Среда сентября 20

Жителям Мурманска могут запретить подкармливать бездомных животных

in Области

by Редакция сайта

Депутаты Мурманской областной думы обсудили законопроект, которые имеет отношение к бездомным животным. Региональные парламентарии считают, что необходимо ввести особый запрет, которым ограничить местных жителей к проявлению сострадания к бездомным кошкам и собакам.

153 hits

Среда сентября 20

Компания Google будет строить экогород будущего

in Технологии

by Редакция сайта

Компания «Sidewalk Labs», которая является дочерним предприятием Google, официально заявила о скором начале реализации нового проекта. Это будет строительство нового города. Для его возведения компания намерена использовать инновационные технологии для создания всей необходимой инфраструктуры.

164 hits

Вторник сентября 19

В Европе будут выращивать самоудобряющуюся кукурузу

in Технологии

by Редакция сайта

В Германии ученые работают над созданием новых видов растений, которые получат возможность самоудобряться. Корреспондент издания «Экология регионов» узнал, что речь идет о разработке компании «Ginkgo Bioworks», сотрудничающей с «Bayer» и бостонскими учеными, запустившими старт-ап совместно с коллегами из Массачусетского технологического института - «Ginkgo Bioworks».

192 hits

Вторник сентября 19

В Ростове-на-Дону проверят качество атмосферного воздуха

in Города

by Редакция сайта

Организация Гринпис намерена провести независимое исследование — в Ростове-на-Дону будут проведены замеры атмосферного воздуха. Корреспондент издания «Экология регионов» узнал, что в разных районах города активисты Гринпис намерены установить специальные газоанализаторы.

184 hits

Как "разговаривают" пчелы

В пчелином государстве происходят порой настоящие «парламентские дебаты». Это не какая-нибудь современная сказка, а одно из самых поразительных научных открытий последних лет.Когда судьба роя в опасности или возникает вопрос о том, чтобы рой поселился на новом месте, разгораются дискуссии, которые начинаются с оживленного столкновения мнений.

«Опыт», накопленный веками и тысячелетиями, научил пчел тому, что они могут выжить только в том случае, если будут приходить к соглашению на объективной основе.

Естественно, пчелиные дебаты немыслимы без существования пчелиного языка. И так же, как Шампольон, расшифровавший египетские иероглифы, профессор Карл Фриш, мюнхенский зоолог, посвятил свою жизнь раскрытию секретов языка пчел.

Однажды солнечным весенним утром его две дочери спрятали в саду тарелку с медом и предложили отцу найти ее. Профессор открыл улей, понаблюдал пару минут за тем, что там происходит, и сказал: «На северо-северо-западе в трехстах десяти метрах отсюда». Он отмерил названное им расстояние шагами и подошел к кусту, над которым жужжали пчелы, обнаружившие спрятанный мед.

Как ему удалось столь быстро найти мед? Мед был обнаружен пчелами-разведчицами, которые затем «рассказали» о своей находке остальным пчелам, ждавшим в улье. А профессор просто «подслушал» их разговор.

Когда пчелы отыскивают цветущий луг, на котором можно раздобыть много нектара, они возвращаются к улью и, разгрузившись от ноши нектара и пыльцы, обращаются к коллегам с извещением: «Внимание! Несколько (много или очень много) рабочих пчел нужно на участок цветущей гречихи. Направление такое-то. Расстояние такое-то».

Несложная серия движений и пахучих сигналов, сопровождаемая поворотами брюшка, жужжанием и танцевальными па, позволяет пчелам передавать смысл такого сообщения столь же точно, как это делается с помощью звуковой речи.

Вот некоторые примеры пчелиного кода.

Внимание! Я только что нашла цветущее поле. Там столько нектара, что множество пчел должно немедленно лететь туда.

Возвратившаяся в улей пчела возбуждена, и, чтобы привлечь к себе внимание шумного сборища, она с разлета тычется в соты своих товарок – рабочих пчел. Чем возбужденнее движения, тем слаще, богаче и ближе к улью место сбора нектара, тем большее количество пчел нужно туда послать.

Там гречиха. Другие цветы и не стоит искать.

Мысль довольно сложная, однако пчелы передают ее простым и практичным способом – цветочным запахом, исходящим от тела разведчицы.

Поле находится на западе-юго-западе от улья.

Пчела, после того, как она потолкалась и ознакомила своих подруг с характером цветочного запаха, исполняет танец. Виляя брюшком, она делает несколько шажков в определенном направлении по прямой, поворачивая резко вправо и прекращает двигать брюшком. Затем возвращается к исходной точке, снова идет в том же направлении, виляя брюшком, поворачивает налево. И так продолжается около двух минут.

Если обнаруженный кормовой участок находится в направлении солнца, то пчела-разведчица исполняет свой танец «живота», двигаясь по вертикальной стенке сот снизу вверх по прямой линии. Если же она будет танцевать, перемещаясь сверху вниз, это означает, что рабочие пчелы должны лететь к находке по направлению от солнца. Разведчица может изобразить и любой угол между направлениями на солнце и на кормовой участок – и острый и тупой, - двигаясь по стенке с сотами во время танца под соответствующим углом к вертикали. Поскольку в улье царит темнота, то пчелы, около которых толчется разведчица, следят за ее танцем, притрагиваясь к ней своими усиками, или движутся сзади, что называется, впритык. Они повторяют вместе с ней фигуру танца от одного до двадцати раз и затем летят прямо к указанному им месту. Образуется своего рода «воздушный мост» между ульем и новым источником нектара. Нечто похожее, только не в воздухе, а на земле, можно наблюдать на муравьиных тропках.

Таким образом, на открытом воздухе компасом для пчел служит солнце. В темноте улья роль ориентира исполняет направление силы тяжести; ее использование – удивительное интеллектуальное достижение для таких маленьких созданий.

Но пчелы могут отыскивать дорогу, даже если солнце скрыто за облаками. В конце пятидесятых годов Карл Фриш показал, что даже малейшего просвета в облаках достаточно для того, чтобы по направлению лучей, проходящих сквозь этот просвет, пчелы могли узнать, где находится солнце. На такое способны, кроме пчел, некоторые виды крабов, пауков, жуков, муравьев. Подобное умение недоступно человеку: он не наделен от природы такими способностями.

Чтобы сравниться с пчелами в их способности точно ориентироваться на солнце в облачный день, человеку нужны технические средства, так называемые поляризационные фильтры. Если мы посмотрим на чистое небо сквозь пластинку исландского шпата и будем медленно вращать ее вокруг оси, то при определенном положении пластинки свет, падающий с неба, вдруг резко сократится. Если продолжить вращение, небо, наблюдаемое сквозь пластинку, обретет прежнюю яркость.

Потемнение объясняется тем, что при определенном положении пластинки мы видим световые волны, которые колеблются только в одной плоскости. Следовательно, получив эффект потемнения, мы можем судить и о направлении колебаний света, идущего с неба. Таким методом определяют направление на солнце, даже если оно скрыто за кучевыми облаками. Фасеточные глаза пчел оснащены таким сложным оборудованием от природы.

Но даже и в том случае, когда небо сплошь затянуто облаками, пчелиный танец показывает, что его исполнительница по-прежнему точно знает положение солнца. Как это объяснить? Карл Фриш, экспериментируя со светофильтрами, установил, что пчелы воспринимают ультрафиолетовое излучение солнца, проникающее даже сквозь облачный покров. Физики решительно запротестовали против такого вывода. Они говорили, что облака почти полностью поглощают ультрафиолетовые лучи. Вдобавок та скудная часть излучения, которая проникает к земле в пасмурный день, слишком сильно рассеивается, а по рассеянным лучам точно установить положение солнца нельзя.

В результате вопрос о том, как объяснить ориентацию пчел и их танцевальные разговоры в пасмурные дни, остался без ответа. Положение прояснилось в 1959 году, когда были созданы контрастные фотопластинки, особо чувствительные к ультрафиолетовому излучению. В пасмурный день астрономы, вооруженные такими фотопластинками, навели телескоп туда, где по расчетам должно было находиться солнце, выдержали нужное время экспозиции – и, обработав пластинку, они убедились, что впервые удалось зафиксировать положение солнца с помощью ультрафиолетовых лучей, пробившихся сквозь облачный покров. Так было получено превосходное, хотя и запоздалое подтверждение тех сведений, которые пчелы принесли биологам. Если же мощность облачного покрова настолько велика, что ультрафиолетовые излучения совершенно не проникают к земле, то, как показали наблюдения, пчелы теряют способность ориентироваться и устраивают себе вынужденные каникулы.

Кстати сказать, пчелам, живущим в тропиках, приходится сталкиваться с довольно трудной проблемой. Дважды в год там солнце бывает точно над головой в полдень. И тогда при всем желании нельзя сказать, какой конец стрелки компаса направлен к солнцу, а какой – от солнца. Такие понятия, как направление вправо или влево от солнца, тоже теряют смысл. Вот тут даже пчелы не знают, как решать навигационные задачи. В подобных обстоятельствах они поступают самым мудрым образом: остаются дома.

Однако через несколько минут, когда солнце отклонится на 2-3 градуса от зенита, пчелы снова обретают способность точно прокладывать курс, используя изумительный навигационный прибор – глаз, состоящий из пяти тысяч фасеток.

Разгадка столь фантастической точности состоит в том, что 2-3 градуса – это угол, под которым смежные фасетки глаза пчелы наклонены друг к другу. Можно полагать, что пчела, руководствуясь ощущением силы тяжести или равновесия, способна определять, какая из фасеток ее глаза направлена точно вверх. Если луч солнца попадет именно в эту фасетку, то мозг пчелы выдает сигнал на «перекур». Если же свет проходит одну из смежных фасеток, то определение курса для пчелы вновь становиться несложным делом.

Это подводит нас к мысли о «математических расчетах», которые автоматически выполняются нервной системой пчелы. Чтобы испытать математические способности пчел, Карл Фриш со своими студентами завез улей в Альпы, на склон горы. Запасы меда – единственный корм, доступный в условиях эксперимента, – были расположены на противоположном склоне. Гора была выбрана настолько высокая, что перелететь через нее пчелы не могли. Таким образом, пчелы были вынуждены огибать гору, лететь не напрямик, а окольным путем. Смогут ли разведчицы сообщить своим коллегам в улье столь сложный маршрут?

Излишне говорить, что пчелы решили предложенную им задачу. Разведчицы исполнили танец, который указывал точное направление на склад меда. Пчелы из улья полетели в указанном им направлении, пока не наткнулись на скалы, преградившие путь. После этого они полетели вокруг горы и достигли цели кратчайшим путем.

Если дует поперечный ветер, пчела, отправившаяся в путь, поворачивает свое тельце под углом к направлению движения, точь-в-точь как речной паром, чтобы корректировать снос. Очевидно, пчела оценивает силу ветра, определяя действительное направление своего движения по наземным ориентирам, ибо, чем сильнее поперечный ветер, тем больше ее тельце отклонено от направления на цель в сторону ветра.

Как уже говорилось, пчела-разведчица сообщает своим коллегам не только направление, но и расстояние, на котором вновь обнаруженная кормовая база расположена от улья. О том, как далеко находится корм, пчелы судят по скорости, с которой разведчица кружится в танце.

Карл Фриш измерил скорости танца, которые применяются для указания расстояний. Оказалось, что за пятнадцать секунд пчелы-разведчицы исполняют:
11,0 фигуры танца, если расстояние до корма 50 метров;
9,2 фигуры танца, если расстояние до корма 100 метров;
6,0 фигуры танца, если расстояние до корма 300 метров;
4,5 фигуры танца, если расстояние до корма 500 метров;
4,4 фигуры танца, если расстояние до корма 1000 метров;
2,2 фигуры танца, если расстояние до корма 5000 метров;
1,3 фигуры танца, если расстояние до корма 10000 метров;

Иными словами, чем ближе источник пищи, тем быстрее танцует разведчица.

Отсчет времени исполнения фигур танца для указания расстояния у пчел ведется с точностью до сотых долей секунды. По-видимому, у них очень высоко развито чувство времени и способность связывать оценку времени с оценкой расстояния.

Если на стенке с сотами слишком густая толчея пчел, то танцовщица не соблюдает время исполнения фигуры танца с точностью до сотой доли секунды. Однако, повторяя фигуру, она сделает нужную поправку по времени, и другие пчелы, которые следят за танцем, повторяющимся иногда по двадцать раз подряд, понимают разведчицу великолепно. Опыты показали, что пчелы точно «вычисляют» среднюю продолжительность исполнения фигуры танца и в полете руководствуются полученным значением дальности пути.

Эта феноменальная точность, продемонстрированная живой природой, побудила доктора Эша, сотрудника Карла Фриша, в 1961 году всерьез заняться исследованием пчелиного танца, чтобы детально выяснить движения и жесты, с помощью которых пчела-разведчица указывает расстояние до источника пищи.

Он поместил в улье искусственных пчел, которые по внешнему виду и запаху в точности походили на натуральных. Искусственные пчелы могли по желанию экспериментатора воспроизводить любые движения ножек, крыльев и брюшка. Доктор Эш заставил искусственных пчел исполнить обычный танец, надеясь, что после него обитательницы улья полетят за добычей. Однако этот трудный эксперимент успехом не увенчался. Пчелы с явным интересом следили за движениями рукотворной разведчицы и даже участвовали в танце. А улетать после танца и не думали.

Значит, в поведении пчелы-робота чего-то недоставало. Но чего именно? Доктора Эша осенило. Установив в улье миниатюрный микрофон, он стал слушать, не сопровождают ли пчелы свои танцы звуками, о которых человек никогда раньше и не подозревал. Идея оказалась правильной. Подвесив микрофон в нескольких миллиметрах над живой танцовщицей, он услышал отчетливое жужжание.

Источником этого звука были быстрые взмахи крылышек в момент окончания фигуры танца. Таким образом, пчелы, которые в темноте улья толпой следовали во время танца за разведчицей, могли слышать точный отсчет времени продолжительности исполнения фигур танца, и, следовательно, «вычислять» расстояние до источника пищи.

Но как пчелы-разведчицы измеряют расстояние в полете? Если им пришлось лететь против ветра, они сообщают своим соотечественницам расстояние несколько большее, чем в том случае, когда разведка проходила в безветренную погоду. А если они летели с попутным ветром, то указывали расстояние более короткое. Если им приходилось лететь в разведку вверх вдоль склона холма, они тоже указывали завышенное расстояние до источника пищи. Можно полагать, что действие пчелиного «дальномера» основано на измерении расхода энергии в полете.

Профессор Фриш проводил свои опыты с немецкими пчелами. Но существует и много других типов пчел: итальянские, карфагенские, кавказские, египетские, индийские и т. д. Сотрудник профессора доктор Мартин Линдауэр исследовал их язык и пришел к выводу, что каждый тип пчел «говорит» на своем собственном диалекте. Немецкие пчелы, например, указывают расстояние в 100 метров, исполняя за 15 секунд 9,2 танцевальные фигуры. Итальянские пчелы исполняют 8,5 фигуры, индийские – 7,5 фигуры за то же время (расстояние, о котором надо сообщить, то же самое).

А что получится, если заставит пчел разных видов жить вместе? Доктор Линдауэр подсадил итальянских пчел в улей к немецким. Он держал их вначале в небольшой проволочной клетке внутри улья, пока они не приобрели запах местной пчелиной семьи и не стали, таким образом, ее полноправными членами. Пчелы-«иностранки» были помечены краской для удобства наблюдений. Оказалось, что проблема общения между пчелиными национальностями крайне сложна. Если немецкая пчела рекомендовала итальянским искать нектар в ста метрах от улья, они пролетали только шестьдесят метров и принимались искать источник пищи до полного изнеможения, а потом ни с чем возвращались в улей.