Колонии медоносных пчел вызывают интерес у человечества уже на протяжении многих лет, эти существа признаны одними из самых удивительных творений живой природы. Четкая организация жизни пчел в колониях, правильная геометрия сотов, выращивание многомиллионного потомства и еще сотни других факторов стали причиной начала современных научных исследований, которые дают нам понимание одной из самых необычных структур. Изучение процессов работы головного мозга, зрительных функций этих насекомых дает возможность создавать новые технические устройства и внедрить современные технологии, такие как Face-ID, используя при их моделировании удивительные свойства пчел, что, безусловно, актуально для современного общества.
Основной целью научно-исследовательской работы стало выявление психологических особенностей пчел, проявляющихся в поведении каждой особи.
Задачи:
- Изучить особенности поведения медоносных пчел, посредством литературных источников и проведения практической части научно-исследовательской работы
- Выявить 10 удивительных фактов о жизни медоносных пчел
- Провести практическую часть работы на пасеке, наблюдая за поведением пчел в их естественной среде обитания
Методы исследования:
- Наблюдение
- Описание
- Фотографирование
- Эксперимент
Место проведения: пос.Мостовской, Краснодарский край
Практическая значимость: привлечение внимания людей к жизни медоносных пчел, выявив их значимость для существования человечества.
Время исследования: март 2018 — май 2019
В ходе выполнения практической части научно-исследовательской работы на пасеке возникли вопросы об уникальности медоносных пчел, их психологии. Консультативная помощь по вышеперечисленным темам была оказана пчеловодом Кравченко Юрием Николаевичем.
Проведение практической части научно-исследовательской работы.
В соответствии со всеми обычными критериями медоносные пчелы представляют собой насекомых, но после сравнения Меринга (XIX в.) им был присвоен «статус» позвоночных. Пчелиная колония- это единое существо, эквивалентное животному. Несмотря на то, что головной мозг пчел гораздо меньше мозга позвоночных, они обладают высокоразвитой способностью к обучению и познавательным способностями, затмевающими таковые у некоторых позвоночных. Медоносные пчелы независимы от преобладающих условий окружающей среды, благодаря сложной социальной и поведенческой организации, обеспечивающей эффективное применение доступных материалов и энергии. Колонии пчел в оптимальных условиях потенциально бессмертны.
Медоносные пчелы в том виде, в котором они существуют сейчас, пройдя 30 млн. лет истории, стали уже неизбежным явлением. Суперорганизмы, достойные внимания, в дикой природе встречаются только лишь среди перепончатокрылых, к которым и относятся медоносные пчелы. В колонии этих насекомых наблюдается достаточно сложная система, она является носителем генома. Рабочие пчелы способны вырастить новых особей в любое время, определяя динамику развития поколений. И только размер колонии подвергается изменениям, связанным с уменьшением или увеличением численности индивидов по временам года.
В ходе проведения исследования мною было выявлено, что медоносные пчелы обладают обширными знаниями об окружающем мире, заложенными на уровне подсознания и полученными в процессе развития особи в колонии. Информация, которой владеют пчелы получена из опыта и обмена информацией от других представителей вида. Мир чувств пчел хорошо приспособлен к сигналам, передаваемым цветами. Они выделяются на фоне зеленых листьев- и дают возможность насекомым их видеть. Медоносные пчелы наделены врожденной способностью воспринимать цвета. Самой важной способностью для пчелы является присвоение им разных значений в ходе обучения решению задач. Врожденная способность воспринимать цвета, способность учиться на опыте и обмениваться в дальнейшем этой информацией образуют базовый треугольник пчелиной «мудрости».
Зрительная система пчел во многих отношениях отличается от людской. Каждый из их сложных глаз состоит из примерно шести тысяч отдельных глазков. Картина окружения складывается из множества крупных обособленных точек. Медоносные пчелы летят над местностью со скоростью 30 км/ч. На данной скорости их цветовое зрение выключено- они не воспринимают цвета. Для пчелы цветовая информация во время полета менее важна, так как ее маленький мозг должен концентрироваться на распознавании препятствий, возникающих во время полета, искать ориентиры, указывающие на дальнейший путь. Пчелы, подобно другим насекомым, видят вещи в замедленном движении. Сама цель полета влияет на способность пчел отличать цвета.
Нос медоносной пчелы представлен многими тысячами отдельных чувствительных клеток на ее антеннах. Аромат цветов может привлекать насекомых на значительном расстоянии. Запахи запоминаются пчелами гораздо быстрее, чем форма и цвет растения, для выработки этого навыка требуется от трех до пяти сеансов обучения.
Солнце служит для пчел компасом. В глазах пчел находятся поляризаторы, которые дают им возможность понимать скрыто ли Солнце или нет. Чувство времени, которым также обладают пчелы, ориентируясь по Солнцу, дает им возможность приспособиться к ограниченным «часам приема» цветов.
Процесс обмена информации между пчелами в колонии при помощи танца
Обмен информацией, который происходит между пчелами, осуществляется при помощи «танца». Все особенности пути, передаваемые в нем, обозначают местоположение кормового участка. Полный цикл танца длится несколько секунд и исполняется на площади диаметром от 2 до 5 см. Положения ног и повороты тела танцующей пчелы и ее последователей строго запрограммированы, единственная деталь, которая может меняться,- движение солнца по небу, указывающее направление. Дополнительную трудность создает использование пчелами визуального одометра для определения дальности полета, о которой сообщается в танце. Эти данные связаны со структурой природной местности, над которой летит пчела. Если пчелы летят к кормовым участкам, которые находятся на одинаковом расстоянии от улья, но лежат в разных направлениях, то влияющие фазы танцев и, следовательно, указание на расстояние могут отличаться вдвое. Фаза продолжительностью 500 мс в случае полета на юг могла означать расстояние в 250 м, а для полета на запад- 500 м. Пчелы, следующие танцу, точно придерживаются маршрута, каким пролетала танцующая особь, это является ключевым условием перевода информации о расстоянии в танце.
Пчелы объединяют в общую картину множество впечатлений: качество пищи, детали маршрута. Высокая концентрация сахара в нектаре усиливает энергичность танца, а трудности на пути к участку снижают ее. Более энергичные танцы привлекают больше последователей, чем им противоположные. Используя осязательные ощущения своих антенн, последователи танца распознают сообщение. Заняв правильное положение, следующие танцу пчелы сохраняют неподвижность во время танца, а их антенны напряженно вытянуты вперед под прямым углом. Так как они находятся рядом с танцующей пчелой, ее брюшко отклоняет их антенны, указывая путь. Каждая из пчел, присоединяющихся к танцу, знает свое собственное положение на соте, потому что у нее есть гравитационные органы. Определяя информацию от танцующей пчелы, она соединит ее с собственной пространственной ориентацией, расстоянием полета. Во время танца пчелы воспроизводят вибрацию при помощи грудных летательных мышц- самых мощных, что у них есть. Они запускают работу этих мышц в полную силу, но их крылья движутся слегка. Мотор для полета производит импульсивные сокращения и расслабления, которые синхронизированы с отклонениями брюшка влево и вправо в влияющем танце. Основная часть этих колебаний находится в пределах 230–270 циклов в секунду.
Наблюдение за мобилизованными особями, которые следовали за танцующей пчелой, очень информативно. Чтобы добраться до кормового участка во время первого вылета из улья, пчеле иногда требуется в 30 раз больше времени, чем той особи, которая уже посещала этот участок. Пчела с опытом местных полетов может преодолеть расстояние за 40 секунд. Пчелы с опытом образуют маленькие смешанные группы количеством до десяти до особей. Опытные особи садятся первыми, и вскоре их примеру следуют неопытные пчелы. Сборщица, танцующая ранее, достигнув цели, издает громкое гудение. Низкая скорость их полетов позволяет заметить светлые полосы на брюшках жужжащих пчел. Это протоки желёз Насонова, распространяющие запах гераниола, который важен в пчелиных формах поведения при полетах. Сборщиц, которые берут взяток на одном и том же участке, можно наблюдать не только рядом друг с другом в улье, но и ночующими совместно.
Пчелы совершенно лишены настоящего слуха, поэтому гул в окрестностях полета не может восприниматься на слух и использоваться для ориентации. Однако полеты прекрасно воспринимаются визуально и могут стимулировать пчел к распознаванию движения.
Мобилизация новичков на кормовые участки- очень сложное поведение, при котором пчелы в улье и в поле обмениваются друг с другом информацией.
Шаг к независимости от окружающей среды сделали не только люди, но и медоносные пчелы. За 30 млн. лет своей эволюции пчелы, образующие колонии, пришли к тому, чего людям еще предстоит достичь- они могут изменять свою среду обитания ради собственной пользы. Как каждый одиночный организм обладает своей физиологией, так и суперорганизм обладает суперфизиологией, которая проистекает из свойств взаимодействия членов колонии. Именно эта социофизиология удерживает членов колонии вместе. Отношения и порядок действий в пчелиной колонии в высшей степени сложны, потому что тысячи особей одновременно добавляют свои поведенческие блоки к коллективному поведению колоний, поэтому сбалансированные состояния в улье достигаются только путем коллективных действий всех особей, входящих в состав семьи.
Медоносные пчелы- интереснейший фактор природной среды. Их системы управления и коллективного разума — один из аспектов феномена медоносной пчелы. У их колонии много общего как с млекопитающими, так и с одноклеточными организмами. Издавна пчелам было присвоено понятие суперорганизм. А для того чтобы в этом убедиться, я хотела бы представить 10 интереснейших фактов из жизни этих перепончатокрылых насекомых:
- Для получения 1 кг. меда пчелы должны сделать более 4500 вылетов и взять нектар с 60 млн. цветов. Сильная семья может собрать в день около 50 кг. меда, что соответствует 10–20 кг. нектара, охватывая площадь до 400 км2 вокруг гнезда.
- Пчеловод с помощью дыма не успокаивает пчел, а создает имитацию пожара. Пчелы являются древними обитателями леса и при появлении дыма набрасываются на мед, чтобы запастись им в дальнюю дорогу. Когда у пчелы есть запас меда, она не может выпустить жало.
- Все пчелы — отличные путешественники. Они безошибочно находят путь домой, даже улетев от него на 8 км. Чаще всего такие вылеты пчелы совершают только при острой потребности в нектаре.
- За сезон медосбора сильная пчелиная семья проходит путь, равный расстоянию от Земли до Луны, который составляет 384401 км., летая со скоростью 30 км/ч. В среднем, они движутся со скоростью спортивного велосипеда, пролетая за секунду от 2 до 14 метров.
- По шероховатой поверхности пчела способна тащить груз, превышающий в 320 раз вес ее тела, равный около 0,01 г.
- Пчелиная матка никогда не жалит человека, даже когда он причиняет ей боль. Но при встрече со своей соперницей она с яростью пускает в ход жало.
- Все пчелы индивидуальны. В каждом улье есть честные пчелы и пчелы-прогульщики. Эта индивидуальность зависит от наследственных качеств матки, рабочих пчел, трутней, силы семьи. Все пчелиные семьи различаются продуктивностью и миролюбием пчел.
- Пчела во время полета заряжается отрицательным зарядом из-за трения волосков о воздух, а цветок имеет- положительный заряд, поэтому пыльца с цветка липнет к пчеле сама. После того, как пчела посетила цветок, его электрическое поле меняется. И если другая пчела подлетает к нему, по электрическому полю растения она понимает, посещалось ли это растение ранее.
- Пчелы распознают лица, запоминая их детально. Медоносные пчелы способны распознавать черты лица людей с точностью 86,3 %, они видят все очертания лица: брови, губы и уши. Они могут различать одновременно контраст фигур и фона, большую или меньшую протяженность контуров. Пчел привлекают главным образом фигуры с сильноизрезанными очертаниями.
- Пчела совершает 440 взмахов крыльями в секунду, при сильном ветре 274 взмаха в секунду. Крылья пчелы, которая собирается ужалить, совершают 285 взмахов в секунду. Для создания специфического жужжания насекомому нужно сделать около 192 взмахов в секунду. Крылья почти смыкаются над спиной насекомого, делая круг.
Литература:
- Ю.Тауц «Феномен медоносной пчелы. Биология суперорганизма»/ Берлин, 2017.
- Р.Докинз «Расширенный фенотип»/Oxford University Press,2011.
- Ч.Миченер «Социальное поведение пчел»/Harvard University Press,1974.
- Т.Силей «Социальная психология колоний медоносных пчел»/ Harvard University Press,1995.
- А.Веннер «Анатомия полемики: Вопрос языка танца пчел»/Columbia University Press,1990.
