Хабрахабр

Про удивительность пчелы, и то, как мы её убиваем


Заброшенная колода

Если пчелу положить в новый дом, она через некоторое время вылетит и начнёт писать координаты места. Пчела — это нечто удивительно красивое. Самое искусное — это навигационная система с кучей датчиков на входе. Пасечники после перемещения улья подкладывают пчёлам специальные ветки, чтобы они не сразу вылетали и терялись, а выползали на них и успели офигеть. Отлетит на несколько метров и начнёт характерный танец. А потом начали перекалибровку.

Собственно, у них как-то отключается навигация из-за электромагнитных помех. Как довольно быстро выяснилось в СССР, участки около высоковольтных ЛЭП пчёлы не собирают.

Предположительно, это работает так: пчела вылетает из улья за предел запаховой навигации и за предел запомненной области (больше, чем на 5 километров), а потом не может вернуться, используя сенсор поляризации и криптохромный сигнал. Что ещё хуже, помехи сотовых сетей нарушают пищевую мобилизацию пчёл.

Вот с этой, что на картинке выше.
Всё началось с заброшенной колоды в Екатеринбурге, когда мы вместо похода в гости к журналистам по поводу магазина поехали в лес.

Что за колода?

Колода — дом для пчёл. В отличие от борти, она делается не внутри дерева, а из другого дерева и снаружи. Вешается часто на хвойные деревья, потому что так к ней не подползут злобные паразиты. Хвойные деревья и паразиты совместимы слабее, чем лиственные деревья и паразиты. Сбоку у колоды длинная вертикальная прорезь для пчёл и доставания ламели сот (пчёлы строят их в такой форме).

Потом с интересом приманивает пчёл, чтобы они поселились в новом домике. Бортник делает десятки таких колод и развешивает по лесу там, где много цветов. Реже колоду находит мишка, но он аккуратно не умеет от слова совсем. Иногда на характерное жужжание приходит куница и аккуратно выжирает как пылесос всё внутри. И, судя по следам, впадает в прострацию. Как правило, у него морда внутрь не пролазит, поэтому он роняет колоду на землю. Поэтому колода оказывается разорванной почти пополам, а поляна приобретает следы серьёзных разрушений. Собственно, он неистово пытается достать мёд, который вот уже-уже, но ещё не совсем. Но раздербанивший колоду обычно счастлив: серьёзные энергозатраты с лихвой компенсируются мёдом. Ещё неопытный мишка может так раскопать осиное гнездо в земле и недоумённо уйти.

Улей в деревне даёт около 100 килограмм. Одна колода даёт 30-40 килограммов мёда, и ещё до него надо дойти и донести всё до деревни. Поэтому мёд из бортей и колод обычно дальше деревни и родственников деревенских жителей доходит редко. Если пчёл докармливать сахаром — до 300 килограмм, но от мёда мало что остаётся.

А парк этот характерен тем, что там нет линий электропередач и почти не ловит сотовая связь. Эта колода висит в парке «Оленьи ручьи» в Екатеринбурге. А колоды нормально работают. И вот мы слышим интересный факт: в деревне сотовая связь уже начала мешать пчеловодству. Если не считать этой вот, её не очень рассчитали по цветам в округе — слишком много чемерицы, похоже.

А у меня, как у бывшего связиста, возник странный вопрос: какого хрена пчела не дружит с частотами 900 и 1900 Мгц? Ну и нормальный человек тут бы поохал и ушёл бы домой. Что во входном каскаде пчелы понаворочено такого?

Пасечники, которых я нашёл, не связисты и не инженеры, поэтому дальше я опираюсь на исследования. Сразу скажу — я не пасечник, но нашёл пару пасечников. Поправьте меня, если я где-то накосячил, пожалуйста. И могу ошибаться только в путь.

Коллапс пчелиных семей (CCD, colony collapse disorder)

Картина: открываете вы улей, а там почти не осталось рабочих пчёл. Матка и обслуживающий персонал сидят без поставок еды. Мёртвых пчёл нигде нет. Где рабочие — непонятно. В 2005 году это принесло примерно 200 миллионов долларов убытка — семьи просто погибали, а аграрии не получали мёд. В 2006 году феномен (уже известный) получил название — собственно, CCD. За шесть лет было потеряно 10 долбанных миллионов(!) ульев.

Первое единичное проявление CCD датируется аж 1869 годом. Но не спешите обвинять совсем уж современные технологии. И это прям волна-волна. Современная массовая волна началась примерно в 2004.

Сезонных причин для покидания семьёй улья нет. Начали расследование. По итогам пришли к выводу, что такой эффект может оказать целый набор факторов: антибиотики, пестициды, иммунодефициты и заражение грибком и ещё ряд версий. На нападения с ограблением от других пчёл тоже ничего не указывает. Потом начали проверять воздействие на пчёл частот 1900 МГц, и пришли к выводу, что им плевать. Ни один из этих факторов не действует по отдельности. При воздействии ЭМИ от обычного телефона на частоте 900 МГц пчёлы полностью раскалибровываются за 10 дней. Более поздние исследования интереснее.

Вот говорящая таблица из этого исследования: К концу 10 дня ни одна из них не может вернуться в улей.

И вот ещё:

В результате рабочие особи покинули семьи, а яйценоскость облученных маток снизилась в 3,5 раза по сравнению с контрольными — Рыбочкин А.Ф. «Специалисты из университета Пенджаба помещали в пчелиные семьи на 10 мин телефоны, работавшие на частоте 900 МГц. — Рыбное, 2009.» Воздействие электромагнитных излучений и электрических полей на живые организмы / Инновации в пчеловодстве.

Ещё исследование.

Следующий логичный вопрос — как же так, а чего пчела не возвращается по памяти? В общем, что-то в пчеле от ЭМИ ломается.

Навигация пчелы

Пчела довольно хорошо видит, особенно в ультрафиолете. Ей это нужно для поиска цветов. Можно предположить, что ей достаточно примерно выйти на место, где стоит улей, чтобы залететь в него, пользуясь обычными визуальными ориентирами.

Это значит, что она благодаря своим хитрым фасетчатым глазкам может увидеть солнце даже когда оно за тучами. И ещё у пчелы есть древний викингский компас, который помогает определять поляризацию света. Это проверялось — при определённых перекрытиях облаками, пчёлы теряются, поскольку не могут отличить перед от зада. Точнее, она видит поляризованные участки неба и строит прогноз по ним. dzavalishin осенью рассказывал на одной попойке, как устроен синхронизатор скорости движения плёнки на самолёте. Похожий принцип использовали в СССР для решения задач аэрофотосъёмки. Задача — с точностью около 85% попасть в скорость самолёта, чтобы соблюсти резкость. Там щель, которая по принципу сканера (только наоборот) рисует на ленте плёнки то, что внизу. Сначала делали парусами на разматывающем устройстве и специальным воздухозаборником. У вас оптическая мышь решает эту задачу дома. Положили под него решётку и стали снимать спектр — если его очень правильно обрезать (что тоже делалось на транзисторах), то можно получить скорость. Потом инженеры придумали как с помощью одного фоторезистора сделать как надо.

Вот один из показательных опытов:

с ошибкой менее 1 %… Первая мысль — может быть, это феромоны или химические сигналы. Муравей способен отойти от гнезда на расстояние более 100 метров и вернуться к нему обратно с точность до 1 метра, т.е. … Муравьи были способны найти обратный путь, видя всего лишь небольшую часть неба. Однако они не используются и в любом случае были бы бесполезны при очень высокой (до 45° С) температуре в пустыне. В отверстие помещались специальные фильтры для выбора направления, длины волны и угла поляризации солнечного света, воспринимаемого муравьем. Чтобы исключить солнце и все другие ориентиры, экспериментатор следовал за муравьем с небольшой камерой, держа ее отверстие (через которое было видно небо) точно над муравьем. Даже без солнца, отличительных деталей ландшафта и запахов, муравей, видя только небо, направлялся прямо к гнезду.

Но она решает другую более сложную задачу, и чтобы использовать этот механизм компаса, пчеле где-то надо взять поправку на угол солнца к горизонту. Пчела сложнее блока транзисторов. То есть пчеле надо знать время, чтобы понимать, где солнце должно находиться. Она же не телепортируется, а тратит время на полёт до еды, а потом идёт назад — а солнце уже под другим углом. В пчеле такого не нашли. Нужен какой-то генератор хронирующих импульсов.

Интересно, что бортники издревле хранят секреты взлома пчёл. Теперь снова идём к народному опыту. Ровно до того градуса, когда офигеют настолько, что пойдут толпой громить чужой улей и грабить из него мёд. Например, они знают, что если пчёлам поставить около улья блюдо с сахарным сиропом и добавить туда водки, они нажрутся. Соответственно, специалисты по защите ульев держат под рукой муку для битвы хакеров: надо обсыпать нападающих пчёл и всей деревней идти смотреть, у кого пчёлы белые. Так вот, недобросовестный пасечник может так сделать и получить мёд со всех соседних ульев. Дальше их владельцу сильно вламывают для восстановления баланса.

Нам важны другие части опыта этих хакеров. Что, например, если улей сдвинуть, а на его старое место поставить приёмную раму с пакетом, можно собрать прилетевших насекомых в пакет. Но нам важно не это. И самый крутой хак пчелы: если улей сдвинуть в сторону, а симметрично ему поставить второй такой же улей (чтобы перегородка была по месту входа в старый), то вернувшиеся пчёлы поделятся примерно пополам. Если на место старого доброго улья поставить улей с ослабшей семьёй, то вернувшиеся рабочие пополняет его население.

С другой стороны, разноцветные ульи на пасеке (где ульев много в одном месте) помогают пчёлам находить свой.

И ещё могут заходить на посадку по приводам, то есть, простите, по запаху. Также из опытов стало известно, что пчёлы запоминают местность примерно на 5 километров вокруг улья. Им это нужно, чтобы делать вкусный мёд.

Это стало известно из опыта с дозагрузкой пчёл маленькими грузиками: они неверно рассчитывали обратный путь. Ещё где-то в пчеле установлен акселерометр, который вместе с мозгом превращается в инерционный компас.

Пчёлы умеют использовать обработку зрительного потока, чтобы измерять расстояние. Теперь ещё интереснее. Потом они сообщают эти сведения с помощью специальных танцев другим пчёлам. По скорости движения предметов относительно фасеток они определяют дистанцию.

Затем участвующие в эксперименте пчелы сообщали эту неверную информацию своим товарищам, которые, получив сообщение, начинали искать пищу на более отдаленных расстояниях» — больше деталей есть в Nature 411(6837):581–583 (2001) и Дулан, Р., Танцующие пчёлы, Creation 17(4):46–48, 1995. «Поместив летящих в поисках пищи пчел в узкие туннели, где создавался более высокий зрительный поток, воспринимаемый пчёлами как полет на большее расстояние.

Вот ещё на русском с иллюстрациями. Вот эссе про навигацию пчелы. Обратите внимание, все источники датируются разными годами и оперируют разными доводами, поэтому смотреть надо только на эмпирические результаты.

Ещё они «видят» магнитные поля. Вернёмся к пчёлам. Раз:
Вполне возможно, именно эта суперабилка и отвечает за азимуты или даёт им какие-то хронирующие импульсы.

Насекомые сразу же прекращают сбор нектара и с гулом возвращаются домой так стремительно, что некоторые залетают в чужие ульи, попадающиеся на пути их полёта. Пример реагирования пчёл на приближение грозовой тучи к пасеке. Во время грозы пчёлы беспрепятственно могут войти в любое гнездо. И никакая охрана летков уже не действует. Наблюдается подобие магнитной бури при сильных вспышках на Солнце, когда стрелки компаса на кораблях, особенно в приполярных морях, перестают указывать строго на север и юг, и корабль теряет ориентацию по компасу.
Еськов в статье “Низкочастотные электрические поля и поведение пчёл” приводит примеры взаимодействия пчелы с электромагнитными полями высоковольтных линий электропередач (ЛЭП), электромагнитными полями мощных электростанций, электростатическим полем грозовой тучи, электромагнитным полем грозового разряда, поведения пчёл при приближении грозового фронта. Это явление можно объяснить только тем, что при приближении грозового облака к пасеке вокруг неё электростатическое поле становится настолько сильнее электромагнитного поля Земли, что пчёлы теряют ориентацию. Многие его доводы подтверждают справедливость вышеприведённых мной примеров поведения пчёл в магнитном поле Земли и влияния на них электромагнитных и электростатических полей.

Два, наблюдения пчеловода из Тулы.

Научные обоснования: криптохром и то, что он нужен не только для ультрафиолетовых сенсоров, но и для магнитных.

И итог:

So basically bees do not find their way back to the hive.» «Animals, including insects, use cryptochrome for navigation… They use it to sense the direction of the earth's magnetic field and their ability to do this is compromised by radiation from [cell] phones and their base stations.

Родилось это из бага белка криптохрома, который внезапно оказался major-фичей. Мораль: похоже, маленькой пчеле удалось получить очень совершенный аналоговый компьютер с потрясающей точностью калибровки. Так что мы досиделись до очень серьёзных сдвигов в экосистеме, поздравляю. Учитывая, что пчёлам (в отличие от муравьёв) нужно двигаться на большие дистанции и решать на порядок более сложные задачи, от точности работы механизма зависит не КПД колонии, а само её выживание.

Микродронами! И знаете, чем мы отвечаем? Поэтому нам очень нужны эффективные опылители. Потому что без пчёл нам будет нечего кушать (пруф), почти не будет джинсов и кофе, и заодно очень пострадают коровки, то есть будет меньше мяса. Есть, конечно, бабочки, птицы и летучие мыши, но пчёлы делают это профильно и массово.

Для кого-то CCD будет далеко не новостью, но я на этой планете относительно новичок, поэтому был поражён сразу двумя вещами: красотой пчелы и масштабом бедствия. В общем, вот такая история.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

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

Кнопка «Наверх»
Закрыть