Все это происходит настолько четко, что оказывается возможным заранее математическим путем определять на разные часы дня форму танца пчел, летающих с кормушек, установленных в определенном месте.
Пчелы выписывали на сотах под гравированным стеклом фигуры, которые представляли настоящий солнечный азимут для сборщиц.
Это тригонометрическое определение адреса, автоматически воспринимаемое в танце мобилизованными пчелами, и служит им штурманским руководством в полете. Поэтому-то пчелы могут лететь за кормом без всяких провожатых и сами по солнечному компасу находить нужное место.
Некоторые пчелы-разведчицы, вернувшись в улей, танцуют иногда по нескольку часов подряд, причем фигуры танца меняются соответственно движению солнца. Танец нередко прерывается на ночь, а когда утром возобновляется, то угол пробега (сигнал, связанный с положением солнца) точно отражает его.
Фигуры танца отображают положение солнца и в пасмурную погоду, когда небо закрыто облаками. В этих случаях сигнальными вехами для пчел служит воспринимаемая фасетчатыми глазами степень поляризации солнечного света.
Если пчелы-разведчицы обнаружили растения с более концентрированным и доступным нектаром, то они выполняют танцы значительно энергичнее, что способствует усилению мобилизации пчел-сборщиц на новый источник взятка. Степень возбужденности «танцовщицы» (пчелы-разведчицы) передается окружающим ее пчелам. Это помогает им найти растения, с которых прилетели «танцовщицы».
Когда в сотах гнезда мало нектара или перги, пчелы усердно танцуют, вызывая сборщиц и на скупые источники взятка. Но если гнездовые запасы вполне достаточны и корма вдоволь, оповещение о скудных находках прекращается.
Пчелы, окружающие «танцовщицу», обнюхивают ее и повторяя ее движения, затем бегут к летку и вылетают на поиски медоносных растений с таким же запахом, какой издавала пчела-танцовщица. Через некоторое время туда же вновь отправляется и пчела, которая первая нашла этот источник корма. Набрав в зобики нектар и вернувшись в улей, пчелы выполняют такие же танцы, благодаря чему к новому источнику корма вылетает все больше и больше рабочих пчел, не занятых сбором нектара с других растений. Как только прекратится или сильно уменьшится выделение нектара этими растениями, прекратятся и танцы посещавших их пчел. Так регулируется количество пчел на цветках растений, выделяющих нектар.
Этот «язык» пчел позволяет им быстро с наименьшей затратой энергии разыскивать и использовать новые источники корма.
Фигуры обоих танцев одинаково могут говорить и о взятке пыльцы, и о взятке нектара.
Сейчас наряду с восьмерочным танцем описан уже и серповидный, представляющий его менее исследованную пока разновидность.
Сигнализация с помощью танцев употребляется пчелами не только на сотах в гнезде, но и на роевой грозди. Здесь информационное содержание танца связано не с источником корма, а с местом, где надлежит пристать отошедшему рою. Роение — единственная форма распространения медоносной пчелы. Оно способствует сохранению вида. Поэтому отыскание роем хорошего места для поселения имеет важное значение для переживания пчелами неблагоприятного периода.
Вскоре после того как роевые пчелы по выходе из материнского гнезда сформируют неподалеку от него роевую гроздь, на последней можно наблюдать танцующих пчел. Но теперь это не сборщицы корма, а разведчицы, отыскавшие подходящее место для поселения и сигнализирующие о том временно привившемуся рою.
Поскольку разведчицы отыскивают жилище одновременно в разных местах, их танцы вначале сигнализируют о нескольких возможных жилищах.
В танце каждой разведчицы отражается расстояние до найденного ею места и направление, в котором оно расположено. Прежде чем рой отправится к месту поселения, танцы большинства разведчиц становятся сходными, и пчелы летят к лучшему из всех найденных жилищ. Разведчицы, разыскавшие особенно благоприятное место, танцуют гораздо дольше и энергичнее по сравнению с теми, которые нашли менее подходящее место. Поэтому пчелы, образующие рой, сильнее всего привлекаются к лучшему из найденных жилищ. Пчелы, повторявшие за танцовщицами их движения, покидают гроздь и летят на место, обозначенное танцем. По возвращении к рою они также начинают танцевать, вследствие чего воздействие на пчел становится более интенсивным. Те разведчицы, которые нашли худшие места, изменяют свои побуждения, если рядом с ними более энергично танцуют пчелы, нашедшие лучшее место. Под влиянием неистовых танцовщиц первые сами летят к найденному другими разведчицами лучшему жилищу и только после ознакомления с ним меняют характер своего танца, тоже начиная сигнализировать о наилучшем месте.
В то время как для пчел-сборщиц танец продолжительностью в 2 минуты является редкостью, роевые пчелы могут танцевать беспрерывно целыми часами, причем угол между направлением прямого пробега и вертикалью изменяется в соответствии с солнечным углом. Пчелы, танцующие на вертикальной поверхности роевой грозди с теневой стороны, одновременно ориентируются и по поляризованному свету и по направлению силы тяжести. Пристальным наблюдением за танцами роевых пчел можно предсказать направление, в котором окончательно полетит рой, а также дальность его полета, достигающую иногда нескольких километров.
Разные породы пчел танцуют по-разному.
Танец индийской пчелы отличается более медленным темпом, но такая его особенность не выходит за пределы различий между породами внутри вида.
Что же касается карликовой пчелы, то в отношении условий, необходимых для передачи информации о направлении и расстоянии, здесь обнаруживаются своеобразные черты более примитивного характера. Пчелы-сборщицы этого вида танцуют на верхней площадке сота. Сот у карликовой пчелы охватывает опору своей верхней, расширенной удлиненными ячейками для складывания запасов корма частью. Освещенные солнцем пчелы-сборщицы совершают на верхней горизонтальной поверхности его пробег с виляниями в направлении, совпадающем с направлением к источнику корма, напоминая танцы рабочей стазы медоносной пчелы на прилетной доске. Если отрезать ветку с подвешенным к ней сотом и повернуть ее так, чтобы «танцевальная площадка» приняла вертикальное положение, все танцовщицы мгновенно прекращают танцевать. Они устремляются кверху и, отыскав малейшую горизонтальную площадку, снова возобновляют танцы. Если же горизонтальную площадку накрыть миниатюрной двускатной стеклянной крышей и таким образом лишить пчел возможности находить ее, то, как правило, они не танцуют. Немногие из них пытаются танцевать на вертикальной поверхности, однако в таком случае форма танцев утрачивает всякое соответствие с местоположением источника корма.
Гигантская пчела занимает промежуточное положение между медоносной пчелой и карликовой по способу передачи информации. Пчелы-сборщицы этого вида совершают танцы на вертикальной поверхности. Сот у гигантской пчелы прикреплен к ветке верхним краем и лишен горизонтальной площадки. Перевод солнечного угла в угол к направлению силы тяжести у гигантской пчелы совершается по тому же принципу, что и у медоносной и индийской пчел. Но в отличие от последних гигантской пчеле для выполнения ориентированных танцев на вертикальном соте необходимо видеть небо, подобно карликовой пчеле на горизонтальной площадке.
Более примитивный способ информации о найденном источнике корма у карликовой пчелы по сравнению с остальными видами рода Apis сам по себе все же представляет высокоразвитую форму взаимоотношений между членами сообщества.
Формы поведения, проявляемые рабочей стазой общественных пчел во время танцев, в более простом виде также свойственны некоторым другим насекомым и, быть может, даже широко распространены среди них. Представляется вероятным предположение, что при эволюционном развитии общественных насекомых в основу танцев легли уже готовые формы двигательных реакций. Однако только у общественных насекомых эти движения приобрели роль средств, координирующих поведение многих тысяч членов сообщества.
Чувство направления.
Когда сборщица возвращается в улей из полета на короткое расстояние, наблюдатель без труда обнаруживает присущее пчеле «чувство направления».
Первую половину своей жизни, т. е. 2—3 недели, рабочая пчела проводит почти в абсолютной темноте улья. Различать ячейки, распознавать расплод на всех стадиях развития, а также своих сестер ей помогают в этих условиях органы обоняния и осязания. При постройке вслепую сотов особенное значение приобретают органы гравитационного чувства, позволяющие пчеле точно определять свое положение в строительной грозди.
За неделю, а иногда и за две до того, как перейти к выполнению функций сборщицы, рабочая пчела начинает совершать ориентировочные облеты.
Подготовка к летной деятельности начинается, очевидно, с коротких упражнений на открытых ячейках и сочетается вскоре с первыми вылетами, которые еще совсем не походят на обычные. В теплые, безветренные часы дня (обыкновенно между 14 и 16 часами) происходит массовый, «организованный» выход молодых пчел — «проигра».
Невысоко поднявшись над летком и обязательно головой к улью, не дальше двух-трех метров от него, молодая пчела держится на крыльях не дольше одной-трех минут, а опустившись, возвращается на соты и снова принимается за прерванную работу чистильщицы или воспитательницы. Если день выдался особенно погожий, учебный вылет повторяется. И снова пчела не отрывает глаз от улья и не отлетает от него далеко.
Молодые пчелы во время ориентировочных облетов запоминают расположение своего улья относительно окружающих его предметов (деревья, кустарники, другие ульи и пр.).