Зачем пчёлам танцевать

Кто открыл язык танца и как его расшифровали

Сложную знаковую систему медоносных пчёл Apis mellifera описал австрийский этолог Карл фон Фриш. Он начал эксперименты в 1919 году, размещая поилки с подсахаренной водой на разном удалении от улья со стеклянными стенками. Учёный заметил связь между поведением вернувшихся сборщиц и положением кормушек. За расшифровку этих сигналов фон Фриш в 1973 году получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине совместно с Конрадом Лоренцем и Николасом Тинбергеном.

Пчелиный танец относится к символической коммуникации. Насекомое совершает пространственные манёвры внутри улья, отрываясь от непосредственного объекта поиска. Информация кодируется с помощью кинетических и акустических сигналов, которые воспринимают другие рабочие особи.

Две основные формы пчелиного танца

В зависимости от удалённости медоноса разведчица использует разные поведенческие паттерны. При переходе от коротких дистанций к длинным рисунок движений постепенно трансформируется.

Круговой танец

Если цветущие растения находятся ближе 50–100 метров от пасеки, пчела исполняет круговой танец. Она бежит по замкнутой окружности в одну сторону, затем разворачивается и описывает круг в обратном направлении. Этот цикл повторяется несколько секунд на одном участке сота. Круговой паттерн сообщает семье о близости нектара, побуждая сборщиц вылетать наружу и искать конкретный аромат в окрестностях улья во всех направлениях.

Виляющий танец

Когда расстояние до взятка превышает сотню метров, применяется виляющий танец. По форме он напоминает восьмёрку. Пчела пробегает по прямой линии, энергично раскачивая брюшком из стороны в сторону, делает полукруг вправо, возвращается в исходную точку, снова бежит по прямой и завершает петлю влево.

Прямолинейный отрезок восьмёрки несёт базовую смысловую нагрузку. Именно в этой фазе зашифрованы оба параметра маршрута, необходимые для вылета группы.

• Угол наклона прямолинейного пробега задаёт точный азимут движения группы относительно текущего положения солнца на небосклоне.
• Длительность прямого виляющего пробега отражает расстояние до цели в метрах.
• Частота колебаний брюшка и звуковых импульсов дополняет данные о дистанции и плотности встречного ветра.
• Аромат пыльцы, осевший на волосках танцовщицы, указывает конкретный вид распустившихся цветов.

Механизм кодирования направления через гравитацию

Поскольку внутри улья темно, пчёлы танцуют на вертикально подвешенных восковых сотах. Насекомое проецирует горизонтальную плоскость окружающего ландшафта на отвесную поверхность сота. Роль солнечного ориентира выполняет сила тяжести.

Направление строго вверх по соту против вектора гравитации обозначает полёт прямо в сторону солнца. Если пчела выполняет прямолинейный пробег с отклонением на тридцать градусов вправо от вертикали, сборщицам требуется лететь под углом тридцать градусов правее солнечного диска. Во время затяжного танца разведчица постепенно смещает угол своего пробега, компенсируя видимое перемещение солнца по небосводу со скоростью около пятнадцати градусов в час.

Как пчёлы вычисляют расстояние до цели

Долгое время считалось, что насекомое судит о дальности по расходу метаболической энергии и потраченному сахару. Опыты австралийской группы исследователей под руководством Мандияма Шринивасана в начале двухтысячных годов показали другой механизм. Пчёлы измеряют расстояние с помощью оптического потока — скорости мелькания визуальных ориентиров перед сложными фасеточными глазами.

Учёные заставляли пчёл летать к кормушке через узкий туннель с контрастным шахматным узором на стенах. Картинка мелькала очень близко к глазам, создавая ощущение огромной скорости и гигантского пройденного пути. Вернувшись в гнездо, пчёлы танцевали так, будто кормушка находилась в нескольких сотнях метров, хотя туннель имел длину всего шесть метров. В обычных условиях одна секунда прямолинейного пробега с вилянием брюшка соответствует примерно одному километру реального расстояния.

Передача информации в полной темноте гнезда

В улье темно, поэтому пчёлы вокруг исполнительницы не видят её движений глазами. Они воспринимают сигналы механическим и акустическим путём. Спутницы вплотную окружают танцовщицу, касаясь её тела подвижными антеннами.

Во время прямого пробега разведчица вибрирует крыльями с частотой около двухсот пятидесяти герц, создавая колебания воздуха и сотовой структуры. Джонстонов орган в усиках улавливает тончайшие микропотоки воздуха, а подколенные органы на лапках регистрируют механическую вибрацию воска. Одновременно пчела отрыгивает капельку принесённого нектара и угощает сородичей, подтверждая питательную ценность открытого места.

Выбор жилья при роении

Танец используется для поиска источников питания и при расселении семьи. Во время роения старая матка с частью рабочих пчёл покидает улей и временно садится гроздью на ветку дерева. Несколько сотен пчёл-разведчиц отправляются искать постоянное убежище — пустое дупло, расщелину в скале или свободный улей.

Возвращаясь к грозди, разведчицы исполняют виляющий танец прямо на спинах других пчёл, указывая координаты найденных полостей. Качество жилья оценивается по объёму, высоте над землёй, сухости и ориентации летка. Чем лучше дупло, тем дольше и энергичнее танцует нашедшая его разведчица, переманивая на свою сторону других поисковиков. Когда число танцующих в пользу одного варианта достигает кворума, весь рой поднимается в воздух и летит к выбранному месту.