Глава шестая Наука соревнуется с природой

Глава шестая

Наука соревнуется с природой

Крылатые агротехники

В Японском море, недалеко от Владивостока, есть два небольших острова. В начале XX века они были заселены переселенцами с Украины. Крестьяне-переселенцы прибыли сюда длинным морским путем — через Черное море, Суэцкий канал, Индийский и Тихий океаны.

Острова в те времена были необитаемы. Переселенцы встретили здесь вековые нетронутые леса, топкие моховые болота, дичь и глушь. Но первые поселенцы не отступили перед дикой природой. Они раскорчевали лес, вспахали и засеяли поля. Вместе с вещами домашнего обихода переселенцы привезли и саженцы плодовых деревьев.

Потомственные садоводы-украинцы и здесь, на новых местах, окружили свои хаты плодовыми деревьями, ягодными кустарниками и бахчами. Растения принялись, быстро выросли и каждый год хорошо цвели. Но плодов, к удивлению садоводов, они не завязывали. Почти не давали урожая и бахчевые культуры — арбузы и дыни.

Что только не делали люди, чтобы заставить сады и бахчи плодоносить: пересаживали растения, удобряли почву. Но ничего не помогало. Каждый год сады и бахчи покрывались пышным пустоцветом.

Только после того, как на острова завезли пчел, был собран первый хороший урожай.

Оказалось, что на островах не было диких насекомых-опылителей. Повторилась та же история, что и с клевером в Австралии и Новой Зеландии.

Так еще раз, и теперь уже на территории нашей страны, были получены убедительные доказательства того, что для урожайности многих сельскохозяйственных растений насекомые-опылители так же важны, как плодородная почва, тепло, свет и влага.

В дальнейшем значение насекомых-опылителей для отдельных сельскохозяйственных растений подверглось тщательному исследованию. Ученые установили, что расселение по земному шару цветковых растений и сопутствующих им насекомых-опылителей происходит в тесной взаимосвязи.

Было время, когда значительную часть Русской равнины покрывал слой льда толщиной до 2000 метров.

Но климат постепенно изменялся, становился теплее, и ледник медленно таял. Южная окраина ледника отодвигалась к северу, оставляя за собой безлесную болотистую равнину, быстро зарастающую мхом, скудными травами, мелкими кустарниками. Это была типичная тундра, какая и теперь еще расстилается на Крайнем Севере.

Потепление продолжалось. Тундровая растительность отодвигалась на север, а ее место занимали дремучие леса. Новые виды растений изменяли и почву, на которой они росли. Тундровая почва превращалась в более богатую питательными веществами почву лесной зоны.

Когда климат стал еще теплее и суше, леса отодвинулись к северу. Их место заняла безлесная равнина — степь, покрытая травами. Степные травянистые растения продолжали изменять почву и превратили ее в плодородный чернозем.

Изменялся климат, и одни виды растений сменялись другими. Вместе с растениями менялся и животный мир. Лесные обитатели уходили вместе с лесом на север, а их место занимали животные, приспособленные к жизни в степных условиях.

Многие насекомые-опылители, и прежде всего медоносные пчелы, — это жители широколиственных лесов. Граница их обитания изменялась в зависимости от границы лесной зоны. В степных условиях из насекомых-опылителей остались главным образом одиночные пчелы, осы и некоторые шмели. Но и они вынуждены были приспособиться к новым условиям. Не остались неизменными и растения. Насекомых-опылителей стало меньше, и многие растения, которые раньше опылялись насекомыми, вновь приспособились к опылению ветром.

Однако окружающий нас мир изменялся не только в древние эры земной истории. Он продолжал изменяться и в более близкие к нам периоды, он продолжает изменяться и ныне.

Когда-то, в древние времена, некоторые цветковые растения прошли путь от ветроопыления к опылению насекомыми. Но и теперь есть растения, находящиеся на переходной стадии. Такие растения могут опыляться насекомыми, но одновременно сохраняют способность к ветроопылению. Еще Дарвин указывал на ревень, как на образец такого растения.

Справа — ветка груши, которая была во время цветения обтянута марлей, и пчелы не могли проникнуть к ее цветкам. Поэтому на ней нет плодов. Слева — другая ветвь груши. Она была во время цветения открыта, и на ней образовалось 33 плода.

Ревень имеет сухую, неслипающуюся пыльцу. Она легко переносится ветром и оседает на рыльцах цветков соседних растений ревеня. Но цветки ревеня охотно посещают и насекомые. Они собирают здесь пыльцу, переносят ее с цветка на цветок и также помогают перекрестному опылению.

На пути от ветроопыления к опылению насекомыми находится также подорожник, дуб, виноград, конопля и многие другие растения.

Там, где насекомых-опылителей мало, обычно расселяются ветроопыляемые и самоопыляемые растения. При этом внешний вид и строение цветков у многих таких растений ясно говорит, что эти растения раньше опылялись насекомыми, а позже приспособились к самоопылению или опылению ветром.

В свое время обыкновенный горох привел в изумление Чарлза Дарвина. Тридцать лет наблюдал великий естествоиспытатель за цветками гороха. И за все это время он видел на них насекомых-опылителей только три раза.

Цветки гороха имеют ярко окрашенный венчик и, подобно цветкам всех бобовых растений, состоят из частей, которые по внешнему сходству называют парусом, лодочкой и веслами. Цветки гороха дают нектар и пыльцу. Все это — приспособления к опылению насекомыми. Между тем цветки гороха самоопыляются.

Горох.

Горох был завезен к нам из Азии. И Дарвин предположил, что у себя на родине горох опыляется насекомыми, а перенесенный в Европу и оторванный от привычных насекомых-опылителей, он приспособился к самоопылению.

В дальнейшем ученые подтвердили эту догадку. Оказалось, что в горах Центральной Азии горох действительно опыляется перекрестно, при помощи особого вида шмелей.

Весной в наших лесах можно встретить лиловые цветки фиалки удивительной. Такое название дали цветку не случайно. Это действительно удивительный цветок.

Фиалка удивительная.

Лиловый венчик фиалки хорошо заметен и испускает тонкий аромат. Насекомые прилетают и пьют из шпорцы нижнего лепестка фиалки сладкий нектар.

Как будто в этом нет ничего удивительного. Цветок зазывает насекомых яркой окраской и ароматом, готовит для них угощение, а насекомые, перелетая с цветка на цветок, должны опылять их перекрестно. Но в том-то и дело, что этого не происходит. Лиловые цветки фиалки удивительной не приносят семян, они бесплодны.

Как же тогда размножается это растение? Оказывается, фиалка цветет дважды в году. Но при вторичном цветении ее цветки выглядят совсем по-другому. Весенние лиловые и бесплодные цветки вырастают прямо из пазух прикорневых листьев. Когда эти цветки завянут, растение выбрасывает невысокий стебель. На нем-то и распускаются цветки второго типа. Цветки эти сразу и не заметишь. Они лишены яркого венчика и устроены так, что перекрестное опыление для них невозможно. Пыльники в цветках так тесно прижимаются к рыльцу, что пыльца непосредственно из пыльников попадает на рыльце и опыляет его.

Значит, фиалка удивительная — растение самоопыляющееся. Зачем же тогда нужны цветки первого типа с их ярким венчиком и ароматом?

Это одна из загадок природы. Быть может, фиалка удивительная также находится на пути перехода от опыления насекомыми к самоопылению.

Вероятно, было время, когда фиалка имела лишь цветки с яркими лепестками, они и теперь иногда дают семена. Только семян этих бывает очень мало. Потом фиалка оказалась в условиях, когда насекомых-опылителей стало меньше. И растение приспособилось к новым условиям.

У фиалки удивительной появились специальные цветки, обеспечивающие самоопыление. А цветки первого типа с яркими лепестками еще сохранились, хотя они и бесполезны для растения.

Пройдет некоторое время, эти цветки исчезнут, и уже ничто не будет напоминать, что фиалка удивительная была когда-то насекомоопыляемым растением.

Многие растения средних широт, приспосабливаясь к новым условиям жизни, стали опыляться ветром. Некоторые ученые предполагают, например, что все наши злаки — пшеница, ячмень, овес — имели в прошлом цветки с ярким околоцветником и опылялись насекомыми. Недостаток насекомых-опылителей привел к тому, что цветки этих растений упростились и превратились в невзрачные колоски, приспособленные к опылению ветром.

Каждый цветок злака имеет три тычинки и один пестик с двумя перистыми рыльцами. Снаружи цветок защищен чешуями. В сухую погоду чешуи зрелого цветка широко раскрываются, и из них показываются перистые рыльца и пыльники, висящие на длинных тычиночных нитях. Пыльники очень подвижны и раскачиваются при малейшем дуновении ветра. А перистые рыльца образуют большую поверхность для улавливания пыльцы, носящейся в воздухе.

Цветок злака — пример приспособления растения к опылению ветром.

Так растения постепенно изменяются, приспосабливаясь к постоянно изменяющимся условиям существования.

Но это происходит в естественных условиях. А как быть с культурными растениями, созданными человеком? Ведь большинство из них также нуждается в опылении насекомыми.

Рассмотрите маленькие цветки гречихи. Вы увидите, что у одних растений гречихи цветки имеют длинный пестик и короткие тычинки, у других, наоборот, — короткий пестик и длинные тычинки. Цветки первого типа дают более мелкую пыльцу, приспособленную для опыления цветков с короткими пестиками. Значит, гречиха — типичное перекрестноопыляемое растение и нуждается в насекомых-опылителях.

А вот цветок яблони. Рыльца здесь созревают на два дня раньше пыльников. Пыльца липкая и не может переноситься ветром. Насекомое, сев на цветок яблони, касается рыльца и пыльников. Пыльца пристает к телу насекомого и переносится им на рыльце другого цветка. Значит, и яблоня насекомоопыляемое растение.

А цветки подсолнечника? Ведь и они не дадут хорошего урожая семян, если на них не побывают насекомые.

Цветки подсолнечника собраны в большие сложные соцветия — корзинки. Центральная часть соцветия образована мелкими цветками, имеющими форму трубочек. В этих цветках впоследствии и развиваются семена. Цветки же, расположенные по краям соцветия, бесплодны. Они имеют венчик в виде длинного желтого языка и окружают все соцветие как бы золотистыми лучами. Эти цветки служат яркой вывеской, зазывающей насекомых.

Подсолнечник.

Мелкие плодоносящие цветки распускаются не все сразу, а последовательно, от краев соцветия к центру. Поэтому в корзинке подсолнечника всегда есть цветки разного возраста.

В середине соцветия маленькие бутончики, дальше — бутончики побольше. Потом начинается зона уже распустившихся цветков с торчащими из них темными пыльниками. Эти цветки переживают отцовский период своей жизни. Тычинки здесь слеплены друг с другом наподобие муфточки, и созревшие пыльники высыпают внутрь муфточки свою пыльцу. Там, внутри муфточки, находится пестик. Но он еще не созрел, и собственная пыльца опылить его не может. Пестик растет внутри муфточки и проталкивает пыльцу вверх. Внутри цветка в это время уже выделяется нектар. Прилетевшее за нектаром насекомое обязательно коснется пыльцы и унесет ее на своем теле.

Подальше от центра корзинки лежит зона цветков, закончивших отцовский период жизни и начавших материнский. Пестики здесь вытянулись выше пыльников, рыльца открылись. Нектар продолжает выделяться. Насекомое, побывавшее на более молодых цветках и захватившее там пыльцу, теперь, прикоснувшись к рыльцу, производит опыление.

Еще дальше от центра расположена зона более старых цветков. Пестики в них укоротились, рыльца изогнулись так, что вновь касаются пыльников собственного цветка. Выделение нектара прекращается, цветок закупоривается прижатыми друг к другу пыльниками и рыльцем. Насекомое уже не задерживается на таком цветке.

Цветки в корзинке подсолнечника в разных стадиях цветения: 1 — цветки с созревшими пыльниками; 2 — цветки с созревшими рыльцами; 3 — отцветшие цветки.

Опыление пыльцой своего цветка у подсолнечника невозможно, а опыление пыльцой с соседних цветков той же корзиночки, если и случается иногда, то не дает хороших результатов. Только при перекрестном опылении с помощью насекомых можно получить крупные, полновесные семена подсолнечника.

Подобных примеров можно привести немало. Все они говорят об одном: большинство культурных растений нуждаются в насекомых-опылителях.

Но как быть тогда с посевами гречихи, подсолнечника и других ценных растений в тех районах, где насекомых-опылителей мало или нет совсем? Значит ли это, что почвы должны пустовать в ожидании, пока там появятся насекомые-опылители или растения приспособятся к ветроопылению?

Конечно, нет! Ведь это означало бы ждать милостей от природы. И ждать неизвестно сколько времени, — быть может, сотни, а то и тысячи лет.

Можно на это возразить, что в нашей стране издавна сеяли и гречиху и подсолнечник и что об опылении их специально никто не заботился. Это, конечно, верно, но опыление в прошлом совершалось стихийно. Поля располагались вблизи населенных пунктов, где почти всегда были пасеки. На многочисленных межах, разделявших мелкие крестьянские земельные наделы, гнездились дикие насекомые-опылители: шмели, осы, одиночные пчелы. Но ведь в таких случаях и урожай насекомоопыляемых культур был неустойчивым. Он зависел от пасеки, случайно оказавшейся ближе или дальше от посева, от наличия и состава диких опылителей.

Совсем по-другому организовано опыление сельскохозяйственных культур в СССР. Советские люди не привыкли полагаться на случай. Социалистическое, плановое хозяйство требует плановой организации всех мероприятий, повышающих урожайность, а значит, и мероприятий по перекрестному опылению растений.

Раз некоторые растения не могут давать семян и плодов без определенных видов насекомых, надо заставить крылатых опылителей всюду сопровождать эти растения.

Возможно ли это? Советская наука ответила на этот вопрос утвердительно.

Ученые подсчитали, что уже в 1931 году в СССР было 17 миллионов гектаров, занятых растениями, нуждающимися в опылении насекомыми. С тех пор эта цифра значительно выросла.

Нужно было найти насекомых, способных в короткий срок удовлетворить потребность в огромном количестве опылителей.

Выбор пал на медоносных пчел. Ведь их можно быстро развести в нужном количестве и легко перебросить с места на место целыми пасеками. Только медоносные пчелы перезимовывают большими семьями и поэтому могут нести «службу» опыления уже с первых весенних дней.

В годы социалистической перестройки сельского хозяйства были созданы крупные государственные и коллективные хозяйства — совхозы, колхозы. Коллективный, творческий труд и новая советская техника позволили занять под посевы огромные земельные площади. Межи, разделявшие в прошлом поля крестьян-единоличников, и заросли сорняков были уничтожены. Но в связи с этим исчезли и места, где обычно гнездились дикие опылители. Шмелей и одиночных пчел стало меньше. И это еще больше повысило значение медоносных пчел.

Опыление сельскохозяйственных растений пчелами в Советском Союзе стало одним из обычных приемов агротехники. Колхозы и совхозы, которые пользуются этим приемом, на практике убеждаются, что он дает большую прибавку в урожае.

Летом по широким асфальтированным шоссе, по извилистым проселочным дорогам идут грузовые автомашины. В их кузовах желтые, синие, белые ульи, в ульях — пчелы.

Летом по дорогам идут автомашины. В их кузовах — ульи с пчелами.

На Северном Кавказе в специальных пчеловодных хозяйствах формируют пчелиные рои. Пчел помещают в легкие ящики-коробки. Их называют пакетами. Тысячи таких пакетов грузят на самолеты, и пчелиные семьи путешествуют в различные уголки нашей огромной страны.

Ежегодно в точно намеченный срок пакеты с пчелами доставляются на самолетах в оазисы Средней Азии. Вокруг огромных водохранилищ и оросительных каналов здесь растет самый высокоурожайный в мире хлопчатник. Ежегодно осваиваются новые земли. Поля хлопчатника, сады, бахчи и виноградники зеленеют на вчерашних залежах, на просторах целинных степей. И всюду вслед за хлопкоробами и садоводами появляются пчелы. Они перелетают с цветка на цветок, опыляют их и повышают урожайность полей и садов.

В суровом Заполярье никогда не было ни садов ни огородов. Советские ученые и практики-мичуринцы создали новые холодоустойчивые сорта плодов, овощей, ягод.

Ныне за Полярным кругом есть уже не только парники и теплицы, но сады, ягодники, огороды и даже бахчи. Для всех этих растений необходимы насекомые-опылители. В первых теплицах Заполярья цветки огурцов и помидоров приходилось опылять вручную. Это была кропотливая, трудоемкая работа.

Когда за Полярный круг впервые завезли несколько пчелиных семей, мало кто верил в успех дела. Но опыт удался. Оказалось, что в Заполярье возможно доходное пчеловодство. Лето здесь короткое, но солнце круглые сутки сияет в небе, и рабочий день пчел длится по 20 часов. Пчелы несут в ульи нектар с цветков ивы, багульника, рябины, вереска, черники, голубики.

Но главное не в этом. Маленькие крылатые помощники заполярных агрономов опыляют цветки культурных растений и повышают урожайность садов, бахчей, огородов.

Длинной, суровой осенью, когда уже сгущается мрак полярной ночи, пчелы продолжают нести «службу» опыления в теплицах, под ярким светом электрических солнц.

Под Москвой, Ленинградом, Киевом, вокруг крупных промышленных центров созданы овощные базы. Огромные стеклянные ангары теплиц, построенных по последнему слову техники, круглый год дают детским садам, больницам и предприятиям общественного питания свежие овощи. И здесь, в теплицах, всегда стоят ульи с пчелами. Направляемые разумной волей человека, насекомые опыляют цветки, облегчают труд овощеводов.

Различные сельскохозяйственные культуры цветут в разное время. Поэтому одну и ту же семью пчел можно перебрасывать по мере необходимости с участка на участок.

Попав на новое место, пчелы быстро осваиваются и развивают усиленную деятельность.

Десятки тысяч пчел выходят из улья, чтобы ознакомиться с местностью, запомнить вид своего жилища, проложить воздушные трассы.

У входа в улей появляется бдительная стража. Во все стороны высылаются пчелы-разведчицы.

Первая же пчела, прилетевшая на цветущие растения, к которым подвезена пасека, спешит набрать нектар или пыльцу. Нагрузившись добычей, пчела летит обратно.

Вернувшись в улей, удачливая разведчица также не теряет времени. Она раздает нектар молодым пчелам, которые разнесут его по медовым кладовым, а сама быстро пробирается на многолюдные улицы воскового города.

Здесь, на сотах, пчела-разведчица начинает… танцевать. Именно танцевать, потому что нет другого понятия, которое бы более точно отразило поведение этой пчелы. Быстрыми шажками, припрыгивая, пчела описывает небольшие круги на том месте сотов, где она перед тем сидела. Танцовщица постоянно меняет направление кругового движения, поворачивает то направо, то налево. Она движется то в одну, то в другую сторону, описывая круги. Пчелы, находящиеся рядом, приходят в возбужденное состояние. Они вприпрыжку следуют за танцующей пчелой, ощупывают усиками ее брюшко.

Затем танцовщица перебегает на другое место и здесь, среди других пчел, повторяет все фигуры своего «танца». Она словно бросает в толпу пчел призывный клич: «Быстрей собирайтесь! Я нашла чудесное поле. Там уже распустились цветки. Скорее! Мы будем там первыми! Мы соберем большие запасы! Скорее, скорее летим!»

Конец танцев всегда один. Танцовщица стремглав бросается к летку и мчится к обнаруженным запасам корма, увлекая за собой завербованных танцем пчел.

Фигуры «танца» пчелы-сборщицы.

Если добыча велика, пчелы-сборщицы, вернувшись в улей, также начинают танцевать и каждая «мобилизует» на работу новые отряды пчел.

Значение удивительного поведения танцующих пчел раскрыто учеными — исследователями жизни пчел.

Танцы — это своеобразный способ общения между пчелами. Танцовщицы на своем теле приносят в улей запах тех цветков, на которых они нашли много нектара или пыльцы. Руководствуясь этим запахом, пчелы, принимавшие участие в танце, летят на поиски медоносов с этим запахом.

Но ведь запах в данном случае указывает только, на каких цветках можно нагрузиться нектаром или пыльцой. А как найти эти цветки? Где они: далеко или близко, на западе или на востоке, на севере или на юге от жилища пчел?

Вот тут-то и помогает танец.

Дело в том, что танцы не всегда бывают одинаковы. Если источник корма найден не вблизи улья, а в некотором отдалении, пчела-танцовщица описывает уже не круги, а восьмерки и при этом время от времени быстро виляет из стороны в сторону брюшком.

Фигуры танца пчел имеют большое значение. Очень часто пчелы-танцовщицы виляют брюшком только тогда, когда бегут вверх по соту, в других случаях — только тогда, когда бегут вниз. Иногда пчелы виляют брюшком, совершая в танце круговые движения влево, а в других случаях — только во время кругового движения вправо. Оказалось, что фигуры «виляющего танца» зависят от местоположения обнаруженных медоносов и положения, в котором находится в данное время солнце.

Для пчел, улетающих в поле, солнце является своего рода компасом. С того времени, как пчела отправляется за добычей и до ее возвращения в улей проходит всего несколько минут. За это время положение солнца на небе заметно не изменяется. Поэтому, ориентируясь по солнцу, пчелы могут сравнительно легко найти обратную дорогу. И вот, виляя брюшком и бегая в ту или другую сторону, пчела-танцовщица как бы указывает, в каком направлении по отношению к солнцу следует лететь к источнику нектара или пыльцы.

Способность пчел быстро «мобилизоваться» и направлять к источнику взятка массу сборщиц помогает использовать их как опылителей сельскохозяйственных культур.

Пчел-опылителей направляют на поля кормовых трав, выращиваемых на семена: красного, белого, розового клеверов, экспарцета, на семенные участки капусты, брюквы, репы, турнепса и чая.

Опылительные пасеки устанавливают на полях зерновых, технических и масличных культур: гречихи, подсолнечника, горчицы, рапса, китайской редьки, сурепицы, тунгового дерева.

Пчелы опыляют плодово-ягодные, овощные и бахчевые культуры: яблони, груши, вишню, черешню, сливу, персики, малину, смородину, крыжовник, клубнику, землянику, некоторые сорта абрикосов и винограда, арбузы, дыни и огурцы.

Неутомимо перелетая с цветка на цветок, повсюду — в степях и в тайге, в самых отдаленных уголках нашей Родины, пчелы, эти крылатые агротехники, производят огромную работу по опылению растений, повышают урожайность ценнейших сельскохозяйственных культур.

И все же организовать опыление полей было не так просто, как это может показаться. Ученым пришлось преодолеть немало трудностей, разгадать загадки чрезвычайно запутанные и сложные.

Мы уже знаем, что отдельные виды насекомых приспособлены к определенным видам растений. Так и пчелы. У них есть «излюбленные» цветки, есть цветки, которые они посещают менее охотно, а есть и такие, которые пчелы не посещают вовсе. К таким «нелюбимым» пчелами цветкам относятся красный клевер, люцерна, виноград и ряд других.

Как быть в этом случае? Можно ли заставить пчел летать на цветки, на которые они в обычных условиях летают неохотно?

Можно ли управлять инстинктивной деятельностью крошечных насекомых?

Советская биологическая наука успешно решила и эту проблему.

Дрессированные пчелы

В Москве, на одной из многолюдных магистралей в центре города, на балконе многоэтажного дома стоит улей с пчелами.

Зачем здесь пчелы? Разве могут они жить среди грохота и шума большого города? Оказывается, могут. Все лето насекомые снуют по цветникам городских скверов, бульваров и парков. Всюду, где только возможно, они отыскивают драгоценные капельки нектара. А когда на улицах и бульварах зацветет липа, начинается пора богатого медосбора.

В Москве есть несколько пчеловодов-любителей, которые держат пчел. И крылатые труженицы не только обеспечивают себя кормом, но и дают иногда немало меда своим хозяевам.

Однако улей, о котором идет речь, — особенный. Он принадлежит не любителю-пчеловоду, а ученому-исследователю.

Много лет посвятил Александр Федорович Губин изучению сокровенной связи между насекомыми и цветковыми растениями. Его труды о роли медоносной пчелы как опылителя сельскохозяйственных культур и разработанные им методы уже давно стали достоянием практиков сельского хозяйства.

Но не думайте, что одинокий улей, затерянный среди каменных громад столичного города, служит материалом для исследовательской работы. Научная работа ведется не здесь, а на пасеках научных институтов, в пчеловодных хозяйствах колхозов и совхозов.

На балконе своей городской квартиры ученый проводит часы досуга. Горячо любящий свое дело, он наблюдает здесь за особенностями жизни пчелиной семьи, помещенной в непривычную для нее обстановку. Это — его отдых, это — время, когда осмысливаются наблюдения, сделанные в производственных условиях.

Профессор А. Ф. Губин один из членов дружного коллектива советских ученых, работающих в области пчеловодства. Этот коллектив ведет разностороннюю научную работу. Она охватывает как новые мичуринские методы повышения продуктивности промышленного пчеловодства, так и оригинальные пути использования пчел для опыления сельскохозяйственных растений. Мы расскажем здесь лишь об одной очень любопытной проблеме. Решение этой проблемы известно в науке под названием дрессировки пчел.

Пчелы летают сравнительно далеко. Однако радиус их полета от улья редко превышает расстояние в 5 километров. Пчелы явно предпочитают медоносы, расположенные возможно ближе к их жилищу.

Ученые установили, что на каждые 100 метров расстояния от пасеки до клевера количество пчел на цветках уменьшается в среднем на 3,7 процента. По мере удаления пасеки число пчел на клеверном поле все убывает. А когда пасека находится на расстоянии 2,7 километра, пчелы на клевер не летят совсем.

Поэтому, чтобы опылить цветки сельскохозяйственных растений, надо иметь возле них не только достаточно большую пасеку, но и расположить ее в непосредственной близости к опыляемым растениям.

И все же подвоз пчел к посевам сельскохозяйственных культур не всегда решает дело.

Во-первых, бывают годы, когда некоторые культурные растения слабо выделяют нектар. Тогда и пчелы плохо посещают их и отправляются на луга на поиски дикорастущих медоносных трав. В таких случаях обычно выкашивали луговые травы. Но это не всегда помогало. Нужно было найти способ заставить пчел летать на цветки культурных растений даже тогда, когда они выделяют мало нектара.

Во-вторых, есть такие культурные растения, цветки которых приспособлены к опылению другими видами насекомых-опылителей. Так, цветки люцерны и кориандра почти недоступны для пчел, а в цветках красного клевера нектар лежит так глубоко, что пчелы его могут достать только при обильном выделении.

Как быть с опылением таких культур? А ведь среди них есть растения, имеющие огромное значение для сельскохозяйственного производства.

При неумелом ведении сельского хозяйства, при нарушении правил агротехники плодородие почвы быстро падает. Почва истощается, она теряет запас питательных веществ, а частицы почвы размельчаются, превращаются в мелкую пыль. Такая распыленная почва не может сохранить влагу и быстро пересыхает. От дождей на поверхности распыленной почвы образуется плотная корка, не пропускающая в почву воздух. Весенние дожди вымывают из распыленной почвы питательные вещества, а летние бури уносят частицы почвы слой за слоем.

В капиталистических странах немало землевладельцев-хищников. Они думают только о том, чтобы получить побольше прибыли, заботятся только о сегодняшнем дне, будущее их не интересует. Почва в таких случаях быстро истощается, а урожайность полей постепенно падает.

Чтобы оправдать капиталистические порядки, некоторые буржуазные ученые придумали даже «теории», с помощью которых объявили истощение почвы неизбежным злом, законом природы. На самом деле таких законов природы нет и быть не может. Все дело в том, в каких руках находится земля.

В Советской стране плодородие почвы не падает, а, наоборот, ежегодно возрастает. Советские люди добились этого благодаря научно обоснованным методам ведения сельского хозяйства.

Ученые-почвоведы и агрономы установили, что в почве живет огромное количество мельчайших, видимых только в микроскоп существ — бактерий. В грамме почвы, где нет корней растений, живет 5–6 миллионов бактерий, а в грамме плодородной почвы у корней однолетних и многолетних трав их уже несколько миллиардов, то-есть больше, чем людей на всем земном шаре.

Бактерии размножаются необычайно быстро. Каждое лето в почве сменяется несколько поколений этих невидимых существ. В результате их деятельности остатки отмерших растений разлагаются, превращаются в перегной, а частицы почвы склеиваются в мелкие прочные комочки.

Такую комковатую почву ученые называют структурной. В структурную почву легко проникают и вода и воздух, необходимые растениям. Это создает хорошие условия и для развития других полезных бактерий.

Для питания растений необходим азот. Этот газ в большом количестве содержится в воздухе. Однако растения непосредственно из воздуха азот усвоить не могут.

Русский ученый М. С. Воронин в 1866 году сделал замечательное открытие. Он установил, что азот в почву попадает при помощи бактерий, способных усваивать азот из воздуха. Такие бактерии поселяются на корнях бобовых трав: клевера, люцерны, люпина и многих других. Бактерии внедряются в корни растений и образуют на них особые утолщения — клубеньки. Каждый клубенек заполнен бактериями. Они питаются за счет соков растения, а сами дают растению азот, усвоенный из воздуха. После разложения тел клубеньковых бактерий азот остается в почве и может быть использован другими, уже не бобовыми растениями.

Таким образом, между растениями и почвенными бактериями сложились отношения, основанные на взаимной помощи. Эта особенность и была использована сельскохозяйственной наукой.

Для того чтобы сохранить плодородие почвы, ее хорошо удобряют, правильно и во-время обрабатывают.

В тех же целях на полях чередуют посевы различных растений. Такое чередование называется севооборотом.

Способ обработки и удобрения почвы и виды растений для севооборотов подбираются в зависимости от местных условий, но при этом всегда имеется в виду следующее: создать благоприятную обстановку для размножения и жизнедеятельности полезных почвенных бактерий.

Там, где хорошо растут и дают большие урожаи бобовые травы, их вводят в севооборот. И это позволяет решить сразу две задачи. Бобовые травы скашивают и получают питательный зеленый корм и сено для скота, а живущие у корней и на корнях бобовых трав бактерии улучшают структуру почвы и обогащают ее азотом.

Использование замечательных свойств бобовых трав было серьезным достижением социалистического сельского хозяйства. И как каждое достижение, оно имеет свою историю.

В этой истории есть страницы, имеющие отношение к теме нашей книги.

В годы, когда колхозы и совхозы стали выращивать на своих полях многолетние травы, возникла неожиданная трудность. Быстро расширялись посевы бобовых многолетних трав, особенно красного клевера. Росла и потребность в семенах этого растения. А урожайность семян красного клевера не только не поднималась а, наоборот, с каждым годом падала. Это обстоятельство справедливо объясняли недостатком насекомых-опылителей.

Цветок клевера дает семена только в том случае, если он будет опылен пыльцой с другого куста клевера. Но так как цветки у клевера закрытые, а пыльца липкая, ветер не может произвести перекрестное опыление.

Красный клевер всегда опылялся шмелями, но посевы клевера быстро росли, и шмелей оказалось недостаточно. Надо было найти им замену. Взоры агрономов обратились к медоносным пчелам. Но как заставить пчел летать на цветки красного клевера, которые они всегда посещали неохотно?

Красный клевер.

Перед наукой и практикой встала задача, имеющая общегосударственное значение. Задача эта была решена благодаря глубокому изучению жизни медоносных пчел.

В прошлом сложную жизнь пчелиной семьи, целесообразное поведение пчел объясняли неправильно. Пчелам приписывали сознательность действий, наделяли их разумом.

Но так было только потому, что наука еще недостаточно хорошо знала природу инстинктов, лежащих в основе поведения насекомых.

Часто говорят о «трудолюбивых» пчелах, о «самоотверженных» сторожах, охраняющих улей, о «добродушных» трутнях, о цветках «любимых» и «нелюбимых» пчелами. Некоторые из этих определений, употребляемых по отношению к людям, использованы и в этой книге. Но это только условное перенесение обычных понятий на мир насекомых. Ими можно пользоваться только так, как это делал Жан Фабр, когда описывал жизнь насекомых. Он пользовался человеческими понятиями для того, чтобы более точно определить характер действий насекомых, а вовсе не их смысл. И как бы ни было удивительно поведение насекомого, смысл этого поведения не имеет ничего общего с разумным поведением человека.

«Пчела постройкой своих восковых ячеек посрамляет некоторых людей — архитекторов, но и самый плохой архитектор от наилучшей пчелы отличается тем, что прежде чем построить ячейку из воска, он построил ее в своей голове». Эти слова принадлежат Карлу Марксу. Они изумительно точно и ясно отражают непроходимую пропасть, разделяющую инстинкт животного и разум человека.

Совершая любой поступок, человек заранее знает, что он будет делать. Поэтому он может разумно изменять свое поведение в зависимости от обстановки. Разумные поступки человека всегда целесообразны.

Но не всякий целесообразный поступок обязательно разумен.

Только что родившийся теленок бежит к матери и присасывается к соскам.

Цыпленок, выйдя из яйца и обсохнув, сразу же начинает клевать корм.

Едва прозревший котенок бросится на мышь даже в том случае, если он никогда раньше не видел не только мышей, но и других кошек, которые охотились за мышами.

Все это целесообразные поступки. Однако они основаны не на разуме, а на слепом, врожденном инстинкте.

Так и с насекомыми. В основе их поведения, как бы оно сложно ни было, лежит инстинкт. Он приобретается в процессе тысячелетнего приспособления насекомых к условиям жизни и передается по наследству из поколения в поколение.

Достаточно поставить несколько самых простых опытов, чтобы убедиться, что целесообразность инстинкта условна и ограничена узкими рамками.

Вспомним, как целесообразно ведут себя личинки жуков-усачей и ос-рогохвостов, когда они прокладывают кратчайший путь к выходу из недр древесного ствола. Челюсти у рогохвостов так сильны и прочны, что насекомые способны прогрызть даже лист свинца, если таким листом обить древесный ствол.

Попробуем поверх свинцового листа наклеить один на другой десять листов плотной бумаги. Насекомое прогрызет их легко и быстро.

А теперь изменим постановку опыта. Вместо свинца и десяти листов бумаги накроем место выхода насекомого только бумажным пакетиком, сделанным из одного листика тонкой бумаги. Посмотрим, что произойдет.

Рогохвост прогрызет толстый слой древесины, выйдет наружу и окажется под бумажным колпачком. Что насекомое будет делать дальше? Оно погибнет от голода под бумажным колпаком, даже не попытавшись сделать отверстие в тонкой бумаге.

Как объяснить такое несуразное поведение?

Бесчисленные поколения рогохвостов прогрызали себе выход в древесине. Они делали это только один раз в жизни и передавали это «умение» по наследству своим потомкам. Оказавшись в необычных условиях, рогохвост уже не может примениться к ним. Он способен прогрызть только одно отверстие. И если перед ним будет свинцовый лист, он прогрызет и его. Перед новым же препятствием — листом бумаги — насекомое становится в тупик. Второе отверстие оно прогрызть уже неспособно. Для этого нужен разум. А его-то у рогохвоста и нет.

Вспомним осу-одинера. Оса роет в земле норку, откладывает туда яичко, а затем приносит в норку несколько парализованных жуков. Когда оса улетит за очередной добычей, проделайте следующее: уберите из норки принесенную осой добычу и яичко.

Как будет вести себя насекомое? Одинер как ни в чем не бывало будет продолжать таскать добычу в пустую норку. Он принесет столько пищи, сколько необходимо для прокормления личинки, тщательно закроет вход в норку и после этого улетит. Как видим, и здесь инстинкт оказывается беспомощным перед изменившимися условиями.

Известно, что медоносные пчелы безошибочно находят свое жилище с расстояния в несколько километров. Но попробуем днем, когда большинство лётных пчел отправилось в поле, изменить местоположение улья. Отнесем его в сторону всего на несколько метров. Что произойдет? Прилетающие с добычей пчелы уже не смогут найти своего жилища и массой соберутся на прежнем месте.

Действуя инстинктивно, пчелы способны все же приобретать некоторые навыки. Если и в данном случае применить слова, определяющие поведение людей, можно было бы сказать, что пчелы могут кое-чему «научиться». Но они, оказывается, могут и «забыть» то, чему «научились».

Когда молодая пчела впервые вылетает в поле, она инстинктивно делает все необходимое для того, чтобы собрать нектар или пыльцу. И все же она первое время работает неуверенно и медленно. Только постепенно пчела приобретает необходимые навыки, и тогда работа идет быстрей.

Молодые пчелы, увлекаемые разведчицей-танцовщицей, летят к источнику корма. Если разведчица мобилизовала их на сбор нектара с цветка липы, то пчелы летят на липу и приобретают навык сбора нектара с липы. В дальнейшем они посещают цветки только этого растения.

Что же произойдет, если цветки липы вдруг прекратят выделять нектар? Все пчелы, приобревшие навык собирать корм только на этом растении, будут теперь отсиживаться в улье без дела. Если липа отцвела и совсем прекратила выделение нектара, то пчелы через некоторое время «отвыкнут», «разучатся» собирать нектар на липе. Увлеченные разведчицей, они полетят на другие медоносы и приобретут новые навыки.

В дальнейшем было установлено, что пчелы способны приобретать навыки сбора нектара не с одного, а одновременно с нескольких медоносов. Поэтому «вынужденные простои» в семье пчел в действительности бывают весьма незначительными.

Все это стало ясным не сразу. Потребовались годы упорного труда, сотни и тысячи глубоко продуманных опытов. Зато результат был поразительным. Оказалось, что, используя ограниченность собирательного инстинкта пчел, человек может управлять их полетом.

Первые опыты были проведены в годы, когда социалистическая перестройка сельского хозяйства в нашей стране только начиналась.

С каждым годом росла потребность в семенах красного клевера. И молодой агроном Губин настойчиво искал, верных способов повышения урожайности семян клевера.

Для того чтобы получить семена, нужны были насекомые-опылители. Недалеко от клеверного поля была пасека. Но это были обычные северные пчелы, которые, как тогда считалось, не годились для опыления клеверных цветков.

Нектар в цветках клевера запрятан глубоко в трубочке венчика, его могут доставать только шмели и пчелы с длинными хоботками. Самые длиннохоботные пчелы — это кавказские. Их хоботок почти на миллиметр длиннее, чем хоботок северных пчел. Поэтому существовало убеждение, что только кавказские пчелы могут помочь в опылении клевера.

Нектарники красного клевера образуют полукольцо, расположенное между тычиночной трубкой и завязью.

Кавказских пчел стали перевозить в среднюю полосу нашей страны. Пасеки с такими пчелами размещались у клеверных полей.

Хотя хоботок у кавказских пчел действительно длиннее, они, как и пчелы других пород, неохотно летали на клевер. Но так как другого выхода, казалось, не было, десятки ученых и практиков продолжали опыты с этими пчелами. Неделями и месяцами подсчитывали число пчел, посетивших клеверные цветки. Измеряли хоботок у пчел из разных семей, учитывали каждую десятую и сотую миллиметра. Мечтали о том, чтобы путем отбора вывести из кавказских пчел новую породу, с язычком еще более длинным.

По такому общепринятому пути шел вначале и агроном Губин. С нетерпением ждал он прибытия кавказских пчел.

Кавказские пчелы прибыли, их поселили в новых ульях и разместили вблизи цветущего клеверного поля, окутанного тонким ароматом нектара. Но крылатые переселенцы, которых ждали с таким нетерпением, по каким-то причинам совсем не хотели лететь на цветки клевера.

Других медоносов вблизи не было, и пчелы отсиживались в ульях. Как только на пасеке появлялся пчеловод с дымарем, масса пчел вылетала из улья, привлеченная запахом дыма.

Пчелы тучей летали за пчеловодом. Они стремились захватить мед в чужом улье, когда пчеловод откроет его для осмотра. Так продолжалось долго. Каждый раз пчелы вылетали, как только улавливали запах дыма. Этот запах стал для них условным сигналом: можно забрать мед в открытом улье.

Что же происходило тем временем на клеверном участке? Там, к удивлению агронома, стали все в большем количестве появляться северные короткохоботные пчелы с соседней пасеки. С большими усилиями старались они добраться до нектара в цветках клевера.

Что все это значит? Почему на клевере работали северные пчелы, а кавказские, для которых добыть нектар было много легче, не делали этого?

Как видно, дело не только в длине хоботка, но и в поведении пчел, в их навыках, приобретаемых в процессе жизни насекомых.

Осенью был отмечен еще один замечательный факт. Когда у северных пчел стали отбирать излишки меда, оказалось, что в одних ульях преобладает гречишный мед, а в других липовый. Между тем ульи стояли рядом и пчелы с одинаковым успехом могли летать как на гречиху, так и на липу. Стало очевидно, что пчелы способны приобретать навыки на сбор нектара с определенных растений.

А раз так, не может ли человек активно вмешаться и изменить инстинктивное поведение пчел? Ведь тогда можно было бы прививать им навыки сбора нектара с определенных растений по желанию человека.

Но как подойти к решению этого вопроса? Путь, по которому должен был пойти исследователь, подсказывало учение великого русского физиолога Ивана Петровича Павлова. Поведение животных может изменяться под влиянием условий жизни. Под воздействием внешней среды животное может приобретать новые навыки и утрачивать старые. Это было доказано Павловым на многочисленных опытах и внушало уверенность в успехе.

Дрессированные пчелы на клеверном поле.

Но уверенность в успехе — еще не успех. Для того чтобы научиться управлять лётной деятельностью пчел, надо было идти еще не проторенной дорогой.

Один опыт ставили за другим. Изучение жизни пчелиной семьи продолжалось. По крупицам накапливались знания, суммировался опыт и открытия других ученых.

Однажды в неурожайный год нектара было так мало, что пчелы не смогли собрать себе запасов на зиму. Чтобы спасти пчел, решили подкормить их сиропом. Подкормку раздавали только в вечерние часы. Делали так для того, чтобы предупредить нападение пчел из других ульев.

Все прошло хорошо. Но результаты были совсем неожиданные. Через несколько минут из всех ульев, куда был дан сироп, стали вылетать сотни пчел. А ведь это происходило в сумерки, когда пчелы из ульев не вылетают. Нужно было понять, что произошло в ульях после раздачи сиропа.

А происходило там вот что. Первые же пчелы, нашедшие в улье кормушку с сиропом, поспешили нагрузиться кормом. Затем они бросились на соты, чтобы танцами сообщить о своей находке. Пчелы, окружавшие танцовщиц и увлеченные их танцем, вылетели из улья на поиски сиропа, принесенного танцовщицами.

Так был сделан еще один вывод: подкармливая пчел в улье, можно заставить их вылетать на поиски корма.

План дальнейшей работы был ясен. Его подсказали сами пчелы. Ведь они мобилизуются танцовщицами, взявшими корм внутри улья, точно так же, как это бывает с танцовщицами, нашедшими нектар в поле. При этом пчелы не только бегут к кормушке с сиропом, но ищут этот сироп и вне улья.

Значит, если пчел подкормить сиропом с запахом определенных цветков, пчелы должны полететь на поиски цветков с этим запахом.

Первый опыт сделали на сиропе с запахом сирени. Выбор был неслучаен. Сирень пчелы не посещают совсем. Было ясно, что если удастся направить пчел на цветки сирени, то заставить их летать на другие растения будет куда легче.

Ранним утром в ульи были поставлены кормушки с душистым сиропом. Дальше все произошло так, как и предполагалось. Первые пчелы, взявшие корм, начали мобилизационные танцы в улье. Пчелы-сборщицы вылетели на поиски цветков с запахом сирени и весь день деятельно летали на цветущие кусты этого растения.

Так многолетние исследования увенчались успехом. Теперь можно было этот успех использовать для решения основной задачи — опыления цветков красного клевера.

Метод дрессировки на клевер проверяли в производственных условиях различных районов.

Во всех случаях пчелы полетели на клеверные поля и опыляли цветки, хотя и не могли добыть в этих цветках нектара. Но ведь в данном случае человека интересовал не мед, а семена клевера.

Когда подвели итоги, оказалось, что при дрессировке пчел посещение ими клевера повышается в десять-двадцать раз, а урожай семян увеличивается в два-три раза.

Это значит, что если раньше для опыления клеверного поля размером до 50 гектаров надо было подвезти большую пасеку в 100–200 ульев, то теперь было достаточно только 10–20 ульев. Если при отсутствии пчел, но при наличии диких опылителей урожай клеверных семян редко превышал 50 килограммов с гектара, а при подвозе большой пасеки — 150 килограммов, то при дрессировке пчел можно получать уже по 200 и даже 500 килограммов семян с гектара.