Услышав внешние звуки высокой интенсивности (>120 дБ), издаваемые в районе улья, пчелы прекращают передвигаться по сотам. На звуки ударов по улью сторожевые пчелы выкучиваются из летка, некоторые из них взлетают, а часть пчел в гнезде воспринимает эти звуки как сигнал тревоги и начинает набирать в зобики мед.

Интересную реакцию на звуковые раздражители проявляют пчелы в ходе зимовки. Пчелы, зимующие в тишине омшаника, сарая или другого помещения, а также на улице, очень остро реагируют на любые внезапные звуки повышением своей активности. Однако если тревожащие звуки с момента постановки семей на зимовку будут периодически повторяться, то пчелы адаптируются к этим раздражителям и перестают на них реагировать. Есть сведения о том, что пчелы могут нормально перезимовать под железнодорожным мостом, по которому постоянно ходили поезда, рядом с автомобильной дорогой с интенсивным движением и т. п.

К ультразвуковым частотам относятся звуковые колебания на частотах более 20 кГц, которые человеческое ухо не воспринимает. Скорее всего, также не воспринимают ультразвуки и пчелы, но эти звуки могут оказывать воздействие на пчел как на физический объект.

Природные ультразвуки издаются сильным ветром, шумом моря. Излучают ультразвуки также летучие мыши и некоторые насекомые, но интенсивность всех этих звуков чрезвычайно мала, и поэтому они на пчел никак не влияют.

Сами медоносные пчелы генерируют УЗ-излучение на частотах 20–22 кГц. Это излучение особенно интенсивно при роении и при нахождении или оставлении пищевой приманки (Л. Бергман, 1957). Есть предположение, что пчелы генерируют ультразвук за счет вихревых потоков при движении крыльев. Считается, что ультразвук не имеет для пчел сигнального значения, то есть является сопутствующим фактором.

В процессе деятельности человека отдельные устройства, которые он использует, могут излучать ультразвуки. Так, например, работающие деревообрабатывающий станок, дрель, вентилятор испускают ультразвуки. Причем интенсивность этого ультразвука будет тем больше, чем выше скорость вращения роторов указанных устройств.

А какое влияние оказывает ультразвук на живые организмы, в том числе на человека и на пчелу?

При воздействии ультразвука на живой организм составляющие его частицы совершают интенсивные колебательные движения с большими ускорениями. При этом на расстояниях, равных половине длины звуковой волны, в облучаемой среде могут возникать разности давлений от нескольких единиц до десятков атмосфер. Это вызывает механическое, тепловое и физико-химическое воздействие на биологические объекты.

При малых интенсивностях (до 2–3 Вт/см² на частотах 105–106 Гц) колебания частиц живого организма производят своеобразный микромассаж тканевых элементов, способствующий лучшему обмену веществ — улучшению снабжения кровью и лимфой. Повышение интенсивности ультразвука может привести к возникновению кавитации — «закипанию» жидких субстанций организма (крови, лимфы) и разрушению тканей.

Всякое звукопоглощающее тело (пчела в том числе), облученное ультразвуковым полем, заметно нагревается. При этом наиболее сильно нагреваются наружные покровы тела. В зависимости от интенсивности ультразвукового поля и длительности его воздействия нагрев может составлять от единиц до нескольких десятков градусов.

Применение малых интенсивностей ультразвукового излучения (до 2 Вт/см²) обычно вызывает совокупное (механическое и тепловое) положительное воздействие на человеческий организм. Многие, вероятно, помнят посещения физиотерапевтического кабинета для проведения ультразвуковых процедур. Однако воздействие на пчел подобной процедуры может вызвать противоположный эффект. В ультразвуковом поле частотой 20 кГц при интенсивности 1–3 Вт/см² быстро погибают небольшие животные и всевозможные насекомые, в том числе и пчелы. Причиной их смерти в этом случае является чрезмерное нагревание тела (Л. Бергман, 1957).

Другие источники указывают, что ультразвуковые излучения с интенсивностью 1 Вт/см² в непрерывном режиме или 0,05 Вт/см² в импульсном (2 мс) режиме вызывают сокращение продолжительности жизни взрослых пчел на 3 и 22 % соответственно (О. Ф. Гробов и др., 1987). Облучение печатного расплода непрерывным ультразвуковым полем с интенсивностью 1 Вт/см² при длительности воздействия 10 и 20 минут приводит к гибели 2 и 31 % куколок пчел соответственно (И. А. Акимов, 1968).

Однако следует сказать, что те бытовые устройства, о которых мы говорили выше и которые непроизвольно излучают ультразвуки, имеют чрезвычайно малую интенсивность излучения, в лучшем случае десятые доли Вт/см². К тому же интенсивность ультразвукового поля резко уменьшается при распространении в воздухе — каждый метр пути уменьшает интенсивность ультразвукового поля в десятки раз.

При непосредственном контактном воздействии электричества на пчел слабая их реакция в виде небольшого возбуждения начинается при напряжении в несколько вольт. При дальнейшем увеличении напряжения подвижность и возбуждение пчел возрастают, а затем при потенциале выше 20 В пчелы начинают жалить электроды (пластины), к которым подведено напряжение. Подобное свойство пчел используется при отборе яда, когда в улей вставляется специальная ядоприемная рамка, на электроды которой подается напряжение 20–50 В импульсной формы. Чаще всего продолжительность электрического импульса находится в пределах от 1 до 5 с, а паузы — 2–10 с. При непосредственном воздействии на пчел такого напряжения на протяжении 30–40 минут пчелы выделяют максимальное количество яда.

А как воздействует на жизнедеятельность пчел такая стимуляция электрическим напряжением? И. А. Левченко в своих опытах установил, что электростимуляция во время отбора яда снижает летную активность пчел-сборщиц. Это проявляется в уменьшении числа вылетающих из улья пчел. Особенно заметно это явление в семьях, которые располагаются в условиях ограниченного простора теплиц, оранжерей. Механизм снижения летной деятельности сборщиц состоит в том, что под влиянием стрессовой ситуации в улье, вызванной отбором яда, пчелы-приемщицы перестают отбирать корм у пчел-сборщиц, которые по этой причине прекращают свою летную деятельность.

Разрабатывая любую конструкцию улья, человек подсознательно пытается решить дилемму: создать такую конструкцию улья, которая в максимально возможной мере была бы приспособлена к биологическим потребностям пчелы, и при этом сделать улей удобным для работы с ним. Однако в конструктивных решениях далеко не всегда первое и второе требования соблюдаются одинаково хорошо. Чаще всего бывает так, что удобная для человека конструкция является «неудобной» для пчел. Например, улей-лежак очень удобен для работы пчеловода, но он не соответствует потребностям пчел, поскольку развитие гнезда в горизонтальной плоскости («в ширину») является неестественным для пчел.

Для начала рассмотрим, как влияет форма (размер) и объем улья на жизнедеятельность пчелиной семьи.

Все упомянутые показатели (характеристики) улья в известной степени взаимосвязаны и взаимообусловлены, однако в наибольшей степени пчелы реагируют не на размеры или форму улья, а на его объем.

К недостатку жилого объема или к его избытку пчелы в разные периоды своей жизни относятся по-разному. Так, сразу после весенней выставки плотное пчелиное гнездо в небольшом ульевом объеме обеспечивает хорошие условия для замены зимней пчелы и начала наращивания силы семьи. Однако хорошо известно, что если в дальнейшем пчеловод своевременно не увеличит объем улья, то с большой долей вероятности можно предположить вхождение семьи в роевое состояние.