Ячейки, которые расположены рядом лишь с одной куколочной ячейкой, заняты в течение 10 % любого времени наблюдения; те же ячейки, что граничат с тремя запечатанными, заняты пчелами-обогревателями до 70 % времени (рис. 8.20).

В меде большая часть энергии, происходящей из высокоэнергетических связей в сахаре растительного нектара, преобразуется в тепло (рис. 8.21). Это не обычная неизбежная потеря, которая сопровождает преобразование и перенос энергии, – в данном случае мед задействуется в обмене веществ со специальной целью высвобождения тепловой энергии.

Какова же фундаментальная причина этих огромных вложений сил и времени, которым подчинено так много сторон биологии пчел?

Можно рассмотреть два возможных объяснения высокой температуры расплодного гнезда медоносных пчел.

• Первое предположение. По окончании зимы высокая температура расплодного гнезда позволяет пчелам быстро включиться в работу весной и воспользоваться ресурсами рано цветущих растений, опередив своих конкурентов. Согласно этой гипотезе, чем выше температура расплода, тем меньше время развития и тем быстрее колония увеличит свою численность. Тем не менее в любой колонии в сезон размножения молодые пчелы появляются непрерывно и потому не следуют друг за другом настоящими поколениями. Следовательно, независимо от того, потребуется ли отдельной пчеле на один или два дня больше или меньше времени для развития, ситуация остается той же в плане непрерывно пополняемой численности во всех колониях. По сравнению с температурой расплодного гнезда в 35 °C температура расплодного гнезда в 32 °C, при которой получаются совершенно нормальные пчелы, позволила бы значительно сэкономить энергию. Так почему же температура расплодного гнезда такая высокая?

Рис. 8.21 Нельзя описывать цветы как кормовые участки пчел, а сбор нектара – как заготовку пищи. Их следует расценивать как источники энергии, а сбор взятка – как накопление энергии для улья. Изготовление меда в гнезде – это очистка сырья

• Время развития матки – самое короткое. Ее стадия куколки длится в среднем пять дней по сравнению с 10–13 днями у рабочей особи. Будет ли тогда температура маточной ячейки значительно выше, чем у рабочих пчел? Вовсе нет. Измерения показали, что температура маточной ячейки находится на уровне 35 °C, поддерживаемая пчелами, которые группируются вокруг нее.

• Существует положительная корреляция между продолжительностью развития и температурой куколок; это явление можно показать для всех насекомых, и оно имеет биохимическую основу. Однако, как уже объяснялось выше, этот аспект вряд ли станет движущей силой для эволюции обогревающего поведения.

• Второе предположение, касающееся использования нагревательной способности пчел, более убедительно, особенно в зонах умеренного климата: медоносные пчелы изначально появились в тропиках и эволюционировали, когда расплодные гнезда находились в условиях высокой и постоянной температуры. Преадаптированные благодаря усовершенствованной системе обогрева, они были хорошо подготовлены к вторжению в умеренные широты с их суровыми зимами. Здесь им удается удерживать температуру внешних слоев тесного зимнего клуба от падения ниже 10 °C – температурной границы, ниже которой пчелы больше не могут двигаться. Поэтому под защитой зимнего клуба может раньше появиться новый расплод.

Второе предположение не отвечает на вопрос о том, почему температура расплодного гнезда на стадии куколки так точно регулировалась уже в тропиках. Если контролировать температуру куколок в тех местах, то охлаждение создаст больше проблем, чем обогрев. Тропические пчелы в своем жарком климате требуют меньше энергии, что означает меньшее количество меда и запасов.

Описанное ниже исследование свойств медоносных пчел, которые развивались на стадии куколки при разных температурах, дало понимание важности общественного обогрева у медоносных пчел.

Перед манипуляцией температурой куколок необходимо определить температурный режим, который оказывает воздействие на куколок в нетронутом расплодном гнезде.

Крохотные термопары, установленные в запечатанные ячейки без повреждения куколок, дали три интересных результата.

• Фактические температуры куколок в естественном расплодном гнезде постоянно держатся в определенном диапазоне, однако во многих ячейках слегка колеблются вокруг среднего значения. Продолжительность отдельных плавных изменений составляет от 30 минут до часа. Амплитуда изменений может составлять до 1 °C в любом направлении относительно среднего значения.

• Средняя температура куколок со временем остается постоянной для каждой отдельной куколки, за которой проводилось наблюдение.

• Средние температуры различных куколок варьируются от 33 до 36 °C.

• Направление изменения температуры в процессе медленных колебаний неодинаково для всех куколок, как в случае, если бы температура всего расплодного гнезда менялась как у единого неделимого целого. Температура отдельно взятой куколки может подниматься, в то время как у куколки в расположенной рядом ячейке она будет падать.

Подведем итог. Куколки рабочих особей медоносных пчел (рис. 8.22) получают от пчел-обогревателей индивидуальную и различную «персональную» тепловую обработку.

Рис. 8.22 Куколки в своих ячейках лежат на спине в идеальном порядке

Рис. 8.23 В принципе, каждая из медоносных пчел способна выполнять любую работу, которую можно наблюдать в улье. Однако качество работы и частота выполнения задач весьма сильно отличаются для разных особей. Специалисты привлекаются, когда нужно проветрить улей, чтобы загустел мед, испарилась вода для охлаждения или освежился воздух гнезда, в котором высока концентрация углекислого газа

Рис. 8.24 Сбор пыльцы ведут главным образом пчелы, специализирующиеся на этой задаче. Всего лишь около 5 % сборщиц приносят в улей и пыльцу и нектар

Рис. 8.25 Пчелы-сторожа не позволяют особям из других колоний и всем прочим пришельцам пройти в гнездо и будут преследовать любых чужаков, которые пробрались мимо них внутрь гнезда

Рис. 8.26 Возводя соты, пчелы образуют живые цепочки, функция которых неизвестна

Приводят ли эти различия в обработке к каким-либо последствиям для получающихся в итоге пчел?

Стадия куколки медоносных пчел длится около девяти дней для рабочих особей, около десяти дней – для трутней и около шести – для матки. В это время пчела превращается из личинки во взрослую особь. В процессе метаморфоза определяются основные характеристики взрослой пчелы. Они типичны для насекомых и отклоняются от общей исходной формы меньше, чем это бывает у многих насекомых, которые адаптировались к особым экологическим нишам.

Пластичность поведения – это отличительная особенность, которая стоит первой в списке у пчел. В течение своей жизни рабочие пчелы последовательно выполняют серию разных задач, зависящих от их возраста. Список задач, которые пчелы выполняют в непотревоженной колонии, очень длинный. Если расставить их в порядке возникновения, это будет чистка ячеек, запечатывание расплода, уход за расплодом, работа в свите матки, получение нектара, производство меда, уборка мусора, упаковка пыльцы, постройка сотов, вентиляция, охрана входа и сбор взятка. Исследования в области поведения, использующие технологию, способную сконцентрировать внимание на отдельных особях пчел, расширили список, включив в него пчел-обогревателей и пчел-заправщиков, ответственных за обеспечение подпитки энергией пчел-обогревателей (рис. 8.23, 8.24, 8.25, 8.26).