Пчёлы и опыление: почему разным цветкам нужны разные опылители

Опыление часто представляют просто: пчела садится на цветок, переносит пыльцу — и растение образует семена или плоды. Но у разных цветов устроены разные «механизмы выдачи» пыльцы, а сами пчёлы отличаются размером, поведением и временем активности. Поэтому медоносная пчела, шмель и одиночная пчела могут быть полезны для разных культур, даже если все они посещают цветы.

Сравнивать опылителей удобнее не по принципу «кто лучше», а по связке из трёх факторов: как цветок освобождает пыльцу, где она оказывается на теле насекомого и успевает ли пчела посетить цветок, когда тот открыт. На примере томата, люцерны, тыквы и садовых деревьев видно, почему универсального чемпиона среди пчёл нет.

Что именно делает пчела, когда опыляет цветок

Пыльца должна попасть с тычинки на рыльце пестика — женскую часть цветка. Для образования плода часто важен перенос пыльцы между разными цветками, а у некоторых растений — между совместимыми сортами. Простого присутствия насекомого рядом недостаточно: имеет значение, касается ли его тело нужных частей цветка и переносит ли оно подходящую пыльцу.

Цветки различаются формой, временем раскрытия и способом распространения пыльцы. В открытом цветке насекомому проще добраться до нектара и тычинок. В других случаях пыльца спрятана в узких пыльниках или высвобождается лишь при определённом движении. Такие особенности превращают посещение цветка в своеобразную задачу, с которой одни пчёлы справляются лучше других.

Механическое соответствие важнее размера пчелиной семьи

Медоносная пчела живёт общественной семьёй и может направляться на массивы цветущих растений, если рядом есть улей. Многие дикие пчёлы живут поодиночке: самка строит гнездо и самостоятельно собирает корм для потомства. Но большая семья сама по себе не гарантирует, что каждое посещение даст эффективное опыление. Важны поведение одной пчелы и устройство цветка.

Пыльца тоже переносится по-разному. Пчела может собирать её в специальные щёточки на ногах или брюшке, а часть пыльцы при этом остаётся на других участках тела. Именно эта «случайная» пыльца может попасть на рыльце следующего цветка. Следовательно, сбор пыльцы и опыление связаны, но не тождественны: пчела собирает корм, а растение получает пользу, когда пыльца переносится между цветками.

Четыре примера: разные пчёлы и разные цветки

Шмели и томаты: опыление вибрацией

У томата пыльца находится внутри пыльников и выходит через небольшие отверстия. Шмель может обхватить пыльник и быстро вибрировать мышцами полёта, не взлетая. Колебания помогают высвободить пыльцу; этот способ называют вибрационным опылением, или «жужжанием» цветка.

Медоносные пчёлы не выполняют такую вибрацию в том же функциональном смысле и обычно не заменяют шмелей на цветках, где пыльцу нужно вытряхивать из пористых пыльников. Поэтому шмелей используют для опыления томатов в теплицах. Это не означает, что шмель автоматически решит любую проблему урожая: нужны цветущие растения, подходящая организация теплицы и отсутствие факторов, мешающих активности насекомых.

Вибрационное опыление не уникально для томата: подобный способ высвобождения пыльцы встречается у разных растений. Однако способность вибрировать сама по себе не делает пчелу опылителем всех таких культур. Важны также строение тела, поведение на конкретном цветке и совпадение периода активности с цветением.

Люцерна и пчела-листорез: цветок, который нужно «запустить»

Цветок люцерны имеет механизм, который в англоязычной литературе описывают как tripping — «срабатывание». Когда насекомое достаточно глубоко проникает внутрь, части цветка резко высвобождают тычинки и пестик. При этом они могут коснуться тела пчелы и оставить на нём пыльцу.

Медоносные пчёлы способны посещать люцерну, но некоторые из них избегают такого контакта после неприятного для себя «срабатывания» цветка. Пчела-листорез Megachile rotundata — один из применяемых опылителей семенной люцерны: её поведение при посещении цветков подходит для контакта с репродуктивными частями растения. Это пример не просто особой формы цветка, а взаимодействия между устройством цветка и реакцией насекомого.

Название «листорез» связано с тем, что самки вырезают кусочки листьев и используют их для устройства ячеек гнезда. Листья здесь служат строительным материалом, а не пищей для личинок: кормом для потомства становится запас пыльцы и нектара. Это поведение также показывает, почему для поддержания популяции опылителя важны места для гнездования, а не только цветущие поля.

Тыквенные и специализированные пчёлы

У тыквы, кабачка и ряда других представителей рода Cucurbita мужские и женские цветки раздельны, хотя могут находиться на одном растении. Для образования плода пыльца должна попасть с мужского цветка на рыльце женского. Пчела, которая посещает цветки обоих типов, может обеспечить такой перенос.

Пчёл, связанных с тыквенными, относят, в частности, к родам Peponapis и Xenoglossa. Их называют специализированными не потому, что они обязательно посещают только один вид растения, а потому что тыквенные составляют важную часть их кормовой специализации. Цветки тыквы обычно доступны в утренние часы, поэтому совпадение времени раскрытия цветка и активности пчёл может иметь большое значение.

Медоносные пчёлы тоже посещают тыквенные, но наличие ульев не означает, что местные специализированные виды не важны. Они могут активно работать на этих цветках и поддерживают опыление в естественном цикле, если поблизости есть подходящие места для гнездования. Для сада практический вывод прост: не стоит оценивать опыление только по числу заметных медоносных пчёл.

Сады и одиночные пчёлы

В садах работают и медоносные пчёлы, и дикие опылители. Среди последних есть одиночные пчёлы рода Osmia, которых используют или изучают как опылителей плодовых культур. Самки многих видов собирают пыльцу на нижней стороне брюшка и устраивают гнёзда в готовых полостях. Такое размещение пыльцы отличается от привычной картины, где насекомое несёт её на задних ногах.

Эффективность опыления сада зависит не только от вида пчелы. У многих плодовых культур совместимость сортов влияет на завязывание плодов: насекомое может перенести пыльцу, но она окажется неподходящей для конкретного цветка. Важно также, чтобы сорта-партнёры цвели одновременно, а пчёлы летали в этот период. Поэтому планирование сада включает и подбор растений, и условия для опылителей.

Как выбрать правильное сравнение

Вместо вопроса «какая пчела опыляет лучше?» полезнее задать четыре практических вопроса. Как устроены пыльники и цветок? Когда он открыт? Нужен ли перенос между сортами? Есть ли у пчёл доступ к месту гнездования и корму до и после главного цветения? Ответы помогают понять, почему один и тот же улей может быть уместен в одном случае и не решать задачу в другом.

• Для томата в защищённом грунте: обратите внимание на шмелей, способных к вибрационному высвобождению пыльцы.
• Для семенной люцерны: учитывайте механизм «срабатывания» цветка и особенности поведения опылителя.
• Для тыквенных: обеспечьте посещение и мужских, и женских цветков, а также сохранение подходящих мест для гнездования местных пчёл.
• Для плодового сада: проверьте совместимость сортов и сроки цветения, а не только наличие ульев.

Медоносная пчела удобна тем, что живёт крупными семьями и может перевозиться к цветущим культурам. Но это не универсальный инструмент: у неё есть поведенческие и анатомические ограничения. Дикие пчёлы тоже не взаимозаменяемы — одни специализируются на определённых растениях, другие активны в конкретные сроки или нуждаются в особых местах для гнезда.

Как поддержать разнообразие опылителей

Практические меры должны учитывать не только пищу, но и жизненный цикл пчёл. Оставление участков с естественной растительностью, наличие цветущих растений в разные периоды и сохранение подходящих мест для гнездования могут поддерживать местных опылителей. Для видов, гнездящихся в полостях, важны доступные сухие укрытия; для других — участки почвы, где можно устроить подземное гнездо. Конкретные потребности различаются, поэтому одна конструкция «домика для пчёл» не подходит всем видам.

Не менее важно избегать необоснованного применения инсектицидов во время цветения и следовать инструкции к конкретному препарату и местным требованиям. Нельзя считать, что любой цветущий участок автоматически безопасен: значение имеют используемые вещества, время обработки и способ воздействия. Если речь идёт о коммерческом опылении, решение следует принимать с учётом культуры, условий выращивания и рекомендаций специалистов по пчеловодству и растениеводству.

Частые вопросы

Правда ли, что медоносные пчёлы опыляют все культуры?

Нет. Они посещают множество растений, но некоторые цветки требуют действий, на которые медоносная пчела не способна или к которым она плохо приспособлена. Пример — высвобождение пыльцы из пористых пыльников томата с помощью вибрации. Для других культур решающими могут быть особенности поведения, сроки активности или специализация местных пчёл.

Шмели всегда эффективнее медоносных пчёл?

Нет: эффективность зависит от растения и условий. Шмель особенно полезен там, где нужна вибрация для добычи пыльцы, но это не делает его лучшим опылителем для каждого сада или поля. Следует сравнивать не пчёл вообще, а конкретные виды и их поведение на конкретной культуре.

Если пчела собирает пыльцу, значит ли это, что она опыляет цветок?

Не обязательно. Часть собранной пыльцы переносится в специальных щёточках и может не попасть на рыльце следующего цветка. Для опыления важны маршрут насекомого, контакт с репродуктивными частями и совместимость пыльцы с растением.

Источники для проверки фактов

• De Luca, P. A. и Vallejo-Marín, M. «What’s the buzz about? The ecology and evolutionary significance of buzz-pollination», Current Opinion in Plant Biology, 2013.
• Delaplane, K. S. и Mayer, D. F. Crop Pollination by Bees, CABI Publishing, 2000.
• Michener, C. D. The Bees of the World, 2-е издание, Johns Hopkins University Press, 2007.
• Buchmann, S. L. «Buzz pollination in angiosperms», в сборнике Handbook of Experimental Pollination Biology, 1983.