Що краще для якнайшвидшого вибору правильного рішення? Одноосібне командування або демократія? Досягнення повного консенсусу або голосування, зупинене вчасно? Такими політичними питаннями задалися біологи, поспостерігати за прийняттям рішень у бджіл.
Цікаву роботу виконав Томас Сілі (Thomas Seeley) з Корнелла (Cornell University), вивчив, як саме рій диких медоносних бджіл вибирає собі місце для нового вулика, коли в старому стає тісно.
Рой бджіл, вийшов і прищепився на пасіці. Спочатку вся маса бджіл літає в повітрі, поступово концентруючись у місця "щеплення" (приблизно 5-15 хв). У такому стані, як на знімку, рій зазвичай важить 15-30 хвилин. Потім відлітає до місця нового проживання.
Виявилося, що бджоли виробили для цього процедуру, яку ми б назвали «оптимальна демократія».
Чому «оптимальна»? Та тому, що вона відрізняється від демократії ідеальної спрощенням, здатним, всупереч очікуванню, підвищити її ефективність.
А що є ефективність в даному випадку? Це пошук найкращого місця для вулика, але за максимально мінімальний з можливих проміжок часу. Так би мовити, ставлення результат / витрати. Вчені спостерігали за роями чисельністю до 10 тисяч бджіл, що живуть на острові Епплдор (Appledore) в затоці Мен. Бджіл позначали і знімали їх подорожі на камеру.
В одному з дослідів з бджолами британські дослідники з Rothamsted Research оснастили безліч смугастих піддослідних радіопередавачами, щоб детально відстежувати їх переміщення (фото BBSRC / Rothamsted Research).
Вона застосувала наклеєні передавачі на бджолах, які спостерігали за танцями розвідників, щоб дізнатися - яким шляхом «новачки» знайдуть мета. Хоча успішно це вдалося далеко не всім, і шлях був далекий від найкоротшої прямої, Рілі зазначає, що вказівки танцю виводили бджіл досить близько до їжі (5-6 метрів), навіть при наявності зносу від вітру (уявіть, комахи вводили на нього поправки) . Після чого бджоли переключалися на інший спосіб пошуку - за запахом і кольором.
Так з'ясувалися цікаві подробиці. Коли приходить час шукати нове місце проживання. кілька сот бджіл-розвідників висилаються в усіх напрямках в пошуках, скажімо так, відповідного дупла. Вони шукають житло, з вічком площею не більше 30 квадратних сантиметрів, що розташоване не нижче 2-3 метрів від землі і веде в порожнину обсягом не менше 20 літрів.
Коли «правильне дупло» знайдено, розвідник повертається в родину бджіл і починає танцем показувати напрямок і відстань до знахідки.
Тут потрібно зробити відступ про бджолині танці.
Сигнальні руху бджіл про відстань до джерела корму або житла
А - кругові; Б - восьмерочних
Ще в минулому столітті були виявлені і описані особливі сигнальні руху деяких бджіл на соте після повернення у вулик з медозбору. Саме цими своєрідними рухами сповіщаються інші бджоли родини про виявлений джерелі корми.
Величезний внесок у вивчення сигнальних рухів вніс Фріш, якому за ці роботи в 1973 р було присуджено Нобелівську премію. Більшість вітчизняних і зарубіжних вчених вважають, що за допомогою сигнальних рухів бджоли вказують відстань до джерела корму і напрямок до місця медозбору (Фріш, 1930; Ліндауер, 1960; М. Е. Лобашев, 1962; Н. Г. Лопатіна, 1971; І. А. Левченко, 1971; Е. К. Єськов, 1981, і ін.).
Сигнальні руху бджіл про направлення літа до джерела корму
А - на горизонтальній поверхні прилетной дошки; Б, В, Г, Д - на вертикальній поверхні стільника; К - джерело корму; У - вулик; З - сонце; а, б - напрямок дії сили тяжіння
Залежно від траєкторії руху бджоли сигнальні руху умовно поділяють на кругові і восьмерочних, або виляющие (рис. 2). Якщо відстань від вулика до джерела корму не перевищує 100 м, то бджола робить кругові сигнальні руху: біжить по колу спочатку в одному напрямку, потім різко повертається і біжить в протилежному напрямку.
Зі збільшенням відстані до джерела корму сигнальні руху бджоли змінюються - лінія їх руху починає все більше схожим на приплющену зверху цифру 8. Зробивши один півколо, бджола проходить деяку відстань по прямій лінії, повертаючись до початкової точки, потім робить другий півколо в зворотному напрямку. Біг по півколу відбувається порівняно спокійно, але під час прямого пробігу бджола енергійно виляє з боку в бік тілом, особливо кінчиком черевця, через що ці сигнальні руху і отримали назву виляти.
Чим більше відстань від вулика до джерела корму, тим пробіг по прямій лінії стає довшим, петлі крупніше, а число фігур, що здійснюються в одиницю часу, менше. Крім того, якщо прямолінійний пробіг з вилянием черевця спрямований вертикально - від низу до верху, це говорить про те, що потрібно летіти з вулика до сонця, а якщо зверху вниз - проти сонця (рис. 2).
С. В. паків (1958) показала, що кут, під яким бджола робить прямий пробіг, у всіх випадках дуже близький до сонячного кутку, т. Е. Кут, який утворюється між двома лініями: від вулика до сонця і від вулика до місця розміщення джерела корму.
При цьому за танцюючою бджолою весь час стежать три-п'ять, шість бджіл, що бігають за "Танцівниця". Потім спостерігають бджоли самі починають танцювати, передаючи інформацію іншим бджолам. Танцівниця відлітає за нектаром або до нового будинку.
Так бджоли вказують один одному місце, де знайдена їжа і також, як тепер з'ясувалося, місце, де знайдено дупло для майбутнього будинку.
Перші спостереження за такими «мовцями» танцями були виконані ще в 1960-х, а недавно були поставлені досліди, які довели, що танці і їх розуміння іншими бджолами - не випадковість, а дійсно кодує інформацію система, хоча і не дає вичерпні дані розвідки.
Бджоли збирають інформацію, і з'ясовують наявність матки в рої. Якщо матки в рої немає - рій повертається у вулик. Рой не полетять з пасіки, поки бджоли не прийдуть до єдиної думки, в яке житло летіти. Розвідники повернулися додому і почали розповідати іншим бджолам, що і де вони знайшли. Хоча кожен з розвідників буде «нахвалювати» саме свою знахідку, тривалість танцю буде строго пропорційна «якості» майбутнього житла, його відповідності якомусь ідеалу.
Спостерігаючи за розвідниками, інші бджоли, теж розвідники (а зовсім не весь вулик), вирішують - куди летіти на «перевірку». Частина летить в одне місце, частина в інше, але, очевидно, велика частина «другої хвилі» відлітає в сторону дупла, яке було розхвалив найбільш інтенсивно.
Повернувшись, друга хвиля також починає «танцювати про знову відкрите дупло», намагаючись залучити інших бджіл саме до свого напрямку. Так з часом утворюються «коаліції», що розхвалюють в однаковому танці той чи інший можливий вибір.
Це голосування триває недовго. Не більше 6 годин - що відмінно для такого важливого рішення колонії. І воно зовсім не приводить до повного консенсусу і згоди буквально всіх бджіл про те, який будинок все-таки краще. Ніхто подальші уточнення і порівняння не проводить.
Бджоли-розвідниці налаштовують їх «силу похитування», в залежності від якості ділянки. Тут розвідники знайшли два потенційних місця для гнізда, один з великим (зліва) дуплом і один з більш бажаним маленьким (праворуч). Кожна бджола повертається до рою (зелені стрілки) і виконує танець (в центрі). Але розвідник від «правильного» дерева виконує більше циклів танцю (червоний символ), ніж розвідник лівого дерева (синій символ). Через три години число бджіл, які голосують за «правильне» дерево, збільшилася шестикратно, тоді як підтримка лівому дереву збільшилася тільки втричі. Ще через три години число розвідників, що висловлюються за «правильне» дерево, фактично так виросло, що виключило ліве дерево з змагання (нижня картинка) (ілюстрація Stephanie Freese з сайту americanscientist.org).
Все просто. Як тільки число розвідниць, які борються за переміщення в місце «Ікс», досягає 10-20 штук, рій починає прогрівати свої польотні мускули. Коли температура досягає потрібної, все вилітають в новий будинок.