А ведь в ней участвовали выдающиеся натуралисты. И мы смогли услышать и простодушное, наивно очеловеченное толкование Гедарта, и иронический приговор Реомюра, и увлеченные выводы восторженного Хоффера, и рационалистические догадки Вагнера, и любознательность приложившего ухо к земле юноши Римского-Корсакова, и оснащенную всеми техническими новинками дотошность Хааса, окружившего шмелиные гнезда в своей лаборатории бесшумными хронометрами и автоматическими вибрографами, жужжащими магнитофонами, стрекочущими кинокамерами.
Но вот этот долгий поиск высек в конце концов искру точного знания, и крошечный факт приобрел значительность, присущую любому правильно понятому явлению природы. Здесь, как и всегда в науке, каждый полученный ответ рождает рой новых вопросов…
В самом деле…
Чем воспитана у трубачей-сигнальщиков повышенная чувствительность к состоянию и потребностям всего поселения? Почему на смену одному трубачу, если его убрать, обязательно приходит другой? Что побуждает шмелей отвечать на сигналы горнистов?
Ответ на каждый из этих вопросов обещает быть содержательным.
Сейчас биологи рассматривают семью насекомых, из скольких бы отдельных существ она ни состояла, как единую органическую цельность, словно бы как живой интеграл живого. При этом насекомые обнаруживают в семье свойства и повадки, которых нет и не может быть у образующих семью отдельных особей. Одно из таких порожденных семейной целостностью свойств, одну из таких возникающих в общине повадок выражает, в частности, песня шмеля.
Разгар лета
…Время жаркое,
В разгаре сенокос…
Н. Некрасов. Кому на Руси жить хорошо
…Трава все так же зеленела,
Сновали полосатые шмели…
Ал. Коваленков. Лермонтов в Пятигорске
Летом солнце греет жарко,
И вступает в полный цвет
Все кругом…
А. Твардовский. Василий Теркин
ЕДЕЛЯ сменяется неделей. Все короче ночь, когда в гнездах теплынь и духота от скопища взрослых, от зреющей в коконах и пакетах молоди, все длиннее световой день, все оживленнее снуют фуражиры, заготовляя нектар и пыльцу. Вскормленные на цветочной пище, они к цветкам же и возвращаются. На наших глазах словно замыкается кольцо, будто соединяются два конца жизненного круга. Углеводный и белковый корм, добытый из цветков, стал в теле шмелихи зародышами-яичками, из яичек вывелись личинки; питаясь тем же нектаром, той же пыльцой, личинки завершили развитие, стали взрослыми шмелями и в свою очередь вылетают для сбора того же нектара, той же пыльцы.
На самом деле, однако, круг, который здесь прослежен, вовсе не замкнут, как может показаться. Шмели из первых коконов только в порядке исключения собирают нектар и пыльцу, а, как правило, больше подготовляют вылет тех, кому придется заготовлять провиант.
Жизнеспособный зародыш формируется в недрах организма скрыто от взора. Зато в пакете, затем в коконах шмели развиваются, а дальше вся община формируется так, что мы наглядно видим многие подробности, запросто прослеживаем, как складывается в гнезде необходимый для молоди и взрослых микроклимат, чем питаются члены общины - шмели, чьи свойства и способности с возрастом гнезда меняются, перестраиваются, меняя и характер самой общины.
Вокруг - в кронах деревьев, кустов, на травах, которые во время цветения посещались шмелихами и первыми фуражирами, уже спеет завязь, набухают семена, способные продолжить род растений. И в общине ее рост и смена поколений рабочих шмелей исподволь подготовляют появление продолжателей шмелиного рода.
Недель через 5–6 после того, как было основано гнездо, шмелиху окружает иной раз уже добрый десяток шмелят.
Это, как мы знаем, рабочие шмели. Они со всех сторон облепили пакет с расплодом своими пушистыми тельцами и, следовательно, обогревают его не только сверху, но и с боков. Должно быть, и по этой причине второе поколение рабочих шмелей созревает несколько быстрее, чем первое. Яички в пакетах теперь не обязательно стоят, как свечи, но могут лежать и горизонтально. Между прочим, в лаборатории, где круглые сутки изо дня в день поддерживается тепло, яички первого засева тоже не всегда стоят, могут и лежать. Впрочем, исходное положение яичка в пакете не отражается на позиции куколки в коконе. Личинка окукливается все равно вверх головой, и новое насекомое вскрывает кокон только в макушке. Что же служит отвесом для личинки, одевающейся в светонепроницаемый кокон и отрезающей себя от внешнего мира? Она послушна всепроникающей силе тяжести. В отличие от героя комической песенки о неудачном купальщике, у личинки не голова тяжелее ног, а брюшко тяжелее головы. Потому-то как бы ни было отложено яичко в пакет - торчком или лежа, - личинка все равно засыпает в коконе брюшком вниз, головой к наиболее тонкой воздухопроницаемой макушке кокона.
Население гнезда теперь растет быстрее: часть домашних дел выполняют рабочие, и это высвобождает время шмелихе, она чаще вылетает на заготовки корма, чаще откладывает яички.
Еще десяток рабочих выходят из коконов второго пакета. Эти всего на несколько дней моложе первых, но уже крупнее и тяжелее. Вообще чем позже засеян пакет, том больше и шмель, что выводится из него. А величина и вес шмеля словно указывают место, обязанности, занятия насекомого в общине.
Однажды взвесили выбранных из нескольких гнезд рабочих шмелей, постоянно занятых дома и не вылетающих. Большинство (8 из 10) весили до 50 миллиграммов. А в тех же гнездах такое же большинство (8 из 10) вылетающих за кормом насекомых весили свыше 200 миллиграммов, вчетверо больше!
В другом опыте рассортировали рабочих шмелей в гнезде на три группы по степени изношенности и потертости их наряда. Это довольно точный показатель возраста. Затем всех измерили и взвесили. Оказалось: у самых старых и крылья короче и вес ниже; у пожилых крылья подлиннее, вес побольше; самые длинные крылья и наибольший вес у самых молодых.
Наконец, в нескольких гнездах всех поголовно шмелей стали с весны раз в семь дней проверять, а новичков, появившихся за неделю, метили каплей хорошо пристающего к волоскам спинки цветного клея. На спинке насекомого метка сохраняется лучше всего. Сюда ему самому не добраться лапками, чтоб соскрести, сцарапать, содрать. Другие шмели этого знака не замечают, во всяком случае не трогают, не то что медоносные пчелы, которые сестер по гнезду чистят с неменьшим усердием, чем себя.
После каждого осмотра в гнездах становилось все больше меченых шмелей: белые - первого выплода, красные - второго, желтые - третьего, синие - четвертого… Цвет метки служил свидетельством о возрасте насекомого: дважды в сутки осматривая гнезда и отмечая в протоколах, чем были заняты шмели с разными метками, удалось накопить сведения о том, какие обязанности кем выполняются в разное время. Днем в гнездах оказывалось больше всего шмелей с белыми и красными метками, тогда как к ночи прибавлялись желтые и синие. Эти днем реже бывали дома. Только дежуря у летков, удавалось видеть, что синие и желтые часто прилетали нагруженные, а вылетали налегке. За день из небольшой общины совершается около ста таких вылетов, а из сильного гнезда тысячи, так что каждые несколько секунд один фуражир входит в многонаселенное гнездо или покидает его.
Даже крошечная семейка всегда состоит из различно действующих насекомых. Пусть их в гнезде 4–5 - одна шмелиха и 3–4 рабочих, все равно разделение обязанностей между ними заметно: один-два шмеля заняты дома, один-два собирают корм.
Гнездовой рабочий может делать что придется; в сильном гнезде один, а то и два шмеля занимают пост у входа. Стражи эти больше отсиживаются в коридорах, редко переступают порог летка, разве что их поднимет в воздух угроза извне.
Ужалы шмеля - а он может жалить несколько раз подряд, пока не истощится запас яда в железах, - одним кажутся малоболезненными, другие, наоборот, считают их последствия даже мучительными. Старые пасечники, часто совсем не чувствительные к яду медоносных пчел, могут очень страдать от ужалов шмеля.
Каждый рабочий шмель со временем бросает домашние работы и принимается вылетать. Но не все одинаково быстро делают это… Малютки из коконов первого выплода вообще редко доживают до столь почтенного возраста, когда им доведется вылетать. Крупные же шмели из коконов, сплетенных в разгар лета, не задерживаются на домашних занятиях и, не мешкая, переходят к фуражировке. Однажды начав собирать корм, они продолжают это занятие изо дня в день. Впрочем, если какой выбьется из сил, может на сутки прервать полеты, устроить себе выходной, после чего с новой энергией принимается за старое.
Фуражиры, как и шмелиха, чаще заготовляют сначала нектар, позже пыльцу. Если сборщиц нектара в гнезде больше, чем заготовителей пыльцы, то лишь потому, что не всем удается дожить до естественного конца. Впрочем, как мы уже знаем, часть фуражиров собирает с равным усердием и нектар и пыльцу одновременно.
Забавно выглядит такой фуражир, когда, вернувшись в гнездо, рывком сбросит с корзинок два комка обножки и поворачивает к выходу, но по дороге, словно спохватившись, возвращается к медовым ячеям, разгружает зобик, оставляет собранный нектар и вторично устремляется к летку, уходит в новый рейс.
Теперь, когда переберем в уме все виденное, станет ясно, что действующий в общине уклад обладает рядом существенных достоинств. Первые шмельки-мелюзга несут домашнюю службу… Им ведь гораздо сподручнее копошиться в норке: здесь не больно просторно. В следующих выводках рабочие шмели заметно крупнее. Еще бы: они вышли из ячеек, отложенных более крупными продолжательницами, да и питались сытнее. Самые поздние рабочие шмели бывают вчетверо крупнее, чем первые. Если б вокруг сота возились эти бамбулы - Бомбусы, пришлось бы обязательно усилить вентиляцию гнезда. Для сбора же корма они сложены отлично, словно по заказу: и сильнее, и грузоподъемнее, и крылья у них более длинные - значит, лучше летают, - а зобик более емкий, да и обножку благодаря большим корзинкам они приносят более весомую. Не лишено значения и то, что они слетаются на ночь домой: с ними тесно, зато теснота помогает поддерживать тепло.
Когда в гнезде много молодого расплода, фуражиры усерднее. Потребность общины в корме словно торопит их в полет. Но в таком случае гнездовые шмели должны усерднее строить чаши, кувшины и прочую посуду для меда. Так они и делают.
Кто возьмется предсказать, как поведет себя сборщица, доставив нектар в гнездо, где все медовые чаши полны до краев? Фуражиру, разумеется, невдомек, что в чашах не мед, а налитый из пипетки густой сахарный сироп. Но вернувшаяся домой сборщица не тушуется, не теряется. Некуда поместить собранный нектар? Что ж, шмель, пренебрегая своим фуражирским чином и званием, принимается надстраивать бортики одной из медовых чаш. И тут сразу ему бросаются помогать гнездовые шмельки. Медовая чаша станет чуть выше, и фуражир оставит в ней свой принос. Но к летку больше не направится.
Итак, фуражир не уклоняется от дела, когда требуются экстренные работы по дому. В опытах, когда из гнезда сплошь удаляли всех мелких шмелей, некоторые фуражиры, возвращаясь, с жаром принимались за домашние дела. Но так поступали не самые мелкие, как можно было ожидать, а те, у кого еще нет большого лётного стажа. Старые же добытчики корма, независимо от их относительного размера, продолжали фуражировку. Видимо, для общины опыт и сноровка шмеля важнее, чем его размер,
А что, если описанный опыт повторить, несколько переиначив: оставить дома у пакетов с расплодом мелких гнездовых рабочих со старой шмелихой, а убрать всех фуражиров? Наступает временное замешательство, затем шмельки из числа гнездовой мелюзги один за другим вылетают за кормом.
Выходит, мелюзга и крупные фуражиры могут при нужде заменять друг друга. В сильных семьях им не приходится делать это: здесь всегда есть сколько-то запасных, резервных рабочих шмелей. Одним из таких можно считать уже описанного фуражира, с одинаковым успехом собирающего и нектар и обножку. Чем больше шмелей в гнезде, тем более бурно живет община, тем легче обнаружить, что здесь не две группы рабочих, о которых все время шла речь, а три. Третья состоит из шмелей обоюдного назначения. Она как бы связывает первую - внутригнездовую со второй - внегнездовой. Это мастера, правда, не на все руки, а на все четыре крыла, на все шесть ножек.
У медоносных пчел в разгар взятка много внутригнездовых рабочих заняты приемкой нектара. Они получают от фуражиров доставленный ими груз и складывают его в медовые ячеи сотов. В шмелиных общинах этого нет. Ступив лапкой в случайно оброненную фуражиром каплю нектара, гнездовой шмелек высосет находку, но ни с кем ею не поделится. Шмели, в отличие от пчел или муравьев, не кормят друг друга, им не знакома передача пищи изо рта в хоботок. Личинки ос выделяют часть полученной ими пищи, как выпот, сочащийся сквозь покровы тела, и этот выпот жадно поедается взрослыми насекомыми. Такой обмен питательными веществами - по-ученому трофаллаксис, - как и общий семейный обмен кормом, регулярно идущий между членами семьи в улье и муравейнике, даже в кочевой колонне походных муравьев, превращает многие тысячи и даже подчас многие сотни тысяч совместно обитающих насекомых в сообща живущих. Это один из главных законов жизни семьи. Термиты, те по-особенному кормят друг друга: они и друг после друга, словно по цепочке, продолжают переваривать корм… Причудливо связанные Между собой кормовые цепи сплачивают обитателей гнезда, благодаря чему семья самостоятельно живущих насекомых способна согласованно расти, развиваться, претерпевает превращения, живет будто одно целое, питается, дышит, размножается.
А что же у шмелей? В результате смены основательницы гнезда продолжательницами - иногда одной, а гораздо чаще многими - уже первые выводки могут происходить от нескольких шмелих и выкармливаются таким образом словно по цепочке - не одной матерью. Но это первые выводки. А более поздние?
Корм, помеченный радиоизотопами, показал, что шмели, хотя непосредственно - из зобика на язычок - кормить друг друга не могут, питаются все же из общего котла.
Опыт был проведен на исследовательской станции в Бюр-Сюр-Иветт группой французских энтомологов во главе с доктором Жаком Лекомтом. Взяли небольшую общину: шмелиха и с ней немногим более полусотни индивидуально меченных краской рабочих разных размеров; в гнезде был, разумеется, и расплод - яички, личинки в пакете, куколки. Леток гнезда, в котором жили эти шмели, открывался в наглухо зарешеченную камеру объемом 25 кубических метров. Шмели посещали здесь цветы в букетах самых щедрых пыльценосов и плошку с плотиком, плавающим на свежем сахарном сиропе. Плошка неизменно стояла на кормовом столике.
В одно прекрасное утро фуражира, прилетевшего к кормушке, деликатно пинцетом отсадили в сторону и напоили из пипетки сахарным сиропом, да не простым, а позолоченным. Сироп был разбавлен радиоактивным золотом. Фуражир высосал всего около 10 кубических миллиметров невиданного дотоле в шмелином мире напитка и преспокойно направился в гнездо.
Конечно, мы уже немного избалованы головокружительными победами науки и даже не раз смотрели фильмы, в которых засняты, к примеру, уходящие в космос разные спутники, оснащенные новейшей аппаратурой, способной, если надо, передавать в научные центры на Земле информацию из заоблачных высот и с межзвездных трасс… Стоит ли после этого говорить об одном шмелином фуражире, напоенном радиоактивным кормом?
Между тем унесший в зобике десяток кубических миллиметров позолоченного сиропа шмель помог получить важную информацию из занимающего нас подопытного микромира.
Эту информацию приняли два научных сотрудника с переносными счетчиками для измерения радиоактивности… Заняв свой пост под сетчатым изолятором, где летали с букета на букет и из гнезда на плошку и обратно шмели, они подносили счетчик к каждому насекомому.
Поначалу показания счетчика были довольно неопределенны. Но уже через час 6 шмелей из 8, которых удалось проверить, возбудили в счетчике треск в два раза более сильный, чем прежде. Еще через 6 часов всех обитателей гнезда подвергли поголовной проверке, и 28 из 54 вызвали бурные щелчки. Стало ясно, что свыше половины шмелей уже заряжены или, если хотите, заражены сильно повышенной радиоактивностью.
Но надо же было дознаться, как это произошло? Может, тот единственный фуражир, который испил из пипетки меченный золотом корм, передал свой заряд другим просто через одни только внешние соприкосновения, неизбежные в гнездовой толчее?
Двух напоенных радиоактивным золотом шмелей пришлось принести в жертву науке. Под счетчиком проверили одну за другой разные части их тела. Ни отдельно взятая голова, ни ножки, ни внешний хитиновый скелет не могли разбудить счетчик. Но стоило поднести его к изолированному зобику, и он начинал трещать вовсю.
В подопытном гнезде была всего-навсего одна медовая ячея. И капля радиоактивного взятка позолотила всю гнездовую бочку меда. Какие-нибудь десять кубических миллиметров сиропа, отложенные фуражиром в единственную медовую чашу, через 12 часов дошли до каждого второго шмеля в гнезде. Из этого можно было заключить, что медовая ячея служит для общины как бы "коммунальным зобиком".
А если в гнезде шмели давно не получали корма, а медовой ячеи нет? Провели и такой опыт. Фуражира напоили из пипетки радиоактивным кормом, который он принес домой. Но здесь не было посуды, куда его можно слить. И пока взбудораженные возвращением груженого фуражира рабочие спешно сооружали медовую ячею, обитателей гнезда одного за другим проверяли счетчиком. Никаких сигналов! Счетчик трещал лишь тогда, когда его подносили к фуражиру, несущему в себе меченый корм. Зато через несколько часов после того, как в гнезде выросла медовая чаша, счетчик, едва его подносили к шмелям, словно с цепи срывался.
Теперь не оставалось сомнений, что шмелей заряжают не внешние соприкосновения, а только корм, выпитый из ячеи.
Тут есть одна подробность, ее нельзя не отметить. Корм из ячеи выбирается шмелем не обязательно для пропитания: в гнезде сплошь и рядом можно видеть стоящих в самых неожиданных позах шмелей, которые раскрывают и смыкают жвалы, выпускают из себя каплю почти пузырем, потом, поносив ее, вновь всасывают. Они словно "жидкую жвачку" жуют. Эту множество раз обсосанную каплю шмель затем возвращает вновь в "коммунальный зобик", через который и происходит семейный обмен кормом.
…Хотите подсмотреть, как обнаруживает себя сплачиваемая семейным обменом живая целостность из разного числа насекомых, даже не объединенных кровным родством?
Узы, связывающие насекомых в общине, гораздо прочнее, чем может показаться.