Ту же роль, что и на кормушках, пахучий орган играет и при посещении пчелами цветков. Здесь он тоже действует только в том случае, если обильно выделяется достаточно сладкий нектар.
Такую же функцию указателя местонахождения выполняет этот орган при сборе воды, которая бывает временами крайне необходима в довольно большом количестве, например для охлаждения улья. И в этом случае на поиски вылетают разведчицы, которые, обнаружив подходящий источник на берегу реки, у колодца или на искусственной поилке, устроенной пчеловодом, мобилизуют своих ульевых подруг с помощью танца, как они, возможно, недавно делали, сообщая об источнике нектара, и всеми доступными им средствами направляют новичков к цели. Насколько точно пчелы могут сообщать координаты полезной для них находки, будет показано дальше.
Рис. 88. Виляющий танец.
Виляющий танец заметно отличается от кругового быстрыми боковыми движениями брюшка во время прямолинейного пробега (виляющий пробег). Одновременно танцовщица производит шорох, который можно услышать, если вставить один конец пластмассового стетоскопа в ухо, а другой поднести к танцующей пчеле. Эти звуки можно зарегистрировать при помощи микрофона. Колебания будут воспроизводиться как повторяющиеся, очень короткие «вспышки» вибраций (рис. 89). Каждая отдельная вспышка длится ничтожную долю секунды (15/1000 секунды), такая же короткая пауза отделяет ее от следующей. Частота вибраций составляет около 250 герц, что соответствует частоте колебаний крыльев. Значит, эти свистящие шорохи производятся летательной мускулатурой, хотя и не сопровождаются настоящими ударами крыльев. Примерно в течение секунды следуют одна за другой 30 таких вибрационных вспышек. Эта частота воспринимается нашим слухом как скрипучий шум.
Рис. 89. Вибрации во время виляющего пробега, записанные акустическим методом. (По Г. Эшу.)
Рис. 90. Электромагнитная запись виляющих движений с наложенными на них вибрациями. Движения, представленные слева (а), воспроизведены справа (б) в увеличенном виде. (По Г. Эшу.)
Приклеив к спинной стороне брюшка танцовщицы миниатюрный магнитик, можно записать эти колебания на магнитную ленту; вместе с ними записываются и виляющие движения брюшка (рис. 90). На рисунке видно, что короткие вспышки вибраций независимы от виляющих движений и накладываются на них: они не связаны с определенной фазой виляющего движения. Однако общая продолжительность звучания точно соответствует продолжительности прямого пробега, так что этот пробег акцентируется не только виляющим движением, но и издаваемым одновременно звуком. Мы уже упоминали (стр. 52), что пчелы хотя и не «слышат» колебания, передаваемые по воздуху, но очень чувствительны к вибрации предмета, на котором сидят. Поэтому они могут воспринимать скрипучие звуки танцовщицы, следуя за ней по соту. Они с большим вниманием прослеживают виляющий танец, особенно фазу прямолинейного пробега.
* Вид «пчела медоносная» (Apis mellifica) в области своего распространения подразделяется на несколько географических рас. В наших опытах использовались в основном краинские пчелы (A. m. carnica). У этих пчел круговой танец переходит в виляющий, как сказано выше, лишь при расстоянии 50 — 100 метров от улья, а. например, у итальянской расы (A. m. ligustica) это происходит при расстоянии 10 — 20 метров. В этом, как и в других отношениях, существуют породные варианты, так сказать, диалекты пчелиного языка. Если создать смешанную семью из краинских и итальянских пчел, то у мобилизованных на взяток новичков возникнут недоразумения по поводу сообщаемого им расстояния. Однако мы не можем здесь вдаваться в такие тонкости и поэтому ограничимся рассказом о наиболее подробно изученных краинских пчелах.
Разные расы пчел отличаются друг or друга и в других отношениях: по окраске, по особенностям экстерьера, по усердию в сборе корма, по возбудимости, злобивости и другим признакам. Африканская раса A. m. adantonii из-за своей выдающейся способности к сбору корма была ввезена в Южную Америку, но так как она отличается большой агрессивностью, ее скрестили с миролюбивой местной породой и получили помеси. К сожалению, в 1957 году 26 чистопородных семей африканских пчел, завезенных в Южную Америку, улетели с пасеки и стали жить в диком состоянии. Отличаясь большой ройливостью, они очень скоро размножились и распространились почти по всей Южной Америке. Они снискали всеобщую неприязнь, так как эти разбойницы грабят пчелиные семьи на пасеках, убивают их маток и занимают ульи, что ввиду их злобивости крайне нежелательно для пчеловодов. В заголовках газетных статей их заклеймили как «пчел-убийц». Это несколько преувеличено, но все же в США внимательно следят за приближением тропических пришельцев и надеются, что из-за климатических условий они не пересекут границу.
Если стоящую близко от улья кормушку переставлять постепенно все дальше и дальше, то, когда расстояние достигает 50 — 100 метров, круговые танцы сборщиц переходят постепенно в виляющие. Круговой и виляющий танцы — это два разных выражения пчелиного языка, сообщающие, близко или далеко расположен источник взятка. Именно в этом смысле их и понимают пчелы в улье*.
От одного только указания «ближе 100 метров» или «дальше 100 метров» пчелам, которые должны вылететь и найти источник корма, было бы мало пользы, так как зона их лёта простирается на несколько километров во все стороны от родного улья. Однако при постепенном перемещении кормушки до границы этой зоны виляющий танец закономерным образом изменяется, и это позволяет как пчелам, так и наблюдающему за ними исследователю получить более точное представление о расстоянии до источника взятка. При расстоянии 100 метров танец носит стремительный характер и повороты (рис. 88) быстро следуют один за другим. Чем больше расстояние, тем умереннее становится темп танца, тем медленнее следуют один за другим повороты, тем длиннее прямолинейный виляющий пробег. С часами в руках можно установить, что при удалении кормушки на 100 метров пчела делает за четверть минуты примерно 9—10 прямолинейных пробегов, при расстоянии 500 метров — около шести, при расстоянии 1000 метров — от четырех до пяти, при 5000 метров — два и при 10000 метров — в среднем чуть больше одного пробега (рис. 91)*.
* На столь удаленные участки пчелы летят только в том случае, если что-то их там очень сильно привлекает и если ближе к улью они не могут найти ничего подходящего.
Таким образом, сигнал, имеющий отношение к расстоянию, связан с продолжительностью виляющего пробега — «временем виляния», которое так выразительно подчеркивается движениями брюшка и производимым звуком. Пчелы должны обладать тонким чувством времени, благодаря которому танцовщица, двигаясь в соответствующем ритме, способна информировать своих подруг так, чтобы те могли правильно понять и оценить эту информацию.
Рис. 91. Эта кривая наглядно показывает, как замедляется темп танца с увеличением расстояния до источника взятка.
Действительно ли они способны к этому? Насколько точно придерживаются новички, вылетающие из улья, расстояния, указанного виляющим танцем? Чтобы узнать это, на определенном расстоянии от улья покормим нескольких пронумерованных пчел сахарным сиропом, установив кормушку на подставке, имеющей слабый запах апельсинового масла. Разложим такие же душистые приманки, но только без корма на разных расстояниях от улья. Пчелы-сборщицы танцуют на сотах и посылают своих подруг на поиски «закусочной» с запахом апельсинового масла. В одном таком опыте кормушка была установлена в 450 метрах от улья, а ароматизированные приманки разложены в том же направлении на расстояниях 100, 250, 400, 500, 650, 900 и 1200 метров от улья. Возле каждой из них находился наблюдатель, отмечавший в течение двух часов каждую прилетающую пчелу.
Рис. 92. Результат двух «ступенчатых» опытов. В первом опыте (а) кормушка (К) с несколькими пронумерованными пчелами находилась в 450 метрах от улья; во втором опыте (б) - в 2 километрах. Цифрами на кривых указано число новичков, появившихся на соответствующих наблюдательных пунктах.
На рис. 92, а приведено число новичков, которые появились на разных приманках, а вычерченная кривая делает результат опыта более наглядным. В другом опыте кормушка находилась в 2000 м от улья, ароматические приманки (лавандовое масло) располагались на расстоянии 10, 100, 400, 800, 1200, 1600, 1950, 2050, 2400, 3000, 4000 и 5000 метров (рис. 92,6). Сверх ожидания, мобилизованные пчелы строго следовали указаниям танца, часами упорно обыскивая район расположения кормушки.
Но откуда пчелы вообще знают, как далеко они летали и о каком расстоянии им нужно сообщить? Мы составляем себе представление о расстоянии в метрах, иногда по затрате времени: «данное место находится отсюда в часе ходьбы». Пчелы пользуются совсем другой мерой: необходимой затратой сил. При одном и том же расстоянии до цели танцовщицы показывают большую удаленность, если они, возвращаясь домой, летели против ветра, поднимались, преодолевая крутой обрыв, были обременены тяжелой ношей или по другим причинам были вынуждены производить большую работу. Особенно ясно эта взаимосвязь видна в следующем опыте. Можно заставить пчел проделать пешком путь от улья к кормушке, поместив над прилетной доской стекло, чтобы помешать пчелам взлететь. Возвратившись домой, пчелы-пешеходы тоже танцуют, но в то время как свободно летающие пчелы переходят от кругового танца к виляющему при расстоянии 60 — 80 метров, у пешеходов это происходит уже при расстоянии в 3 — 4 метра до цели. Как же определяется в обоих случаях затрата сил? Она измеряется расходом сахара. А он при пешем марше на 3 — 4 метра столь же велик, как при полете на 60 — 80 метров.
Рис. 93. Указание направления по солнцу при танце на горизонтальной поверхности. У – наблюдательный улей; К – кормушка ; --- – направление полета к месту взятка. Справа – виляющий танец.
Внутри улья темно, неба не видно, а соты расположены вертикально. Все это не позволяет указывать направление способом, с которым мы только что познакомились. В этих условиях пчелы пользуются вторым, весьма примечательным способом. Принимая за основу угол между направлением, в котором они летели к кормушке, и прямой линией к солнцу, они сохраняют его в танце, используя в качестве одной из сторон этого угла направление силы тяжести.
При этом виляющий пробег вверх означает, что кормушка расположена от улья прямо по направлению к солнцу; виляющий пробег вниз говорит о противоположном направлении; если же пробег идет, например, под углом 60° влево от прямого направления вверх, то это означает, что кормушка находится влево под углом 60° от прямого направления от улья к солнцу (рис. 94), и так далее. То, что новички благодаря тонкому восприятию направления силы тяжести узнают таким образом в темном улье, они используют после вылета при ориентировке по солнцу.
Подобно тому как при изучении передачи пчелами данных о расстоянии мы проделали «ступенчатый опыт», проведем теперь «веерный опыт», чтобы узнать, действительно ли мобилизованные пчелы летят в указанном им направлении. На рис. 95 в качестве примера приведен результат одного такого опыта. Пронумерованные пчелы получали сироп на кормушке К, установленной на ароматизированном поддоне в 600 метрах от улья. В 550 метрах от улья были веерообразно размещены приманки с тем же запахом, но без корма, на равных расстояниях друг от друга, соответствующих углу 15°. Цифрами на рис. 95 указано, сколько новичков появилось в течение 50 минут в соответствующих пунктах. Видно, что лишь немногие из них отклонились от правильного пути.
В тропиках дважды в году солнце в полдень стоит в зените, так что определить направление к цели по солнцу невозможно. Как же поступают в этом случае пчелы? Они решили эту проблему поразительно просто: остаются дома. Как только солнце приблизится к зениту, пчелы устраивают себе обеденный перерыв — даже в те дни, когда тропическая жара в полдень не настолько велика, чтобы нельзя было использовать имеющийся в природе хороший взяток. Только с помощью особых приемов их можно заставить посещать кормушку и в эти часы, но тогда, возвратившись домой, сборщицы танцуют беспорядочно, делая прямой пробег во всех направлениях. Этого и следовало ожидать, и это подтверждает, что пчелы ориентируются по солнцу.