при встрече с пчелиной маткой-соперницей она с яростью пускает в ход свое жало.

Пчелиная матка живет в среднем 5–6 и даже 8 лет, но ее плодовитость с возрастом уменьшается, вследствие чего через один-два летних сезона пчелиную матку рекомендуется менять.

Пчел, заботливо ухаживающих за пчелиной маткой, которая после брачного полета не вылетает из улья, называют ее свитой. Пчелы свиты не только следят за чистотой тела матки (умывают ее, расчесывают волосики, выносят из улья ее испражнения и т. д.), но и кормят ее очень калорийным и питательным молочком. Однако иногда пчелы из свиты, по какой-нибудь причине недовольные пчелиной маткой, внезапно окружают ее и стремятся ужалить или оторвать у нее крылья, ноги. О подобных явлениях рассказывал

А. И. Рут, который неоднократно, раскопав клубок пчел, находил жало в мертвой пчелиной матке. Было замечено, что иногда как только открывается улей, пчелы по необъяснимой причине замыкают в клубок свою пчелиную матку, несмотря на то, что она отлично выполняла до этого свои обязанности. Еще и сейчас наука точно не может объяснить такой внезапной смены отношения пчел к своей матке.

Ремц Шовен в книге «Поведение животных» (1972) подробно рассказывает, что пчелы-труженицы продолжают интересоваться пчелиной маткой даже мертвой. Известно, когда улей остается без матки, пчелы начинают строить ячейки-маточники; если вернуть в улей старую матку, — пчелы разрушают новые маточники. То же самое можно отметить, если в улей помещают мертвую матку. Пчелы точно так же теснятся около нее, стараясь прикоснуться к ней, словно она живая. Такую же картину можно увидеть, если в улей поместить высохший экземпляр матки, пролежавший даже несколько лет в ящике. Научная сотрудница проф. Р. Шовена Ж. Пэн установила, что появление в улье трупа матки приостанавливает развитие яичников у пчел-тружениц. Батлер, Пэн и Барбье выделили гормональное вещество, названное ими феромон матки, которое пчелы уносят на себе при прикосновении к матке. Затем пчелы, обмениваясь пищей с другими пчелами, передают им одновременно феромон, который и подавляет развитие яичников у пчел-работниц. Через несколько часов, если матка отсутствует в улье, освобожденные от ее влияния пчелы могут откладывать по несколько неоплодотворенных яиц, из которых выводятся трутни.

Биологическое назначение трутня — оплодотворение матки. Трутень, как и матка, сам добывать себе пищу не может и находится на полном иждивении пчел. Весной и летом трутни питаются медом, приготовленным трудолюбивыми пчелами. А осенью пчелы изгоняют трутней из улья и они погибают от холода и голода. На развитие трутня из яйца в среднем требуется 24 дня. Зрение у трутня развито довольно хорошо, что имеет весьма важное значение во время брачного полета, когда он должен следовать за быстро летящей пчелиной маткой. Живут трутни только летом (около 3 месяцев).

Цикл развития пчелы-труженицы составляет 21 день. Пчелы-труженицы всю свою недолговечную жизнь проводят в неутомимой и исключительно полезной для человека работе. Уже в возрасте до трех дней они следят за санитарным содержанием восковых ячеек, очищая стенки и донышко сотовой ячейки после выхода из нее молодых пчел. С четвертого дня они кормят старших личинок смесью из меда и цветочной пыльцы и начинают совершать ориентировочные полеты возле улья. С седьмого дня у пчел начинают функционировать железы, выделяющие маточное молочко, которым они кормят пчелиных маток и личинок будущих маток. В возрасте 12–18 дней у пчелы развиваются восковые железы и она занимается строительством сотов. В этом периоде пчела несет сторожевую службу, а также работает приемщицей нектара, поддерживает тепло около расплода, то есть следит, чтобы будущее поколение пчел развивалось нормально и вентиляция в улье была достаточной. В возрасте 15–18 дней пчелы приступают, к самой почетной своей обязанности: к сбору нектара и пыльцы с цветков. Чтобы представить, с какой энергией работают пчелы в каждой возрастной стадии, достаточно знать, что за время кормления своих будущих сестер они посещают каждую личинку от 7 до 10 тыс. раз (это всего за 6 дней!).

В улье всегда царит идеальная чистота. Пчелы искусно замазывают щели и полируют стены своего жилища прополисом — так называется пчелиный клей. Когда в улей попадает мышь или какой-нибудь другой зверек, пчелы тотчас же убивают пришельца ядом и, чтобы предотвратить разложение, быстро замуровывают жертву в воздухонепроницаемый прополисный склеп. В пчелином улье воздух всегда чист и свеж, так как пчелы не только вентилируют свое жилище, но и поддерживают в нем оптимальную температуру. Для этого существует специальный «штат» пчел-вентиляторов.

В жаркий летний день, стоя у летка, пчелы, обращенные головами в одну сторону и энергично машущие крыльями, сильной струей гонят охлажденный воздух в улей. Внутри улья такую же работу выполняют другие пчелы. При понижении температуры наружного воздуха пчелы собираются плотнее на рамках, уменьшая этим поверхность теплоотдачи и повышая температуру тела.

Некоторым пчелам выпадает жребий нести сторожевую службу по охране летка (вход в улей), и при первой же тревоге они отважно вступают в бой с непрошенными пришельцами. Очень образно пишет об этом Д. И. Писарев: «У пчел нет постоянного войска; всякий пролетарий постоянно имеет при себе оружие и умеет владеть им; каждый солдат этой национальной гвардии воодушевлен патриотическим чувством, выражающимся в самой пламенной ненависти к шмелям, осам и даже пчелам других ульев; если в улей вздумает влететь какой-нибудь неосторожный или дерзкий иноплеменник, то ему придется очень плохо: на него бросятся сотни рабочих пчел, пуская в ход и челюсти, и жало; путешественник будет непременно убит, и тело его, на страх другим, будет выброшено за пределы улья».

Гармоническая работа всех органов пчелы регулируется и направляется нервной системой, состоящей из трех отделов: центральной, периферической и симпатической. В центральной нервной системе различают два участка: головной мозг и брюшную нервную цепочку. Назначение головного мозга пчелы отдаленно можно сравнить с ролью мозга высших животных, а назначение брюшной цепочки — с ролью спинного мозга. Доказано, что у пчелы-работницы головной мозг значительно крупнее, чем у пчелиной матки и трутня. Головной мозг пчелы состоит из клеточного слоя, который во внутренней части образует особые стебельчатые или грибовидные тела, считающиеся центрами высшей нервной деятельности. Грибовидные тела мозга лучше всего развиты у пчелы-труженицы, что объясняется разнообразием ее работы, сложностью поведения.

Пчела имеет пять глаз: два сложных и три простых. Предполагают, что при помощи простых глаз пчела способна различать предметы на близком расстоянии (1–2 см) и ориентироваться при работе в улье, на цветах. Сложными глазами пчела различает предметы, находящиеся на далеком расстоянии. Высказывалось и такое предположение, что простые глаза являются органами, способствующими более совершенному выполнению функции сложных глаз. Поверхность сложного глаза пчелы-работницы и пчелиной матки состоит почти из 5 тыс. (у трутня — более 8 тыс.) фасеток шестиугольной формы, от которых отходят вглубь суживающиеся трубочки, заканчивающиеся нервными разветвлениями. Каждая фасетка воспринимает изображение не всего предмета в целом, а только его части. Несколько тысяч отдельных частей предмета в мозгу пчелы сливаются, и получается изображение предмета в целом. Такое зрение называется мозаичным. Было установлено, что пчелы различают синий, желтый и белый цвета; красный они совершенно не воспринимают, а зеленый путают с желтым и синим. У пчелы-труженицы сложные глаза расположены по бокам головы, а простые — на темени.

Исследователи К. Фриш, Ж. Леконт и другие считают, что пчелы-труженицы, по-видимому, способны разнообразно ориентироваться в соответствии с положением солнца, скрытого за тучами. Если проглядывает кусочек синего неба, пчелы, возможно, руководствуются какими-то естественными явлениями, обусловленными положением солнца, например, частичной поляризацией света, исходящего с синего неба. Когда же небо полностью закрыто тучами, пчелы ориентируются, по мнению К. Фриша, благодаря ультрафиолетовым лучам, проходящим сквозь тучи. Следовательно, пчелы ощущают ультрафиолетовые лучи, совершенно невидимые глазу человека.

Органы обоняния у пчелы находятся на усиках или антеннах. Количество обонятельных пор на каждом усике, по данным различных исследователей, колеблется от 15 тыс. до 0,5 млн. Установлено, что пчелы различают пахучие вещества в разбавлении 1:500 и более, что уже недоступно обонянию человека.

В каждой поре имеются нервные окончания. Между обонятельными порами расположены осязательные волоски. Таким образом, усики служат одновременно органами обоняния и осязания. Пчелы-стражи, находящиеся у летка, «обнюхивают» усиками каждую прилетевшую пчелу, прекрасно отличая своих от чужих.

К органам вкуса пчелы, расположенным около рта в виде хитиновых палочек, подходят нервы. Благодаря такому устройству органов вкуса пчелы-труженицы, у которых они наиболее развиты, являются весьма тонкими дегустаторами.

Хорошо развито у пчел-тружениц и чувство времени. Они прилетают к цветущим растениям лишь в то время, когда могут получить нектар или пыльцу. Наблюдения, проведенные рядом исследователей, показали, что пчелы обладают чувством времени и регулируют свои действия независимо от движения солнца, атмосферных условий и географического местонахождения. Было установлено, что подопытные пчелы с хронометрической точностью ежедневно в одно и то же время отправлялись к поилкам за подслащенной водой, причем лишение пчел естественного света ничуть не влияло на их поведение: они отправлялись за сладкой водой минута в минуту, точно так же, как и при солнечном освещении.

По мнению различных исследователей, местонахождением органа слуха пчел являются либо усики, либо голени передних ножек, т. к. пчелы лишены органа слуха в обычном понимании. Однако, как показали наблюдения пчеловодов-практиков (Амос Ивес Рут и другие) и как об этом свидетельствуют исторические и литературные памятники (произведения Вергилия, Павла Иовия, Франсуа Рабле), пчелы обладают хорошим слухом; особенно хорошо воспринимают они звон металла.

Один из самых интересных моментов из жизни пчел — это их взаимное общение. Что пчелы как-то сообщают друг другу о находке обильного взятка нектара или цветочной пыльцы, натуралисты заметили давно. Однако вопрос этот прояснился сравнительно недавно.

Австрийский биолог К. Фриш, на протяжении многих лет изучавший жизнь пчел, пришел к выводу, что дело все в «танцах» пчел, т. е. в определенных летных движениях разведчиц. «Круговой» танец, к примеру, извещает о богатом источнике нектара или пыльцы, находящемся недалеко от улья, а «виляющий» танец — о том, что пчелам необходимо готовиться к дальним полетам.

Работа К. Фриша по расшифровке языка пчел рассматривается мировой наукой как важное открытие.

Винцент Мартека[7] рассказывает, как Гаральд Эш из США (одновременно с учеными Калифорнийского университета Андреаном Веннером и Робертом Кингом, а также другими) установил, что помимо танцев пчелы используют для взаимных «переговоров» еще и звук. Поместив в улей во время танца пчел миниатюрный микрофон, Эш услышал громкое «тр-тр-трр», повторявшееся с короткими паузами. Некоторые пчелы, услышав эти сигналы, покидали улей и отправлялись на поиски нектара. Считая, что пчелиный код расшифрован, Эш сделал искусственную пчелу и пустил ее в улей, где она воспроизводила танец живой пчелы сборщицы, будто прилетевшей с разведки с сообщением о месте нахождения источника нектара. Миниатюрный репродуктор издавал соответствующие звуки, но пчелы вместо того, чтобы покинуть улей и полететь к источнику нектара, стремились ужалить, «убить» искусственную пчелу. Вскоре Эш понял свою ошибку: он забыл, что за звуками, исходящими от крыльев пчелы-разведчицы, часто следовали другие звуки, которые издавали пчелы, окружавшие танцовщицу. Эти звуки, по-видимому, означали: «Поняли, летим!».

Ученые полагают, что пчелы слышат звуки чувствительными усиками-антеннами, улавливая звуковые колебания, и информируют друг друга об источнике нектара также с помощью звуков.

Как установлено, пчелы пользуются также сигнализацией запахом — продуктом деятельности так называемых насоновых желез. Эти кожные железы пчелы (имеющие форму валика) называются также «пахучими». Выделяемый ими секрет обладает специфическим лимонным запахом, напоминающим запах медоносного растения мелиссы.

А. Рут, К. Фриш, И. Халифман и другие исследователи считают, что каждой пчелиной семье свойствен свой, специфический, ульевой, «фамильный» запах. И далеко не всякая пчела рискует войти в чужой улей; это надежно защищает от грабежа медовые запасы. Наблюдения на пасеке показывают, что пчелиная стража, зорко охраняющая вход в улей, несомненно, пользуется обонянием для пропуска своих пчел в пчелиный город, и «запах семьи» для нее лучший пароль. Запах служит пчелам компасом в полетах за нектаром и пыльцой цветов и для безошибочного возвращения домой.

К. Фриш по этому поводу пишет: «У каждой рабочей пчелы имеется всегда наготове маленький флакончик духов. Вблизи кончика брюшка со спинной стороны можно заметить складку в коже, которая обычно завернута внутрь и поэтому невидима, но которая может произвольно выпячиваться в виде влажно блестящего валика. При его выпячивании особыми железами выделяется в этот мешочек вещество, распространяющее сильный лимонный запах, характерный для известного медоносного растения мелиссы. Даже для человеческого обоняния этот запах явно ощутим». Вот этот-то запах и позволяет пчелам безошибочно находить свой улей.