Что объединяет пчел в семью?
Объединение пчел в семьи произошло вследствие исторической необходимости сохранения и развития рода. Всех особей пчелиной семьи объединяют:
• происхождение (все пчелы и трутни являются потомками одной матки);
• забота о потомстве (кормление расплода, защита гнезда и регулирование микроклимата своего жилища);
• неспособность членов сообщества к индивидуальному самостоятельному существованию;
• единство целей и организованное выполнение определенных работ отдельными особями и группами пчел в зависимости от возраста и физиологического состояния их организма. Объединяющую роль играют пищевые контакты, феромоны, маточное вещество и т. д.
Пищевые контакты – одна из форм объединения семьи. Пчелы обмениваются кормом с первых дней жизни.
При этом одна пчела просит корм, вытягивая хоботок, а другая в ответ на раздражение рефлекторно отрыгивает из медового зобика каплю корма.
При вскармливании группе пчел радиоактивного корма было установлено, что через 4 часа этот корм был обнаружен у 16–24 % ульевых и 62 % летных пчел. Наиболее активно передают корм 4-дневные особи, с 5-го дня активность пчел во взаимном кормлении падает и на 7-й день почти прекращается. Однодневные пчелы во взаимном кормлении не участвуют.
Феромоны – биологически активные вещества, выделяемые пчелами в окружающую среду. Все особи пчелиной семьи выделяют феромоны, которые имеют непосредственное отношение к регулированию физиологического состояния, поведения членов семьи и защите гнезда.
Маточное вещество, феромон матки, обладает наиболее высокой объединяющей активностью. С его помощью матка привлекает рабочих пчел внутри семьи, а также оказывает стерилизующее действие на рабочих пчел, предупреждая откладку ими неоплодотворенных яиц, и сдерживает выращивание в семье новых маток.
Рабочие пчелы, в окружение которых попадает матка при свободном передвижении по сотам, слизывают с ее тела феромоны и передают остальным членам семьи. Через феромоны пчелы узнают о состоянии матки.
Маточное вещество – ароматическая маслянистая жидкость, продуцируемая челюстными железами плодной матки и пропитывающая покровы ее тела. Маточное вещество имеет привлекающий пчел запах, по которому они легко находят матку, его запах действует на рабочих пчел так же, как и контакт с нею.
Недостаток маточного вещества вызывает развитие яйцеклеток у рабочих пчел (появление пчел-трутовок), стимулирует воспитание пчелами новых маток и переход семьи в роевое состояние. В состав маточного вещества входит липидный комплекс. Один из компонентов этого комплекса – жирная кислота, вырабатываемая верхнечелюстными железами матки. При введении ее в гемолимфу рабочей пчелы удается вызвать торможение формирования яиц.
Помимо феромонов, связанных с размножением, в семье пчел существуют феромоны, регулирующие выполнение работ пчелами. Для охраны семьи от врагов существует феромон тревоги. Информацию о выполняемой работе содержит комплекс феромонов, выделяемых насоновой железой рабочей пчелы и др.
Отличия маточного вещества от маточного молочка
Маточное молочко – это корм маточных личинок и пчелиных маток; сметанообразная кремовая масса со специфическим запахом и кислым, слегка жгучим вкусом. Выделяется верхнечелюстными и глоточными (мандибулярными и гипофарингеальными) железами рабочих пчел, а не матки. Им пчелы-кормилицы кормят личинок маток во время всего периода их развития, а пчелиных маток – в течение всей их жизни. Личиночный корм рабочих пчел и трутней отличается от маточного молочка и носит название пчелиного молочка.
Маточное молочко – биологически активный продукт, содержащий белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества. Как видим, состав маточного молочка и его назначение сильно отличаются от маточного вещества (выделяемого маткой), хотя и имеет сходное название.
Какую объединяющую роль играют сигнальные движения («танцы»)?
Сигнальные движения – своеобразный язык («танец») пчел, посредством которого пчелы обмениваются информацией о найденном источнике корма.
В 1973 году австрийскому зоологу Карлу Фришу была присуждена Нобелевская премия за расшифровку «языка» пчел, своеобразного «танца» на вертикальной поверхности сота. Присуждение премии говорит не только о глубине исследований ученого, но и о пользе его открытия. Оказалось, что пчела-разведчица своими скромными танцами сообщает в улье своим сородичам всю информацию, необходимую для отыскания нового источника корма. Информационными элементами танца являются: направление и длина пробега по соту, форма пробега (круг или восьмерка), частота виляний брюшком, а также запах пищи, которым она пропиталась и делится со своими сестрами.
Круговые пробеги – это информация о том, что источник корма находится вблизи улья (в радиусе 100 м). Длительность «танца» может быть от нескольких секунд до минуты. Пчела-разведчица может переместиться на другое место и повторить «танец» для других пчел, вовлекая их в танец и в работу по добыче корма.
Восьмерка представляет собой более сложный «танец», несущий значительно большую информацию, чем круговой пробег. Она информирует остальных пчел не только о дальности, но и о направлении на источник корма (см. рис. 2). Во время выполнения прямолинейного пробега (середина восьмерки) пчела на мгновение останавливается и совершает быстрые виляющие движения из стороны в сторону. Недавно немецкие ученые уточнили даже самого Карла Фриша, установив с помощью высокоскоростной съемки, что, виляя брюшком во время «танца», пчела не совершает поступательных движений. «Лапки насекомого в этот момент не отрываются от пола, разве что на один шажок, – отмечает Юрген Таутц, – никакого движения не происходит, пчела только вибрирует телом». Казалось бы, всего лишь незначительное наблюдение. Но, обратив внимание на эти странные движения, ученые пришли к выводу, что таким образом «танцовщица сгущает» статическое электричество, которым зарядилась во время полета, и тем самым она передает дополнительную информацию о маршруте полета своим сородичам с помощью слабых электромагнитных колебаний, распространяющихся по всему улью. То есть информация передается не только по зрительному и осязательному каналам, но и по электромагнитному.
Следующие за «танцовщицей» пчелы воспринимают эту информацию. Темп «танца» зависит от расстояния до источника корма. При малом расстоянии наблюдается стремительный темп, повороты быстро следуют один за другим, пчелы как бы торопятся к близкому источнику. При увеличении расстояния темп становится умереннее, а прямолинейный виляющий пробег – продолжительнее. Продолжительность каждого цикла и число колебаний брюшка находятся в прямой зависимости от расстояния между ульем и источником корма.
Направление полета к источнику нектара связано с направлением прямого участка виляющего пробега. Угол между перпендикуляром к передней стенке улья и линией от летка к солнцу равен углу между вертикалью и прямой линией пробега пчелы на соте. Пробег по вертикали вверх соответствует полету в направлении на солнце, вниз – сигнализирует о положении источника корма в стороне, противоположной солнцу.
