ЗАГАДОЧНЫЙ МИР ПЧЕЛ (ВМЕСТО ПРЕДИСЛОВИЯ)
Медоносную пчелу считают одомашненным животным, хотя, появившись на Земле гораздо раньше человека, она практически не подверглась его влиянию. Дикие пчелы, почти уже не встречающиеся в наших лесах, и культурные, одомашненные, неразличимы. Пчелы терпимо относятся к человеку и, посаженные в ульи рядом с его жилищем, обычно не слетают в лес. Такое поведение весьма загадочно, ведь хозяин, казалось бы, не делает ничего полезного для своих питомцев. Напротив, подвергает их всевозможным испытаниям: беспокоит летом, а иногда и зимой, отбирает запасы меда, бесконечно совершенствуя технику пчеловождения, то разъединяет, то объединяет семьи, пересаживает в ульи всевозможных конструкций, «выдаивает» от них не только мед, но и…яд, маточное молочко (по 0,5 кг с улья!). Нашлось применение и прополису, ставшему новой «панацеей» в нашем мире, из которого так и не уходят болезни.
Медоносную пчелу считают одомашненным животным
Пчеловоды произвольно меняют маток, уничтожают личинок и куколок трутней, считая их «дармоедами», наконец, по своему желанию перевозят ульи на всех видах транспорта и устанавливают на новых местах в надежде получить еще не виданные медосборы.
И пчелы, не огороженные забором, не посаженные на цепь, не запертые в сараи, абсолютно не нуждающиеся в заботе человека, так как пищу и воду «умеют» прекрасно добывать сами, все это терпят, хотя могут, образовав рой, сняться и стремительно исчезнуть в любом направлении.
Эта удивительная терпимость пчел к человеку, ежегодно снимающему с них обильную медовую дань, по-видимому, и создала у него иллюзию их одомашненности. Однако достаточно найти даже в самом глухом лесу дупло с дикими пчелами и пересадить из него пчел в улей на непривычные для них рамки, как они все равно проявят удивительную покладистость, приживутся и будут спокойно выдерживать отнюдь не легкий надзор пчеловода и с каждым годом все более основательные поборы.
В чем же дело? В неспособности ли пчел покинуть свое потомство — личинок и куколок — или в особой «миссии» пчелы, еще не осознанной человеком из-за его довольно путаных отношений с живой природой? Так это или иначе, но неоспоримо одно: медоносные пчелы занимают действительно необычное положение в мире живых существ.
Их видовой состав крайне небогат — всего четыре вида (собственно медоносная, известная каждому, и три другие, обитающие в Юго-Восточной Азии). Вероятно, существовало какое-то препятствие, затруднившее на ранних этапах эволюцию пчелы и ее расселение по земному шару. Целые континенты с богатейшим набором животных и растений — такие, как Америка, Австралия, не знали медоносных пчел вплоть до их завоза туда европейцами.
Не в том ли дело, что отношения пчел с окружающим миром, где каждый «кого-то ест», основаны на совершенно ином принципе. Пчела никому не наносит ущерба, никому не причиняет вреда, никого не ест, наоборот, сама служит домом и пищей немалому числу паразитов, да и человек не избежал соблазна систематически отбирать ее кормовые запасы.
Пищу пчел — нектар и пыльцу — можно назвать добровольной данью растения, благоухающей платой за содействие в самом главном и сокровенном для вида — переносе пыльцевого зернышка, которое вызовет к жизни новое, возможно, еще более гармоничное поколение.
Эти удивительные отношения сотрудничества, вероятно, и порождают ту непередаваемую атмосферу одновременно труда и покоя, поэзии и деловитости, которая окружает человека, попавшего на пасеку.
Они ждут нашего внимания
Мы создаем искусственные сложные системы, разрабатываем теорию «игр», чтобы научиться все более эффективно управлять своим обществом, но не можем не поражаться тому, как управляется лучшая живая модель общества — семья пчел, достигшая эволюционного равновесия миллионы лет назад. Достойно восхищения и то, как пчелам удалось «решить» множество других проблем, связанных с общественным укладом жизни в условиях крайне ограниченного пространства. Например, проблему хранения больших запасов углеводистого и белкового корма, их защиты от микрофлоры и вредителей.
Пытаясь объяснить удивительные явления в жизни этих насекомых, мы часто используем термин «инстинкт», но и он, к сожалению, лишь означает еще непознанный механизм, а потому просто красиво прикрывает очередную брешь в наших знаниях.
Человека, которому посчастливилось более близко наблюдать либо изучать жизнь общественных насекомых, не покидает острое ощущение того, что мы еще недостаточно глубоко проникли в мир шестиногих тружеников, хотя и встречаем их повсюду: редкий участок суши не обследуется ежедневно муравьями, редкий цветок ускользает от внимания пчелы.
Понять и прочесть их язык, расшифровать тонкости замысловатых химических технологий изготовления таких чудодейственных продуктов, как мед, перга, познать пути управления аппаратом наследственности и сроком самой жизни, найти ключи к гармонизации труда всего сообщества — нелегкая, но благодарная задача исследователя. Пока таких исследователей еще немного, однако объект чрезвычайно интересен и многообещающ. Внимание человека к медоносной пчеле окупится сторицей: не только медом, воском и другими продуктами, но и, возможно, новыми взглядами на природу, не исключено, что и на самого себя.
ГЕРОНТОЛОГИЧЕСКАЯ СЛУЖБА У ПЧЕЛ
ДОЛГОЖИТЕЛИ В УЛЬЕ
(Заветы средневековья. — Красота на службе эволюции. — О чем говорят цифры?)
На симпозиуме по апитерапии (Апитерапия — лечение пчелиным ядом и другими продуктами пчеловодства) в Испании в 1974 году известный испанский исследователь медоносных пчел профессор Г. Фолч процитировал средневековый трактат, в котором утверждалось, что выполнение четырех обязательных условий рождает чудо. «Смотри, — поучал трактат, — на струящуюся воду, трепещущую зелень листьев, любуйся прекрасным лицом и пей пчелиный мед». Под «чудом» автор трактата понимал особую ясность и крепость духа, здоровье, вдохновенную сосредоточенность, склонность к прозрению высоких истин. Так, уже в средневековье центральной категории эстетики — прекрасному — отводилась немалая роль в укреплении и сбережении здоровья человека.
Долгожители в улье
Впрочем, разве появился бы человек раньше цветочного обрамления земли и развилась бы его утонченная психика в условиях однообразных форм и красок? Мы всегда страдаем, когда оказываемся среди унылого однообразия построек, воздвигаемых собственными руками, опустошенной и изуродованной земли, и безотчетно стремимся к гармонии линий и цвета, ритмическим звукам, композициям приятно пахнущих веществ.
Пчелы старше нас, людей, и больше, чем другие насекомые, «потрудились» над внешним оформлением мира, результатом чего и явилось чудо эволюции — цветы.
Почему же в трактате к важной роли совершенных форм и ритмов относится еще и пища — мед? Неужто пища пчел так же гармонизирована, как и их постройки и танцы, цветы нектароносных растений, но, очевидно, уже на ином, химическом уровне?
Мед как пища не был создан для человека, но царь природы приобщился к нему в очень отдаленные времена, и с тех пор за медом сохраняется стойкая репутация средства, способствующего восстановлению психического и физического здоровья людей.
В чем же исток этого не поколебленного тысячелетиями мнения?
С химической точки зрения мед представляет собой переработанный нектар растений, само же слово «нектар» в переводе с греческого означает «напиток богов», а он, согласно легенде, даровал бессмертие.
Нектар – напиток богов
Как же сказывается постоянное потребление нектара и меда на пчелах, а также на обслуживающем их человеке? О пчеловодах сложилось стойкое мнение, что они и живут подольше, и болеют пореже, чем люди других профессий. Если мы па минуту примем «указания» упомянутого выше трактата, то увидим, что пчеловод выполняет постоянно по крайней мере два условия, порождающие «чудо»: любуется растениями, причем наиболее совершенной их частью — цветами, и, конечно, в том или ином виде ест мед. Пчеловоду «везет» и в другом — обычно он размещает свои пасеки возле ручьев и речек, невольно следуя и третьему условию — смотреть на текущую воду. Так, ухаживающий за пчелами человек благодаря своей профессии находится в постоянном контакте с дарующими силами природы.
Академик Н. В. Цицин, заинтересовавшись факторами, укрепляющими здоровье пчеловодов, высказал свои соображения в журнале «Наука и жизнь». По его мнению, весь секрет в том, что пчеловоды систематически потребляют пыльцу.
Пыльца растений, превращенная пчелами в пергу, — непременный продукт пчеловодства, в небольших количествах она постоянно присутствует и в меде. В улье легко встретить целые участки сотов, сплошь заполненные этим кормом. Действительно, данные науки подтверждают, что пыльца обладает многими необычными биологическими свойствами и ее положительное влияние на здоровье неоспоримо.
На самих же пчел продукты их жизнедеятельности влияют самым чудодейственным образом. Оказалось, что пчелы способны регулировать продолжительность своей жизни.
Пчелиный век отдельной рабочей особи летом совсем недолог: 5—7 недель. Надо сказать, что на этот срок прямо не влияет интенсивность внутриульевых работ. К такому выводу я пришел, сделав расчет по формуле, которую вывел для анализа факторов наивысшей продуктивности семей пчел («Пчеловодство», 1980, №7). Формула позволяет определить среднюю продолжительность жизни отдельной пчелы в улье как функцию двух других параметров — общей численности семьи и среднесуточной яйценоскости ее матки.
Все эти величины оказались связанными между собой. Если обозначить буквой А — общую численность семьи пчел, Я — среднесуточную яйценоскость ее матки, а П — среднюю продолжительность жизни пчел, то общую численность семьи можно выразить, как А = Я×П, то есть произведение среднесуточной яйценоскости матки на среднюю продолжительность жизни пчел. Последняя, в свою очередь, определяется через два других параметра: П = А/Я.
Выведение этой формулы позволило вовлечь в анализ обширный опубликованный материал, поскольку и численность семьи пчел, и яйценоскость матки — обычно замеряемые параметры во всех исследованиях, связанных с практикой и теорией пчеловодства.
После анализа данных, полученных многими исследователями в разные годы, мне удалось установить довольно неожиданный факт: средняя продолжительность жизни летних пчел вне зависимости от породы и степени загруженности семьи колеблется в крайне незначительных пределах — между 37 и 40 днями.
Даже в тех семьях, которые из-за отсутствия взятка не вели работ ни по строительству новых сотов, ни по переработке нектара в мед, продолжительность жизни пчел не возрастала. На практике это создавало проблему наращивания особо сильных продуктивных семей к медосбору, поскольку, достигнув определенного потолка численности, семьи дальше уже не росли.
Известный исследователь экологии медоносных пчел А. М. Ковалев назвал эту фазу в развитии семьи «мираж роста»: дальнейшее увеличение живой массы на каком-то уровне уравновешивается высокой смертностью ранее рожденных поколений.
Однако для каждой пчелиной семьи наступают определенные моменты, когда срок жизни, отведенный летней пчеле, резко увеличивается. Прежде всего так бывает в семье, лишенной матки. Если пчел пометить специальной краской и вести систематический учет меченых, то через некоторое время без труда можно будет обнаружить особей, проживших по 150—200 дней и больше, то есть практически в 5—6 раз дольше обычного летнего срока.
Удлиняется жизнь пчел и в семье, настроившейся роиться, но самое главное и интересное — в семье, которая готовится к зимовке. В средней полосе нашей страны она длится полгода, и летние пчелы, сохранив и зимой свою «короткоживучесть», через полтора месяца все бы вымерли. Пчелиный род исчез бы с лица земли в первую зиму, оставив нас без меда, пыльцы и других чудесных продуктов. К счастью, этого не происходит, и улей, весной выставленный из зимовника или освободившийся от снега, немедленно подтвердит жизнеспособность своих обитателей, высыпающих на леток в ответ на малейшее постукивание по стенкам их жилища.
Пчелы, идущие в зиму, проживают 6—7 суровых месяцев и еще целый месяц вовсю трудятся на благо колонии. Выходит, зимние пчелы оказываются в 5—7 раз долговечнее летних.
Овладей человек аналогичным механизмом, он смог бы продлить свою жизнь до 350—400 лет при условии расчета, основанного на том, что летняя 40-дневная Жизнь пчелы — норма, а зимняя 200-дневная — особое «достижение». Отметим пока как факт большую продолжительность жизни зимних пчел и постараемся понять, почему они живут столь долго, а летние «сгорают» в течение каких-нибудь 40 дней, так зачастую и не встретив своего хозяина-пчеловода?
Можно, конечно, предположить, что пчелы кормят своих осенних сестер, когда те находятся в личиночной стадии, какой-то особой пищей, которая и вызывает «чудо долголетия».
Но дело, оказывается, не только в пище… Если семья, например, утратит матку еще задолго до осени и не может вырастить по этой причине нового «специального» поколения зимних пчел, она все равно способна нормально перезимовать.
Тут, уж, действительно, есть чему удивиться: обреченные на короткую, практически месячную жизнь летние пчелы, пробыв некоторое время в улье, готовящемся к зимовке, как в волшебной сказке, обретают способность жить в несколько раз дольше.
Чтобы лучше понять этот феномен, ученые решили вновь прибегнуть к краске и, пометив пчел с разным исходным возрастом, стали наблюдать за их дальнейшей судьбой в семье. Результаты были ошеломляющими: вне зависимости от исходного возраста и, следовательно, от степени предварительной изношенности, все пчелы обретали способность прожить большой срок.
Неужто пчелы владеют секретом «живой воды», полностью обновляющей организм, когда нет возможности вырастить новых «свежих» пчел?
Приходится признаться, что мы еще не в состоянии ответить на все вопросы, связанные с этой, естественно, очень интригующей человека темой. Нам придется лишь очертить тот круг известного, внутри которого следует искать причины столь сказочных перевоплощений.
Обратимся к опытам знаменитой швейцарской исследовательницы биологии пчел Анны Маурицио (1955), которая внесла чрезвычайно большой вклад в выяснение этого вопроса. Маурицио усмотрела четкую зависимость в семьях медоносных пчел: продолжительность жизни особей всегда резко сокращается, когда они заняты интенсивным кормлением личинок и связанным с этим продуцированием молочка, и возрастает в отсутствие этих работ. Однако требуется соблюдение одного важного условия: обильного снабжения семьи белковым кормом — пыльцой. Итак, снова пыльца.
Приходится вновь отдать должное и мыслям академика Н. В. Цицина и, возможно, вспомнить легендарного пустынника, питавшегося только цветочной пыльцой. Согласно преданию, он также был долгожителем-рекордсменом.
Пустынник ел только пыльцу и прожил очень долго
Можно, конечно, допустить, что пчелы, переваривая разнокачественную по составу пыльцу в сравнительно унифицированное по содержанию главных пищевых компонентов молочко, несут повышенную метаболическую (Метаболизм — обмен веществ в организме) нагрузку и поэтому быстро изнашиваются.
Однако сама по себе интенсивность обмена в семье пчел, по-видимому, далеко не всегда имеет решающее значение. Об этом свидетельствуют многие факты, в том числе и тот, что в предосеннее время семья способна поднять потолок жизни всех своих особей вне зависимости от календарного срока их ранее прожитой жизни.
Наблюдательные пчеловоды, правда, считают, что пчелы проводят браковку членов своей колонии. На прилетных досках можно видеть пчел, упорно изгоняющих из улья мелких или уродливых особей. Но эти отдельные события, конечно, не меняют общей картины.
Маурицио, высказывая предположение о том, что обильное кормление пыльцой приостанавливает деградационные процессы в организме пчел, не объясняет, однако, почему семья не блокирует эти неблагоприятные процессы и в летнее время при изобилии пыльцы. А как бы возросла эффективность ее медособирательной деятельности!
Пытаясь понять причину этих явлений, обратим внимание на фактор, часто упускаемый из виду исследователями, — на значение температуры в гнезде. И в безматочной семье, и в семье, готовящейся к зимовке, прекращается выведение расплода, что всегда снижает температуру с 34—35 до 25оС и ниже.
Из законов физической химии известно, что любое падение температуры на 10оС уменьшает скорость химических реакций в 2—3 раза.
Снижением температуры гнезда, видимо, и можно объяснить резкую разницу в сроках жизни пчел нормальных семей (с маткой), выращивающих расплод, и безматочных.
Действительно, и в семьях, готовящихся к роению, где также наблюдается эффект удлинения жизни, пчелы будущего роя словно бы стремятся уйти от особо прогретых мест улья, повисая гроздьями в его более прохладных местах: в низу сотов, по краям рамок, выкучиваясь из летка и т. д. При этом снижается интенсивность обменных процессов и, как результат этого, увеличивается срок их жизни, что так важно при устройстве на новом месте. Очевидно, следует говорить не об удлинении жизни пчел осенью, а об ее укорочении летом.
Вернемся к истокам эволюции семьи пчел. Личинки близких к медоносной пчеле насекомых, сохранивших одиночный образ жизни, например коллет, развиваются при температуре окружающей среды. Развитие идет гораздо медленнее, чем у пчел: только для прохождения стадии личинки коллетам требуется около месяца. Пчелиная же личинка заканчивает свой рост невероятно быстро: в 6 дней, а личинка матки — в 5 дней, увеличиваясь за это время в размерах в 1500 раз!
Интенсификация выращивания расплода в семье доведена до предела: каждая пчела «изготавливается» лишь за 21 день, а матки еще быстрее — за 16—16,5 дня (табл. 1).
Таблица 1. Продолжительность стадий развития рабочей пчелы матки и трутня(дней)
Прекращая выращивать расплод, пчелы в первую очередь снижают температуру в гнезде. Одновременно замедляются процессы обмена веществ, и пчелы вновь обретают большую продолжительность жизни.
В этом, очевидно, и состоит главный экологический «расчет» холоднокровных: быть в деятельном состоянии, когда активна природа, и сберегать энергию, когда внешняя температура низка. Взятая отдельно пчела—холоднокровное насекомое, но она вышла из определенного круга подчиненности условиям внешней среды. Способность регулировать температуру в гнезде — великое эволюционное завоевание общественных пчел — проявляется в группах, состоящих всего из 20—30 особей. Обретя способность выращивать личинки вне зависимости от температуры окружающей среды, пчела освоила богатейшую экологическую «пишу», то есть вступила в наиболее благоприятные для себя отношения с природой. Семья разжигает свою «расплодную печку» уже в конце зимовки, когда медоносные растения так же, как и их опылители-одиночки еще покоятся под толстым слоем снега. К наступлению периода цветения пчелы бывают уже полностью подготовлены и успевают не только обновить состав своей семьи, но и размножиться роями и создать солидные запасы корма для будущей зимовки.
Цена за обретенную некоторую независимость семьи оказалась немалой для отдельных ее членов, сгорающих летом в «метаболическом котле» за каких-нибудь 35—40 дней. В какой-то степени освободившись от влияния внешних факторов, пчелы нашли ключи и к преодолению более трудных внутренних метаболических барьеров. Нам еще предстоит подойти к пониманию, какими путями семье удается вернуть физиологическую молодость в осеннее время всем особям: и только что родившимся, и много поработавшим. Сама по себе низкая температура не может нивелировать исходные различия в возрасте и, следовательно, степени изношенности, однако в реальной семье каждая пчела обретает равную вероятность дожить до весны независимо от того, родилась ли она в июле или на два месяца позже. И еще: если установлено, что пчелы быстрее «сгорают» в подогретом до 35оС гнезде, то почему же это правило не распространяется на маток и трутней?
Следовательно, приходится признать, что эффект «живой воды» в семье пчел все равно есть.
