Зачем пчёлам танцы

Зачем пчёлам понадобился собственный язык жестов

Пчелиная семья живёт как единый огромный организм, где каждый участник выполняет строго определённую работу. В одном улье весной и летом может жить от 20 до 80 тысяч особей, и прокормить такую массу личинок и взрослых насекомых невероятно сложно. Растения цветут в разное время, а самые щедрые заросли клевера, липы или гречихи нередко находятся в нескольких километрах от гнезда.

Если бы тысячи сборщиц разлетались во все стороны наугад, колония тратила бы колоссальное количество драгоценного нектара просто на бесполезные перелёты. Пчёлы решили эту задачу разделением труда. Каждое утро из летка вылетают пчёлы-разведчицы. Они прочёсывают окрестности в радиусе до трёх-пяти километров, находят цветущие массивы, оценивают сладость нектара и возвращаются домой, чтобы мобилизовать лётный отряд.

Вернувшись в улей, разведчица не может воспользоваться голосовыми связками. У насекомых нет лёгких и голосового аппарата. Вместо этого пчела начинает ритмично двигаться на вертикальном соте среди сотен других пчёл. Совокупность этих шагов, покачиваний брюшком и звуков учёные назвали пчелиным танцем.

Два главных танца пчелиного арсенала

В зависимости от удалённости медоноса разведчица исполняет одну из двух базовых фигур. Каждая фигура несёт совершенно разный объём навигационной информации.

Круговой танец для близких ориентиров

Если заросли цветов располагаются совсем близко к пасеке, пчела использует круговой танец. Разведчица описывает небольшой круг диаметром в несколько ячеек сота, затем резко разворачивается и описывает такой же круг в обратном направлении, повторяя фигуру десятки раз. Граница перехода к этому танцу у разных пород пчёл колеблется от 20 до 100 метров от улья.

Такой рисунок сообщает сборщицам простой сигнал. Еда находится прямо под боком, точный азимут вычислять не нужно. Пчёлы вылетают из улья во все стороны на небольшую дистанцию и легко находят цветущее дерево или клумбу по запаху цветков, который они только что уловили от танцовщицы.

Виляющий танец для дальних маршрутов

Когда корм обнаруживается дальше 100 метров, круговой танец теряет смысл. Искать цветы наугад на расстоянии в два километра слишком энергозатратно. В этом случае разведчица исполняет виляющий танец, который устроен как точная векторная диаграмма.

Фигура танца напоминает сплюснутую восьмёрку. Пчела бежит по соту по прямой линии, непрерывно и часто покачивая брюшком из стороны в сторону. Закончив прямолинейный отрезок, она делает плавную полупетлю влево, возвращается к начальной точке, снова бежит по прямой с виляниями и затем делает полупетлю вправо. В этом движении зашифрованы сразу две величины.

• Направление полёта определяется наклоном прямолинейного отрезка пробежки относительно силы тяжести.
• Расстояние до кормушки передаётся длительностью прямолинейного пробега с вилянием и частотой звукового гула.
• Ценность и обилие взятка выражаются азартом движений и продолжительностью всего выступления.

Как сородичи считывают сигналы в темноте улья

Человеку легко наблюдать за танцем через стекло экспериментального улья. Но в естественных условиях, в дупле дерева или в стандартном деревянном корпусе, царит кромешная тьма. Зрительный контакт пчёлам недоступен, поэтому передача данных построена на осязании, слухе и вибрации.

Когда разведчица кружит по соту, вокруг неё собирается плотный кружок сборщиц. Они вплотную прижимаются к танцовщице и вытягивают усики-антенны, касаясь её вибрирующего тела. На усиках пчелы сосредоточены тысячи механорецепторов и орган Джонстона. Этот орган с высочайшей точностью улавливает колебания воздуха и малейшие прикосновения.

Одновременно с движениями брюшка пчела задействует летательные мышцы, издавая низкочастотный стрекочущий звук частотой около 250 герц. Эти колебания передаются через восковую пластинку сота. Воск служит отличным проводником механической волны, и окружающие пчёлы буквально лапками чувствуют темп и ритм танца. Во время пауз танцовщица срыгивает капельку принесённого нектара и угощает слушательниц. Так сборщицы запоминают конкретный запах и качество цветков, которые им предстоит искать.

Как учёные доказали существование пчелиного языка

Смысл пчелиных хороводов человечество пыталось понять столетиями. Ещё Аристотель подметил, что пчела, нашедшая сладкое, привлекает к этому месту подруг, но механизм оставался тайной. Подлинный прорыв совершил австрийский зоолог Карл фон Фриш в первой половине двадцатого века.

Фриш сконструировал наблюдательный улей с прозрачными стенками и расставил в окрестностях поилки с сахарным сиропом. Учёный наносил на спинки отдельных пчёл разноцветные несмываемые метки и фиксировал время их вылета, возвращения и рисунок движений. Он заметил строгую закономерность между положением поилки на местности и геометрией фигур на сотах.

Фриш доказал способность пчёл вычислять угол к солнцу с помощью сложного фасеточного зрения, способного видеть поляризованный свет сквозь густые облака. За расшифровку пчелиного языка танца Карл фон Фриш в 1973 году был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине вместе с коллегами-этологами Конрадом Лоренцем и Николасом Тинбергеном.

Поправка на ветер и движение солнца

Пчелиная навигация учитывает физику реального мира намного сложнее простого компаса. Солнце непрерывно движется по небосклону со скоростью около 15 градусов в час. Если разведчица нашла поляну утром, а танцует в гнезде уже полчаса, её солнечные ориентиры неизбежно сдвигаются.

У пчёл работают встроенные циркадные часы. Насекомое в темноте улья автоматически сдвигает угол виляющей пробежки относительно отвесной линии сота точно на тот градус, на который солнце сместилось по небосводу за время её нахождения дома. Молодые сборщицы учитывают эту поправку и вылетают по обновлённому азимуту.

Расстояние пчёлы измеряют не количеством взмахов крыльев и не шагами. Они оценивают оптический поток, то есть скорость мелькания визуальных ориентиров перед глазами во время полёта. Встречный ветер тормозит пчелу, ландшафт плывёт медленнее, и насекомое тратит больше энергии. В танце такая разведчица удлиняет виляющий пробег, честно сообщая сородичам, что полёт против ветра потребует сил словно до более далёкой цели.