Новый способ в селекции

Академик Н. М. Кулагин изучал питание и кормление пчел — вопрос весьма важный, тем более что в пчеловодную практику начали входить дешевые заменители натурального корма. А ведь от качества пищи и ее количества в значительной степени зависят сила пчелиной семьи, ее размножение, готовность к зимовке и здоровье ее организма.

Пчелы — вегетарианцы. Они получают энергию и питательные материалы — нектар и цветочную пыльцу — от растений. Это их естественный и высококалорийный корм, основная пища, содержащая все необходимые для жизни компоненты и удовлетворяющая их физиологические потребности. Цветочная пыльца нужна не только для питания пчел, но и для того, чтобы они могли выращивать потомство, строить и обновлять гнезда. Исходя из такой предпосылки, академик делает вывод: «Рабочие пчелы должны есть мед и пыльцу для поддержания своей жизни, для того, чтобы выделять молочко, которым вскармливается детка, и, наконец, для того, чтобы выделять воск». Итак, самый лучший корм — натуральный мед и цветочная пыльца, а не их заменители.

Но ведь не всегда у пчел бывает возможность запастись кормом в достатке на весь год. Выпадают годы засушливые или, наоборот, дождливые, холодные. Пчелы в таких условиях бессильны создать себе надежный продовольственный фонд и нуждаются в дополнительной подкормке. Ученый советовал и в этих случаях давать им мед. «Каждый пчеловод должен вести свое хозяйство так, чтобы у него всегда был запас меда для подкормки пчел». Закристаллизованный мед, по его рецепту, лучше разбавлять водой — на десять частей меда одну часть воды.

При отсутствии меда рацион пчел приходится пополнять сахарным сиропом. Причем лучше готовить подкормку из меда и сахара, взятых в равных количествах. Именно на таком корме пчелы много лет благополучно зимовали на академической пасеке. И, по его наблюдению, «никакого вырождения… не наблюдалось». Любые другие суррогаты, а их предлагалось в то время множество, он отвергал в самой категорической форме — они давали отрицательные результаты.

Н. М. Кулагин, прекрасно знавший жизнь пчел в естественных условиях, считал обязательным содержать их на обильных кормах в течение всего года. «Сила семьи, — говорил он, — создается обилием корма у пчел». Это высказывание было в духе всей прогрессивной русской пчеловодной литературы. Ведь пчелам требуется очень много меда и перги. По подсчетам ученого, примерно девять месяцев, а в исключительные годы и более, пчелы живут за счет приготовленных ими запасов. Это лишний раз говорит о том, какой исключительной работоспособностью обладают медоносные пчелы, которые могут за очень короткий срок заготовить громадное количество меда, вполне достаточное на целый год, а нередко, при благоприятных условиях, и на несколько лет.

Учитывая, что пчела съедает в сутки 4—5 миллиграммов меда, а трутень — до полутора граммов, можно рассчитать, что сильной семье на год требуется более 100 килограммов меда и около 50 килограммов пыльцы. Если в гнезде много меда и перги, Николай Михайлович считал излишним так называемое спекулятивное кормление на расплод. Особенно нежелательны сахарные подкормки. «Дело в том, — указывал он, — что организм пчелы весной выполняет большую работу для выкармливания детки и для поддержания в улье необходимой для развития детки температуры. Если пчелам весной дается для подкормки сахар вместо меда, то трата организма увеличивается на превращение сахара в мед. Такую усиленную весеннюю работу организма пчел едва ли можно считать нормальной». Впоследствии это утверждение биолога неоднократно подтверждалось экспериментально. Неполноценное питание и перегрузки, связанные с переработкой сложных Сахаров в простые, истощают организм пчел, снижают работоспособность, сокращают продолжительность их жизни, ухудшают качество выращиваемого потомства.

Глубоко волновала ученого и селекция медоносных пчел, в первую очередь подбор родительских пар — один из важнейших факторов улучшения разводимой породы. И здесь им сказано новое слово.

Пчеловоды в подавляющем большинстве своем пользовались односторонним подбором производителей — только по материнской линии. Объяснялось это тем, что контролировать спаривание матки в естественных условиях невозможно. Совершается оно в воздухе на приличной высоте и значительном удалении от пасеки, управлению не поддается, хотя попытки руководить этим процессом предпринимались неоднократно. В частности, родительские семьи увозили с пасеки куда-нибудь подальше — в горы, степи, на острова. Такая географическая изоляция, конечно, приближала селекционеров к решению поставленной задачи, однако полной гарантии не давала. Ведь не исключено, что в радиусе брачного полета матки, который учеными определяется примерно 10 километров, могли оказаться трутни какой-то «дикой» семьи пчел и войти с маткой в близкие связи.

Николай Михайлович хорошо знал и о самом распространенном способе, имевшем хождение у пчеловодов-селекционеров, — удалении трутневого расплода из гнезд обычных, рядовых семей и размножении трутней в семьях лучших, племенных. Действительно, воздушное пространство, в котором будет находиться вылетевшая на спаривание с трутнями матка, насыщается производителями от семей выдающихся, способными передать потомству ценную наследственность. Вероятность спаривания маток с этими трутнями повышается, но подобный способ уверенности в полном успехе не дает.

На пасеке академии ученый ставил опыты по пространственной изоляции производителей. В закрытый павильон со стеклянной крышей помещали семью с неплодной маткой и семью с племенными трутнями. Опыты велись в течение трех лет с пчелами разных пород. Однако ни одна матка не спарилась, хотя они и вылетали на брачные игры. Трутней в павильоне находилось больше чем достаточно, но они бились о стекла, пытаясь выбраться на простор, и лишь немногие из них потом возвращались в улей. Оказывается, пчелы не могут размножаться в неволе. Им, свободному крылатому племени, нужны простор, теплые лучи солнца, легкое дыхание ветра, настоянного ароматами земли. Подобные опыты селекционеров в других странах также не дали ожидаемых результатов.

А нельзя ли как-то регулировать время полета трутней и маток? Этот возникшие у академика вопрос будто приоткрывал завесу. Между прочим, он некогда возникал и у А. М. Бутлерова. Ведь трутни обычно вылетают в середине дня, в самое теплое и светлое время суток. В полдень вылетают и матки. Для брачных встреч природа отвела им единое время. До этого они находятся в гнездах и ведут себя спокойно. Часам к пяти по­полудни или даже чуть раньше, когда день начинает идти на убыль, лет их заканчивается, они торопятся домой.

Возбудить вылет маток и племенных трутней утром, до начала массового вылета самцов, невозможно. А если воспользоваться свободным небом после возвращения трутней?

Летом 1910 и 1911 годов академик провел оригинальные опыты. Летки в ульях, где находились неплодные матки и племенные трутни, зарешетил так, чтобы через заградительную решетку проходили только пчелы, а трутни и матки пролезть не могли. Решетки удалил лишь в шесть часов вечера, когда трутни в других семьях уже не летали. Задержанные племенные трутни и матки не оставили желания вырваться на свободу, несмотря на позднее время.

Как потом выяснилось, все подопытные матки спарились с племенными трутнями, несмотря на то, что температура воздуха была не очень высокой. Значит, говоря словами Н. М. Кулагина, «вопрос о подборе в пчеловодстве может быть в известной мере регулирован пчеловодом». Это очень важное открытие давало возможность надежнее вести племенную работу. Ученый придавал ей исключительно большое практическое значение, так как знал, какими громадными возможностями в повышении продуктивности обладает селекция. Об инструментальном осеменении маток тогда еще не было и речи.

Для зимовки — обилие корма. Зимовка пчел — весьма своеобразный и ответственный период в их жизни. Не случайно она привлекала всеобщее внимание. Николай Михайлович прекрасно знал отечественную и зарубежную литературу по этому сложному вопросу, был хорошо знаком с практикой пчеловодов, сам ставил опыты на академической пасеке. По его данным, зимой гибнет 10 — 25 процентов всех семей. Кроме того, плохая зимовка ослабляет их силу. Оставшиеся в живых семьи, потерявшие большое число пчел и почти израсходовавшие свои жизненные резервы, становятся неспособными к дальнейшему росту и сбору меда. Плохая зимовка пчел — вот главная причина бездоходности пасек.

Зима в корне перестраивает жизнь этих общественных насекомых, изменяет обменные процессы в их организме — в течение долгого холодного зимнего периода они не вылетают из гнезда, не испражняются, намного сокращают потребление корма, их жизненная энергия резко понижается, включается особая система регулирования внутригнездового микроклимата. Такая приспособительная реакция на сезонные изменения в природе, выработанная в процессе длительной эволюции, как раз и благоприятствует выживанию, а также сохранению их энергии и работоспособности.

Н. М. Кулагин изучал биологию зимовки. Пчелы начинают готовиться к зиме — резкой смене условий обитания — заранее. Сигналом служит прекращение размножения и изгнание трутней. Опытным путем ученый установил, что первыми начинают изгонять трутней слабые семьи, потом средние по силе и, наконец, сильные. Для пчеловодов-практиков эти наблюдения представляли большую ценность: они могли своевременно усилить слабую семью резервами от другой, запасной.

Этап за этапом проследил Кулагин подготовку пчел к зиме. С осенними похолоданиями, реагируя на понижение температуры окружающей среды, они уходят с крайних сотов, скучиваются, что позволяет им без каких-либо дополнительных усилий сохранить тепло в гнезде; переносят мед с крайних сотов и концентрируют его вверху, над головой, чтобы зимой он был всегда им доступен, согрет и не портился; замазывают щели прополисом. Все эти проявления жизнедеятельности носят закономерный приспособительный характер.

Н. М. Кулагин полагал, что пчелы, обладая поразительной по совершенству системой коллективной терморегуляции, без особого напряжения способны создавать нужный для жизни микроклимат при любых отрицательных зимних температурах, поднимать в гнезде температуру выше окружающей не на 1—2, а на 60—70 °С. Вряд ли в природе можно встретить что-нибудь подобное!

Чтобы подтвердить свои предположения, а значит, обоснованно и объективно ответить на извечный вопрос: где лучше зимовать пчелам — в помещении или на воле, Кулагин измерял температуру клуба пчел зимой: ведь тепло — главный фактор спасения от холода. Надо сказать, что на этот счет существовали самые разноречивые и в подавляющем большинстве ошибочные мнения.

В 1895—1897 годах на пасеке академии ученый поставил опыты, впервые в истории пчеловодства применив термоэлектрические измерители. Эти опыты дали более точные данные по сравнению с данными, полученными с помощью обычных ртутных термометров. Кстати, способ Н. М. Кулагина значительно позже с таким же успехом использовал американский профессор Е. Ф. Филлипс, не указав, к сожалению, на русский первоисточник.

Таким образом, экспериментальные данные Н. М. Кулагина (их подтвердили впоследствии известные ученые Л. Армбрустер, А. С. Михайлов, Е. Ф. Филлипс) показали, что пчелы зимой при любой низкой температуре воздуха очень быстро создают свою, необходимую им температуру.

Его поражало состояние пчел периферической (окраинной) части гнезда. Находясь в условиях отрицательных температур и холодовом оцепенении, они тем не менее оставались живыми. Опираясь на данные измерений, академик пришел к весьма важному заключению, что «зимовка пчел в омшаниках не является необходимостью с точки зрения жизни пчел. Пчелы, зимуя на воле, имея достаточное количество запасов меда, могут поддерживать нужную для их жизни температуру» (подчеркнуто Кулагиным). Больше того, по его же утверждению, низкие зимние температуры не так губительны для пчел, как принято думать.

Пчелы, по мнению ученого, могут нормально зимовать и в помещении, если оно хорошо приспособлено и оборудовано для этого: сухое, держит ровную температуру, имеет надежную приточно-вытяжную вентиляцию. По его наблюдениям, как и по данным Е. Ф. Филлипса, воздух в зимовнике должен обмениваться десять раз в сутки. Только в таком случае своевременно удаляются продукты их жизнедеятельности — углекислота и водяные пары, удовлетворяется потребность пчел в кислороде. Именно такими он советовал строить зимовники для крупных пасек. «Для одиночек-пчеловодов, — писал ученый, — которые прячут своих пчел на зиму в подполье, в подвалы, в старые избы, где нет хорошей вентиляции и где мало тепла, безусловно, лучше будет зимовка на воле, чем в указанных случайных помещениях».

Очень важно, что эти выводы сделаны на основании конкретных научно обоснованных данных. Они давали в руки пчеловодов ключ к секретам зимовки пчел.

Перечислял Кулагин и другие факторы, от которых зависели результаты зимовки, в частности: физиологическую характеристику пчел, запасы корма, расположение его в гнезде.

Лучше зимуют семьи с молодыми, физиологически неизношенными пчелами. А это находится в прямой зависимости от возраста маток. «На зиму молодых пчел бывает тем больше, — писал он, — чем моложе матки». Значит, не следует держать старых маток. Они не только не создают сильные семьи к медосбору, но становятся причиной неудачной зимовки. Старые пчелы, организм которых износился не доживают до весны.

Количество корма на зиму многие авторитеты определяли в то время в 15—18 килограммов. По Г. П. Кандратьеву и Э. Бертрану, такое количество меда семья съедала с половины сентября до конца апреля. Н. М. Кулагин считал, что трудно точно определить расход корма. Например, семье с молодой маткой как более деятельной, которая начинает класть яйца раньше и быстро набирает темп, понадобится больше корма на выращивание расплода, чем семье с маткой более старой. Влияют на расход меда метеорологические условия, способ зимовки, состояние семьи. Не имея достоверных научных данных, ученый все же рекомендовал оставлять пчелам столько меда, чтобы его с избытком хватило до цветения продуктивных весенних медоносов. Однако и эти запасы должны быть значительно увеличены, если пчеловод хочет избежать весенних подкормок, особенно трудно выполнимых на большой пасеке. А при ограниченных кормовых резервах без подкормок обойтись невозможно.

Из всех известных ему вариантов лучшим находил использование полномедной кормовой надставки на полурамку, поставленную на гнездо пчел. При таком способе отпадала необходимость формирования самого гнезда, перераспределения в нем медовых запасов. Гарантировалась благополучная зимовка. Так, в частности, поступали американские пчеловоды. Впоследствии зимние корма еще более увеличили. Вместо магазинной надставки семьям стали давать в зиму по полномедному корпусу с общими запасами меда в 40—45 килограммов. Это считается важнейшим достижением современного практического пчеловодства, главным условием нормальной зимовки и весеннего роста семей.

Многие полагали, что на состояние пчел зимой отрицательно влияет питание их пергой, которая из-за непереваримости клетчатки вызывает расстройство кишечника. Настойчиво рекомендовалось изымать осенью из гнезд перговые соты. Существовала, правда, и другая точка зрения, состоящая в том, что беспыльцевое, одностороннее питание изнуряет пчел, ранний расплод у них изреженный, семьи без пыльцы позднее входят в силу.

В результате биохимических анализов академик И. М. Кулагин установил, что пчелам нужна пыльца — источник белка в течение всей зимы, особенно с началом зимнего выращивания расплода. Если ее нет, пчелы «добывают нужные для образования молочка белковые вещества из собственного организма. Такая трата веществ истощает пчел и доводит их до поноса». Следовательно, не питание пчел пыльцой вызывает расстройство кишечника и болезненное состояние организма, а белковое голодание. С высокой научной достоверностью ученый обосновал сложные физиологические процессы, протекающие в организме пчел в период относительного зимнего покоя. Значение этих исследований для науки и пчеловодной практики трудно переоценить.

В наше время семьям оставляют в зиму по нескольку хорошо заполненных перговых сотов.

Николай Михайлович хотя и отдавал предпочтение меду как натуральному, биологически полноценному корму, однако не отрицал возможность зимовки пчел на свекловичном сахаре и даже на меду с примесью пади, лишь бы только в улье была устроена хорошая вентиляция.

Как крайнюю меру, если пчелы пошли в зиму с малыми запасами корма, предлагал лепешку из четырех частей сахарной пудры и одной части разогретого меда. Таким кормом-канди пчеловоды пользуются и теперь, для страховки подкладывая его к клубу пчел в конце зимы или ранней весной.

Указывал он и на благотворное влияние большого подгнездового пространства. «Чем выше подрамочное пространство, — говорил он, — тем благополучнее зимуют семьи, и наоборот».

Академик Н. М. Кулагин внес значительный вклад в биологию зимовки медоносных пчел, высветлил ее новые грани, обогатил пчеловодную практику. Его наблюдения и выводы представляют исключительную ценность для современного пчеловодства. Однако он был далек от мысли, что эта тема исчерпана и не нуждается в дальнейшей научной разработке.

Пчелы и красный клевер. Николай Михайлович Кулагин одним из первых русских ученых поднял вопрос об опылении медоносными пчелами красного клевера. Поводом для этого послужили присланные ему в 1904 году из США так называемые красноклеверные матки. В 1905 году семьи с этими матками-итальянками вывезли на клеверное поле для наблюдений за работой на нем пчел.

Значение клевера как выдающегося источника нектара впервые по достоинству оценили американские пчеловоды. В США были выделены даже особые белоклеверные районы. Главным медоносным растением до сих пор считают его и английские пчеловоды. Светлый, превосходного вкуса и аромата белоклеверный мед не имел себе равных на мировом рынке. С ростом площадей, занятых под красным клевером, естественно, встал вопрос об использовании его как медоноса. Трудность состояла в том, что трубочки венчика красного клевера гораздо длиннее, чем у других видов клеверов — белого и шведского, и поэтому пчелам нелегко из них доставать нектар.

Н. М. Кулагин измерял длину хоботков пчел местных темных со своей академической пасеки и итальянских красноклеверных. Однако особой разницы он, к немалому своему удивлению, не обнаружил. Не было установлено различий и в работе пчел этих пород на красном клевере. Ученый считал, что если вести направленную селекцию среди среднерусских пчел, между которыми встречаются более длиннохоботковые представители, можно иметь своих красноклеверных пчел.

По его наблюдениям, среднерусские лесные пчелы особенно активно работают на красном клевере в жаркое, сухое лето, когда трубочки цветков не так высоки, и на растениях второго укоса, когда венчики также невелики и у пчел меньший выбор медоносов.

Другой путь — размножать серую горную кавказскую пчелу, от природы имеющую самый длинный хоботок и хорошо приспособленную к добыче нектара из высокотрубчатых цветков. В сравнительном анализе с пчелами других пород он выяснил, что хоботок серой горной пчелы Кавказа лучше биологически пригнан к красному клеверу.

Некоторые ученые недостаточно энергичное посещение пчелами красноклеверных цветков объясняют в основном не длиннотрубчатостью, а недостаточной сахаристостью нектара, который вполне устраивает шмелей, но не удовлетворяет пчел. Когда нектар сгущается, а это бывает в жаркое, сухое лето или при редком травостое, пчелы всех пород довольно охотно работают на нем. Кроме нектара, они собирают и богатую белками темно-зеленоватую красноклеверную пыльцу, а нередко только ее одну.

Опыление пчелами красного клевера долгое время было одной из ведущих тем исследований молодых ученых, чьими работами руководил академик Н. М. Кулагин.