Маточное вещество, феромон матки, обладает наиболее высокой объединяющей активностью. С его помощью матка привлекает рабочих пчел внутри семьи, а также оказывает стерилизующее действие на рабочих пчел, предупреждая откладку ими неоплодотворенных яиц, и сдерживает выращивание в семье новых маток.
Рабочие пчелы, в окружение которых попадает матка при свободном передвижении по сотам, слизывают с ее тела феромоны и передают остальным членам семьи. Через феромоны пчелы узнают о состоянии матки.
Маточное вещество – ароматическая маслянистая жидкость, продуцируемая челюстными железами плодной матки и пропитывающая покровы ее тела. Маточное вещество имеет привлекающий пчел запах, по которому они легко находят матку, его запах действует на рабочих пчел так же, как и контакт с нею.
Недостаток маточного вещества вызывает развитие яйцеклеток у рабочих пчел (появление пчел-трутовок), стимулирует воспитание пчелами новых маток и переход семьи в роевое состояние. В состав маточного вещества входит липидный комплекс. Один из компонентов этого комплекса – жирная кислота, вырабатываемая верхнечелюстными железами матки. При введении ее в гемолимфу рабочей пчелы удается вызвать торможение формирования яиц.
Помимо феромонов, связанных с размножением, в семье пчел существуют феромоны, регулирующие выполнение работ пчелами. Для охраны семьи от врагов существует феромон тревоги. Информацию о выполняемой работе содержит комплекс феромонов, выделяемых насоновой железой рабочей пчелы и др.
Отличия маточного вещества от маточного молочка
Маточное молочко – это корм маточных личинок и пчелиных маток; сметанообразная кремовая масса со специфическим запахом и кислым, слегка жгучим вкусом. Выделяется верхнечелюстными и глоточными (мандибулярными и гипофарингеальными) железами рабочих пчел, а не матки. Им пчелы-кормилицы кормят личинок маток во время всего периода их развития, а пчелиных маток – в течение всей их жизни. Личиночный корм рабочих пчел и трутней отличается от маточного молочка и носит название пчелиного молочка.
Маточное молочко – биологически активный продукт, содержащий белки, жиры, углеводы, витамины и минеральные вещества. Как видим, состав маточного молочка и его назначение сильно отличаются от маточного вещества (выделяемого маткой), хотя и имеет сходное название.
Какую объединяющую роль играют сигнальные движения («танцы»)?
Сигнальные движения – своеобразный язык («танец») пчел, посредством которого пчелы обмениваются информацией о найденном источнике корма.
В 1973 году австрийскому зоологу Карлу Фришу была присуждена Нобелевская премия за расшифровку «языка» пчел, своеобразного «танца» на вертикальной поверхности сота. Присуждение премии говорит не только о глубине исследований ученого, но и о пользе его открытия. Оказалось, что пчела-разведчица своими скромными танцами сообщает в улье своим сородичам всю информацию, необходимую для отыскания нового источника корма. Информационными элементами танца являются: направление и длина пробега по соту, форма пробега (круг или восьмерка), частота виляний брюшком, а также запах пищи, которым она пропиталась и делится со своими сестрами.
Круговые пробеги – это информация о том, что источник корма находится вблизи улья (в радиусе 100 м). Длительность «танца» может быть от нескольких секунд до минуты. Пчела-разведчица может переместиться на другое место и повторить «танец» для других пчел, вовлекая их в танец и в работу по добыче корма.
Восьмерка представляет собой более сложный «танец», несущий значительно большую информацию, чем круговой пробег. Она информирует остальных пчел не только о дальности, но и о направлении на источник корма (см. рис. 2). Во время выполнения прямолинейного пробега (середина восьмерки) пчела на мгновение останавливается и совершает быстрые виляющие движения из стороны в сторону. Недавно немецкие ученые уточнили даже самого Карла Фриша, установив с помощью высокоскоростной съемки, что, виляя брюшком во время «танца», пчела не совершает поступательных движений. «Лапки насекомого в этот момент не отрываются от пола, разве что на один шажок, – отмечает Юрген Таутц, – никакого движения не происходит, пчела только вибрирует телом». Казалось бы, всего лишь незначительное наблюдение. Но, обратив внимание на эти странные движения, ученые пришли к выводу, что таким образом «танцовщица сгущает» статическое электричество, которым зарядилась во время полета, и тем самым она передает дополнительную информацию о маршруте полета своим сородичам с помощью слабых электромагнитных колебаний, распространяющихся по всему улью. То есть информация передается не только по зрительному и осязательному каналам, но и по электромагнитному.
Следующие за «танцовщицей» пчелы воспринимают эту информацию. Темп «танца» зависит от расстояния до источника корма. При малом расстоянии наблюдается стремительный темп, повороты быстро следуют один за другим, пчелы как бы торопятся к близкому источнику. При увеличении расстояния темп становится умереннее, а прямолинейный виляющий пробег – продолжительнее. Продолжительность каждого цикла и число колебаний брюшка находятся в прямой зависимости от расстояния между ульем и источником корма.
Направление полета к источнику нектара связано с направлением прямого участка виляющего пробега. Угол между перпендикуляром к передней стенке улья и линией от летка к солнцу равен углу между вертикалью и прямой линией пробега пчелы на соте. Пробег по вертикали вверх соответствует полету в направлении на солнце, вниз – сигнализирует о положении источника корма в стороне, противоположной солнцу.
В пасмурную погоду пчелы умеют воспринимать поляризованный свет и определять положение солнца, когда оно закрыто облаками. Если нужно летать к корму кружным путем, огибая препятствия, то каждая пчела выбирает свой маневр для облета препятствия, ориентируясь по «воображаемой» прямой от улья к источнику корма.
Пчелы, составляющие свиту «танцовщицы», воспринимают запах цветков того растения, с которого она получила корм. Аромат цветка является дополнительной уточняющей информацией для пчел из бывшей свиты. Вернувшись в улей с кормом, они «танцуют», мобилизуя других пчел на добычу нектара или пыльцы.
Если медоносы находятся вблизи улья, то пчела выполняет круговые движения. Информацию о расстоянии до источника нектара пчелы передают с помощью виляющих движений брюшка и продолжительностью жужжания.
Так что можно считать, что у пчел тоже есть научная организация труда, не летают они вслепую, зря мед не расходуют. Объединяя и мобилизуя пчел на добычу корма, разведчицы способствуют увеличению кормовых запасов в гнезде, а следовательно, и сохранению семьи в холодное зимнее время. Получив в улье от танцовщицы направление полета, пчела, послушная инстинкту, ложится на нужный курс и, следуя указаниям солнечного компаса, летит к месту взятка.
Под крылом у нее могут проноситься деревья и кусты, травы и злаки, от которых поднимаются в воздух пестрые смеси зовущих ароматов. Среди них пчела может не раз услышать и полученный от танцовщицы запах (например, малины), к которой она летит, но пока не будет покрыто расстояние, указанное сигналом танца вербовщицы, она останется глухой к «языку» цветов.
Сигнальные движения пчел были замечены более 200 лет назад, но только в 1923 году после массы экспериментов, проведенных многими исследователями, стали известны их смысл и назначение. А еще позже (в 1973-м) ученым сообществом была признана расшифровка «языка» пчел. Долго не было известно о назначении железы Насонова, но недавно стало известно, что пчелиные ароматы этой железы служат еще одним звеном в цепи сигналов о месте взятка.
Аналогичные «танцы» можно наблюдать и на поверхности висящего роя, на которой пчелы-разведчицы указывают информацию о новом подходящем жилье. Это также является экономически оправданным инстинктом.
В каких случаях наблюдается каннибализм пчел?
Пчелы всегда бережно относятся к белковому корму, без которого семьи начинают слабеть и могут погибнуть. Поэтому в улье в активный период развития семей (в том числе и ранней весной) должен быть запас перги.
В. Кашковский и Н. Машинская (1989) установили, что при недостатке белкового корма пчелы начинают поедать яйца и личинок. Рождаемость пчел при этом резко снижается. Создается впечатление, что матка откладывает мало яиц. Но причина кроется в каннибализме. Пчелы могут съедать до 85–90 % личинок.
Они уничтожают также генетически неполноценные яйца и личинки, являющиеся следствием близкородственного спаривания маток. Кроме того, осенью, когда пчелы изгоняют из гнезда трутней, они уничтожают и трутневый расплод, высасывая содержимое из личинок и молодых куколок. Их хитиновые оболочки выбрасываются.
