Пчела Sapiens :о)
Проявление ума пчёл в строительстве

Страницы раздела "Мыслящая":
МыслящаяПчела Sapiens :о)
Язык танцев 1Он долго не признавался учёным миром, пока...
Язык танцев 2Шовен рассказывает о языке танца пчёл..
"Общественный организм"Единое живое существо
ПостройкиПчёлы сами строят свой организм так, как им это нужно.
МыслящаяФакты, факты, факты...
И ещё о...Интересные проявления мыслительной деятельности пчёл

Главы из книги Рене Шовена "От пчелы до гориллы"

Постройки пчёл

Они всегда поражали воображение людей. На редкость прекрасен кусок чистых сотов во всей их молочной белизне и геометрической чёткости. Реомюр предлагал принять ширину ячейки за единицу меры длины (впрочем этот эталон был бы не совсем точен, ведь размеры ячейки меняются в зависимости от породы пчёл ; существуют различия и в размерах ячеек, предназначенных для рабочих пчёл или трутней).

Когда математику Маральди предложили задачу: найти форму сосуда, который обладал бы наибольшей вместимостью при наименьшей затрате материала, Маральди ответил: шестигранник...

Вот о чём размышляли мы с сотрудником лаборатории аббатом Даршеном много лет назад, любуясь куском сотов. Даршен искал тему для диссертации. «Почему бы вам не написать о восковых сооружениях пчёл ?» — сказал я ему. Он сразу согласился.

Выбрать тему для диссертации вообще дело непростое. Конечно, за годы работы у научного руководителя вырабатывается своеобразный нюх; он способен почуять хорошую тему, которая, не требуя слишком большой затраты времени, сможет привести его ученика к новым интересным результатам и докторской степени. Но ведь всегда возможны случайности; с этим каверзным биологическим материалом всегда ожидаешь ловушек и подвохов, с ним никогда нельзя быть ни в чём уверенным. А потом вдруг внезапно, ещё раньше, чем ученик, чувствуешь: диссертация пошла. Но иногда довольно долго приходится ждать этой минуты.

Мы с Даршеном были поражены формой молодого сота, этого эллипсоида с его перехватом вблизи того места, где он впаян в деревянную рейку рамки, с его всегда такими правильными, истонченными краями. Изменчивы в нем только размеры, зависящие от количества строивших его пчёл. Как же они справляются с этой работой? Неизвестно. Ведь всё совершается в самом центре очень плотной массы пчёл ,  гирланды строителъниц, внутри которой температура достигает 34° и даже больше. В этом-то биологическом горне воск обрабатывается и превращается в сот.

пчёлы в гирлянде неподвижны, они сцеплены ножками, иногда образуя более плотные скопления, заметные в виде более тёмных слоев. Некоторые исследователи считали, что то одна, то другая пчела время от времени отрывается от гирлянды и кладет в сот пластинку воска, выделенную восковыми железами и грубо обработанную жвалами. После этого пчела снова возвращается на своё место в гирлянде, быть может, за получением приказа о строительстве, каковы бы ни были форма и механизм этого приказа.

В действительности всё обстоит одновременно и сложнее и более просто. И стало это известно совсем недавно: мы долго обдумывали, как, не слишком нарушая происходящие в гирлянде процессы, уменьшить плотность слоя пчёл, масса которых скрывает от наших глаз ход строительства. Прежде всего мы занялись проблемой высокой температуры центра строительства. Нельзя ли предположить, что основная масса пчёл здесь не несет никакой другой функции, помимо сохранения тепла? Не станет ли масса пчёл  менее плотной, если создать внешний обогрев?

Я распорядился соорудить нечто вроде плоского шкафа, в котором было достаточно места для сооружения одного сота; шкаф этот, застеклённый с двух сторон, был вделан в другой, отапливаемый. Пчёлы в этих условиях работали великолепно и быстро построили отличный сот, не собираясь плотной массой. Это выглядело очень необычно: пчёлы образовывали более или менее чёткие цепи, и мы могли, обводя их контур на стекле мягким карандашом, предсказывать, где будет вестись строительство завтра; цепи как бы намечали план будущих работ.

Во время строительства сота цепи всегда держатся на некотором расстоянии от него. Точнее, самую плотную массу строительниц из тесно прижавшихся друг к дружке, застывших в неподвижности пчёл связывает с сотом лишь подобие редкой сетки всего из нескольких пчёл. В строительстве участвуют не только члены этой «гирлянды» столь странной формы. Даршен имел возможность убедиться в этом, просиживая часами перед стеклянным ульем и наблюдая за поведением каждой отдельной пчелы. Является, например, неизвестно откуда рабочая пчела, встречает цепь и как будто не обращает на неё внимания; однако она ползет по телам своих сестёр и вносит свою восковую лепту именно туда, куда следует. После этого она либо в свою очередь включается в гроздь, либо удаляется. А не играют ли эти гирлянды из пчёл роль приказа, трафарета, который обрисовывает контуры строительства и не имеет значения в отрыве от использующих его строительниц? В этом приказе, несомненно, скрыт сигнал относительно перегрева зон будущего строительства. Измерения, совсем недавно проведенные Даршеном, позволяют сделать высказанное предположение.

В опытах с температурой мы могли непосредственно наблюдать происходящее. В другом опыте нам не так повезло, зато теперь загадка гирлянд выступила совсем в ином свете. Началось с одного весьма странного наблюдения Даршена. Известно, что соты расположены в гнезде параллельно. Нам удалось нащупать скрытые пружины инстинкта, благодаря которому поддерживается этот параллелизм.

Введём между двух сотов маленькую, перпендикулярную им пластинку воска; через полчаса-час она будет скручена и перемещена в плоскость, параллельную сотам.

Не думайте, что я говорю о каком-то случайном, мимоходом подмеченном курьёзе: наоборот, так бывает в ста случаях из ста. Явление поистине ошеломляющее, потому что, подчеркиваю, пчелы никогда не имели случая производить в улье подобную операцию, по крайней мере в описанной форме; и всё же их строительный инстинкт сразу подсказывает им верное решение.

Мы опять попытались узнать, что же именно происходит. Для этого понадобился сверхплоский улей, в котором соты по-новому ориентированы, и уже не один большой и плоский сот, а серия сотов высотой всего в несколько сантиметров каждый. Два года ушло на то, чтобы разработать тот невиданный улей, который их вместил; его пришлось обогревать извне, чтобы масса строительниц не слишком уплотнялась; один лист стекла служил потолком, второй — полом; лампа, установленная в нескольких сантиметрах под полом, позволяла наблюдать пчёл.

Что за странное зрелище! По своей человеческой наивности мы ожидали, что одна часть рабочих пчёл примется за один край пластинки, а другая — за противоположный и что, поскольку их усилия, конечно же, будут направлены в разные стороны, в конце концов воск будет уложен в нужной плоскости. Увидели мы, однако, нечто совершенно иное: подсвеченная снизу лампой, перед нами, подобно китайской тени, возникла сетка с неправильными петлями, образованная цепями пчёл, прикрепившихся во многих точках к пластинке воска и к соседнему соту. Петли сети очень медленно изменяются, в соответствии с каким-то непонятным пока законом, и в конце концов полоска оказывается в нормальном положении.

И тут, признаюсь, у меня мелькает мысль о нервной системе, о ее нервных волокнах, ветви которых образуют причудливую сеть, о самой высокоразвитой части нервной системы — мозге с его ретикулярной сетью, занимающей ключевые позиции на пути импульсов, проходящих через нее в различных направлениях, и осуществляющей их тончайшую координацию. Подумал я и об устройстве электронных вычислительных машин». Может быть, подобная сетчатая структура обязательна для «информационных» механизмов поведения?

Но вернёмся к маленькому восковому эллипсоиду, со строительства которого начинают пчёлы, когда их помещают в пустой ящик. Возникает непреодолимое впечатление чего-то живого, чего-то вроде опорной ткани в организме. Многие живые ткани часто сами восстанавливают получаемые повреждения; Даршен сделал по краям эллипсоида несколько разных надрывов и убедился, что, действительно, «раны» очень быстро «зарубцовываются». Тогда он надумал помешать образованию «рубцов». Достаточно поместить с краю в эллипсоид какой-нибудь совсем небольшой предмет, хотя бы спичку, и на сооружении сразу образуется выступ, который очень нескоро рассосется. Но можно задержать «рубцевание» и полностью, вставив в край тонкий металлический листок шириной в сантиметр. Сот сразу утрачивает симметрию и растет только с противоположной стороны. Этого не произойдет, если в металле пробить несколько дырочек. Пчела сначала осторожно просовывает сквозь отверстие голову, а вслед за ней и тело; строительство возобновляется, и металл мало помалу включается в сот (рис. 11).

Даршен даже наблюдал, как пчёлы просовывали в отверстие ножки и цеплялись ими за ножки пчёл, находившихся по другую сторону преграды.

Все это, конечно, очень любопытно. Но можно наблюдать и ещё более странные явления, относящиеся к соблюдению расстояния между сотами. Соты всегда строятся на равном расстоянии один от другого; по крайней мере именно так обстоит дело, когда у пчёл довольно места, и им ничего не мешает. А что, если нарушить нормальную ширину улочки между двумя сотами так, чтобы один оказался слишком близко к другому? (рис. 12). В близко приставленном соте пчёлы обгрызают края ячеек, расположенных слишком близко. Такое регулирование, как подметил Даршен, бывает вызвано только ненормальным приближением одного сота к соседнему, а не отдалением от него. Но что же побуждает пчёл к регулированию? Об этом расскажет ещё один опыт.

Деревянный или картонный лист кладется на поверхность слишком близко поставленного к вощине сота; теперь пчёлы уже не оттягивают лист вощины, а , наоборот, спешат подтащить её ещё ближе и припаять к листу (рис. 13). Если лист закрывает слишком близко стоящий сот только у основания, прикреплённого к раме, не произойдет ничего. Дело в том, что сот, подобно живому существу, имеет особо чувствительные зоны, зоны быстрого роста: это края сотов, главным образом нижняя их часть.

Один из самых интересных опытов Даршена заключался в том, что он проделывал в листе отверстия. При определённом размере и расположении этих отверстий регулировка расстояния возобновлялась: пчёлы уже не стараются более припаять восковую пластинку к перегородке, а отодвигают её и устанавливают на нормальном расстоянии.

Значит, скажете вы, наличие поблизости другой восковой стены стимулирует регулировку? Нет! Покрыв картонный лист слоем воска, вы ничего не достигнете, сот окажется к нему припаянным. Для того чтобы заработал тонкий механизм, регулирующий ширину улочки между сотами, нужно, чтобы соседняя стенка была разделена на ячейки.

Прибавим ещё, что, если согнуть один из сотов, так что образуется угол, пчёлы сумеют вытянуть стенки ячеек в одной части и обгрызть их в другой так, чтобы их внешние края лежали в одной плоскости, параллельной соседнему соту. Тогда ячейки принимают странный вид: одни чересчур глубоки, другие слишком мелки (см. рис. 12 и 13). Пчёлы сумеют исправить и это, переместив донышки; впрочем, это делается довольно редко и, видимо, с большим трудом.

Если теперь мы зададим вопрос, как пчёлам удаются все эти столь точные измерения, то ответить будет нелегко. При попытках разглядеть происходящее — а это довольно трудно — мы сталкиваемся на первом плане всё с тем же хорошо уже нам известным действующим лицом, и это не пчела, а гирлянды рабочих пчёл,  сцепившихся ножками, почти неподвижных и соединяющих один сот с другим. Только в них всё дело. Цепи выступают на сцену и в другом случае, ещё более занятном: речь идёт о новом испытании, придуманном в один прекрасный день Даршеном для пчёл.

Обычно ульи вертикальны (и соты в них — тоже). А что случится, если сильно наклонить их набок? Ничего особенного, если проделать это со старыми сотами, Зато молодые соты, построенные из мягкого воска, начнут оседать, особенно у нижнего края, — он опустится и упрётся в сот, находящийся под ним. Можно, далее , укрепив соты проволокой, совсем наклонить улей, поставив его горизонтально. Тогда соты окажутся в совершенно необычном положении: часть ячеек смотрит вверх, а другая часть — вниз. В подобной ситуации наши пчёлы ещё никогда не оказывались в отличие от пчёл другого вида — пчёл-мелипон (Южная Америка), которые строят только горизонтальные соты.

Так что же происходит в улье, принявшем необычное положение? Представьте себе, ничего, как это ни удивительно на первый взгляд. Продолжает идти укладка мёда, ход выращивания расплода не нарушается. Мёд складывается не только в ячейки на верхней стороне сотов, но и в нижние ячейки, с отверстиями, обращёнными книзу! Я совершенно не понимал, каким образом капли свежего, очень жидкого нектара могут удерживаться при этом в ячейках, не понимал до того самого дня, когда мне пришла в голову мысль ввести пипеткой в ячейку каплю воды, а затем перевернуть сот. Если сделать это осторожно, то ничего страшного не случится: сцепление жидкости со стенками ячеек не даст капле вылиться. Как мы видим, способность пчёл к приспособлению поистине феноменальна.

Я ещё вернусь к этой теме, но хотел бы закончить беседу о чувстве меры у пчёл. Изобретён весьма коварный способ подвергать это чувство испытанию, и нашёл его опять-таки аббат Даршен. Предположим, что мы разрезали сот по вертикали на две равные части и поставили каждую половинку на подвижную плоскость. Теперь сблизим обе части, но так, чтобы разделяющее их расстояние равнялось не целому числу ячеек, — скажем, оно должно быть шириной в половину или в полторы ячейки. пчёлы спешат кое-как, на скорую руку заделать разрыв массой неправильных ячеек самых разнообразных размеров. А затем начинается фаза переделок (об этой особенно важной фазе мы поговорим подробнее несколько ниже). Задача, стоящая перед пчёлами, неразрешима, и похоже, что они знают об этом. Ещё долго можно будет видеть сохранившейся зону соединения и в ней неправильные, то превышающие норму, то не достигающие её ячейки, по многу раз разрушаемые и вновь сооружаемые пчёлами.

Так же поступают они и в том случае, когда экспериментатор монтирует ячейку искусственно, так что создается ячейка с другим, неподходящим дном. Столь хитроумным образом терзал своих пчёл всё тот же Даршен. Подведя нагретое лезвие под основание ячейки, можно отделить её стенки от дна и «посадить» их на другое дно. Пчёлы тотчас же замечают это. Если укрепить на дне ячеек для рабочих пчёл ячейки трутней, пчёлы будут прилежно трудиться, стараясь уменьшить ширину ячеек, чтобы подогнать их к размеру дна, — задача невыполнимая, если не перестроить все сызнова. Пчёлы действуют по-разному, прибегая к всевозможным исправлениям; там и сям встречаются ячейки с отклонениями от нормы и даже попадаются включённые в воск полости, не имеющие выхода наружу, и т. д.

Очевидно, именно дну принадлежит самая важная роль, именно по дну регулируется всё: пчёлы весьма чувствительны к малейшим его изменениям (рис. 14).

Помню, когда-то я поставил несколько опытов с целью получить более прочные соты. Я окунул в расплавленный воск лист плотной бумаги и отштамповал его. К великому моему удивлению, пчёлы разрушили почти весь изготовленный таким способом сот, будто дознались, что дно ячеек имеет дефект, и старались устранить это нарушение нормы...

Значением дна ячеек и объясняется тот сдвиг в пчеловодстве, какой произошёл в связи с внедрением изготовляемой фабричным способом штампованной вощины. Действительно, когда пчелиную семью вселяют в пустой улей, она может иногда строить соты с очень небольшим количеством ячеек для рабочих пчёл, при этом идёт в основном строительство крупных ячеек для трутней. Зато под влиянием даже одних контуров дна на листе вощины семья принимается строить ячейки для рабочих пчёл.

Следует ли из этого, что влияние дна всемогуще? Нет, мы видим, что оно оказывается побеждённым, по меньшей мере в двух случаях. Во-первых, когда для того приходит пора, пчёлы умудряются строить ячейки для трутней даже на вощине, приготовленной для ячеек рабочих пчёл. Во-вторых, когда в улей вкладывают соты с одними большими ячейками для трутней, пчёлы сужают эти ячейки к вершине и укорачивают их, с тем чтобы получше приспособить их к размерам рабочих пчёл, которые будут в них воспитываться.

Необычные исправления

Итак, ячейки могут быть изменены всевозможными способами (рис. 15). Они могут также быть исправлены, когда в них вводят какой-нибудь посторонний предмет, например булавку. Если булавка проходит сквозь стенки ячейки и лежит в плоскости, параллельной дну, пчёлы надрезают стенки, добираются до булавки, вынимают её и затем заделывают надрезы воском. Если вколоть булавку в самую середину ячейки, перпендикулярно дну, пчёлы выдергивают её. Сделать это им не удаётся только в том случае, если воткнутый в воск конец булавки загнут. А что произойдёт тогда? Пчёлы принимают очень интересное решение: они сдвигают несколько восковых стенок таким образом, что игла оказывается впаянной в перегородку и не занимает больше неподобающего положения в центре ячейки. Понятно, это разрешает вопрос лишь отчасти и временно, потому что из-за этого соседние ячейки окажутся слишком большими или слишком маленькими. В итоге пчёлы опять возвращаются к этой совершенно неразрешимой проблеме: здесь — разрушают одну восковую стенку, там — переделывают другую, короче говоря, пытаются выйти из затруднительного положения с помощью ряда переделок. Вот эти-то знаменитые переделки и составляют одну из самых характерных черт строительства у пчёл; поговорим же о них более обстоятельно.

Переделки

Один из интереснейших результатов работ Даршена заключается в том, что он заставил нас в корне пересмотреть некоторые, пожалуй, слишком уж закостенелые теории инстинкта. Что остается у нас от древнего образа непогрешимых пчёл, строящих, будто раз навсегда заведенные машины, свои удивительные ячейки, столь неизменно правильные, что они могли бы служить эталоном меры длины? От этого образа осталось одно воспоминание, его вытеснил другой, куда более странный:  общественный организм (сейчас мы увидим, какое значение следует придавать здесь этому слову), который приспосабливается к трудностям, пытается преодолеть их, даже когда это невозможно, действует как бы ощупью и способен переделывать... Но это значит, что речь идет не о работе некой простой машины, а о деятельности высшего порядка (не смею сказать — умственной, во-первых, потому что, как мы увидим, дело обстоит гораздо сложнее, а во-вторых, потому что за этим определением скрывается бездна полнейшего невежества). Переделки основания сотов (по Даршену) проходят как бы три фазы:

1) закладка неправильных ячеек;

2) лепка всего сооружения в виде шаровых сегментов;

3) исправления.

Мы видели примеры и других переделок, когда пчёлы соединяют две половины сотов, удалённых одна от другой на неподходящее расстояние, когда пчёлы приспосабливаются к иголке, воткнутой посредине ячейки, и т. д. Логический вывод из всего сказанного состоит в том, что пчела должна уметь приспосабливаться к всевозможным обстоятельствам; именно так и обстоит дело.

Способность пчёл приспосабливаться к новым условиям

Мы уже наблюдали поразительный пример приспособления пчёл к совершенно невиданным обстоятельствам, например в опрокинутом улье, с оказавшимися в горизонтальном положении сотами. Когда что-либо подобное происходит в естественных условиях, пчёлы быстро покидают свое жилище, потому что соты обламываются и мёд растекается... В опыте соты удается сохранить с помощью дополнительного проволочного каркаса, и тогда, как мы видели, пчёлы неплохо устраиваются, они продолжают выкармливать личинок, откладывают запасы мёда.

У них явно нет «предрассудков» относительно того, куда складывать мёд. Не помню, какой нелепой гипотезой я руководствовался, когда в день большого взятка ввёл в гнездо с уже переполненными нектаром сотами кусочек дерева, в котором были пробуравлены на неравных расстояниях углубления размером с ячейку. Только одну уступку сделал я пчёлам: один раз обмакнул свое сооружение в растопленный воск. И что же, по-вашему, сделали пчёлы? Они стали откладывать мёд в ямки на моей деревяшке: видно, при изобилии нектара приходится использовать всякую посуду. Такой опыт удается, однако, только в пору обильного взятка. Лет десять назад в продаже появились соты, целиком изготовленные из тонкого листового алюминия; ячейки в них и по форме, и по размеру были точно такими же, как в настоящих пчелиных сотах. Пчёлы исправно складывали в них мёд, и только высокая стоимость да некоторые технические неудобства заставили отказаться от этого новшества. Спустя некоторое время немцам удалось провести отливку целых сотов из пластмассы; пчёлы не только откладывают мёд в ячейки таких сотов, но и выращивают в них личинок.

Самый, быть может, интересный опыт, касающийся пластичности поведения пчёл, был проведен Вюйомом. Это был опыт с маточниками. Как мы увидим, пчёловоды побуждают пчёл выводить маток, подкладывая в улей, лишенный пчелиной матки, восковые мисочки с молодыми личинками. Рабочие пчёлы принимают их и оттягивают, придавая мисочкам «установленную регламентом» форму, а затем щедро наполняют их маточным молочком (королевским желе). Совсем не обязательно, между прочим, чтобы мисочка была сделана из воска. Пчёлы столь же охотно признают и стеклянные мисочки, покрывая их слоем воска; личинки там прекрасно развиваются. Можно подкладывать пчёлам и пластмассовые мисочки разной формы (с одним лишь ограничением: пчёлам решительно не нравится квадрат, мисочки должны быть округлены), и всё идет как по писанному. Немало ещё интересного можно рассказать по поводу этих маточников; работы Вюйома открывают довольно неожиданные перспективы.

* * *

Кстати...

Вы сами можете убедиться, что пчёлы, попавшие в необычную ситуацию, способны возводить необычные постройки сотов, приспосабливаясь "на ходу" к условиям изменяющейся среды.



Пчела мыслящая
Мыслящая Язык танцев-1 Язык танцев-2
Общественный организм Постройки Мыслящая факты
И ещё о...


Комментарии
просим писать здесь