Это устроено очень мудро. Ведь движение солнца меняется в зависимости от времени года; оно неодинаково и на различных географических широтах. Крылатые существа могут относительно быстро расселяться по земному шару. Поэтому застывшая, наследственно закрепленная схема, пригодная только для одного места на Земле, оказалась бы для них невыгодной. Стоило бы перевезти производительниц меда из одной части земного шара в другую, как неизбежно возникла бы страшная путаница. Пчеловод тоже должен быть доволен тем, что каждой пчеле приходится в ранний период жизни знакомиться с суточным движением солнца в условиях данной местности. Поразительно, что маленькие астрономы при этом обнаруживают исключительную одаренность и выдерживают следующий трудный экзамен. Пчелиную семью содержат до полудня в подвале и в течение многих дней пчелам дают возможность летать на воле только во вторую половину дня. Молодые пчелы могут наблюдать только послеполуденное движение солнца. Затем в незнакомой для них местности их, также после полудня, дрессируют летать в одном направлении, а на следующее утро еще раз переносят в местность с незнакомым ландшафтом. Пчелы летят в том направлении, в котором их дрессировали. Они оказались в состоянии только по послеполуденному перемещению солнца восстановить весь его дневной путь над горизонтом.
Так как в других жизненных ситуациях пчелы отнюдь не проявляют такой находчивости, можно думать, что предрасположение к восприятию этого жизненно важного курса обучения заложено в них самой природой — и в этом смысле наследственная передача от предшествующих поколений играет важную роль.
Луна и сверкающие созвездия ночного неба, служившие ориентирами викингам, ничего не говорят пчелам: ночью они остаются в улье. Но под голубым дневным небосводом пчелы превосходят штурмана-человека, так как глаза их способны определять плоскость поляризации света. То, что представляется нам однородной голубизной неба, для них испещрено местными опознавательными знаками, зависящими от поляризации (см. рис. 66). Таким образом, летящие пчелы определяют положение солнца не одним-единственным участком сложного глаза, направленным прямо на него, но одновременно тысячами омматидиев, воспринимающих поляризационный «узор» дневного неба, который связан с положением солнца. Они оптически ориентируются по обширному участку неба, одновременно регистрируя с помощью множества приборов малейшее отклонение от нужного направления полета. При этом в мозгу пчелы вряд ли откладываются разобщенные восприятия отдельных омматидиев. Подобно тому как в нашем сознании восприятия, исходящие от сетчатки обоих глаз, сливаются в цельное стереоскопическое изображение, так, вероятно, и отдельные картины, воспринятые глазами пчелы, перерабатываются в ее мозгу в единое общее впечатление, о котором мы, конечно, не можем ничего сказать.
Если солнце скрыто за горой или уже зашло за горизонт, пчелы могут так же хорошо ориентироваться по поляризованному свету голубого неба, как и по солнцу. Когда небо покрыто облаками, им достаточно небольшого голубого просвета, чтобы определить направление по своему «компасу». Только при сплошной облачности они лишены возможности воспользоваться явлением поляризации, так как свет, прошедший через облака, не поляризован. Но и в этом случае они превосходят нас, так как при увеличивающейся облачности пчелы видят солнце гораздо дольше, чем мы. В этом им может позавидовать любой капитан. Только тяжелые дождевые тучи препятствуют ориентировке пчел по небу, но в такую погоду пчелы, как правило, остаются дома.
Рис. 76. а. Группа пронумерованных пчел была приучена летать от наблюдательного улья (НУ) к кормушке (К) вдоль лесной опушки, которая тянулась с севера на юг. б. Когда на следующий день улей был перенесен в другое место, большинство пчел продолжало летать вдоль опушки, хотя на этот раз она тянулась с востока на запад. В этом случае они явно не пользовались небесным компасом, предпочтя ему земной ориентир. K1, К2, и К3-кормушки; цифры около них указывают, сколько пронумерованных пчел появилось возле каждой из них.
Рис. 77. Вид со стороны наблюдательного улья (НУ) по направлению к удаленному на 180 метров кормовому столику (К) после перестановки улья на опушку леса, которая тянется с запада на восток.
Рис. 78. Вид от наблюдательного улья (НУ) на опушку леса, находящегося на расстоянии 210 метров. На этом расстоянии лес как ориентир утратил свое значение и пчелы отдают предпочтение небесному компасу.
Таким образом, можно создать условия, в которых различные наземные ориентиры окажутся в конфликте с положением солнца; и в зависимости от того, какие из этих примет одержат победу, нетрудно определить их значение для пчел. Близкий лес, улица или берег реки имеют первостепенное значение, тогда как отдельно стоящее дерево не может спорить с небесным ориентиром.
Разнообразные варианты подобных опытов позволили бы гораздо точнее определить значение для пчел наземных ориентиров. Трудность их проведения связана с тем, что они требуют больших затрат времени, так как нельзя искусственно создать нужную декорацию, а приходится отыскивать подходящие природные ландшафты.
ОРИЕНТИРОВКА ПО МАГНИТНОМУ ПОЛЮ ЗЕМЛИ
Восприятие поляризованного света, обнаруженное у пчел, до сих пор не было известно ни у каких других живых существ. Но в последнее время было сделано открытие, что пчелы могут использовать еще одно недоступное для наших чувств явление — земной магнетизм.
Под этим подразумевается та сила, которая заставляет подвижную магнитную палочку (например, стрелку компаса) указывать направление на северный магнитный полюс. Географический Северный полюс несколько не совпадает с магнитным, и связанное с этим отклонение магнитной стрелки называется магнитным склонением. Кроме того, стрелка, свободно подвешенная в своем центре тяжести, имеет определенный угол наклона к центру Земли (магнитное наклонение). Магнитное поле обладает определенной интенсивностью. Эти величины позволяют точно охарактеризовать действие магнитного поля в любом участке земного шара в данное время.
В виде земного магнетизма природа дает вспомогательный ориентир, которым мы можем воспользоваться лишь косвенно, при помощи компаса. Пчелы же в состоянии сами определять направление стран света. Они пользуются этой способностью в своем темном жилище, где не видят ни солнца, ни голубого неба. Это показывает поведение роя в начале постройки сотов.
Как правило, во всяком случае в наши дни, это происходит не совсем естественным образом. В то время как пчелиный рой еще висит на ветке (см. рис. 32) и разведчицы находятся в пути, отыскивая подходящее убежище (стр. 163), пчеловод сгребает рой и сажает его в улей. Теперь пчелам не остается ничего иного, как строить соты в подвешенных в улье деревянных рамках (см. рис. 5).
В прежние времена пчелы вселялись в естественные жилища — в расщелину скалы или в дупло дерева (это случается и теперь, когда рой улетает с пасеки нерадивого пчеловода). Здесь пчелы-строительницы тотчас принимаются за работу и в первый же день создают несколько вертикально висящих параллельных друг другу сотов. Их вертикальное положение понятно, так как каждая пчела имеет хорошо развитые органы равновесия (стр. 22 — 23) и воспринимает направление вниз. Но каким образом многие сотни пчел, работая одновременно в разных местах, «договариваются» об ориентировке их общего творения по странам света? Не находят ли они какой-то исходный пункт для этого во внутренней форме дупла?
Рис. 79. Картонный цилиндр как жилище пчел. Леток находится в центре дна. Для расположения сотов нет никаких ориентиров. (По М. Г. Эмке.)
Чтобы исключить такую возможность, пчелиный рой был посажен в картонный цилиндр. Леток находился в центре дна (рис. 79). Пчелы никаким образом не могли воспользоваться небесным ориентиром. И все же рой начал отстраивать точно сориентированные соты (рис. 80, а). К удивлению наблюдателей, рой придал сотам в предоставленном ему помещении такую же ориентацию, какая была в материнской семье. Для этого не потребовалось никаких дополнительных указаний. Следовательно, пчелы могут воспринимать направление стран света.
Затем рой пересадили в другой картонный цилиндр. Направление магнитного поля в месте расположения цилиндра было искусственно смещено на 40°. Пчелы начали строить свои новые соты также под углом 40° к направлению прежних сотов. Этим они ясно показали свою способность ориентироваться по магнитному полю. В десятикратно усиленном радиальном магнитном поле они, в соответствии с такой прямо-таки сумасшедшей ситуацией, начали строить цилиндрические соты (рис. 80, б).
Рис. 80. а. Соты, отстроенные в картонном цилиндре. Они имеют то же направление, что и в материнской семье, б. Эти соты были построены в десятикратно усиленном магнитном поле с радиальными силовыми линиями. Вопреки обычаю пчелы отстраивали соты снизу вверх. (Фото М. Г. Эмке.)
Уже давно высказывались предположения, что перелетные птицы воспринимают магнитные силовые линии. Эти предположения долго подвергались сомнению, но в последние годы они были подкреплены экспериментами. Пока еще нет никаких указаний на то, что пчелы и в полете ориентируются по магнитному полю Земли. Однако в связи с вопросом совсем иного порядка, а именно при рассмотрении чувства времени у пчел, мы еще раз коснемся этой темы (стр. 173).
Относительно физиологических основ восприятия земного магнетизма сейчас имеются лишь умозрительные предположения.
Рис. 81. Возвратившаяся домой сборщица (на рисунке внизу слева) раздает нектар трем другим пчелам.
Рис. 82. Круговой танец сборщицы нектара на соте. За танцовщицей семенят три пчелы, которые принимают информацию.
В обычных условиях пчела танцует в темноте пчелиного улья. Следовательно, видеть танцовщицу ее товарищи по улью не могут. И если они замечают ее движения и повторяют за ней все повороты, то руководствуются при этом только осязательными и обонятельными восприятиями.
Что должен означать этот круговой танец? Очевидно, он сильно возбуждает ближайших к танцовщице пчел. Наблюдая за той или иной пчелой из свиты танцовщицы, можно увидеть, как она начинает готовиться к полету, слегка чистится, а затем пробирается к летку и покидает улей. Спустя некоторое время вслед за первой пчелой на кормушке появляются новые пчелы. Вернувшись домой нагруженными, они тоже танцуют, и чем больше танцовщиц, тем больше новичков прилетает к месту кормления. Без сомнения, танец в улье оповещает пчел о том, что обнаружен богатый взяток. Но как находят пчелы то место, куда нужно лететь за ним?