Обмен информацией и «язык танцев»
Обмен информацией и «язык танцев»
Общественная организация пчел, несомненно, предполагает взаимодействие между членами семьи посредством обмена информацией. Одним из примеров коммуникации пчел является их способность передавать друг другу точные сведения о том, в какой точке пространства находится источник пищи и как этой точки удобнее достичь.
У пчел, как и у других насекомых, общение на химическом уровне осуществляется с помощью феромонов, вырабатываемых железами наружной секреции. Этот «язык» позволяет объясняться с собратьями и координировать определенные совместные действия. Так, выделения матки пчел в небольшом улье тормозят поведение рабочих особей, которые воспитывают других маток, а феромон тревоги призывает к нападению пчел на человека или животное, находящихся поблизости от их гнезда. После того как ужалит одна пчела, очень быстро ей на помощь может прилететь целый рой. Ведь прежде чем ужалить, пчела выделяет в воздух феромон, который способен призвать соплеменников даже при его концентрации всего лишь в несколько молекул на кубический сантиметр воздуха.
Химическая регуляция очень интересна и еще мало изучена.
Крылья пчел, помимо своего основного назначения, обеспечивают и звуковую сигнализацию. Различными оттенками их гудения пчела создает разные сигнальные эффекты. Пчеловоды давно используют эти знания на практике. Особым жужжание пчел становится перед роением – вылетом новой семьи из улья. На пасеке это определяют с помощью микрофона и специально разработанной усилительной системы. Автоматически распознанные изменения звуковых колебаний поступают в дом пасечника. Сигнал оповещает, что пришло время принимать меры, чтобы не упустить образовавшийся рой.
«Язык танцев». О танцах пчел известно почти всем. Как считают ученые, они чрезвычайно точны и выразительны. Пчелы владеют ими настолько, что посредством определенных движений объясняют собратьям, где расположен источник пищи, как далеко лететь за нектаром, каким образом добраться до нужного поля, где делать повороты или какие огибать препятствия.
Существование такого своеобразного «языка танцев» было доказано в 20-е годы прошлого века известным немецким физиологом и этологом Карлом фон Фришем, который провел первые эксперименты с пчелами и расшифровал механизм передачи ими информации.
Для ученого было очевидно, что пчелы обладают превосходной разведывательной службой, но было непонятно, каким образом организуется поход группы сородичей за добычей. Для выявления механизмов такого общения Фриш проследил за поведением пчел-разведчиц, попробовавших в кормушке сахарный сироп. Он был поражен, когда разведчица, вернувшись в улей, исполнила на медовых сотах круговой танец. Тем самым она привела в сильное возбуждение находящихся рядом других пчел, которые немедленно полетели к кормушке. Дальнейшие исследования показали, что танец пчел намного сложнее, чем это казалось первоначально.
Открытие Фриша долгое время ставилось под сомнение, предполагалось, что для приглашения к полету разведчица использует запах. Ученые не верили, что пчела способна передавать информацию с помощью сложнейшей системы дистанционного (визуального) наведения. Ведь она включает абстрактные символы, что характерно именно для языка.
Идеальным разрешением спора могли стать результаты эксперимента с танцами пчелы-робота под контролем человека. И действительно, таким образом удалось вступить в диалог с семьей пчел, которые воспринимали танец искусственной пчелы как информацию о расстоянии до кормушек.
Был подтвержден сам факт использования пчелами «языка танцев», расшифровка которого продолжается до сих пор. Позже Карл фон Фриш получил Нобелевскую премию, а мир вынужден был признать, что передавать информацию в символической форме способны не только так называемые «высшие» животные, но и скромное беспозвоночное создание – пчела.
Информация в танце. Исполняя свой танец, разведчицы сообщают с его помощью другим пчелам-сборщицам информацию о месте нахождении корма, направлении полета к богатому пищевому источнику и другие сведения.
Если корм находится близко, то исполняется круговой танец -пчела двигается по кругу. Если же расстояние до корма более 100 метров – танец будет виляющим. Он уже содержит сложную информацию и о расстоянии до корма и о направлении, в котором следует лететь. При этом расстояние закодировано в виде продолжительности прямого пробега в танце, сопровождаемом определенным жужжащим звуком. А направление полета по отношению к солнцу сообщается с помощью угла между линией прямого пробега и направлением силы тяжести.
Таким образом, разведчица наделена способностью, не только запомнить ориентиры и составить «внутреннюю карту» полета к пищевому источнику, но еще и закодировать эту информацию, чтобы выразить ее «языком танца» и передать своим собратьям.
При этом пчела-разведчица выступает опытным шифровальщиком, имея генетически заложенные коды и способы их применения. Другие сборщицы внимательно наблюдают за характером ее движений и переводят для себя «язык танца» в информацию о месте, куда следует лететь. То есть они ее декодируют с помощью такого же врожденного шифровального механизма. А для целенаправленного движения к корму пчелы-наблюдательницы снова пересчитывают значение угла танца по отношению к силе тяжести в угол по отношению к солнцу.
Запах, которым пропиталась «танцовщица», указывает на то, какие цветы предназначены для посещения. Но если источник пищи, например кормушка с сахарным сиропом, не имеет запаха, пчела обязательно пометит его выделениями из пахучей железы, и при танце эта железа выпячивается.
Подобные танцы исполняют и разведчики роящихся пчел. Они используют визуальную информацию для передачи сведений не
только о пище, но и о подходящем месте для нового гнезда. Понимая содержание танца разведчика роящихся пчел, специалист может точно определить место их предполагаемого гнездовья.
В недавнее время были открыты и «отпугивающие» танцы, которые оповещают об угрозе отравления инсектицидами, что наглядно демонстрирует гибкость реального поведения пчел. Это говорит об их способности адекватно отреагировать на деятельность человека, угрожающую жизни особей и всей семьи. Кроме того, это подтверждает существование системы перевода в «язык танцев» опасных ситуаций.
Экспериментальные исследования «языка танцев». В качестве средства связи для сигнальной информации пчелы могут использовать статическое электричество. Вероятно, обитатели улья отличают разведчицу-танцовщицу от всех прилетающих пчел-сборщиц (хотя все они с запахом добычи) по более высоким зарядам ее тела. Сборщицы следуют за нею, наблюдая за танцем-рассказом.
В тоже время, искусственно созданное внешнее электрическое поле является существенным экологическим фактором, негативно влияющим на поведение насекомых, нарушающим их комфорт и препятствующим движению. Так, пчелиные семьи в ульях, расположенных под линиями электропередач (ЛЭП), слабеют и отличаются малой продуктивностью. А если улей поместить в установку с еще большее сильным электрическим полем, наблюдается резкое возбуждение пчел, температура внутри гнезда повышается и вся семья вылетает. Следовательно, природное электрическое поле идет на пользу живым существам, а искусственное – приносит им вред.
«Языком танцев» как системой коммуникации пчелы пользуются в повседневной совместной работе, и это средство общения является достаточно гибким. Ведь в его основе лежат врожденные действия особей и приобретенный в результате обучения опыт.
Например, каждой сборщице, прилетевшей в улей с богатой добычей, инстинктивно известно, как совершать танец, но опытные сборщицы более полно указывают на источник корма. А чтобы считывать информацию, молодым пчелам приходится учиться, «азбуке языка танцев», чтобы связывать его тип и отдельные танцевальные элементы с определенным местом на кормовом участке.
Чем глубже исследования, связанные с уникальным языком пчел, тем более сложным он представляется.
Оказывается, расстояние до корма пчелы способны показывать и уточнять одиннадцатью параметрами танца – его продолжительностью, темпом, количеством виляний брюшком, длительностью сопровождающих танец звуковых сигналов. Исследования, в том числе и современные с помощью кино– и видеосъемки, показывают широкие возможности пчел с высокой точностью указывать цели. Если разведчицы при поиске корма вынуждены были огибать холм, то в танце они указывали прямое направление, а расстояние – с учетом усилий, затраченных на облет холма.
В одной из серий опытов перед ульем помещали тоннель, а емкость с сиропом ставили либо в конце его, либо за поворотом под прямым углом. В первом случае пчелы указывали точное расстояние по прямой. А во втором – направление, указанное разведчиками, соответствовало гипотенузе угла поворота. Если же тоннель был круглым или V-образным, танцы пчел были настолько сложными, что расшифровать их не удалось.
Вместе с тем «язык пчел» отличается и некоторыми ограничениями. Так, пчелы способны передавать информацию о наличии корма только в горизонтальной плоскости. В их языке нет понятия «вверх» – врожденные знания показывают пчелам, что цветы не могут расти на небесах. Это было установлено опытным путем, когда улей расположили внизу у радиобашни, а корм – наверху. Приманку показали пчелам-разведчицам, но те не смогли мобилизовать туда сборщиц. Эти ограничения языка танцев у пчел свидетельствуют о его «закрытости» в отличие от языка человека, который представляет собой открытую, изменяемую систему.
Сравнение коммуникативных систем пчел и некоторых животных. А в какой степени можно сравнивать сложное языковое поведение пчел с коммуникативной деятельностью других животных?
Существует много определений критериев языка. По одному из них человек обладает в полном объеме семью определенными ключевыми свойствами языка, и только некоторые из них присущи естественным языкам животных. Коммуникативные системы у некоторых видов животных сравнивались по четырем группам – насекомые (медоносная пчела), рыбы (колюшка), птицы (серебристая чайка) и обезьяны (гиббон).
Пчелы, как уже говорилось, наделены «языком танцев». Для самцов и самок колюшки характерна сигнализация о начале репродуктивного поведения путем изменения окраски и некоторых частей тела. У серебристой чайки родители начинают кормить своих птенцов, сигнализирующих о готовности принимать пищу клевками в направлении родительского клюва. Сообщество гиббонов обладает системой специфичных криков, которые оповещают об опасности или общих потребностях.
Как считают ученые, в каждом из приведенных способов общения присутствует, хотя бы одно из ключевых свойств языка. А танцам пчел приписывается максимальное для животных число свойств (шесть). Немаловажное значение для такого способа имеет количество информации, которую способны передавать эти насекомые. Так вот пчелы только о направлении полета могут передать около четырех бит информации. А максимальное количество информации, передаваемой «языком танцев», возможно, удастся установить после более тщательных исследований.
Какой же должна быть у пчел врожденная «компьютерная» программа, чтобы учитывать все трудности, с которыми они постоянно сталкиваются, и обеспечивать закономерную последовательность разнообразных действий?
Несомненно, для этого пчелы наделены сложнейшими врожденными знаниями, памятью, возможностью обучаться, великолепными органами чувств, системами ориентации и коммуникации для передачи информации членам семьи и многими другими способностями, и исследования их предстоят бескрайние.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.