Еще до того, как невесты проснулись в шелковых колыбелях коконов, шмелиные женихи Бомбус лукорум, праторум, горторум делят свое время между пребыванием в душистых цветках и плетением огромной воздушной сети. Несколько дней натягивают они ее над участками, где вскоре будут совершать свои лётные прогулки молодые шмелихи в новеньких бархатных нарядах. Сеть, сплетаемая шмелями, невидима и неосязаема, она связана из нитей не более плотных, чем те, из каких соткан плащ короля в андерсеновской сказке. Но нити шмелиной сети чудеснее: невидимые и неосязаемые, они действительно существуют.
Первым обратил внимание ученого мира на эту сеть Джорджи Дарвин - девятилетний сын знаменитого Дарвина. О том, что это был именно Джорджи, стало известно совсем недавно. В 1885 году, когда Чарлз Дарвин впервые опубликовал небольшую заметку о странных полетах шмелей, он только коротко сообщил: "8 сентября 1854 года один из моих сыновей видел нескольких шмелей, влетавших в углубления у основания ствола большого ясеня…"
Только через сто с лишним лет доктор Р. Б. Фримен напечатал в "Вестнике Британского музея естественной истории" полный текст всех заметок из дарвиновского дневника полевых наблюдений, относящихся к полетам шмелей. Здесь-то и сообщено имя сына. "Джорджи, - говорится в первой записи, - наблюдал многих шмелей (думаю, все одного вида), прилетавших и жужжавших у подножия старого ясеня".
Внимательно осмотрев подножие ясеневого ствола, о котором сообщил Джорджи, Дарвин ничего похожего на ход в шмелиное гнездо не обнаружил. Но пока он рассматривал все вокруг, опять подлетел шмель, проник в углубление у основания ствола, потом вышел, поднялся вверх и исчез, пронесясь между двумя большими ветками.
Сколько ни рылся Дарвин в траве вблизи загадочного места, хода в гнездо он так и не нашел, зато убедился, что шмели появляются один за другим через короткие промежутки, иногда минуты через две, и, пожужжав в полный голос, сразу улетают.
И что всего удивительнее, подчеркивал Дарвин в своих заметках, шмели появлялись с одной стороны, жужжали и, словно уговорившись, улетали по одной и той же воздушной тропинке; лишь некоторые, вместо того чтоб исчезнуть в развилке, облетали основание ствола и скрывались в том же направлении, что и предыдущие.
Несколько дней спустя у Дарвина были на заметке уже и другие столь же загадочные места. И все разные: то ветка какая-нибудь, то камень, то совсем голый участочек на склоне канавы, то листок плюща… Обдумывая увиденное, Дарвин пришел к мысли: открытые им "места жужжания" - так назвал он их для краткости - точки какой-то длинной цепи.
Тогда отец призвал на помощь детей - пятнадцатилетнего Вилли, одиннадцатилетнюю Этти, известного нам Джорджи и Френки, которому шел всего восьмой год. В более поздних наблюдениях участвовала и крошка Пенни. Дарвин расставил детей на "места жужжания".
Увидев подлетающего шмеля и услышав его гудение, каждый должен был сразу и громко крикнуть:
- Шмель здесь!
Сам Дарвин стоял последним и слушал.
- Здесь!
- Здесь!
- Здесь!
Вновь и вновь прослеживая таким образом трассу, Дарвин составил карту полета и убедился: шмели летают словно по границе большого круга. Время от времени то один, то другой уносился в сторону, припадал к цветку, подкреплял силы нектаром, а заправившись, вновь ложился на проторенный курс.
И на следующий год церемония в точности повторилась. В полевом дневнике Дарвина вновь появилась запись, на этот раз от 23 июля:
"Джорджи и Френки видели вчера и дня два-три тому назад несколько шмелей на "точках жужжания"…
Наблюдения продолжались еще 5 лет. И каждый год с середины июля до конца сентября, особенно в жаркие часы, шмели облетали точку за точкой, совершая бóльшие или меньшие круги со скоростью примерно 10 миль в час.
В разные годы не только маршруты полетов, но и расположение "мест жужжания" оставались, в общем, неизменными. Даже повороты производились сходным образом.
"Я был поначалу очень поражен и никак не мог найти объяснения этому", - писал Дарвин. Впоследствии он высказал предположение, что у разных видов свои летные повадки: одни предпочитают летать повыше, другие пониже, - кто вдоль живых изгородей, вдоль придорожных канав, от одного заметного дерева к другому… Потому и маршруты из года в год не меняются.
…Заметку о наблюдениях за полетами шмелей Дарвин несколько лет продержал в ящике стола и напечатал впервые не в Англии, а в Германии, на немецком языке. Многие этой публикации не заметили. И когда в 1949 году сотрудники Ротгемстедской агрономической опытной станции Д. Фри и К. Батлер опубликовали книгу о шмелях, они написали в ней, что первым стал изучать полеты шмелиных самцов немецкий натуралист А. Франк. В доказательство приведена ссылка на его статью 1941 года.
А. Франк действительно узнал о летной карусели шмелей много нового. Нанося цветные метки на шмелей Бомбус гипнорум, он смог подсчитать, что в течение дня, да и день-то был облачный, один шмель совершил по замкнутой кривой 77 кругов. Другой - на этот раз Бомбус террестрис - за полтора часа успел проделать 35 кругов, каждый протяженностью 275 метров. Но то не был непрерывный полет: на круг приходилось 27 остановок в точках, разделенных чаще всего расстоянием от 5 до 15 метров; правда, один раз шмель проделал без остановки 33 метра, иногда же он приземлялся очень часто - через 30–40 сантиметров.
По подсчетам Франка, шмель при благоприятных условиях может за 10 часов налетать 60 километров!
Трассы предсвадебных шмелиных полетов сплетаются в конце концов в сеть из кругов и колец. Самцы одних видов действительно летают над самой землей, других - повыше, на уровне злаковых, кустарника, третьих - в самом высоком ярусе, над деревьями, снижаясь к вершинам… Точки, которые Дарвин когда-то назвал "местами жужжания", были только как бы перекрестками воздушных маршрутов, образующих паутину, в тысячи раз большую, чем самая большая сеть паука-крестовика, и не натянутую между соседними деревьями, а наброшенную над целыми полянами, опушками, лужайками, садами, где летают шмелиные женихи.
Как выяснилось, паутина сплетена из аромата, запаха…
Ну и задала химикам работы эта душистая сеть!
Совершенно очевидно, что запах связан с каким-то выделением, секретом. Но каким? Ответ на этот вопрос удалось найти только через полтора десятка лет.
Известно, что у рабочих пчел существует образующая небольшой валик на брюшке ароматическая железа. Ее выделения помогают пчелам в одних случаях находить место, где есть лишенный запаха корм, в других - леток родного улья.
Известно, что у рабочих муравьев многих видов существуют ароматические железы, которые буквально вымащивают запахом дорогу к источникам корма и облегчают фуражирам возвращение домой.
Известно, что дороги от гнезда к местам, где есть корм, могут прокладывать или хотя бы обозначать душистыми вехами и рабочие термиты.
У шмелей ничего подобного нет. Однако изучение душистых сигналов у пчел, муравьев и термитов подсказало кое-что о шмелином предсвадебном полете.
У Бомбус горторум, например, ароматические маяки, которые действуют на круговом маршруте, оказались надушены веществом, весьма близким по строению и свойствам известному в органической химии гидроксицитронелалу. У Бомбус террестрис для душистой сигнализации выделяется вещество, родственное соединению, называемому фарнезол. Это - не растворимая в воде бесцветная и прозрачная жидкость, содержащаяся почти во всех цветочных маслах. Здесь мы словно слышим химический отзвук, эхо, словно обнаруживаем физиологический отпечаток, который питающие вещества оставляют на насекомых. Да и восхищающий художников, воспетый поэтами солнечно-желтый и золотой цвета опушения на оплечье и поясках шмелей представляют, как выяснили химики, тоже производное веществ, содержащихся в цветочной пыльце.
Аромат, маркирующий трассы шмелиных полетов, быстро улетучивается, насекомые вновь и вновь наносят метки. Для этого-то самцы одного вида и приземляются на своих "местах жужжания".
И в этой повадке, в сообща сплетаемой сети тоже отражены общинные нравы крылатого племени.
Но мы еще не сказали, как именно наносят здесь шмели капли секрета, как оставляют душистые вехи. По правде говоря, способ довольно неожиданный. Шмели кусают избранные точки, впиваются в них щипчиками челюстей.
Выше говорилось о своеобразии очертаний верхней челюсти, о ее острых зубцах и зазубринах, крошащих пыльники, о валике, ограничивающем капиллярный канал, ведущий наружу из слюнных желез шмелих и рабочих шмелей. Пора напомнить, что у шмелиного самца вблизи места сочленения челюсти с головой есть выводной проток железы, спрятанной в жировом теле головы.
Немецкий исследователь доктор Гюнтер Штайн несколько лет изучал строение этой железы, она в натуре меньше даже уже не запятой, а точки на этой странице. Тысячи сделанных микротомом парафиновых срезов толщиной в 1,5 микрона сопоставил доктор Штайн, прежде чем стало ясно, как действует этот крошечный мешок, образованный тремя-четырьмя рядами плотно сомкнутых клеток, с узким, на две трети пронизывающим его полым каналом.
Разглядываешь сейчас серии фотографий с препаратов, заснятых под электронным микроскопом, в десятки тысяч раз увеличивающим изображение среза, лежащего на предметном стекле, и видишь картины, право же чем-то напоминающие кадры снимков Луны и более далеких планет, переданные на Землю телеавтоматами с космических снарядов.
Не странно ли в нашу эпоху великих побед науки вкладывать все силы ума, посвящать годы жизни, чтоб постичь устройство какой-то ничтожной по размерам железы, спрятанной в голове насекомого?
В связи с заданным вопросом невольно вспоминаются опубликованные недавно в ряде английских газет негодующие статьи и письма по поводу работ одной лаборатории, изучавшей, правда, не шмелей, но влияющих, как мы уже узнали, на их жизнь мышеи.
Мыши - прекрасная пища для упражняющихся в остроумии и шутках. Работники лаборатории скоро в этом убедились.
"В то время, - говорилось в одной статье, - когда наши лучшие умы занимает ракета с ядерным зарядом и дальностью полета пять тысяч миль, есть что-то умилительное в той непреклонности, с какой наше государство занимается исследованием обыкновенных мышек". Авторы писем в газеты и журналы обходились без всяких реверансов и заявляли напрямик что-нибудь вроде следующего: "За свою долгую жизнь я наслышался о множестве способов транжирить деньги, но этот дает сто очков вперед любому из них".
Но люди, изучавшие биологию мышей, не ждали лавров, хотя были уверены в нужности начатого ими дела.
"Научные исследования, - ответил руководитель лаборатории, - обладают одной странной способностью: рано или поздно они оказываются полезными для кого-то или для чего-то, даже если поначалу никакой непосредственной пользы не приносят".
Так оно и получилось с исследованиями этой лаборатории. Они вскоре понадобились теоретикам, занимающимся вопросами наследственности, и практикам, ведущим борьбу с грызунами-вредителями.
Так получилось и со свадебными полетами шмелей. Расшифровка их значения и назначения, данные химических анализов вещества, служащего для ароматической маркировки "точек жужжания", легли в основу разработки ряда интересных проектов. Один такой, в частности, уже осуществляется. Молодых шмелих, готовых перенести зимовку, помещают в специально оборудованные автоматами холодильники, откуда весной их переносят в теплицы. Здесь, по мере того как кончается зимний сон шмелих, их собирают и передают на опылительные пасеки.
…А мы вернемся и заглянем снова в гнездо, покинутое молодыми шмелиными самцами. Жизнь здесь идет заведенным порядком. Недавно вышедшие из коконов молодые шмелихи суетятся среди других вокруг сотов.
В гнездовой толчее их не трудно опознать: опушение шмелихи свежее, ярче, пышней. Даже расцветка платья не всегда та, что на рабочих. Но главное отличие скрыто под внешними приметами, под хитиновыми кольцами груди и брюшка. Если вскрыть хитин, то под увеличительным стеклом можно без ошибки опознать, кто есть кто - кто шмелиха, а кто рабочий.
Часть шмелих уже вылетает, поначалу долго кружа над входом в гнездо, постепенно удаляясь, затем возвращаясь и вновь улетая на цветы, за кормом.
В одну из таких отлучек молодая шмелиха попадет в душистую паутину свадебных полетов, и ароматический след приведет ее к ближайшей из "точек жужжания", где ей встретится четырехкрылый жених. Встреча не помешает шмелихе вернуться домой. Она еще не раз будет сюда возвращаться, хотя теперь ее вылеты из гнезда будут больше посвящены не сбору корма, а поискам места, где можно провести зиму.
К этому времени родной дом уже начинает приходить в упадок. Законы общежития, связывавшие шмелей воедино, перестают действовать, гаснут, и происходит это в том же порядке, в каком весной они себя обнаруживали. Прежде всего шмели перестают пополнять кормовые запасы, возвращаются в гнездо без обножки, без меда. Рабочие еще находят корм на цветах, насыщаются сами, но в дом пищу не несут: никто больше не кормит шмелиную молодь, даже если это еще не окуклившиеся личинки. Шмели перестают замечать набеги всякого рода любителей готового корма, и в гнезде начинают совсем беззастенчиво хозяйничать муравьи, жуки, личинки всевозможной нечисти. Гусеницы моли невозбранно истачивают соты. Строение все больше разрушается. Одни шмели вдруг пробуют что-то сооружать, другие подчистую убирают только что возведенные панели, навесы и стенки…
…Закончим эту главу выписками из дневника наблюдений за одним из искусственных гнезд каменного шмеля - Бомбус лапидариус.
"Середина августа: шмели стали неохотно, вяло брать мед из кормушек, которые для них по-прежнему выставляют на обычном месте возле гнезда.
Начало сентября: шмели все еще реагируют на стук о стенку улья, высыпают на поверхность сота, встревоженно гудят.
Вторая декада сентября: восковой навес, укрывавший гнездо, обрушился; шмели не восстанавливают его.
Конец сентября: многие шмели продолжают выделять воск, кое-где ремонтируют соты, но мед больше не складывают, медовые чаши пустеют.
Начало октября: на кормушках вне гнезда никого, ни один шмель больше не посещает их; новая кормушка с медом поставлена в гнездо.
Середина октября: гнездовая кормушка полна меда, но шмели больше не подходят к ней. Похоже, они утратили чувство голода".
Основанная с весны шмелихой община, в которой воспитаны десятки, а то и сотни молодых шмелих, доживает последние часы. Жизнь, затеплившаяся вокруг основательницы и так бурлившая летом, сейчас уходит, будто перелившись в молодых, недавно совершивших брачный полет шмелих. Каждая представляет теперь полный сил зародыш будущей новой общины, в которой - придет час - новые трубачи проиграют сбор.
Сон в зимнюю ночь
Сюда, сюда! Здесь превосходное местечко!
В. Шекспир. Сон в летнюю ночь
Зимовка тут есть недалеко…
Рассвета дождемся мы в ней!
Н. Некрасов, Русские женщины
КОНЦЕ минувшего века широкую известность приобрели работы Порфирия Ивановича Бахметьева. Это был человек незаурядной судьбы. Сын русского крестьянина, он стал одним из основателей Софийского университета в Болгарии. Проницательный натуралист и смелый исследователь, Бахметьев сумел проложить новые пути на разных участках науки.
Мы немного уже избалованы достижениями дружбы наук, их сотрудничества, их объединенных усилий в исследованиях, их быстрого роста на стыках разных дисциплин. Труды Бахметьева - физика, математика и биолога одновременно - многими идеями и фактами обогатили, в частности, один из таких стыков - биофизику, лишь в наши дни сложившуюся как самостоятельная наука.
Но и сейчас диву даешься, как умещались в голове одного человека мысли о телевидении, скажем, и об анабиозе…
Впрочем, если вдуматься… Бахметьевым разработана первая в мире схема для беспроволочной передачи и приема изображения на расстоянии (эта схема на многие десятилетия предвосхитила основы современного телевидения, того, что позволило людям получать снимки поверхности не видимой с Земли стороны Луны). Бахметьев же исследовал состояния живого при не существующих в естественных условиях на Земле низких температурах. И там и здесь живет, в сущности, одно и то же стремление: проникнуть взглядом и мыслью в запредельные высоты и глубины, приблизить недоступное, проложить новые пути в незнаемое.
Работы Бахметьева в области анабиоза взволновали когда-то не только биологов:
"Русский профессор возвращает к жизни неживое…"
"Сказочнее сказки о Снегурочке…"
"Победа над ледяной смертью…"
Однако крикливые заголовки газетных статей не искажали сути дела.
Бахметьев и его ассистенты подвергали гусениц нескольких бабочек действию все более и более пониженных температур, пока гусеницы не промораживались насквозь. Они, как писал Бахметьев, витрифицировались, становились словно стеклянными. И это была не только одна видимость. Когда такую витрифицированную гусеницу бросали на пол, она со звоном разбивалась, рассыпаясь мелкими осколками, а острые углы изломов наглядно говорили, что гусеница превратилась в стеклоподобное физическое тело, подчиняющееся законам мертвой материи.
И вот таких-то гусениц, превращенных в нечто, казалось полностью переставшее быть живым, Бахметьев отогревал. И все могли видеть, как в мертвую сосульку постепенно возвращалась жизнь, как гусеница просыпалась, начинала шевелиться, передвигаться, потом принималась глодать зелень и вновь обретала способность извергать из пищеварительного канала отбросы усвоенной пищи. Тут уж никаких сомнений не оставалось: гусеница, которая недавно была ледышкой, жила!
Вот это-то превращение живого в неживое и опять в живое, вот эта-то способность живого замирать и воскресать имеет прямое отношение к зимнему сну шмелих.
Спящего шмеля можно наблюдать и летом, под стеклянным потолком искусственного гнезда. Среди хлопочущих, занятых делом рабочих почти всегда - и даже не обязательно ночью - то в одном уголке, то в другом удается заметить насекомое, замершее почти неподвижно. Лишь изредка - гораздо реже, чем у бодрствующего, - растягивается и сжимается у него при дыхании брюшко да чуть заметно подрагивают усики-антенны… Немного отдохнув, шмель снова окунется в жизнь общины.
Зимний сон шмелихи отнюдь не мимолетен. Даже в средних широтах шмелиная зима длится очень долго, много дольше, чем самая долгая на земле полярная ночь.
Послушные законам своего племени, молодые шмелихи праторум уже в июле принимаются искать зимовальную норку, в которой им надлежит провести чуть не восемь месяцев подряд.