Пчелиные часы

Открытие у медоносных пчел способности различать поляризационные узоры в небе и прокладывать курс по ним, когда самого солнца не видно, было чрезвычайно важным. Но простое знание положения солнца еще не позволяет животным сохранять прямой курс – во всяком случае, в течение долгого времени. Нужно еще каким-то образом учитывать непрерывное перемещение солнца по небу. А это значит, что нужно следить за ходом времени. Может ли быть так, что в дополнение к прочим поразительным талантам пчел у них есть еще и встроенные часы?

Ключ к ответу на этот вопрос появился еще в 1929 году, но его значение было понято не сразу. Одна из учениц фон Фриша, Ингеборг (Инге) Белинг, установила тогда, что, если медоносных пчел кормить в течение нескольких дней в одно и то же время, в следующие дни они начинают прилетать к кормушке в точности ко времени раздачи пищи. Последующие опыты показали, что это замечательное поведение не зависит от присутствия каких-либо внешних подсказок – например, изменяющегося азимута солнца. В то время фон Фриш не был уверен, является ли этот механизм «бессмысленным даром природы» или имеет какое-то биологическое значение. Определенный ответ на этот вопрос фон Фриш смог дать только в начале 1950-х годов.

При помощи своего ученика Мартина Линдауэра (1918–2008) фон Фриш приучил нескольких пчел прилетать к источнику пищи, расположенному приблизительно в 180 метрах к северо-западу от их улья, после полудня, когда солнце было на западе. На следующий день они перенесли улей в совершенно новое место, в которое пчелы никогда до этого не залетали (чтобы лишить их возможности использовать для ориентирования знакомые элементы ландшафта).

Затем они расставили вокруг улья кормушки, расположив их все на расстоянии 180 метров, но в разных направлениях от него. Поскольку дело было утром, солнце стояло в восточной части неба. Тем не менее большинство пчел добралось именно до кормушки, расположенной к северо-западу от улья, которую их приучили искать накануне. Объяснить этот факт можно было, только предположив, что они учли изменение азимута солнца. А эта способность явно должна быть основана на умении пчел отслеживать течение времени.

Подтверждение наличия у пчел солнечного компаса с поправками на время также явилось с совершенно неожиданной стороны. Когда пчелы собираются роиться, они высылают разведчиков на поиски наилучшего места для нового гнезда. Вернувшись в улей, эти разведчики исполняют танцы, которые могут длиться часами; в танце указывается направление к месту, которое им понравилось. Затем другие пчелы вылетают на осмотр этого места и в конце концов, когда им удается прийти к согласию, весь рой направляется к выбранному с использованием этой демократической процедуры новому дому. В ходе таких танцевальных марафонов направление виляний разведчиков изменяется в соответствии с изменениями азимута солнца. В этом не было бы ничего особенно впечатляющего, если бы они могли видеть солнце или небо, но они точно так же корректируют направление своего танца, даже когда находятся внутри улья, установленного в затемненном помещении.

Откровения фон Фриша относительно навигационных способностей медоносной пчелы стали настоящей сенсацией, потому что из них, по-видимому, следовало, что насекомые, несмотря на свои крохотные размеры, обладают высокой приспособляемостью и, возможно, даже разумом. Многим из ученых-современников фон Фриша было чрезвычайно трудно принять подобные идеи. Они считали, что животные, подобные пчелам, в принципе не могут быть столь хитроумными.

К тому же, подобно Тинбергену, фон Фриш по большей части ставил свои опыты на свежем воздухе, в естественной среде, параметры которой невозможно было регулировать и измерять так же точно, как в закрытой лаборатории. Людям в белых халатах, по-видимому, было трудно всерьез прислушаться к утверждениям человека, разгуливавшего по альпийским лугам в своих ледерхозе. Также может быть, что к их скептицизму примешивалась зависть.

И все же работы фон Фриша были настолько строгими и изящными, что ему удалось убедить в своей правоте большинство сомневавшихся. Ведущий британский этолог того времени Уильям Торп (1902–1986), посетивший фон Фриша вскоре после войны, писал в научном журнале Nature, что «зоологам и впрямь простительно изначально скептическое отношение – несмотря на исключительную подробность и тщательность этого исследования».

Он упомянул об одном коллеге, который почти «страстно не желал» согласиться с открытиями фон Фриша, следствия из которых, как он признавал, были «несомненно, революционными». Сам Торп был убежден в правоте фон Фриша и с энтузиазмом заключил, что поведение рабочей пчелы – это не что иное, как «…примитивная форма картографии и чтения карт, символическая деятельность, в которой направление и действие гравитации символизирует направление и угол падения солнечных лучей».

Хотя пересмотренная фон Фришем интерпретация виляющего танца постепенно обретала все бо́льшую поддержку и, более того, привлекала интерес специалистов, работающих далеко за пределами зоологии, его утверждения все же убедили не всех. Особенно тревожный случай возрождения скептицизма произошел ближе к концу его научной карьеры, в 1967 году, когда два молодых американских исследователя опубликовали результаты нового эксперимента с медоносными пчелами – с большим количеством подробных статистических данных, – которые прямо противоречили его основным открытиям. К счастью для стареющего ученого, в 1970-м появились новые исследования, воспроизводившие его результаты и подтверждавшие его выводы.

* * *

Полярная крачка, отличающаяся изящными узкими крыльями и плавно пикирующим рисунком полета, живет в условиях вечного лета, перелетая с дальнего севера на дальний юг и обратно. Однако до самого последнего времени истинные масштабы сезонной миграции этих птиц оставались недооцененными.

В июне 2011 года голландские ученые поймали в Нидерландах семь полярных крачек и прикрепили к их ногам «геолокаторы» (весом всего по 1,5 грамма). Эти устройства ежедневно регистрировали время восхода и заката солнца, что позволило исследователям восстановить маршруты путешествий, которые совершили эти птицы, когда пять из них в конце концов были снова пойманы год спустя.

В среднем птицы провели вдали от своих гнездовий в Нидерландах по 273 дня и преодолели по 90 000 километров. Это считается (пока что) самым большим зарегистрированным расстоянием, которое пролетели птицы во время миграции, и значительно превосходит предыдущую оценку дальности перелетов этого же вида птиц – около 20 000 километров. По данным более раннего исследования, крачки с Гренландии в основном оставались в пределах северной и южной части Атлантического океана, следуя по маршруту, форма которого напоминала восьмерку, до Антарктиды и обратно. В отличие от них птицы из Нидерландов долетели до южной оконечности Африки, затем перелетели прямо через Южный океан почти до Австралии и только потом повернули на юг, к Антарктиде, из которой они вернулись домой через Атлантику, то есть совершили гораздо более длинное путешествие.

Пока что никто точно не знает ни как именно полярная крачка прокладывает курс через огромные пространства открытого моря, ни как она находит свои гнездовья.