Зима. Пчелы в темном подвале. Знают ли они, какое сегодня число? А если знают, то как? Ведь в подвале темно, почти постоянная температура. Может у них есть биологические часы? Отдельная пчела, семья как целое или матка с системой трансляции единого времени всей семье сообщает об этом? Попытаемся найти ответ.

Пчелиная семья — это клуб. Наиболее ярко он проявляет себя летом при роении и зимой. Клуб это не просто геометрическое тело из пчел. Это вид жизни, до сих пор не изученный и даже не поставленный в разряд научных проблем. Очередное пчелиное поколение стартует в жизнь сменой маток. Старая уже отработала программу и стала помехой. Семья в полноте своей упакована в расплод и скоро взорвется как бомба десятками тысяч летающих особей. Появление яиц утратило смысл, ибо поздние пчелы не успеют к медосбору, следовательно, расход корма и труда на них напрасен. Сроки лета жестки. Оно не ждет. Поэтому семья отторгает все, что угрожает ее жизни. Рой — это изгнание матки в сопровождении почетного эскорта. Плата ей за труд. Ее яйцекладка — это устоявшийся взгляд на обязательную работу матки. Но только ли в этом ее функция?

Известно, что матка синтезирует два феромона: 9 КДК и 9 ГОДК. Известно также, что взрослые пчелы регулярно слизывают их, а кормилицы разносят. Вся семья от матки до открытого расплода оказывается охваченной единой системой феромонного обмена (Н.М.Селиванова, ж-л «Пчеловодство» № 4, 1995; № 2, 1996)

Установлено (К.Бетлер, Е.Фейзер, 1963; М.Люшер, И.Уолкер, 1963), что феромон 9 КДК — основной компонент маточного вещества — ингибирует (замедляет) оогенез, угнетающе действует на нейросекреторные клетки, тормозит моторику пчел. Это решающий фактор развития расплода во всех его поколениях и, следовательно, всей биологии пчелы. Феромон 9 ГОДК действует как катализатор оогенеза: ускоряет моторику пчел. Учитывая взаимную конкуренцию 9 КДК и 9 ГОДК в управлении каскадной генетической системой ДНК—РНК—белки, можно не только объяснить многие поведенческие особенности пчел, но и выстроить цепь информации от Солнца до пчелы.

Чтобы вскрыть доселе неизвестное, представим в пределах возможного то, что происходит в ротовой полости пчелы. Заключенные в эту химическую реторту феромоны начинают конкурировать между собой.

Мы воспроизведем этот процесс графически (рис. 1), вычитая из интенсивности 9 ГОДК (кривая 2) интенсивность 9 КДК (кривая 1), используя данные, взятые из работы Н.М.Селивановой (ж-л «Пчеловодство» №2, 1996). В результате получим кривую 3. Проанализируем ее. Оказывается: 1) годовой цикл результирующей активности феромонов состоит из сменяющих друг друга периодов преобладания одного из них; 2) наиболее контрастно конкуренция феромонов проявляет себя летом, приобретая вид четкого информационного импульса; 3) особые точки результирующей активности феромонов (экстремумы и точки нулевой «феромонности») синхронизованы с временными метками года: началом месяцев и временем весеннего равноденствия; 4) жестко фиксированы: 1 июня — смена маток; 1 июля — начало медосбора; 1 августа — начало осеннего наращивания пчел. На основании этого можно сделать вывод, что посредством конкуренции феромонов матки шифруется время года двоичным кодом.

Выяснив роль матки как шифровальщика времени, хотелось бы понять механизм ее связи с Солнцем. Из множества факторов, претендующих на роль посредников, мы выделили горизонтальную составляющую суточного переменного магнитного поля Земли. Основанием для этого послужили: наличие контакта с Солнцем и в заглубленных помещениях; высокая чувствительность пчел к магнитному полю; использование магнитного поля пчелой для ориентации в полете; ориентация по магнитному полю сотов при постройке.

Известно (М.М.Френкель, Д.Л.Федорова, ж-л «Пчеловодство» №1, 1996), что магнитное поле влияет на скорость восстановления гидроксида железа до магнетита, управляя тем самым работой протонного насоса клеточных мембран. Следствие этого — изменение процессов на клеточном уровне. Возможно, что с этим связана различная активность желез матки в генерации 9 КДК и 9 ГОДК феромонов.

На рисунке 2 приведен качественный вид огибающей горизонтальной составляющей суточной переменной магнитного поля Земли в сезоны года. Днем магнитное поле слабее, чем ночью, и оно же меньше летом, чем зимой. Из рисунка 2 видно, что магнитное поле информирует о продолжительности светового дня помимо света. То есть, когда значение его напряженности становится ниже верхнего порога чувствительности, пчелы ощущают приход весны или наступление утра. Так пчела посредством магнитного поля чувствует время суток и года даже в зимовнике. Интересно, что пчелой зима воспринимается так же как и ночь, только ночь глубокая и длинная. А лето — день. Летние же ночи — как «мелкие» зимы.

Резюмируя материал, отметим, что в статье введено предположение об еще одной неизвестной роли матки — роли шифровальщика времени и феромонного циферблата биологических пчелиных часов.