Незаменимые помощницы

От меда до воска

Первобытные люди в поисках сладенького забирались в гнезда пчел и вытаскивали оттуда мед. Желание отведать десерт перевешивало риск получить укусы и свалиться с дерева. Мед был единственным доступным источником концентрированной глюкозы, необходимой для физического и умственного развития.

Пасечное пчеловодство появилось сразу после перехода от охоты и собирательства к земледелию. Глиняные черепки с остатками пчелиного воска обнаружили в мусорных кучах десятков поселений в Европе, Северной Африке и на Ближнем Востоке, причем их возраст в ряде случаев достигает 9 тыс. лет. Люди содержали пчел до того, как одомашнили лошадей и уток, не говоря уже о таких сельскохозяйственных культурах, как яблоня, персик, горох или кофе. Со временем человечество нашло замену почти всем дарам пчеловодства. Мед уступил рафинированному сахару, воск заменили продуктами переработки нефти, а свет в домах появляется при нажатии на кнопку. Не удалось заменить только… самих пчел. Точнее, их роль в жизни диких и культурных растений.

Гурманы Айова-сити планируют отведать немного меда диких пчел. Американская гравюра XVII века. events.uiowa.edu

Процесс опыления

Все в школе изучали размножение растений, посмеиваясь над тычинками и пестиками, ожидая более интересных примеров из собственной анатомии. Тем, кто пропустил подробности, мы напомним, что тычинки – мужской орган цветка, а пестик – женский. Созревшая пыльца из лопнувших пыльников на концах тычинок должна попасть на пестик и прорасти, тем самым осуществив оплодотворение растения.

В процессе эволюции растения разделились на самоопыляемые, у которых пыльца попадает на пестик, не покидая цветка, и перекрестно опыляемые, требующие переноса пыльцы с пыльников одного цветка на пестик другого. Самоопыляемые растения находятся в меньшинстве: этот способ размножения похож на клонирование и часто приводит к вырождению. Более 90 % растений опыляются перекрестно, благодаря чему увеличивается уровень их приспособления к условиям окружающей среды.

Как перенести пыльцу с одного цветка на другой? Некоторые растения полагаются на ветер, производя пыльцу в таком количестве, что она загрязняет воздух и вызывает у нас аллергию. Другие предпочитают, чтобы пыльцу кто-то взял и доставил куда надо. В роли «почтальона» выступают животные – в основном пчелы. Когда насекомое садится на цветок, чтобы полакомиться нектаром, пыльца прилипает к пушистой «шубке». Перелетая к другому цветку, пчела несет на себе пыльцу и доставляет ее прямо к органам размножения. Все великолепие цветков, их запах и нектар предназначены для того, чтобы привлечь насекомых-опылителей. Нам повезло, что растения полагаются в основном на пчел и их родственников, а не на мух: немногочисленные виды, опыляемые мухами, пахнут тухлым мясом.

За миллионы лет растения и пчелы идеально приспособились друг к другу. Биологи называют этот процесс коэволюцией – совместной эволюцией. У многих цветков возникли механизмы для того, чтобы испачкать пчелу пыльцой. Например, в цветках у бобовых нектар находится в глубине, а пыльники – ближе к краям. Добираясь до нектара, пчела неизбежно соприкасается с пыльниками, и их содержимое высыпается ей на спинку. В следующем цветке пчела касается спинкой рыльца торчащего пестика, и пыльца с гарантией попадает куда надо. Избыток пыльцы, не идущий на опыление, оказывается в гнезде и используется для питания личинок.

Не стоит думать, что в отношениях пчел и цветов царит полная идиллия. Некоторые крупные пчелы просовывают хоботок сбоку и пьют нектар, не приближаясь к пыльникам. (Почему так происходит, наука умалчивает. Возможно, избыток пыльцы мешает летать. Пчелы при опылении набирают на «шерстку» до 60–70 тыс. зерен пыльцы помимо той, что специально берут с собой в гнездо на лапках. Нектара им хочется, а возиться в пыльце – нет, если в гнезде ее достаточно.) Некоторые орхидеи приманивают пчел соблазнительным запахом, не давая нектара, или даже имитируют облик пчелиной самки, сбивая с толку самцов. Пытаясь спариться с подделкой, пчела изваливается в пыльце и, повторив свою ошибку еще раз, опыляет растение.

Пчелы выполняют 80 % всех опылений на земном шаре. Один пчелиный рой может опылить 300 млн цветков! Если принимать во внимание только объем, то от пчел зависит 35 % всей сельскохозяйственной продукции, или каждый третий кусок пищи. Разнообразие еды, попадающей на наши столы, зависит от этих трудяг еще больше: без пчел не произвести 70 из 100 самых популярных растительных продуктов питания вроде апельсинов, арбузов или яблок. По самым скромным оценкам, «услуги» пчел по опылению плодовых растений ежегодно приносят мировой экономике прибыль в размере $170 млрд.

При такой трудоспособности у пчел царит четкое делегирование. Каждая особь старается собирать нектар и пыльцу только с одного рода растений – например, если она опыляет гречиху, то, пока та не отцветет, пчела не перекинет свое внимание на какой-нибудь там лук. Такая избирательность дает огромное преимущество балансу биологической системы и позволяет опылять все растения одновременно.

Когда род, например та же гречиха, отцвел, пчелы, в чьей зоне ответственности он был, присоединяются к «коллегам» и помогают опылять другие растения. Второй вариант – полететь искать новые только-только распускающиеся цветки. В таком случае их называют пчелы-разведчицы. Если вылазка была успешной и пчела нашла новое растение, она набирает нектар с него в зоб и облетает цветок несколько раз – чтобы запомнить его локацию и вернуться. После этого она отправляется в гнездо – опять же по знакомым ориентирам.

Пессимистичная и оптимистичная версии

Вы пробовали окру, карамболу или личи? Скорее всего нет, и их исчезновение с прилавков супермаркетов вас не огорчит. Зато отсутствие других растений, полностью или частично зависящих от пчел, серьезно повлияет на наш стол. Лишиться клубники, дынь, абрикосов, мандаринов и многих других фруктов очень неприятно, но в принципе не смертельно. Исчезновение же капусты, картофеля и моркови оставит зияющую брешь в рационе россиянина. С джинсами и всем, что имеет в своей основе хлопок или лен, тоже придется распрощаться.

Конечно, полностью эти растения не вымрут даже после того, как последняя пчела упадет кверху лапками. В критических условиях человеку придется заменить насекомых и производить опыление своими руками. Хотя уже сейчас есть образцы летающих роботов для опыления, они слишком несовершенны и дороги для массового производства. Гораздо проще применить «биороботов» – неквалифицированных людей или детей, ползающих по деревьям с перышками и кисточками. Это не фантазия: такую картину можно наблюдать в некоторых районах Китая, где выбросы фабрик погубили всех пчел. Стоимость продукции, выращенной с использованием «человекопчел», будет запредельной и доступной только богатой знати. Обычным гражданам придется довольствоваться тем, что опыляется ветрами или растет в океане, не требуя особой заботы.

Не все ученые разделяют пессимистическую точку зрения. Возможно, пчелы более устойчивы к неблагоприятным факторам, чем кажется, и спад их численности прекратится в ближайшее время. Дикие пчелы во Франции считались вымершими из-за опаснейшего паразита – клеща Varroa destructor, но вскоре оказалось, что по ним слишком рано прочли отходную молитву. Им помогло вернуться изменение поведения. Пчела, заметившая, что клещ заразил личинку, не раздумывая уничтожала ее. Заразившиеся пчелы старались как можно меньше задерживаться в гнезде или покидали его, будто понимая, что так они уменьшают распространение инфекции.

Колибри опыляет цветок. britannica.com

За растения тоже можно не волноваться. На вулканических островах далеко в океане нет пчел, но растения, которые на материке опылялись лишь ими, приспособились к этой ситуации: перешли на опыление ветром, утратив красоту цветков, или привлекают птичек. На островах Хуан-Фернандес так изменились представители не менее 13 родов растений. У одних цветки сделались глубокими, чтобы соответствовать клювикам колибри, другие отказались от услуг опылителей и стали полагаться на ветер, продолжая «по привычке» вырабатывать нектар для несуществующих пчел. Похожая ситуация была в Ирландии: пчел туда завезли переселенцы в IV–V веках н. э., но до этого времени ничто не мешало острову быть зеленым. Природа всегда найдет обходной путь, если одна из дверей окажется закрытой. Мы можем лишь надеяться, что этот путь не потребует снижения численности людей.