Читать книгу "Сквозь толщу лет - Евгения Николаевна Васильева"

делает потому, что она пчела». Сто лет спустя, зная о пчелах в тысячу раз больше, мы вправе сказать: никто не говорит, что на пчеле лежит священный долг переопыления цветков или производства совершенных семян, — она дает возможность растениям завязать их потому, что она пчела.

Теперь уже никто не сомневается в том, что стоимость прибавок урожая благодаря опылению цветущих посевов и садов во много раз превышает стоимость меда и воска, ради которых люди начали разводить пчел. Спорят только о том, в 10—15 раз превышает или в 15—20.

Но есть еще одна область, открытая человеком совсем недавно, где пчела наряду с другими живыми существами оказывает людям неоценимые услуги.

Изучение морфологии пчелы, ее образа жизни, поведения, взаимодействия в семье и с природой существенно обогатило многие разделы чистой и прикладной науки не только в биологии, но и в математике, электротехнике, в архитектуре.

Одна геометрия пчелиной ячеи — увлекательный эпизод в науке. В славянском «Шестодневе», сочинении IX века, отмечалось, что Евклид учился геометрии именно у пчел.

Классическим почитается Кеплерово описание шестиугольной призмы пчелиной ячейки и ее ромбододекаэдрического основания. Голландец Сваммердам первым измерил углы внешнего шестиугольника и установил, что они равны между собой, а углы в ромбах, составляющих пирамидальное основание, не одинаковы, но во всех ячеях подобны. Уточнение анализа продолжалось и позднее. Людвиг Армбрустер обстоятельно описал «Историю проблемы пчелиной ячейки», рассказав о дискуссии на эту тему в Королевском обществе Англии, о причинах ошибок в расчетах и об обстоятельствах, которые помогли вскрыть эти ошибки…

Откуда интерес к таким деталям? Он заключен в вопросе: как при минимальной затрате строительного материала обеспечить сооружение наибольшей емкости, способное выдержать при испытании на разрыв максимальный груз, в этой емкости размещаемый?

Именно об этом Рене Реомюр запросил знаменитого математика Кенига, который повернул вопрос математической стороной: дан шестисторонний сосуд, оканчивающийся тремя ромбовидными плоскостями; спрашивается — каков должен быть тупой угол ромбов основания?

Берясь за расчет, Кениг предупредил: такие задачи еще никем не решались, так что требуется предварительно найти необходимый способ исчисления.

Продумал, вычислил. Получилось 109°26'. Это и был размер тупых углов в ромбах основания ячей пчелиных сотов. По этому поводу в «Происхождении видов» Дарвин заметил, что пчела, сооружая соты, «предвосхитила открытия великих математиков». Уместно добавить: она решила трудную задачу задолго до того, как Кениг разработал необходимый способ исчисления.

Миллионы лет естественного отбора отшлифовали конструкцию сотов, пирамиду из трех обычных ромбов, со строго определенными острыми и тупыми углами в основании, параллельность стенок, чуть наклоненную ось всей ячеи к основанию, что не позволяет вытечь меду…

Биологическая целесообразность экономно организованного гнезда слилась с архитектурно-геометрическим совершенством, сконцентрировав опыт ушедших в прошлое поколений.

Этим объяснением вроде все и исчерпывалось: демонстрация всемогущества естественного отбора, совершенствующего природу.

Но вот в наши дни пчеловод-любитель Марсель Дегуз, зубной техник из пригорода в Брюсселе, нашел способ, который он все еще держит в секрете, заставить пчел строить соты не прямые, а изогнутые так, что две сложенные половины составляют цилиндр. Радиус цилиндра может быть большим и меньшим, так что Дегуз в конце концов собирает из трех сотов, разделенных обычными по ширине улочками, цилиндрический улей, названный им «универсапис». Потом, перейдя на изготовление шарового сферического гнезда, он получил «сферапис». Да какой! В обычном гнезде размеры ячей по обе стороны сота стандартны, а их оси параллельны. Дегузовские же состоят из ячей с внешней стороны — расширяющихся (и все они одинаковы), а с внутренней, вогнутой — сужающихся. Таков цилиндрический сот улья «универсапис». В «сфераписе» ячеи еще более многообразны.

Эти соты абсолютно непригодны для хранения меда (в расширяющихся ячеях он не держится, а в сужающиеся пчелам невозможно складывать нектар), для хранения сухого корма (пчелы его трамбуют в ячеях головками, а в раструб узких ячей голова пчелы не пролезет), для воспитания расплода из яиц, откладываемых маткой (она ни в одну из этих ячей не введет брюшко, чтоб отложить яйцо)…

В то же время с точки зрения геометрии соты построены идеально, построены тем единственным способом, какой в данных случаях возможен, и безукоризненные геометрические фигуры получаются сразу, без миллионов лет эволюции.

Кто возьмется предсказать, какие практические всходы даст этот результат, подтверждающий, что семья пчел — живая модель живого, принципы работы которой приобретают все большее значение для более глубокого понимания природы инстинкта, а также для теории и практики конструирования самоуправляющихся и саморегулирующихся систем?

Объясненный биологами и математиками вопрос об оптимальном варианте естественных ячей нашел применение в современном блочном строительстве. Принцип воплотился в «сотопласт» — сеть прочных шестиугольных ячей, заполненных легким пластмассовым изоляционным материалом. Этот материал применяется в областях повышенной сейсмичности. В районах сильных ветров шестигранник получил новое приложение: архитекторы отказались от обычных прямоугольных кварталов, где улицы могут превратиться в естественные аэродинамические трубы, и стали строить шестиугольные кварталы, где ломаные линии улиц летом защищают от пыльных бурь, а зимой от метелей…

Пчелы в полете ориентируются по положению солнца на небе, но они летают и в пасмурные дни, когда самого солнца не видно, а между туч и облаков разбросаны только клочки синего неба. Как такое им удается? Выяснили: фасеточные глаза пчелы различают степень поляризации солнечного света на разных участках неба, как бы далеко ни увел их сбор, по этим небесным вехам находят дорогу домой к летку своего улья. Биологи разобрались в физиологии восприятия пчелами поляризованного света, а это помогло конструкторам построить прибор, которым летчики пользуются в зоне полюсов, где обычные компасные приборы отказывают. Этот прибор, взятый на вооружение штурманами полярной авиации, — «кисточка Гейдингера» — родился на свет благодаря раскрытию тайн пчелиных фасеток. Но, думается, от пчел можно в плане бионическом ждать большего. И не только для техники, но и для биологии, медицины.

Известно, мухи — переносчик инфекции. Стоит комнатной мухе прогуляться по поверхности агар-агара в чашке Петри, как спустя некоторое время невидимые следы проявятся, обрастут заметными на глаз кружками — колониями бактерий. Если теперь произвести платиновой петлей пересев на свежий агар-агар, станет ясно, насколько разнообразен бактериальный ассортимент на лапках мухи, хотя ей самой эта ноша нисколько не вредит. Но мухи-грязнули не исключение: любое насекомое, побывав в зараженной среде, представляет опасность.

А как же улей, куда ежедневно и многократно слетаются десятки тысяч пчел с сотен тысяч мест, и не обязательно только со свежераспустившихся цветочных венчиков? Однако улей здоров. Пробежка пчелы по агар-агару бактериальных следов не оставляет. Больше того, — когда разных участков пчелиного тельца, от конца усиков