Входы пятнадцати туннелей были открыты с внутренней стороны улья, входы других пятнадцати — с внешней стороны, с прилетной доски.
Проникая в трубочку туннеля, пчела своим весом опускала ее, закрывая за собой вход, после чего другая пчела в этот туннель войти уже не могла. Опускавшаяся под тяжестью пчелы трубочка прикосновением контакта замыкала цепь, и электрический ток открывал выходное отверстие (в улей или в поле). Следуя по трубочке, пчела выходила из нее, и тогда туннель возвращался в прежнее положение, закрывая выход и вновь открывая вход для приема очередной пчелы.
От 30 трубочек было сделано 30 самостоятельных отводов к электросчетчикам, которые через каждые 15 минут автоматически отщелкивали на самопишущих аппаратах итоги.
Надо заметить, что коридоры перед выходными туннелями были устроены с приспособлением, которое обеспечивало отдельный учет мертвых пчел, выносимых уборщицами из улья.
Кроме этого, в опыте все время регистрировались с помощью самопишущих приборов температура воздуха, сила ветра и его направление, атмосферное давление, яркость солнечного освещения, количество осадков, вес улья.
Аппараты работали ежедневно от зари до зари. За 105 дней наблюдений они зарегистрировали 2 434 666 вылетов и 2 357 769 возвращений, то есть около пяти миллионов входов и выходов. Общий вес пчел, учтенных автоматами, составил около полутонны.
Ставя этот опыт, исследователи стремились выяснить интенсивность полетов в связи с источниками медосбора, временем дня и погодой, продолжительность полетов в разных условиях, число полетов за день, смертность пчел в улье и в поле и т. п.
Приборы автомата показали, что для пчел существует летная и нелетная погода, и определили силу ветра, при которой прекращается летная деятельность: ветер скоростью больше пяти метров в секунду заметно сокращал полеты.
Влияние температуры оказалось гораздо менее определенным. В начале весны пчелы вылетали в поле при 12 — 14 градусах Цельсия, а к концу мая начинали полеты лишь при 16 — 18 градусах.
Что касается прекращения полетов вечером, оно определялось больше условиями освещения, чем температурой воздуха.
Впрочем, когда показатели фотометра и термометра сопоставили с календарем цветения медоносов и измерениями запаса нектара в растениях, было признано, что главным дирижером вылетов являются все же поле, пастбище, корм.
Устроенная под туннелями ловушка для сбора трупов умерших пчел, выносимых из ульев пчелами-уборщицами, позволила точно подсчитать их и помогла установить, что подавляющее большинство пчел погибает, как правило, вне дома и только одна-две из ста умирают в улье.
Но автоматы не могли, конечно, вскрыть подробностей этого явления. Счетчики одинаково отщелкивали выход и полной сил пчелы, вылетающей за взятком, и умирающей, которая покидает улей только для того, чтобы отползти подальше от прилетной доски.
Давно подмечено, что пчелы, в том числе и старая матка, как все животные, стремятся умереть вне дома. Этот инстинкт освобождает семью от необходимости удалять трупы из улья.
Естественная смерть настигала пчел подопытной семьи летом, после 32-го рейса, после 21 (тоже, конечно, в среднем) часа, проведенного в полетах. В сильных семьях пчела летает, разумеется, в несколько раз более производительно — дольше и чаще.
Но вот приходит ее час. Потемневшая от времени, растерявшая волоски, которыми она была покрыта в молодости, на. измочаленных, изработавшихся крыльях, налетавших уже многие десятки километров, она дотягивает кое-как до прилетной доски, до родного улья, и сдает принесенный груз нектара. Только нектара: самые старые пчелы обножки уже не собирают, может быть, потому, что, теряя с возрастом покрывающие их волоски, они становятся «гладкими», «голыми». А к голому хитину пыльца не пристает. Груз сдан, и пчела, собрав последние силы, медленно выходит из улья. То и дело спотыкаясь, припадая на бок и через силу поднимаясь, она кое-как добирается до края прилетной доски и, срываясь с нее, уже полуживая, слетает на землю, чтобы умереть вне дома, сослужив этим семье последнюю службу.
Еще о семье в целом
После всего рассказанного каждому, кто попробует мысленно охватить в целом организацию пчелиной семьи, раньше или позже становится ясно: это не беспорядочное скопище, а действительно организация, живая система, но в ней заключен некий биологический парадокс.
В самом деле — как же матка, в сущности затворница, не покидающая улья и с весны до осени занятая откладкой яичек, да трутень, не занятый ничем, если не считать ожидания встречи с маткой, оба не имеющие восковых желез, не умеющие сооружать сотов, не выстроившие ни единой ячеи, оба лишенные приспособлений для сбора пыльцы, неспособные заготовлять корм впрок, не приносящие в гнездо ни единой капли нектара, наконец, оба не умеющие выкармливать личинок, — как же они при всем этом производят на свет потомство, с таким совершенством выполняющее и перечисленные, и многие другие работы?
Дети похожи на родителей — истина вроде азбучная. Но почему же потомство матки и трутня столь непохоже на своих родителей? От кого и как наследуют рабочие пчелы таланты, которыми ни матка, ни трутень не обладают? В результате чего возникли и чем обусловлены эти различия отцов и детей?
Правда, мы уже видели плакун-траву с ее тремя двуполыми формами, которые в то же время являются одна как бы более мужской, другая вроде более женской, третья словно средней между ними. Каждое растение дает семена, а из них вырастают все три формы, так что часть потомства всегда и не в мать и не в отца. Это, конечно, случай более простой, чем с пчелами: все три формы плакун-травы плодоносны и могут воспроизводиться. А ведь у пчел третья форма бесплодна. Откуда же она появляется в потомстве матки и трутня?
Вопрос отнюдь не праздный. Над ним ломал голозу и Дарвин, видевший в примере общественных насекомых вообще и медоносных пчел в частности «одно из величайших затруднений» для его теории. Перечисляя в специальной главе «частные затруднения, встречаемые теорией естественного отбора», Дарвин на первое место поставил факт существования пчел, муравьев и подобных им насекомых, у которых «бесполые формы часто отличаются в своей организации как от самцов, так и от способных плодиться самок того же вида». Дарвин признавался даже, что этот факт казался ему поначалу «непреодолимым и действительно роковым для всей теории», роковым потому, что «можно с полным правом спросить: возможно ли согласовать такой случай с теорией естественного отбора?».
Обдумывая этот случай, Дарвин воспользовался, как известно, примером хорошо знакомых цветоводам однолетних левкоев. Левкой — растение декоративное, размножается семенами. Из семян вырастают плотные кустики стебельков, увенчанных махровыми шапками снежно-белых, кремовых, сиреневых, розовых, пестрых цветков. В них нет ни тычинок, ни пестиков. Они отцветают, не завязав ни единого семечка.
Откуда же берутся семена для посева?
Семена берутся с немногочисленных простых, невзрачных цветков, малопригодных для украшения садовых клумб.
Искусственным отбором вывели любители разновидность, у которой из семян вырастают кустики с очень красивыми, но бесплодными махровыми цветками и одновременно с немногими простыми цветками, завязывающими семена. Такая порода, разъяснял Дарвин, могла быть выведена только одним способом: отбором, примененным не к одиночным растениям, а к целой группе.
Поставим на место махровых цветков бесплодных рабочих пчел, а на место пестика и тычинок в простых цветках поставим матку и трутней — и дарвиновское сравнение поможет понять природу создания, у которого бесплодное потомство закономерно отличается от плодовитых родителей.
Дарвин находил даже: «Затруднение, хотя и кажется непреодолимым, уменьшается и, по-моему, совершенно исчезает, если мы вспомним, что отбор может относиться к семейству так же, как и к особи, и как в том, так и в другом случае привести к известной цели». Думается, здесь Дарвин говорит о семье пчел как о некой органической целостности. Возможно, эта мысль звучала бы более категорично, если б в его время процессы семейного обмена веществ были исследованы глубже.
Однако левкоевая аналогия при всей ее содержательности проливала свет только на одну сторону вопроса! показывала, что отбор, приложенный к ансамблю особей, равно как и к отдельным особям, способен создавать и поддерживать гармоничное сосуществование плодовитых и бесплодных форм в рамках одной породы. Между тем тут был ведь и другой вопрос, который Дарвином даже не сформулирован и который, пожалуй, с не меньшим основанием можно бы считать «роковым».
Этот вопрос поставил в свое время немецкий биолог, профессор А. Вейсман. Попробуем проследить за ходом мыслей ученого, который подкупает своей логикой.
«Ведь не могут же бесплодные формы влиять на наследственность, если они никакого потомства не оставляют…» Пример «бесполых особей у общественных насекомых совершенно неоспоримо свидетельствует, что в природе существуют животные формы, неспособные к размножению, но постоянно вновь производимые непохожими на них родителями», причем «не способные ничего передать потомству, эти животные все же изменялись в течение истории Земли»…
Но раз они не могут ничего передать потомству, продолжал профессор, все может стать объяснимым и понятным, лишь если допустить, что носитель наследственности заключен в веществе хромосом, в веществе, которое «представляет особый мир, независимый от тела организма и условий его жизни», которое «никогда не зарождается вновь, но лишь непрерывно растет и размножается», так что для него живое тело служит не более чем вместилищем, футляром, безразличной питательной средой…
Богатая теоретическая предыстория вопроса делала особенно заманчивым исследование, которое начато было в конце 50-х годов на двух подмосковных пасеках — в Горках Ленинских и Барыбине. План исследования обдумывался еще до войны, а шлифовка его возобновилась сразу после ее окончания.