Физики из университета Ноттингем Трент выяснили, что «ой!»-сигнал — вибрирующий звук, который издают рабочие особи медоносных пчел (Ápis melliféra) находясь в улье, используется в различных контекстах, в том числе может указывать на испуг насекомых при столкновении друг с другом. Ранее исследователи считали, что это «стоп»-сигнал, который пчелы издают, чтобы предупредить товарок об опасности. Исследование опубликовано в PLoS ONE.
Медоносные пчелы обитают колониями, которые могут насчитывать десятки тысяч особей. Большинство обитателей колонии — рабочие пчелы, которые выполняют различные обязанности, начиная от сбора нектара и пыльцы и заканчивая строительством сот и выкармливанием личинок. Чтобы скоординировать свои действия, насекомые «общаются» между собой с помощью танцев и звуковых сигналов разной частоты и продолжительности, которые они издают махая крыльями. Танцами пчелы, вернувшиеся в гнездо с нектаром, показывают, где они нашли источник пищи, и «зовут» на поиски других особей. Звуки могут показывать состояние пчелиной колонии, например, подготовку пчел к роению (разделению разросшейся популяции на две).
Одну из звуковых вибраций ученые назвали «стоп»-сигналом. Согласно более ранним исследованиям (1, 2), его начинают издавать «танцоры», вернувшиеся в колонию с едой, а затем «подхватывают» особи, остававшиеся в гнезде. Так пчелы предупреждают товарок об опасности с которой они столкнулись добывая пищу (например, о том, что на месте сбора нектара находится хищник), и что летать в это место не нужно. По другой гипотезе, с помощью «стоп»-сигнала пчелы выбирают подходящее место для устройства нового гнезда, отбраковывая, по их мнению, плохие.
Авторы нового исследования решили исследовать этот звуковой сигнал подробнее. Так как ученые не были уверены, что пчелы используют вибрацию только для предупреждения об опасности, они предложили называть его «ой!»-сигналом. Для исследования авторы статьи выбрали две пчелиные колонии и установили на рамки с сотами миниатюрные акселерометры, которые выявляли сигнал на расстоянии около 3,5 сантиметров. Измерения проводились в течение активного сезона пчелиной колонии в 2014 (с августа по ноябрь) и 2015 годах (с апреля по декабрь), затем ученые оцифровали сигналы и проанализировали их параметры. Также исследователи установили в ульи видеокамеры и фиксировали на них поведение пчел.
Оказалось,
что пчелы издают «ой!»-сигнал очень
часто, иногда до 6-7 раз в минуту (в среднем
раз в одну-две минуты). При этом наибольшее
количество вибраций приходилось на
ночные часы, когда все насекомые
оставались в улье. И наоборот в дневное
время число таких звуков падало более
чем вдвое. Известно,
что по ночам рабочие пчелы находятся в
состоянии, похожем на сон. Поэтому,
маловероятно, что насекомые ночью
танцуют, призывая других за нектаром.
Кроме того, количество вибраций
увеличивалось в зимние месяцы, когда
пчелы вообще не покидают гнездо и
питаются запасами, накопленными летом.
При анализе видеозаписей ученые заметили, что пчелы издают «ой!»-сигнал после того, как сталкиваются друг с другом головами, при этом танцующих особей поблизости нет. Такое поведение согласуется с наблюдениями исследователей — чем больше пчел остается в улье, тем чаще они сталкиваются. В других случаях пчелы издавали «ой!»-сигнал после трофиллаксиса (обмена пищей между особями): при передаче друг другу еды насекомые тоже сталкиваются головами. Ученые считают, что этот звук может свидетельствовать об испуге насекомых. Они подтвердили эту гипотезу с помощью несложного эксперимента. Пчелиный рой поместили в картонную коробку и оставили в покое. Через несколько минут исследователи подняли ее и услышали знакомую вибрацию.
Как заключают авторы статьи, судя по полученным результатам, «ой!»-сигнал не может рассматриваться только как сигнал опасности. По всей видимости, пчелы издают этот звук в различных ситуациях, в том числе так они могут выражать свой испуг от неожиданного столкновения друг с другом.
Ранее ученые выявили связь между рационом личинок пчел и разделением насекомых на касты (матка или рабочие пчелы). Ранее было известно, что если кормить личинку маточным молочком, из нее развивается матка, если же через три дня после вылупления личинку начинают кормить медом и пергой, она превращается в рабочую пчелу. Оказалось, что все дело в р-кумаровой кислоте, которая содержится в меде и перге и влияет на активность многих генов личинки.