«Пчела с энтомологической точки зрения — понятие растяжимое»

— Да. И пчелы, и шмели — они тоже относятся к «настоящим пчелам», семейство Apidae, у нас есть. Хотя большая часть родов пчел привязана к южным регионам — с теплым субтропическим, с умеренным климатом. И только немногие группы смогли обосноваться в северных широтах. Фактически единственная группа, достигшая Арктики, это именно шмели, род Bombus.

— Получается, шмели живут по всему земному шару, кроме Антарктиды?

— Не совсем. Шмели выбирают для обитания горные, холодные и прохладные местах. Есть версия, что они происходят из гор Центральной Азии, прежде всего из Тибета. Оттуда они распространились по горным экосистемам на север Евразии, потом проникли в Северную Америку. И сейчас наибольшее число шмелей известно из этих регионов. А вот тропическая зона для шмелей малопригодна. В Юго-Восточной Азии или в Южной Америке, в Бразилии водится не больше одного-двух видов шмелей, и встречаются они только в горах. Зато разных видов пчел там множество.

— Значит, в Бразилии много не только «диких обезьян», но и пчел?

— Да. Вообще, пчела с энтомологической точки зрения — это понятие растяжимое. Нет четкой границы между осами и пчелами. Есть ряд групп, достаточно близких к осам и по внешнему виду, и по своему филогеографическому положению. Многие группы пчел являются одиночными представителями, не имеют никакой касты рабочих особей, для них характерен примитивный жизненный цикл, как и для ос. А вот шмели и медоносные пчелы уже эволюционно продвинуты — имеют колонии, в которых есть разделение на касты.

— Почему шмели любят прохладу, а пчелы больше живут там, где тепло?

— Здесь комплекс факторов. У шмелей для выживания в холоде есть и генетические приспособления, и очевидные морфологические признаки: прежде всего это характерное опушение, похожее на мех. В целом шмели — это достаточно крупные пчелы, у них соотношение поверхности к объему более эффективное, и в более прохладных местах обитания они теряют меньше тепла.

— Как много видов шмелей обитает в Арктической зоне?

— Четыре-пять видов. Это хорошо изученная группа насекомых, адаптированная к таким местам обитания. Эволюционно они продвинуты, как и медоносные пчелы. У их есть репродуктивная самка, рабочие особи, которые являются ее генетическими сестрами. Есть самцы.

Если медоносная пчела имеет многолетние колонии, живет в улье, то у шмелей колонии только односезонные.

В конце весны — начале лета появляется репродуктивная самка, ищет место для гнездования, строит гнездо, выводит партию рабочих особей, откладывает яйца. В специальных ячейках появляются личинки, потом взрослые рабочие особи — генетические сестры самки. В конце лета появляются новые репродуктивные самки и самцы. После определенной партии рабочих особей колония переходит к следующей стадии — завершению своего жизненного цикла, продуцированию самок и самцов.

— Вы говорите, что репродуктивная самка и рабочие особи — генетические сестры. Чем же они отличаются?

— У рабочих особей нет развитых половых гонад, которые позволяют размножаться. Самка их феромонным путем подавляет.

— Значит, если она не будет этого делать, то они все окажутся репродуктивными?

— Да. Начинают развиваться оварии — это половые гонады. В конце лета может случиться, что самка утратит феромонный контроль, часть рабочих особей примется размножаться, и они могут убить репродуктивную самку.

— А почему она утрачивает феромонный контроль?

— Срок ее жизни подходит к концу, и рабочие особи могут ее уничтожить как конкурентку. При этом зимуют у шмелей только репродуктивные самки. Ни рабочие особи, не самцы у шмелей не зимуют. А вот у медоносной пчелы зимуют и рабочие пчелы, и репродуктивные самки. Если они живут в улье, то собираются в клубок, в котором проводят холода. Там они постоянно двигаются, не спят, хотя несколько заторможены. Так в клубке поддерживается температура.

— Слышала версии, что такие социальные животные, как пчелы или шмели, обладают разумом. Что вы думаете по этому поводу?

— Разума у них нет, только инстинкты. Это было доказано еще в XIX веке опытами Жана Анри Фабра. Он писал, что инстинкт слеп. А что такое разум? Возможность действовать в нестандартных ситуациях — насекомые такого не могут. Они, по сути дела, как биороботы.

— Фабр их ставил в нестандартную ситуацию?

— Да. И они не знали, что делать. Например, один из известных экспериментов Фабра был посвящен поведению гусениц походного шелкопряда. Эти гусеницы обладают инстинктом миграций и собираются в длинные колонны, следуя за тем, кто ползет впереди. Фабр разместил гусениц по кругу так, чтобы «гусеница-вожак» уткнулась в последнюю гусеницу, замыкая круг. Они продолжали ходить по кругу, пока не истощились. То есть насекомые действуют строго по программе: у них есть инстинкт строительства гнезда — они так и будут делать.

— Вам приходилось ставить шмеля в непредсказуемую ситуацию?

— Я таких экспериментов не проводил. У шмелей есть определенная вариативность поведения, но все равно они действуют по программе. У них нет какого-то интеллектуального поведения, как, например, у морских млекопитающих. Хотя и те и другие — социальные животные, но их нельзя сравнивать, потому что у высших позвоночных есть высокоразвитый и крупный головной мозг, а у пчел мозг примитивный, небольшой по размеру. Еще и поэтому они не могут развиться до разумного образа жизни.

— Как на нашей планете появились пчелы?

— Социальный образ жизни у перепончатокрылых появился в конце мезозойской эры, в меловой период. Под завершение эры динозавров известны ископаемые находки первых социальных перепончатокрылых.

— Значит, у них значительно больше опыт социальной жизни, чем у нас с вами?

— Да, хотя социальная жизнь там работает совсем не так, как у людей.

— Каков смысл жизни у шмеля?

— Рабочие особи занимаются гнездовыми работами и приносом нектара и пыльцы, которые нужны для выкармливания личинок, то есть потомства. Получается, что самка использует своих генетических сестер, чтобы производить потомство.

— То, что люди так любят мед, не мешает им нормально жить?

— Люди любят пчелиный мед. Шмелиный мед никто не использует: у них подземное гнездование, к тому же односезонное.

— Не знала, что у шмелей подземные ульи. Как они их строят?

— Правильнее сказать — гнезда. Они сами гнезд не строят, они не могут рыть норы. Используют готовые — например, гнезда полевок. Самка шмеля туда проникает и начинает формировать внутри ячейки из воска, который сама же выделяет. Работает челюстным аппаратом, мандибулами.

— Люди не умеют строить себе жилища челюстным аппаратом!

— Мы обычно используем руки.

— Как много шмелю нужно времени, чтобы построить гнездо?

— Мало. Среднее время существования гнезда — три-четыре месяца, а в тундровой зоне еще меньше — примерно месяц. После появления рабочих особей в гнезде репродуктивная самка постепенно отходит от работ, передав внутригнездовые дела им.

— Если они все сестры, почему именно эта становится репродуктивной, а другие нет?

— Так эволюционно устроено. У медоносных пчел более прогрессивный механизм: там в пищу личинкам добавляются специальные вещества, которые позволяют выращивать репродуктивных самок.

Это сложный биохимический контроль, и даже если самка исчезнет, рабочие пчелы не будут размножаться.

У шмелей еще возможна конкуренция.

— Что вас удивляет в жизни этих насекомых?

— Как биолога меня тут мало что удивит, но интересует меня прежде всего изучение генетического разнообразия шмелей, их географическое распространение. Одна из значимых находок — ледниковый шмель, Bombus glacialis, эндемик Новой Земли.

— Он живет прямо во льдах?

— Нет. Это латинское название, которое дали еще в начале XX века: Bombus glacialis, с латыни переводится как «ледниковый» или «ледяной». Но среди льдов он не живет, ему там делать нечего, там нет ни цветущих растений, ни мест для гнездования. Он обитает на южном острове Новой Земли, и численность его небольшая. Исследованиями доказано, что это эндемик Новой Земли, хотя еще он был обнаружен на острове Врангеля на Чукотке.

— Если сравнить самого северного и самого южного шмелей, какие основные различия?

— Для южных характерна достаточно темная окраска. Более северные обычно окрашены ярко.

— Но в тропиках, как правило, летает что-то более яркое. А тут — наоборот. Почему? Чтобы расцветить скучную северную жизнь?

— Нет, такой цели нет. Возможно, это эволюционная случайность. Хотя есть вероятность, что истинной причины мы пока не знаем. Четкой связи, что климатическими условиями определяется окраска, не обнаружено.

Выйти из полноэкранного режима

Развернуть на весь экран

Предыдущая фотография

Следующая фотография

1 / 3

Остатки бомбидария — гнезда шмелей

Фото: Андрей Афанасьев

Остатки бомбидария — гнезда шмелей

Фото: Андрей Афанасьев

Остатки бомбидария — гнезда шмелей

Фото: Андрей Афанасьев

— Почему на латыни шмель — это Bombus?

— На древнегреческом «бомбос» значит «жужжащий».

— А бомба отсюда же? Но ведь она не жужжит, а бабахает.

— Все так — происхождение слова схожее. И это не единственный пример. Скажем, Bombus alpinus — «альпийский шмель», водится в Альпах, в горах Скандинавии и у нас в Мурманской области тоже есть. Он яркий, брюшко у него оранжевое. В моей коллекции есть и другой типичный представитель Арктики — Bombus hyperboreus, северный шмель.

— Гиперборейские шмели! Значит, Гиперборея все-таки существовала?

— Hyperboreus — тоже от древнегреческого слова, переводится как «северный». Еще Bombus balteatus — тоже северный представитель, балтийский шмель. Все они достаточно крупные, особенно гипербореус, ареал которого доходит практически до Северного острова Новой земли. Особенность в том, что он не имеет касты рабочих особей.

— А как же он без них обходится?

— Паразит. Есть еще такая группа, как шмели-кукушки — гнездовые паразиты, которые заползают в гнездо самки шмеля и ее убивают. Рабочие особи трудятся на паразитов.

У этого вида тоже есть такая тенденция: зачем строить свои гнезда, выводить потомство, когда можно просто заползти в чужое гнездо и убить самку?

— Почему она не сопротивляется?

— Сопротивляется, и они сильно жалят. В Арктике из-за нехватки мест для гнездования это широко распространено. В принципе паразитизм среди социальных насекомых встречается нередко, как, впрочем, и среди людей. Все похоже: зачем строить свое жилье, если можно хозяина выкинуть и занять его место.

— Может быть, вы слышали такое определение человека: «паразит разумный».

— Да. Вот это клептопаразит. «Клептос» с древнегреческого — «вор».

— Есть у насекомых механизмы от этого защититься?

— Их два. Часть таких шмелей-кукушек более агрессивны, они сразу напролом идут и уничтожают и рабочих особей, и самок. А есть более осторожные: они медленно заползают в гнездо, набираются гнездовых запахов, и рабочие особи их не опознают как чужаков. Тут остается подкараулить момент и убить самку.

— Как вы собираете свои коллекции?

— Мы ловим насекомых выборочно. Полные сборы не нужны, тем более эта группа насекомых требует охраны. Мы прекрасно понимаем их роль в экосистемах — прежде всего как опылителей. Выборочный отбор проводится в первую очередь для генетического анализа — естественно, мы не собираем репродуктивных самок.

— А как вы их отличаете?

— Они более крупные. К тому же в начале сезона мы в экспедиции не ездим, чтобы случайно не забрать самку. Ловим их с помощью энтомологического сачка

— Как они относятся к тому, что вы их ловите?

— Думаю, они этого не понимают.

— Как они взаимодействуют между собой? У них же наверняка есть какая-то система.

— Сигнальная система внутри гнезда есть, они общаются феромонным путем. Иначе говоря, «думают» с помощью запахов. Органы обоняния у них расположены на антеннах на голове — это такие усикоподобные структуры.

Если удалить антенны, то они коммуницировать перестают, не узнают друг друга.

— А мы каким-то образом можем ощущать эти запахи?

— Нет. Их распознать возможно только специальным биохимическим анализом.

— Какими еще вопросами вы занимаетесь в ходе исследований?

Наша работа в целом нацелена на север России, Арктику, которая изучена слабо. Энтомологи прежде всего ориентировались на север Европы, Америки, Гренландию, а здесь во многом белое пятно. А еще мы изучаем криптические виды, о которых также известно мало. «Криптос» по-древнегречески — «скрытый». Это виды, которые морфологически очень схожи, и, чтобы их различить, надо применять более тонкие методы. Кстати, у всех видов шмелей специфичные феромоны, мы изучаем их, а если нет такой возможности, применяем молекулярно-генетические методы — выделяем ДНК и по генным маркерам смотрим принадлежность к тому или иному виду.

— Мы знаем, что все эти насекомые умеют больно жалить. Зачем они это делают?

— Жало — это прежде всего защита от врагов. Самцы жала не имеют, у них нет яйцеклада.

— Мы привыкли считать, что как раз на самце оборонительная функция.

— А тут не так, потому что самцы очень кратковременны в жизненном цикле. У них роль только в распространении генетического материала.

— Жало всегда остается внутри того, кому не повезло быть ужаленным?

— У медоносной пчелы — да: у нее жало имеет зазубрины, поэтому, когда она жалит жертву, оно вырывается вместе с ядовитой железой. У шмелей такого нет. У них жало гладкое, поэтому они жалят и улетают. В результате пчела, потеряв жало, погибает, потому что вместе с ним лишилась внутренних органов, а шмель продолжает жить.

— В чем смысл самозащиты, в результате которой погибаешь?

— Защита гнезда и потомства.

— Чем вам нравится ваша работа?

— Энтомология — это во многом непаханое поле. Огромное количество групп, которые можно изучать. И в биологии социальных насекомых всегда есть закрытые страницы, которые очень хочется сделать нам доступными.