БОРЬБА ИЛИ СОТРУДНИЧЕСТВО?
“Триумфальная арка” эволюции.— Ноосфера В. И. Вернадского. — “Золотой ключик” медоносных пчел.
По своей “технической вооруженности” пчела, как мы видим, — уникальная, прекрасно оборудованная “лаборатория”, предназначенная для выполнения сложнейших операций как вне, так и внутри улья. Высокоспециализированный биохимический и механический “парк” у пчелы имеет и соответствующее ему обеспечение нервнокоординирующей тканью. По насыщенности ею пчелы оставляют далеко позади любое млекопитающее, включая и человека, поскольку у них на грамм массы приходится около миллиона нейронов (у человека примерно 150 тысяч). При этом каждый нейрон в рецепторах насекомого имеет “уплотненную конструкцию” (несколько отростков), что позволяет ему обрабатывать больший объем информации, чем у млекопитающих. Недаром известный французский энтомолог профессор Реми Шовен, разделяя мнение своих коллег, склонен утверждать, что именно насекомые были первой крупной “ставкой Жизни” на нашей планете. Р. Шовен. “От пчелы до гориллы”. — М.: Мир, 1965).
Но не только эти поразительные свойства пчел — идеальных биороботов — заставляют нас внимательно приглядываться к их жизни. Объединившись в сообщества, они выработали сложнейшие формы информационного обмена, научились изготовлять особые материалы и надежно обеспечили защиту своих поселений от врагов изнутри и снаружи — микробов, плесени, крупных и мелких животных. Но главное, у пчел сложились удивительно гармоничные неантагонистические отношения с видами, населяющими биосферу. Принцип сотрудничества явился тем “золотым ключиком”, который позволил медоносным пчелам открыть “сейф” не одной проблемы на долгом пути эволюции и отбора.
Судите сами: более 20 тысяч видов одиночных пчел насчитывается сейчас на планете и лишь — 4 вида медоносных, живущих коллективом. Поразительная цифра! Целые континенты, которые не страдают от недостатка медоносной флоры, такие как Австралия и Америка, оказывается, не знали медоносных пчел, пока их туда не завезли европейцы. Пчел же, ведущих одиночный образ жизни, там сохранилось большое число видов.
Цифры заставляют задуматься: может, и в самом деле выживание сверхкрупными сообществами ставит перед видом особо сложные задачи и удача сопутствует им лишь в редких случаях? Тогда поневоле обеспокоишься и за человека, не очень-то затрудняющего себя контролем за применением обретенных сил и выбором средств в достижении своих целей.
Гордость человеческой цивилизации — искусственное вещество, созданное творцом материалов — химиком, может эффективно действовать па живой организм, который мы осознанно тесним с его жизненных позиций. Однако вещество, сделав “свое дело”, продолжает сохранять свою токсичность в окружающей среде, если химик не предусмотрел путь обратного его включения в нормальные метаболические циклы природы. Подавив конкурентный либо вредный для нас вид (растение-сорняк, грызун, паразитическое насекомое), мы в то же время можем уничтожить не замеченных нами ранее союзников, ослабляя эффект действия. Это и случилось, как мы видели, с насекомыми-опылителями и защитниками растений — энтомофагами.
Взаимоотношения, сложившиеся с “живущими рядом” у других общественно организованных живых существ, доказавших устойчивость своих схем выживания на протяжении целых геологических эпох, — иные. Так, муравьи— вполне процветающее и многочисленное племя шестиногих любителей коллективного труда выполняют важную “миссию” в природе: они — санитары леса, их деятельность нужна многим видам, в первую очередь, первооснове всей нашей жизни — растениям, самой стабильности биоценоза. Пчелы же— вообще важнейший фактор выживания цветковых растений, к которым принадлежит большая часть наших кормильцев.
Академик В. И. Вернадский создал учение о биосфере, которое получило широкое признание во всем мире. В. И. Вернадский с оптимизмом смотрел в будущее человечества и видел его в приходе эры ноосферы, когда вся верхняя оболочка Земли, ее жизнесодержащий слой, или “лицо”, будет перестроено в соответствии с волей и разумом человека.
Эта предельно выраженная антропоцентрическая точка зрения, которая вручает человеку неограниченную власть и ответственность за судьбы других видов, отводит ему особую миссию в природе. Однако В. И. Вернадский писал свои знаменитые заметки “Химическое строение биосферы Земли и ее окружения”, когда отрицательные последствия человеческой деятельности еще не выглядели столь тревожно, как сейчас.
Ноосфера, или сфера разума, очевидно, может быть реализована лишь при учете “интересов” всех главных действующих “лиц” планеты. Среди них не только человек и его образ жизни, пока еще далекий от совершенства, но и многие тысячи и даже миллионы видов. Под силу ли человеку этот истинно сизифов труд по бесконечной регулировке отношений всех и вся? Или есть какие-то другие, более эффективные “ключи” к нахождению своего места в сложнейшей “упаковке” всех видов в нашей биосфере?
Спросим себя: а кому полезна деятельность человека, кроме него самого? Каковы будут основные черты этой формирующейся ноосферы — сферы разума, если ее носитель человек начал свою деятельность отнюдь не лучшим образом?
Разве нет опасности на этом пути постоянного противоборства с природой? Тем более ценен для нас опыт тех общественно живущих видов животных, в первую очередь медоносных пчел, который реально показывает, сколь эффективен может быть способ выживания, основанный на неантагонистических отношениях с окружающим миром.
Возможен ли для человека такой удел, несущий поразительную красоту гармонического бытия, или ему вечно суждено бороться и одолевать природу, то есть наших соседей по единой для всех биосфере, а потом уклоняться от бумеранга отрицательных связей, порожденных нами самими? Ответам на эти вопросы или подходам к ним по существу и посвящена вся книга. Именно поэтому автор попытается ввести читателя в чрезвычайно интересный мир растений и пчел, объединенных уникальными для живой природы отношениями.
Прежде всего, обратим свое внимание на цветы— специализированный орган привлечения насекомых-опылителей и постараемся понять, почему эти головки растений неотразимо влекут наш взор, оказывая благоприятное воздействие на психику, хотя у человека с цветами нет никаких “деловых отношений”, и они не были созданы природой для него.
В ПОИСКАХ МАГИЧЕСКОЙ ФОРМУЛЫ.
ИСТОКИ ГАРМОНИИ.
Скажите мне, цветы, почему вы так прекрасны? – “Гармония мира” Иоганна Кеплера. — Девять соседок в плотной упаковке. — “Божественные пропорции” в наряде растений.
Как понять смысл внешней привлекательности цветка, сможем ли мы подойти к этому вопросу не только с умозрительных или эмоциональных позиций, а исходя из выявленных наукой законов и фактов? Или сама эта попытка, как суховейный ветер, засушит дыхание прекрасного, и мы будем исследовать лишь гербарий его форм, из которого ушел волнующий ток жизни?
И все же понять это нам очень важно: цветы — не только одно из главных действующих лиц нашего повествования, обусловленное место встречи растения с насекомыми, но и символ тех удивительных отношений, к которым порой неосознанно стремимся и мы, сопровождая цветами все важные события в нашей жизни, даря их друг другу как знак напутствия в мир гармонии и согласия.
Итак, цветущая головка растения украсилась и запаслась своими искусительными дарами отнюдь не для человека. Почему же последний столь чуток к его совершенству? Или наше эстетическое чувство в своей глубинной основе и есть критерий совершенных форм, сочетаний запахов, оттенков цвета, а постоянные потребители нектара — пчелы, шмели, бабочки также не лишены его и устремляются лишь к тем растениям, которые и отмечены этим высшим “знаком качества”, что мы называем красотой? Или здесь скрыто что-то иное? Не называем же мы все природные явления прекрасными? Например, тех прожорливых личинок насекомых-вредителей, которые оставляют от зеленых, полных созидающей силы растений голые остова скелетов, хотя свою работу эти “вегетарианцы” делают самым совершенным образом. Испытываем ли мы эстетический восторг при встрече с другими непрошеными гостями и спутниками — мышами, крысами, тараканами; видя опасного хищника, ядовитую змею или паука?
Перечисляя эти факты, мы обнаруживаем, что те существа, которые приносят нам вред или грозят им, не вызывают у нас приятных ощущений. Правда, “противные животные”, становясь объектом внимания ученого, который, исследуя их свойства, делает ценные для науки открытия, перестают оказывать на него неприятное впечатление.
Другое дело — цветы… Никто не видит в них никакой опасности, наоборот, может зачастую предвосхитить, что цветок обернется плодом, который, созрев, станет лакомой пищей.
И всё же почему в столь прекрасный наряд одеваются цветущие растения? Неужто дело лишь в способе привлечения насекомых?
Опыты, проведенные недавно профессором Г. Л. Марзохипым-Поршняковым с сотрудниками, показали совсем другое: пчелы, если и способны различать несложные геометрические фигуры, в этом явно уступают человеку. Для них в выборе цветка главное — обилие, доступность и концентрация нектара. Так неожиданно пчелы, которые всю свою жизнь проводят среди цветков и их продуктов, на поверку оказались такими “прагматиками”…
Конечно, внешняя отделка растения — и форма цветка, и его окраска помогают насекомому скорее запомнить данный цветок и уяснить его внутреннюю картографию, но все же это — второстепенные “детали” по сравнению с главным объектом их интереса — нектаром.
Действительно, “указатели” могли бы быть выполнены намного проще, ведь существуют же внецветковые нектарники. В окружающей нас флоре есть растения (вика, хлопчатник, ряд других), которые продуцируют сладкую жидкость не через цветковые нектарники, столь рекламно оформленные, а через еле заметные железки — выемки либо выпячивания на ребрах зеленого листка, стебля или того же цветка.
Пчелы всегда безошибочно находят “сахарную колонку”, поясняя нам, что ответ надо искать не в их пристрастии к эстетике. И уж совсем ясно, что нет никакой функциональности или прагматизма в увядающей красе осенних листьев. Лишь с каждым днем все более холодные ветры да леденящие капли осенних дождей лижут волшебные узоры, но и они не нарушают добровольный обет молчания растения и оставляют неспокойному уму человека самому разбираться в его бесконечных вопросах. Не остается другого пути и нам.
Однако… что об этом говорит практика?
Выясняется, что пчеловоды и без специальных опытов давно усвоили, что на “красоте пчел не проведешь”: их подопечные с легкостью изменяют самому разукрасившемуся цветку, если иссохнет в нем нектарное ложе, и предпочитают невзрачный и мелкий, но щедрый на отдачу искомого пчелой вещества. Прекрасный пример этому — наши садовые цветы: несмотря на безупречный вид этих “горожан” флоры явно не балуют вниманием сборщицы сладкой дани, предпочитая им скромные, но “сладкие” луговые и полевые цветы, не изменившие своему вольному образу жизни.
Итак, вещество. Неужто оно всюду диктует в мире свои законы, и потеснят с пьедестала воспеваемую поэтами красоту?
Не будем спешить с выводами. Возможно, само вещество и законы его организации и подскажут нам, как прикоснуться к тайне влечения нашего взора к цветам растений и заодно понять истоки совершенного, с которыми мы постоянно сталкиваемся в природных явлениях.
Образцы этого совершенного мы без труда обнаруживаем в семьях пчел.
Бельгийский поэт Метерлинк (1862—1949) в течение долгого времени держал на чердаке своего дома два улья с пчелами. Наблюдая за их жизнью, он как-то воскликнул: “Ничего не знаю на свете прекраснее свежевыстроенных пчелиных сотов”!
Действительно, белоснежный цвет, четко вылепленный ажурный рисунок и загадочный аромат, струящийся от них, производят на человека неизгладимое впечатление. Поэт написал чудесную книгу “Жизнь пчел”. Она выдержала множество изданий на самых различных языках и вдохновила, в частности, композитора Игоря Стравинского па создание музыкального шедевра “Фантастическое скерцо”.
Однако математические принципы, реализованные в пчелиных ячейках, были впервые поняты и описаны гениальным ученым XVII века Иоганном Кеплером.
Иоганн Кеплер сам не был лишен художественного дара, оставив нам прекрасные образцы научно-художественной прозы. Однако на постройки пчел он в первую очередь посмотрел глазами профессионального математика.
Следует сказать, что своим современникам, да и потомкам, ученый стал более известен как “физик небес”, открывший математические законы движения планет в Солнечной системе. Однако всю свою энергию и время ученый посвятил поиску “ключа”, или “сверхпринципа”, по которому построена Вселенная. Он чувствовал, что такие принципы есть. Плодом его 25-летнего труда явилась шеститомная “Гармония мира”, которая в настоящее время признается “одной из наиболее удивительных и богатых идеями книг в истории науки, могучим гимном во славу всепроникающей симметрии”.
Публикуя свой труд, Кеплер не скрывает восторга человека, достигшего цели своей жизни: “То, о чем я догадывался 25 лет назад …я, наконец, вынес на суд… взошло яркое солнце чудеснейшего зрелища, ничто не может остановить меня. Я отдаюсь священному экстазу. Не боясь насмешек смертных, я исповедуюсь открыто. Да, я похитил золотые сосуды египтян, дабы вдали от границ Египта воздвигнуть жертвенник своему богу. Если вы простите меня, я буду рад. Если вы осудите меня, я снесу это. Жребий брошен. Я написал книгу либо для современников, либо для потомков: для кого именно — мне безразлично. Пусть книга сотни лет ждет своего читателя…”
Кеплер оказался прав в своем предвидении: лишь сравнительно недавно симметрия обрела заслуженное признание ученых. Сейчас о ней говорят, что она держит в своих “руках” важнейшие ключи к пониманию закономерностей окружающего мира и, более того, творческих процессов самого человека. По выражению одного из ученых, работающих в этой области, Аллана Ладмена *, симметрия стала “нитью, связывающей искусство и науку, художника и ученого”.
Принципы найденной Кеплером гармонии были воплощены и в пчелиных сотах. Вот что увидел Кеплер глазами математика в постройках пчел. “Трехмерное пространство, — пишет он, — можно заполнить, не оставляя пустых мест, лишь кубами и правильными ромбическими телами, по ромбическое тело имеет больший объем, чем куб”. Однако одного этого соображения,— считает Кеплер, — недостаточно… Если пчел интересует лишь емкость сотов, то почему они не строят себе круглое гнездо, что заставляет их использовать крохотные участки пространства, как будто во всем улье не остается свободного места?” По его мнению, наиболее правдоподобна следующая причина: “…нежным тельцам пчел удобнее покоиться в ячейке, имеющей форму геометрической фигуры с большим числом затупленных углов, которая приближается к сфере, чем в кубе с его небольшим числом сильно выступающих вершин и плоским дном, не соответствующим форме тельца пчелы”. Кеплер подсчитал, что пчела, находясь в ячейке, может контактировать с девятью другими особями. Это имеет очень важное значение. В летнее время, поневоле прижавшись друг к другу, разделенные лишь
* См.: в кн.: “Узоры симметрии”. Перевод с английского, М.: Мир, 1980.
тонкими восковыми перегородками, обогревают себя личинки и куколки, а в период зимних холодов и взрослые пчелы, которые залезают в освобождающиеся от меда ячейки.
Кеплер сумел увидеть и большую технологичность в сооружении шестигранной ячейки, полагая, “что объем работы сократится, если две пчелы будут воздвигать одну общую стенку”. Тут же обнаружилось еще одно важное следствие: “…плоские перегородки обладают большей прочностью и позволяют сотам оставаться в целости, чем отдельные круглые ячейки, которые легко раздавить. Наконец, между круглыми телами, даже если они расположены близко друг от друга, остаются зазоры, а через эти зазоры может проникнуть холод”. “Чтобы позаботиться обо всем этом, — здесь Кеплер считает необходимым привести цитату из Вергилия, — пчелы “в городах обитают под крышей единой”.
Поскольку математические расчеты явно свидетельствуют в пользу “ромбовидности” сотов, ученый пишет: “Я полагаю, что приведенные соображения избавляют меня от необходимости пускаться в философствование о совершенстве, красоте и превосходстве ромбической фигуры”.
Симметрия, господствующая в постройках пчел, не менее прекрасное воплощение находит в растениях. Постоянно влекут наш взор симметричные лепестковые хороводы цветов, вдохновляя художников и дизайнеров на создание причудливых узоров на коврах, тканях, обоях, тысяче других изделий.
Симметрично расположены не только лепестки. Если рассматривать листья на растущем стебле или ветви дерева, то можно увидеть, что каждый лист смещен относительно нижнего на определенный угол, причем отрезки между основаниями соседних листьев, если растение закончило рост, также оказываются равными. Это признаки винтовой симметрии, в которой проявляются особые пропорциональные отношения части и целого, известные как “божественная пропорция” или “золотое сечение”. Ученые полагают, что подобное пропорциональное отношение воспринимается людьми эстетически, то есть с чувством наслаждения.
Иоганн Кеплер был, вне сомнения, первым, кто еще в 1611 году обратил внимание на постоянное “использование” растением этой пропорции. Правила симметрии обязательны для всякого роста как в области живой, так и неживой природы. Так, не будучи живыми существами, растут по законам симметрии кристаллы. На операциях симметричного переноса основан важнейший процесс воспроизводства клетки — трансляция молекул нуклеиновых кислот, или перезапись генетического кода.
Мы можем вспомнить также полотна художников, стихи поэтов, музыкальные композиции, симметричные построения в танцах и т. д. Все эти произведения искусства реализуются через те или иные формы симметричного построения избранных творцами элементов на единой канве времени и пространства.
Что же лежит в основе рождения всех этих совершенных форм, постоянно воссоздаваемых как в природе, так и в искусстве? Что по этому поводу может сказать современная наука? Быть может, ответ подскажут законы, властвующие в царстве более косной, неживой природы. Там, где вещество, из которого лепятся формы, не столь подвижно и изменчиво?
Отвлечемся тогда ненадолго от растений и пчел и наведаемся с этой целью в лабораторию дерзкого конкурента природы — современного ученого-химика.
Человек с древнейших времен чувствовал организующую роль симметрии в явлениях прекрасного и использовал ее в своем творчестве. Узоры “бегущей симметрии” — геометрического орнамента — веками украшали жилища, храмы, рукописи, предметы домашней утвари и одежду.
Молекулярная эстетика. — Обуздание геометрических устремлений глюкозы в улье. — Пчеловод-промышленник в роли кристаллографа.
Любой химик, а автор по своей основной профессии относится к этой категории людей, испытывает немало эстетических переживаний, когда бывает, занят самой прозаической работой — очисткой природных или искусственно получаемых веществ.
В душе исследователя, приступающего к такому делу, всегда таится надежда — получить вещество в кристаллическом виде. Это сразу решает массу проблем и среди них главную — кристаллы при последующей перекристаллизации “сами себя чистят”, освобождаясь от “случайных спутников”, или веществ-примесей. Однако удача редко приходит сразу: вещество не спешит выпасть в граненых формах. Ему что-то мешает и этим “что-то” являются молекулы других веществ, присутствующие в растворе: самого растворителя, и тех веществ-спутников, от которых решил избавиться химик. Если молекулы вещества, подлежащие перекристаллизации, преобладают в растворе, они так или иначе “находят себя”, то есть располагаются друг относительно друга в определенном порядке. Этот порядок обусловлен зонами наименьшей энергии, своего рода “энергетическими лунками”. Заняв столь удобные места, молекулы образуют тем самым первые элементы кристаллической решетки.
Раз возникнув, эти очаги упорядоченности начинают быстро расти, притягивая из окружающего раствора “свои молекулы”. Молекулы другой природы улавливаются решеткой случайно и в очень небольшом числе. С повторной перекристаллизацией случайности уменьшаются, что и позволяет веществу очиститься от “незнакомцев” в жидкостной неопределенности.
Химик, используя “врожденное влечение” каждого вещества к чистоте и упорядоченности, всячески торопит события. Рано или поздно происходит долгожданное: раствор, на мгновение замутившись, наполняется вдруг новым свечением. Это, сверкая всеми гранями, нарастая как снежинки на морозных стеклах, зарождаются и спадают на дно колбы кристаллы и их гроздья. От них нелегко оторвать взгляд. Конечно, кристаллы могут выпасть и очень мелкими, и тогда человеческий глаз не сможет различить их грани, но в таком случае выручит любое увеличительное стекло. Кристалл тут же волшебно преобразится, его размеры попадут в оптимальное ложе или створ восприятия наших органов чувств, в данном случае — зрения, и искатель чистых молекул — химик — долго будет заворожен явлением еще одного чуда природы — обретением веществом своей формы. Созерцая ее, человек видит, что любое вещество материального мира, упаковавшись в свою кристаллическую решетку, вызывает у нас “бескорыстное любование”, как сказал об эстетическом чувстве выдающийся исследователь природы прекрасного немецкий философ Эммануил Кант.
Кристаллы своими совершенными формами и радугой отраженных лучей так же, как и цветы, способны оказывать эстетическое влияние на психику человека. Образцы прекрасного, неживые кристаллы могут расти, буквально прорастая в область живого. В таких случаях людям бывает не до эстетических эффектов, поскольку приходится переносить боль, вызываемую теми веществами (соли щавелевой и желчной кислот, мочевая кислота, холестерин и т. п.), которые укладываются в жесткую структуру в организме — суставах, почках, желчных и мочевых протоках, кровеносных сосудах.
Несколько неожиданно, но и пчелы в своей жизни сталкиваются с проблемой кристаллов. За их короткую и динамичную жизнь вряд ли в их телах успевают накопиться те вещества, которые “каменными болезнями” омрачают наши зрелые годы. Им не очень-то досаждают и наиболее распространенные в нашем мире — кристаллы воды в виде льдинок, намерзающих на внутренних стенках улья в зимнее время; при первом весеннем потеплении они стаивают либо от обретших силу солнечных лучей, либо от тепла, которое вырабатывают, почуяв токи весны, сами пчелы.
Однако в гнезде пчел могут появиться не менее грозные пришельцы с “кристаллическим ликом”. Пчелам, как и больным людям, будет тогда уже не до эстетических эффектов, поскольку речь идет о кристаллизации меда.
Кристаллизация меда в сотах в зимнее время — серьезная угроза семье. Сам мед — многокомпонентная система, поэтому говорить о его кристаллизации можно лишь условно. Кристаллизуется в нем лишь один из его двух основных сахаров — глюкоза.
Небольшие молекулы глюкозы сравнительно легко укладываются в кристаллическую решетку, которая для самого вещества выгодна тем, что позволяет ему резко ограничить свои контакты с окружающей средой. Самоизоляция вещества в кристаллическую решетку помогает ему продлить свою “вещественную жизнь”, сберегая массу и форму.
Для живого организма, использующего раствор как часть среды обитания, эти “эгоцентрические” устремления отдельных веществ крайне неблагоприятны. Так, повреждение зимующих растений морозом происходит вследствие того, что внутриклеточная вода, кристаллизуясь, нарушает всю сложнейшую внутреннюю и внешнюю архитектонику клеток.
В меде также содержится до 20% воды, но даже при резком и длительном охлаждении из-за высокой вязкости раствора и сильной гидратации, содержащихся в нем молекул сахаров она не выкристаллизовывается. Другое дело — молекулы глюкозы. На ее долю в меде приходится 30-40%. Образуя застывший “молекулярный хоровод” — кристаллическую решетку, глюкоза способна превратить всю ранее жидкую кормовую массу пчелиных ячеек в сплошь затвердевший продукт. Такой “севший” мед в сотах пчелам использовать трудно, и они, выбрав оставшийся между кристаллами сироп, представленный, в основном, менее склонной к кристаллизации фруктозой, сбрасывают кристаллы глюкозы на дно улья. Что может быть нетерпимее для пчел, столь склонных к экономии и рачительному сбору всего сладкого?
В пчелиной биотехнологии, где заранее “расписаны” все детали для получения любого продукта улья, предусмотрен ряд мер для предупреждения и этих нежелательных событий. Направлены они главным образом на предотвращение зарождения в медовых бочонках-ячеях центров кристаллизации.
Что для этого делается?
Пчелы, готовя соты к “медовой страде”, тщательно слизывают со стенок все следы прошлогоднего меда, которые опасны, поскольку могут содержать невидимые очаги столь нежелательной кристаллизации. Завершив технологический цикл превращения нектара в мед, пчелы кроме того заполняют ячейки не полностью, а лишь на три четверти их объема, после чего тщательно закрывают их сверху восковой крышечкой или, как еще иногда говорят пчеловоды, — забрусом. Одна из функций этой крышечки — надежно охранять верхний слой меда от подсыхания либо разжижения, поскольку и то, и другое может спровоцировать образование зон кристаллизации и ее зародышевых центров. Раз начавшись, она уже не остановится, пока все содержимое ячейки не заполнится густой массой.
В большинстве случаев пчелам удается удержать в жидком состоянии мед до весны следующего года. О том, что эта задача не проста, знает каждый пчеловод: откачанный на медогонке центробежный мед лишенный “биотехнологического щита” пчелиных хитростей, закристаллизовывается в рекордно короткие сроки — от нескольких дней до 1—2 месяцев. Это в то время, когда “нетронутый мед” в сотах из тех же ульев продолжает сохранять первозданную свежесть и прозрачность.
Почему же в таком случае мы говорим о проблеме кристаллов в пчелиной семье?
Дело в том, что из сотен видов растений, снабжающих пчел нектаром, есть такие, которые продуцируют его с повышенным содержанием глюкозы (подсолнечник, хлопчатник, сурепка, другие крестоцветные). Она и “угрожает” кристаллизацией. Если год для таких растений был благоприятным и семья собрала с них много нектара, обычные ухищрения пчелиных медоваров могут не помочь — мед вскоре закристаллизуется и в сотах.
Порой, хотя и значительно реже, возникает проблема от слишком “хорошей жизни”, например, в семье скапливаются запасы от прежних благодатных сезонов. Время есть время, и даже обработанный “по правилам” мед, тщательно укрытый под восковыми крышечками, рано или поздно закристаллизуется.
Если семья с закристаллизовавшимся медом в своих сотовых хранилищах дожила до весны, беда не велика. Подняв температуру в улье до 35—360С, пчелы обретают способность активно влиять на химические процессы. Обнаруженные в ячейках твердые частицы глюкозы они уже не сбрасывают на пол, а растворяют в своих водянистых секретах, доводят раствор до уровня требований их “ГОСТа” и возвращают па хранение вещество, вознамерившееся было отделиться от общей судьбы других сахаристых веществ в надежном убежище — кристаллической решетке. Пчелы, обретя способность к терморегуляции воздушной среды улья, смогли противостоять очень серьезной силе — влечению вещества к кристаллизации.
Итак, истоки упорядоченного, гармонического расположения “строительных блоков” природы, если отвлечься от отрицательных последствий их проявления, несут в себе уже мельчайшие частицы материального мира — атомы и молекулы. Открытие этого позволяет подойти к исследованию законов прекрасного на… молекулярном уровне! В обычной жизни с проявлением такой упорядоченности микромира мы сталкиваемся лишь тогда, когда он предстает перед нами в формах, воспринимаемых нашими органами чувств. Это уводит нас от истоков первичной гармонии, которую уже несут в себе мельчайшие частицы материи. Большое сообщество “микротел” — молекул, собравшись вместе с “макротело” — кристалл, уже “заявляют” нашим органам зрения о своем безусловном совершенстве. Вспомним, как гармонические колебания “макротела” — струны — через посредника — воздушную среду — сообщают приятные вибрации нашему слуху, и мы слышим музыку. Так же могут быть возбуждены и наши органы обоняния и вкуса, если на их воспринимающие участки — рецепторы — воздействует достаточно концентрированный поток вещества.
Вещество открывает многие свои тайны, если следить за событиями, предшествующими его появлению перед нашими” органами чувств в полном блеске своей кристаллической формы. Хотя укладка молекул в кристаллическую решетку идет в соответствии с их внутренней физической природой (строением электронных оболочек, энергетическим состоянием и т. д.), человек здесь отнюдь не бессилен и может активно влиять на события извне. Результат бывает очень эффективным — полное изменение “лика” вещества. Однако произойдет это в том случае, если само вещество кристаллизуется в нескольких формах.
Что делает химик? Он вносит в перенасыщенный раствор накануне его “родов” “затравку” — щепотку кристаллов нужной формы. Возникший микроочаг упорядоченности и есть элементарный код: он создает вполне определенный силовой каркас в жидкости, который и будут улавливать молекулы, “созревшие” для кристаллизации, в желательную для человека форму. Некоторые вещества, например вода, способны образовывать различные кристаллические узоры. Именно поэтому природа, впадая в ежегодный зимний сон, ткет для себя столь изысканные покрывала из изменчивых по форме снежинок и кристаллов льда.
Пчеловоды-промышленники, как правило, мало знакомы с успехами современной кристаллохимии, но они эмпирическим путем выявили условия, благоприятствующие кристаллизации. Обретенным знанием они стали пользоваться для удовлетворения утончающихся вкусов потребителей. В некоторых странах (Австралия, США, ФРГ) покупатели склонны приобретать меда, имеющие мелкокристаллическую или салообразную садку. Законы рынка неукоснительны для производителя, и пчеловод, чтобы получить конкурентоспособный продукт, поступает следующим образом: вносит в свежеоткачанный мед до 10% ранее собранного и успевшего закристаллизоваться, после чего образовавшуюся массу тщательно размешивает. Очаги кристаллизации быстро разрастаются. За 4—5 дней они притянут из медовой массы большинство молекул глюкозы, располагая их в стройные порядки твердого тела. Поскольку таких очагов кристаллизации пчеловод создал множество, отдельные кристаллы, конкурируя друг с другом за включение свободных молекул глюкозы в свою решетку, вскоре “обнаруживают” вблизи себя присутствие другого “собирателя” молекул и, таким образом, не успевают разрастись до крупных размеров. Вся масса благодаря этому приобретает желанную для потребителя мелкокристаллическую консистенцию. Можно влиять на раствор, в котором таится вещество, способное выпасть в виде кристаллов, и другими путями: теплом, давлением. Химики, овладев этими приемами, отнеслись к эстетическим устремлениям представителей микромира вполне рациональным образом, напомнив нам действия садовода по отбору и выращиванию цветов.
Эти кудесники вещества изучили его пристрастия к той или иной форме и, отобрав из них наиболее привлекательные, соревнуются теперь со стихийными формообразующими силами самой природы. В отблескивающих таинственными отсветами растворах, тщательно охраняемых от всякого сотрясения и контакта с окружающим миром, при высоких, либо низких температурах и огромных давлениях они выращивают свои “минеральные цветы” — кристаллы алмаза, рубина, сапфира, граната и множество других драгоценных и полудрагоценных камней. Направляя атомы в один тип кристаллической решетки, они способны получить самого “короля твердости” — алмаз, другой тип решетки дает его антипод — самый мягкий минерал графит. Осуществляя подобные комбинации, человек способен превратить свою “химическую кухню” в истинную “колыбель прекрасного”.
Так, познание законов самоорганизации вещества позволяет нам проникнуть в природу прекрасного и воспользоваться плодами знаний для улучшения и украшения жизни человека. Эти же законы приближают нас к пониманию процессов, происходящих на более высоких и сложных уровнях эволюции — в живой природе.
Здравствуйте! Позвольте не согласиться с автором о причинах сухой и мокрой печати! Утверждение о том что южные пчелы печатают мокрой, а северные – сухой не соответствует действительности. Если повнимательней изучить поведение чистокровных аборигенных рас, то именно высокогорные (от 1500 метров над уровнем моря) выделяются мокрой печаткой. Почему?
Потому что в высокогорье образуются облака, а также берут начало все реки. Естественно что в горах всегда абсолютная влажность воздуха (100%). Поэтому нектар всегда более разбавленный и его невозможно высушить обычной для равнинных пчел вентиляцией. Они обрабатывают нектар в зобике и доводят до приемлемой консистенции. Именно из-за “низкого коэффициента поверхностного натяжения меда” ячейки СГК -уже примерно на 10% чем у других пород. (Чтобы жидкий мёд не стекал). Также серые кавказянки, чтобы перестраховаться от брожения консервируют без воздушной прослойки.
Самые южные (африканские) пчелы не запасают мед, и не собираются в зимний клуб. Именно зимовка послужила причиной эволюции медоносных пчел. Температуры обитания “зимующих и заготавливающих пород пчел” не слишком и разнятся. Температурный спектр комфортного обитания северных пчел, (о которых упоминается выше) примерно от +40 до -40°С, а южных от +50 до -30°С. То есть смещается всего лишь на 10°С. Здесь следует отметить, что низкие температуры не являются критическими для южных. Вопрос только в длительности безоблетного периода. Поэтому низкие температуры в Сибири они и в Каракумах низкие (-35°С).
Поэтому только лишь разница в несколько градусов Цельсия не является причиной возникновения сухой печатки. А наоборот, высокая влажность воздуха явилась причиной возникновения мокрой печати!
Вот мои исследования:
https://agrarii.com/tayna-suhoy-i-mokroy-pechatki-myoda-u-raznyh-porod-pchyol/
https://agrarii.com/samaya-luchshaya-poroda-medonosnyh-pchyol/
https://agrarii.com/prichiny-udlineniya-hobotka-pchel-evolyutsiya-opylenii/
https://agrarii.com/zagadka-razlichnogo-polosatogo-okrasa-medonosnyh-pchel/
https://agrarii.com/samye-luchshie-sorta-myoda/
https://ylejbees.com/index.php/medonosy/2312-medonosnaya-rastitelnost-severa
Спасибо!
Якубов Фахруддин.
Пчелохозяйство “Gench”, Туркменистан.
http://www.gench-honey.com
Email: gench.honey@gmail.com