Излучения и поля естественного происхождения 8 страница

4.        Прибор для, стимулирования пчелиных семей электрополем может быть изготовлен самостоятельно по при­веденной выше схеме.

♦ Акустические поля (звуковые излучения)

Каждая пчела в процессе своей жизнедеятельности спо­собна издавать и воспринимать определенные звуки. В сис­теме акустической сигнализации в качестве физических ли­ний канала связи пчелы используют воздух или твердые тела. В принципе любой звуковой сигнал, независимо от способа его генерации, может передаваться по каждой из этих ли­ний. Однако, с точки зрения экономии энергетических зат­рат, акустические сигналы целесообразно передавать, ми­нуя переходы через среды с различной акустической 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 канал, в котором сигнал передается по твердому телу, — вибрационным каналом связи (ВКС).

В ЗКС генерация пчелами звуков осуществляется при помощи летательного аппарата и, в частности, — при по­мощи крыльевых пластин. Воспринимаются звуки в ЗКС при помощи специальных волосков (сенсилл), расположен­ных на голове 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, расположенных в вер­хних частях голеней всех трех пар ног.

В зависимости от выполняемой работы и физиологичес­кого состояния пчелиной семьи она издает звуки, занима­ющие довольно широкий спектр звукового диапазона. Од­нако максимумы спектральной энергии приходятся обычно на три диапазона: 75-190 Гц — вентиляция гнезда, 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 (Еськов Е.К., 1981). Эти же составляющие появляются и тогда, когда пчелы перестают заниматься приносом нектара.

К сегодняшнему дню все акустические сигналы, издава­емые пчелиной семьей в зависимости от ее состояния, на­пример, после отбора матки, при подсадке матки и т.д., детально изучены. Для каждого из этих состояний харак­терна генерация различных сочетаний частот и интенсивно-стей звуков (рис. 1.19).

Не составляет особого труда создать анализатор спектра этих звуков, который информировал бы пчеловода о реаль­ном состоянии пчелиных семей в реальном масштабе времени.

А как реагируют пчелы на внешние звуки окружающей среды? Прежде всего следует сказать, что звуковая сиг­нализация не имеет для пчел такого важного значения, как визуальная или обонятельная, а является вспомогательной. 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 (раз­говор людей, звуки музыки, работающих механизмов и др.), если интенсивность этих сигналов невелика.

На внешние звуки высокой интенсивности (>120 дБ), ко­торые издаются в районе улья, пчелы реагируют остановкой своего передвижения по сотам (Таранов Г.Ф., 1968). Были даже попытки на основе этого явления создать прибор, ко­торый обездвиживал бы пчел в процессе осмотра гнезда. Однако такой прибор опасен и для человека. Для сведения: уровню звукового сигнала в 120 дБ соответствует звук ра­ботающего двигателя реактивного самолета. Учитывая вы­сокую стоимость и громоздкость прибора, а также неудоб­ство его применения, от этой затеи отказались.

На звуки ударов по улью сторожевые пчелы выкучивают-ся из летка, некоторые из них взлетают, а часть пчел в гнезде воспринимает эти звуки как сигнал тревоги и начина­ет набирать в зобики мед. Эту особенность пчел можно использовать перед осуществлением соединения двух се­мей, при отделении роевых пчел, при расформировании вес­ной безматочных семей методом разлета и в других подоб­ных случаях. При этом можно не только стучать по улью, но и аккуратно его покачивать, а также хорошо подымить в леток. Пчел с полным зобиком другая семья принимает бо­лее терпимо, и вероятность драки будет уменьшена.

Интересную реакцию на звуковые раздражители прояв­ляют пчелы в ходе зимовки. Пчелы, зимующие в тишине омшаника, сарая или другого помещения, а также на ули­це, остро реагируют на любые внезапные звуки повышени­ем своей активности. В литературе описан случай, когда причиной зимней гибели семьи явились... куры. Пасека зимовала во дворе недалеко от курятника. Во время днев­ной прогулки куры облюбовали крайний улей и под ним отдыхали, а иногда и громко «разговаривали». Семья не выдержала этих громких звуков, которые ее длительное время сильно тревожили, и осыпалась. Но установить это удалось только весной.

Однако если тревожащие звуки с момента постановки семей на зимовку будут периодически повторяться, то пчелы адаптируются к этим раздражителям и перестают на них реагировать. Мне приходилось читать сообщение о том, что пчелы нормально перезимовали под железнодорож­ным мостом, по которому постоянно ходили поезда.

И в заключение вопроса еще одна информация, касаю­щаяся звуковой сигнализации.

Опытным пчеловодам, видимо, неоднократно приходи­лось слышать так называемое «пение маток». Это своеоб­разная звуковая перекличка первой вышедшей из роевого маточника матки и готовых к выходу, но еще находящихся в маточниках ее сестер. Бегающая по сотам первая матка, прижимая брюшко к соту, издает вибрационный сигнал, который около улья можно услышать как «пи-пи-пи» (не­что похожее на сигнал в телефонной трубке, если абонент занят). Но этот сигнал, передаваемый по твердому матери­алу сота, хорошо воспринимают своими виброрецептора­ми и матки — сестры, находящиеся в маточниках. Они на него отвечают тоже вибрацией брюшка, но корпус маточ­ника искажает сигнал, и мы слышим его как «ква-ква-ква». Поэтому иногда еще говорят, что матки «квакают».

Биологический смысл этой своеобразной переклички состоит в том, что первая матка заявляет о своих правах стать хозяйкой готовящейся к выходу новой роевой се­мьи. Если ответа нет, то это значит, что в семье есть всего одна матка, и семья роиться не будет. Если же ответ пос­ледует, то это значит, что в семье есть минимум две мат­ки. В случае, если у семьи есть намерения отпустить вто­рой рой, то все маточники будут охраняться пчелами, и первая матка не сможет уничтожить своих сестер в маточни­ках. На следующий день с вышедшим роем — втораком улетит первая матка, а одна из вышедших после этого из маточника матка останется в основной семье. При отсут­ствии у семьи намерения отпускать второй рой, пчелы не будут охранять маточники, и первая матка будет иметь возможность разгрызать все маточники и уничтожать всех своих сестер в маточниках.

Как следует из сказанного, в определенные периоды жизни семьи акустическая сигнализация играет важную роль в обеспечении размножения и выживания вида.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. В системе акустической сигнализации в качестве физических линий канала связи пчелы используют воз­дух или твердые тела (соты, стенки улья).

2. Акустическая сигнализация в общем случае не имеет для пчел такого определяющего значения, как зри­тельная или обонятельная сигнализация, а является вспомогательной. Однако в определенные периоды жизни семьи (при роении) акустическая сигнализация приобретает важную роль в обеспечении размноже­ния и выживания вида.

3. На природные звуки фонового характера (шум леса, дождя, звук ветра и т. п.) пчелы не реагируют. Так же обстоит дело и с реакцией на звуки, сопутствую­щие человеческой деятельности (разговор людей, звуки музыки, работающих механизмов и др.), если интенсивность этих сигналов невелика.

4. На звуки высокой интенсивности (>120 дБ) пчелы реа­гируют остановкой своего передвижения по сотам.

5. Пчелы, зимующие в тишине омшаника, сарая или друго­го помещения, а также на улице, остро реагируют на
любые внезапные звуки повышением своей активности.

6. К периодически повторяющимся в ходе зимовки зву­кам невысокой интенсивности пчелы адаптируются и перестают на них реагировать.

♦ Ультразвуковые излучения

К ультразвуковым (УЗ) частотам относятся звуковые колебания на частотах более 20 кГц, которые человечес­кое ухо не воспринимает. Скорее всего, также не воспри­нимают ультразвуки 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 мыши и некоторые насекомые, но интенсивность всех этих звуков чрезвычайно мала, и поэтому они не оказывают на пчел никакого воздействия.

Сами медоносные пчелы генерируют УЗ-излучение на частотах 20—22 кГц. Это излучение особенно интенсивно при роении и при нахождении или оставлении пищевой при­манки (Бергман Л., 1957). Есть предположение, что пчелы генерируют ультразвук за счет вихревых потоков при дви­жении крыльев. Считается, что УЗ не имеет для пчел сиг­нального значения, т. е. является сопутствующим факто­ром (Еськов Е.К., 1992).

В процессе деятельности человека отдельные устрой­ства, которые он использует, могут излучать ультразвуки. Так, например, работающие деревообрабатывающий ста­нок, дрель, вентилятор испускают ультразвуки. Причем ин­тенсивность этого ультразвука будет тем больше, чем выше скорость вращения указанных устройств.

А какое действие оказывает УЗ на живые организмы, в том числе на человека и на пчелу?

При воздействии ультразвука на живой организм состав­ляющие его частицы совершают интенсивные колебательные 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 (Ультразвук: маленькая энцикло­педия, 1979). Это вызывает механическое, тепловое и физи­ко-химическое воздействие на биологические объекты.

Механическое воздействие. При малых интенсивностях (до 2—3 Вт/см² на частотах 10⁵—10⁶ Гц) колебания частиц живого организма производят своеобразный микромассаж тканевых элементов, способствующий лучшему обмену ве­ществ — улучшению снабжения кровью и лимфой. Повы­шение интенсивности УЗ может привести к возникновению кавитации — «закипанию» жидких субстанций организма (крови, лимфы) и разрушению тканей.

Тепловое воздействие. Всякое звукопоглощающее тело (пчела в том числе), облученное УЗ полем, заметно нагре­вается. При этом наиболее сильно нагреваются наружные покровы тела. В зависимости от интенсивности УЗ поля и длительности его воздействия нагрев может составлять от единиц до нескольких десятков градусов.

Применение малых интенсивностей УЗ-излучения (до 2 Вт/см²) обычно вызывает совокупное (механическое и тепловое) положительное воздействие на человеческий орга­низм. Многие из нас, видимо, когда-нибудь да принимали подобную процедуру (как говорят, «ультразвук») в физи­отерапевтическом кабинете больницы. Однако подобная процедура по отношению к пчелам может оказать на них противоположное воздействие. В УЗ 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 (Бергман Л., 1957).

Другие источники указывают, что УЗ-излучения 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 (Гробов О.Ф. и др., 1987). Облучение печат­ного расплода непрерывным УЗ полем с интенсивностью 1 Вт/см² при длительности воздействия 10 и 20 минут при­водит к гибели 2 и 31% куколок пчел соответственно (Аки­мов И.А., 1968).

Однако следует сказать, что те бытовые устройства, о которых мы говорили выше и которые непроизвольно излучают ультразвуки, имеют чрезвычайно малую интенсив­ность излучения, в лучшем случае десятые доли Вт/см². К тому же интенсивность УЗ поля резко уменьшается при распространении в воздухе — каждый метр пути уменьша­ет интенсивность УЗ поля в десятки раз. Так что нет ника­ких оснований бояться того, что работа бытовых устройств может навредить пчелам. А вот если на пчел направленно воздействовать УЗ-излучением большой интенсивности, то этим можно причинить им значительный вред.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Все природные ультразвуковые излучения, а также УЗ-излучения, сопровождающие жизнедеятельность че­ловека, не оказывают на пчел негативного воздействия.

2. Ультразвуковые излучения специальных генераторов на частоте 20 кГц при интенсивности 1—3 Вт/см² приводят к гибели пчел по причине быстрого нагрева их тела.

3. Облучение печатного расплода непрерывным УЗ по­лем с интенсивностью 1 Вт/см² при длительности воз­действия 10 и 20 минут приводит к гибели 2 и 31% куколок пчел соответственно. Следовательно, ульт­развуковые излучения искусственного происхожде­ния даже при небольшой их интенсивности оказыва­ют негативное  оздействие на жизнедеятельность пче­линой семьи.

4. 1.1.4. 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 возрастают под­вижность и возбуждение пчел, а затем при потенциале выше 20 В пчелы начинают жалить электроды (пластины), к кото­рым подведено напряжение. Это 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 секунд, а паузы — 2—10 секунд. 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?

На сегодняшний день мне неизвестны систематизиро­ванные исследования данного вопроса, кроме опытов И.А.Левченко (2002). Отдельные авторы дают такую ин­формацию: Н.М. Артемов и И.Г. Солодухо (1965) считают, что отбор яда не влияет на продуктивность пчелосемей. И. Бальжекас (1975) установил, что отбор яда активизиру­ет летную деятельность пчел. В его опытах на второй день после этой процедуры количество пчел, вылетающих из ульев, увеличивалось на 13—19%. Установлено также, что отбор яда стимулирует пчел к более поздйему воспитанию расплода и не влияет на качество зимовки. Ф.Г. Мусаев (1978) обнаружил, что семьи, у которых отбирали яд, вы­ращивают расплода на 7,5—13,5% больше, чем обычные семьи, а продолжительность жизни пчел практически не изменяется. Г.Б. Измайлов (2001) в личной беседе сооб­щил мне, что, по его наблюдениям, пчелосемьи, от кото­рых отбирают яд, выходят из роевого состояния и усили­вают медосборную деятельность. И.А. Левченко (2002) 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 прекраща­ют свою летную деятельность.

Непосредственное контактное воздействие электриче­ства на пчел можно использовать для очистки их от клеща. Н.Л. Егин (ж. Пчеловодство. № 3, 1988) сообщает о прове­дении подобного эксперимента. В леток вставляли щетки из токопроводящего волокна (прессованного волокнисто­го углеграфита). На волокна через одно подавали плюс или минус источника 12 В. Расстояние между волокнами — меньше 1 мм. Волокна щетки предварительно опрыскивали электролитом (1—2%-раствором поваренной соли). Под волокнами в летке устанавливали ванночку с таким же элек­тролитом. В качестве источника использовался аккумуля­тор или понижающий трансформатор. Перед очисткой всех пчел опрыскивали электролитом. Напряжение и силу тока в цепи волокон устанавливали в зависимости от состояния пчел на уровне их слабого возбуждения, когда подвиж­ность пчел заметно возрастала, но они еще не жалили во­локна и не выделяли на них яда.

Очистку проводили весной, летом и осенью. По утверж­дению автора, суммарный эффект очистки достигал 100%.

Краткое содержание вопроса (выводы)

1. Пчелы реагируют на непосредственное контактное воздействие электричества по-разному в зависимос­ти от величины подводимого напряжения.

2. Электростимуляция при отборе яда в ходе этой про­цедуры снижает летную активность пчел. На следую­щий день летная активность таких семей повышается на 13-19%.

3. Непосредственное воздействие электричества при отборе яда выводит семьи из роевого состояния.

4. Контактное воздействие электричества можно исполь­зовать для очистки семей от клеща Варроа.