Пчелы посещают синий лист и в том случае, если все листы бумаги накрыты стеклом. Таким образом, решающим для них действительно является внешний вид синего листа, а не какой-нибудь не воспринимаемый нашим носом запах, который, конечно, нельзя ощутить сквозь стекло.
Рис. 47. На синем листе бумаги, гак же как и на разложенных вокруг , него серых листах различной светлоты, стоят пустые чашечки для корма. Пчелы, дрессированные на синий цвет, собрались на синем листе (на рисунке заштрихован), доказав тем самым, что они отличают синий цвет от всех оттенков серого.
Аналогичный опыт с желтым листом бумаги удается так же хорошо. Но если мы возьмем лист бумаги ярко-красного цвета, то результат окажется неожиданным. После дрессировки на красный цвет пчелы посещают не только красный лист, но и листы черной и темно-серой бумаги. Пчелы путают красный и черный цвета. Красный цвет для них не существует; подобно цветнослепому человеку, они воспринимают его как очень темный серый.
Но в другом отношении пчелиные глаза превосходят нормальные человеческие. Они отлично воспринимают невидимые для нас ультрафиолетовые лучи, то есть лучи, расположенные в спектре за фиолетовыми.
Рис. 48. Образование спектра при пропускании световых лучей через призму.
Дело в том, что белый солнечный свет представляет собой смесь световых лучей с различной длиной волны. Если пропустить его через призму, составляющие его лучи будут преломляться по-разному и возникнет разноцветный спектр, в котором цвета будут расположены в соответствии с длинами волн (рис. 48). В природе такое явление можно увидеть при образовании радуги. Каждой длине волны соответствует определенный воспринимаемый цвет. Лучи с самыми длинными волнами мы видим как красные. По абсолютной величине, конечно, и эти «длинные» световые волны все же настолько малы, что их измеряют нанометрами (нм; это миллионная доля миллиметра). От красных лучей с длиной волны 800 нм цветная полоса спектра доходит до фиолетовых, где видимая для нас область заканчивается волнами длиной 400 нм. Однако солнечный луч содержит лучи с еще более короткой волной — ультрафиолетовые. Для пчелиного глаза свет становится невидимым только при длине волны 300 нм. Ультрафиолет представляется пчелам особым цветовым тоном — более того, самым светлым и ярким цветом всего спектра. Если световые лучи, полученные в результате разложения белого луча, вновь собрать вместе, то мы увидим снова белый свет. Такое же впечатление белого цвета можно получить, выделив из спектра только три «основных» цвета — красный, зеленый и синий — и смешав их в надлежащем соотношении *; к этому же приводит аналогичный опыт с определенными парами цветов (дополнительными цветами, например красным и голубовато-зеленым).
* Под смешением здесь имеется в виду одновременное воздействие лучей на сетчатку глаза (называемое аддитивным смешением). Если же художник смешивает две краски на палитре, то часть лучей поглощается (субтрактивное смешение) и возникает иной цвет, нежели при аддитивном смешении.
Цвета спектра мягко, почти незаметно переходят один в другой, начиная от красного, через желтый, зеленый, сине-зеленый и синий, до фиолетового. Крайние цвета — красный и фиолетовый — можно также более прямым путем связать переходными ступенями, если смешать в различной пропорции красные и фиолетовые лучи. При этом возникнут пурпурные тона, которых нет в самом спектре, но которыми можно замкнуть цветовой круг (рис. 49, а).
Совершенно аналогичные законы смешения цветов существуют и для пчел, хотя глаза у них устроены совсем не так, как у человека (см. стр. 93). Для пчел тоже существует белый цвет, который образуется как из смеси всех видимых пчелами цветов спектра, так и из трех основных для пчел цветов — желтого, синего и ультрафиолетового (или из двух дополнительных для пчел цветов) — и не похож ни на какой другой цвет. Для них возникают также и новые, не содержащиеся в самом спектре цветовые тона при смешении лучей крайних участков пчелиного спектра (желтого и ультрафиолетового): по аналогии с человеческим представлением о цветах можно говорить о «пчелином пурпурном» цвете (рис. 49, б). Оранжево-красный, желтый и зеленый цвета для пчел более сходны между собой, чем для нас. То же самое можно сказать о синем и фиолетовом. С другой же стороны, на границе ультрафиолетовой области для пчел возникает новый, незнакомый нам, резко обособленный цветовой тон («пчелиный фиолетовый»).
Рис. 49. Цветовой круг человека (а) и пчелы (б) (схематически). Три основных цвета подчеркнуты. Смешивая их, можно создавать промежуточные цвета. Дополнительные цвета на рисунке помещены друг против друга. (По Даумеру, видоизменено.)
Возникновение белого и серого цветов и сложных цветовых тонов при смешении трех различных цветов спектра объясняется их восприятием тремя различными видами зрительных клеток. Эта теория, созданная Гельмгольцем для объяснения цветового зрения людей, примерно 100 лет спустя подтвердилась и применительно к пчелиному глазу. Как и в случае с органами осязания (стр. 72), разработанные ныне тончайшие методы электрофизиологических исследований позволили также пронаблюдать и измерить процессы возбуждения в отдельных чувствительных клетках глаза. Фактически существует три различных типа таких клеток — они воспринимают лучи, лежащие или в желтой, или в синей, или в ультрафиолетовой части спектра. Почти одновременно, но при помощи другой методики были получены подобные данные и для человеческого глаза.
Вообще цветовое зрение пчел гораздо более сходно с нашим, чем обычно думают. Главное отличие состоит в невосприимчивости пчелиного глаза к красному цвету и чрезвычайной восприимчивости к ультрафиолетовому. Какими на самом деле кажутся пчелам цвета — об этом мы, конечно, не имеем никакого представления. Ведь мы не можем узнать внутреннего ощущения даже своего ближнего, хотя он называет цвета так же, как и мы сами.
ГЛАЗ ПЧЕЛЫ И ОКРАСКА ЦВЕТКОВ
Пусть тот, кто думает, что все великолепие цветов на Земле создано для услады человеческого взора, займется изучением окраски цветочных венчиков и восприятия ее крылатыми посетителями — и он сразу станет гораздо скромнее.
Прежде всего выяснится, что отнюдь не все цветковые растения образуют собственно «цветы». У многих, например у злаков, хвойных деревьев, вязов, тополей и других, цветки очень мелкие, незаметные, не имеют запаха и не выделяют нектара. Насекомые не посещают такие цветки. Пыльцу переносит по воле случая ветер, и опыление обеспечивается только благодаря тому, что в таких цветках образуется огромное количество сухих, легко рассеивающихся пыльцевых зерен. Этим ветроопыляемым растениям можно противопоставить насекомоопыляемые. Цветки последних выделяют нектар и привлекают к себе крылатых гостей, переносящих пыльцу кратчайшим и надежнейшим способом. Эти цветки сразу обращают на себя внимание либо своим ароматом, либо пестрой окраской венчика, либо тем и другим одновременно — это «цветы» в полном смысле слова.
Возникает мысль о более глубокой взаимозависимости между цветками и насекомыми. Подобно хозяину закусочной, который пользуется яркой вывеской, чтобы привлечь внимание прохожего, пестрые флажки цветов еще издали указывают пчелам место, где их ждет нектар и куда им следовало бы заглянуть для обоюдной пользы хозяина и гостя. Но если окраска цветков рассчитана на восприятие ее глазами опылителей, то можно предположить, что существует определенная зависимость между окраской цветков и цветовым зрением насекомых. Такая зависимость действительно есть и проявляется весьма отчетливо.
Еще задолго до того, как было изучено цветовое зрение пчел, ботаники заметили, что в нашей флоре очень редко встречаются чисто-красные цветки. Но это как раз та единственная окраска, которая не воспринимается пчелами как цвет; такие цветки неприметны для насекомых-опылителей. Большинство так называемых «красных» цветков нашей флоры — вереск, альпийская роза, красный клевер, цикламен и другие — имеют окраску не чисто-красную, о которой здесь идет речь, а с примесью синей, то есть пурпурно-красную. Но, может быть, растениям вообще трудно вырабатывать ярко-красный пигмент? Нет, это не так. У тропических растений, часть которых из-за необычной окраски их цветков охотно разводят в садах и теплицах в качестве декоративных, очень часто встречается именно ярко-красная окраска венчиков. Однако — и это было тоже давно известно ботаникам — как раз эти красные цветки тропиков опыляются не пчелами и вообще не насекомыми, а маленькими птичками — колибри и нектарницами, которые, «зависая» в воздухе перед цветком, погружают в него свои длинные клювы и высасывают обильно выделяющийся нектар (рис. 50). Установлено, что именно тот красный цвет, который не воспринимает пчела, представляется особенно ярким глазу птицы.
Рис. 50. Колибри «зависает» в воздухе перед цветком лианы Manettia bicolor и высасывает из него нектар. (По Поршу.)
Давно известна и многократно обсуждалась (прежде чем нашла объяснение благодаря опытам, проведенным в последние годы) еще одна сторона взаимосвязи между окраской цветков и их посетителями: те немногие цветки нашей местной флоры, окраска которых приближается к чисто-красной, как, например, гвоздики, горицветы и смолевки, опыляются в основном не пчелами, а дневными бабочками, которые с помощью своих длинных хоботков достают нектар со дна особенно глубоких цветочных трубочек. Эти цветки как будто специально приспособлены для хоботков бабочек, которые в отличие от пчел и большинства других насекомых воспринимают красный цвет.
Требовать большего действительно не приходится. В окраске цветов как бы отражается способность или неспособность их посетителей к восприятию красного цвета. Следовало ожидать — и это подтвердилось,— что чувствительность глаза пчелы к ультрафиолетовым лучам также найдет отражение в окраске цветков. Однако эту взаимозависимость труднее обнаружить из-за неспособности наших собственных глаз воспринимать ультрафиолетовые лучи.