Пчелиные ароматы

Доктор биологических наук В. К. ECЬНОВ

Выработкой пчелиных ароматов занимается так называемая железа Насонова. Она имеется у рабочих пчел и матки между 5-м и 6-м сегментами брюшка. Когда возникает необходимость, рабочие пчелы поднимают вверх брюшко и выпячивают железу, которая тут же выделяет секрет. Обычно пчелы поступают так, если опустились на источник пищи, не обладающей запахом. После химической маркировки эту «кормушку» не облетят стороной другие добытчицы нектара и пыльцы. Пользуются железой пчелы и тогда, когда заняты доставкой воды в улей; они оставляют метку, скажем, на берегу ручья или на бортике кружки.

В пахучей метке внушительный букет веществ: гераниол, цитраль, гераниевая и неролиевая кислоты, но сильнее всего приманивают помощников цис- и транс-изомеры цитраля. Соединения, выделяемые железой Насонова, есть и в нектаре и пыльце цветочных растений, которые посещают пчелы. Значит, и пища влияет на структуру феромонов. Скорее всего, именно этим следует объяснять явление «флорспециализации» — предпочтение, отдаваемое пчелами разных популяций тем или иным видам растений, хотя рядом с ними благоухают растения множества других видов. Такая привязанность, такое излюбленное меню — следствие длительной сопряженной эволюции пчел и растений. Для процветания, скажем, вот этой пчелиной семьи непременно требуется липа, а вот той — какой-нибудь цветок, вернее, нужен некий набор медоносных растений. Ведь когда излюбленный корм недоступен, физиологические процессы в пчелиной семье отклоняются от оптимума, жизнеспособность семьи угасает.

Пахучие вещества железы Насонова служат путеводной звездой и для пчел, сопровождающих матку во время роения. Правда, они пользуются и выделениями ее мандибулярных желез, которые входят в комплекс пахучих веществ, привлекающих трутней к матке в брачный период.

Судьба роя и переселяющейся семьи всецело зависит от матки. Если она потеряется при перелете, вся семья вскоре погибнет. Пчелам летящего роя пахучие вещества позволяют следить за маткой. Об этом свидетельствует то, что они не могут найти матку, заключенную в стеклянную пробирку, но сразу же находят ее в продырявленной металлической коробке со свободным доступом воздуха.

Пока шла речь лишь о привлекающих ароматах, а ведь есть и отпугивающие, так называемые репелленты. Выделяет их ядовитая железа пчел. Вероятно, среди ее репеллентов есть изоамилацетат: точнее пока не скажешь — пчелы еще плохо изучены. Есть основания полагать, что мандибулярные железы рабочих пчел тоже содержат репелленты. Во всяком случае, они, согласно некоторым наблюдениям, отпугивали рабочих пчел из других семей.

Обонятельные хеморецепторы пчел чутко реагируют на пахучие вещества, молекулы которых витают в воздухе, а вкусовые или контактные сообщают о веществах, растворенных в воде. Запах пчелы улавливают с помощью усиков-антенн. Об этом свидетельствуют электрофизиологические и поведенческие эксперименты. При последовательной ампутации члеников пчелиных антенн выяснили, что наиболее чувствительны хеморецепторы на шестом, седьмом и восьмом члениках.

Пчелы великолепно разбираются в запахах: в опытах Е. Вейреши (1971) пчелы из 1816 предъявленных парных сочетаний пахучих веществ различили 95,5%. Главную работу при этом выполняют так называемые плакоидные сенсиллы — овальные пористые пластинки-углубления диаметром 12—14 мкм. У рабочих пчел на каждой антенне от 3600 до 6000 таких сенсилл, у маток меньше — около 3000. А вот на усах трутня их прямо-таки колоссальное количество — на каждой антенне примерно по 30 тысяч плакоидных сенсилл. Так что в пчелиной семье ароматы лучше всего улавливают трутни.

Часто утверждают, что обоняние у пчел куда сильнее, чем у человека. Но это верно лишь для некоторых пахучих веществ. Например, масляную кислоту человек ощущает в концентрации на два порядка ниже, чем пчелы, а с запахом эвгенола дело обстоит ровно наоборот.

Вкусовые же рецепторы пчел и вовсе хвалить не стоит — они рассчитаны, в основном, на то, чтобы контролировать пригодность нектара и воды. Зато можно сказать, что у пчел не один язык, а несколько — вкусовые рецепторы обосновались не только на ротовых частях (лабиальные пальцы), но и на лапках и усах. Горькие и кислые вещества пчелам не нравятся и вызывают у них отрицательную реакцию — бегство. А приманивают их сахароза, глюкоза, мальтоза, фруктоза, трегалоза, мелецитоза, фукоза, а-метил-глюкозид и инозит. Правда, привлекательность этих веществ неодинакова. Например, глюкоза действует сильнее, чем фукоза, а фукоза превосходит галактозу.

И вот что любопытно: лабиальные (ротовые) рецепторы пчел мало чувствительны к углеводам. Пороговая концентрация сахара для них лежит на уровне 0,062—0,125 М, это гораздо выше, чем нужно, чтобы сладость почувствовали усики. Антенны, или усики, реагируют на раствор сахарозы, концентрация которого чуть ли не в сто раз меньше. Объясняют это тем, что пчелы привыкли пить концентрированные растворы сахаров: вытянув хоботок, они всасывают в себя высококалорийный углеводный корм. Не надо упускать из виду и то, что пороговая концентрация одних и тех же сахаров меняется в десятки раз в зависимости от физиологического состояния пчел. У голодных насекомых при прочих равных условиях вкусовые пороги куда ниже, чем у сытых.

Мы уже сравнивали обоняние пчел и человека. А как разнятся наши и их вкусы? Точно ответить на этот вопрос еще нельзя, ибо известны еще не все детали. Например, пчела начинает отличать дистиллированную воду от раствора хлористого натрия при его концентрации в 0,24 М.

А язык человека чувствует в воде соль при почти втрое меньшей концентрации. Чувствительность же к соляной кислоте у пчелы и человека одинакова — 0,0001 М. Зато к хинину наша чувствительность в 100 раз выше, чем у пчелы.

Приемники запаха, обосновавшиеся на антеннах, помогают сидящим и летящим пчелам быстро найти благоухающую цель. Во время поиска пчелы разводят в стороны антенны и двигают ими. После ампутации одной антенны пчела намного медленнее находит цель. Еще хуже обстоят дела у пчел, если усы закрепить, обездвижить.

Американский биолог X. Мартин надевал на пчелиные антенны крошечные стеклянные капилляры, в концах которых было ароматическое вещество. Это позволило ему выяснить, что 2,5-кратный градиент концентрации пахучего вещества достаточен, чтобы пчела нашла правильное направление к пахучей цели.

В пчелиной семье поиском цветущих растений занято небольшое число фуражиров. Найдя массив медоносных растений, они оповещают членов семьи и направляют их на доставку корма. Информацию о расстоянии и направлении к источнику пищи разведчики передают пульсирующими звуковыми сигналами во время так называемого танца.

А аромат пищи пчелы запоминают в то время, когда берут пробы корма у фуражира. Прилетев в нужное место, новички опускаются в первую очередь на цветки тех растений, с запахом которых их познакомили в улье фуражиры. Это намного снижает затраты энергии на сбор нектара.

Медоносные пчелы, подобно муравьям, могут пометить растения на лугу или в поле собственными пахучими выделениями. Метки оставляют железы лапок ног, ротового аппарата и насонова органа, о котором у нас уже шла речь. Такие ароматные метки используют и новички, и фуражиры-разведчики.

Однажды группу пчел приучили к кормушке с неароматизированным 50-процентным раствором сахара. Кормушка была в 200 метрах от улья. Всех прилетающих сборщиц сладкого метили краской. Потом кормушку переместили всего на 30 сантиметров от места, где она стояла. На таком же расстоянии, но с другой стороны поставили такую же кормушку с таким же раствором сахара. Но на нее пчелы не обратили внимания — летели к прежней, которая, очевидно, благоухала пахучими метками фуражиров.

Зная все это, можно направить усилия исследователей на разработку средств управления поведением пчел. И те будут опылять поля и сады, которые выберет агроном, будут приносить тот или иной мед, который больше всего нужен людям.

(Химия и жизнь. 1982, №8)