Как пчелы находят дорогу домой к ульям, медоносам – ориентирование пчелы в пространстве

Каким образом пчелы находят дорогу домой

Загадка ориентирования пчел в пространстве и их возвращение домой имеет несколько ответов. Ученые после многих лет изучения способности медоносных тружеников находить обратный путь к улью, выявили, что у них инстинкты вырабатываются так же, как и у позвоночных животных. Особенности структуры их семьи диктует правила поведения этих насекомых.

Пчелиный рой

Он состоит из нескольких трутней, множества рабочих пчел и одной матки.

Матка

Она исполняет роль воспроизводителя рабочей массы. Отличается от остальных сородичей крупным телом, откладывает яйца и живет дольше всех членов своей семьи. Матка практически не покидает улей, вылетает из него только для оплодотворения.

В среднем эта особь живет пять или шесть лет, в продолжение этого времени она находится на полном попечении тружеников улья.

Трутни

Рабочие пчелки

Это женские бесплодные особи, которые собирают пыльцу и нектар, а также обслуживают личинки и саму матку. Их фронт работ распределяется в зависимости от возраста:

Одна пчела – труженица теоретически может существовать самостоятельно, но они сбиваются в рой и помогают друг другу выжить в дикой природе. Именно рабочие особи, вылетая далеко за пределы жилья, способны вернутся обратно.

Ориентирование пчел

Как пчелы находят дорогу домой? Данная способность проявляется после первого их вылета, а затем она корректируется в процессе следующих полетов и с каждым разом пчела может залетать дальше. Как же она ориентируется в поисках дома?

• Как покраска ульев помогает пчелам ориентироваться в пространстве

По природному навигатору

Пчелы запоминают ландшафт, который окружает их улей. Примечательно, что чем они старше и больше у них летного опыта, тем многочисленнее их возвращение домой. С каждым последующим разом полосатых тружеников можно выпускать на дальние расстояния, и они будут возвращаться практически в полном составе.

Ориентируясь по ландшафту как навигатор, они запоминают местность (горы, водоем, поле и другие достопримечательности). Их зрительный орган может за короткий промежуток времени дифференцировать предметы. А память держит их месторасположение в течение нескольких дней.

По солнцу

Как пчелы находят дорогу домой

Полет пчел осуществляется под определенным углом к солнцу, а их зрительный орган контролирует поток света попадающего от него на линзу. Несмотря на разницу начального и конечного маршрута пчелиные глаза точно определяют положение солнца и фиксируют освещаемые им предметы. Адаптация глаз насекомых к свету и тени, а также отличная память помогает пчелам вернуться домой. Причем их свойство глаза привыкать к свету при вылете из темного улья происходит мгновенно и не сбивает насекомое с пути во время полета.

Как пчела находит дорогу домой в пасмурную погоду? Ответ прост: если солнца нет на горизонте, и денек предстоит пасмурный, то пчелки ориентируются по колебаниям плоскости поляризации света.

По запаху

Пчелки за работой

Получается, что ориентирами пчел на местности служат запахи, солнце, память и ландшафт, особенности которого запоминают насекомые.

Видео. Пространственная ориентация пчел

Какие пчёлы находят дорогу домой

Многих людей, как пасечников, так и далёких от сельской жизни, интересует то, каким образом пчёлы, удаляясь от улья, успешно находят дорогу домой. Такая способность крошечных насекомых выглядит поистине загадочной. Ниже этот вопрос рассмотрен подробно.

Зачем пчела летает и что делает в полётах

Цель полёта пчёлки заключается в необходимости и природном инстинкте собирать пыльцу для последующей выработки мёда. Продолжительность её жизни напрямую влияет на расстояние и длительность пребывания в воздухе. Так, в тех семьях, в которых особь способна прожить до 60 дней, радиус полёта достигает 4,50 км. Пчёлы, живущие 30–35 дней и менее, достигают показателя 2,65 км.

Длительность полёта при этом варьируется в пределах 5–103 мин. На величину данного показателя влияет расположение улья и расстояние от него до источника питания. Во время сбора пыльцы медонос летает 6–30 мин., на накопление нектара он тратит 10–60 мин.

Отправившись на поиск пищи и найдя её, насекомое возвращается домой и сообщает сородичам о находке, выполняя особые движения. Таким образом они могут определить не только расстояние до этого места, но и направление к нему.

Какие пчёлы находят дорогу домой

Медоносных пчёл делят на три разновидности:

1. Рабочие особи.
2. Королева-самка (пчелиная матка).
3. Трутни (самцы).

В первые дни жизни генетически ещё неизвестно, какой это тип насекомого, но впоследствии различия становятся принципиальными.

Пчелиная семья. Матка

Матку легко распознать среди других жителей улья. Она не собирает нектар и не работает внутри гнезда. Основное её задание — откладывание яиц, поэтому у неё большое брюшко, в котором расположены хорошо развитые яичники.

Молодая королева ежедневно способна откладывать в сутки от 1,5 до 2 тыс. яиц. Высокая продуктивность насекомого достигается на 2-3 год. Продолжительность жизни матки составляет до шести лет. Пчелиная матка может отдаляться от улья без риска потеряться на 5–10 км.

Рабочие пчёлы

Рабочие пчёлы — основа семьи насекомых. По своей генетике это полноценные самки, которые всё же не способны производить потомство. Они проводят уборку жилища, собирают нектар, пыльцу и прополис, создают микроклимат в гнезде, убирают жилища и ухаживают за остальными членами улика. От них зависит заклад будущего расплода. В случае гибели матки рабочие особи отвечают за роение семьи и за размножение. Рабочие пчёлы способны собирать мёд на расстоянии в 5 км от дома. На практике, они способны отдаляться и на большие расстояния.

Трутни

Трутни — мужское население семьи, у которого нет никаких рабочих обязанностей. Основное их предназначение — производство полноценного потомства. С одной королевой могут спариваться одновременно от 6 до 8 трутней.

Для выполнения своей главной функции насекомые-производители должны быть выносливыми и сильными, так как для встречи с маткой им приходится преодолевать большое расстояние. Из года в год они посещают одну и ту же местность для поиска самки.

Ориентирование пчёл

На протяжении многих веков человечество не могло дать ответ на вопрос, как пчёлы способны определить своё местоположение на местности. Тщательные исследования позволили установить ряд интересных фактов.

Главными ориентиром для медоносов являются различные запахи, местность (ландшафт), положение солнца.

По природному навигатору

Нервная система этих насекомых содержит кристаллы магнетита , которые соединены друг с другом нервными окончаниями.Её можно приравнять к GPS-навигатору. Погрешность при этом составит не более 60–80 см, на которые пасечники могут передвигать ульи.

Кристаллы магнетита позволяют ориентироваться по магнитному полю планеты и строить соты в улье параллельно ему. В полёте температура тельца насекомого поднимается или опускается за счёт выделения внутренней энергии, удерживающие кристаллы молекулы белка при этом становятся то мягкими, то жёсткими, и приводят в движение магнетит. Определяя разницу между показателями, медонос ориентируется на местности. Получается, что пчелу в прямом смысле слова тянет домой как будто магнитом.

Установлено, что каждая пчела имеет собственный заряд электромагнитного поля. Данный показатель изучен не в полном объёме, однако можно отметить, что он помогает насекомым воспринимать перемены в окружающей среде, а именно:

• изменение микроклимата (температуры, влажности воздуха в улье);
• облучение волнами УВЧ.

По солнцу

Полосатые насекомые обладают и световой ориентацией, прекрасно находя дорогу по солнцу. Отыскав богатый источник нектара, по возвращении в улей пчела выполняет на поверхности сот последовательность сложных движений, так называемый «пчелиный танец». Если источник находится неподалёку от улья, она совершает круговые движения. Если же источник корма далеко, разведчица описывает на сотах фигуру, напоминающую знак бесконечности.

При этом виляние брюшком указывает на расстояние до источника корма, а наклон оси тела к вертикали кодирует угол по отношению к солнцу. Особенностью строения сот является то, что вертикаль на них проходит по направлению к свету. Из-за того, что солнце смещается на 15° ежечасно, угол оси тела пчелы-разведчицы во время танца также поворачивается.

Покидая улей, остальные пчёлы транспонируют (переносят) угол наклона тела разведчицы к вертикальной поверхности сот в угол отклонения полёта от направления на солнце. Данная способность для этих насекомых является приобретённой. Они обучаются ей в течение многих дней.

По запаху

Запах собственной семьи помогает насекомым во время сбора нектара отыскать своих собратьев и без проблем вернуться домой.

Строение пчелы подразумевает наличие связей между обонянием и осязанием. Так, она может найти по запаху не только нектар, но и самца для спаривания. Антенны насекомого оснащены клетками, восприимчивыми не только к аромату матки и сородичей, но и к запаху железа и углекислого газа. Каждая отдельная семья имеет индивидуальный запах, что позволяет насекомым находить именно свой рой среди других.

Ландшафтное ориентирование

Полосатые насекомые прекрасно запоминают ландшафт, расположенный вокруг их дома. Он выступает для тружениц прекрасным навигатором благодаря их способности запоминать местность. Зрительный орган медоносов чётко отличает всё разнообразие ландшафта — водоёмы, горы, поля, высокие деревья, дома и другие метки. В памяти такая дифференциация предметов сохраняется в течение нескольких дней.

На 10 день жизни насекомое в первый раз вылетает из дома и проводит первый облёт: в этот период молодняк изучает местность и знакомится со своим местонахождением. За первый облёт пчёлы запоминают все ориентиры на территории, которая окружает улей. Каждый последующий полёт даёт насекомым бесценный опыт нахождения пути домой, поэтому их навыки регулярно совершенствуются и пчёлы могут улетать на далёкое расстояние.

Ориентирование пчёл в пространстве в пасмурную погоду

В пасмурную погоду пчела вынуждена ориентироваться исключительно по рассеянному небесному свету, раз солнце не в зоне видимости. Она способна определять поляризацию световой волны с помощью специальных датчиков, расположенных в глазах. Также она не различает цвета, но ей свойственно определять форму объектов, которые не движутся.

Система биокоммуникации

В общепринятом понимании биокоммуникация — это общение живых существ, взаимосвязь между индивидами одного или разных видов. Взаимосвязь происходит благодаря приёму и передачи сигналов между особями.

Обычные пчёлы-сборщицы тоже могут играть роль разведчиц. В случае успешного поиска корма они оставляют на нём пахучее вещество, которое выделяется железами на брюшке. Затем пчела набирает пищу в зоб и летит домой. Отрыгивая с зоба собранный мёд в эпицентре размещения семьи, она передаёт его сородичам. После этой манипуляции сборщица начинает исполнять свой танец, показывая, где надо искать пищу. Быстрыми мелкими движениями она облетает вокруг одной ячейки, затем поворачивается на 180° и движется по кругу в обратном направлении.

Данный цикл движений она повторяет несколько раз. Расстояние до кормушки пчела указывает при помощи скорости и количества своих движений: чем медленнее движется насекомое, тем дальше расположен корм. Следует заметить: поскольку в улье темно, пчёлы «нащупывают» все эти движения своими антеннами. Затем пчела летит туда, где нашла нектар, а заинтересованные особи следуют за ней, определяя маршрут по солнцу, и в конце пути выискивая источник нектара по запаху.

Итак, можно сделать вывод, что пчёлы отлично ориентируются на местности и успешно используют системы биокоммуникации. Эта замечательная способность облегчает им поиск еды, защиту от недругов, встречу с иными насекомыми и особями своего и противоположного пола, а также взаимодействие между членами роя.

Как пчелы находят дорогу домой к ульям, медоносам – ориентирование пчелы в пространстве

Ориентироваться в условиях абсолютной темноты, различать ячейки, распознавать расплод, а также своих сестер пчеле помогают органы обоняния и осязания. Достигнув приблизительно 10-дневного возраста, пчела первый раз вылетает из улья. Во время первого облета происходит изучение местности, знакомство с местонахождением улья. За первым ориентировочным облетом следуют другие, более продолжительные. В результате таких полетов пчелы осваивают всю зону своего лёта (запоминают наземные ориентиры, окружающие улей), которая может простираться на несколько километров во всех направлениях. Если старых пчел отнести за пределы освоенной зоны, то они не найдут дорогу в свой улей. Это объясняется отсутствием привычных для них ориентиров. Одним из ориентиров, помогающим пчелам найти леток своего улья, является запах семьи. Часть пчел после окончания облета опускается у леткового отверстия головой к нему и посредством движений обнажают железу Насонова, которая выделяет секрет в желобок седьмого брюшного тергита. Эта железа состоит из 500-600 плотно упакованных клеток Лейдига. Среди пчел, продуцирующих секрет железы Насонова, встречаются все возрастные группы. За счет движения крыльев рабочая пчела пропускает сильную струю воздуха по верху брюшка. Благодаря этому запах секрета быстро распространяется и насыщает воздушный поток. Этот запах облегчает нахождение улья пчелами, которые облетываются впервые. Кроме того, когда изменяется положение улья или летка, то сразу же после его перемещения рабочие пчелы начинают интенсивно выделять пахучие вещества.

Молодые пчелы во время ориентировочных облётов запоминают расположение своего улья относительно окружающих его предметов (деревья, кустарники, другие улья и пр.). достаточно передвинуть улей в сторону на расстояние даже меньше 1 м, как возвращающееся со взятком пчелы ищут его на прежнем месте и не сразу находят его на новом. Если же отнести улей на большое расстояние, то пчелы вообще не смогут найти его.

Пчелы запоминают расположение не только улья, но и его летка. Если улей приподнять или опустить, или устроить леток на другой его части, то прилетевшие пчелы будут долго разыскивать его. То же самое следует сказать об окраске ульев и изменениях в предметах, окружающих улей (другой цвет соседних ульев, вырубка дерева, кустарника).

Важную роль в ориентировании пчел играет цвет улья. Многолетний опыт показал, если ульи на пасеке окрашены в цвета, хорошо различимые пчелами, то пчелы ошибаются редко.

При полете пчелы главным указателем направления на открытой местности служит положение солнца и зависящее от него направление поляризованных лучей света, являющихся для пчел “компасом”. В ряде случаев наиболее привлекательными ориентирами для пчел оказывается край леса, вдоль которого пчелы летят от улья до места кормления, линия берега реки, моря или дороги. Наземные вехи используются пчелами, хотя и не всегда, в относительной близости от гнезда или территории постоянного обитания. Дорогу к улью пчелы также запоминают по встречающимся на пути ориентирам (деревья, кусты, водоемы, дороги и пр).

Пчела возвращается в улей в возбуждённом состоянии. Она отдаёт принесённый нектар пчёлам – приёмщицами, а сама выполняет на соте характерные движения, получившие название “вербовочных танцев”, которые привлекают на поиски взятка других пчёл этой семьи. Если корм был найден вблизи пасеки, не дальше 100 м от улья, то пчела быстро пробегает вокруг какой-либо ячейки сота, а затем поворачивается и делает такой же круг в обратном направлении. Перебегая по соту от одних пчёл к другим, она повторяет эти движения в течение нескольких секунд. Такой танец называется круговым.

Когда цветущие растения обнаружены от улья на расстоянии более 100 м, прилетевшие с нектаром пчелы выполняют этот танец по-другому. Они сначала делают полукруг размером в несколько ячеек, затем 2-З ячейки пробегают по прямой линии, виляя брюшком из стороны в сторону, а после этого делают уже второй полукруг обратную сторону. Характер танца, как и число колебании брюшка при пробеге по прямой, зависит от степени возбуждённости прилетевшей сборщицы, а следовательно, и от удалённости цветущих растений от улья. Чем дальше источник корма, тем меньше колебаний делает пчела при пробеге по прямой во время танца, выполняя его как бы с большей усталостью. Такой танец, в отличие от кругового, называется виляющим. Танцами пчелы сообщают не только расстояние до источника корма, но и в каком направлении нужно лететь к цветущим растениям. Степень возбуждённости пчелы – танцовщицы (пчелы-разведчицею) передаётся окружающим её пчёлам. Это помогает им найти растения, с которых прилетели “танцовщицы”.

Пчелы, окружающие “танцовщицу”, обнюхиваю её, бегут к летку и вылетают на поиски медоносных растений с таким же запахом, какой издавала пчела – танцовщица. Через некоторое время туда же вновь отправляется и пчела, которая первая нашла этот источник корма. Набрав в зобики нектар и вернувшись в улей, пчелы выполняют такие же танцы, благодаря чему к новому источнику корма вылетает все больше и больше рабочих пчёл, не занятых сбором нектара с других растений. Как только прекратится или сильно уменьшится выделение нектара этими растениями, прекратятся и танцы посещающих их пчёл.

Как пчелы находят дорогу домой к ульям, медоносам – ориентирование пчелы в пространстве

Как пчелы ориентируются во времени и в пространстве?

Цветки различных растений раскрываются в определенные часы, поэтому узнавать время медоносные пчелы могут по «цветочным часам». Вопрос о времени для пчел далеко не праздный и имеет практиче ское значение: пчела может со бирать цветочную пыльцу и нектар только в том случае, ес ли лепестки цветка раскры лись. Чтобы пчела могла рабо тать эффективно, ей необходи мо уметь каким-то образом определять направление на ме сто, богатое нектаром, и время дня, наиболее благоприятное для сбора пыльцы и нектара. О последней функции часто упоминают как о «чувстве времени» у пчел. Строго говоря, чувство времени не имеет непосредственного отношения к проблеме ориентации, но способность ориентироваться в пространстве так тесно связана со способностью ориентироваться во времени, что их разумно рассматривать вме сте.

На чувство времени у пчел впервые обратил внимание в начале века один швейцарский врач, которому каждое утро досаждали пчелы, собирав шиеся на повидле, подаваемом к завтраку в саду на террасе. Прилетели они в положенное время, и когда завтрак был накрыт в доме. После этого врач ежедневно регистрировал по явление пчел на террасе, неза висимо от того, было там со блазнительно пахнувшее по видло или что-нибудь менее интересное для них.

Первые опыты были проведены в конце двадцатых годов. Спинки пчел, чтобы их можно было различать, помечались разной краской. В кормушке, выставленной неподалеку от улья, пчелам ежедневно с 10 до 12 часов предлагали сахарный сироп. Сначала пчелы по мно гу раз на день возвращались к кормушке, но через 6-8 дней усвоили, что прилетать за взятком имеет смысл только в определенное время – в те два часа, когда в кормушке бывает сахарный сироп. Последую щие наблюдения показали, что, где бы ни находилась кор мушка и в какое бы время дня в нее ни наливали сахарный си роп, пчелы обучаются приле тать в нужное место по задан ному расписанию не более чем за 9 дней. Предполагается, что время предъявления сиропа отличается одно от другого не меньше чем на 20 минут. После того как сахарный сироп убирали, пчелы еще несколько дней продолжали прилетать к кормушке в это же самое вре мя, хлопотливо заглядывали во все уголки и, обескура женные, улетали.

Чувство времени у пчел. В трех различных местах в три различные про межутка времени (обозначенные черными рамками) для пчел выставля ли сахарный сироп. Чтобы запомнить время предъявления пищи, пчелам требовалось от 6 до 8 дней.

Такое поведение пчел также связано с биологическими ча сами. Если поместить пчел в лаборатории при постоянных условиях, то время посещения кормушки от этого не изме нится. Не влияет на чувство времени и повышение или по­ нижение температуры: в диа пазоне температур от 18 до 35°С они определяют время практически с одинаковой точностью.

Как и в случае с другими биологическими ритмами, бы ли предприняты попытки про верить, не объясняется ли чув ство времени у насекомых дей ствием ритмических изменений некоторого доселе не известного, очень тонкого, не устраняемого при постоянных условиях в лаборатории фактора окружающей среды (маг нитного или электрического поля, какого-нибудь излучения и т. п.). Но и в недрах Альп, в штольнях соляных копей на глубине 180 метров от поверх ности земли, пчелы безоши бочно узнавали, что наступил час кормления.

С той же целью в Нью- Йорке и Париже оборудовали две совершенно одинаковые лаборатории. Сначала пчел обучили прилетать за кормом в определенное время в Пари же, затем самолетом их отправили в Нью-Йорк. В обеих ла бораториях пчелы содержа лись в одних и тех же условиях. Прибыв на новое место, пчелы отправились к кормушке по парижскому времени, ровно через 24 часа после последней подкормки в Париже. По скольку разница во времени между Парижем и Нью-Йор ком составляет 5 часов, то предполагаемое воздействие гипотетического внешнего фактора должно было бы из менить со сдвигом на 5 часов время вылета пчел. Но этого не случилось.

И снова возникает вопрос: каким образом пчелы находят то место, где установлена кор мушка? Оказывается, для передачи необходимой инфор мации пчелы пользуются не обычайно интересным языком знаков, или языком танца. За это открытие немецкий физио лог Карл фон Фриш получил в 1973 году Нобелевскую пре мию. Экспериментаторы рас ставили вокруг улья 8 корму шек и в одну из них поместили сахарный сироп. В стенке улья прорезали небольшое отвер стие, закрыли его стеклом и принялись наблюдать за поведением пчел.

Рабочая пчела, отправив шаяся на поиски пищи, натал кивается на кормушку с са харным сиропом и тут же воз вращается в улей. Там она «рассказывает» о своем откры тии другим пчелам при помо щи танца, который она испол няет на вертикальных сотах,
фигуру, напоми нающую по форме сплющенную восьмерку. Пчелы, сгру дившись, озабоченно наблю дают за «па» танцующей раз ведчицы. Из этого танца пчелы получают всю необходимую информацию: в каком напра влении обнаружен корм, на ка ком расстоянии от улья и много ли его. Вертикаль на сотах всегда соответствует на правлению на Солнце. Угол между осью «восьмерки» и вертикалью равен углу, заклю ченному между направлением на Солнце и направлением, в котором находится корм. По скольку Солнце каждый час перемещается по небосводу на 15°, ось «восьмерки» также должна поворачиваться отно сительно вертикали, иначе сча стливая открывательница за пасов корма введет своих сосе док по улью в заблуждение. Для того, кто обладает биоло гическими часами, это не про блема. Если после возвраще ния пчелы-разведчицы закупо рить выход из улья и в течение т рех часов не давать рабочим пчелам вылетать за кормом, то можно заметить, что угол между осью «восьмерки», описываемой в танце развед чицы, и вертикалью постепен но изменяется – со скоростью 15° в час. Как только улей сно ва откроют, рабочие пчелы по летят за кормом в правильном направлении.

Был проведен и обратный опыт: пчелу, обнаружившую корм, ловили у кормушки или на цветке и помещали на 3 часа в темную коробку. Выпущен ная на волю, пчела тотчас по летела в правильном напра влении и вернулась в улей, то есть ее биологические часы внесли в угол, образуемый направлениями на Солнце и на улей, поправку на видимое движение Солнца.

Способность пчел опреде лять направление на Солнце не врожденная, а приобретенная, и обучаются ей пчелы посте пенно на протяжении многих дней. Сначала пчела запоминает угол между направления ми на источник пищи и на Со лнце и только позднее обучает ся с помощью биологических часов вносить поправку на ви димое движение Солнца.

Гораздо дольше длится обучение у муравьев, также ориентирующихся по Солнцу, например у лесных рыжих му равьев. Летом и осенью му равьи легко учитывают види мое движение Солнца, а вес ной еще не успевают этому научиться.

Направление на источник пищи указывает ось «восьмерки» (прямая ли ния между петлями), выписываемой пчелой во время танца. Вертикаль на сотах всегда соответствует направлению на Солнце. Угол между осью фигуры и вертикалью равен углу между направлением на источник пищи и направлением на Солнце (по Карлу фон Фришу).

Возможно, кто-нибудь подумает, будто пчелы могут ориентироваться только в яс ную, солнечную погоду, а хму рое небо мешает им не мень ше, чем неопытным туристам. Такое мнение неверно: пчелы легко ориентируются и в пасмурную погоду, когда затяну тое тучами небо освещено не одинаково или где-нибудь в просвете виднеется клочок чи стого неба. Объясняется это тем, что пчелы, как и многие другие беспозвоночные, во спринимают колебания пло скости поляризации света, положение которой зависит от того, где находится Солнце. Таким образом, пчелы обладают связанным с биоло гическими часами тонким ме ханизмом, позволяющим им находить поля цветущих медо носов и возвращаться в улей. Различие между нашим способом ориентации по наручным часам и способом ориентации пчел по Солнцу состоит в том, что мы можем определить только направление север-юг и, уже зная его, решить, в ка ком направлении нам следует двигаться, в то время как стрелка пчелиной «буссоли» всегда указывает насекомым направление полета. Пчелы могут изменить это направле ние, если в новом месте обна ружится большее поле цвету щих медоносов.

Источник. “Биоритмы”. Детари Л. Карцаги В. -М. ; Мир. 1984.с.103-105.

Танцы пчёл. Как пчёлы находят дорогу

Покидая улей или цветы, богатые нектаром, пчела и в том и в другом случае совершает ориентировочный полет над местностью, чтобы лучше ее изучить. Форму же и окраску самих цветов пчела запоминает, когда приближается к ним, а не когда улетает. Доказывает это следующий опыт.

Соорудим из куска стекла и четырех камешков небольшой столик. Положим под него один под другим два разноцветных листа бумаги: сверху синий, снизу желтый. Поставим на столик блюдце с сахарным сиропом и будем ждать пчел.

Как только прилетит первая из них и начнет сосать сироп, верхнюю синюю бумагу выдернем из-под столика – под блюдцем останется только желтая. Пчела насытится и, сделав круг над «столовой», полетит в улей.

Пока она летает, положим оба листа бумаги рядом под стеклом и над каждым поставим по блюдцу, но без сиропа. Пчела вернется и без колебаний сядет на синюю бумагу и здесь станет искать сироп. Желтую оставит без внимания.

А ведь когда пила она сироп и улетала, под ней была желтая бумага! Лишь садилась пчела на синюю. Значит, в это время и запомнила, как выглядит сахарница.

Покидая улей, пчела запоминает его местоположение. Вертикальными кругами летает некоторое время перед летком, повернувшись головой к нему. Если в ее отсутствие передвинуть улей, то, вернувшись, пчела будет искать его там, где он стоял прежде. Если же его просто повернуть летком в другую сторону, пчела опустится на стенку улья, обращенную туда, где леток был раньше. Станет бегать по этой стенке. Потом лишь, повернув за угол, найдет дверь своего дома.

Пчелы запоминают ориентиры и на пути от улья к медоносам. Однажды сделали такой опыт. На заброшенном аэродроме поставили улей, а вокруг соорудили искусственный пейзаж. Когда пчелы к нему привыкли, ту часть «ландшафта», вдоль которой они летали к кормушкам, передвинули в сторону, не нарушая, однако, прежнего соотношения предметов. Пчелы полетели новой, ложной дорогой: вдоль тех же ориентиров, к которым привыкли. Но поскольку теперь они уводили в сторону, то в конце этой дороги пчелы заблудились.

Затем блюдце с сахарным сиропом поставили на некотором расстоянии перед летком. Пчелы к нему привыкли. Тогда блюдце перенесли немного в сторону, вправо от улья. Пчелы, насосавшись сиропа, полетели от кормушки сначала прямо, в том же направлении, как и прежде. Пролетели приблизительно такое же расстояние, которое раньше разделяло улей и блюдце, и стали искать там дом, выписывая в воздухе круги и пируэты.

Даже когда блюдце переносили за улей (а прежде оно стояло перед ним), они летели старым курсом и только удалялись от улья. Видно, в этих случаях срабатывала механическая память: насекомые привыкли летать от кормушек в определенном направлении и на определенную дистанцию. Запомнили и то и другое и механически следовали привычке, не сверяясь с показаниями своего компаса. Но когда уже чувствовали, что заблудились, то, полетав кругами в конце заученной дистанции, вдруг прямиком и без колебаний устремились к улью и быстро его находили.

Вот это и поразительно! Кроме хорошей памяти, есть, значит, у пчел какое-то несвойственное нам чувство, которое в нужную минуту безошибочно наводит их на цель. Одно время думали, что в таких случаях пчелы ориентируются по наиболее заметным приметам близкого к горизонту ландшафта.

Но в 1949 году Карл Фриш доказал, что пчелы находят указатели курса не на горизонте, а на небосводе. Если есть на небе хотя бы маленький просвет в тучах и даже если его совсем нет, пчелы все равно знают, где солнце, а по нему, по солнцу, найдут дорогу домой. Благодаря поляризованному свету пчелы не блуждают в дебрях трав и лесов.

Давно уже физики установили, что свет представляет собой определенный вид электромагнитного излучения. Световые волны колеблются не в одной какой-нибудь плоскости, а в бесчисленном множестве взаимопересекающихся плоскостей. Линией их пересечения служит направление луча. Когда солнечный свет отражается от блестящей поверхности, от воды, скажем, или зеркала, значительная часть световых волн начинает колебаться лишь в одной какой-нибудь плоскости. Свет, как говорят, поляризуется. Процент поляризованного света зависит от величины угла между падающим лучом и отражающей его поверхностью.

Солнечный свет поляризуется и когда пробивается сквозь мельчайшие частички веществ, парящие в атмосфере (некоторые облака тоже действуют как поляризаторы). В различных частях неба, на разном расстоянии от солнца, процент поляризованного света неодинаков. Когда солнце перемещается, эти разнородные поля поляризации следуют за ним, сохраняя свое взаимное расположение по отношению к солнцу.

Небо для глаз, которые видят поляризованный свет, покрыто как бы пятнами разной световой интенсивности. Запомнив их порядок, всегда можно узнать, в какой стороне неба солнце, даже если самого светила не видно. По маленькому просвету в тучах глаза-поляроиды могут определять стороны света: где юг, где север, а где запад.

Мы, к сожалению (или к счастью!), никаких пятен на небе не видим. Глаза наши на такое не способны, если только не вооружены специальными очками или приборами-поляроидами. Принцип действия поляроидов очень прост: как узкая щель, пропускают они только те световые волны, которые колеблются в плоскости, параллельной этой щели.

У пчел другие глаза: они отбирают из световых лучей, рассеянных в поднебесье, только поляризованные в определенных плоскостях. Поэтому даже в пасмурный день пчелы знают, за каким облаком прячется солнце. Для них это очень важно. Ведь пчелы ориентируются по солнцу.

Есть ли на свете образованный человек, который не слышал о танцах пчел? Пчелы танцуют в ульях, сообщая определенными фигурами своих «па» о богатых находках – о цветах, полных сладкого нектара. Другие насекомые в улье, глядя на эти танцы, получают исчерпывающую информацию о местоположении медоносов и летят к ним.

Танцы бывают двух видов: круговые и виляющие (не считая вихревого, который побуждает рой к вылету из улья).

Когда пчела найдет поблизости от дома (не более чем в ста метрах) цветы, богатые нектаром, то, прилетев в улей, танцует на сотах: бегает кругами. Круг налево, потом разворот и круг направо. Земляки ее окружают, возбужденно следуют за ней, обнюхивают, касаясь брюшка усиками.

На языке пчел круговой танец означает: «Нашла много пищи поблизости от улья». Где нашла, в какой стороне и на каком расстоянии, этот танец умалчивает. Дополнительным разъяснением к нему служит лишь запах цветов, унесенный на брюшке, поэтому пчелы и обнюхивают разведчицу. Затем вылетают из улья и ищут во всех направлениях цветы с запахом, который разведчица принесла с собой в улей.

Более полную информацию о результатах разведки представляет виляющий танец. Назван он так потому, что, исполняя его, пчелы виляют из стороны в сторону брюшком. Не все время виляют, а только когда бегут по прямой линии, соединяющей два полукольца восьмерки (фигура этого танца напоминает восьмерку).

Чем больше взмахов брюшком, тем дальше медоносы. Если пчела-разведчица, исполняя виляющий танец, виляет брюшком приблизительно пятнадцать раз в секунду, то лететь за взятком надо около километра. Когда она указывает большее расстояние, то танцует медленнее, и естественно поэтому, что за один прямолинейный пробег совершает больше виляний в секунду. В среднем увеличению дистанции на каждые 75 метров соответствует одно лишнее виляние в секунду.

Но главную информацию о расстояниях до найденных медоносов содержат другие элементы, или «па», пчелиного танца.

Если пчела, танцуя, за пятнадцать секунд описывает в ту и другую сторону девять-десять полных кругов (а точнее: делает девять-десять прямолинейных пробегов, сопровождающихся вилянием брюшком), пища в ста метрах от улья. Если полных циклов за это же время шесть, речь идет о расстоянии в пятьсот метров. Четыре с половиной круга соответствуют одному километру, а два – пяти.

Один вольт в какую-либо сторону на пчелином языке означает расстояние в десять километров.

В разных книгах и руководствах о пчелах указывают нередко весьма неодинаковые цифры танцевальных пробегов пчелы и соответствующих им расстояний. Приведенные мной цифры взяты из последней книги Карла Фриша «Из жизни пчел».

Встречный ветер замедляет темп танца, а попутный, наоборот, ускоряет его. Расстояние до цели пчелы определяют ценой усилий, которые они затрачивают, чтобы добраться до нее. Когда приходится лететь против сильного ветра, то, вернувшись в улей, танцем своим они рассказывают о расстоянии больше действительного. И наоборот, когда до медоносов можно добраться с резвым попутным ветерком, дистанция, указанная в этом случае, будет меньше действительной.

Доктор Эш из Мюнхена, ученик Карла Фриша, установил, что пчелы, исполняющие виляющий танец, передают также дополнительную информацию о расстоянии до медоносов и жужжанием своих крыльев (вернее, вибрацией грудной мускулатуры крыльев, так как сами крылья при этом неподвижны). Эти сигналы «напоминают трескотню велосипедного мотора». Если «мотор» гудит примерно полсекунды, то до цветов, богатых нектаром, 200 метров. И чем громче его трескотня, тем выше качество найденной пищи.

Теперь пора сказать, как пчелы информируют друг друга о направлении, ведущем к цели. Случается, что танцуют они у летка, на горизонтальной поверхности. Тогда прямолинейная часть виляющего танца, линия, соединяющая два полукруга восьмерки, всегда обращена в сторону найденной пищи. Танцующая пчела по прямой всегда бежит туда, куда надо лететь. Пчелы, окружающие танцовщицу, запоминают угол между направлением на цель, показанным у летка, и солнцем на небе и летят за взятком, сохраняя этот угол.

Это когда пчелы танцуют под открытым небом, видя солнце над головой или хотя бы маленькое пятнышко голубого небосвода. Ну а как указывают они необходимый для правильной ориентации солнечный угол в улье, в полной темноте?

Природа нашла очень остроумный выход из этого затруднительного положения. В улье, где солнца не видно, его условно заменила сила, действующая и в темноте, – притяжение земли! Гравитационный вектор как бы символизирует стрелку компаса, направленную с юга на север.

Если пчела, танцуя, бежит по соту в прямолинейной части танца головой вниз, значит, за пищей нужно лететь в сторону, противоположную солнцу. Когда бежит, виляя брюшком, головой вверх, там цель, где солнце. Если прямая танца отклоняется от направления силы тяжести под тем или иным углом, полет должен быть направлен под таким же углом к солнцу.

В одном из опытов пчелам приходилось лететь за взятком вокруг высокого горного отрога, преодолеть который прямым перелетом они не могли. Путь был окольный, но в танце пчелы указывали прямое направление – от улья через хребет к цветам с нектаром. Как насекомые, смотревшие на танец, могли понять, что лететь в данном случае надо не прямой дорогой, указанной в танце, а вокруг хребта?

Установлено, что высоту цели над землей пчелы своими танцами указать не могут. Кормушки с сиропом привязывали к макушке радиомачты, прямо под ней стоял улей. Пчелы-разведчицы вскоре нашли сахар на мачте, но рассказать о своей находке другим пчелам им не удалось. Они танцевали и так и эдак, во всех направлениях бегали виляющей походкой, но несвязная эта «речь» только вводила в заблуждение соотечественниц.

Пчеловодство выходного дня

Кто владеет информацией, тот владеет ситуацией!

Навигация пчёл

Вопрос о том, каким же образом пчёлы находят своё гнездо, ориентируются на местности, получают и используют информацию о месте нахождения корма, пчёл, осуществляющих патрулирование, нового жилища при роении и в других случаях, требующих навигации, является исключительно важным как с точки зрения теории, так и с точки зрения практики.

В древности греки и римляне считали, что пчёлы могут издалека находить дорогу в своё жилище благодаря инстинкту.

Современная наука трактует навигацию пчёл как визуальный облёт местонахождения гнезда, местности в радиусе 5 км и затем сравнение видимой части местности (объектов) с запомненными данными. На этой основе пчёлы находят дорогу к гнезду, корму и прежнему местонахождению гнезда при перевозке на расстояние менее 5 км.

Анализ поведения пчёл в различных случаях, а также анализ научных данных, а точнее их отсутствие позволили мне выступить с иным объяснением сущности процессов при навигации пчёл и найти объяснение ранее труднообъяснимым фактам их поведения.

Все пчеловоды многократно наблюдали облёт пчёл. В это время каждая пчела не летает вокруг улья, а “останавливается” головой к летку и некоторое время находится неподвижно на одном месте. Что она делает? Она “записывает”, если хотите, запоминает свои координаты в геомагнитном поле земли. Что это ей даёт? Это даёт ей возможность во всех случаях, т.е. независимо от того, как она попала в данную точку, отстоящую не более 5 км (это можно объяснить как “техническую” дальность системы геомагнитной навигации пчёл), вернуться к своему гнезду.

Кто наблюдал и где описана техника выполнения облёта пчелой местности в радиусе 5 км? А ведь это площадь более 75 кв. км. На какой высоте, под каким углом зрения и с какой разрешающей способностью выполняет этот облёт каждая особь? Никто и нигде не наблюдал этого, потому что такого не существует в природе. А если учесть, что пчёлы живут и в дремучем лесу, то получается вообще абсурд.

Вспомните первый день кочёвки. Уже через небольшой промежуток времени после постановки улья пчёлы начинают приносить нектар и пыльцу. Когда, на какой высоте, и на какой скорости они успели облететь 75 кв. км? Пчёлам было достаточно облететься у летка, чтобы записать координаты и начать работу.

Отодвиньте улей на 1 м в сторону, а на его место поставьте пакет с рамками из другой семьи, который по всем параметрам совершенно не похож на отодвинутый улей. Где соберутся лётные пчёлы к вечеру? Правильно в пакете.

А знаменитое разделение семьи на пол-лёта. Вы сдвигаете улей на несколько десятков сантиметров в сторону и симметрично ставите другой улей. Почему все пчёлы не полетят в визуально-знакомый родной дом, а разделятся примерно пополам? Да потому, что система геомагнитной навигации вывела пчёл на место, где раньше был леток с точностью до нескольких сантиметров (такова точность геомагнитной навигационной системы пчёл), а затем они по другим признакам ищут для себя гнездо.

С этой позиции можно объяснить физическую сущность передачи информации в ходе выполнения танцев пчёл. Пчёлы, повторяющие танец разведчицы, записывают координаты участка, найденного ею.

В прошлом году я поставил пчёл в двухстах метрах от посева гречихи, но между точком и посевом проходила ЛЭП 10 000 кВ. И, ни одна пчела не полетела на гречиху. Почему? Да потому, что на систему геомагнитной навигации пчёл влияла ЛЭП.

Если фотографировать местность с апреля по сентябрь, то визуально она будет очень сильно меняться. Значительная смена ландшафта может произойти за время жизни одного поколения пчёл. Что им делать? Облётываться повторно? Когда, по каким признакам?

Вспомните большие колхозные пасеки из стоящих в несколько рядов совершенно одинаковых ульев или ульи в павильонах и на больших тракторных прицепах, где даже пчеловод ориентируется только по номеру на корпусе, и вы согласитесь с моими выводами.

Когда пчеловод перемещает ульи на пасеке в случае необходимости? После сырой, дождливой погоды. Леток он засыпает мокрой травой для задержки выхода пчёл и стирания информации.

В литературе имеются данные, что в старину пчеловоды искали место под точок и ульи с лозой. Да и сейчас каждый пчеловод знает места на пасеке, где семьи, несмотря на полную замену и пчёл и маток, постоянно слабеют и погибают, в то время когда другие вокруг процветают.

Какова же практическая ценность данного объяснения ориентации пчёл в природе?

Правильное понимание сущности навигационного процесса позволит избежать ошибок при размещении пасек на местности, а ульев на пасеке.

Поможет грамотно разрабатывать практические методы пчеловождения, связанные с навигационными процессами.

Учитывать все искусственные и естественные источники помех и, таким образом, избежать неоправданных потерь.

А.М.Корзун, Тульская обл.

Американский учёный-пчеловод К.Фриш утверждает, что пчела различает некоторые цвета. У неё хорошо развито зрение, и она ориентируется по Солнцу. Наблюдая за поведением пчёл, заметил, что цвета они различают, а в отношении ориентировки по Солнцу я с ним не согласен. Вот мои доводы.

Проще всего предположить, что пчела, как человек и животное, для ориентировки использует зрение. Ночью в полной темноте она теряет такую возможность. Но тогда почему же пчела днём при ярком солнце, возвращаясь в свой леток и гнездо, не находит их, если улей отодвинуть в сторону всего на 50-70 см, или вместо привычного летка открыть другой – выше или ниже прежнего. Ведь улей не замаскирован и хорошо виден, а глаза у пчёл не завязаны. Если бы пчёлы ориентировались на местности с помощью зрения, то они легко бы увидели, что их улей сдвинут всего лишь на полметра, и сразу бы нашли его. Но этого не происходит. И только когда они подключат к поиску своего пропавшего жилища другие органы чувств – обоняние или зрение – находят своё гнездо.

Такая привязанность пчёл к месторасположению жилища давно замечена пчеловодами. И они успешно её используют. Например, чтобы подсилить слабую семью, пчеловоды просто меняют местами ульи. Улей с сильной семьёй ставят на место слабой и, наоборот, улей со слабой семьёй ставят на место сильной. Тогда все лётные пчёлы из сильной семьи, ничего не подозревая, свободно попадают в улей со слабой семьёй, передают свою ношу её пчёлам, обслуживающим соты и расплод, а после работы вечером, вернувшись с последнего полёта, спокойно размещаются на ночлег в другом гнезде, как в своём родном, усиливая тем самым слабую семью.

Размышляя над этими вопросами и фактами, я пришёл к выводу, что пчела при полёте за взятком, возвращаясь обратно, ориентируется по магнитному полю Земли. Рассмотрим этот вопрос подробнее.

Согласно многочисленным наблюдениям и законам физики все движущиеся в воздухе тела электризуются. Точно так же в результате трения с ионизированными частицами воздуха и пыли электризуется и летящая пчела. Кроме того, её тело, как и любое физическое тело, состоит из молекул и атомов и имеет огромное число свободных электрических зарядов в виде свободных электронов, положительных и отрицательных ионов (катионов и анионов), которые по закону электромагнитной индукции во время полёта пчелы в магнитном поле Земли перераспределяются на её теле. Таким образом, оно при полёте превращается в движущуюся электрически заряженную частицу довольно внушительных размеров по сравнению с массой и размерами элементарных частиц, при этом разноимённые заряды сосредотачиваются на его противоположных частях. Пчелу во время полёта можно сравнить с движущимся в магнитном поле Земли электрически заряженным телом с двумя электрическими полями – положительным и отрицательным. В физике их называют диполями. При полёте на северо-запад или северо-восток передняя часть пчелы (голова и часть туловища) будет заряжена отрицательным зарядом (согласно правилу левой руки), а задняя её часть (брюшко) будет обязательно иметь положительный заряд. При полёте в обратном направлении (на юго-восток или юго-запад) заряды в теле пчелы перераспределяются в обратном порядке. При полёте строго на восток или запад наблюдается наибольшее перераспределение зарядов в теле пчелы. Но в этом случае они сосредоточатся уже по бокам насекомого, их заряд будет зависеть от направления полёта: при полёте пчелы на восток на её левом боку сосредоточатся свободные электроны и отрицательные ионы, а на правом только положительные ионы, т.е. левый бок пчелы, обращённый к северу, будет заряжен отрицательно, а правый, обращённый к югу, – положительно. При полёте на запад заряды перераспределяются наоборот. Обратите внимание – северная часть тела пчелы при полёте всегда электризуется отрицательными зарядами, а южная – положительными.

В доказательство вышесказанного приведу пример реагирования пчёл на приближение грозовой тучи к пасеке. Насекомые сразу же прекращают сбор нектара и с гулом возвращаются домой так стремительно, что некоторые залетают в чужие ульи, попадающиеся на пути их полёта. И никакая охрана летков уже не действует. Во время грозы пчёлы беспрепятственно могут войти в любое гнездо. Это явление можно объяснить только тем, что при приближении грозового облака к пасеке вокруг неё электростатическое поле становится настолько сильнее электромагнитного поля Земли, что пчёлы теряют ориентацию. Наблюдается подобие магнитной бури при сильных вспышках на Солнце, когда стрелки компаса на кораблях, особенно в приполярных морях, перестают указывать строго на север и юг, и корабль теряет ориентацию по компасу.

Еськов в статье “Низкочастотные электрические поля и поведение пчёл” приводит примеры взаимодействия пчелы с электромагнитными полями высоковольтных линий электропередач (ЛЭП), электромагнитными полями мощных электростанций, электростатическим полем грозовой тучи, электромагнитным полем грозового разряда, поведения пчёл при приближении грозового фронта. Многие его доводы подтверждают справедливость вышеприведённых мной примеров поведения пчёл в магнитном поле Земли и влияния на них электромагнитных и электростатических полей.

При полёте пчелы в магнитном поле Земли действуют всё тот же закон электромагнитной индукции, открытый Фарадеем ещё в XIX в., и всё та же сила Лоренца, отклоняющая любую движущуюся в магнитном поле заряженную частицу. А всякий электрический заряд при движении в магнитном поле создаёт вокруг себя изменяющееся и движущееся вместе с зарядом вихревое магнитное поле. Летящая пчела представляет собой движущийся диполь, вокруг которого создаются два движущихся вихревых поля, имеющих противоположные направления силовых магнитных линий. Таким образом, летящую пчелу можно сравнить с движущейся в пространстве магнитной стрелкой компаса или с движущимся компасом, стрелка которого всё время показывает одно и то же направление – с юга на север, как бы мы ни поворачивали корпус компаса. Насекомое, взаимодействуя своими вихревыми полями с магнитными силовыми линиями Земли, подобно компаса ощущает направление своего полёта за счёт силы Лоренца, действующей на её заряженное тело. Если пчела летит вдоль силовых линий магнитного поля Земли, т.е. строго на север или юг, то она в это время не ощущает ни какого изменения в пересечении магнитных силовых линий. Так как по закону электромагнитной индукции перераспределение внутренних зарядов будет стремиться к нулю, и на пчелу будет действовать меньшая отклоняющая сила. Если же пчела будет лететь под углом к силовым линиям магнитного поля Земли, то это взаимодействие будет ощущаться ею тем больше, чем больше будет этот угол. Самые большие магнитные силы действуют на пчелу, когда она летит строго на восток или запад, и она ощущает их так же, как человек ощущает встречный ветер в безветренную погоду при быстрой езде на велосипеде или открытом автомобиле. Назовём это явление электромагнитным ветром.

Пчелу во время полёта можно сравнить с самолётом, управляемым автопилотом по радиомаяку.

Пчеловодами замечено, что пчёлы в дупле или в обычном улье, застраивая пустое пространство сотами, строят их, располагая плоскость строго по магнитным силовым линиям Земли, т.е. в направлении с юга на север. Был случай, когда я при откачке мёда забыл поставить откачанную рамку в улей, который стоял летком и плоскостью рамок в направлении на северо-восток. Но пчёлы новые соты отстроили не в направлении на северо-восток, вдоль пустого пространства между рамками, что было бы логично с точки зрения человека, а оттянули три “языка” сотов своей плоскостью под углом к плоскости рамок улья, но строго в направлении с юга на север параллельно друг другу.

Сопоставляя вышеуказанные факты, я сделал вывод, что пчёлы ориентируются не по окружающим предметам и Солнцу, а по магнитному полю Земли, так как силовые линии магнитного поля Земли не перемещаются относительно поверхности Земли, а вращаются вместе с земным шаром, тогда как видимое местоположение Солнца относительно Земли равномерно изменяется. Поэтому при установке ульев в саду ориентирую их летками и плоскостью рамок строго на юг, а летом на кочёвке в поле – строго на север. При такой ориентировке продуктивность пасеки увеличивается от 30 до 40%, а пчела тратит меньше времени и усилий на поиски дороги к дому. Её труд становится более производительным и продуктивным.