ОТНОШЕНИЕ МЕДОНОСНЫХ ПЧЕЛ К ИЗЛУЧЕНИЯМ И ПОЛЯМ РАЗЛИЧНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
Отношение медоносных пчел к излучениям и полям различного происхождения Все излучения и поля, которые нас окружают, имеют есте¬ственное или искусственное происхождение. Пчелы, как и другие живые существа, подвержены их действию, кото¬рое может по-разному влиять на них. Прежде чем оценить степень этого влияния, классифицируем виды излучений и полей на основе их происхождения: 1. Излучения и поля естественного происхождения: *1* гравитационное поле Земли; ♦3» магнитное поле Земли; ♦5» постоянное и переменное электрические поля атмосферы; ♦♦♦ естественная радиация (радиоактивность) Земли; ♦♦♦ световое излучение Солнца. 2. Излучения и поля искусственного происхождения: ♦5» электромагнитные поля (излучения) передатчиков радио¬волнового диапазона (радиостанции, телевидение, связь, радиолокационные станции); ♦I* электрополя высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП); низкочастотные электрополя, создаваемые технически¬ми устройствами (генераторами); ♦♦» акустические поля (звуковые излучения); *1* ультразвуковые излучения. А теперь рассмотрим, как относятся медоносные пчелы к излучениям и полям естественного происхождения и ка¬кое воздействие эти поля оказывают на них. Отдельное внимание также уделим вопросу о непосредственном воз¬действии электричества на пчел.
Гравитационное поле Земли Гравитационное поле (сила тяготения) Земли есть ее природ¬ное свойство притягивать к себе все физические объекты. Вектор этого поля направлен к центру Земли, а его действие всепроникающее, то есть от воздействия силы притяжения нельзя ничем ни защититься, ни экранироваться. В процессе эволюции медоносные пчелы не могли не учи¬тывать действия гравитационного поля Земли. Силу при¬тяжения пчелы используют при строительстве сотов. Есть предположение, что цепочки сцепленных пчел, которые обычно висят при строительстве сотов, указывают пчелам направление действия (вектор) силы притяжения. Возмож¬но, пчелы при строительстве сотов используют и какие-то другие свои органы восприятия силы притяжения, однако достоверно известно, что при отстройке сотов (в дупле, пе¬щере и т. д.) они всегда располагаются строго вертикально. В таких сотах рабочие пчелы и трутни к завершению своего развития принимают горизонтальное положение, посколь¬ку продольные оси ячеек сота ориентируются при их стро¬ительстве горизонтально (перпендикулярно вектору грави¬тации). А вот продольная ось маточника по большей части ориентируется вертикально (параллельно вектору гравита¬ции). Такое расположение ячеек и маточников на соте при¬нято считать естественным. А что будет, если их расположе¬ние изменить? В одном из опытов сот после засеивания его маткой рас¬положили горизонтально в надрамочном пространстве на высоте 1—2 см от гнездовых рамок. В результате большую часть яиц (80—90 %) пчелы съели, окончательно их уничто¬жив через 1—3 дня после запечатывания ячеек, то есть ни одна пчела из таких яиц не вышла (Е. К. Еськов, 2003). От ориентации маточников по отношению к вектору гра¬витации зависит процент выхода маток. Допускается не¬большое отклонение продольной оси маточника от верти¬кального положения, при котором развитие и выход маток происходит без осложнений. Но если положение маточника будет изменено на 90° или больше, то вероятность гибели раз¬вивающихся маток возрастет с увеличением возраста личи¬нок. Так, если маточник за 1,5—2 дня до его запечатывания развернуть на 180°, то матка в нем прекращает развитие. Венгерский изобретатель Конья сконструировал улей с круглой рамкой, в котором гравитация используется для предотвращения роения и борьбы с клещом Варроа. Для этого улей один раз в сутки поворачивают на 180°. Полу¬ченные результаты сам Конья объясняет так: поскольку при оттягивании маточников пчелы руководствуются гравита¬цией и строят их с открытыми отверстиями вниз, то при повороте сота на 180° отверстия оказываются вверху и пче¬лы удаляют маточники. Аналогичная ситуация складывается и при развитии кле¬щей. Самка клеща незадолго до запечатывания проникает в ячейку и прячется под личинкой. После запечатывания она делает отверстие в оболочке личинки на месте, определяемом гравитацией, в другом месте самка испражняется. При еже¬дневном повороте сота клещ теряет ориентировку и не раз¬множается.
Магнитное поле Земли Магнитное поле Земли существует потому, что внутренние структуры земного шара обладают магнитными свойства¬ми. Можно сказать, что Земля представляет собой огромный агнит, у которого есть Северный и Южный магнитные по-юсы. Внешними причинами, которые обусловливают суще-твование магнитного поля Земли, являются природные си-емы электрических токов в ионосфере.
Магнитное поле Земли складывается из двух различных по происхождению компонентов: постоянного поля, суще¬ствование которого обусловлено магнетизмом самого зем¬ного шара, и переменного поля, порождаемого электри¬ческими токами, протекающими в верхних проводящих слоях атмосферы (ионосферы) и за ее пределами. Переменное магнитное поле Земли характеризуется спо¬койными и возмущенными вариациями (изменениями) магнитного поля. Основные составляющие спокойных ва¬риаций: солнечно-суточные вариации и лунно-суточные вариации. Солнечно-суточные вариации синхронизированы с мест¬ным временем и зависят от магнитной активности Солнца в данный день. Амплитуда и фаза этих вариаций изменя¬ются в течение суток и на протяжении года. В течение су¬ток происходят небольшие изменения магнитного поля, ко¬торые связаны с токами в ионосфере, величина же этих токов, в свою очередь, зависит от суточных колебаний уль¬трафиолетового излучения Солнца. На протяжении года максимальные значения амплитуды этих вариаций отме¬чаются в период летнего солнцестояния (22 июня), а мини¬мальные — в период зимнего солнцестояния (22 декабря). Эти изменения магнитного поля зависят также от геогра¬фической широты. Поскольку солнечно-суточные вариации магнитного поля Земли на протяжении года носят цикли¬ческий характер, то можно предположить, что пусковым механизмом, вызывающим начало яйцекладки матки в кон¬це зимы и прекращение яйцекладки в начале осени, явля¬ется достижение определенного значения величины ампли¬туды переменной составляющей магнитного поля Земли в годичном цикле ее изменения. Если согласиться с этим предположением, то можно отметить еще один любопыт¬ный факт совпадения максимума и минимума амплитуды переменной составляющей магнитного поля Земли с мак¬симумом активности пчелиной семьи и яйценоскости матки (конец июня) и с годовым минимумом активности челиной семьи (конец декабря). В таком случае начало окончание яйцекладки матки в годовом цикле хорошо оррелируются со временем весеннего (март) и осеннего сентябрь)равноденствия. В литературе прошлых лет, да и в наше время, можно стретить утверждения о том, что при строительстве сотов дуплах, пещерах пчелы ориентируют их с учетом магнит-ого поля Земли. Чаще всего при этом сообщается, что со-ы ориентируются в направлении север — юг. Есть утверж-ения также и о том, что пчелы роя как бы переносят новое гнездо ту ориентацию сотов, которая была в мате-инском гнезде (направление сотов в этих гнездах совпада-), и для этого используют магнитную ориентацию. Одна-о дальнейшие исследования показали, что направление величина магнитного поля не влияют ни на строитель-то деятельность пчел, ни на развитие рабочих особей се-ьи, ни на поведение пчел в гнезде. Другое дело, когда пчела передвигается в простран-ве, — она не может не испытывать на себе действия маг-:тного поля Земли. Это связано с тем, что тело пчелы об¬ладает свойствами четко выраженного магнитного диполя, ось которого совпадает с продольной осью ее тела. При пе¬редвижении в магнитном поле Земли пчела (своеобразный магнитик), в соответствии с законом электромагнитной ин¬дукции, будет испытывать на своем теле силы взаимодей¬ствия с этим полем (своеобразный «магнитный ветер»). Причем величина и направление этих сил взаимодействия будут зависеть от угла, под которым пчела пересекает маг¬нитное поле Земли, и скорости полета пчелы. Многие из нас полагают, что время начала вылета пчел тром и окончания лета пчел вечером привязаны только восходу и заходу Солнца. Однако это не совсем так.
Оказывается, что такое поведение пчел связано также и с суточными изменениями магнитного поля Земли и пче¬лы очень хорошо чувствуют этот 24-часовый ритм. Было также установлено, что при указании направления на источник медосбора пчелы-танцовщицы допускают «ошибку», которая зависит от ориентации сотов в про¬странстве относительно магнитного поля Земли и времени дня. Детальные исследования установили связь между дневной динамикой изменения магнитного поля и значе¬ниями этой «ошибки». Проще говоря, пчелы-танцовщицы указывали не истинное направление на источник корма, а направление с учетом необходимой коррекции курса для компенсации взаимодействия с магнитным полем Земли во время полета (своеобразная магнитная девиация).
Постоянное и переменное электрические поля атмосферы Естественные электрические поля создаются за счет на¬личия объемного заряда атмосферы и электризации об¬лаков в процессе их передвижения в атмосфере. Понятно, что величина естественного электрического поля не мо¬жет быть строго постоянной, поскольку величина объем¬ного заряда атмосферы и степень электризации облаков изменяются не только в течение суток, но и на протяже¬нии года. При спокойной атмосфере, отсутствии грозовых фронтов и вспышек на Солнце естественное электриче¬ское поле в данной местности меняется настолько медлен¬но, что его вполне можно считать постоянным. Величину электрического поля принято характеризо¬вать напряженностью (Е), которая прямо пропорциональ¬на разности потенциалов (17) между точками измерения и обратно пропорциональна расстоянию (Л) между эти¬ми точками. Единица измерения напряженности элек-трополя — В/м. Если разность потенциалов между точками измерения не меняется или меняется очень медленно, то говорят, что такое электрополе постоянное (статическое), если же раз¬ность потенциалов изменяется с какой-то частотой, то это электрическое поле — переменное. Постоянное электрополе пчелы воспринимают, но на не¬го практически не реагируют. Когда пчела попадает в ста¬тическое электрополе с достаточно высокой напряженно¬стью (до 250—300 В/м), она останавливается на 2—5 с, а далее продолжает свой путь и ведет себя обычным обра¬зом. Отсутствие реагирования пчелы на постоянное элек¬трополе объясняется тем, что такое поле не наводит в по¬кровах тела пчелы электрический ток, в то время как переменное электрополе, особенно на определенных ча¬стотах, ток наводит, и пчелы на такое поле очень активно реагируют. Об этом будет рассказано ниже. За счет естественных процессов, происходящих в ат¬мосфере, может создаваться не только статическое элек¬трополе, но при определенных условиях, например в гро¬зовом фронте, и переменное. Это поле (его еще иногда называют атмосфериками) создается при электрическом разряде между облаками, и мы при этом видим на небе молнии. Атмосферики имеют высокие значения напря¬женности электрополя и очень широкий частотный спектр (от нескольких десятков до нескольких миллионов герц). Активность атмосфериков возрастает от северных широт к южным, поскольку в таком же направлении возрастает и количество грозовых дней. Иногда резкое увеличение интенсивности атмосфери¬ков совпадает в дневные часы со вспышками на Солнце, которые увеличивают ионизацию атмосферы и, соответ¬ственно, напряженность переменного электрополя. Види¬мо, этим обстоятельством можно объяснить внезапную и немотивированную агрессивность пчел, которую они могут проявлять в отдельные дни или даже часы. Агрессивность пчел увеличивается также по мере при¬ближения к пасеке грозового фронта. Но еще до его при¬ближения непосредственно к пасеке очень часто большое количество пчел, занимающихся доставкой корма, возвра¬щается в ульи. При этом лётная деятельность пчел пре¬кращается, хотя освещенность, температура и сила ветра находятся в пределах оптимальных значений. Одной из причин такого поведения пчел является сильное увеличе¬ние и изменение напряженности электрополя, которые порождают грозовые разряды, происходящие на большом удалении от пасеки. Было замечено, что агрессивность пчел достигает мак¬симума с приближением грозового фронта к пасеке на расстояние 600—800 м, когда скачкообразные изменения напряженности электрополя, происходящие во время вспышек молний, повторяются с периодичностью 30—70 с. Агрессивность пчел по отношению друг к другу (у лет¬ка) и к людям, находящимся вблизи ульев, при приближе¬нии грозового фронта можно объяснить следующим об¬разом. Прикосновение «наэлектризованных» пчел друг к другу или к человеку вызывает раздражение наведен¬ным током, протекающим через место контакта. Нечто по¬добное, но только в более сильной форме, происходит с пчелами, когда от них отбирают яд, раздражая их при этом электрическим током. А возможно ли защитить пчел, находящихся в улье, от естественного электрополя или хотя бы ослабить его нега¬тивное влияние? Для начала рассмотрим, как обстоят дела с этим вопро¬сом в природных гнездах. Хорошо известно, что в есте¬ственных условиях пчелы по большей части поселяются в дуплах, находящихся в живых деревьях. Влажная древе¬сина живых деревьев является достаточно хорошим про¬водником электрического тока. Это происходит потому, что внутренние сосуды (клетки) и межклеточные пространства древесины заполнены водой, в которой растворены мине¬ральные вещества, что придает этой воде (пасоке) электро¬проводные свойства. Электропроводность живого дерева в десятки тысяч раз больше электропроводности сухой дре¬весины. По причине высокой электропроводности поверх¬ность живого дерева имеет нулевой электрический потен¬циал. С известной долей обобщения живое дерево можно сравнить с вертикально стоящей металлической трубой или металлической водонапорной башней, у которых элек¬трический потенциал тоже равен нулю, поскольку они за¬землены и имеют потенциал, одинаковый с землей. Из фи¬зики известно, что внутри замкнутых электропроводящих объемов, имеющих снаружи нулевой потенциал, электри¬ческое поле отсутствует. Если же на такой объект будет воз¬действовать внешнее электрополе, то по причине высокой электропроводности его внешней поверхности электриче¬ское поле не сможет проникнуть внутрь такого объема. Происходит, как говорят специалисты, экранирование вну¬треннего объема. Если теперь посмотреть на живое дерево с дуплом и гнездом пчел в нем с точки зрения сказанного, то стано¬вится ясно, что пчелы в таком жилище надежно защище¬ны (экранированы) от атмосферного электрического по¬ля самой древесиной живого дерева. Даже во время грозы, когда напряженность внешнего электрического поля до¬стигает нескольких сотен вольт на метр, стенки дупла в живом дереве полностью защищают пчел от этого нега¬тивного воздействия. Именно поэтому пчелы в естествен¬ных условиях размещают свои гнезда преимущественно в дуплах живых деревьев. Сказанное выше позволяет объ¬яснить «странности» пчел, которые иногда размещают свои гнезда в металлической трубе, внутри металлическо¬го памятника или барабана от зерноуборочного комбайна и т. п. Еще один аспект рассматриваемой проблемы. Хороши¬ми экранирующими свойствами обладает не только живая древесина, но и крона деревьев. Поэтому под пологом дере¬вьев для пчел естественным образом создается защищенный от внешнего электрополя комфортный обитаемый объем. Замечено, что при прочих равных условиях пчелы при за¬селении отдают предпочтение деревьям, стоящим в массиве (лес, роща, посадка). Очень редко пчелы выбирают дупла в отдельно стоящих деревьях. Кстати, такие деревья чаще всего поражаются молнией, а уж тут, как говорится, ника¬кое экранирование не поможет. Для защиты пчел, находящихся в ульях, от переменных электрополей рекомендуется проводить комплекс меро¬приятий: ❖ крышки ульев покрывать металлом и заземлять их; ❖ стенки ульев красить краской, отражающей переменные электрополя, — это может быть краска, изготовленная на основе лака, в котором размешивают небольшое ко¬личество алюминиевой или бронзовой пудры; ❖ над ульями на высоте 2—2,5 м размещать металлическую сетку с размером ячеек не больше 100 х 100 мм, которую надо надежно заземлять.
Естественная радиация (радиоактивность) Земли В состав земной коры входят породы, обладающие радиоак¬тивными свойствами. Некоторые из ядер тяжелых металлов (уран, радий, торий), входящих в эти породы, самопроиз¬вольно распадаются с образованием новых частиц и выде¬лением альфа- и бета-частиц (электронов) и гамма-лучей (фотонов большой энергии). Это свойство называется есте¬ственной (фоновой) радиоактивностью Земли. Процесс естественной радиоактивности сопровождает Землю еще с момента появления на ней живых организмов, которые возникали, существовали и развивались при не-рерывном воздействии этого геофизического фактора, результате все живое на Земле, в том числе и пчелы, при-пособились к существованию в таких фоновых условиях и без особого вреда для себя переносят эти естественные -адиоактивные излучения. Допустимый для человека уровень естественной радиа-ии составляет несколько десятков микрорентген. Если [естность, в которой живет человек, не заражена радиоак¬тивными элементами искусственного происхождения (атом¬ные взрывы, техногенные катастрофы атомных объектов и т. п.), то естественная радиация может оказывать на чело¬века негативное воздействие только в виде мутаций (изме¬нений) его генов — носителей наследственной информации. Так же обстоит дело и с пчелой. Результатом негативно-о воздействия естественной радиоактивности Земли на ее могут быть мутации генов, в результате чего рождают-я нетипичные для данного вида гинандроморфные особи гермафродиты).
Световое и тепловое излучения Солнца Солнце является центром нашего мироздания и очень мощ¬ным источником излучений в широком спектре частот. Од¬нако в контексте рассматриваемых вопросов нас будут ин¬тересовать только световое излучение и тепловое излучение (солнечная радиация).
Световое излучение Солнечный свет представляет собой электромагнитное из¬лучение с длиной волн от 0,4 до 0,8 мк. Цветовое зрение че¬ловека и пчелы несколько отличается. Так, человек воспри¬нимает цвета от красного до фиолетового (низкочастотная
часть спектра солнечного света), а пчела — от желтого до ультрафиолетового (высокочастотная часть спектра). Крас¬ный цвет пчела не воспринимает, он видится ей черным. Причем во всем диапазоне воспринимаемых пчелой цве¬тов имеются три максимума цветовой чувствительности: ультрафиолетовый, синий и желтый. Все эти особенности цветового зрения пчел надо учитывать при покраске ульев. Подробно о том, как правильно красить ульи, будет расска¬зано ниже. Солнечный свет позволяет пчелам получать большое ко¬личество информации об окружающем мире, и поэтому без света пчелы могут существовать только в пассивный пери¬од своей жизнедеятельности, когда они не вылетают из улья.
Тепловое излучение Поток солнечного тепла (прямая и рассеянная солнечная радиация) падает на улей, нагревает его поверхность, а по¬том часть тепла в виде теплового излучения передается с по¬верхности улья окружающей среде, а другая часть за счет теплопередачи проходит через стенки и крышу и нагрева¬ет внутренний объем улья. Суммарная тепловая энергия, поступающая в улей, зависит от температуры окружающей среды, скорости ветра, коэффициента теплопроводности стенок и утепления улья, а также от цвета его окраски. В летнее время ульи надо защищать от чрезмерного пере¬грева солнечными лучами. Весной же и осенью это тепло оказывает весьма благоприятное воздействие на развитие пчелиных семей. Электромагнитные поля (излучения) передатчиков радиоволнового диапазона Электромагнитные излучения искусственного происхожде¬ния, используемые человеком для радио, телевидения, свя¬зи, на радиолокационных станциях (РЛС), представляют очень широкий спектр радиоволн. Этот диапазон охваты¬вает от нескольких десятков килогерц — кГц (103 Гц) до не¬скольких гигагерц — ГГц (1012 Гц). На достаточном удалении от таких передатчиков, где обычно находится подавляющее большинство пасек, плот¬ность потока электромагнитной энергии настолько мала, что она не оказывает негативного воздействия на жизнедея¬тельность пчелиной семьи. Здесь пчелы ничем не отлича¬ются от других живых организмов и, в частности, от чело¬века. Ведь современный человек всю свою жизнь проводит в окружении огромного количества незаметных излучений радиоволнового диапазона, которые можно обнаружить только при помощи технических средств, например радио¬приемника, телевизора, и не ощущает на себе их негатив-ного воздействия. По крайней мере, современной науке ни¬чего не известно о наличии такого негативного влияния. Другое дело, когда пчела находится в непосредственной близости от источника электромагнитных излучений. А можно ли защитить пчел от неблагоприятного воздей¬ствия сверхвысокочастотного излучения? Можно. Для это¬го надо около пасеки поставить вертикально защитный кран из металлической проволоки. Длина экрана должна быть такой, чтобы он закрывал от излучения крайние по фронту ульи. Для частотного диапазона большинства РЛС достаточно ячейки экрана размером 100 х 100 мм. В узлах ячеек должен быть обеспечен надежный электрический контакт. При уменьшении размера ячейки степень защиты увеличивает¬ся. Высота экрана может быть равной 2 м, экран должен быть надежно заземлен.
Электрополя высоковольтных линий электропередачи Высоковольтные линии электропередачи (ЛЭП) уже давно стали привычным атрибутом наших ландшафтов. Настолько привычным, что мы их порой просто не замечаем. Это, ко¬нечно, правильно, но, готовясь к выезду на медосбор или устанавливая пасеку в новом месте, мы бы рекомендовали учитывать и расположение ЛЭП. Почему? Об этом сейчас и поведем разговор. По большинству ЛЭП передается переменный ток ча¬стотой 50 Гц. Поскольку потери мощности при передаче обратно пропорциональны величине напряжения, то для передачи на дальние расстояния строятся ЛЭП с рабочим напряжением до 1500 кВ (1 500 000 Вт!). Но чаще всего ис¬пользуются ЛЭП-500 кВ и ЛЭП-750 кВ. По причине высоких напряжений, передаваемых по ЛЭП, они создают значительные локальные аномалии элек¬трических полей, выражающиеся в увеличении их напря¬женности. Величина напряженности у земли зависит от вы¬соты опор, провисания проводов и рельефа местности. По Е. К. Еськову (1999), средние значения напряженности элек¬трополя на высоте 2 м от земли под ЛЭП-500 кВ составля¬ют 6 кВ/м (60 В/см), под ЛЭП-750 кВ — 11 кВ/м (110 В/см), под ЛЭП-1500 кВ — 17,4 кВ/м (174 В/см). Механизм влияния на пчел переменного электрополя, создаваемого ЛЭП, подобен описанному выше для есте¬ственных переменных электрополей. Точно так же пере¬менное поле ЛЭП создает на теле пчел наводимые токи, которые раздражают пчел при контакте друг с другом или с другими токопроводящими объектами. Переменное элек¬трополе при расположении ульев под ЛЭП влияет также и на физиологическое состояние пчел и расплода, что вы¬ражается в активизации обменных процессов в их орга¬низме. Это, в свою очередь, вызывает гибель расплода на разных стадиях в общем количестве до 10 %, уменьшение продолжительности жизни пчел на 3—5 суток и очень вы¬сокий процент гибели маток — от 40 до 60%. В итоге все эти процессы приводят к уменьшению численности рабо¬чих особей (силы семей) в среднем на 14%. Понятно, что эта негативная тенденция не может не повлиять на медо¬сбор семей. Следует отметить также, что семьи пчел, находящиеся в зоне действия ЛЭП, проявляют специфические формы поведения. Прежде всего, пчелы этих семей отличаются повышенной агрессивностью, которая сохраняется на про¬тяжении всего периода пребывания семей под ЛЭП. У лет¬ков этих семей обычно располагается большое количество пчел. Для них характерен высокий уровень хаотической двигательной активности. Пчелы этих семей стремятся за¬делывать воском и прополисом не только места соедине¬ния частей улья, но и летковые отверстия, оставляя в них лишь небольшие проходы. • Самой надежной защитой от негативного воздействия ЛЭП является удаление семей на расстояние не менее 50 м от крайнего провода ЛЭП. Заземление металлических крыш ульев является также достаточно эффективным способом защиты от переменных электрополей.
Низкочастотные электрополя, создаваемые техническими устройствами (генераторами) Переменные низкочастотные электрополя, создаваемые техническими устройствами, отличаются от рассматрива¬емых выше переменных электрополей атмосферы и ЛЭП только частотой их генерации. По этой причине основ¬ные механизмы воздействия этих полей на пчел фактиче¬ски аналогичны. Особенности воздействия низкочастот¬ных электрополей связаны в основном со спецификой восприятия пчелами некоторых низкочастотных электро-олей вполне определенной частоты и структуры. Реакция пчел на электрополя зависит от количества пчел их состояния, а также от частоты и напряженности элек¬трополей. Максимальную чувствительность к электро¬
полям пчелы проявляют на частоте 500 Гц. Порог их чувствительности на этой частоте составляет 4—5 В/см. Повышение или понижение частоты электрополей приво¬дит к увеличению порога чувствительности, то есть к элек-трополям этих частот пчелы проявляют меньшую чув¬ствительность. Природную особенность пчел, проявляющих макси¬мальное возбуждение на переменное электрополе с часто¬той 500 Гц, можно использовать для стимуляции пчелиных семей в различных целях, в частности для предотвращения роения, борьбы с варроатозом, наращивания силы семей, идущих в зиму, увеличения выхода яда при его отборе.
Акустические поля (звуковые излучения) Каждая пчела в процессе своей жизнедеятельности спо¬собна издавать и воспринимать определенные звуки. В си¬стеме акустической сигнализации в качестве физических линий канала связи пчелы используют воздух или твер¬дые тела. В принципе любой звуковой сигнал независимо от способа его генерации может передаваться по каждой из этих линий. Однако, с точки зрения экономии энерге¬тических затрат, акустические сигналы целесообразно пе¬редавать, минуя переходы через среды с различной аку¬стической проводимостью, например воздух — твердые тела. В процессе эволюции медоносная пчела получила способность пользоваться этими каналами акустической связи отдельно. Назовем (весьма условно) канал связи, в котором сигнал передается по воздуху, звуковым каналом связи (ЗКС), а ка¬нал, в котором сигнал передается по твердому телу, — ви¬брационным каналом связи (ВКС). В ЗКС генерация пчелами звуков осуществляется при помощи летательного аппарата, в частности при помощи крыльевых пластин. Воспринимаются звуки в ЗКС при помощи специальных волосков (сенсилл), расположен¬ных на голове пчелы и Джонстонового органа на усиках пчелы. В ВКС вибрационные сигналы издаются прижатым к твердому телу (соту, стенке улья) корпусом пчелы за счет его продольного сжатия. Воспринимаются эти сигналы при помощи специальных виброрецепторов, расположен¬ных в верхних частях голеней всех трех пар ног. В зависимости от выполняемой работы и физиологи¬ческого состояния пчелиной семьи она издает звуки, за¬нимающие довольно широкий спектр звукового диапазо¬на. Однако максимумы спектральной энергии приходятся обычно на три диапазона: 75—190 Гц — вентиляция гнез¬да; 200—400 Гц и 420—550 Гц — общая активность пчел. За 3—5 дней до выхода роя интенсивные составляющие второго диапазона смещаются на область 210—240 Гц (Е. К. Еськов, 1981). Эти же составляющие появляются и тогда, когда пчелы перестают заниматься приносом нектара. А как реагируют пчелы на внешние звуки окружающей среды? Прежде всего следует сказать, что звуковая сигна¬лизация не имеет для пчел такого важного значения, как визуальная или обонятельная, а является вспомогатель¬ной. По этой причине на все природные звуки фонового характера (шум леса, дождя, звуки ветра и т. п.) пчелы в активный период их жизнедеятельности практически никак не реагируют. Так же обстоит дело и с реакцией на звуки, сопутствующие человеческой деятельности (разго¬вор людей, звуки музыки, работающих механизмов и др.), если интенсивность этих сигналов невелика. Услышав внешние звуки высокой интенсивности (>120 дБ), издаваемые в районе улья, пчелы прекращают передвигать¬ся по сотам. На звуки ударов по улью сторожевые пчелы выкучиваются из летка, некоторые из них взлетают, а часть пчел в гнезде воспринимает эти звуки как сигнал тревоги и начинает набирать в зобики мед. Интересную реакцию на звуковые раздражители про¬являют пчелы в ходе зимовки. Пчелы, зимующие в тиши¬не омшаника, сарая или другого помещения, а также на улице, очень остро реагируют на любые внезапные звуки повышением своей активности. Однако если тревожащие звуки с момента постановки семей на зимовку будут пе¬риодически повторяться, то пчелы адаптируются к этим раздражителям и перестают на них реагировать. Есть све¬дения о том, что пчелы могут нормально перезимовать под железнодорожным мостом, по которому постоянно ходили поезда, рядом с автомобильной дорогой с интен¬сивным движением и т. п.
Ультразвуковые излучения К ультразвуковым частотам относятся звуковые колебания на частотах более 20 кГц, которые человеческое ухо не вос¬принимает. Скорее всего, также не воспринимают ультра¬звуки и пчелы, но эти звуки могут оказывать воздействие на пчел как на физический объект. Природные ультразвуки издаются сильным ветром, шумом моря. Излучают ультразвуки также летучие мы¬ши и некоторые насекомые, но интенсивность всех этих звуков чрезвычайно мала, и поэтому они на пчел никак не влияют. Сами медоносные пчелы генерируют УЗ-излучение на частотах 20—22 кГц. Это излучение особенно интенсивно при роении и при нахождении или оставлении пищевой приманки (Л. Бергман, 1957). Есть предположение, что пчелы генерируют ультразвук за счет вихревых потоков при движении крыльев. Считается, что ультразвук не име¬ет для пчел сигнального значения, то есть является сопут¬ствующим фактором. Б процессе деятельности человека отдельные устройства, которые он использует, могут излучать ультразвуки. Так, например, работающие деревообрабатывающий станок, дрель, вентилятор испускают ультразвуки. Причем интен¬сивность этого ультразвука будет тем больше, чем выше скорость вращения указанных устройств. А какое влияние оказывает ультразвук на живые орга¬низмы, в том числе на человека и на пчелу? При воздействии ультразвука на живой организм со¬ставляющие его частицы совершают интенсивные коле¬бательные движения с большими ускорениями. При этом на расстояниях, равных половине длины звуковой волны, в облучаемой среде могут возникать разности давлений от нескольких единиц до десятков атмосфер. Это вызыва¬ет механическое, тепловое и физико-химическое воздей¬ствие на биологические объекты.
Механическое воздействие При малых интенсивностях (до 2—3 Вт/см2 на частотах 105—106 Гц) колебания частиц живого организма произ¬водят своеобразный микромассаж тканевых элементов, способствующий лучшему обмену веществ — улучшению снабжения кровью и лимфой. Повышение интенсивности ультразвука может привести к возникновению кавита¬ции — «закипанию» жидких субстанций организма (кро¬ви, лимфы) и разрушению тканей.
Тепловое воздействие Всякое звукопоглощающее тело (пчела в том числе), облу¬ченное ультразвуковым полем, заметно нагревается. При этом наиболее сильно нагреваются наружные покровы те¬ла. В зависимости от интенсивности ультразвукового поля и длительности его воздействия нагрев может составлять от единиц до нескольких десятков градусов.
Применение малых интенсивностей ультразвукового излучения (до 2 Вт/см2) обычно вызывает совокупное (меха¬ническое и тепловое) положительное воздействие на чело¬веческий организм. Многие, вероятно, помнят посещения в детстве физиотерапевтического кабинета для проведения ультразвуковых процедур. Однако воздействие на пчел подобной процедуры может вызвать противоположный эф¬фект. В ультразвуковом поле частотой 20 кГц при интенсивности 1—3 Вт/см2 быстро погибают небольшие животные и всевозможные насекомые, в том числе и пчелы. Причиной их смерти в этом случае является чрезмерное нагревание тела (Л. Бергман, 1957). Другие источники указывают, что ультразвуковые излу¬чения с интенсивностью 1 Вт/см2 в непрерывном режиме или 0,05 Вт/см2 в импульсном (2 мс) режиме вызывают сокращение продолжительности жизни взрослых пчел на 3 и 22% соответственно (О. Ф. Гробов и др., 1987). Об¬лучение печатного расплода непрерывным ультразвуковым полем с интенсивностью 1 Вт/см2 при длительности воздей¬ствия 10 и 20 минут приводит к гибели 2 и 31 % куколок пчел соответственно (И. А. Акимов, 1968). Однако следует сказать, что те бытовые устройства, о ко¬торых мы говорили выше и которые непроизвольно излу¬чают ультразвуки, имеют чрезвычайно малую интенсив¬ность излучения, в лучшем случае десятые доли Вт/см2. К тому же интенсивность ультразвукового поля резко уменьшается при распространении в воздухе — каждый метр пути уменьшает интенсивность ультразвукового поля в десятки раз.
Непосредственное воздействие электричества При непосредственном контактном воздействии электричества на пчел слабая их реакция в виде небольшого возбуждения начинается при напряжении в несколько вольт. При дальнейшем увеличении напряжения подвижность и возбуждение пчел возрастают, а затем при потенциале выше 20 В пчелы начинают жалить электроды (пластины), к которым подведено напряжение. Подобное свойство пчел используется при отборе яда, когда в улей вставляется специальная ядоприемная рамка, на электроды которой подается напряжение 20—50 В импульсной формы. Чаще всего продолжительность электрического импульса находится в пределах от 1 до 5 с, а паузы — 2—10 с. При непосредственном воздействии на пчел такого напряжения на протяжении 30—40 минут пчелы выделяют максимальное количество яда. А как воздействует на жизнедеятельность пчел такая стимуляция электрическим напряжением? И. А. Левченко в своих опытах установил, что электростимуляция во время отбора яда снижает летную активность пчел-сборщиц. Это проявляется в уменьшении числа вылетающих из улья семей. Особенно заметно это явление в семьях, которые располагаются в условиях ограниченного простора теплиц, оранжерей. Механизм снижения летной деятельности сборщиц состоит в том, что под влиянием стрессовой ситуации в улье, вызванной отбором яда, пчелы-приемщицы перестают отбирать корм у пчел-сборщиц, которые по этой причине прекращают свою летную деятельность.