Восковое кружево пчелиных сотов не перестает восхищать своим совершенством.
Уже в известном древнерусском «Шесто-дневе» (XI в.) отмечается, что Эвклид учился геометрии у пчел. Обидно, что об этом не упомянул Людвиг Армбрустер в своей «Истории проблемы пчелиной ячейки», начав библиографию ссылкой на Кеплера, который описал шестиугольную призму ячейки и ее ромбододекаэдрическое основание. Измерениями углов в ромбах основания ячеи много занимался Сваммердам и первым заметил, что все углы внешнего шестиугольника ячеи равны, тогда как углы в ромбах, образующих основания, лишь сходны.
Полагая, что однообразие сходных углов могло иметь связь с экономией пространства, Рене Реомюр, автор многотомных «Мемуаров, имеющих служить естественной истории насекомых», обратился к математику Кенигу с просьбой сделать следующее вычисление: дан шестисторонний сосуд, оканчивающийся тремя ромбовидными плоскостями; спрашивается: каков должен быть тупой угол при основании ячейки сота медоносной пчелы, если ячея строилась с расчетом вместить определенное количество меда при наименьшей затрате воска?
Кениг произвел вычисления и нашел, что искомый угол равен 109°26’. Когда Маральди со всей возможной точностью измерил углы ромбов в ячеях, построенных пчелами, то нашел, что тупой угол равен 109°28’. Разница в две минуты возникла не по вине пчел, а вследствие ошибки в логарифмических таблицах, которыми пользовался Кениг.
Ч.Дарвин признает, что пчела, сооружая соты, на практике «предвосхитила открытия глубоких математиков», решила труднейшую математическую задачу задолго до того, как Кениг впервые нашел «способ необходимого вычисления».
Но всего чудеснее в пчелином соте и ячеях не конструкция их, восхищающая математиков, строителей и инженеров, а организация строительного процесса, в который вовлечены сотни пчел, причем в одной только закладке основания каждой ячеи принимают участие многие десятки строительниц.
Именно эта сторона строительного процесса представляет особо острый интерес. Улей, полный пчел, мы имеем основания рассматривать как некую систему из достаточно большого числа элементов. Лист вощины — подобие перфокарты — пчелы принимают за побуждающий к действию сигнал.
Видный французский специалист Эдмон Альфандери в конце прошлого века описал наблюдаемые им очень редкие, но все же не исключительные случаи сооружения пчелиных сотов не сверху вниз, а наоборот, снизу вверх. В связи с этим он заметил, что пчелы превзошли и архитекторов, и строителей, так как оказались способны вести сооружение как сверху вниз, так и снизу вверх, что нам кажется интересным, потому что так строим и мы...
Десятки миллионов лет действия естественного отбора отшлифовали конструкцию сотов, их шестигранность, пирамиду из трех ромбов в основании, параллельность стенок шестигранника, чуть наклонную ось всей ячеи к основанию, что не дает меду вытекать...
В статье об алгоритме, включенной в «Маленькую энциклопедию о большой кибернетике», В.Пекелис пишет: «Если решаемую задачу можно сравнить с замком, то алгоритм ее решения — это ключ, открывающий замок». А можно ли открыть замок кривым ключом? Именно этот вопрос поставил перед собой зубной техник М.Дегуз — страстный любитель пчел, владелец небольшой опытной пасеки в пригороде Брюсселя и председатель брюссельского общества пчеловодов.
Он не первый пытался изменить повадку пчел, вынудить отступить от строительных стандартов. В монографии доктора Роже Даршена описана целая серия опытов — проверок устойчивости строительного инстинкта пчел: прикрепленную перпендикулярно к двум рядом висящим сотовым рамкам полоску вощины пчелы, принимаясь оттягивать ячейки, ставили новый пласт «на место» параллельно другим; когда тонкую стальную иглу вгоняли в самый центр основания, так что она становилась как бы осью ячеи, пчелы разгрызали дно и с неописуемыми трудами удаляли ее.
Последний тест мы тоже провели в остекленном улье и вправе засвидетельствовать: происходящее под стеклом неожиданно.
Пчелы стягиваются к игле, как лейкоциты к болезнетворному началу в организме. Заполненные медом противолежащие ячеи распечатываются, освобождаются от содержащегося в них запаса и заполняются пчелами, подрывающими дно ячейки, пронзенное острием иглы.
Через какое-то время противоположный ее конец — перфорированное ушко — теряет устойчивость, и тут пчелы, окружавшие вход в закрытую иглой ячею, набрасываются на конец иглы. То одной, то двум сразу удается сомкнуть жвалы сквозь ушко. Другие проникают в глубь ячейки. Можно полагать, что они хватают жвалами металлическое тело иглы. Вскоре оно появляется из ячеи, и вот игла вытащена уже настолько, что начинает упираться в плексигласовую стенку улья и совершенно исчезает под телами пчел. Наконец, словно подчиняясь поступившему откуда-то приказу, пчелы успокаиваются и постепенно рассредоточиваются, сливаясь с массой обитателей гнезда.
Игла лежит теперь на дне улейка, и вокруг нее снова собираются пчелы, хватающие стальную нить жвалами, находятся и такие, которые делают попытку всадить в нее жало. Число пчел вокруг иглы на гладчайшем и чистом полу улейка все растет; одни тянут ее в разные стороны, другие словно метут крыльями пол, подгоняя толпу пчел к летку, куда толчками медленно, неверно, но в конечном счете правильно приближается воткнутая 25 ч назад в дно ячеи игла. И вот конец ее уже за краем летка, и вот уже она катится по наклонной плоскости прилетной доски и какая-то слишком усердная, не успевшая разжать жвалы, сомкнутые в ушке, пчела вертится вместе с ней, кубарем падает на плитку под прилетной доской.
А что же с ячейками, которые пришлось разрушить? Поврежденные участки уже с двух сторон покрыты плотным слоем строительных гирлянд и реставрируются. Назавтра и следа не остается от того, что здесь произошло. Справившись с решением незнакомой, невиданной задачи, пчелы вернули свой дом в исходное состояние.
И еще одно испытание. Готовый сот разрезан по вертикали надвое, и обе части раздвинуты на расстояние шириной в половину ячейки. Обычным ремонтом, стандартной реставрацией в этом случае ничего не решить. Пчелы связывают разделенные части сота, накладывая на разрыв наспех набросанный восковой шов, рубец из колонки неправильных ячеек различных размеров. И едва эта часть работы завершена, они тут же приступают к капитальному ремонту, по многу раз перестраивая шов, вновь и вновь разрушая и восстанавливая не вписывающиеся в стандартные габариты ячеи. Шрам не зарубцовывается по-настоящему, но не прекращаются и попытки строительниц привести его к норме.
И только в одном варианте опыта удалось поставить население улья в тупик. Даршен стал предлагать пчелам квадратики сотов, составленные из искусственно смонтированных ячей; он пересаживал срезанные раскаленным лезвием бритвы восковые призматические шестигранники более крупных трутневых ячей на дно ячей рабочих пчел, а на основания трутневых ячей укреплял шестигранные призмы ячей рабочих пчел. С такими сотами пчелы никак не могли справиться, им не удавалось превратить их в объемные. Вместо ячей из-под лапок строительниц выходили бесформенные восковые уродцы, запечатанные со всех сторон полости, куда ни одна пчела и не пыталась проникнуть... «Очевидно, дну принадлежит самая важная роль,— писал, обсуждая итоги опытов Даршена, профессор Реми Шовен, редактор пятитомного "Трактата о пчеле". — Очевидно, именно по дну регулируется все: пчелы весьма чувствительны к малейшим его отклонениям».
Подготовлено по материалам
И.ХАЛИФМАНА, Е.ВАСИЛЬЕВОЙ
(ж-л «Наука и жизнь»)
Адрес редакции журнала "Пчеловодство":
