Виток спирали

Смена форм

Пчелиная семья — это не только пчелы, которых мы видим на прилетной доске, у летка и которые снуют в воздухе взад и вперед, с кормом и за кормом, и не только пчелы, ползающие по улочкам, разделяющим соты.

Наряду с этой видимой частью семьи в гнезде живет, растет и развивается еще столько же, а нередко и вдвое больше пчел, о которых человек, впервые заглянувший в улей, и не подозревает.

В сотах сильной семьи весной тысяч пять ячеек заняты яйцами, добрых десять тысяч — личинками и примерно двадцать тысяч — куколками.

Итак, здесь около 35 тысяч ячеек начинено пчелой, находящейся, как сказали бы экономисты, в разных стадиях незавершенного производства.

Полуторамиллиметровые, весом немногим меньше 0,1 миллиграмма, жемчужно-белые яички аккуратно приклеены яйцекладом матки ко дну ячейки.

В течение первого дня яйцо стоит параллельно стенкам ячейки, примерно на второй день слегка наклоняется, на третий — полностью ложится на дно.

В среднем за три дня в яйце и созревает личинка. Она вылупляется крошечным кольчатым червяком и сразу принимается поглощать молочко, которое подливалось пчелами-кормилицами в ячейки с лежащим на дне белым яйцом.

Этот весящий всего 0,1 миллиграмма червячок, одетый в мягкую хитиновую оболочку, за шесть дней жизни усвоит ни много ни мало двести миллиграммов пищи.

В первые два-три дня, пока личинка питается молочком, она выглядит совершенно белой, на третий-четвертый день сквозь прозрачную оболочку тела начинает просвечивать тонкая жилка. Иногда хорошо различается ее желтая окраска. Это в основном остатки непереваренной пыльцы, которую личинка получает в корм, начиная с третьего дня. Такие остатки до поры до времени скапливаются в теле личинки, так как ее пищевой тракт еще не соединен с задней кишкой.

Эта особенность, делающая личинок столь чистоплотными, очень важна для семьи.

Если б пчелам приходилось не только кормить личинок, но, так сказать, и менять им пеленки, уход за потомством требовал бы во много раз больше времени. Надо ведь учесть, что личинка с первого до последнего часа существования занята только непрерывным поглощением и перевариванием пищи, которую день и ночь подносят в ячейку пчелы — сначала кормилицы, а затем воспитательницы.

Личинка пчелы уже спустя сутки весит примерно в пять раз больше, чем при выходе из яйца; через 48 часов уже почти в тридцать раз больше, а на исходе пятого дня, к концу развития, превосходит свой начальный вес почти в полторы тысячи раз. Личинка матки к концу развития весит почти в 3 тысячи раз больше, чем в момент вылупления из яйца.

Биологи справедливо называют личиночную фазу развития насекомого фазой пищеварения.

Действительно, лишь в условиях беспрерывного поглощения пищи при почти полном отсутствии движения возможен рост столь быстрый и бурный, какой наблюдается, в частности, у личинок пчел.

О пчелиных личинках можно с полным правом говорить, что они растут не по дням и не по часам, а по минутам.

Впрочем, на пасеке в Горках Ленинских трехдневная личинка, извлеченная из ячейки и содержавшаяся при комнатной температуре на искусственном питании, которое она семнадцать дней получала из пипетки, прожила в общей сложности три нормальных срока жизни и нисколько не увеличилась при этом в размерах, оставшись по внешности той же трехдневной личинкой. Для нормального роста и развития ей не хватало необходимых условий, особенно тепла.

Когда, наоборот, температуру в гнезде искусственно поднимали выше нормы, сроки развития молодой пчелы значительно сокращались. Уже при 37 градусах куколки созревали в ячейках на день-два быстрее обычного, но выходили часто с недоразвитыми крыльями, больными, уродами.

Вот почему в той части гнезда, где растут личинки, в здоровых семьях всегда бывает одинаковая температура — в среднем 34 градуса по Цельсию.

В то же время по краям гнезда, которые не всегда плотно покрыты пчелами и которые поэтому обогреваются хуже, личинка вылупляется из яйца не к концу третьего дня, а несколько позже, развитие ее продолжается не шесть дней, а дольше.

Постоянное регулирование температуры и влажности в гнезде — один из важнейших моментов в уходе за пчелиным расплодом.

Вентилирующие пчелы расходуют в десятки раз больше энергии, чем пчелы, находящиеся в покое. Однако в жаркий день, когда солнце перегревает улей выше нормы, тысячи пчел охлаждают гнездо вентиляцией, а в холодный день новые тысячи временно превращаются в пчелиных наседок, которые, тесно сгрудившись на ячейках и энергично переминаясь с ножек на ножки, укрывают собой расплод, обогревая его и сами обогреваясь его теплом.

Каждая вылупившаяся из яйца личинка окружается непрерывным наблюдением. Одни пчелы ограничиваются беглым осмотром сверху, другие, очевидно для более тщательной проверки, на несколько секунд с головой ныряют в ячейку, третьи почти полностью вползают туда и здесь, спрятанные от глаз наблюдателя, снабжают личинку кормом. Чем старше личинка, тем чаще получает она корм.

Особенно много пчел толпится около маточников, дожидаясь, когда освободит ячейку кормящая, чтобы сразу занять ее место.

Личинка поглощает пищу, которая ей постоянно доставляется пчелами в ячейку, и, разбухая, растет. Через каждые 36 часов она линяет, сбрасывая становящуюся тесной оболочку.

Пока еще не удалось во всех деталях рассмотреть, как происходит кормление рабочих личинок. Известно, однако, что личинка посещается пчелами примерно 1300 раз в сутки, а за шесть дней роста — до десяти тысяч раз. Маточные личинки посещаются кормилицами еще чаще.

Следует здесь же сказать о том, почему эти подробности очень существенны.

Корм, который получают личинки, оказывается, как мы видим, смесью корма. И эта смесь действует подобно смеси пыльцы у растений.

Пусть это не покажется игрой слов.

Прямыми опытами установлено, что из личинок, выкормленных в маленьких, искусственно сформированных семьях, развиваются рабочие пчелы, которые значительно менее долговечны, чем пчелы, выкормленные в сильных, многомушных семьях, с большим количеством кормилиц.

Биологическое действие смеси корма, о которой идет речь, заслуживает того, чтоб его рассмотреть здесь и еще в одном плане.

Мы видели выше, как тщательно и какими разнообразными средствами «избегают» растительные виды самоопыления. Широко известно, что и в животном мире биология всех форм подтверждает отвращение, которое природа питает к кровосмешению.

«Скрещивание в близких степенях родства сопровождается уменьшением силы и плодовитости породы... Ни одно органическое существо не ограничивается самооплодотворением в бесконечном ряду поколений», — доказал Дарвин.

Правильность этого вывода ни у кого не вызывает в настоящее время никаких сомнений: при близкокровном разведении любая порода, при любых ее особенностях и отличиях, становится маложизненной и неплодовитой.

Но у пчел как будто ничто не мешает трутню и оплодотворяемой им матке происходить из яиц, отложенных одной маткой и выкормленных и воспитанных одной семьей.

Подобные близкородственные скрещивания часто могут здесь быть просто неизбежными.

Какие же отличия и особенности позволяют пчелам избегать последствий таких скрещиваний и сохранять и жизненность и плодовитость?

Прежде чем ответить на вопрос, напомним, что цветок красного клевера совсем не завязывает семян, если его опылить пыльцой не только своей, но и других цветков того же растения. В опытах молодой кустик красного клевера был с весны аккуратно разделен пополам, и каждая половина его выращивалась в разных условиях: в сосудах была разная почва, в почву вносились разные удобрения. Когда кусты зацвели, селекционеры опылили часть цветочных головок пыльцой с других головок того же растения, а другую часть — пыльцой с цветков второй половины того же кустика, воспитанного в других условиях.

И что же? Головки, самоопыленные в пределах куста, остались пустоцветом, а опыленные пыльцой с цветков другой половины дали семена.

Уже говорилось, что из семян ржи, полученных в результате самоопыления, вырастают чахлые, нежизнеспособные растеньица. В опытах зеленый кустик ржи был в молодом возрасте разделен на части, и каждая выращивалась затем в разных условиях. Когда полученные растения выколосились и зацвели, их взаимно переопылили. Строго говоря, это было тоже самоопыление: все кустики были друг другу ближе, чем родные братья, ближе, чем близнецы. Это были части одного куста. Однако переопыление их дало полноценные семена, из которых выросли нормальные, здоровые растения.

Здесь выращивание, воспитание в разных условиях, разная пища помогли устранить вредные последствия родственного скрещивания.

Так происходит и у пчел: матка и трутень, начиная уже с третьего дня личиночного возраста и в течение всей последующей жизни в стадии личинки, а затем и в стадии взрослых насекомых, питаются по-разному. Матка получает в основном только молочко кормилиц, трутень с четвертого дня личиночной стадии не получает этого молочка и до конца дней кормится медом и пергой.

На примере пчел селекционеры-растениеводы и животноводы могут, таким образом, убедиться в том, что при самых близких степенях кровного родства разное для обоих родителей содержание, выращивание их в разных условиях, на разной пище проверено самой природой и обеспечивает определенный уровень жизненности потомства.

Классики биологии не раз предупреждали, однако, селекционеров об опасностях, которые несет с собой неумеренное применение родственных скрещиваний. Биология пчел и с этой точки зрения очень поучительна: она хорошо подтверждает необходимость осторожности и осмотрительности при соединении кровно родственных линий.

Но вернемся к рабочим и трутневым личинкам, каждая из которых скоро оказывается тяжелее и больше, чем любая из ухаживающих за ней нянек-кормилиц. Взрослая личинка весит 150—300 миллиграммов и заполняет собой ячейку, которая становится тесной для нее. Только личинка матки развивается в достаточно просторной ячейке — маточнике.

За 5—6 дней беспрерывного поглощения пищи личинки накопят достаточный запас энергии для предстоящих превращений. На шестой день личинка перестает есть и выпрямляется. Хорошо заметные при достаточном увеличении шипики на пористом покрове придерживают ее в ячейке, не давая ей выпасть.

Личинка лежит теперь головой к входу в ячейку. Желудок ее, все время поглощавший корм, впервые открывается в заднюю кишку, и на дно ячейки приклеивается крохотная пробка из непереваренных оболочек пыльцы. Затем личинка начинает обмазывать стенки пчелиным «шелком», одевается в кокон. Этот «домих куколки» рабочие пчелы запечатывают пористой восковой крышкой.

Пчеловоды решили подсмотреть, как строит личинка свой кокон. Для этого необходимо было увидеть, что происходит под восковой завесой крышки, в ячейке. Можно, конечно, как это часто делают, пожертвовать сотней-другой личинок, вырезаемых из сотов для изучения на разных стадиях.

Но эти беспомощные существа плохо переносят посторонние прикосновения. Пчеловодам же хотелось видеть не убитых на разных стадиях личинок, а личинку живую и прядущую свой кокон.

И они нашли способ выводить личинок в хрустальных ячейках. Прозрачные подобия обычных восковых ячеек содержались в термостате при соответствующей температуре. Здесь можно было проследить все движения личинки, все ее повороты, закончив которые будущая куколка замирает в своем убежище.

Личинка матки одевается в кокон не полностью, последние кольца брюшка остаются свободными. Эта особенность маточного кокона, связанная с тем, что на дне ячейки лежат запасы корма, имеет важное значение для жизни всей пчелиной семьи.

На прядение кокона личинка матки тратит день, личинка рабочей пчелы - два, трутневая - три дня.

Трутни вообще развиваются дольше, медленнее проходят все стадии превращения.

Спящие личинки в полной неподвижности проводят в домике из шелка и воска два дня (матка), три дня (рабочая пчела) или четыре-пять дней (трутень). За это время почти все, что было в личинке, как бы переваривается и растворяется ферментами в жидкую массу. Перестраивающиеся органы разрушаются и рассасываются, а из составлявшего их и продолжающего жить живого вещества потом образуются, наново построившись в клетки и ткани, все органы будущей пчелы - от усиков до жала, от головы до ножек.

В сформировавшейся куколке не остается ничего похожего на личинку. Куколка — это стадия внешнего покоя и самых резких внутренних превращений. В окуклившейся личинке было чуть ли не все 300 миллиграммов веса, а в созревшей куколке уже немного больше, чем сто. Куколка, не сделавшая ни одного движения, стала легче почти втрое, примерно на 200 миллиграммов. Недаром говорят энтомологи, что куколка — это «фаза потребления резервов». Под непроницаемой для глаза молочно-белой хитиновой оболочкой превращение пластических веществ, накопленных личинкой, создает в конце концов из бесформенной предкуколки первое — еще спящее — подобие пчелы.

Существо, несколько дней назад заснувшее в ячейке толстым белым червячком и не получавшее извне ни капли пищи, скоро проснется в совершенно новом облике.

Освободившись от кожицы и став настоящей куколкой, будущая пчела еще совсем бесцветна и почти бескрыла. Окраска и крылья дозревают в ней на том этапе, который пчеловоды называют расплодом на выходе. Куколка, заметно потерявшая за это время в весе, приобретает последние пчелиные черты и признаки.

На голове крупными фиолетовыми и постепенно темнеющими пятнами начинают проступать глаза, медленно темнеет грудь, покрывается краской брюшко.

Как зерно в стадии восковой спелости, тело пчелы еще мягко, но уже набирает первую упругость.

Последними на молодой пчеле быстро вырастают крылья.

До удивительного аккуратно, обтекаемо упакована в ячейку созревшая в ней пчела. Сколько бы ячеек ни проверить, во всех пчелы лежат одинаково. Голова чуть-чуть опущена и прижимает к телу развернутый и опускающийся на грудку длинный хоботок, под который треугольником заправлены концы усиков.

Первая пара ножек чинно поджата и лежит, будто придерживая конец хоботка.

И вот настает час, когда созревшее насекомое окончательно просыпается и сбрасывает с себя рубашку куколки.

В маточнике это происходит в среднем через шестнадцать дней после откладки яйца, в ячейке рабочей пчелы — через 21 день, а в трутневой — через 24 дня.

С этой минуты начинается интенсивная жизнь пчелы. Она принимается прогрызать паутинную ткань и восковую крышечку, открывая себе выход в сутолоку улья.

Сколько раз пчеловод, привычным глазом осматривая вынутые из улья рамки с сотами, видел выход новой пчелы, и все-таки это маленькое событие всегда смотрится как впервые.

Неожиданно открывается только что казавшаяся мертвой наглухо запечатанная ячейка.

Крышечки маточника и трутневой ячейки отворачиваются, как круглый щиток корабельного иллюминатора. Крышечка обычной ячейки выгрызается и разрывается, и из нее высовывается еще не совсем уверенно шевелящая усиками подвижная голова большеглазого, покрытого как бы серым влажным пушком существа.

Долго и неуклюже силится оно выкарабкаться из своей шестигранной колыбели и, время от времени прерывая свои попытки, как бы отдыхает, собирая силы для новой пробы. Потом наконец, опираясь передними ножками о края ячейки, кое-как выходит и сразу же начинает разминаться, потягиваться, обчищать себя всеми шестью ножками, расправлять и складывать крылья, извиваться брюшком и в то же время как бы оглядывать себя со всех сторон, причем шея оказывается настолько гибкой, что голова молодой пчелы поворачивается чуть ли не на все 360 градусов.

А пока выползает на свет одна пчела, рядом открывается соседняя ячейка, в следующей сквозь еще не совсем разорванную крышку просовывается и шарит в воздухе усик новой пчелы, готовящейся к выходу.

Если матка засевала по полторы тысячи яиц в день, в семье ежеминутно должна выходить на свет новая пчела.

Выход ее из ячейки, строго говоря, не является настоящим рождением.

Кто породил эту новую пчелу? Матка, отложившая в ячейку яйцо? Или пчелы-строительницы, сообща строившие восковое чрево, в котором это яйцо развивалось? Или кормилицы, которые неустанно день и ночь снабжали кормом вышедшую из яйца личинку и, как наседки, обогревали ее?

Или, наконец, те тысячи рабочих пчел, которые с утра до ночи, проделывая сообща иной раз сотни тысяч километров в день, сносили в улей нектар и пыльцу, без которых кормилицам нечем было бы кормить расплод, выращивая новые поколения? И потом: ведь каждый новорожденный рано или поздно отделяется от матери, а в многотысячной колонии новая пчела только вливается в вырастившую ее материнскую общину.

Здесь, в общине, после свойственных всем насекомым и давно известных превращений (яйцо - личинка — предкуколка — куколка — взрослое, как говорят энтомологи, «совершенное», или, как писал один из выдающихся предшественников Дарвина, крупнейший русский биолог К. Рулье, «вполне образованное», то есть законченное насекомое) молодой пчеле предстоит пройти еще один цикл своеобразного развития, своеобразных превращений — смену обязанностей.

Этот цикл начинается для созревшей рабочей пчелы в тот час, когда она покидает свою ячейку. Он длится несколько дней, до того, как пчела впервые вылетит в поле, где уже распускаются бутоны цветов, требующих опыления и готовящих сладкую приманку для охотников за нектаром.