Память на время у пчел

Каждый из нас по собственному опыту знает, что такое чувство времени. На него можно полагаться в большей или меньшей степени, но нет человека, у которого оно полностью отсутствовало бы.           Собака или попугай хорошо запоминают час радостных для них событий, если эти события регулярно повторяются. Трудно строить предположения, может ли быть нечто подобное у насекомых, так как их организм устроен совсем иначе, чем наш. Решить это может только опыт.           Устроим искусственный взяток на столике, установленном на воле, приманив туда пчел на чашку с сахарным сиропом. Насекомых, посещающих эту кормушку, пронумеруем, чтобы можно было узнавать «в лицо» каждую отдельную пчелу. Будем кормить пчел не в течение всего дня, а только определенное время, например с 4 до 6 часов после полудня. Так же поступим и в следующие дни. Разведчицы пронумерованной группы, которые посещают кормушку до 4 и после 6 часов пополудни, находят ее пустой и возвращаются домой ни с чем. Через несколько дней, в течение которых кормление производилось только с 4 до 6 часов дня, проводится контрольный опыт. На этот раз в кормушку совсем не наливается корма, чашка остается пустой также в период с 4 до 6 часов дня. С 6 часов утра до 8 часов вечера около нее неотлучно дежурит наблюдатель, который метит каждую пчелу, прилетевшую к чашке. Это очень скучная работа, потому что в нашем опыте из шести пчел, которые в предшествующие опыту дни посещали чашечку, за весь период с 6 часов утра до половины четвертого дня появилась только одна пчела № 11, чтобы проверить кормушку. Она прилетела между семью и половиной восьмого утра и вскоре появилась еще раз. В остальное время на кормушке царило абсолютное спокойствие.           Однако, как только наступило время обычного кормления, дело пошло живее. За два часа между 4 и 6 часами дня у чашечки было зарегистрировано 38 посещений, сделанных пятью из шести помеченных пчел. Хотя их прилеты были напрасными, они через короткие промежутки времени снова возвращались и до десяти раз в течение получаса обследовали пустую кормушку, делая это так настойчиво, как будто они непременно должны были там что-то отыскать. К исходу обычных часов кормления, около шести часов вечера, посещаемость кормушки быстро снизилась, и вскоре на месте кормления снова стало спокойно.           Вопреки ожиданиям опыт удался. Его результаты наглядно представлены на диаграмме (рис. 14). На нижней горизонтальной линии откладывается время с 6 часов утра до 8 часов вечера. Время дрессировки (с 4 до 6 часов в дни, предшествовавшие опыту) обведено рамкой. Весь отрезок времени разделен тонкими черточками на получасовые промежутки, над каждым из которых можно обнаружить обведенные квадратами опознавательные номера всех пчел, посещавших кормушку в данные полчаса, и подсчитать их число.           При помощи этого метода стаю возможным повышать только за счет дополнительного опыления пчелами урожай семян красного клевера и других сельскохозяйственных культур в 1,5 — 2 раза. Так как в результате дрессировки число пчел-сборщиц на цветках возрастает в 10 — 15 и более раз, оказалось возможным использовать на опылении значительно меньше пчелиных семей, чем без дрессировки.           А. Ф. Губин, Н. П. Смарагдова и другие советские исследователи показали, что, применяя дрессировку, можно с равным успехом использовать для опыления красного клевера как более длиннохоботных кавказских, так и обычных среднерусских пчел.           Об использовании пчел для опыления красного клевера подробно говорится в книге А. Ф. Губина «Медоносные пчелы и опыление красного клевера», Москва, 1947. — Прим. перев.

Рис. 14. Проверка способности пчел запоминать время. Несколько пронумерованных пчел ежедневно получали сахарный сироп на кормушке с 16 до 18 часов. В день контрольного опыта (20 июля 1927 года) кормушка целый день — и в обычное для дрессировки время — была пуста. На нижней горизонтальной линии отложены часы дня. Над каждым получасовым отрезком нанесены номера пчел, которые прилетали в этот период к кормушке. Помещенные друг над другом квадраты с одинаковыми номерами означают, что за этот период одна и та же пчела по несколько раз прилетала из улья к кормушке, чтобы произвести разведку. (По Ингеборг Белинг.)

Этот опыт неоднократно повторяли с другими пчелами и в разное время дня. Исход каждого из них не оставлял сомнения в том, что пчелы уже через несколько дней поразительно точно запоминают любой час кормления.           Успешные результаты этих опытов побудили нас подвергнуть более трудному испытанию способность пчел чувствовать время. Результат нового опыта превзошел все ожидания. Удалась также дрессировка на два, три и даже на пять различных периодов кормления в течение дня.           На рис. 15 приведен пример одной такой трехвременной дрессировки. Пунктуальность пчел в этом случае несколько пострадала: они прилетали к кормушке слишком рано. Такое явление часто наблюдается также и при дрессировке на одно время суток. И это не совсем нецелесообразно. Лучше прийти слишком рано, чем слишком поздно, так как в природе немало голодных ртов, готовых стянуть пищу из-под носа у других. Таким образом, пчел не так-то легко провести. И если вспомнить, что 13 августа с утра до вечера они не находили на опытном столике ни капли сахарного сиропа, то один взгляд на рис. 25 ясно покажет, что трехкратное кормление в определенные сроки на протяжении шести дней, предшествовавших опыту, не могло не оказать на них влияния.           Возникает вполне естественный вопрос: где находятся у пчелы часы? Не в желудке ли, который в привычное для кормления время начинает пульсировать и понуждает ее вылетать из улья к кормушке? Этого не может быть уже потому, что время появления корма в кормушке — не время приема пищи в обычном смысле слова. Пчела летит к кормушке не для того, чтобы насытиться, а для того, чтобы собрать запас корма и отнести его в улей. Кроме того, она целый день находится на заполненных медом сотах и ей достаточно вытянуть хоботок, чтобы в любое время утолить голод.

Рис. 15. Результат трехвременной дрессировки. Продолжительность дрессировки — шесть дней. В день контрольного опыта (13 августа 1928 года), несмотря на то что кормушки весь день оставались пустыми, из 19 пронумерованных пчел прилетели все, и именно в то время, которое отмечено на рисунке. См. также подробные объяснения к рис. 24. (По Ингеборг Белинг.)

Это предположение полностью опровергается и следующим опытом: предложим группе пчел в течение многих дней с утра до вечера брать сахарный сироп, который в определенные часы дня предоставляется им в изобилии или который в эти часы более сладок, чем в остальное время. Пчелы собирают его без перерыва, их желудок никогда не остается пустым, и все же в дни наблюдений в привычное «наилучшее время сбора» они с огромным усердием прилетают к пустым теперь кормушкам. Но, может быть, пчела, подобно путешественнику, наблюдает за положением солнца? Этому, пожалуй, можно поверить, так как стало известно, что при определенных обстоятельствах пчелы очень внимательно следят за положением солнца на небе. Имеет ли положение солнца решающее значение для ориентировки пчел во времени, сами мы выяснить не можем и должны проверить это при помощи опыта.           Можно перенести семью в темную комнату, чтобы район полета ее пчел был ограничен четырьмя стенами этого помещения. Если в этой «тюрьме» постоянно поддерживать температуру от 25 до 28° Цельсия, освещать ее при помощи электроламп и в изобилии снабжать пчел кормом на искусственной кормушке, то маленькая семейка даже в таких противоестественных условиях может здравствовать долгие годы. Она не ощущает смены времен года и выращивает в своих сотах расплод и летом и зимой. При равномерном освещении у пчел нет никакой возможности определять время по положению солнца или по степени освещенности. Несмотря на это, дрессировка на время удается и в таких условиях, если пчел в этом помещении кормить в определенные часы. Используя искусственное освещение, вероятно, можно распространить опыты также и на ночное время и в ночные часы кормления получать такие же результаты, как и днем.           Опыт дрессировки пчел на больший, чем 24 часа, отрезок времени не удается. Можно неделями предлагать корм с промежутками в 19 часов (это не представляет никаких трудностей в темной комнате с равномерным освещением) — промежуток времени в 19 часов пчелы не воспринимают. В другом опыте пчел продолжительное время кормили каждые 48 часов. После этого в течение двух суток они прилетали за сиропом каждые 24 часа. Создается впечатление, что пчелы запоминают не отрезок времени между кормлениями, а определенное время дня, в течение которого им дают корм.           Очевидно, есть две возможности: или пчелы руководствуются дневными периодическими воздействиями, недоступными нашему восприятию, или они имеют «внутренние часы», связанные с обменом веществ в их организме. Если это так, то все неудачи дрессировки на 19 или 48-часовой ритм можно объяснить только тем, что пчелы по своему образу жизни тесно связаны с суточным циклом и вследствие этого но переключаются на другую периодичность.

Рис. 16. Трансокеанский опыт для проверки способности пчел определять время суток. Пчелы, дрессированные в Париже на посещение кормушки в определенные часы, были доставлены на самолете в Нью-Йорк и там подвергнуты испытанию. (По М. Реннеру.)

Четкое разъяснение дал трансокеанский опыт. В Мюнхене сделали две совершенно одинаковые разборные темные камеры и одну из них переправили в Париж, а другую — в Нью-Йорк. Когда в Париже полдень (12 часов дня) и солнце стоит в зените, то у жителей Нью-Йорка еще только 7 часов утра и они видят утреннее солнце (рис. 16). Если пчелы руководствуются местным положением солнца, которое они воспринимают даже в темной камере благодаря проникающим туда лучам или другим неведомым нам образом, то после дрессировки на какое-то определенное время в Париже и быстрое перемещение через океан в Нью-Йорк они должны появиться на кормушке по нью-йоркскому времени. Но этого не происходит. Дрессированные в парижской темной камере на посещение кормушки в определенное время и перевезенные на самолете в Нью-Йорк, маленькие путешественницы и там прилетали к кормушке по парижскому времени. Итак, пчелы действительно в состоянии определять время суток по каким-то «внутренним часам».           Очень выразительно демонстрируют они нам эту способность и другим образом. Пчелы-разведчицы семьи, находящейся в роевом состоянии, разыскав подходящее жилище, сообщают другим пчелам о его местонахождении при помощи танцев, причем направление к цели полета они указывают по положению солнца. Иногда они в течение многих часов остаются дома и, повторяя танцы, снова и снова обращают внимание пчел на возможность организовать новое гнездо.           Находясь в улье, они не могут заметить, что солнце тем временем переместилось на небе. Несмотря на это, в своих продолжительных танцах они меняют угол по отношению к направлению силы тяжести в точном соответствии с тем, как изменяется за это время угол между направлением к объекту их полета и направлением к солнцу. Они делали это даже тогда, когда их в закрытом улье унесли в подвал, откуда они не могли видеть ни солнца, ни неба. Так пчелы дают нам новые доказательства наличия у них «внутренних часов» и одновременно согласованности их действий с суточным ритмом солнца.           Способность чувствовать время необходима пчелам — в этом убеждает только что приведенный пример. Ведь и для общей ориентировки в пространстве солнце может быть использовано в качестве компаса только в том случае, если есть возможность принимать в расчет время суток. Так что и с этой точки зрения дрессировка пчел на кормушку, наполняемую в определенные часы сиропом, оказывается совсем не таким уж противоестественным опытом, как это может показаться некоторым. Многие цветы приглашают своих посетителей «к столу» также по часам. Они выделяют цветочную пыльцу и нектар лишь в определенное время суток.           Часто выделение нектара хотя и продолжается целый день, но в некоторые часы происходит обильнее. У многих видов растений «лучшее время» приходится на утро, у других — на середину дня, а у некоторых — на послеполуденное время, и каждый вид растений обычно проявляет в этом отношении постоянство. А так как пчелы также в высшей степени постоянны в отношении посещения цветов, то есть каждая из них в течение дня посещает цветки только одного вида, это означает, что все группы сборщиц в известные часы очень напряженно работают, а остальное время бездействуют. Незанятые пчелы вынуждены оставаться дома, потому что внешний мир полон опасностей.           Пчелы-сборщицы и в самом доле остаются в улье, когда источники, с которых они берут взяток, временно перестают его давать. Только отдельные разведчицы вылетают, чтобы проверить, не открылся ли взяток. Если такая разведчица обнаружит, что цветки снова наполнились нектаром, она танцует на сотах точно так же, как при впервые открытом новом источнике взятка, и снова призывает всю свою группу сборщиц на луг. При нерегулярных перерывах на взятке разведчицы летают более продолжительное время, чтобы не пропустить момента, когда их группа пчел сможет использовать заслуживающий внимания вновь открывшийся взяток. Если время взятка строго ограничено, пчелы-разведчицы быстро приспосабливают свои вылеты именно к этим часам дня.           В безвзяточное время вся группа сборщиц обычно выбирается из беспокойной сутолоки «танцевальной площадки» и дремлет в каком-нибудь укромном уголке на краю сота, а их внутренние часы продолжают идти своим ходом. Когда наступает время взятка, все это общество, казалось бы заснувшее, пробуждается к жизни, как от звонка будильника. Пчелы медленно сползаются со всех сторон на участок сота, где происходят танцы и где они имеют возможность встретиться с первой разведчицей, возвратившейся домой с удачного полета. Иногда они сразу принимаются за работу по собственному инстинктивному побуждению.