Однако картина поляризации света в небе подвержена искажениям из-за различий в плотности воздуха в связи с изменениями температуры и влажности. Чтобы ею можно было пользоваться, вспомогательное средство для ориентации должно быть надежным и нечувствительным к искажениям. Оказывается, картина поляризации в небе света с более короткой длиной волны стабильнее, потому лучше подходит в качестве ориентира. Сборщицам нужно отыскивать путь домой, в колонию, и развитие чувствительности к ультрафиолетовому свету, позволяющей использовать стабильную картину поляризации света неба, принесло явное селективное эволюционное преимущество. Этой способностью пчел, которая изначально возникла как помощь в ориентации, воспользовались цветы: многие из них обзавелись узорами на своих лепестках, отражающими УФ-излучение. Они предлагают пчелам визуальные посадочные знаки, а также дают им возможность распознавать цветы различных видов.
Сигналы точного времени
Использование положения солнца и картины поляризации света неба в качестве астрономических указателей для ориентировки требует от пчел принятия во внимание изменений, которые сопутствуют суточному вращению Земли. Пчелы обладают чувством времени, которое позволяет им компенсировать непрерывное изменение местоположения их ориентиров даже после проведенных в улье перерывов длиной в несколько часов между последовательными вылетами. При этом пчелы «пересчитывают» изначальное направление на время следующего вылета из улья, не обращая внимания на новые относительные местоположения ориентиров. Эта особенность поведения медоносной пчелы дала Карлу фон Фришу (1886–1982) важнейшую догадку об обмене информацией во время танца пчел: сборщицы, которые посещали один и тот же кормовой участок в течение целого дня, танцевали в разных направлениях утром и днем. Положение солнца относительно улья зависит от времени, и фон Фриш сделал вывод о том, что для помощи в ориентации использовалось солнце.
Чувство времени также дает пчелам возможность приспособиться к ограниченным «часам приема» цветов. Чтобы уменьшить конкуренцию между собой, некоторые растения выделяют нектар только в определенное время дня, и пчелы способны выучить такое расписание. Они подстраивают к нему свои посещения и появляются на нужных цветках в нужное время (рис. 4.14). Даже когда на местности, посещаемой пчелами, совместно произрастет много цветов, пчелы запоминают не только то, на каком участке в какое время они должны быть, но также и то, какие цветы они должны посетить в определенное время в тех или иных местах.
Также пчелы быстро распознают источники, которые больше не стоит посещать (рис. 4.15).
Пчела-сборщица, которая посещает ранее обильный источник в хорошую летную погоду и не находит там ничего, быстро сотрет его из памяти и не полетит к нему снова. С другой стороны, когда плохая погода мешает сборщицам вылететь из улья, они будут помнить местоположение недавно посещенных кормовых участков и немедленно наведаются туда, когда хорошая погода вернется. Обучение и «забывание» прекрасно приспособлены к каждой биологической ситуации.
Рис. 4.14 Пчела-сборщица слишком рано прилетела на цветок, который она успешно посетила за день до этого
Рис. 4.14 Пчела-сборщица слишком рано прилетела на цветок, который она успешно посетила за день до этого
Как пчелы говорят друг с другом о цветах?
Цветы сначала нужно найти, и лишь потом эти сокровища можно будет разграбить. Небольшое число старых пчел берет на себя роль разведчиков и ищет места, где есть новые цветы. Цветы, которые привлекли внимание пчел-следопытов, за период от нескольких минут до примерно получаса с момента их обнаружения посетит большое количество пчел. Увеличение числа посещений происходит слишком быстро, чтобы считать это результатом самостоятельного поиска данного места каждой пчелой. И действительно, это не так: прибывающие пчелы были информированы о находке в улье и мобилизованы на оказание помощи.
Рис. 4.15 Увядшие цветы быстро теряют свою привлекательность для пчел
Обмен информацией, который происходит между «знающими» и «незнающими» пчелами, очень сложен и пока еще понят недостаточно хорошо. Он состоит из цепочки элементов поведения, которые демонстрируются в улье и вне его. Открытый Карлом фон Фришем так называемый язык танца, который вошел в число самых изученных форм общения у животных, является лишь одним звеном в этой цепочке.
Пчела, которая обнаружила, например, цветущее вишневое дерево, вернется в гнездо с порцией нектара. Она передает нектар пчеле-приемщице и снова покидает гнездо, чтобы вернуться к тому же вишневому дереву. Так повторяется несколько раз, а каждый полет совершается все быстрее – возможно, потому, что направление полета становится все точнее. Как только обнаружится самый быстрый путь, что может занять до десяти полетов, пчела начнет танцевать.
Карл фон Фриш обнаружил, что в случае расположения кормовых участков на расстоянии до 50–70 м от улья пчелы исполняют круговой танец (рис. 4.16).
Рис. 4.16 Пчела-сборщица обнаружила источник пищи вблизи улья и исполняет круговой танец
Круговой танец содержит совсем немного информации о качестве кормового участка. Просто дается указание, что именно следует искать и что этот источник можно найти вблизи гнезда. Пчела, которая возвращается после визита к цветку вишни, будет пахнуть, как вишня, и вишневое дерево можно будет достаточно легко найти после нескольких облетов улья.
Если же он находится на большем расстоянии от улья, указание на местоположение источника очень помогло бы и сэкономило бы долгие поисковые полеты. Пчелы, рассчитывающие мобилизовать других особей на помощь, предоставляют эту информацию в ходе виляющего танца. Было обнаружено, что особенности пути, преодолеваемого в этом танце, обозначают местоположение кормового участка относительно улья.
Замечательная последовательность событий в ходе виляющего танца интенсивна и постоянна, что привлекло внимание в исследованиях поведения. Современные технические приспособления вроде замедленной съемки крупным планом фиксируют удивительные подробности: виляющий танец получил свое название по элементу поведения в танце, когда пчела, стоящая на соте, трясет своим телом из стороны в сторону примерно 15 раз в секунду. Затем она бежит по кругу в точку, где начала виляние, повторяет «фазу» виляния и вновь пробегает целый круг, но уже в противоположном направлении к исходной точке – таким образом, две дорожки вместе составляют рисунок восьмерки, лежащей на боку (рис. 4.17).
Рис. 4.17 Сборщица обнаружила далекий источник пищи и исполняет виляющий танец
Полный цикл танца длится лишь несколько секунд и исполняется на площади диаметром от 2 до 5 см. Детали небольших и быстрых движений были впервые открыты на записях, сделанных замедленной съемкой. Они показали, что первоначальное впечатление, будто пчела бежит по поверхности сотов во время виляющего танца, – это оптическая иллюзия, вызванная тем, что пчела наклоняется
