Во время общения с пчелами удается наблюдать их неожиданное поведение, казалось бы, происходящее самым случайным образом. При фотографировании пчел цифровым фотоаппаратом с близкого расстояния пчелы с агрессией начинают жалить руки фотографа (по наблюдениям И.Ю.Верещаки). Пчеловода, стоящего сбоку от улья и подносящего трубку мобильного телефона к уху, на которую идет звонок вызова, пчела жалит в ухо. Эти примеры не единичны и указывают, что электромагнитное излучение отрицательно воздействует на пчел, вызывая в них агрессивность.
Также любое изменение магнитного поля Земли (МПЗ) сопровождается появлением электромагнитных сил, воздействующих на магнетиты, расположенные в передней части брюшка, грудке и голове пчелы. Магнетиты под действием этих сил воздействуют на нервные рецепторы пчелы. Привычное, естественное состояние пчел меняется, что вызывает дискомфорт, раздражение, а также агрессивность.
В случае значительных изменений МПЗ в районе нахождения пчел, что особенно характерно перед землетрясением, они покидают эту местность. Такое поведение продиктовано инстинктом самосохранения в экстремальных условиях.
Цифровые фотоаппараты, создающие электромагнитный фон при фотографировании и находящиеся рядом с пчелами, вызывают аналогичную реакцию. Пчелы воспринимают такие приборы как источник опасности, что становится причиной агрессивности и атаки. В еще худшем положении находятся пчелы, если пасека расположена вблизи высоковольтной линии передачи (десятки и сотни тысяч вольт).
Современные радиоэлектронные устройства излучают электромагнитные волны различной интенсивности и длины и оказывают отрицательное воздействие на пчел в разной степени. Человек при этом не воспринимает эти излучения, совершенно другое дело акустический диапазон частот.
Опытный пчеловод, общаясь ежедневно с пчелами, визуально определяет состояние пчелиной семьи и воспринимает отдельные звуковые колебания акустического диапазона, сопутствующие наблюдаемому состоянию. К сожалению, составляющие акустических сигналов спектра частот имеют разную амплитуду, неодинаковые интервалы следования и в полной мере не могут быть различимы человеческим ухом. Расширение диапазона восприятия возможно при использовании приборов, регистрирующих изменения частоты звуковых колебаний при смене физиологического состояния пчел.
По этим сигналам, не тревожа пчел, можно проводить анализ физиологического состояния семьи в зимнее и летнее время и выявить во время зимовки в экстремальных ситуациях голод в семье, болезнь, беспокойство от мышей и при возможности принять адекватные меры для восстановления нормальной жизнедеятельности пчел или произвести более раннюю выставку пчел. Прогнозирование перехода пчел в роевое состояние и времени выхода роя в весенне-летний период позволит дополнительно получить десятки и сотни килограммов меда отдельно взятым пчеловодом и расширить пасеку. Пчелы как наиболее рационально организованное социальное сообщество занимают определенную природную нишу в акустическом диапазоне частот. Изменение поведения пчел сопровождается сменой звуковой частоты.
Особо следует выделить период сильного медосбора, когда пчелы летают, как стрелы, при подлете к улью не садятся, а шлепаются на прилетную доску, и вылет пчелиного роя, приводящий в возбужденное состояние все пчелиные семьи пасеки.
Звуки, издаваемые пчелами в это время, отличаются более высокой частотой и похожи на звон. Они оказывают на человека сильное, благоприятное воздействие и подтверждают легенду о Бахусе – боге вина, который, путешествуя с товарищами по горам, услышал очаровавший его звон, издаваемый пчелами. Он собрал их вместе, поместил в дупло дерева, за что пчелы отблагодарили его медом, а люди в знак благодарности получили удивительный веселящий напиток – медовуху.
Дальнейшее изучение поведения пчелиной семьи неразрывно связано с выделением спектра звуковых частот в различных возможных физиологических состояниях пчелы. Важным моментом является отождествление каждой спектральной составляющей тому или иному физиологическому состоянию.
В данной статье нами сделана попытка обобщить наиболее интересные результаты исследования акустического диапазона частот, присущих пчелиной семье. Измерения проводили в жаркие безветренные дни с максимальной дневной температурой (в условиях не самых благоприятных для пчел) при хорошем медосборе.
В качестве измерительного прибора использовали отечественный цифровой интегрирующий анализатор спектра «Тритон» (рис. 1), разработанный и изготовленный московской фирмой ООО «Центр безопасности информации ’’МАСКОМ’’» в 2008 г. и предназначенный для проведения акустических и вибрационных измерений частот в диапазоне 11,2…22 400 Гц. Погрешность измерений частоты составляет –5…+5 Гц.
Микрофон устанавливали в улей под холстиком между рамками, а также на расстоянии 30 см от летка. В качестве объекта основных измерений выбрали сильную семью. Выделили данные, полученные за 2 дня: 1) 28.06.09 г., время 14 ч, температура t=31°C, основной источник медосбора – сурепка; 2) 18.07.09 г., время 18 ч 30 мин, t=29°C, основной источник медосбора – подсолнечник.
Результаты измерений в виде отдельных спектральных составляющих с наибольшими амплитудами А представлены в таблице и на рисунке 2 в относительных единицах. Для повышения точности построения и удобства пользования графиком по оси абсцисс дополнительно показана логарифмическая шкала. Следует отметить, что амплитуды сигналов на этих частотах при визуальном наблюдении в реальном масштабе времени постоянно меняются в диапазоне примерно 3…5% от их максимального значения. Эти изменения являются следствием меняющегося числа вылетающих и прилетающих в улей пчел.
Ввиду жаркой погоды происходит интенсивная вентиляция улья пчелами на частоте колебаний крылышек порядка 50 Гц. При этом спектральная составляющая шума при вентиляции имеет максимальную амплитуду из всей полосы частот, равную 0,95.
При повторном измерении через три недели с уменьшением температуры воздуха до 29°C амплитуда спектральной составляющей шума при вентиляции уменьшилась до величины 0,92. Эти данные подтверждают, что износ крылышек пчел при такой интенсивной круглосуточной вентиляции — одна из основных причин их непродолжительной жизни в период медосбора.
Максимальная интенсивность спектральных составляющих (см. рис. 2) находится в полосе частот 100…630 Гц (без учета частоты вентиляции).
Спектральные составляющие на частотах 16 и 20 Гц наблюдались при облете молодой пчелы. Пчелы в первый вылет летают спокойно, медленно, около передней стенки и вокруг улья, стараясь визуально запомнить свой родной дом и местоположение пасеки.
Соответствие каждой спектральной составляющей в полосе наблюдаемых частот 100…630 Гц конкретному поведению пчел нами не определено. Можно предположить, что интенсивные танцы пчел, связанные с большим поступлением нектара в улей, максимальная яйцекладка матки, внезапная потеря матки (ее отсутствие) вследствие неосторожной работы пчеловода, появление в улье вредителей (к примеру, мыши, шершня, золотистой бронзовки), пчелиное воровство, появление физической угрозы существованию семьи и так далее будут иметь спектральную составляющую определенной частоты в спектре.
В процессе измерения в первый день наблюдалась спектральная составляющая на частоте выше 1000 Гц с амплитудой, равной 0,75. В ходе анализа первоначально не было определено соответствие наблюдаемой спектральной составляющей какому-либо физиологическому состоянию семьи, так как ее частота значительно отличалась от полосы основного спектра частот (100…630 Гц) в сторону увеличения. Наличие подобной частоты в спектре не наблюдалось в остальных семьях.
Через неделю после проведения измерений было замечено, что исследуемая ранее семья отроилась (день и время роения неизвестны). Факт неожиданного роения явился основанием предположить, что была измерена спектральная составляющая частоты роевого состояния семьи.
Перед проведением эксперимента получение спектральной составляющей роевой частоты не планировалось, то есть произошло случайным образом.
Прослушивание в дальнейшем звукового сигнала, соответствующего измеренной частоте, показало, что он тождествен частоте звона в акустическом диапазоне частот. Легенда о Бахусе – боге вина становится более правдоподобной.
Конкретную величину выделенной частоты не публикуем по той лишь причине, что имеем единичное наблюдение и об истинности соответствия измеренной величины частоте роения говорить преждевременно.
Для продолжения исследований в будущем и подтверждения истинности найденной частоты следует провести ряд измерений во время роевого состояния пчел или преднамеренного введения пчелиных семей в роевое состояние путем ограничения пространства для их развития.
Таким образом, в ходе исследований был выделен основной акустический спектр частот жизнедеятельности пчелиной семьи в летний период во время интенсивного поступления нектара в улей.
Анализ спектральных составляющих частот позволяет сделать вывод о том, что все события, происходящие в пчелиной семье, сопровождаются акустическими сигналами. Отдельно взятому физиологическому состоянию присущ свой индивидуальный акустический сигнал.
Эти сигналы в акустическом диапазоне не могут быть идентифицированы человеком без специальных приборов. Решение проблемы отождествления отдельных частот соответствующему физиологическому состоянию пчел требует более детальной разработки данного вопроса и проведения многочисленных наблюдений.
Нами выявлено, что нежелательно в летнее время выставлять пасеку на открытом месте, на солнцепеке, если имеется другая альтернатива. Это связано с интенсивной вентиляцией улья пчелами и, как следствие, с преждевременным износом крылышек и снижением продолжительности их жизни. Следует отметить, что в вентиляции участвует значительное количество особей, что увеличивает потерю пчел.
Изучение акустического диапазона частот, характеризующих поведение пчел в течение всего года, существенно обогатит наши знания как в научном, так и в практическом направлении. И пусть эти знания послужат во благо пчел и людей.
Е.К.КИЧИГИН, И.В.ГОНЧАРОВ
г. Воронеж
Приводятся результаты исследования акустического спектра физиологического состояния пчелиной семьи в период медосбора. Определена полоса частот, в которой наблюдается максимальная интенсивность спектральных составляющих. Идентификация спектральных составляющих для выделенной полосы звуковых частот, присущей пчелиной семье, даст возможность проводить анализ физиологического состояния пчел без вмешательства пчеловода и прогнозировать роевое состояние.
Ключевые слова: спектр акустических сигналов, амплитуда спектральных составляющих, полоса частот с максимальной интенсивностью спектральных составляющих.
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
