Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма

Когда нектар сгущен до удовлетворительной консистенции, каждая ячейка запечатывается при помощи восковой крышечки. Горизонтальные продольные оси ячеек в сотах слегка наклонены внутрь, поэтому сочетание сил земного притяжения и поверхностного натяжения предотвращает вытекание нектара из ячеек до того, как они будут закрыты крышечками (рис. 7.20).

Колония может произвести за одно лето до 300 кг меда, который почти весь используется в качестве топлива для нагрева (см. главу 8). Хранение такого значительного запаса меда сопряжено с определенными опасностями. Например, в этом раю могут процветать микроорганизмы. Пчелы предотвращают их развитие, смешивая с нектаром антибактериальные и противогрибковые пептиды и ферменты из своих слюнных желез.

Такое количество сладких сокровищ также привлекает грабителей, будь то мелкие представители других видов или конкуренты из соседних колоний, ищущие легкий способ пополнить свои собственные запасы, и пчелы используют свои жала главным образом против других пчел – поздним летом или во времена плохого взятка (рис. 7.21). Если пчела жалит другую пчелу, она может извлечь свое жало обратно без всяких проблем. То, что позже в процессе эволюции появились животные вроде млекопитающих с тканями, из которых его нельзя извлечь, оказалось «непредсказуемым» событием для пчел, и жало с его зазубринами можно расценивать как эволюционную «ошибку» с их стороны.

Если у пчелы вырвано жало с прикрепленными к нему ядовитой железой, маленькими мускулами и нервными клетками, ужалившая особь погибнет от обширной раны в брюшке. Но количество пчел, которые таким образом расстаются с жизнью, невелико, и отбора в сторону жала без зазубрин не происходит.

Маленькие мускулы отделенного жалоносного аппарата еще очень активны и продолжают управлять различными частями жала, которые движутся относительно друг друга. Зазубрины жала вонзаются в ткань, а феромон тревоги, испускаемый в воздух из железы под жалом, мобилизует на нападение товарок раненой пчелы. Главный компонент феромона тревоги – изопентилацетат, химическое вещество, содержащееся в бананах. По этой причине не рекомендуется есть зрелые бананы в непосредственной близости от улья, если только кто-то не хочет проверить (на себе), на что способны растревоженные пчелы.

Характер распределения расплода, пыльцы и меда по расплодным сотам имеет биологическое значение. Расплод помещается в середине для лучшей защиты; пыльца размещена на непосредственно прилегающих к нему участках, давая свободный доступ пчелам-нянькам, заботящимся о личинках, а остальная часть сота заполнена медом.

Но как все это складывается? Кто наблюдает за работой и координирует ее, чтобы в итоге все сложилось именно в таком порядке?

И вновь пчелы демонстрируют нам пример децентрализованного, самоорганизующегося механизма.

Рис. 7.20 Свежий нектар поблескивает внутри ячеек

Рис. 7.21 Набеги обитателей одного улья на другой ради кражи меда являются обычным делом, если взяток в поле плохой. Драки вспыхивают у входа в улей или внутри его

Картина распределения расплода, пыльцы и меда складывается из нескольких составляющих: матка, откладывающая яйца, размещение которых может быть исправлено рабочими пчелами; пчелы-приемщицы, которые забирают нектар у сборщиц и наполняют им ячейки; пчелы-сборщицы, которые сами набивают ячейки собранной ими пыльцой. Вопрос о возникновении такого порядка размещения – это на самом деле поиск правил, которые определяют размещение или удаление расплода, пыльцы или нектара для каждой из ячеек.

Каждая ячейка в соте в разное время может использоваться для размещения любого из трех возможных видов содержимого. Среди строителей сотов, в число которых также входят шмели, безжалые пчелы и осы, медоносные пчелы уникальны благодаря многократному использованию ячеек сотов. В отличие от медоносных пчел остальные используют каждую ячейку только для чего-то одного.

В разгар летнего сезона матка откладывает в пустые ячейки примерно по одному яйцу в минуту. Она одаривает ими от 1000 до 2000 ячеек в день, но не прокладывает себе путь по сотам в организованном порядке, хотя это было бы вполне возможно с учетом упорядоченной геометрии сотов. Однако она предпочитает пустые ячейки, которые находятся рядом с уже содержащими расплод, и начинает кладку яиц в центре сота. Так возникают места сплошного размещения расплода, расположенные по центру сота. Объединенные расплодные гнезда важны для социофизиологии пчелиной колонии. Затем вокруг расположенного в центре расплода запасается пыльца, а по наружному краю – кольцо хранилищ меда (рис. 7.22).