Обратимся к опытам, проведённым профессором А.Губиным и И. Халифманом. Они решили выяснить, сколь влиятельны в вопросах воспитания подрастающего поколения пчелиные няньки – пчёлы-кормилицы.

Побуждения были и чисто практического свойства – выявить, насколько обоснована надежда улучшить породу пчёл лишь одним простым введением в семьи пчелиных маток. Их выращивать сравнительно нетрудно, и положение теоретически выглядело очень заманчивым: пчелиная королева в семье единственная держательница в активной форме всемогущих генов. Поэтому казалось, что замена матки в семье, из года в год не показывающей трудовых доблестей в сборе мёда, на другую, выращенную пчёлами-рекордистами по медосборам, приведёт к быстрому улучшению качества вечно отстраивающей семьи.

На практике, однако, такой подход давал осечки. Пчеловоды доставали маток от прославленных пород и семей, но результаты далеко не соответствовали ожидаемым. Пришлось допустить, что пчёлы-кормилицы прежней семьи каким-то путём «портят» новорождённых со столь обнадёживающей генетикой.

А.Губин и И.Халифман решили оценить степень такого влияния. Они поставили в гнездо среднерусской семьи пустой сот, в который матка вскоре отложила яички. Пока из них не успели проклюнуться личинки, сот поместили в семью кавказской породы, из которой предварительно убрали её собственные рамки с молодью. Кавказским пчёлам, таким образом, пришлось выкармливать «кукушкиных детей».

Правда, в отличие от пеночки, неспособной изменить ни внешний вид, ни нрав выкармливаемого ею кукушонка, пчёлы-кормилицы кавказской семьи успевали кое-что передать безмолвному отряду личинок среднерусских пчёл, свернувшихся на донышке ячеек.

Когда личинки выросли и превратились в зрелые коконы, готовые вот-вот обернуться взрослыми насекомыми, экспериментаторы отобрали рамки с упакованными в их ячейках куколками и поместили в термостат, где поддерживалась температура улья. В этих условиях пчёлы благополучно покинули свои восковые колыбельки и вскоре, напитавшись перги и мёда, оказались способными к трудовой деятельности. Из них сформировали семейку и предоставили ей возможность… печатать зрелый мёд. Это и был решающий момент эксперимента. Исследователи обдуманно использовали тот факт, что среднерусские и кавказские пчёлы делают привычную для них операцию по-разному. Кавказские пчёлы, когда созревает мёд в их сотах, восковую крышечку прилаживают впритык к медовому столбику ячейки. Такой способ называют мокрой печаткой.

Среднерусские пчёлы оставляют между столбиком и надвигаемой сверху восковой крышечкой слой воздуха.

Сот, обработанный таким путём, обретает удивительно привлекательный вид, он прямо-таки сверкает своей белизной и чётким рисунком чуть выпуклых над плоскостью ячеек восковых крышечек. Это и есть сухая печатка мёда.

Различия в пчелиной эстетике должны были многое сказать исследователям генетических тайн улья. Когда экспериментальные семейки завершили свои работы, и можно было взглянуть на соты, выяснилось, что кавказские пчёлы отступили от генных предписаний своих предков: часть ячеек с созревающим мёдом они стали закрывать «по-русски». Среднерусские же пчёлы, если их личинок выкармливали кавказянки, обретали и их мокрую манеру печатки.

Под внешне невинными событиями, о которых идёт речь, таятся вопросы принципиального значения – о пределах или сфере власти генов в живом организме, способах её проявления и влиянии на поведение.

У пчёл в вопросах согласования поведения действует принцип: веди себя, как я, делай то, что делаю я. Однако в опытах по запечатыванию мёда в улейках не было бывалых пчёл, способных передавать такую информацию: все работницы состояли из только что рождённых, не имевших ранее никакого жизненного опыта особей. Тем не менее, свободные от влияния опыта взрослых насекомых, эти пчёлы удостоверили нас, что они получили и сберегли вполне чёткие указания от пчелиных нянек. Разумеется, получить их они могли лишь в те мгновения контакта, когда няньки ухаживали за своими питомцами, свернувшимися в тихие безмолвные колечки личинок.

Общение личинок с пчёлами-кормилицами действительностью удивляет своей интенсивностью. Жизнь личинки длится всего 6 дней, но за это время ухаживающие за ней пчёлы умудряются посетить её более 10 тыс. раз. Или чаще одного раза в минуту.

В чём причина такого сверхвнимания? Само-то кормление не требует надоедливых ежеминутных заглядываний. Дело очевидно в другом. Пчёлы столь же не равнодушны и к матке. Постоянно окружая её плотной свитой, они не только кормят матку и ухаживают за ней, но и постоянно слизывают с неё какие-то вещества. Природу ряда из них удалось выяснить. Это ферромоны – регуляторы жизнедеятельности семьи и сохранения её целостности. Оказалось, что ферромоны выделяет не только матка, но и пчелиный расплод – личинки, вызывая у своих воспитательниц столь неодолимую потребность постоянно заглядывать в восковую коморку.

Возле этих двух источников – матки и молодого расплода – и собираются все пчёлы. Даже угроза голода, как мы видели раньше, не вынудит их покинуть источающие неотразимо привлекательные вещества – центры семьи.

Может ли пчела-кормилица, как выясняется, не менее нуждающаяся в связях с личинкой, чем личинка с нею, передать ей информацию, как печатать мёд, и подобные нюансы поведения в туманном будущем? Нам не следует забывать, что личинка после этих ежеминутных обхаживаний будет вскоре замурована в своей восковой колыбельке крышечкой и подвергнется сложнейшим перестройкам – фазам метаморфоза.

В них исчезнет старое тело и зародится новое с совершенно другой внутренней и внешней структурой – организм взрослого насекомого.

Неужто в этом биохимическом котле, переплавляющем всё и вся, могут сохраниться структуры, которые сберегают нашёптывания и рассказы пчёл-кормилиц? Причём не одной, а сотен разных.

Этот вопрос ставит нас в трудное положение. В итоге получается, что передача информации состоялась, а каким путём это произошло – совершенно неясно. Прежде всего, эти учёные предположили, что информацию личинкам пчёлы-кормилицы передают через вещества своего молочка, однако неясно, как они это делают.

Ведь отдельные молекулы, хаотично двигающиеся в растворе (а молочко пчёл – жидкая пища, т.е. раствор), не способны передать весь объём столь сложной информации. Даже элементарные познания в химии показывают, что отдельные молекулы, пусть самые сложные, не в состоянии сами что-либо рассказать и тем более показать личинкам, включая такие детали – оставлять ли прослойку воздуха между восковой крышечкой и медовым мениском в ячейке или лепить её впритык.

Знаменитые молекулы ДНК, спирали которых – основное наполнение генов, несут код для синтеза других молекул, той же ДНК и молекул белка. Именно по чертежам ДНК и сходящей с неё матрицы – информационной РНК – и строится как тело личинки, так и впоследствии тело куколки и взрослой пчелы.

Способна ли сама по себе ДНК или образуемая ею спираль, с примыкающей свитой молекул кодировать или более сложную поведенческую информацию, то, что мы называем инстинктом, пока неясно. Однако ясно, что все алгоритмы, или схемы рефлекторного поведения, так или иначе хранятся в памяти воспроизводящей клетки, считываясь строго синхронно с другими физико-химическими процессами.

Каким же путём пчелиные няньки взывают к жизни нужную ноту поведения из этих многослойных видовых хранилищ памяти?

Раз  мы упомянули про ноту, представим себе современную музыкальную шкатулку. В шкатулке хранится запись множества мелодий, а на клавишах для включения названа каждая из них. Вопрос, следовательно, в том, кто и как будет нажимать на эти клавиши.

Вот примерно в такой ситуации и оказывается пчела-воспитательница, когда на её глазах из перламутрового столбика яичка выклёвывается личинка будущей работницы улья.

Генетический ресурс развивающихся клеток личинок огромен, он включает не одну тысячу различных химических и поведенческих программ, накопленных миллионами лет эволюции. Реализоваться же, воплотиться в организм с определённым типом поведения могут лишь некоторые. Недаром большая часть наследственного материала – генома – представлена столь интригующими современных исследователей «молчащими генами». Они и хранят знания и технологии на все случаи и перипетии жизни вида.

Озвучить и включить в работу нужные из них может тот, кто, зная кодировку и расположение клавишей, приступит к формированию облика будущего организма трудового члена колонии. Поэтому сам вид по потенциальным возможностям своего генотипа уподоблен айсбергу, где его главная подводная часть – генотип – скрыта от взора наблюдателя в толщах воды, а на поверхности видна лишь тонкая полоска реализованных возможностей (фенотип).

Итак, семья пчёл. Ей отнюдь не безразлично, как поведёт себя будущая работница, имеющая на первых порах жизни столь послушный и безучастный вид личинки. Важнейшее условие существования семьи – максимальная синхронизация в поведении пчёл. Если нарождающееся поколение не сможет понимать с полуслова язык старшего, колония окажется в плачевном состоянии. И вот в роли корректировщика и настройщика наследственности и выступает пчела-кормилица.

Каким же инструментом орудует пчела, имея дело с таким айсбергом наследственных накоплений? Использует она, как показывают научные данные, химический ключ.

Если отдельная молекула не в состоянии сама исполнить роль рассказчика, то она прекрасно справляется с ролью посыльного, напоминающего шкатулке о той мелодии, которую нужно сыграть. Вот этим букетом напоминающих молекул и насыщено молочко пчёл-кормилиц.

Ударяя ими по клавиатуре видовой памяти, хранящейся в развивающихся клетках, она не только растит и кормит личинку, но и формирует её будущий поведенческий облик. Разумеется, события развиваются на бессознательном, т.е. отлаженном до автоматизма уровне, но этот уровень имеет черты изумляющего нас совершенства.

Придав личинке веществами-управителями нужный ход метаболизма, пчела-кормилица достигает многого. Личинка, претерпев повторную смерть и воскресение в котле метаморфоза, является на свет именно тем насекомым, которое поведёт себя так, как принято в доме, который взял её на воспитание и службу.

Пчеловод-практик, зная эти законы, должен удвоить и утроить внимание к лучшим семьям пасеки, размножая их целыми роями и отводками, т.е. сбалансированными по возрастному составу пчёл частями семьи. Попытки же улучшить семьи простым подсаживанием в них маток, выведенных в хорошо зарекомендовавших себя в работе семьях, полного успеха не дадут: хорошие задатки генотипа из яиц окажутся смазанными, или экранированными, настройками фенотипической наследственности – пчёлами-кормилицами.

Биологическая роль пчёл-кормилиц в семье велика. Проявление её разнообразны. Они могут заставить личинки кавказских пчёл, покопавшись в хранилищах их породной памяти, вспомнить, как следует печатать мёд в манере воспитавших их среднерусских нянек либо привить свойственные семье-воспитательницы трудовые навыки (причём, как с лучшей, так и с худшей стороны). Няньки при необходимости способны из молодой личинки вылепить и совсем другое существо. Меняя таинственную палитру веществ-управителей в своём корме, они в состоянии направить развитие личинки по королевскому пути. Такой личинке, ставшей уже куколкой, не надо будет томиться в замурованной ячейке долгих 12 дней прежде, чем выйти на свет неполноценной самкой – обычной пчелой-работницей, удел которой – лишь труд и самопожертвование. Через 8 дней эта царственная особь покинет восковую келью вполне созревшим насекомым, имеющим изящное и продолговатое тело. Это тело их царицы, или королевы, как ранее называли пчелиных маток. Судьба её будет совершенно отличной от доли остальных членов колонии.

Наблюдая такую колдовскую магию пчёл-кормилиц, спрашиваешь себя: неужели ещё нужны другие свидетельства о степени власти нераскрытых химических тайн их корма на взращиваемые поколения пчёл?

 

 

Комментарии

  1. ponchik : 24 января 2020 г. в 23:04

    Вот уже почти 70 лет никто не может повторить этот опыт!

    Увы, не получается.

Оставить комментарий

Кликните для смены кода
Адрес Вашей электронной почты опубликован не будет.
Обязательные поля отмечены звездочкой (*).