При всех очевидных различиях люди и пчелы находят некоторые точки соприкосновения. Так же, как и мы, эти трудолюбивые насекомые спят до 8 часов в сутки. Так же, как и мы, они необычайно социальны. Но если люди говорят и пишут, чтобы общаться, медоносные пчелы танцуют друг возле друга. Они наклоняют тельца под определенным углом, что служит сигналом для их собратьев. Так можно передать информацию остальным представителям улья о том, где искать самую лучшую цветочную пыльцу.

Так же, как и в человеческих популяциях, колония медоносных пчел разделена на различные сектора труда. Там есть свои уборщики, медсестры, охранники, рабочие пчелы, проводящие сбор нектара. Когда пчела стареет, ее карьера продвигается по нисходящей.

Сон необходим пчелам для восполнения сил

Разумеется, эти маленькие трудяги должны восполнять свои силы посредством сна. Природа позаботилась об их циркадных ритмах, поэтому ежедневно насекомые спят от 5 до 8 часов. Преимущественно они делают это по ночам, когда темнота препятствует поиску нектара. Но если основной целью всего улья является производительность, что же заставляет пчел тратить до одной трети своего времени на отдых? В чем преимущества сна для пчел? За последние несколько лет ученые задались целью открыть эту тайну. Зачем пчелы так много отдыхают, и почему их жизнедеятельность так напоминает нашу с вами? С каждым годом науке открывается все больше любопытных фактов

Еще в 3 веке до нашей эры Аристотель начал подробно изучать иерархию колоний медоносных пчел. С тех пор последующие поколения лучших ученых умов постоянно возвращались к этой теме в своих работах. Кажется, теперь науке известно все об этих удивительных созданиях. Однако каждое десятилетие для мира раскрывается новая грань медоносных пчел. Неужели они никогда не прекратят удивлять нас? «Жизнь пчел подобна белой магии. Чем больше вы изучаете ее, тем еще большим количеством фактов она наполняется», — так писал Карл фон Фриш, немецкий лауреат Нобелевской премии, еще в 1950 году.

Исследования Вальтера Кайзера

В 1983 году исследователь Вальтер Кайзер сделал новое открытие. Именно тогда мир узнал о том, что медоносные пчелы могут спать. В то время как ученый наблюдал за ульем, он обнаружил, что в какой-то момент у каждой пчелы начинают сгибаться конечности, затем к полу склоняется тельце, а после — и голова. В конце концов перестают шевелиться пчелиные усики. В некоторых случаях во время сна насекомые валились на бок, обессилев от усталости. Многие пчелы, отдыхая, держали конечности собратьев. Исследование Вальтера Кайзера было первым научным наблюдением сна у беспозвоночных, но далеко не последним.

Позднее ученые обнаружили, что сон не чужд тараканам и плодовым мухам. Даже медузы имеют в своем жизненном цикле временные периоды затишья. Все эти доказательства согласуются с общей идеей, настаивающей на том, что все виды животных имеют потребность во сне. В итоге ученые пришли к выводу, что указанная тенденция не имеет общепризнанного исключения. Сон распространен у большинства видов, он является неотъемлемой частью жизненного цикла.

Что будет, если пчел лишить привычного отдыха?

Чтобы понять, почему пчелы спят, ученые пошли на антигуманный эксперимент, намеренно заставляя насекомых бодрствовать в ночное время. Как они поведут себя, лишившись сна? Мы думаем, что ответ на этот вопрос не вызовет у вас удивления. Сонные пчелы становятся совершенно неаккуратными и не могут общаться друг с другом должным образом.

Теперь вместо виляющих танцев, с невероятной точностью указывающих направление полета, не отдохнувшие накануне насекомые совершали абсолютно нелепые и неуклюжие движения. Таким образом, их собратья не могли отыскать направления к источнику пищи. Дезориентированные пчелы сбивались с маршрута, при этом они тратили драгоценные силы и время. В результате из-за нескольких подопытных пчел страдала вся колония. Ну а лишенные сна насекомые были совершенно измотаны и, вероятно, подавлены своей неудачей. Они не могли найти обратную дорогу в улей, потеряв связь между небом и окружающими достопримечательностями. Выходит, пострадала не только точность движений, но и внутреннее чутье, и внимательность. Многие из них в этой ситуации теряются и никогда не возвращаются домой. Вот почему этот эксперимент признан жестоким.

Отсутствие полноценного сна заставляет забыть о привычной деятельности

Без полноценного отдыха ночью пчелам придется забыть о деятельности, ставшей для них второй натурой. Новое исследование Рандольфа Менцеля и его коллег из Свободного университета Берлина выявило причины происходящего. Для начала взглянем на организм человека, работающий, как точный и отлаженный механизм. Когда мы спим, мы проходим через три фазы сна. Во время фазы глубокого сна обрабатываются все наши воспоминания, а информация передается из краткосрочной в долгосрочную память. Немецкие ученые задались целью выяснить, работает ли этот принцип по отношению к пчелам. Если да, то эти удивительные насекомые могут видеть сны.

Для того чтобы проверить качество долгосрочного и краткосрочного сна, исследователи должны были научить пчел чему-то новому. Немецким специалистам не пришло в голову ничего лучшего, как избрать проверенную схему, ту, по которой в 1983 году действовал Менцель. При кормлении медоносные пчелы демонстрируют достаточно стереотипное поведение: они выставляют хоботок и увлеченно поглощают пищу. Любопытно, что специфический запах тела и оттопыренный хоботок могут присутствовать даже тогда, когда насекомое не занято кормлением. Это явление имеет схожий принцип с известным рефлексом собаки Павлова. Поначалу пчелы ассоциируют нектар с пищей, но они легко обучаются. Уже после третьих тестов они демонстрируют хорошие показатели. Насекомые настолько умны, что обучение проходит без использования вознаграждения. Хана Звака, один из авторов исследования, говорит: «Если вы работаете с ними, вы быстро понимаете, что они очень умные, а за их обучением так приятно наблюдать!»

Наблюдение за сном

После того как первый этап был пройден, пчелам разрешили спать в персональных пластиковых трубках. В это время на некоторых особях проводился эксперимент: ученые намеренно стимулировали активность их головного мозга специфическими запахами и теплом. Была создана контрольная группа, подвергавшаяся воздействию нейтральных ароматов. Вазелиновое масло должно было способствовать реактивации условных рефлексов.

На следующий день, когда пчелы просыпались, начинались тесты памяти. Еще с ночного времени у основной группы пчел (той, что стимулировали запахами еды) был заметен их условный рефлекс – торчащий хоботок.

Пчелы могут сохранять информацию в памяти

Если запах и тепло представлялись подопытным в фазе глубокого сна, это имело действенный эффект. А вот во время других, неглубоких стадий сна, эксперимент не оказал на пчел никакого влияния. Они не сохранили эту информацию в памяти. Как мы видим, прослеживаются прямые аналогии с механизмом сна у человека. Несмотря на то что тела насекомых во время фазы глубокого сна остаются неактивными, их мозг в это время усиленно работает. Активизируется деятельность предыдущего дня, стабилизируются последние, более хрупкие воспоминания и переносятся в долгосрочное хранилище памяти. Это значит, что в последующие дни новая информация сможет быть доступна для пчел в постоянной форме.

Эксперты квалифицировали исследование Менцеля и коллег как «прекрасно проведенную работу в отношении памяти». В дальнейшем они надеются повторить эксперимент с помощью более точных методов.

Заключение

Ранее считалось, что только люди могут видеть сны. Это ограничивало возможности млекопитающих, птиц, рептилий и других групп животных. Исследования последних десятилетий показали, что сновидения могут возникать не только во время фазы глубокого сна. Так, к примеру, люди более отчетливо помнят лица, животных, дома и цельные сюжетные линии благодаря фазе медленного сна, той, что предшествует пробуждению. Поэтому, если пчелы вообще могут спать, увидеть сон о желтых или синих цветках для них не является проблемой.

Принадлежавший Людовику XIV, королю Франции, не ложился в течение пяти лет. Он спал стоя, а голову поддерживал своими бивнями, которые засовывал в две дырки, выдолбленные им в каменной стене загона. Слон Людовика XIV стал знаменитостью и предметом многих споров натуралистов.

Чем же можно объяснить это странное поведение слона? По всей вероятности, тем, что он был одинок, и не было другого слона, который бы стоял на часах во время его сна. И в диком состоянии и в неволе самцы слонов на время сна выставляют часовых. В одном американском цирке было 35 самцов слонов. Пятеро из них всегда дремали стоя, пока остальные спали, лежа на земле. Примерно через каждые полчаса двое из часовых укладывались на землю, чтобы поспать. Их немедленно заменяли два других слона. Это разумная предосторожность. Лежащему слону требуется довольно много времени, чтобы подняться. В случае опасности бодрствующие слоны всегда могут отразить нападение.

Слоны, по-видимому, вообще ложатся лишь на короткое время: на полтора - четыре часа в сутки.

Животным так же, как и нам, сон необходим. Но сон у животных не всегда связан с такими удобствами, как у человека.

Как спят птицы

Птицы, ночующие не ветвях деревьев, практически спят стоя. Почему же они не падают на землю? У птиц имеется длинное, примерно такой же длины, как и нога птицы, сухожилие, связанное с сильным мускулом. Когда птица садится, сухожилие натягивается, воздействует на пальцы, и они сжимаются, охватывая ветку. Этот механизм очень надежен. Случается, что на ветках деревьев находят мертвых птиц: они не падают, потому что даже после смерти их пальцы продолжают крепко охватывать ветвь.

Многие птицы спят, спрятав голову под крыло и приподняв перья для защиты от холода. Цапли и аисты часто спят, стоя на одной ноге. Оригинально спят некоторые попугаи в Южной Америке. Они висят вниз головой, зацепившись за ветвь одной ногой. Некоторые стрижи спят, собравшись в большой шар.

Сон птиц связан с некоторыми специальными вопросами обмена веществ. У птиц обмен весьма интенсивен. Нормальная температура птиц 42 С, то есть такая температура, какая у человека бывает лишь при тяжелом заболевании. Во время сна химические процессы в организме птиц замедляются, и температура тела падает до 20 С.

Многие водяные птицы спят «на плаву». Часто утки и лебеди попадают в ледяной плен: во время их сна вода вокруг них замерзает. Чайки тоже спят на воде. Утверждают, что они могут ненадолго засыпать и в полете. Способность спать в полете приписывается также птицам, которые могут совершать длинные перелеты, например, альбатросам. Возможно, что это правда, но большую часть своего сна альбатросы, без сомнения, проводят на воде. Некоторые животные спят под водой.

Как спят млекопитающие

Зоолог Локли описал сон , наблюдения над которыми проводил в одном аквариуме в Европе. Пара тюленей медленно опустилась на дно бассейна двухметровой глубины. Самка закрыла глаза и заснула. Через несколько минут она начала подниматься, совершая едва заметные движения хвостом и передними плавниками. «Ее глаза были закрыты, когда она достигала поверхности и начинала громко вдыхать, - пишет Локли. - Сделав примерно шестнадцать глубоких вдохов, она закрыла носовые отверстия и снова опустилась на дно. Ее глаза были закрыты в течение всего периода дыхания - около одной минуты. Нет никакого сомнения, что все это время она спала.

Она опускалась вниз, оставалась на дне в течение пяти с четвертью минут, затем снова подымалась. Это повторилось двенадцать раз. Глаз она не открывала. Самец действовал таким же образом. Два тюленя спали в течение получаса, поднимаясь и опускаясь в воде до тех пор, пока какой-то резкий звук не потревожил их.

Только высшие любят комфорт во время сна и тратят много времени на устройство постели. Так, гориллы с наступлением вечера разыскивают место, заросшее лианами, и начинают готовить себе постели. Они сгибают молодые ветви, переплетают их и строят пружинящую платформу. На эту платформу они укладывают ветки и листья, служащие матрацем, на котором они спокойно и удобно спят.

Орангутанги обычно устраиваются на ночлег на вершинах деревьев. В отличие от горилл они предпочитают индивидуальные постели. Орангутанги любят спать в развилке ветвей, среди густой листвы. Развилку они заполняют ветвями, покрытыми листьями. Причем острые, обломанные концы ветвей они высовывают наружу. Готовая постель имеет диаметр от 1,2 до 1,5 метра.

Снятся ли животным сны

Поведение многих спящих животных заставляет предположить, что им снятся сны, при этом не всегда хорошие. У слонов, по-видимому, бывают кошмары, тогда они во сне трубят. Случается слонам и громко храпеть.

Спят ли насекомые

Насекомые, как видно на фотографиях, снятых сотрудником Венского зоологического института энтомологом Шреммером, спят в самых различных, порой, с нашей точки зрения, весьма неудобных позах.

Многие одиночные и некоторые виды ос во сне принимают разные причудливые положения. Вечером они взбираются вверх по стеблю растения или садятся на самом краю листа и, найдя подходящее место, захватывают его жвалами. Хватка насекомых так крепка, что они могут даже подтянуть к брюшку ножки: для поддержки они им сейчас все равно не нужны.

Нередко сон приводит тельце насекомого в состояние каталептической жесткости. Некоторые пчелы в таком подвешенном состоянии могут проспать несколько часов или даже несколько дней.

Необыкновенное положение занимает во сне оса дорожная. Прикрепившись к стеблю травинки лапками, а часто и жвалами, она обвивает его своим телом.

Своеобразны повадки самцов роющик пчел. На ночь они обычно слетаются группами до сорока особей на какое-нибудь растение. Перед сном все совершают вечерний туалет - чистятся. Первые лучи солнца будят всю эту сонную компанию.

Известный натуралист Хадсон снимал спящую со стебля травы и снова клал обратно. Ноги бабочки немедленно обхватывали стебелек. Если спящую бабочку поднять с травы и бросить в воздух, она спланирует с неподвижными крыльями и уцепится за любой предмет.

Даже всегда деятельные муравьи спят. Вот как описывает сон некоторых муравьев Джульен Хаксли: «В качестве постели они выбирают небольшое углубление в грунте и укладываются там, тесно прижав ножки к туловищу. Когда они просыпаются (примерно после трех часов отдыха), их поведение чрезвычайно похоже на поведение только что проснувшегося человека. Они вытягивают голову и ноги на всю длину и часто встряхивают ими. Их челюсти широко раскрываются, словно они зевают».

P. S. О чем еще говорят британские ученые: о том, что спящие животные могли бы стать эмблемой такой штуки, как примеру полиэтиленовые пакеты. А что, наверняка полиэтиленовые пакеты оптом на delivax.com.ua с изображением спящих панд, слонов и , пользовались бы спросом.

Но вернемся к нашей комнатной мухе . Мы знаем, как она вьется вокруг лампы, как благодаря присасывающим подушечкам - ими оснащены концы лапок - быстро и уверенно бегает по гладким стенкам. Муха держит себя за нашим столом как бесцеремонный гость с отличным аппетитом. Однако где ее колыбель и куда прячутся мушиные мамаши, когда приходит время откладывать яйца?

Муха уже так заинтересовала нас, что мне просто неловко сказать правду. В качестве колыбели для откладки яиц мамаша предпочитает — кто бы мог подумать! — свиной навоз. Если его нет, муха довольствуется конским, а то и каким-нибудь другим, лишь бы он был доступен. В непогоду и холод мух привлекают теплые конюшни и скотные дворы, где всегда есть свежий навоз. В крайнем случае их удовлетворит любой заплесневелый или гниющий кусок.

Поскольку в жилых помещениях ни свиного навоза, ни гнили не бывает, то все связанное с воспроизводством мушиного рода, как правило, не попадается нам на глаза, за исключением разве коротких свадеб, отмечаемых усердным жужжанием.

Примерно через день, а если жарко, то и раньше, отложенные яйца созревают, и из них вылупляются бледные личинки. Они-то и впиваются в гниющую массу, на которую предусмотрительно отложила яйца мамаша. Здесь личинки благоденствуют и процветают. Дней через шесть их рост заканчивается, причем вес личинки за это время возрастает примерно в 800 раз!

Представьте себе младенца, который при рождении весит три килограмма, а меньше чем за неделю превращается в чудище весом в 24 центнера!..

Так на примере роста и развития мухи мы еще раз убеждаемся, что эта группа живых форм очень отличается от высших животных.

Подрастающие личинки обычно не видны под коркой гнили или навоза. Если сбросить с них укрытие, они, быстро извиваясь, устремляются вглубь. Так личинки прячутся от глаз жадных птиц , для которых представляют лакомый кусочек, а кроме того, пробираются ближе к теплу и влаге. На свету и открытом воздухе их ждет скорая гибель от высыхания.

Когда личинка выросла, ее внешняя рубашка вздувается и раздается вширь, становясь удлиненным коричневатым бочонком, скрывающим куколку.

Казалось, всякая жизнь ушла из нее. Однако под прочным покровом действуют таинственные силы. Они сделали из вялого червячка куколку, а теперь ее превращают в совершенное, крылатое насекомое. На это требуется около недели: перестройка заканчивается, муха вскрывает кокон и выходит на свет.

Многие крылатые насекомые живут всего несколько дней, даже часов. На этом последнем жизненном этапе иные лишены даже ротового устройства, совсем неспособны принимать пищу. Где уж тут заниматься добычей пропитания, когда вся жизнь продолжается несколько часов: едва только отложены яйца, насекомые угасают.

Комнатная муха не относится к числу таких эфемерных, короткоживущих созданий. Выйдя из кокона, муха дня через три начинает откладывать яйца и даже спустя два месяца она еще способна продолжать это занятие. Конечно, ей нужен обильный корм, и мы ежедневно убеждаемся, что муха ничуть не склонна к воздержанию в еде. То лакомится соком фруктов, то пьет остатки сладкого чая со дна кружки, то, опустившись на сухой кусок сахара, усердно ощупывает его хоботком, вводя при этом в сахар слюну, а как только сахар растворится, тут же его всасывает. Сплошь и рядом можно видеть муху, лакомящуюся пищей, о которой даже трудно предположить, что она может показаться кому-нибудь привлекательным и вкусным блюдом.

Комнатная муха откладывает за один прием около ста яиц, а в течение жизни — свыше тысячи. Если бы из всех этих яиц вылуплялись личинки и, развиваясь, давали новых мух, которые бы, в свою очередь, так же размножались, то одна парочка наших знакомых произвела бы уже во, втором поколении 500 тысяч, в третьем 250 миллионов, в четвертом 125 миллиардов мух.

При быстроте, с какой у мух одно поколение следует за другим, потомство исходной парочки уже через несколько месяцев затмило бы собой небосвод. Все вокруг было бы заполнено мухами, мы задохнулись бы среди них. Ничего подобного, конечно, не происходит: большинство мух не успевает развиться полностью и погибает уже в стадии личинки либо становится жертвой одного из бесчисленных врагов, либо дурной погоды, или несчастного случая. Достаточно, однако, представить себе численность потомства в благоприятных условиях, чтоб понять, какой напастью могут стать мухи. Они и превращаются в такую напасть где-нибудь вблизи скотных дворов, когда грязь и тепло способствуют их размножению, особенно в жарких местах и в жаркую пору года.

Куда деваются мухи зимой?

Осень — трудное время для наших комнатных мух. Усиливающиеся холода им вовсе не по нутру. К тому же уже в конце лета мушиное племя истребляется опустошительным мором. На стеклах окон и на стенах дома часто можно видеть высохших мух с изуродованными ногами. Все это — жертвы так называемой «мушиной плесени». Опутанные тонкой сетью грибных нитей, мухи намертво прикреплены к поверхности.

Грибок, от которого погибает муха, поначалу жил незаметно в ее внутренних органах, потом, развиваясь, начисто высосал соки. Из мушиного трупа грибок прорастает и, рассевая вокруг воспроизводительные споры, заражает и губит других мух.

Но известно, что даже самые свирепые эпидемии чумы никогда не истребляли всех людей. И мухи не все погибают от осенней плесени. Те, что выживут, сохранят мушиный род в течение зимы.

Разные животные по-разному приноравливаются к холодной поре года. Многие птицы, избегая встречи с зимою, улетают па юг; другие кое-как перебиваются на том скудном пропитании, которое им удается теперь раздобыть. Только клест , избравший себе в корм семена хвойных, умудряется, если шишек достаточно, высидеть и воспитать зимой птенцов. Косули и олени часто погибают от голода. Сурок поддерживает себя запасами, собранными в течение лета. У насекомых сходным образом ведут себя медоносные пчелы; они благополучно зимуют там, где человек не отнимает у них большую часть запасенного ими летом меда.

Сони , лягушки и ящерицы зимой ничего не едят, впадают в долгую и глубокую зимнюю спячку. В это время процессы обмена веществ у них сведены к минимуму, существование этих животных поддерживается за счет жирового тела, накопленного до начала холодов. Многие насекомые перезимовывают в надежно защищенных, укромных местечках в стадии куколки, которая является периодом покоя.

Думали, что и мухи устраиваются так же. Однако из куколок, какие удавалось собрать под открытым небом, выводились многие виды мухи, но только не комнатная. Эта чрезвычайно чувствительна к холоду, и в странах с суровым климатом, не успеет еще замерзнуть вода и выпасть снег, а комнатная муха уже стягивается к теплым помещениям, особенно к хлевам. Здесь, рядом с животными, в навозе, размножение может происходить и зимой. Правда, теперь оно идет не так скоро, как в летнюю жару. Следовательно, мухи относятся к тем насекомым, которые проводят холодное время, не впадая в длительную спячку.

В больших городах почти нет условий для зимнего размножения мух. Даже в сельской местности заболевания и непогода губят их массами. Почему же весной, не успеешь оглянуться, а мух повсюду полным-полно?

Загадка объясняется просто: наши мухи хоть я домашние, но не такие уж домоседки, как можно думать, судя по их названию. Они весьма склонны к перемене мест и способны улетать довольно далеко, Наступает подходящая погода, и они быстро снимаются с места зимовки.

Два американских натуралиста не поленились нанести краску на спинки двумстам пятидесяти тысячам — четверти миллиона! — комнатных мух. В обширном районе на разных расстояниях от места, где эту тучу крылатых выпустили на волю, были расставлены ловушки, собравшие множество меченых насекомых. Оказалось, что тысячи их улетели на расстояние в один километр, а нашлись и такие, что удалились от исходной точки даже на 20 километров!

Таким образом, для этих легкокрылых созданий не составляет большого труда выбраться весной из хлевов в сельской местности и быстро распространиться по городу, в чем мы каждый год наглядно убеждаемся.

Литература: Карл Фриш. «Десять маленьких непрошенных гостей», Москва, 1970

Муравьи не спят всю жизнь? January 4th, 2016

Человеческая физиология – вещь крайне загадочная. Мы давно говорим о том, что сон – лучшее лекарство, но при этом даже не осознаём, насколько же сон полезен для нас и нашего иммунитета. Учёные до сих пор не могут разгадать загадку сновидений, которые часто сопутствуют сну. Ещё больше вопросов у учёного сообщества вызывают так называемые осознанные сновидения, которые человек силой своего сознания (или подсознания) может контролировать во время засыпания и различных стадий сна.

Особо выделяются исследования муравьиных маток. Первоначально также считалось, что они не спят. Но сложно себе представить живой организм, жизнь которого может длиться более 10 лет, без сна в течение всего этого времени. Так вот, было установлено, что и матки также переходят в обездвиженное состояние примерно на несколько десятков секунд. Видеокамера, размещённая в камере муравьиной матки, запечатлела то, что матка «засыпает» до 100 раз в сутки. Общая продолжительность суточного сна при этом сопоставима с продолжительность суточного сна человека – около 8 часов в сутки.

Именно поэтому и считается, что сну подвластны абсолютно все живые существа, только этот сон в каждом из случаев проявляется по-разному. К примеру, акула может переходить в состояние сна в движении. Однако её перемещение в воде в данный момент вовсе не означает, что она бодрствует.

И еще несколько особенностей сна животных.

1. Коты в среднем спят 13–14 часов днем, а ночью бродят по дому. Дело в том, что в дикой природе они, как правило, охотятся по ночам. Большие кошки, такие как тигры, тоже могут подолгу спать. Королям джунглей совсем не нужно быть постоянно начеку, чтобы защитить себя.

2. Дельфины могут дремать таким образом, что только одна половина их мозга будет оставаться во сне. Так в одном полушарии могут наблюдаться волны медленного сна, в то время как другая половина будет бодрствовать.

Фотография: Сергей Ляховец

3. Лошади и коровы могут спать стоя, но не могут видеть сны, пока не лягут.

4. Жирафы могут обходиться без сна неделями.

5. Пустынная улитка может проспать целых три года.