Помоги проекту - поделись книгой:
Итак, для пчелы гнездо из восковых сотов, в которых она созревает, в тесных улочках между которыми проходит ее жизнь, — это и есть первое условие внешней среды, ее наследственная потребность, естественное условие ее жизни. Будучи сами тоже производным естественного отбора, условия гнезда формируют пчелу и воспитывают в новых поколениях пчел потребность в определенных условиях.
Эта потребность удовлетворяется, это условие жизни воссоздается с точностью и изяществом, давшими Дарвину основание говорить о «поразительных архитектурных способностях обыкновенной пчелы», об «абсолютном совершенстве» сотов «с точки зрения экономии труда и воска» и, наконец, о том, что строительный инстинкт пчел является «самым удивительным из всех известных инстинктов».
Совершенство строения сотов объясняется, по Дарвину, как известно, тем, что воск обходится пчелам в несколько раз дороже меда, в связи с чем, следовательно, всякая экономия на воске существенно важна для вида. Таким образом, потомства тех семей, которые являются лучшими строителями, наследуя архитектурные таланты своих родителей, приобретают преимущество, сохраняются и размножаются успешнее, чем другие. Совершенно естественно при этом, что медоносные пчелы, как и маковые осмии, цератины, антофоры и прочие пчелиные, могут и не видеть, выживает ли оставляемое ими потомство, могут и не знать, важна ли и в какой степени осуществляемая при сооружении правильных сотов экономия на воске, и все же именно наиболее совершенные архитектурные таланты пчел сохраняются, стереотипно воссоздавая условия, воспитавшие эти таланты.
Конечно, пчелы так же не подозревают того, что они строят ячейки на определенном расстоянии одну от другой, как и того, какими должны быть углы ромбов в пирамидах Маральди. Но естественный отбор в течение многих тысячелетий подхватывал и поддерживал, развивал и накоплял те изменения пчелиных семей, которые приводили к сооружению сотов с наибольшей экономией воска, с наивысшей прочностью и аккуратностью. И те пчелиные семьи, которые при наименьших затратах корма устраивали наилучшие ячейки, процветали, передавали свои наклонности дочерним семьям, а эти, в свою очередь, благодаря инстинкту бережливости и особенностям строительных повадок росли и развивались успешнее других.
Отводя беспомощные попытки некоторых ученых объяснить строительное мастерство пчел порождением борьбы за существование между самими пчелами, К. Тимирязев писал: «Строительный инстинкт не есть оружие, направленное против других пчел, а только оружие в борьбе с условиями существования — с зимой. Неискусные строители, истратив непроизводительно свои силы на выработку излишнего и дорогого воска, запасут гораздо менее меда, и этого запаса может и не хватить на всю зиму, вследствие чего они и погибнут. С искусными строителями этого не случится; напротив, они будут расселяться все шире и шире, завоевывая и такие страны, где зима требует большого запаса меда».
Это соображение о зиме и зимовке следует рассмотреть более подробно.
Зимний клуб
Пчелам присуща способность сбиваться в ком, в массу. Это свойство по-разному проявляется при разном числе пчел и обнаруживается в более или менее ясно выраженной форме при различных их состояниях. Увидеть его в начальной, в зародышевой форме можно в условиях опыта.
Если поместить в клетку пригоршню-другую выведенных в термостате пчел, они немедленно соберутся на потолке ли, в углу ли кучкой, повиснув друг на друге.
Усыпим несколько сот пчел углекислым газом и спящими рассыплем их по дну картонной коробки, прикрытой сверху стеклом. Вскоре мы увидим, как в недвижимые поначалу тела насекомых постепенно возвращается жизнь. Едва проснувшиеся пчелы начинают более или менее уверенно двигаться, они неизменно стягиваются друг к другу, собираясь в группки, которые вскоре сливаются в общую плотную массу.
Это можно наблюдать и когда пчел всего около сотни. Если их меньше, они расползаются по дну небольшими группками, по три-четыре пчелы в каждой.
В жарких странах или отошедший в жаркую пору рой может иногда поселяться под каким-нибудь прикрытием и обосновываться на свободе. Извне этот рой покрыт настоящей коркой из спокойных и как бы бездействующих пчел, сцепившихся между собой. При температуре воздуха около тридцати пяти градусов тепла корка становится рыхлой, при похолодании вновь уплотняется и трех-четырехсантиметровой живой оболочкой облегает все гнездо с сотами. В ней, однако, остается открытым отверстие — леток, сквозь который влетают и вылетают пчелы.
Зимой при формировании зимнего клуба, взаимопритяжение пчел вполне четко связано с температурой.
Пчеле, у которой жировое тело развивается совсем слабо (его вес не превышает двух-трех процентов от веса тела), нельзя совсем замирать на зиму. Зимой она согревает себя пищей, принимаемой извне. Здесь живое питается, чтобы не умереть, а не замирает, чтобы не питаться.
Поддерживая себя одним питанием, пчелы не могли бы в наших условиях зимовать и замерзали бы даже в улье, полном сотов, залитых медом. Сколько бы отдельная пчела ни сжигала в себе корма, его было бы недостаточно, чтобы возместить теплоотдачу ее маленького тельца.
Семья же пчел опасается от холода благодаря тому, что ее выручают законы физики.
Когда пчелы на холоде сгрудятся в шаровой ком, в клуб, поверхность этого шара будет по отношению к его массе тем меньше, чем больше в нем пчел.
При меньшей поверхности меньшей оказывается и абсолютная теплоотдача. Чем теснее, следовательно, сгрудится зимой живая корка — скорлупа клуба пчел, чем меньше будет ее поверхность и чем плотнее она станет, тем надежнее будет изолирована от холода относительно более рыхлая сердцевина клуба, тем меньше тепла будет она расходовать. В то же время чем усиленнее кормятся внутри клуба пчелы, тем больше тепла они производят.
Приспособленность пчелы жить зимой только в клубе сказалась и на ее анатомии. Особые железы, выделения которых поступают в толстую кишку, тормозят разложение скопляющихся здесь в течение зимы отбросов непереваренной пищи. Таково, между прочим, одно из многочисленных приспособлений, которыми обеспечивается соблюдение пчелами прославившей их чистоплотности.
Обычно в большинстве районов средней полосы пчеловоды сносят на зиму ульи с пчелами в специальные помещения — зимовники, в которых поддерживается умеренно холодная и ровная температура.
Но пчел нередко оставляют зимовать и под открытым небом. И если в зимний день под высеребренными инеем голыми деревьями пройти на пасеку, где утонули в сугробах ульи, прикрытые пухлыми шапками снега, невероятным кажется, что под этой мертвой белой пеленой пульсирует живое сердце пчелиного клуба.
Ученые, шаг за шагом исследовавшие зимнюю жизнь гнезда, установили, что живой шар прослоенного сотами клуба, не деформируясь, медленно движется вдоль улочек, постепенно распечатывая соты и выедая корм из ячеек.
В сердцевине клуба, где спрятана матка, собираются наиболее деятельные пчелы. Уже при четырнадцати градусах тепла начинается их энергичное движение. Усиленно поедают они мед, который согревает их самих и «отопляет» окружающих, включая и тех, которые, плотно прижавшись друг к другу на поверхности клуба, образуют как бы его оболочку, корку. Так как хитиновый скелет и волоски, покрывающие тело пчелы, плохо проводят тепло, живая скорлупа клуба надежно предохраняет пчел от остывания. В стеклянном улье, где пчелы живут на одной рамке сотов, клуб, естественно, оказывается плоским. И здесь можно видеть, как, будто в сказочном сонном царстве, неподвижно застыли на ячейках, сгрудившись в почти правильный овальный диск, тысячи дремлющих пчел.
Если тихонько стукнуть ногтем по стенке улья, спящие на мгновение очнутся, встревоженно затрепещут крыльями, легкий гул пробежит по гнезду и затихнет. Чем холоднее вокруг, чем энергичнее кормятся и, следовательно, чем больше тепла образуют пчелы в центре, тем настойчивее и решительнее начинают, спасаясь от холода, пробираться внутрь клуба насекомые, остывающие на поверхности.
В этом копошащемся шаре тысячи одиночек могут сообща доводить температуру клуба до тридцати пяти градусов. В стеклянном улье центр клуба с маткой можно найти не глядя, на ощупь, по его теплу, прогревающему стекло стенки.
Согревшись, семья затихает до той поры, пока холод не остудит ее до критической (низшей) температуры — четырнадцати градусов, когда пчелы вновь начнут согревать себя движением и кормом.
Одни только запасы высококалорийного меда или одна только масса склубившейся на зиму семьи сами по себе, в отдельности, еще не дали бы пчелам возможности благополучно зимовать.
Холод оказался побежденным пчелами только тогда, когда семья стала активно обороняться от него с помощью
Мускульная работа холоднокровных насекомых для повышения температуры может быть признана одним из замечательнейших «изобретений» естественного отбора.
Стрелки гальванометров, соединенных с установленными в разных местах улья приборами, контролирующими температуру, помогли исследователям измерить теплотехнические свойства семьи и объяснить, что сделало пчелу медоносную общественным насекомым.
Самки одиночных диких пчел откладывают за жизнь примерно двадцать яиц. Изучение теплового режима именно такой маленькой семьи — всего из двадцати пчел — как бы приоткрывало завесу над историческим, точнее даже — доисторическим, прошлым пчелы, Это исследование показало, что модель первичной семьи почти так же, как и одиночно живущие насекомые, согревается и остывает, подчиняясь температуре воздуха.
Семья-крошка практически находилась полностью во власти внешней температуры. Но и в этой беспомощной семье уже можно было рассмотреть ее отличие от насекомых-одиночек: при двадцати градусах выше нуля горсточка из двадцати пчел производила только один градус своего тепла, а при похолодании, при четырнадцати градусах, — уже два градуса.
Таким образом, «похолодание заставляло пчел производить больше тепла.
Разница в один градус, конечно, невелика. Но в этом градусе нельзя не видеть зародыш способности противостоять холоду. Эта способность, как и все в природе, развивалась от простого к сложному, от низшего к высшему.
Семья из пятисот пчел еще вела себя при средних температурах как любое одиночно живущее насекомое, пассивно согреваясь и остывая вслед за воздухом. При средних температурах пчелиное гнездо оказывалось только немного всего на один градус — теплее воздуха.
Стоило, однако, солнцу пригреть сильнее, и семья пчел уже начинала сопротивляться чрезмерному для нее потеплению. Гнездо, которое при средних температурах было все время теплее воздуха, при повышенных температурах неожиданно оказывалось прохладнее, чем окружающая среда. Пусть совсем незначительна была эта разница. Она говорила о том, что семья пчел уже способна также и снижать температуру гнезда.
А при похолоданиях ниже восемнадцати градусов маленькая семья, всего в пятьсот пчел, вовсе выходила из повиновения погоде: когда температура воздуха падала до нуля, клуб пчел согревался до 23 градусов.
Это означало, что при крайних похолоданиях и потеплениях состояние подобной семьи насекомых уже в принципе отличается от состояния насекомых-одиночек.
Еще отчетливее и полнее сказалось это отличие в семье из пяти тысяч пчел. При крайнем похолодании температура гнезда в такой семье поднимается уже па 26 градусов, а при чрезмерном потеплении понижается на 4 градуса. Здесь пчелы, которые, как и все вообще насекомые, в одиночку холоднокровны, став семьей, уже благодаря одному увеличению их численности оказались способны при любой погоде поддерживать температуру гнезда примерно на одном уровне, превратившись как бы в теплокровное существо.
Семья стала создавать для себя очень важное жизненное условие — тепло.
В чем скрыты здесь особые преимущества большой семьи современных пчел? Таков бил следующий вопрос, подвергнутый изучению.
С помощью обыкновенных, но достаточно точных весов было показано, что в малой семье пчелы, согревая или охлаждая гнездо, расходуют сил, а значит, и меда, в среднем заметно больше, чем в большой семье.
Как видно из пересчетов, одна пчела наиболее сильной из взятых в опыт семей (35 тысяч особей) оказалась чуть не в шесть-семь раз «экономичнее» такой же пчелы из семьи малочисленной (две тысячи пчел).
И раньше было известно, что в слабых семьях пчелы производят меньше меда. Теперь было измерено, насколько они расточительнее.
Зима еще не миновала, но едва повернувшее на лето солнце поднимется выше, пчелы даже в семье, зимующей в подвале, куда не проникает свет и где температура всегда одинаковая, начинают усиленно поедать пергу, кормить матку молочком. Матка принимается поэтому червить, засевая освободившиеся от меда ячейки. Из яиц выводятся личинки, а пчелы приступают к воспитанию первого весеннего поколения, которое призвано заменить износившихся за зиму осенних пчел.
Чем выше поднимается солнце, тем усерднее ведет матка засев.
К наступлению погожих весенних дней молодые пчелы уже массами начнут выходить из ячеек и обновлять, омолаживать состав, увеличивая численность колонии, которая перенесла испытания зимовки благодаря тому, что недостаток сил отдельной особи успешно возмещен у пчел объединенной силой семьи.
Живая кисточка
Цветы и насекомые
Насчитывающие 500 тысяч растительных видов каталоги мировой флоры говорят о том, что зеленые богатства Земли наполовину состоят из цветковых растений.
В то же время известно, что цветковые — самый молодой класс растений.
Почему же самый молодой класс представлен наибольшим числом видов?
Установлено, что до того, как появилась на Земле «утренняя заря растительности» — простейшая зеленая дробянка, прошло более половины всего геологического летосчисления. Путь от дробянки до настоящих растений был пройден уже быстрее. Но Земля долго еще была покрыта растительностью, в десятки и сотни раз более однообразной, чем нынешняя: немногочисленные виды, заселявшие нашу планету, разнообразились очень скупо и медленно до тех пор, пока не появились цветковые.
Во время мелового периода произошла величайшая в истории флоры перемена. Мир растений обновился. Кончилось господство голосемянных форм, от которых сейчас сохранилось только несколько сот видов. На авансцену истории растительного мира вышли покрытосемянные.
«Возмутительной загадкой» назвал Дарвин быстрое развитие всех высших растений в течение последней геологической эры.
Видный советский дарвинист профессор А. Воробьев в работе, озаглавленной «Ведущая причина прогресса и смены флор в истерическом развитии растительных организмов», вполне убедительно показал, что поразившая Дарвина загадочная быстрота, с какой распространились во второй половине мелового периода покрытосемянные растения, говорит о появлении какого-то нового, единого для всего земного шара условия. По мнению ученого, подкрепившего свой вывод цепью веских и убедительных доказательств, этим условием были прямые солнечные лучи, впервые пробившиеся сквозь насыщенную парами воды и углекислотой плотную воздушную оболочку атмосферы и достигшие поверхности нашей планеты. Первые скромные цветки отметили для флоры начало новой эпохи.
Пчелы, опыляющие цветки, имеют прямое отношение к этой странице истории растительного мира. Не случайно отпечатки насекомых, приспособленных к опылению растений, найдены и продолжают открываться, палеонтологами рядом со следами первых истинных цветковых растений.
Итак, мы вправе считать, что и цветы и опыляющие их насекомые, в том числе и пчелы, представляют в некотором роде опосредованное произведение солнечного луча.
Что же явилось условием, ускорившим победу этих «детей солнца»?
Объяснив, почему возникли полы и почему появились разнополые растения, наука разгадала главное в этой загадке. Большая выгода, которая проистекает от слияния двух несколько различающихся особей, — вот что открыли биологи в живой природе, установив, что потомство перекрестноопыленных растений более жизненно.
Теперь ясно, благодаря чему при перекрестном опылении растение дает семян и плодов больше, дает семена и плоды более крупные, чем при самоопылении. Теперь ясно, почему растения, являющиеся потомками перекрестноопыленных родителей, более выносливы и стойки и лучше приспособлены к меняющимся условиям среды.
Мхи, лишайники, папоротники, у которых зародышевые клетки переносятся только с дождевыми каплями, имеют возможность оплодотворять женские клетки мужскими зачатками только с ближайших, значит, в относительно сходных условиях живущих растений. Все такие виды и развиваются медленно. О современных папоротниках, например, известно, что они в общем мало отличаются от растений каменноугольного периода палеозойской эры и только измельчали по сравнению с ними.
Цветковые же получают пыльцу и от дальних растений, воспитанных в несколько иных условиях. Потомство их, естественно, оказывается более жизненным, лучше приспособляется. Вот почему насекомые, перенося пыльцу, могли ускорить развитие цветковых растений, сделать цветковые классом, главенствующим в растительном покрове Земли. Вот почему, как образно писали дарвинисты в прошлом, «землю в цветущий сад превратили насекомые».
Темпы развития флоры несравненно ускорились после того, как появились насекомые.
Виды насекомых, переносящих пыльцу, стали могучим катализатором развития растительных форм, сами, однако, тоже претерпев важные изменения.
Ветер как посредник между растениями очень ненадежен. Он доставляет пыльцу с цветка на цветок весьма неисправно и обычно лишь там, где пыльцы достаточно много. Ветроопыляемые растения расходуют на производство пыльцы огромное количество питательных веществ.
Сочинения натуралистов полны рассказов о том, как в районах, занятых ветроопыляемыми растениями, обширные площади выстилаются сплошным ковром пыльцы, о том, как высоко в горы заносит ветер пыльцу, покрывающую здесь снежные поля и ледники, о том, как цветочная пыльца, принесенная в море все тем же ветром, сметается с палуб кораблей матросами.
Природа, щедрая во всем, что касается размножения, излишнюю расточительность в конце концов ликвидирует. И в этом можно видеть исчерпывающее объяснение того, почему главным посредником между цветущими растениями стали насекомые.
Даже когда они поедали пыльцу и, перелетая и переползая с цветка на цветок, случайно переносили на себе пылинки цветня, как это делали пращуры наших пчел, уже и тогда они оказывались для растений несравненно более надежным и дешевым опылителем, чем ветер. Однако выгоды от посещений насекомых стали еще более значительными, когда растения начали производить нектар, когда появились на растениях цветки с их весело окрашенными венчиками и настойчиво зовущим ароматом, оповещающими зрение и обоняние насекомых о спрятанном в цветках нектаре.
Не случайно цветки растений, опыляемых ветром, лишены запаха, не имеют окрашенных лепестков. Оснащенные яркими лепестками и ароматом, цветки стали надежнее опыляться, насекомые стали легче находить нужную им пищу. Наблюдение за насекомыми на цветках растений, опыляемых, как правило, ветром, показало, что цветки, лишенные хорошо опознаваемых примет, посещаются нерегулярно и беспорядочно.
Пример пчел, собирающих мед с цветков, которые словно «работают на пчелу, заготовляя ей пищу», приводится Тимирязевым в его работе «Исторический метод в биологии».
Тимирязев видит в этом примере одно из нагляднейших доказательств того, что «польза, объясняемая естественным отбором и прямо из него вытекающая, может быть исключительно личная, эгоистическая или обоюдная. Естественный отбор не дает объяснения для приспособления, вредного для существа, им обладающего, но полезного исключительно для другого существа».
Здесь все верно, однако сказано не все. Сейчас биологи открывают во внутривидовых отношениях разные неизвестные в прошлом системы связей между особями внутри вида. Представления, согласно которым только борьба и конкуренция считались неизбежными, постепенно сдаются в архив. Новые методы исследований открыли многообразие форм физиологического и нервно-физиологического оснащения вида «альтруистическими» способностями. Таким образом, Н. Грибачев, выходит, не так уж ошибался, когда писал в поэме «Колхоз «Большевик»:
Цветок всю ночь готовит мед,
Пчелу-сластену в гости ждет.
Бери, мол, но, как другу,
Мне окажи услугу:
Пыльцу мучную эту
Перенеси соседу...
Пчела несет ее, и вот —
Цветок увял, и зреет плод.
Конечно же, растение производит нектар в цветке не только для того, чтобы насекомые опыляли цветки других, соседних растений (нет приспособлений, полезных исключительно для другого существа!), но и для того, чтобы приманить к себе насекомых, несущих на теле чужую пыльцу.
Взаимопомощь живых существ отчетливее видна между особями разных видов.
Отношения между растениями и опыляющими их насекомыми как раз и представляют собой одну из форм взаимной помощи.
Факт опыления растений насекомыми, пишет Тимирязев, разъясняет «обоюдную пользу этого крайне сложного и бесконечно разнообразного приспособления, тесно связывающего в одно гармоническое целое жизнь растений и насекомых».
К формам связи видов следует присмотреться внимательнее. Все животные кормятся, «объедая» не только своих потомков, но часто, что гораздо менее известно, и себя самих.
Волк поедает зайчиху, не дав ей вывести зайчат; ястреб уносит куропатку, в гнезде которой остались ненасиженные яйца; щука хватает сонного карася, не успевшего оставить потомства; кролик обгладывает травы, не давая им подрасти и завязать семена; козы оголяют горы, ощипывая не только траву, но и кустарники.
При такой системе межвидовых отношений животное, питаясь, все время «подпиливает сук, на котором сидит».
Естествоиспытатели справедливо полагают, что «хищническое хозяйство» животных в конце концов понуждает их приспособляться к новой, непривычной для них пище, а это неизбежно приводит к тому, что все животное, весь вид в конце концов становится иным.
А пчелы?
Пчелы, которые, как мы уже знаем, оказались таким могучим фактором ускорения развития растительного мира, в то же время были фактором другого, противодействующего первому направления в общем ходе развития.
Чем усерднее они собирают нектар, тем больше семян образуется в опыленных ими цветках, тем больше растений может вырасти из этих семян, тем больше цветков распускается на этих растениях, тем больше нектара накопится в цветках для будущих пчел. Это может напомнить сказочную «скатерть-самобранку», на которой становится тем больше снеди, чем больше ее съедают.
Свойственный пчелам способ питания определенно стабилизирует их кормовую базу, поддерживает устойчивость источников взятка. Видимо, в этот способ питания и уходит наиболее глубокими корнями относительно суженная изменчивость пчел.
Но так в конечном счете обстояло дело только в дикой природе, пока пчелы сами устраивали свои гнезда в местностях, богатых разнообразной растительностью, надежнее всего обеспечивавшей их нектарным и пыльцевым кормом.
Все коренным образом изменяется там, где человек стал, с одной стороны, выжигать, вырубать и выкорчевывать леса, распахивать луга и степи, осушать болота, превращая их в поля, засеваемые однородными культурами. Но когда плодовыми деревьями или ягодниками заняты обширные площади или когда обширные площади занимаются посевами таких культур, как рапс или подсолнечник, эспарцет или клевер, то здесь во время цветения насаждений или посевов создается острейшая, относительно кратковременная, но абсолютно неотложная потребность в огромном количестве опылителей, способных охватить своими полетами площадь культуры. Вместе с тем вне периода ее цветения для этих насекомых здесь нет никакого надежного взятка и, следовательно, нет главного условия для нормального развития.
С другой стороны, представлявшие в прошлом богатейшие нектарные пастбища для пчел лес и лесостепь стали быстро превращаться во многих районах в
А вместе с тем именно в полестепных районах, превращающихся в зону интенсивного сельского хозяйства, человек стал сосредоточивать на своих пасеках десятки и сотни пчелиных семей.
При существовавших в прошлом и при существующем сейчас в капиталистических странах способе производства обычно принимались в расчет только первые, более или менее близкие результаты действий человека. Это равно касается и общественных и естественных последствий таких действий. Дальнейшие же, более поздние последствия нередко оказывались совсем другими, непредвиденными и часто уничтожающими значение первых.
Поделиться книгой: