В густом мху на опушке леса, между кустиками травы на лугу, в покинутой мышиной норе и других подобных местах можно разыскать шмелиное гнездо. Величиной с ладонь, с беспорядочно расположенными сотами, закрытое оболочкой из воска или мха, оно содержит от нескольких десятков до нескольких сотен обитателей (рис. 119).
Оснащенные от природы длинным хоботком, щеточками и корзиночками, шмели, подобно медоносным пчелам, перелетают с цветка на цветок и собирают нектар и пыльцу, которые служат им единственной пищей. Поэтому шмелей причисляют к важнейшим опылителям. Для постройки сотов они используют воск, который выделяется из их тела, смешивают его со смолой и цветочной пыльцой и делают из этой массы неуклюжие круглые ячейки. Экономная постройка шестигранных ячеек им еще чужда. Ни одна община шмелей не переживает в наших широтах зиму. Осемененные осенью самки проводят зиму в спячке в каком-нибудь убежище, и в следующем году каждая из них основывает новую семью.
Рис. 119. Подземное гнездо каменного шмеля; восковая оболочка гнезда частично удалена, чтобы был виден сот. Справа — матка. (2/3 натуральной величины; По Буттель-Реепену.).
Уже ранней весной можно видеть, как они разыскивают на земле подходящее для гнезда место или работают на цветках, собирая первые запасы корма. На этой стадии шмелиная самка, как и одиночная пчела, может полагаться только на себя. Она строит изящное маленькое гнездо, закрытое со всех сторон и имеющее только одно отверстие для входа и выхода. Внутри она делает круглые ячейки для первого расплода, а рядом — горшочек, напоминающий пузатую бутылку, который на случай дождливой погоды наполняется медом (рис. 120).
Рис. 120. Молодое гнездо полевого шмеля. Оболочка из мха вскрыта и отогнута. Гнездо, кроме лётного отверстия (Л), со всех сторон закрыто. Самка пока еще одна. В маленьком соте подрастают первые рабочие особи. Справа — медовый горшочек. (В натуральную величину.) (Из коллекции К. Фриша, Бруннвинкль.)
У многих видов, строящих гнезда из мха или другого рыхлого материала, матка водружает над молодым сотом оригинальный защитный колпачок. Поверх гнезда она отрыгивает мед, который вскоре застывает в твердый леденец. Когда позднее рабочие пчелы выведутся и надстроят сот, они, подобно живой печке, возьмут на себя обогрев расплода. Такая сахарная защита от непогоды была бы бесполезна там, где на гнездо может лить дождь. По-видимому, она применяется только в укрытых местах.
В первую ячейку самка откладывает примерно полдюжины яиц и обеспечивает их запасом меда и цветочной пыльцы. Затем отверстие запечатывается, а позднее, когда личинки подрастут, самка снова распечатывает ячейку и пополняет запасы корма для подрастающих личинок. Но все же первое потомство шмелей развивается в тесноте, и для такого числа голодных ртов корма не хватает. Поэтому шмелиные первенцы не достигают нормальных размеров.
В определенное время каждая личинка прядет кокон и превращается в куколку. Экономная мать сгрызает с ячеек ставший теперь ненужным восковой строительный материал, чтобы использовать его в другом месте, и коконы остаются неприкрытыми. Выходящие из них шмели из-за скудного питания не только отстают в росте, но и имеют недоразвитые яичники. Так возникают рабочие особи, которые сами не производят потомства, но строя ячейки и ухаживая за деткой, помогают в этом основательнице гнезда. Последняя теперь становится настоящей маткой.
По мере появления новых помощниц матка все больше и больше освобождается от работ и вскоре посвящает себя исключительно откладке яиц. Сот растет теперь быстрее, ячейки становятся просторнее, питание личинок обильнее, и поэтому последующие поколения шмелей крупнее и лучше развиты. Так на протяжении весны и лета образуются все последовательные переходные формы от первых недоразвитых из-за голодания насекомых до вполне развитых самок (рис. 121).
Рис. 121. Различные формы самок полевого шмеля, собранные в одном гнезде 2 сентября 1935 года. Наряду с полностью развитыми самками — матками следующего года — в гнезде оказались также крошечные рабочие особи, сохранившиеся со времени основания гнезда. (В натуральную величину.) (Из коллекции К. Фриша, Бруннвинкль.)
Летом выводятся и самцы. Они вылетают роем на поиски молодых самок, с которыми спариваются в воздухе. Поздней осенью самцы погибают, так же, впрочем, как и старая самка и все рабочие особи. Собранных ими запасов хватает только на короткие периоды неблагоприятной погоды, но не на долгую зиму, и, кроме того, легкое шмелиное гнездо не могло бы защитить семью от морозов. Только осемененные самки прячутся в подходящие укромные места и на будущий год становятся матками.
У медоносной пчелы рабочие особи во многом отличаются от матки по строению своего тела и образуют отдельную «касту». Вспомогательные самки шмелей — это всего лишь недоразвившиеся матки. Но можно себе представить простой путь развития общественного образа жизни, при котором возникновение — так сказать, из-за плохого ухода — этих не способных к размножению, но выполняющих все остальные работы самок-помощниц было первым шагом к образованию настоящей касты рабочих особей.
Итак, шмелиная матка весной начинает свою деятельность как одиночная пчела; но она вполне сходна с одиночной пчелой только на далеком севере, где из-за короткого лета не хватает времени для развития нескольких поколений. Там дело вообще не доходит до появления самок-помощниц и вся работа по строительству гнезда и уходу за расплодом, точно так же как у одиночных пчел, выполняется самкой. Хорошо, если ей удается за несколько теплых летних недель вырастить потомство до такой стадии, чтобы сохранить свой вид до будущего года.
Рис. 122. а. Примитивное гнездо безжалой пчелы Trigona eridipennis. Слева — ячейки для расплода, справа — горшочки для запасов. б. Пчела при двукратном увеличении. (По М. Линдауэру.)
Многочисленные виды безжалых пчел стоят на разных ступенях развития. Среди них имеются, например, настоящие карлики, у которых длина тела едва достигает двух миллиметров. Их соты своими круглыми, беспорядочно пристроенными друг к другу ячейками для расплода и большими медовыми горшочками очень напоминают шмелиные (рис. 122). С другой стороны, есть виды, отстраивающие аккуратные, ровные восковые соты, которые в отличие от вертикально висящих сотов нашей медоносной пчелы располагаются горизонтально и только с верхней стороны имеют ячейки с расплодом. Для хранения запасов меда здесь, так же как и у шмелей, используются пузатые вместилища (рис. 123). У некоторых видов они достигают величины куриного яйца.
Есть различия не только в способе строительства сотов, но и во всей организации жизни сообщества. Поэтому именно среди многочисленных видов этих общественных насекомых следовало бы искать более ранние ступени развития способностей к целесообразному взаимодействию и обмену информацией. Как дошли медоносные пчелы до столь сложного «языка»? Может ли сравнительное изучение «языка» их родственников помочь выяснению этого вопроса? Изучение шмелей в этом смысле не дает нам ничего нового: у них мы напрасно пытались бы обнаружить способность к передаче информации.
Рис. 123. а. Гнездо безжалой пчелы мелипоны. Оболочка гнезда частично удалена, чтобы показать горизонтально расположенный сот с открытыми ячейками (вверху) и медовыми горшочками (внизу) (сильно уменьшено), б. Пчела при двукратном увеличении. (По Дофлейну и Линдауэру.)
Только у маленьких безжалых пчел, постройки которых выглядят как шмелиные гнезда, мы действительно соприкасаемся с истоками пчелиного языка. Обнаружив хороший источник корма, они мобилизуют своих подруг самым простым из всех мыслимых способов: возвратившись домой, удачливая сборщица возбужденно бегает по соту, толкает праздно сидящих на нем подруг, привлекая к себе их внимание, а затем, трясясь всем телом, быстро бежит в сторону летка. Потом она еще раз возвращается, чтобы тем же способом увлечь к летку новую небольшую группу пчел.
Этим все и ограничивается. И тем не менее мобилизованные ею подруги получают недвусмысленное указание на происхождение находки. Оно передается специфическим запахом цветков, которые посетила сборщица. После возвращения в улей она все еще сохраняет его на своем теле. Не имея никакого представления о том, где находится источник корма, новички ищут его во всех направлениях на разном расстоянии от гнезда, руководствуясь этим запахом, и в конце концов находят нужные цветки.
Это доказывает следующий опыт. Группа таких пчел (например, Trigona droryana) получала корм в ароматизированных чашечках. Туда же прилетели и новички, но примерно столько же их появилось и на контрольных чашечках с тем же запахом, размещенных в противоположном направлении или в том же направлении, но на ином расстоянии от гнезда. Такое поведение было обнаружено более 50 лет назад и у медоносных пчел: открыв вблизи улья источник корма, они с помощью круговых танцев сообщают дома о своей находке и ее специфическом запахе без указания ее местонахождения.
Более высокоорганизованные представители того же рода Trigona обладают более эффективным способом передачи информации. Если такая пчела обнаружит обилие корма на некотором расстоянии от улья, то уже через час это место кишит усердными сборщицами, как если бы это были медоносные пчелы, узнавшие о направлении и расстоянии по виляющим танцам. Между тем такие безжалые пчелы, как, например, Trigona postica (Бразилия), пользуются другим способом: первооткрывательница взятка мобилизует подруг только оживленной беготней по соту и прерывистым жужжанием, в результате чего большинство их покидает гнездо и в ожидании летает роем перед своим жилищем. Затем первооткрывательница еще несколько раз отправляется за взятком и после каждого возвращения домой выманивает из улья новых пчел. Потом ее поведение внезапно меняется: во время полета к дому она несколько раз опускается на травяные стебли или камешки, оставляя на них ароматические метки — выделения своих челюстных желез. Появившись перед гнездом, она устремляется к ожидающему ее рою новичков и своими зигзагообразными полетами понуждает их пуститься вместе с ней в путь по душистому следу, который хорошо воспринимает и нос человека. Так она направляет группу к цели, которой достигает вместе с другими.
Подобные действия приводят к успеху при массовой вербовке на определенную цель. Однако здесь нет той регулируемой мобилизации, зависящей от ценности источника корма, которая возможна у медоносных пчел. Последние с помощью своих танцев посылают ульевых подруг к месту находки без всякого сопровождения и одновременно, передавая цветочный запах, приспосабливают численность высылаемой рабочей группы к количеству корма в цветках определенных растений.
У другого рода безжалых пчел — у мелипон (рис. 123) — мы находим первый шаг к описанию местоположения цели: они, подобно тригонам, возвратившись домой с обильного источника корма, жужжат, но не так беспорядочно. Чем дальше путь к источнику взятка, тем длительнее отдельные, прерываемые короткими паузами периоды жужжания, например полсекунды — при расположении источника корма непосредственно у гнезда и полторы секунды — при расстоянии 700 м. Таким образом, в издаваемых звуках здесь содержится информация о расстоянии. Наблюдения говорят о том, что пчелы в улье обращают внимание на эти сигналы. Есть также способ указывать направление, хотя он очень примитивен и сводится к тому, что опытные сборщицы при вылете мобилизованных новичков сопровождают их на некотором отрезке пути, указывая направление к цели, которую новички затем должны отыскать самостоятельно; при этом успех обеспечен в гораздо меньшей степени, чем у тригон, которые оставляют следы.
Переходные формы от таких «подступов» к танцам пчел с их законченным описанием местоположения цели полета нам неизвестны. Вероятно, они исчезли вместе с прямыми предками рода Apis, от которого, кроме нашей медоносной пчелы, до наших дней сохранились только три вида. Ареал этих видов ограничивается их древней родиной — южной Азией. Надежда обнаружить у них хотя бы намеки на последние ступени развития пчел побудило М. Линдауэра отправиться в экспедицию на их родину. И эта экспедиция не оказалась напрасной.
Индийская пчела играет в своей стране роль нашей медоносной пчелы. Она менее усидчива, чем наша. Если условия ей чем-нибудь не подходят — местность бедна взятком или гнездо подвергается нападению муравьев, — вся семья просто-напросто улетает, покидая все свои постройки, и где-нибудь далеко в лесу строит новое гнездо. Это, разумеется, причиняет неудобства индийским пчеловодам. Нередко им приходится пускаться в путь и где-нибудь в лесу в дуплах деревьев отыскивать замену беглецам. В остальном индийские пчелы по своему образу жизни очень похожи на наших. И язык танца у них в сущности тот же.
Самый древний и поэтому самый интересный вид — карликовая пчела. Это восхитительный карлик: меньше комнатной мухи, с кирпично-красным брюшком и серебристо-белым опушением. Карликовая пчела строит один-единственный сот несколько больше половины ладони на ветке редкого кустарника, прямо под открытым небом (рис. 124). Верхняя часть сота охватывает ветку, на которой он висит, и в этом месте он несколько расширен, образуя сверху небольшую горизонтальную поверхность — танцевальную площадку маленькой общины. Здесь садятся вернувшиеся домой сборщицы, и здесь они передают свои сообщения, в основе которых у всех трех индийских видов лежит язык танцев нашей медоносной пчелы: круговые танцы при близком источнике корма и виляющие танцы с указанием направления и расстояния — при удаленном. Но карликовые пчелы танцуют на верхней платформе сота, на горизонтальной поверхности, с которой они видят солнце и голубое небо.