Как рой пчёл выбирает себе новое жилище.

Взято тут     Данные о танцах пчёл взяты отсюда

Интересную работу выполнил Томас Сили (Thomas Seeley) из Корнелла (Cornell University), изучивший, как именно рой диких медоносных пчёл выбирает себе место для нового улья, когда в старом становится тесно.

фото 1.Рой пчёл,вышел 06.18.2012,в 14.30.и привился на пасеке.Сначала вся масса пчёл летает в воздухе,постепенно сгущаясь к месту "прививки"(примерно 5-15 мин) В таком состоянии,как на снимке, рой обычно весит 15-30 минут.Затем улетает к месту нового жительства.

Оказалось, что пчёлы выработали для этого процедуру, которую мы бы назвали «оптимальная демократия». Почему «оптимальная»? Да потому, что она отличается от демократии идеальной упрощением, способным, вопреки ожиданию, повысить её эффективность. А что есть эффективность в данном случае? Это поиск наилучшего места для улья, но за возможно минимальный промежуток времени. Так сказать, отношение результат/затраты.

Сили и его коллеги наблюдали за роями численностью до 10 тысяч пчёл, живущих на острове Эпплдор (Appledore) в заливе Мэн. Пчёл помечали и снимали их путешествия на камеру. Так выяснились любопытные подробности.

Когда приходит время искать новое место жительства, несколько сот пчёл-разведчиков высылаются по всем направлениям в поисках, скажем так, подходящего дупла.

Они ищут жилище,с летком площадью не более 30 квадратных сантиметров, располагающееся не ниже 2-3 метров от земли и ведущее в полость объёмом не меньше 20 литров.

Надо пояснить, что в своих опытах Сили и его соавторы — Кирк Висшер (Kirk Visscher) из университета Калифорнии в Риверсайде (University of California, Riverside) и Кевин Пассино (Kevin Passino) из университета Огайо (Ohio State University) применяли искусственные «дупла», коробки с различными размерами, цепляемые на деревья, чтобы смоделировать разнообразие выбора.

Когда «правильное» дупло найдено, разведчик возвращается в улей и начинает танцем показывать направление и расстояние до находки.

Тут нужно сделать отступление про пчелиные танцы.

Еще в прошлом столетии были обнаружены и описаны особые сигнальные движения некоторых пчел на соте после возвращения в улей с медосбора. Именно этими своеобразными движениями оповещаются другие пчелы семьи об обнаруженном источнике корма.

Огромный вклад в изучение сигнальных движений внес Фриш, которому за эти работы в 1973 г. была присуждена Нобелевская премия. Большинство отечественных и зарубежных ученых считают, что при помощи сигнальных движений пчелы указывают расстояние до источника корма и направление к месту медосбора (Фриш, 1930; Линдауэр, 1960; М. Е. Лобашев, 1962; Н. Г. Лопатина, 1971; И. А. Левченко, 1971; Е. К. Еськов, 1981, и др.).

Рис. 2. Сигнальные движения пчел о направлении лёта к источнику корма:

А — на горизонтальной поверхности прилетной доски; Б, В, Г, Д - на вертикальной поверхности сота; К — источник корма; У - улей; С — солнце; а,б — направление действия силы тяжести

В зависимости от траектории движения пчелы сигнальные движения условно разделяют на круговые и восьмерочные, или виляющие (рис. 2). Если расстояние от улья до источника корма не превышает 100 м, то пчела совершает круговые сигнальные движения: бежит по кругу сначала в одном направлении, затем резко поворачивается и бежит в противоположном направлении.

С увеличением расстояния до источника корма сигнальные движения пчелы меняются — линия их движения начинает все больше походить на приплюснутую сверху цифру 8. Совершив один полукруг, пчела проходит некоторое расстояние по прямой линии, возвращаясь к первоначальной точке, затем совершает второй полукруг в обратном направлении. Бег по полукругам совершается сравнительно спокойно, но во время прямого пробега пчела энергично виляет из стороны в сторону телом, особенно кончиком брюшка, из-за чего эти сигнальные движения и получили название виляющих.

Чем больше расстояние от улья до источника корма, тем пробег по прямой линии становится длиннее, петли крупнее, а число фигур, совершаемых в единицу времени, меньше. Кроме того, если прямолинейный пробег с вилянием брюшка направлен вертикально — снизу вверх, это говорит о том, что нужно лететь из улья к солнцу, а если сверху вниз — против солнца (рис. 2).

С. В. Пакова (1958) показала, что угол, под которым пчела совершает прямой пробег, во всех случаях очень близок к солнечному углу, т. е. угол, который образуется между двумя линиями: от улья к солнцу и от улья к месту размещения источника корма.

При этом за танцующей пчелой всё время следят три-пять,шесть пчёл,бегающих за "танцовщицой".Потом наблюдающие пчёлы сами начинают танцевать,передавая информацию другим пчёлам.Танцовщица же улетает за нектаром.

Так пчёлы указывают друг другу место, где найдена пища и также, как теперь выяснилось, место, где найдено дупло для будущего дома.

Первые наблюдения за такими «говорящими» танцами были выполнены ещё в 1960-х, а недавно были поставлены опыты, доказавшие, что танцы и их понимание другими пчёлами – не случайность, а действительно кодирующая информацию система, хотя и не дающая исчерпывающие разведданные.

фото 2.В одном из опытов с пчёлами британские исследователи из Rothamsted Research оснастили множество полосатых подопытных радиопередатчиками, чтобы детально отслеживать их перемещения (фото BBSRC/Rothamsted Research).

Эти опыты поставила в 2009 году Джанет Рили (Janet Riley) из британской компании Rothamsted Research.

Она применила наклеенные передатчики на пчёлах, наблюдавших за танцами разведчиков, чтобы узнать – каким путём «новички» найдут цель. Хотя успешно это удалось далеко не всем, и путь был далёк от кратчайшей прямой, Рили отмечает, что указания танца выводили пчёл достаточно близко к пище (5-6 метров), даже при наличии сноса от ветра (представьте, насекомые вводили на него поправки). После чего пчёлы переключались на другой способ поиска – по запаху и цвету.

А когда просмотревших танец разведчиков пчёл ловили и выпускали на некотором расстоянии от улья, они пролетали именно то расстояние до предполагаемой пищи, которое было указано в танце. Естественно – не находили ничего, именно потому, что точка старта у них была «сбита».

фото 3.Фрагмент роя на верхнем фото.Пчёлы собирают информацию,и выясняют наличие матки в рое.Если матки в рое нет-рой возвращается в улей.Рой не улетит с пасеки,пока пчёлы не придут к единому мнению,в какое жилище лететь.

  Но вернёмся к исследованию Сили. Итак, наши разведчики вернулись домой и начали рассказывать другим пчёлам, что и где они нашли. Хотя каждый из разведчиков будет «нахваливать» именно свою находку, продолжительность танца будет строго пропорциональна «качеству» будущего жилья, его соответствию некоему идеалу.

Наблюдая за разведчиками, другие пчёлы, тоже разведчики (а вовсе не весь улей), решают – куда лететь на «проверку». Часть летит в одно место, часть в другое, но, очевидно, большая часть «второй волны» улетает в сторону дупла, которое было расхвалено наиболее интенсивно.

Вернувшись, вторая волна также начинает «танцевать про вновь открытое дупло», пытаясь привлечь прочих пчёл именно к своему направлению. Так со временем образуются «коалиции», расхваливающие в одинаковом танце тот или иной возможный выбор.

Это голосование продолжается недолго. Не более 16 часов – что отлично для такого важного решения колонии. И оно вовсе не приводит к полному консенсусу и соглашению буквально всех пчёл о том, какой дом всё-таки лучше. Никто дальнейшие уточнения и сравнения не проводит.

Всё просто. Как только число разведчиков, ратующих за перемещение в место «Икс», достигает 10-20 штук, рой начинает прогревать свои полётные мускулы. Когда температура достигает нужной, все вылетают в новый дом.

Пчелы-разведчики настраивают их «силу покачивания», в зависимости от качества участка. Здесь разведчики нашли два потенциальных места для гнезда, один с большим (слева) дуплом и один с более желательным маленьким (справа). Каждая пчела возвращается к рою (зелёные стрелки) и выполняет танец (в центре). Но разведчик от «правильного» дерева выполняет больше циклов танца (красный символ), чем разведчик левого дерева (синий символ). Три часа спустя число пчёл, голосующих за «правильное» дерево, увеличилось шестикратно, тогда как поддержка левому дереву увеличилась только втрое. Ещё через три часа число разведчиков, высказывающихся за «правильное» дерево, фактически так выросло, что исключило левое дерево из соревнования (нижняя картинка) (иллюстрация Stephanie Freese с сайта americanscientist.org).

Таким образом, «дебаты» (просмотр танцев разных разведчиков) на основе децентрализации и конкуренции, которые не затягиваются слишком долго, — это и есть основа эффективнейшего механизма, позволяющего найти, если не самое лучшее из всех возможных, то близкое к идеалу место для нового дома, причём – за короткое время.

Таков вывод исследования, опубликованного в журнале American Scientist.