Предположим, что однажды вечером, когда все летные пчелы возвратятся домой, наш любитель природы принесет улей в комнату, откроет его и высыпет все содержимое на стол,— сколько пчел представится его взору? Если он возьмет на себя труд сосчитать их, а выбранная им семья окажется не из слабых, то он обнаружит здесь от 40 до 80 тысяч пчел. Это приблизительно столько, сколько жителей в городе средней величины, таком, например, как Ашаффенбург или Швейнфурт. В это число не вошли еще «дети» пчелиной семьи — их не так-то легко обнаружить. Займемся поэтому сначала взрослыми пчелами.
На первый взгляд все они кажутся одинаковыми. Тело каждой особи четко расчленяется на три части: голову, грудь и брюшко. Голова с двумя большими глазами по бокам, ртом внизу и двумя усиками (рис. 1). Эти усики есть у всех насекомых и особенно велики у жуков-усачей (или дровосеков), которые в детстве доставляли нам, мальчишкам, много радости. На груди с боков расположены две пары крыльев, а внизу — три пары ног. Тонкая талия соединяет грудь с членистым брюшком.
Однако, присмотревшись получше, можно заметить различия между отдельными членами пчелиной семьи. Одна из пчел выделяется своим длинным и стройным брюшком. Пчеловоды называют ее маткой (рис. 1, а): от нее в первую очередь зависит судьба семьи, так как это единственная вполне развитая самка в пчелином «государстве», единственная мать огромной семьи.
В несколько большем числе встречаются пчелы другого типа — с толстым, неуклюжим телом и особенно крупными глазами; это мужские особи, или трутни (рис. 1, в). Они живут в семье только весной и в начале лета. Позже они становятся ненужными, и сограждане по улью силой их изгоняют. Остальные члены семьи — это рабочие пчелы (рис. 1, б); они-то и составляют основную массу населения улья. Рабочие пчелы — самки, но в нормальных условиях они не откладывают яиц. Именно эта способность, которая у пчелиной матки и у самок других насекомых выражена наиболее ярко, у рабочих пчел находится в подавленном состоянии. Однако материнский инстинкт заботы о потомстве, напротив, развит у них в совершенно необычайной для насекомых степени. Матку, не имеющую к этому делу никакой склонности, они полностью освободили от него. Матка откладывает яйца, а рабочие пчелы заботятся об их дальнейшей судьбе. Они заботятся также о чистоте улья — удаляют мусор и пчелиные трупы, строят соты, поддерживают нужную температуру в улье, защищают свое жилище, когда в этом возникает надобность, добывают и распределяют пищу — словом, выполняют все работы, которыми не занимаются ни матка, ни трутни.
Таким образом, в пчелиной семье все зависят друг от друга и никто не может жить в одиночку.
Рис. 1. а — матка (вполне развитая самка); б — рабочая пчела; в — трутень (мужская особь). Г — голова; Гр — грудь; Б — брюшко; Гл — глаз; У — усик (антенна). Увеличено в два раза. (Фото д-ра Лейенбергера.)
Рис. 2. Корзиночные ульи на одном из крестьянских домов в Верхней Баварии. (Фото д-ра Вольгемута).
Читатель может спросить: где жили пчелы до того, как человек превратил их в домашних животных? Хотя пчеловодство очень древнее занятие — египтяне разводили пчел еще 5000 лет назад, о чем мы знаем по изображениям, сохранившимся в храмах и гробницах фараонов, — сами пчелы гораздо древнее, и до тех пор, пока человек не взял на себя заботу о них, они жили в диком состоянии.
Нередко случается, что семья пчел улетает от пчеловода и поселяется в лесу, в дупле дерева. Это и есть первобытное жилище пчел, а так как в прежние времена дуплистых деревьев было больше, чем теперь в наших современных культурных лесах, то пчелы не испытывали недостатка в жилищах.
Дерево, как, впрочем, и сапетка или улей, служит только внешней защитой пчелиного жилья; внутренность «дома» пчелы сооружают для себя сами, строя из воска соты (рис. 3).
Некоторые пчеловоды используют под жилище пчел деревянную колоду, которая представляет собой не что иное, как кусок дерева с дуплом (рис. 4). Ульи этого типа стоят ближе всего к первобытному жилищу пчел. Внутри сапеток также образуется похожее на дупло защищенное пространство; преимущество их в том, что их легче и удобнее перемещать.
Рис. 3. Корзиночный улей, повернутый так, что видны расположенные внутри соты. (Фото проф. Цандера.)
Рис. 4. Обрубок дерева с дуплом внутри (колода) тоже может быть жилищем пчел. (Фото д-ра Вольгемута.)
* Мысль построить улей из досок впервые пришла русскому пчеловоду П. И. Прокоповичу в 1814 т. — Прим. перев.
Однако внутренность всех этих старых пчелиных жилищ малодоступна для пчеловода, и он не может вмешаться в жизнь пчел. Вот почему, когда в середине прошлого столетия* решили дать пчелам в качестве жилища деревянный ящик со съемной задней стенкой и подвесить внутри несколько деревянных рамок, в которых пчелы могут построить соты (рис. 5), это был большой прогресс в пчеловодстве. Теперь каждый отдельный сот можно вынуть вместе с рамкой из улья, осмотреть его, в случае надобности исправить, а затем снова поставить в улей. Можно также выбрать отдельные заполненные медом соты и заменить их пустыми, не слишком беспокоя при этом семью, тогда как при старой системе для изъятия меда приходилось разрушать постройки, а часто и уничтожать всю семью. Поэтому ульи с подвижными сотами получили широкое распространение.
Рис. 5. Улей с пчелами. Крыша снята, один сот в деревянной рамке вынут. Л — леток на передней стенке улья, перед ним прилетная доска.
То, что пчелиное жилище можно передвигать целиком, дает пчеловоду еще одно важное преимущество. Дупло дерева — первобытное жилище пчел — привязано к месту, а ящики или корзины с пчелами пчеловод может перевезти в другую местность, когда в определенное время года медоносные растения в районе размещения пасеки начинают отцветать. Такое кочевое пчеловодство — отличное средство повышения медосборов во многих местностях. В бедное цветами предосеннее время, когда гречишные поля и широкие просторы верещатников на несколько недель раскрывают для пчел неисчислимые миллионы своих полных нектара цветков, к ним отовсюду съезжаются пчеловоды и расставляют ульи с пчелами (подобно тому как крестьянин пригоняет скот на горные луга, чтобы использовать их в определенное время в качестве пастбищ).
Пчеловод обеспечивает пчел ульями и деревянными рамками для отстройки сотов. Соты же пчелы строят сами. Да и материал, из которого строятся соты, — воск — они производят сами. Каждая рабочая пчела имеет при себе «восковой завод».
Это звучит несколько странно, хотя на самом деле выделение воска отнюдь не особая привилегия пчел — оно наблюдается и у других насекомых. Так, например, летом нередко можно заметить мелкие белые хлопья, носящиеся в воздухе подобно крошечным снежинкам. Если их поймать и рассмотреть, то окажется, что это тли, закутанные в своего рода шубы из тончайших белых восковых нитей, выпотевающих через поры их кожи. У пчел воск, по своему химическому составу напоминающий жир, выделяется на нижней стороне брюшка. Здесь, в глубине кожных складок, образуемых члениками брюшка, он появляется в виде маленьких тонких чешуек (рис. 6). Вместо того чтобы бесполезно ронять эти восковые чешуйки, пчелы снимают их лапками, мнут крепкими жвалами — специальными придатками, расположенными около рта (рис. 7), скатывают в комочки и строят из этих комочков соты, постепенно наращивая их стенки.
Рис. 6. Выделяющая воск пчела (со стороны брюшка); из кожных складок выступают восковые чешуйки (ВЧ).Рис. 7. Голова пчелы (спереди; увеличено), ВЧ — верхняя челюсть; X — хоботок; У — усик; Гл — глаз.
Рис. 8. Пчелы за постройкой сотов. (Фото Э. Шумахера.)
Рис. 9. Строение ячеек пчелиного сота. Кусок сота: а - в поперечном
разрезе, б - вид с поверхности; С - средостение.
Строительство в пчелином улье идет не все время, но тогда, когда нужно, оно совершается очень быстро. Рис. 8 показывает, сколько успевают сделать маленькие строительницы за ночь; здесь видно также, что строительство сотов ведется сверху вниз.
Каждый сот состоит из многих тысяч небольших восковых камер, или ячеек, которые используются частью как «детские» для выращивания расплода, а частью как кладовые для хранения запасов корма. Устройство ячеек поразительно целесообразно. На рис. 9, а изображен сот, разрезанный поперек в вертикальном направлении. У него есть средостение (С), которое служит общим основанием для расположенных по обе стороны от него ячеек. Ячейки несколько наклонены, как раз настолько, чтобы из них не вытекали запасы полужидкого меда. Углубленное донышко каждой ячейки состоит из трех восковых пластинок, имеющих форму ромба (рис. 9, 6). Человека, впервые вынимающего сот из улья, удивит его большой вес. Сот размером 37 на 22,5 см может вмещать 2 кг меда, не ломаясь под его тяжестью. При этом пчелы на постройку такого сота затрачивают только 40 г воска. Как бережливые труженики, они делают стенки ячеек тоньше 1/10 миллиметра. Ячейки той и другой стороны так сцеплены своими донышками (рис. 9,а), что прочность всей системы становится понятной. Однако самое удивительное то, что боковые стенки ячеек образуют шестиугольники (рис. 9, б). Пчелы могли бы, конечно, с самого начала строить свои ячейки с круглыми стенками, как это делают шмели, или какой-либо иной формы (рис. 10). Однако при круглых или, допустим, восьми- или пятиугольных ячейках (рис. 10, а — в) между ними оставались бы неиспользованные пространства (на рисунке затушеваны); кроме того, каждая ячейка должна была бы целиком или частично иметь собственные стенки, то есть потребовался бы лишний материал.
При трех-, четырех- или шестиугольных ячейках (рис. 10, г — е) оба эти недостатка отпадают, так как каждая стенка является общей для двух соседних ячеек и при этом нет никаких лишних промежутков. Треугольники, четырех- и шестиугольники на рис. 10 изображены так, что они ограничивают совершенно равные площади; такие ячейки при одинаковой глубине будут вмещать равное количество меда. Однако из всех трех равных по площади геометрических фигур шестиугольники имеют наименьший периметр.
Рис. 10. (Объяснение в тексте.)
Рис. 11. Один из органов чувств — орган равновесия в месте сочленения головы и груди. Голова опирается на хитиновые выступы переднегруди (ХВ на рис. а.). Чтобы их было лучше видно, голова несколько оттянута вперед. Так как ее центр тяжести (верхний конец стрелки на рис. б и в) лежит глубже, при положении тела головой вверх голова под действием силы тяжести отклоняется вперед (б), а при положении вниз головой — назад (в). Благодаря этому чувствительные волоски В, соприкасающиеся с головой, возбуждаются различным образом. Подобный же орган чувств расположен между грудью и брюшком. (По Линдауэру и Неделю.)
Поэтому для постройки шестиугольных ячеек при одной и той же вместимости требуется наименьшее количество строительного материала.
Таким образом, пчелы, использовав при построении ячеек шестиугольную форму, действительно нашли самый лучший и экономный из всех мыслимых вариантов. Каменщику для возведения такой геометрически правильной постройки потребовались бы отвес и угломер. Пчелы, по-видимому, измеряют углы с помощью многочисленных чувствительных волосков на голове и усиках, однако более точных сведений об этом пока нет. В качестве отвеса пчелы используют определенные части своего тела. Голова опирается на два хитиновых выступа груди выше своего центра тяжести (ХВ на рис. 11, а). Если пчела сидит на соте головой вверх, то нижняя, более тяжелая часть головы давит на грудь (рис. 11, б, стрелка). Волоски высокочувствительных осязательных клеток (В) на вершине выступов служат для восприятия этого давления. При положении пчелы вверх брюшком голова стремится повернуться в противоположном направлении (рис. 11, в), а при любом наклонном положении тела давление распределяется между волосками как-то по-иному. Благодаря этому пчелы могут контролировать положение в пространстве как своего собственного тела, так и сотов. Если повредить у пчел орган равновесия, их строительная деятельность прекратится и масса восковых пластинок будет бесполезно разбрасываться по дну улья.
Мы уже упоминали о двояком назначении пчелиных ячеек: в них хранятся запасы корма и выращивается потомство. В следующих разделах мы познакомимся с питанием пчел и с пчелиным расплодом.
3. ПИТАНИЕ ПЧЕЛИНОЙ СЕМЬИ
Среди животных, так же как и среди людей, встречаются изощренные лакомки. Но люди имеют широкие возможности для удовлетворения своих капризов, тогда как у животных природа строже определила для каждого вида, что он может и чего не может есть. Одни насекомые — вегетарианцы, другие — хищники. Гусеницы некоторых бабочек питаются листьями различных видов растений, но существует гусеница, которая живет только на иве-бредине и не ест ничего другого, даже если ей грозит голодная смерть.
Эти различия удивительны, так как в сущности все люди и все животные нуждаются в одних и тех же питательных веществах, только они должны получать их в несколько различной форме. Нам всем нужны жир и сахар как топливо для нашей живой машины, источник силы наших мышц; они так же необходимы нам, как бензин автомобилю. Однако мы вовсе не должны есть одни сладости: хлеб и картофель тоже служат источниками сахара для нашего организма, так как крахмал — их главная составная часть — в химическом отношении близок к сахару и наши органы пищеварения перерабатывают его в сахар. Но нам нужен и белок — ведь тело человека (и животного) в значительной части состоит из белковых веществ и может расти, только если будет получать с пищей белок.
Пчелы тоже нуждаются в этих двух видах питательных веществ. Редко у кого можно встретить такое четкое разделение корма на два сорта. Пчелы-сборщицы ищут и приносят в улей как отдельные элементы питания, во-первых, богатый сахаром и почти не содержащий белка мед, который служит для тела пчелы источником энергии, и, во-вторых, богатую белком цветочную пыльцу — незаменимый строительный материал для растущего тела.
И то и другое пчелы находят в цветах — именно это они и ищут, прилежно копошась в цветочных венчиках. Голодных ртов много и зимой, но цветов в это время нет; поэтому в весенние и летние месяцы, когда все кругом цветет и дает богатый «взяток», пчелы собирают излишек меда, который они расходуют зимой. Выращивание потомства, для роста которого необходим белок, ограничено весенними и летними месяцами. Вот почему пчелы запасают цветочную пыльцу только в количестве, необходимом для питания расплода.
ЧТО ТАКОЕ МЕД И КАК ПЧЕЛЫ ЕГО ПРИГОТОВЛЯЮТ
Сорвав головку лугового клевера и осторожно выдернув из нее несколько отдельных цветков, а затем разжевав их нижние, суженные в трубочку концы, мы ясно ощутим сладкий вкус. Если пчелы еще не успели опустошить наши цветки, то в конце цветочной трубочки мы заметим маленькую прозрачную капельку сахаристой жидкости. Такую жидкость выделяют цветки очень многих растений. Ботаники называют ее нектаром — и по праву. Так древние греки называли напиток богов. Он обладал изумительным ароматом и даровал бессмертие. Мед, бесспорно, тоже имеет приятный аромат. Он, правда, не наделяет бессмертием, но многие пчеловоды преклонного возраста — как и некоторые врачи — твердо убеждены, что мед полезен для здоровья и продлевает жизнь. Так ли это на самом деле, и если так, то почему, — ученым еще предстоит выяснить.