Текст книги "КУДА? и КАК?"

Автор книги: Игорь Акимушкин

Дети солнца

Опять Мнемозина

юди уже давно близко знакомы с пчёлами. Еще троглодиты скрашивали несладкую жизнь свою мёдом диких пчел. Но многие тайны этих удивительных насекомых не были нам ведомы до самых последних дней.

Тем, что мы знаем теперь о вкусах и чувствах пчел, о методах их навигации и средствах общения друг с другом, о хореографическом языке маленьких граждан большой общины, мы обязаны трудолюбию и изобретательности одного австрийского исследователя. Имя его Карл Фриш. Более пятидесяти лет жизни посвятил он изучению медоносной пчелы, и результаты упорного труда превзошли все ожидания. О том, каким пчела видит мир, как она в нем ориентируется, мы теперь знаем больше, чем о чувствах многих других животных, более близких нам по крови. Мы знаем, например, что многокрасочный подсолнечный мир выглядит для пчелы жёлто-сине-зелёно-ультрафиолетовым. Даже красный цвет, которым так богата природа, пчела не различает. Почему же тогда она садится на красные цветы? Розы, например, или маки. Потому, что красные цветы отражают много ультрафиолетовых лучей, к которым пчелы очень чувствительны. Какого цвета эти лучи, мы не можем сказать, так как никогда их не видим. Глаз наш слеп к ним с рождения. Только некоторые приборы доказывают, что ультрафиолетовые лучи действительно существуют.

Мы знаем также, что квадрат пчела едва ли отличает от круга и треугольника: в геометрии она не сильна. Зато крест отлично выделяет среди других фигур, поскольку похож он на цветок, а от цветов ведь зависит вся жизнь улья. Вообще фигуры с изрезанными очертаниями, с более мелким и контрастным рисунком пчела замечает сразу. Массивные и геометрически правильные формы почти не привлекают ее внимание.

Итак, пчела, улетающая из улья на поиски сладкой пищи, достаточно хорошо оснащена всевозможными органами, чтобы поскорее найти эту пищу и не заблудиться на обратном пути. Зрение ее приспособлено наилучшим образом замечать предметы, которые размером, формой своей и раскраской похожи на цветы. Тонкое обоняние помогает пчеле лучше ориентироваться на лугу, а превосходная память снова приведет ее туда, где растения дарят обильное угощение. У пчел память едва ли хуже, чем у ос-наездников.

Покидая улей или цветы, богатые нектаром, пчела и в том и в другом случае совершает ориентировочный полет над местностью, чтобы лучше ее изучить. Форму же и окраску самих цветов пчела запоминает, когда приближается к ним, а не когда улетает. Доказывает это следующий опыт.

Соорудим из куска стекла и четырех камешков небольшой столик. Положим под него один под другим два разноцветных листа бумаги: сверху синий, снизу желтый. Поставим на столик блюдце с сахарным сиропом и будем ждать пчел.

Как только прилетит первая из них и начнет сосать сироп, верхнюю, синюю бумагу выдернем из-под столика – под блюдцем останется только желтая. Пчела насытится и, сделав круг над «столовой», полетит в улей. Пока летает она, положим оба листа бумаги рядом под стеклом и над каждым из них поставим по блюдцу, но без сиропа. Пчела вернется и сядет без колебаний на синюю бумагу и на ней станет искать сироп. Желтую оставит без внимания. А ведь когда пила она сироп и улетала, под ней желтая была бумага! Лишь садилась пчела на синюю. Значит, садясь, и запомнила, как выглядит сахарница.

Покидая улей, пчела запоминает его местоположение. Вертикальными кругами летает некоторое время перед летком, повернувшись головой к нему. Если в ее отсутствие передвинем улей, то, вернувшись, пчела будет искать его там, где он стоял прежде. Если же его просто повернем летком в другую сторону, пчела опустится на стенку улья, обращенную туда, где леток был раньше. Станет бегать по этой стенке. Потом лишь, повернув за угол, найдет дверь своего дома.

Пчелы подобно наездникам запоминают ориентиры и на пути от улья к медоносам. Однажды сделали такой опыт. На заброшенном аэродроме поставили улей, а вокруг соорудили искусственный пейзаж. Когда пчелы к нему привыкли, ту часть «ландшафта», вдоль которой они летали к кормушкам, передвинули в сторону, не нарушая, однако, прежнего соотношения предметов. Пчелы полетели новой, ложной дорогой: вдоль тех же ориентиров, к которым привыкли. Но поскольку теперь они уводили их в сторону, то в конце этой дороги пчелы заблудились.

Затем вот что сделали. Блюдце с сахарным сиропом поставили на некотором расстоянии перед летком. Пчелы к нему привыкли. Тогда блюдце перенесли немного в сторону – вправо от улья. Пчелы, насосавшись сиропа, полетели от кормушки сначала прямо, в том же направлении, как и прежде. Пролетели приблизительно такое же расстояние, которое раньше разделяло улей и блюдце, стали искать там дом, выписывая в воздухе круги и пируэты.

Даже когда блюдце переносили за улей (а прежде оно стояло перед ульем), они летели старым курсом и только удалялись от улья. Видно, в этих случаях срабатывала механическая память: насекомые привыкли летать от кормушек в определенном направлении и на определенную дистанцию. Запомнили и то и другое и механически следовали привычке, не сверяясь с показаниями своего компаса. Но когда уже чувствовали, что заблудились, то, полетав кругами в конце заученной дистанции, вдруг прямиком и без колебаний устремлялись к улью и быстро его находили.

Вот это и поразительно! Кроме хорошей памяти есть, значит, у пчел какое-то чуждое нам чувство, которое в нужную минуту безошибочно наводит их на цель. Одно время думали, что в таких случаях пчелы ориентируются по наиболее заметным приметам близкого к горизонту ландшафта. Но в 1949 году Карл Фриш доказал, что пчелы находят указатели курса не на горизонте, а на небосводе. Если есть на небе хотя бы маленький просвет в тучах и даже если его совсем не будет, пчелы все равно знают, где солнце, а по нему, по солнцу, найдут дорогу домой. Открытие это положило начало серии блестящих исследований, раскрывших многие тайны навигации животных. Но прежде мы должны, хоть в двух словах, поговорить о том, что такое поляризованный свет, ибо благодаря ему пчелы не блуждают в дебрях трав и лесов.

Танцы на сотах

Давно уже физики установили, что свет представляет собой определенный вид электромагнитного излучения. Световые волны колеблются не в одной какой-нибудь плоскости, а в бесчисленном множестве взаимопересекающихся плоскостей. Линией их пересечения служит направление луча. Когда солнечный свет отражается от блестящей поверхности, от воды, скажем, или зеркала, значительная часть световых волн начинает колебаться лишь в одной какой-нибудь плоскости. Свет, как говорят, поляризуется. Процент поляризованного света зависит от величины угла между падающим лучом и отражающей его поверхностью.

Солнечный свет поляризуется и когда пробивается сквозь мельчайшие частички веществ, парящие в атмосфере (некоторые облака тоже действуют как поляризаторы). В различных частях неба, на разном расстоянии от солнца, процент поляризованного света неодинаков. Когда солнце перемещается, эти разнородные поля поляризации следуют за ним, сохраняя свое взаимное расположение по отношению к солнцу.

Небо для глаз, которые видят поляризованный свет, покрыто как бы пятнами разной световой интенсивности. Запомнив их порядок, всегда можно узнать, в какой стороне неба солнце, даже если самого солнца не видно. По маленькому просвету в тучах глаза-поляроиды могут определять страны света: где юг, где север, где восток, а где запад.

Мы, к сожалению (или к счастью?), никаких пятен на небе не видим. Глаза наши на такое не способны, если только не вооружены они специальными очками или приборами-поляроидами. Принцип действия поляроидов очень прост: как узкая щель, пропускают они только те световые волны, которые колеблются в плоскости, параллельной этой щели.

У пчел же другие глаза: они отбирают из световых лучей, рассеянных в поднебесье, только поляризованные в определенных плоскостях. Поэтому даже в пасмурный день пчелы знают, за каким облаком прячется солнце. Для них это очень важно. Ведь пчелы ориентируются по солнцу.

Есть ли на свете образованный человек, который не слышал бы о танцах пчел? Пчелы «танцуют» в ульях, сообщая определенными фигурами своих «па» о богатых находках – о цветах, полных сладкого нектара. Другие насекомые в улье, глядя на эти танцы, получают исчерпывающую информацию о местоположении медоносов и летят к ним.

Танцы бывают двух видов: круговые и виляющие (не считая вихревого, который побуждает рой к вылету из улья).

Когда пчела найдёт поблизости от дома – метрах так не более чем в ста – цветы, богатые нектаром, то, прилетев в улей, «танцует» на сотах: бегает кругами. Круг налево, потом разворот и круг направо. Земляки ее окружают, возбужденно следуют за ней, обнюхивают, касаясь брюшка усиками.

На языке пчел круговой танец означает: «Нашла много пищи поблизости от улья». Где нашла, в какой стороне и на каком расстоянии – это танец умалчивает. Дополнительным разъяснением к нему служит лишь запах цветов, унесенный на брюшке, поэтому пчелы и обнюхивают разведчицу. Затем вылетают из улья и ищут во всех направлениях невдалеке от него цветы с запахом, который принесла она с собой в улей. Найти дорогу помогают и воздушные трассы запахов, о которых уже была речь.

Более полную информацию о результатах разведки представляет виляющий танец. Назван он так потому, что пчелы, исполняя его, виляют из стороны в сторону брюшком. Не все время виляют, а только когда бегут по прямой линии, соединяющей два полукольца восьмерки: фигура этого танца напоминает восьмерку. Чем больше взмахов брюшком, тем ближе медоносы. Если нектар найден в шести километрах от улья, то пчела, сообщая о нем, вильнет брюшком восемь раз в секунду. А если виляний будет двадцать, то лететь за взятком надо около километра. Темп танца тоже имеет значение.

Если пчела, танцуя, за пятнадцать секунд описывает в ту и другую сторону девять-десять полных кругов, пища в ста метрах от улья. Если полных циклов (за то же время) семь, речь идет о расстоянии двести метров. Четыре с половиной круга соответствуют одному километру, а два – шести километрам.

Встречный ветер замедляет темп танца, а попутный, наоборот, ускоряет его. Расстояние до цели пчелы определяют ценой усилий, которые они затрачивают, чтобы добраться до нее. Когда приходится им лететь против сильного ветра, то, вернувшись в улей, танцем своим они рассказывают о расстоянии больше действительного. И наоборот, когда до медоносов можно добраться с резвым попутным ветерком, дистанция, указанная в этом случае, будет меньше действительной.

Недавно доктор Эш из Мюнхена, ученик Карла Фриша, установил, что пчелы, исполняющие виляющий танец, передают также дополнительную информацию о расстоянии до медоносов и жужжанием своих крыльев. Эти сигналы «напоминают трескотню велосипедного мотора». Если «мотор» гудит примерно полсекунды, то до цветов, богатых нектаром, двести метров. И чем громче его трескотня, тем выше качество найденной пищи.

Теперь пора сказать, как пчелы информируют друг друга о направлении, ведущем к цели. Случается, что танцуют они у летка, на горизонтальной поверхности. Тогда прямолинейная часть виляющего танца, линия, соединяющая два полукруга восьмерки, всегда обращена в сторону найденной пищи. Танцующая пчела по прямой всегда бежит туда, куда надо лететь. Пчелы, окружающие танцовщицу, запоминают угол между направлением на цель, показанным у летка, и солнцем на небе и летят за взятком, сохраняя этот угол.

Это когда пчелы танцуют под открытым небом, видя солнце над головой или хотя бы маленькое пятнышко голубого небосвода. Ну а в улье, в полной темноте, как указывают они необходимый для правильной ориентировки солнечный угол?

Очень остроумный нашла природа выход из этого затруднительного положения. В улье, где солнца не видно, его условно заменила сила, действующая и в темноте, – притяжение земли! Гравитационный вектор символизирует как бы стрелку компаса, направленную с юга на север.

Если пчела, танцуя, бежит по соту в прямолинейной части танца головой вниз, значит, за пищей нужно лететь в сторону, противоположную солнцу. Когда бежит, виляя брюшком, головой вверх, цель там, где солнце. Если прямая танца отклоняется от направления силы тяжести под тем или иным углом, полет должен быть направлен под таким же углом по отношению к солнцу.

В одном из опытов пчелам приходилось летать за взятком вокруг высокого горного отрога, преодолеть который прямым перелетом они не могли. Путь был окольный, но в танце пчелы указывали прямое направление – от улья через хребет к цветам с нектаром. Непонятно, как насекомые, смотревшие на танец, могли понять, что лететь в данном случае надо не прямой дорогой, указанной в танце, а вокруг хребта.

Установлено, что высоту цели над землей пчелы своими танцами указать не могут. Кормушки с сиропом привязывали к макушке радиомачты, прямо под ней стоял улей. Пчелы– разведчицы вскоре нашли сахар на мачте, но рассказать о своей находке другим пчелам им не удалось. Они танцевали и так и этак, во всех направлениях бегали виляющей походкой, но несвязная эта «речь» только вводила в заблуждение их соотечественниц.

Теперь известно, что муравьи подобно пчелам тоже видят поляризованный свет, падающий с небосвода, и умеют ориентироваться по нему.

Но у них нет столь сложной системы передачи информации, как пчелиные танцы. По-видимому, для всех животных, именуемых зоологами членистоногими, поляризованный свет служит маяком. И похоже, что ни одно другое нечленистоногое животное (то есть не насекомое, не рак) такими способностями не обладает.

Сложные, или фасеточные, глаза, которыми наделены все взрослые членистоногие (и никто больше), наверное, и есть те оптические «сепараторы», отделяющие свет поляризованный от неполяризованного<sup>[41]41
  Правда, у гусениц соснового шелкопряда нет сложных глаз, но тем не менее, путешествуя в поисках пищи, они ориентируются по небу, расписанному пятнами поляризованного света. Это доказано.


[Закрыть]</sup>. Просеивая солнечные лучи, они рисуют в воображении насекомого картину пятнистого неба, где каждое пятно – ориентир.

Сложный глаз составлен из сотен мелких глазков – омматидиев<sup>[42]42
  Каждый омматидии представляет собой по существу отдельный глазок. Он имеет свою сетчатку, свой хрусталик и под ним прозрачный конус, который вместе с хрусталиком образует светопреломляющий аппарат глазка. Сложные глаза есть только у членистоногих.


[Закрыть]</sup>. Карл Фриш сконструировал прибор, копирующий в грубой форме природную модель поляроида, которую представляют собой омматидии. Опыты с этим прибором убедили ученого, что сложный глаз насекомого действительно фильтрует поляризованные лучи.

Голубиная почта

 
При наступлении дня седьмого
Вынес голубя и отпустил я;
Отправившись, голубь назад вернулся:
Места не нашел, прилетел обратно.
Вынес ласточку и отпустил я;
Отправившись, ласточка назад вернулась.
 

Нет, не о Ное идет речь, хотя почти теми же словами и то же сказано в Библии. Не из Библии тот стих, – это рассказ Утнапишти.

Гильгамешу, «все видавшему», поведал он о днях потопа и о спасении своем на ковчеге. А Гильгамеш, силач и герой, был царем «огражденного Урука», древнейшего из древнейших на земле городов. «Все видавший» жил и умер пять тысяч лет назад на берегах Евфрата, чуть пониже того места, где позднее вознес к небу свои богатырские стены чудо света город Вавилон.

Поэму о Гильгамеше еще в младенчестве своем сложили люди, когда едва только научились кое-как ковать медь и лить олово и серебро, когда бронзовые стали делать мотыги и топоры, но не выкинули еще и каменных. Поэма получилась у них качеством выше, чем топоры: тысячелетия не состарили. Позднее жрецы, составлявшие Библию, приписали все подвиги шумера Утнапишти праведному Ною, но это чистейший плагиат!

В стихе, которым начинается эта глава, говорится о первом в мире (документально датированном, конечно) испытании навигационных способностей птиц: «отправившись, голубь назад вернулся». Пять тысяч лет назад люди уже знали, что голуби и ласточки отлично умеют ориентироваться и всегда находят свой дом, как бы далеко ни улетали от него.

Как только люди догадались об этих их способностях, сейчас же стали птиц ловить и обучать несложной науке почтарей. На островах Тихого океана дрессируют для этой цели фрегатов – большекрылых морских птиц.

Римлянин Плиний Старший, бравый кавалерийский полковник (в таком чине, если перевести его на современный язык, закончил он службу), прославил свое имя не на полях сражений, а в трудном деле популяризации зоологии. Он писал о Цецине из Вольтера, большом любителе конских бегов. Когда отправлялся тот на ристалища, то «имел обыкновение брать с собой ласточек, пойманных под крышами домов своих друзей». Если его лошади получали призы, он красил птиц в условленный цвет, означавший победу, «очень хорошо зная, что каждая вскоре вернется в свое гнездо».

А еще совсем недавно один француз рекламировал своих ласточек, предлагая воспользоваться их услугами.

Но голуби, несомненно, более подходящие для почтовых сообщений птицы. Они неприхотливы, хорошо размножаются в неволе, летают быстро и достаточно сильны, чтобы переносить небольшие эпистолы.

Голубиная почта имеет почтенную историю. Египтяне, древние греки и римляне посылали голубей с сообщениями. Но и в наше время, несмотря на новейшие средства связи, миллионы голубей несут почтовую службу.

В одной лишь Англии больше миллиона таких голубей. Пятая их часть, «призванная» в армию, приняла активное участие в минувшей мировой войне: с ними было передано немало разных сообщений.

Агентство Рейтер, которое еще в середине прошлого века пересылало письма с почтовыми голубями, в 1962 году, испробовав искусственные спутники, вновь обратилось за помощью к голубям. Они оказались наиболее быстрым и удобным средством для передачи коротких информаций через районы больших городов, на улицах которых постоянные пробки задерживают движение.

В последние годы многих любителей привлекают спортивные состязания голубей, начало которым было положено еще в 1825 году в Бельгии. В состязаниях главное для птицы – вернуться домой возможно быстрее, и часто лишь последние секунды многочасового полета приносят лучшим голубям победу.

Голубей выпускают обычно всегда в определенном направлении от дома, на одном из этапов какого-нибудь традиционного маршрута. Знатокам этого спорта хорошо известно, что быстрее и увереннее возвращаются по маршруту те птицы, которые уже не раз по нему летали.

В этом главный смысл обучения почтовых голубей. Сначала птиц выпускают недалеко от дома. Потом это расстояние все увеличивают. Обучение должно помочь птице изучить все ориентиры на маршруте и направить ее полет вдоль узкого коридора хорошо знакомой местности.

И вот заключительный курс науки: голубя увозят за сотни миль от конечных звеньев изученного им по частям маршрута. Поднявшись в воздух, он не должен видеть привычных ориентиров, но птица быстро их находит и летит к дому уже по знакомой трассе. В США есть гоночные маршруты протяженностью в тысячи километров и есть тысячи голубей, которые отлично «вызубрили» каждый их километр.

Может быть, тоже память?

Вопрос этот вполне уместно задать, после того как мы познакомились с основными правилами обучения почтовых голубей. Безусловно, память играет свою роль, помогая птице по знакомым ориентирам быстрее находить дом, а в ближайших его окрестностях это, по-видимому, единственный способ отыскивания гнезда. Но в общей системе ориентировочных рефлексов память имеет лишь вспомогательное значение. О том говорят многие наблюдения и опыты, хотя голубеводы и некоторые орнитологи нередко высказывают мнение, с этим несогласное.

Исследователь Мэтьюз путем несложных опытов установил, например, что голуби, обученные возвращаться по определенной трассе, иногда сворачивают с нее и летят домой прямой, более короткой, хотя и незнакомой, дорогой. Когда навязанный экспериментаторами маршрут слишком отклоняется от прямого пути, голуби легко отказываются от услуг памяти и прибегают к помощи какого-то другого неведомого чувства, которое более точно наводит их на цель.

Наконец, давно уже известно, что голуби и другие птицы без труда находят свой дом, если даже завезти их в страны, им совершенно незнакомые. Иногда всю дорогу их крутили на патефонном диске или везли под наркозом, чтобы исключить влияние так называемого кинестического чувства, которое, согласно одной из гипотез, дает птицам возможность механически запоминать все повороты экипажа, которым доставляют их к месту выпуска. (Так что им стоит будто бы лишь раскрутить катушку своих воспоминаний в обратную сторону и привести в соответствие с ними свои крылья, как дорога тотчас будет найдена.) Но птицы после наркоза и патефонной карусели так же хорошо ориентировались в незнакомых странах.

Классическим стал опыт с вертишейкой. Ее поймали на гнезде в районе Берлина. Надели на лапку кольцо и отвезли на самолете в Салоники, за 1600 километров. Через десять дней она опять «вертела шейкой» у своего гнезда в Берлине!

Еще более поразителен трансатлантический перелет английских олуш.

Пару этих морских птиц поймали на берегу Уэльса (они здесь гнездятся, а зимовать улетают в Южную Америку) и отправили на самолете в Бостон, по ту сторону Атлантического океана: за пять с половиной тысяч километров от гнезда!

16 июня 1952 года в час ночи уставшая птица тяжело опустилась около своей норы в окрестностях Скокхольмской орнитологической станции в Уэльсе. Она перелетела океан и нашла на маленькой скале большого острова свое гнездо через двенадцать с половиной суток после старта на американской земле. Лодка с почтой, извещавшей, что птица отпущена (ее компаньон погиб при перевозке), опоздала на десять часов.

Подобных опытов проделано теперь очень много и с самыми различными птицами: крачками, чайками, стрижами, ласточками, скворцами, варакушками, горихвостками, сорокопутами, воронами, утками, лысухами, ястребами, аистами. Испытали более тридцати четырех видов всевозможных птиц.

Все они более или менее успешно находили дорогу домой из местностей, им незнакомых. Ясно, что хорошая память тут уж ничем не могла им помочь. Так что же помогало?