Магнитокомпасная реакция пчел

Современная агрономия: прозрачная, управляемая и прогнозируемая

Подробнее

Подробнее

Геомагнитное поле Земли, как одна из форм проявления материи, по утверждению ученых, оказывает в той или иной мере влияние на жизнедеятельность всех без исключения живых существ (макро и микромиров). При этом живые организмы не только воспринимают потоки внешних электромагнитных полей (ЭП), но и сами их генерируют. Речь идет о том, что ЭП существуя в природе оказывают существенные взаимовоздействия на процесс эволюционирования живых существ как на уровне энергетических силовых, так и на уровене информационных воздействий. К тому же чем выше порог чувствительности воспринимающих систем, тем обмен информацией может осуществляться с использованием меньших энергетических затрат.

Сказанное относится и к такому высокоорганизованному виду животных как пчелы, для которых значимым экологическим фактором, влияющим на различные стороны их жизни, является уровень магнитного поля земли. Оно содержит пространственную и временную информацию, необходимою живым организмам в проявлении их ориентации в условиях окружающей среды, что само по себе является важнейшим фактором поддержания жизни на планете. Доведено, что искажение геомагнитного поля вызывает различные изменения на молекулярном и клеточном уровне, а степень выраженности и направленности этих изменений зависит от характеристик поля, длительности экспозиции и т. д. Организм пчелы может нормально существовать только при определенных фазовых составляющих различных колебательных процессов в клетках, тканях, органах, при условии синхронизации их с окружающей средой. Так, например, пчелы, будучи физически здоровыми и готовыми к выполнению работ по сбору нектара и пыльцы не вылетают из гнезд на сбор кормовых запасов в ночное время, синхронизируя свои действия с условиями окружающей среды в реальном времени. Одним из таких постоянно действующих внешних синхронизаторов для пчел является геомагнитное поле Земли.

ЭП складываются из двух различных по происхождению компонентов: постоянного поля, существование которого обусловлено магнетизмом самого земного шара, и переменного поля, порождаемого электрическими токами, протекающими в верхних проводящих слоях атмосферы (ионосферы) и за ее пределами. Переменная составляющая магнитного поля Земли характеризуется спокойными и возмущающими вариациями (изменениями) результирующего магнитного поля, а основными составляющими спокойных вариаций поля являются солнечно-суточные и лунно-суточные.

Исследователями установлено, что роль ЭП как в поведении отдельных пчел, так и в жизни пчелиной семьи велика. Пчелы используют информацию геомагнитного поля для синхронизации биологических часов, для ориентации в пространстве при навигации, строительстве сотов, маточников т. п. При этом констатируя исследования ученых следует, что ориентация медоносных пчел на местности очень сложна, так как поиск корма по «наводке» пчел-разведчиц, как и возврат к улью с грузом нектара с расстояния значительно превышающего радиус продуктивного лета (2,5 км) в навигационном плане являются не простыми задачами. От положения солнца (а его положение меняется по отношению к источнику корма в течение суток) и цели полета зависит точность указания пчелой-разведчицей угла между ними. Достоверность передаваемой информации максимальна при высоте солнца в секторе 40-50°, и она уменьшается по мере увеличения угла между вертикалью и направлением передвижения пчелы-разведчицы. Точность направления движения пчелы, мобилизующей на вылет других пчел подвержена также влиянию суточных вариаций напряженности магнитного поля Земли, а связанные с ним «ошибки направления» достигают 30-35°.

При отсутстпвии солнца и значительном сносе ветра ориентирами могут служить кориолисова сила и магнитное поле Земли. Но исследования показывают, что первая ‒ незначительна и граничит с силой воздействия на рецепторы тепловых колебаний молекул, и ее действие можно не учитывать. Предполагают, что влияние геомагнитного поля на ориентацию пчел чрезвычайно велико. Значительное количество фактов указывает на то, что пчелы обладают «компасным чувством» или даже «чувством карты», которые позволяют им орентироваться в полете, ориентируясь не только на наземные вехи, а еще и на магнитные и астрономические паттерны. По мнению ученых, вероятнее всего, магнитный компас является составной частью интеграционного биологического компаса, которым пользуются пчелы и другие животные при ориентации в пространстве.

Наблюдения многих исследователей показывают, что если ульи расположены вблизи мощных ретрансляторов сотовой связи, то многие пчелы в ульи не возвращаются. Это можно объяснить тем, что пчелы, так же, как и перелетные птицы, рыбы, угри, молодые черепахи, перемещаются ориентируясь по геомагнитному полю Земли. А так как зоны повышенной магнитной компоненты в излучениях ретрансляторов дезориентируют пчел, они не могут вернуться в ульи и погибают. В тоже время следует сказать и то, что эти наблюдения остаются пока в процессе изучения.

Магнитокомпасная реакция у пчел выявлена и при строительстве сотов: замечено, что в дуплах и других природных жилищах дочерние рои строят соты в том же компасном направлении (±2°), что и материнская семья и, если учесть все очевидные ориентиры (свет, расположение летка, сила тяжести), пчелы продолжают сохранять направление сотов, используя в качестве ориентира магнитное поле Земли. В условиях рамочных ульев пчелы с навощенными рамками меньше реагируют на геомагнитное поле, а в дуплах или других естественных жилищах они строят соты в любой вертикальной плоскости нормальной к поверхности Земли. Процесс строительства сотов нарушается при деформации геомагнитного поля вокруг улья. Так, ксли около пчелы, исполняющей сигнальный танец, поместить постоянный магнит, то продолжительность танца сокращается почти в 2 раза (с 34 до 19 секунд).

Исследованиями ученых установлено, что при передвижении пчелы в пространстве, она не может не испытывать на себе действия магнитного поля Земли. Это связано с тем, что тело пчелы обладает свойствами четко выраженного магнитного диполя, ось которого совпадает с продольной осью ее тела. При передвижении в магнитном поле Земли пчела, в соответствии с законами электромагнитной индукции, будет испытывать на своем теле силы взаимодействия с внешним полем («магнитный ветер»). Причем величина и направление этих сил взаимодействия будут зависеть от угла, под которым пчела пересекает магнитные силовые линии поля и скорости полета пчелы. Кроме того, максимум и минимум амплитуды переменной составляющей магнитного поля Земли совпадает с максимумом активности пчелиной семьи и яйценоскости матки (конец июня) и с годовым минимумом активности пчелиной семьи (конец декабря). Окончание яйцекладки матки в годовом цикле хорошо коррелирует со временем весеннего (март) и осеннего (сентябрь) равноденствия.

Таким образом, исследование этологических и физиологических аспектов влияния магнитных полей на отдельную особь и пчелосемью в целом имеет практическое значение в экологии и сельском хозяйстве, так как позволяет определить благоприятные временные факторы влияющие на условия содержания и разведения пчел, а также разработать рекомендации по размещению ульев пасеки, снижающие отрицательное воздействие полей техногенного происхождения. С другой стороны, магнитобиологические исследования пчел имеют большое фундаментальное значение, так как их результаты помогают понять закономерности общих механизмов воздействия магнитных полей на биосистемы разного уровня восприимчивости и физические основы магниторецепции.

От редколлегии НТЦ «Чарунка»

Спецкор, профессор В. Цикава

Из пишущейся книги «Пчелиный остров»