Как пчелы находят дорогу домой

Пчелы могут довольно далеко улетать от своего улья в поисках нужных цветов, а потом безошибочно находить обратную дорогу — даже несмотря на густую растительность и темное время суток.

Для ориентации на местности, определения скорости движения и дальности пчелы и многие другие насекомые используют то, что называется оптическим потоком. В восприятии насекомых все, что их окружает, движется, а сами они в это время остаются неподвижны.

Группа ученых Лундского университета (Швеция) в ходе исследований определила, какие нейроны в пчелином мозге задействованы для измерения скорости и пройденного расстояния, а какие отвечают за ориентацию в пространстве. Об этом сообщает интернет-издание «Техкульт».

В лабораторных условиях исследователи поместили электроды в отдельные нервные клетки мозга пчел и с помощью импульсов имитировали для них полет в поисках пищи среди тропического леса. Данные исследований затем были использованы при составлении математической модели мозга пчелы.

Результаты экспериментов поразили ученых. Как оказалось, имея мозг размером с рисовое зерно, где нейронов в 100 тысяч раз меньше, чем у человека, пчелы безошибочно ориентируются на местности, находят дорогу в свой улей и летят туда самым коротким путем. В то же время человек, с его уникальным развитым мозгом, все чаще использует в такой же ситуации GPS.

Пчелы, как и многие другие живые существа, включая людей, обладают способностью сопоставлять и анализировать общую картину окружающего пейзажа, находясь за пределами своего жилища, чтобы затем найти самый короткий обратный путь. И они могут делать это, даже не используя какие-либо заметные детали местности: некоторые люди также обладают чувством направления на интуитивном уровне.

Полученная модель поведения пчел была использована при создании навигационной системы робота. Выкладки оказались верны: с ее помощью он вернулся к исходной точке по самому короткому пути.

Вопрос об ориентации пчел в воздушном пространстве и их возвращении в собственное жилище давно интересует пасечников и ученых. Согласно многочисленным исследованиям, у пчел сформированы особые инстинкты, схожие с позвоночными животными, позволяющие с легкостью ориентироваться в местности.

Специфика строения пчелиного семейства довольно сложная и найти единый ответ на вопрос их ориентации пока не получается.

Ориентирование насекомых

Способность с легкостью находить свой дом начинает проявляться у пчел после того, как они совершают свой первый вылет. Далее способность корректируется при последующих вылетах, с каждым разом пчела может лететь все дальше. Как же пчелы находят дорогу домой? Существуют следующие варианты ответа на этот вопрос.

Природный навигатор

У пчел имеется способность запоминать ландшафт, расположенный вокруг ульев. С каждым разом их можно отпускать на большие расстояния, а они смогут вернуться полным составом. Ландшафт является надежным навигатором, так как насекомые способны прекрасно запоминать местность, которая находится вокруг (поля, луга, цветы, горы и водоемы). Благодаря тому, что зрительный орган пчел дифференцирует предметы достаточно быстро, они возвращаются домой. Пчела способна держать месторасположение в памяти на протяжении нескольких дней.

Солнце

Солнце считается основным ориентиром для пчел. Они могут узнать свой дом по поляризации света, положению солнца. Благодаря уникальному зрительному органу адаптация насекомых на открытом пространстве очень точная. Важно отметить, что они способны видеть не только днем, но и ночью. Это обусловлено тем, что в ульях темно, а они проводят в них много времени.

Вылеты пчел осуществляются под конкретным углом к светилу, поэтому зрительный орган способен контролировать солнечный свет, который падает на линзу. Учитывая разницу от итогового и начального маршрута, глаза насекомых способны точно определить месторасположение солнца, а также зафиксировать предметы, освещаемые им.

Пчелы возвращаются домой благодаря таким факторам:

  • отличная память;
  • хорошая концентрация внимания;
  • удивительное строение зрительного органа;
  • адаптация глаза.

В пасмурную погоду насекомые ориентируются благодаря колебаниям в плоскости света.

Запах

Насекомые могут общаться между собой с помощью сложной схемы биокоммуникации. В пчелиных семействах имеются разнообразные сигналы, предназначенные для понимания друг друга. Одним их таких сигналов принято считать запах. В период медосбора насекомые ориентируются на особый запах собственной семьи. Когда они чувствуют его, то присоединяются к другим жителям собственного улья, а также безопасно летят домой.

Основными ориентирами для пчел в поисках собственного жилища являются солнце, запах, ландшафт, память.

Существует несколько способов, как пчелы находят дорогу домой. Они могут собирать нектар за несколько километров от своего улья, а потом безошибочно в него возвращаться.

Как пчелы находят свой улей

Помогает насекомым вернуться домой следующее:

  1. Природный навигатор. Нервная система пчел образована кристаллами магнетита, соединенных между собой нервными окончаниями. Они позволяют насекомым ориентироваться по магнитному полю Земли. Погрешность такого навигатора — 60—80 см. Именно на такое расстояние можно двигать улья.

    Нервная система

  2. Солнце. Насекомые могут найти свое жилье по поляризации света и расположению светила. У них уникальный зрительный орган, который помогает им хорошо ориентироваться на местности. Он позволяет им видеть не только днем, но и ночью. Из ульев насекомые вылетают под определенным углом к солнцу. Их глаза способны точно определят положение светила и фиксировать предметы, на которые падает солнечный свет.
  3. Запах. У каждой пчелиной семьи свой запах, который помогает насекомому определить свой рой и найти родной дом.
  4. Ландшафтное ориентирование. Пчелы хорошо запоминает ландшафт возле своего жилища. Их зрительный орган способен отличить водоемы, холмы, поля, деревья. Местность, которую они запомнили в их памяти сохраняется несколько суток.

Как пчелы находят медоносы

Рабочая пчела-разведчица ищет медоносы по запаху. Уловив несильный аромат, она летит в том направлении, где он становится сильнее и прилетает на медоносное поле. Определив откуда он исходит, насекомое возвращается в свой улей и в танце передает информацию о том, где находятся медоносы своим собратьям.

На какое расстояние летают пчелы

На какое расстояние летают насекомые зависит от их вида. Так хуже всего на местности ориентируются трутни. Все самцы могут удаляться от улья на 2 км. Часть трутней может летать на 3—3,5 км от своего домика. Но не один из них не найдет дорогу к своему улью, если перенести насекомое на расстояние 4 км.

Матка может удаляться от своего жилища на 5—10 км.

Рабочие степные украинские пчелы могут собирать нектар за 5 км от ульев, на самом деле они летают на более длинные расстояния.

Длительность жизни насекомых напрямую зависит от расстояния, на которые они могут летать и от продолжительности времени пребывания в воздухе. Если перепончатокрылые живут до двух месяцев, то радиус их полета достигает 4,5 км, когда длительность их жизни не более месяца — 2,65 км.

Интересные факты

Существует немало интересных фактов о пчелах:

  1. Особь может перепутать свой улей, если она ослаблена или наблюдается сильный ветер, когда запах несильно ощущается.
  2. Пчела может ошибиться, когда все улья одинаковы окрашены. Именно поэтому желательно, чтобы их жилища были разных цветов. Но нужно учитывать, что насекомое различает только некоторые цвета и если рядом поставить желтые, салатовые и оранжевые домики, то оно может прилететь не в своей улей. Поэтому рекомендуется рядом ставить улья, покрашенные в контрастные цвета.

    Ульи на пасеке лучше окрашивать в разный цвет

  3. Было доказано, что небольшое количество рабочих пчел прилетает в чужие ульи и пытается жить в другой семье. Люди помечали перепончатокрылых белой краской и через некоторое время замечали их в другом жилище.
  4. Пока рабочие пчелы не закончат свои вылеты нельзя передвигать улья даже на метр, иначе насекомые ошибутся. Чтобы этого не случилось не стоит трогать их домики до 22 часов 30 минут.
  5. Нельзя устанавливать улья среди деревьев, в низине, где собирается туман, так как в этом случае насекомые теряются. Пасеку лучше размещать на полянах, на границе с лесом.

Помогают вернуться пчелам домой хорошее зрение, память, обоняние, солнце, магнитное поле планеты.

Как пчелы находят обратную дорогу домой?

Зачем пчелы танцуют, как они находят улей по запаху и где в их мозге находится магнетит – каждый вопрос имеет прикладное значение. Ответы приведены с указанием источника.

Людям на улицах задавали вопрос, как пчелы находят дорогу домой. Большинство из них ответило «по запаху». На втором месте был ответ «по памяти». Биолог ответил бы «по Солнцу» или «по ландшафту местности». Возможно, действенными будут все факторы. Но действие зависит от погоды.

Как пчелы могут ориентироваться в пасмурную погоду?

Пусть влажность воздуха повышена, а давление понижено. Тогда запахи распространяются плохо. Считается, что в таких условиях пчёлы ориентируются по Солнцу и по карте ландшафта. Карта составляется при полете за взятком.

Сбор пыльцы осенью

Для Солнца действует свой принцип, и от погоды он не зависит. Лучи природного светила всегда поляризованы, а пчёлы обладают поляризующим зрением. То же относится к большинству насекомых.

Вряд ли в пасмурную погоду возможна ориентация по звуку. Но звук является главным элементом в системе коммуникации.

Какие пчелы находят дорогу домой?

Среди медоносных пчел есть три разновидности: рабочая особь, королева-самка, трутень. Генетически первые две – это одно и то же. Хуже других на местности ориентируются трутни:

  • 5-10 трутней относили на сотах на 2 км от улья. Возвращались все;
  • 3-3,5 км – вернулись лишь некоторые особи;
  • 4 км – все затерялись.

Рабочие особи украинских степных пчел собирают мед за 5 км от улья. В действительности дальность полета – больше.

Пчеломатка удаляется от улья на 5-10 км. Правда, ей нужно выполнить ориентировочный облет.

Королева-самка Бакфаст

Советы:

  • Если при вылете в ориентировочный облет человек находится возле улья, надо ждать 7-10 минут. В ином случае пчеломатка не найдет свой улей.
  • До 22:30, то есть до завершения вылетов, ульи нельзя передвигать даже на метр.

Второй совет относится к рабочим пчелам.

Ориентирование пчел

Если ульи установить среди деревьев, пчёлы теряются. Так что пасеку располагают на поляне, на границе с лесом и т.д. Нельзя делать пасеку и в низине, где скапливается туман.

Лесная пасека

Часто заканчиваются неудачно и полеты над водоемами. Причина – в наличии бликов.

По природному навигатору

В нервной системе медоносных пчел найдены кристаллы магнетита. Они соединены с нервными окончаниями. Вся система действует настолько точно, что можно проводить аналогию с GPS-навигатором.

Магнитная карта Земли

Погрешность составляет те самые 60-80 см, на которые улей отодвигать можно.

Магнитное поле – это вектор, имеющий направленность и напряженность. Так что речь идет не о компасе, а о действующем природном навигаторе.

По Солнцу

Курс физики продолжается: надо вспомнить, что такое поляризованный свет и поляризующий кристалл.

Кристаллический шпат

Если смотреть на Солнце через исландский шпат, можно видеть яркую точку или черное пятно. Однако повернув кристалл на 90 градусов, можно заметить изменения: пятно превратилось в светящуюся точку, и наоборот. Эффект используется и в зрении насекомых.

Опыт:

  1. Улей накрывают непрозрачным колпаком с окном, где установлен поляроид;
  2. Меняя угол поляризации света, наблюдают поворот танцев пчел на соответствующий угол.

Современные навигационные системы определяют положение Солнца даже в сумерках. Принцип используется тот же, что и у пчел. Система продолжает работать, когда светило заходит за горизонт на 6-7%. Эти цифры характерны и для насекомых.

Если говорить точно, поляризованным является свет ясного неба. А Солнце излучает неполяризованный свет.

По запаху

Выше рассматривалось, как пчелы находят дорогу домой на значительном расстоянии. Запах цветов они чувствуют на дистанции 0,8-0,9 км. Еще меньше будет дистанция, позволяющая распознать улей по запаху.

Маркерная железа

На брюшке пчеломатки и всех рабочих особей находятся железы Насонова. Они, эти железы, вырабатывают вещество, которое служит маркером семьи или роя.

Ошибка с выбором улья исключена природой. Но не исключено воровство: визиты в чужие ульи не запрещаются.

Ландшафтное ориентирование

Пчёлы ориентируются по Солнцу или по магнитному полю. А в работах Рандольфа Менцеля доказано, что источником информации служит и ландшафт: в голове насекомого строится ментальная карта. Если карта и положение Солнца вступают в противоречие, то игнорируется только Солнце. Часть объектов при построении карты не учитывается – строится грубая схема.

Карта пройденного маршрута хранится в памяти 3-4 дня. Она содержит сведения о рельефе, о водоемах и об отдельных ориентирах, таких как одиноко стоящее дерево.

Полеты в лабиринте

Предельный объем одной карты рассчитан на 10-12 км. Однако в лесу, где объектов много, дистанция сокращается вдвое или втрое.

В лесу пчёлы не летают дальше, чем за 3 км от пасеки.

Система биокоммуникации

Помимо вещества-маркера, в общении используется два способа передачи: танец и звук. Орган слуха находится на суставах ног, и «голос» должен быть низким. Бас – это 300 Герц, а пчёлы ведут разговор в диапазоне 250-500.

Звуковые сигналы

Совершенным способом передачи звука обладают медоносные пчелы. Пример:

  • Улей разрушен – всплески каждые 2-3 секунды (до 10 минут);
  • Вентиляция улья – базовый звук (250 Гц) с большим числом обертонов (звон);
  • Найден медонос – последовательность звуков, более длительных при увеличении дистанции до медоноса (фото).

Пчела-королева, когда выходит из маточника, издает «фанфары»: длительный сигнал – пауза – короткий сигнал.

Известные сигналы – в таблице.

Породный тип пчёл Мед, кг Воск, листов
Татарская 22 7.5
Владимирская 14.8 5.8
Новосибирская 14.7 4.9
Уральская 16.1 4.8
Вологодская 18.9 6
Орловская 17.5 6.6

Авторы исследований: Дональд Бродбент, Карл фон Фриш, Роберт Кинг. Танцы пчел люди начали изучать раньше, чем звуки. Здесь авторство принадлежит Карлу фон Фришу.

Существует два вида танцев – круговой и виляющий, то есть «восьмерка». Первый из них используется, когда дистанция до медоноса не превышает 12 м, 35 или 65 м. Цифры указаны для разных пород.

Пчелиный танец

Угол между отрезком и отвесной осью равен углу между направлением на Солнце и на медонос. А время прохождения отрезка – это расстояние. Пример: 1 c – 500 м, 2 с – 2 км.

«Виляние» всегда идет с частотой, равной 15 Гц. Чем это вызвано – вопрос. Известные проблемы:

  • Пчёлы не ведут сбор, когда Солнце находится в зените. Проблема решается при отклонении светила на 2,5 градуса.
  • Для разных пород характерна разная скорость танца. Краинская порода – быстрая, кавказские породы – нет. Одни пчёлы не понимают других.

В мозг каждой пчелы встроен и секундомер, и часы.

Опыт с ночными танцами:

  • На стеклянные стенки улья светят лампой;
  • Если опыт проводить до 24:00, танец пчел-разведчиц указывает на «вечерний» медонос;
  • Если после 24:00, то на «утренний» (опыт Линдауэра).

Язык общения пчел – не диалоговый. Но можно вести спор: танец двух разведчиц продолжается 5-6 часов. Одна пчела видит других, и она стремится не уступать.

Как пчелы находят дорогу

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *