Каждая из этих ячеек представляет шестигранную призму с пирамидальным основанием, и каждый сот образован из двух слоев призматических трубок, сопоставленных основаниями таким образом, что каждый из трех ромбов, составляющих пирамидальное основание ячейки одной поверхности, входит одновременно в пирамидальное основание трех ячеек противоположной стороны.
В этих призматических трубках и складывается мед. Чтобы избегнуть вытекания меда в период его созревания, что случилось бы непременно, если бы ячейки были точно горизонтальны, как это кажется, пчелы слегка их приподымают под углом в четыре или пять градусов.
"Кроме сбережения воска, – говорит Реомюр, рассматривая в общем эту удивительную постройку, – кроме сбережения воска, достигаемого расположением ячеек, кроме того, что, благодаря этому устройству, пчелы наполняют сот так, что не остается ни малейшей пустоты, оно имеет еще преимущества в отношении прочности постройки. Угол основания каждой ячейки, вершина пирамидального углубления, подпирается ребром, образующимся двумя плоскостями шестигранника другой ячейки. Два треугольника, или продолжения плоскостей шестигранника, заполняющие один из входящих углов полости, заключенной между тремя ромбами, образуют между собой соприкасающимися сторонами двугранный угол; каждый из этих углов, открывающийся своей вогнутой поверхностью внутрь ячейки, поддерживает со стороны своей выпуклости одну из пластинок, составляющих шестигранник другой ячейки; пластинка, опирающаяся на этот угол, сопротивляется силе, которая стремилась бы оттеснить их снаружи; таким образом углы взаимно укрепляются. Все преимущества, которые можно требовать относительно прочности каждой ячейки, даются ей ее собственной формой и способом расположения каждой относительно другой".
Угол, определенный таким образом вычислением, соответствует тому, который измеряется в основании ячейки.
XVII
"Геометры знают, – говорит d-r Reid, – что есть только три рода фигур, которые могут быть приняты для разделения поверхности на подобные маленькие пространства правильной формы, одинаковой величины и без промежутков.
Это – равносторонний треугольник, квадрат и правильный шестиугольник, который в том, что касается постройки ячеек, превосходит обе другие фигуры с точки зрения удобства и прочности. И пчелы приняли именно шестиугольную форму, как будто они знали ее преимущества".
Точно так же основание ячеек образуется из трех плоскостей, сходящихся в одной точке, и было доказано, что эта система постройки способствует значительному сбережению труда и материалов. Вопрос также состоял в том, чтобы узнать, какой угол наклона плоскостей соответствует наибольшей экономии; это – задача математики, которая была решена несколькими учеными, в том числе Маклореном, решение которого можно найти в отчете Королевского общества в Лондоне.
XVIII
Конечно, я не думаю, чтобы пчелы занимались этими сложными вычислениями, но тем более я не допускаю, чтобы случай или одна сила вещей производили эти удивительные сооружения. Так, например, для ос, которые строят, подобно пчелам, соты с шестигранными ячейками, предоставлялась та же задача, и они разрешили ее гораздо менее остроумным способом. В их сотах только один слой ячеек, и у них нет общего основания, которое служит одновременно двум противоположным слоям пчелиного сота. Отсюда – меньше прочности, больше неправильности и такая потеря времени, материала и пространства, которую можно считать в четверть необходимого усилия и треть пространства. Подобным же образом Trigons и Melipones, которые являются настоящими домашними пчелами, но принадлежат к более отсталой цивилизации, строят свои выводковые ячейки только в один ряд, а их горизонтальные соты, расположенные одни над другими, опираются на бесформенные и убыточные восковые колонны. Что касается их ячеек для запасов, то это – беспорядочное скопление больших мешковидных ячеек, и там, где они могли бы пересекаться так, что можно было бы сэкономить материал и пространство, чем пользуются пчелы Melipones, они, не догадываясь об этой возможной экономии, неискусно втискивают между сферическими ячейками ячейки с плоскими стенками. Поэтому, если сравнить одно из их гнезд с математически правильным городом наших пчел, то может показаться, что видишь поселок из первобытных хижин рядом с одним из тех неуклонно правильных городов, которые являются результатами, может быть лишенными грации, но логическими, человеческого гения, борющегося более ревностно, чем некогда, со временем, пространством и материей.
XIX
Популярная теория, принадлежащая Бюффону и ныне возобновленная, утверждает, что пчелы вовсе не имеют намерения делать шестигранники с пирамидальным основанием, и что они просто пытаются выдолбить в воске круглые ячейки; но так как их соседки и те, что работают на противоположной стороне сота, роют в то же время и с теми же намерениями, то ячейки, в силу необходимости, примут в точках соприкосновения шестигранную форму. Это, по общепринятому мнению, то же самое, что случается с кристаллами, с чешуей некоторых рыб, с мыльными пузырями и т.д.; это – опять-таки то же самое, что происходит в следующем опыте, предложенном Бюффоном. "Наполните, – говорит он, – сосуд горохом или какими-нибудь цилиндрическими зернами и закройте его плотно, наливши туда столько воды, сколько может поместиться между зернами; если эту воду вскипятить, то все цилиндры превратятся в колонны с шестью плоскостями. Ясно видно, что причина этого – чисто механическая: каждое зерно цилиндрической формы стремится, вследствие своего разбухания, занять наибольшее пространство в определенном данном пространстве; поэтому они необходимо, в силу взаимного давления, станут шестигранными. Каждая пчела стремится занять наибольшее пространство на данной площади; поэтому, по той же причине взаимных препятствий, также необходимо, так как тело пчелы имеет цилиндрическую форму, чтобы их ячейки стали шестигранными".
XX
Вот взаимные препятствия, которые производят чудеса, подобно тому, как людские пороки по той же причине производят общую добродетель, достаточную для того, чтобы род человеческий, часто гнусный в своих индивидах, не являлся таковым в общем. Прежде всего, можно было бы возразить, как это сделали Брухман, Кирби, Спенс и другие ученые, что опыт с мыльными пузырями и горохом ничего не доказывает, потому что в том и другом случае действие давления производит только очень неправильные формы и не объясняет причину призматического дна ячеек.
Главным образом можно возразить, что существует больше одного способа воспользоваться слепой необходимостью; что американская оса, мохнатый шмель Melipones, мексиканские и бразильские Trigones, несмотря на то, что условия и цели одинаковы, достигают совсем Других результатов, и, очевидно, худших. Можно еще сказать, что если ячейки пчелы повинуются закону образования кристаллов, снега, мыльных пузырей или кипяченого гороха Бюффона, они повинуются в то же время своей общей симметрией, своим расположением двумя противоположными слоями, своим рассчитанным наклоном и т.д., многим другим законам, которые не заключены в материи.
Можно было бы прибавить, что весь человеческий гений также заключается в том, каким образом он извлекает пользу из аналогичных необходимостей; и если его образ действий нам кажется наилучшим из возможных, так это потому, что над нами нет судей. Но хорошо, если рассуждения отступают перед фактами; и, чтобы устранить возражение, основанное на опыте, нет ничего лучше другого опыта.
Для того чтобы убедиться, что гексагональная архитектура действительно запечатлена в уме пчелы, я однажды вырезал и вынул из центра сота, в таком месте, где были одновременно и ячейки выводка, и наполненные медом, диск величиною с монету в сто су. Разрезав затем диск посредине его края или через толщу окружности так, чтобы плоскость разреза прошла там, где соединяются пирамидальные основания ячеек, я приложил к основанию одного из полученных таким образом сечений оловянный кружок того же размера, настолько устойчивый, что пчелы не могли его видоизменить или согнуть. Потом я опять поставил на место сечение, снабженное кружком. Одна из поверхностей сота не представляла, следовательно, ничего анормального, потому что я вставил обратно один слой, но на другой поверхности была видна как бы большая дыра, дно которой составлял оловянный кружок, занимавший место где-то тридцати ячеек. Пчелы сначала были приведены в замешательство; они собрались толпой, чтобы исследовать и изучить невероятную пропасть, и в течение нескольких дней волновались вокруг нее и совещались, не принимая решения. Но так как я обильно кормил их каждый вечер, то наступила наконец минута, когда у них больше не оказалось свободных ячеек, куда складывались их запасы. Возможно, что тогда главные инженеры, скульпторы и избранные производительницы воска получили приказ воспользоваться бесполезной пропастью.
Тяжелая гирлянда работниц, делающих воск, окружила ее, чтобы поддерживать необходимую теплоту, остальные пчелы спустились в дыру и начали с того, что прочно укрепили металлический кружок с помощью маленьких крючков из воска, симметрично расположенных по его окружности и прикреплявшихся к ребрам окружающих ячеек. Потом они предприняли постройку трех или четырех ячеек в верхнем полукруге кружка, прикрепляя их к крючочкам. Каждая из этих переходных ячеек, служивших для поправки, была в верхней части более или менее неправильна, чтобы слиться со смежной ячейкой сота, но их нижние половины всегда определенно обозначались на олове тремя очень отчетливыми углами, откуда уже выходили три маленьких прямых линии, которые четко обозначали первую половину следующей ячейки.
Через сорок восемь часов, хотя в отверстии могли одновременно работать не больше трех или четырех пчел, вся поверхность олова была покрыта начатыми ячейками. Правда, эти ячейки были не так правильны, как в обыкновенном соте; поэтому царица, обойдя их, благоразумно отказалась класть в них яйца, потому что из них могло выйти только худосочное поколение. Но все ячейки были совершенно гексагональны; там нельзя было найти ни одной кривой линии, ни одной закругленной формы или угла. Между тем все обычные условия были изменены, ячейки не были выдолблены в глыбе, согласно наблюдениям Губера, или в восковом капюшоне, по наблюдению Дарвина; они не были круглыми сначала и не сделались шестигранными потом, под давлением соседних им ячеек. Здесь не могло быть речи о взаимных препятствиях, ввиду того, что они зарождались одна по одной и свободно выдвигали маленькие начальные линии на гладкой доске. Очень достоверно, что шестигранник не есть результат механической необходимости, но что он действительно находится в плане, в опыте, в разуме и воле пчелы. Я мимоходом укажу другую любопытную черту их мудрости: построенные ими на кружке ячейки не имели другого дна, кроме самого металла. Инженеры отряда, очевидно, предположили, что достаточно будет олова, чтобы удержать жидкость, и рассудили, что бесполезно покрывать его воском. Но немного позже, когда несколько капель меда были отложены в две из этих ячеек, они, вероятно, заметили, что он более или менее изменялся от соприкосновения с металлом. Тогда они передумали и покрыли всю поверхность олова чем-то вроде прозрачного лака.
XXI
Если бы мы хотели осветить все тайны этой геометрической архитектуры, нам пришлось бы исследовать еще не один интересный вопрос, – например относительно формы первых ячеек, которые прикрепляются к потолку улья и изменяются таким образом, чтобы касаться этого потолка возможно большим числом точек.
Нужно будет также отметить не столько направление больших улиц, которое определяется параллелизмом сотов, сколько расположение переулков и проходов, проведенных кое-где через соты или вокруг них, чтобы обеспечить деловое движение и циркуляцию воздуха; эти проходы искусно расположены таким образом, чтобы избегнуть слишком длинные обходы или возможное загромождение. Наконец, нужно было бы изучить строение переходных ячеек, единодушный инстинкт, побуждающий пчел увеличить в известную минуту размеры их жилища, – потому ли, что необыкновенная жатва требует более обширных сосудов, или потому, что они считают население довольно густым, или потому, что является необходимость в рождении трутней. Нужно будет в то же время поражаться остроумной бережливости и согласной уверенности, с которой они переходят в этих случаях от малого к большому или от большого к малому, от совершенной симметрии к неизбежной асимметрии, чтобы снова возвратиться, как только позволят законы одушевленной геометрии, к идеальной правильности: причем ни одна ячейка не будет потеряна, ни один квартал в ряду их зданий не будет пожертвован или сделан по-ребячьи, неуверенно, варварски, не окажется ни одной бесполезной области. Но я боюсь, что уже пустился в частности, лишенные интереса для читателя, который, может быть, никогда не проследил глазами полета пчелы или который интересовался этим только мимоходом, подобно тому, как мы интересуемся мимоходом цветком, птицей, драгоценным камнем, не задавая других вопросов, кроме рассеянных и поверхностных, и не повторяя себе достаточно, что малейшая тайна предмета, который мы видим в природе не человеческой, быть может, более непосредственно участвует в глубокой загадке наших целей и начал, чем тайна наших страстей, наиболее сильно выражающихся и наиболее старательно изучаемых.
XXII
Чтобы не загромождать это исследование лишним, я не буду останавливаться на довольно удивительном инстинкте, который иногда заставляет пчел делать тоньше и разрушать край сота, когда они хотят его продолжить или расширить; а между тем нужно согласиться, что разрушение для новой постройки, переделка, производимая для того, чтобы сделать правильнее, предполагает странное раздвоение слепого инстинкта строить. Я пропускаю также замечательные опыты, которые можно произвести, чтобы заставить пчел строить соты круглые, овальные, цилиндрические или странно изогнутые; не буду говорить об остроумных способах, которыми они достигают соответствия между расширенными ячейками выпуклых частей и сжатыми ячейками вогнутой стороны сота.
Но прежде чем оставить этот предмет, остановимся, хотя бы на минуту, чтобы рассмотреть их таинственную способность согласовывать свою работу и держаться меры, когда они лепят, одновременно и не видя друг друга, с двух противоположных сторон сота. Посмотрите против света сквозь такой сот, и вы увидите, как в просвечивающем воске обрисовывается острыми тенями целая сеть призм с такими отчетливыми ребрами, целая система таких непогрешимых согласований, как будто они вырезаны на стали.
Я не знаю, представляют ли себе достаточно вид и расположение сотов те, кто никогда не видел внутренности улья. Пусть они себе представят, – если взять ульи наших крестьян, где пчелы предоставлены самим себе, – пусть они себе представят колокол из соломы или ивовых прутьев; этот колокол сверху донизу разделяется пятью, шестью, восемью, а иногда десятью слоями воска, идеально параллельными и довольно похожими на большие ломти хлеба, которые спускаются с вершины колокола, точно принимая яйцевидную форму его стенок. Между каждыми двумя из этих ломтей оставлен промежуток приблизительно в одиннадцать миллиметров, в котором находятся и движутся пчелы. В то время, когда наверху улья начинается постройка одного из этих ломтей, восковая стена, служащая его началом и которая после утончится и вытянется, еще очень толста и полностью разделяет пятьдесят или шестьдесят пчел, работающих на передней поверхности, от пятидесяти или шестидесяти вытачивающих в то же время на задней поверхности сота, – так что невозможно, чтобы они видели друг друга, если только их глаза не имеют дара проникать сквозь самые непрозрачные тела. Тем не менее пчела с передней поверхности не сделает ни одного углубления, не прибавит ни одного кусочка воска, который точно не соответствовал бы выступу или углублению задней стороны, и наоборот. Как они этого достигают? Как получается, что одна не выдалбливает слишком глубоко, а другая слишком мелко?
Каким образом все углы ромбов всегда так магически совпадают? Что говорит им о том, что нужно начинать здесь и остановиться там? Нам еще раз нужно удовольствоваться ответом, который не гласит: "Это одна из тайн улья". Губер пробовал объяснить эту тайну следующим образом; он говорит, что через определенные интервалы пчелы давлением своих лап или своих зубов производят, возможно, легкий выступ на противоположной стороне сота или что они дают себе отчет о большей или меньшей толщине глыбы по гибкости, упругости или какому-нибудь иному физическому свойству воска; кроме того он утверждает, что их щупальца способны исследовать наиболее отдаленные и искривленные части предметов и что эти щупальца служат им компасом в невидимом; или, наконец, то, что отношение всех ячеек математически производится из расположения и размеров ячеек первого ряда, так что нет надобности в других измерениях. Однако ясно, что эти объяснения недостаточны: первые – гипотезы, недоступные проверке; остальные просто передвигают тайну. И если хорошо перемещать тайны как можно чаще, то даже не нужно льстить себе тем, что перемена места достаточна, чтобы уничтожить тайну.
XXIII
Оставим наконец монотонные равнины и геометрическую пустыню ячеек. Вот в конце концов сот уже начат и становится обитаемым. Хотя бесконечно малое прибавляется к бесконечно малому, без видимой надежды на окончание, и хотя наш глаз, видящий вообще так мало, смотрит, ничего не видя, – восковая постройка, которая не останавливается ни днем, ни ночью, подвигается с необыкновенной быстротой. Нетерпеливая царица уже много раз обошла постройки, белеющие в темноте, и теперь, когда закончены первые очертания жилищ, она завладевает ими со своей свитой хранительниц, советчиц или служанок, потому что трудно сказать, ведут ли ее или сопровождают, почитают ли ее или надзирают за ней. Прибыв на место, которое ей кажется благоприятным или которое указывается ей советчицами, она закругляет стену, сгибается и вводит конец своего длинного веретенообразного брюха в одну из девственных ячеек; в это время все внимательные маленькие головки телохранительниц из ее свиты, маленькие головки с огромными черными глазами, теснятся вокруг нее в возбуждении, поддерживают ей лапки, ласкают ее крылья и водят по ней своими лихорадочно движущимися щупальцами, как бы пытаясь внушить ей мужество, побудить ее и поздравить.