В книге «Действие перекрестного опыления и самоопыления в растительном мире» Дарвин приводит много примеров, показывающих, что потомство перекрестноопыленных растений более жизненно, более выносливо и более плодовито.
Подводя общие итоги своим исследованиям, Дарвин осветил природу этого явления, указав, что «выгоды, проистекающие от перекрестного опыления, зависят от того, что половые элементы родителей в некоторой степени диференцировались благодаря тому, что их прародители подвергались действию неодинаковых условий, или от того, что они были скрещены с особями, подвергавшимися действию подобных условий…».
Отсюда Дарвин сделал вывод, имеющий большое значение для практики, что «для всех видов, которые легко опыляются между собою перекрестно с помощью насекомых или ветра, было бы несравненно лучшим методом получать семена нужной разновидности, выращивавшейся на протяжении нескольких поколений в настолько различных условиях, насколько это только представляется возможным…».
В прошлом, когда в селекционной и семеноводческой теории господствовали идеи о преимуществах чистоты сорта, селекционеры и семеноводы всячески ограждали растения от посещения их пчелами, опасаясь, что с чужой пыльцой в сортовой материал будут занесены «нежелательные гены».
Впрочем еще и сейчас наличие пасеки около семеноводческих посевов считается обычно нежелательным, так как пчелы якобы при всех условиях «испортят» чистые сорта растений. Однако такое стремление соблюсти формальную чистоту сорта приводит в конце концов к его наследственному обеднению, к снижению жизненности и понижению продуктивности.
Следует вместе с тем учитывать, что медоносная пчела, посещая цветки, придерживается, как правило, одного вида растений, и как показывают последние наблюдения, привязана к сравнительно небольшой по размерам площадку, «облюбованной» ею для сбора нектара с цветков.
Известно, что еще Дарвин образно называл шмелей и медоносных пчел «хорошими ботаниками, так как они знают, что разновидности могут сильно различаться по окраске своих цветков и, однако, принадлежат к одному и тому же виду». В то же время и Дарвин знал, что насекомые не следуют неизменно этому правилу и могут переопылять растения разных видов и разновидностей. Кроме того, многочисленные исследования обножек, с которыми пчелы возвращаются в улей, показывают, что они нередко состоят из пыльцы разных видов, родов и семейств и что, следовательно, пчела за время одного полета не ограничивается посещением цветков одного вида растений.
Непосредственные наблюдения в полевых условиях также показали, что пчела собирает иногда нектар и пыльцу с цветков разных видов растений. Такие перелеты пчел с одних растений на другие были названы «флоромиграцией».
В отдельных случаях наблюдалось посещение пчелой во время одного полета двух, трех и даже четырех разных видов медоносных растений. Например, одна пчела посещала цветки живучки и одуванчика, другая — цветки красного клевера, липы и розового клевера, третья — цветки тысячелистника, василька, кульбабы и зверобоя. В одном опыте удалось вызвать явление флоромиграции, поставив среди поля букеты в ведрах с водой. В другом опыте то же явление четко наблюдалось при опылении клевера пчелами, когда на участке клевера цвели заранее посеянные здесь гречиха и горчица.
В смешанных посевах пчелы могут посещать за время одного вылета цветки нескольких видов растений, причем количество мигрирующих пчел увеличивается по мере того, как ухудшаются условия медосбора. Чем разнообразнее видовой состав смеси, тем больше вероятность посещения пчелой цветков разных растительных видов. Это свойство оказалось связанным со способностью пчел реагировать на несколько источников пищи с разными запахами, различной окраской и т. д.
Однако не следует думать, что посещение насекомыми растений разных видов и родов обязательно влечет за собой их перекрестное опыление и образование гибридных семян.
Ведь сплошь и рядом весьма широко наблюдается и межвидовое и межродовое опыление растений ветром, однако непреложным фактом является длительная устойчивость в естественной природе разновидностей (например, однолетних) перекрестноопыляемых растений. Они могут свободно опыляться ветром или насекомыми пыльцой с других, близких разновидностей, произрастающих поблизости. Несмотря на это, растения в пределах данной разновидности из года в год остаются, как правило, относительно однообразными по внешнему виду. В то же время они по-прежнему отличаются от других разновидностей, совместно с ними произрастающих. Если, например, собрать семена с белого мака, который рос на лугу в окружении красного мака, и посеять эти семена, то большая часть растений будет иметь белую окраску лепестков венчика, т. е. сохраняет материнский тип, и только небольшая часть растений проявит свойства помесей.
Сохранение материнской наследственности наблюдается еще в более четкой форме, когда семена развиваются под влиянием пыльцы другого вида, рода и т. д. Например, на рыльце цветка лимона, росшего в комнате, где не было других растений того же вида, нанесли пыльцу комнатной лилии и в результате завязались и были выращены нормальные плоды. Образование плодов наблюдалось в опытах даже в тех случаях, когда на рыльце наносились такие раздражители, как мука, мел, тальк, измельченный торф и т. д.
В Институте генетики АН СССР при опылении ржи пыльцой пшеницы, томатов, гороха, свеклы, настурции, лилии завязывались в отдельных случаях семена, из которых затем вырастали растения ржи.
Каждый такой факт вегетативного образования семян у растений, которые нормально размножаются половым способом, свидетельствует о том, что влияние, которое оказывает механическое раздражение рылец, является более глубоким, чем это считалось до сих пор.
Взаимодействие между волосяным покровом тела шмеля или пчелы и зрелым рыльцем цветка вызывает явления, способствующие развитию семян даже без опыления. Вот почему насекомые, посещающие растения, должны рассматриваться не только в роли простых переносчиков пыльцы с цветка на цветок. В связи с этим понятнее становится значение в жизни растений флоромиграции пчел, о которой выше уже шла речь.
Способность пчел к флоромиграции используется, как известно, для усиления посещения растений пчелами. Для последней цели применяются так называемые «приманочные посевы», при которых, например, рядом с семенниками клевера или среди них высеваются такие хорошие медоносные растения, как гречиха, горчица, фацелия, привлекающие много пчел.
На Свердловской областной опытной станции по полеводству гречиха и горчица высевались полосами шириной в 1 м через каждые 10 м клевера. Благодаря этим приманочным посевам посещение цветков клевера пчелами повысилось на 46%, а урожай семян клевера — на 18%.
В связи с явлением флоромиграции полезно рассмотреть вопрос о возможностях наилучшего использования лётноопылительной деятельности медоносной пчелы. Известно, что при очень благоприятных условиях медосбора, например в Приморском крае, одна семья пчел может приносить в улей до 18 кг нектара за день. Впрочем такие высокие сборы сравнительно редки. Обычно сбор в 4 кг считается высоким, а сбор в 1 кг — хорошим. Нетрудно подсчитать, что при таком сборе лётнособирательная способность пчелиной семьи используется лишь на 5—10%, а в случае более слабого взятка — еще в меньшей степени. Основная масса пчел большую часть сезона не находит, следовательно, приложения своим силам и находится как бы «в ожидании» появления нектара в цветках. Если в выделении нектара произойдет более или менее длительный перерыв, это немедленно отражается на состоянии семьи. Пчелы перестают строить соты, матка сокращает или прекращает откладку яиц, вылет пчел из ульев резко сокращается и т. д.
Вместе с тем известно, что наиболее успешное использование пчел на опылении сельскохозяйственных растений связано с хорошими условиями медосбора. При сильном взятке пчелиные семьи находятся в состоянии более высокой активности и, чем сильнее взяток, тем больше пчел вылетает из улья на поиски все новых и новых источников пищи. В связи с этим не следует отказываться от посевов медоносных растений около семенных участков клевера, люцерны и других опыляемых растений, как это предлагалось еще недавно, а, наоборот, надо значительно увеличивать площадь их посевов. Это повысит жизнедеятельность пчелиных семей и улучшит условия опыления растений пчелами.
Перейдем теперь к рассмотрению другой особенности лётно-опылительной деятельности медоносной пчелы. Этой особенностью, которую также можно использовать в селекции и семеноводстве различных насекомоопыляемых культур, является привязанность пчел к месту взятка.
Наблюдения показали, что в естественных условиях какая-нибудь пчела, посещающая цветки, например, одуванчика или клевера, не только час за часом, но и день за днем, продолжает прилетать из улья на один и тот же участок, в общем довольно ограниченный по площади (в одних случаях — в 100 м2, в других — только 40 м2 и даже — 25 м2).
В 1952 году в учебном хозяйстве имени М. И. Калинина (Тамбовская область Мичуринский район) на большом поле цветущего подсолнечника было выделено с помощью бечевы 20 площадок величиною 5X5 м. 27 июля на площадке № 2 было в первую половину дня помечено на цветках подсолнечника 500 пчел. В последующие дни на этой и соседних площадках проводились наблюдения за числом меченых пчел.
В итоге пяти подсчетов, на площадке № 2 было обнаружено 29 меченых пчел, а на ближайших к ней площадках №№ 1 и 3 примерно в два раза меньше — по 13 пчел, на площадке № 9 — 17 пчел; на более удаленных площадках меченых пчел было еще меньше (№ 12 — 1 пчела, № 4 — 4 пчелы), а на площадках №№ 5 и 19, удаленных на Юм, не было обнаружено ни одной меченой пчелы.
Индийский биолог Сардар Синг также наблюдал, что пчелы посещают найденный ими кормовой участок в течение многих дней.
Привязанность медоносной пчелы к месту взятка может рассматриваться как полезное биологическое приспособление, повышающее успешность добывания пищи. Выгодно ли, однако, для растений, что пчелы посещают цветки на сравнительно небольшом участке, на котором растения произрастают в одинаковых или близких условиях? Очевидно, для растений это менее выгодно, чем опыление пыльцой, доставленной с большого расстояния и, следовательно, с растений, выросших в других условиях. Но в таком случае серьезное значение приобретает тот факт, что если приучить пчел посещать кормушку с ароматическим сиропом, поставленную около улья, а затем перенести ее вместе с пчелами на какой-нибудь удаленный участок, то можно приучить пчел посещать и этот второй участок.
Способность пчел посещать различные источники пищи, имеющие разные запахи, и переходить с посещения одних участков на другие указывает, что не только цветочное постоянство, но и привязанность к посещению данного участка могут быть сравнительно легко преодолены путем применения современных способов управления лётной деятельностью пчел.
О том, к каким большим потерям может приводить неумение управлять полетами пчел, убедительно говорит следующий пример. В 1951 году в совхозе «Гигант» (Сальский район Ростовской области) для опыления 399 га семенников эспарцета были подвезены две большие пасеки в 100 и 200 ульев. Чтобы обеспечить равномерное посещение и опыление растений эспарцета на всем поле, пасеки были размещены по его краям на расстоянии 1900 м одна от другой. В результате такого размещения наиболее высокий урожай семян эспарцета был получен около пасек: с той стороны поля, где было 200 семей, собрали по 6,82 ц/га, а с другой стороны поля, где было 100 семей, — по 5,92 ц/га. В середине же поля, где пчел было почти в 2 раза меньше, чем по краям, урожай семян эспарцета составил всего 3,88 ц/га.
Источник: А.Ф. Губин, И.А. Халифман. Опыление сельскохозяйственных растений пчелами. Изд-во «Знание». Москва. 1954