В Год экологии РФ: Медоносная (среднерусская) пчела и экология

«Пчела Природою назначена жить в лесах»
Н.М. Витвицкий

Этими пронизанными глубоким экологическим смыслом словами великого деятеля-первопроходца, одного из основоположников русского пчеловодства Николая Михайловича Витвицкого (1764-1853) встречает своих посетителей музейно-экскурсионный комплекс Государственного природного заповедника по сохранению бурзянской популяции среднерусских пчел «Шульган-Таш». К сожалению, пока это единственный заповедник по сохранению среднерусских пчел в нашей стране. Во времена Н.М. Витвицкого в странах Западной Европы, темных лесных пчел почти уже не оставалось, в диких лесах России их было в изобилии. Уже тогда Н.М. Витвицкий считал их национальным достоянием и призывал беречь и охранять: «Русские боровки составляют ныне одну из самых лучших пород пчел, может быть в целой Европе. Мы должны дорожить этого рода добром и сберегать его от истребления, как для собственной нашей пользы, так и для пользы нашего потомства». Для основной территории России (средняя и северная полоса России, Сибирь) темная лесная (среднерусская) пчела с древних времен является аборигенной географической расой. В настоящее время, когда темных лесных пчел в чистом виде почти уже не осталось не только в странах Западной Европы, но и в нашей стране, проблема сохранения их стала актуальнейшей. Не секрет, что на территории РФ существуют такие экологические проблемы, как: – сохранение и репродукция редких и исчезающих видов животных и растений; – поддержание чистоты окружающей среды; – восстановление первозданности нарушенных экосистем; – охрана реликтовых экосистем. Не случайно 5 января 2016 г. Президент РФ В.В. Путин подписал Указ о проведении в 2017 г. в стране Года экологии. Кроме того, согласно информации, размещенной на сайте Минприроды России, он также объявлен Годом особо охраняемых природных территорий.

В Год экологии невозможно оставить проблему пчеловодства в стороне. Пчелы являются чрезвычайно важным экологическим элементом в природе. Так урожайность большинства энтомофильных сельскохозяйственных культур в растениеводстве на 80-90 % зависит от успеха опыления их пчелами. Многие виды дикорастущих цветковых растений существуют лишь благодаря их опылению пчелами. Ведь именно насекомые-опылители в сложном эволюционном процессе создали этот удивительный, многообразный мир энтомофильных цветковых растений, эту важную часть зеленой поверхности нашей планеты - преобразователя энергии солнца в пищевую биомассу и кислород для потребления и дыхания большинства животных. Посещая цветы дикорастущих перекрестно-опыляемых растений, медоносные пчелы способствуют сохранению естественных биоценозов, при этом постоянно возрастает их роль в этом процессе, по мере сокращения численности диких насекомых-опылителей. Во время сбора нектара и пыльцы каждая колония медоносных пчел обслуживает около 3-5 тыс. га площади, невольно происходит экологический мониторинг пчелопастбищного участка. По химическому анализу продуктов пчеловодства можно судить о степени загрязнения данной территории.

Рассматривая колонии медоносных пчел как важный экологический элемент в природе, нельзя обойти стороной её взаимоотношение с человеком. Человеческая цивилизация в результате технического прогресса за последние две сотни лет стала важнейшим фактором воздействия на биосферу. Человечество в ответе за будущее существование как всей природы на планете «Земля», так и отдельных её обитателей. От человека всецело зависит сохранение медоносной пчелы как биологического вида.

Человек и медоносная пчела

Издревле разведение пчел на Руси являлось народным занятием. Развитие этой деятельности шло от охоты за медом диких пчел и бортничества до рационального пчеловодства в рамочных ульях. Сейчас это важнейшая отрасль сельского хозяйства. Известно, что медоносные пчелы выполняют две важные функции. Во-первых, это опыление садовых, зерновых и масличных культур (масса прибавки урожая в растениеводстве при этом в сотни раз превышает массу собранного нектара). Во-вторых – производство продуктов пчеловодства. Прежде всего, это мед и воск, а также маточное молочко, пыльца, перга, прополис, пчелиный яд и подмор. Они имеют большое значение в жизни человека, поскольку имеют природное происхождение, а также обладают активными, хорошо выраженными профилактическими и лечебными свойствами. Продукты пчеловодства используются и являются незаменимыми в свечном производстве, в пищевой и парфюмерно-косметической промышленности, в медицине.

Для получения наиболее качественных экологически чистых продуктов жизнедеятельности пчел сейчас развиваются новые, а также восстанавливаются старые технологии пчеловодства: органическое пчеловодство и естественное пчеловодство. Сведено до минимума вторжение в жизнь колоний пчел, используются ульи и колоды из естественных древесных материалов (без покраски, гвоздей и проволоки). Не применяются искусственная вощина, искусственное осеменение маток, сахарные подкормки, лекарства. Химическая обработка ульев и пчелопастбищных участков исключаются, всё только естественное и природное. Первенство в этом отношении держат труднодоступные горные места с сохранившимися первозданными естественными экосистемами, здесь отсутствует всякая хозяйственная деятельность, а также наблюдается необыкновенно большое разнообразие естественных медоносов, у которых во влажных и холодных горноклиматических условиях включается уникальный механизм выделения нектара с повышенным содержанием фруктозы. Мед, полученный от пчел аборигенной среднерусской расы в таких условиях, относится к очень редким элитным сортам. Он обладает высокими лечебными свойствами, отличается повышенным содержанием активных ферментов и совершенно не кристаллизуется. Преимущество такого меда заключается в том, что он не меняя первичную структуру дольше сохраняет свои полезные свойства. Фруктоза по сравнению с глюкозой имеет более насыщенный сладкий вкус, поэтому мед, в состав которого входит больше фруктозы расходуется меньше (более экономно) в качестве подсластителя. Умеренное употребление такого биологически активного природного углеводного продукта повышает жизненный тонус, иммунитет, нормализует обмен веществ, благоприятно влияет на органы пищеварения, дыхания, сердечно сосудистую и нервную систему, восстанавливает организм от стрессов, физических нагрузок, стабилизирует кровяное давление, не вызывая при этом такое распространенное заболевание, как сахарный диабет. Такой мед отличается повышенными антибактериальными, противогрибковыми и антивирусными свойствами. Умеренное употребление качественного натурального меда защищает организм от преждевременного старения, является залогом здоровья и долголетия.

Попытки использовать привозные расы медоносных пчел и их помесей для получения уникального экологически чистого горного меда в условиях горных систем Урала и Сибири заканчивались неудачно. Такие пчелы не только плохо переносят длительную зимовку, но и у уцелевших и ослабленных после зимовки семей проявляются разного рода болезни, период их развития затягивается. В непривычных условиях, пчелы начинают усиленно роиться в поздние сроки. Такие колонии медоносных пчел не способны не только по максимуму отработать в очень короткий период главного медосбора, но и обеспечить себя зимними кормовыми запасами. Да и мед, полученный от привозных рас пчел, уступает по качеству меду темных лесных пчел.

Среднерусские пчелы для населения России являются национальным достоянием. Продукты их жизнедеятельности обладают несравненно высокой ферментативной активностью и лечебными качествами. Это обусловлено эволюционными особенностями биологии этого уникального общественного насекомого. Предприятия по переработке таких продуктов пчеловодства получают товар повышенного качества и спроса. Показательна в этой связи деятельность группы компаний «Тенториум», основанной на пчеловодческой продукции с пасек Пермского края, т.е. в основном (на 80 %) используются продукты пчеловодства от колоний пчел южно-прикамской и вишерской популяций среднерусской расы медоносной пчелы. «Тенториум» ведет свое начало от кооператива созданного в 1988 г. на основе пасеки под Пермью. Сейчас это крупнейший в России холдинг прямых продаж и сетевого маркетинга, специализирующегося на пчеловодческой продукции. Он находится в постоянном и тесном сотрудничестве с научно-исследовательскими лабораториями. Оборудование производства разработано и произведено в Германии. «Тенториум» на базе племенного репродуктора «Парасоль» ведет работы по сохранению и репродукции среднерусской пчелы. В Пермском крае действует ещё один племенной репродутор южно-прикамской популяции среднерусских пчел – это ООО «Нижнесыповское». Самый большой массив колоний среднерусских пчел в Российской Федерации сохраняется на племенном заводе «Татарский» (около 130 тыс. колоний), в государственном заказнике, размещенном на территории трех районов Республики Татарстан: Сабинского, Мамадышского и Балтасинского. На основе татарской популяции среднерусских пчел сотрудниками НПЦ селекции пчел «Татарский» и НИИ пчеловодства г. Рыбное был выделен породный тип «Татарский» (патент №5476 от 28.07.2010). В Республике Башкортостан на территории Бурзянского района выделен породный тип среднерусской пчелы «Бурзянская бортевая пчела» (патент №5956 от 04.10.2010). Численность этого породного типа составляет около 10 тыс. колоний. Бурзянская бортевая пчела сохраняется в комплексном биосферном резервате «Башкирский Урал», который объединяет заповедник «Шульган-Таш», национальный парк «Башкирия», природный парк «Мурадымовское ущелье», заказники «Алтын-солок» и «Икский». Очень важно, что здесь аборигенные популяции сохраняются именно в тех местах, где шла их эволюция. Но повсеместно пасеки с привозными пчелами засоряют ценнейший генофонд среднерусских пчел. Вследствие этого «Орловский» породный тип среднерусской расы фактически остался лишь на бумаге, в научных архивах. Колонии среднерусских пчел этого породного типа сохранялись в относительно изолированном лесном пункте Государственного национального парка «Орловское Полесье», который расположен в Хотынецком районе на границе Орловской, Брянской и Калужской областей. «Орловский» породный тип среднерусских пчел был выведен на Орловской опытной станции НИИ пчеловодства на основе 11 популяций среднерусской расы, завезенных из мест их естественного обитания (патент №4110 от 23.06.2008). В настоящее время центральным координирующим органом программы по сохранению среднерусской расы медоносной пчелы, как неотъемлемой части продовольственной и экологической безопасности России, призвана быть ассоциация RACAMM (Russian Association for Conservation Apis mellifera mellifera L.) – Российская ассоциация по сохранению среднерусской (темной лесной) пчелы, созданная в г. Киров в декабре 2012 г., на базе ФГБНУ «Северо-Восточный региональный аграрный научный центр».

Интересное взаимодействие пчелиных колоний и человека можно наблюдать в таком виде активного отдыха людей как экотуризм – это посещение гостевых домов и гостевых хуторов в деревне. Здесь, как правило, обязательно присутствует пасека, которая придает неповторимый колорит здоровому отдыху. Экотуристы могут не только попробовать и приобрести продукты пчеловодства непосредственно на месте их производства, но и принять участие в процессе получения этих продуктов. Здесь можно встретить новый вид услуг – cон на ульях с пчелами в апи-домиках. Данный способ восстановления здоровья стремительно набирает популярность благодаря своему эффективному, мощному воздействию на человеческий организм. Благоприятное воздействие происходит за счет положительной энергии биополя, микровибраций и микроволн, создаваемых пчелами. Пчелы на энергетическом уровне чувствуют присутствие человека, происходит обмен информацией между колонией пчел и органами человеческого организма. В участки, где энергетическое поле нарушено, пчелы направляют повышенный энергетический поток. При этом восстанавливается энергетическое поле человека. Процесс выздоровления происходит на клеточном уровне. Также большую роль играет воздух вокруг улья, он снабжен ионами, которые попадая в организм человека, убивают в нем болезнетворные микроорганизмы. Вообще такая область медицины, как апитерапия (лечение пчелами и продуктами пчеловодства), была очень сильно развита в Царской России. Сейчас она возрождается, набирает новую силу и приобретает огромную популярность.

О величии эколого-исторической роли, какую играла и играет медоносная пчела в жизни человека и планеты, говорят созданные по всему миру музеи, посвященные ей, а также пчеловодству. Её изображение присутствует на огромном количестве старинных и настоящих монет, орденов и медалей, фамильных и земельных гербов губерний, городов, уездов, а также на марках, печатях, грамотах, вымпелах, флагах. Пчела является символом трудолюбия, приносящим достаток, благополучие и здоровье. Особое место она занимает в искусстве, науке и религии. Много географических названий, мифов, легенд, сказок, стихов, песен, картин, книг, фильмов, игр, комиксов посвящено теме «пчела и пчеловодство». Все биологические науки, органическая химия немыслимы без примеров из жизни и эволюции колоний медоносных пчел и продуктов их жизнедеятельности. Благодаря этим удивительным существам в математике разработан метод пчелиных колоний. Обязательно её упоминание и в священных Библии и Коране. И понятно, что медоносная пчела является неотъемлемой частью счастливой, наполненной вселенской гармонии, жизни людей. Особенно показательно уважение и преклонение людей перед пчелой, этому необыкновенно трудолюбивому загадочному общественному насекомому – воздвижение памятников по всему миру. Как пчеловодная держава, славится памятниками медоносной пчеле и Россия. В Москве, летом 2005 г., во время экологического фестиваля в парке эколого-просветительского центра «Кузьминки-Люблино» на одной из трех шестигранных колонн установлена бронзовая 25-ти килограммовая пчела. Уже появилась добрая примета – если памятник потрогать, это приумножит трудолюбие, здоровье, принесет удачу. Коллектив экоцентра проводит экскурсионные программы – «Трудолюбивая пчела», «История бортничества на Руси», «Найди клад мельника Кузьмы» и «О чем расскажет старый парк». В 2007 г. на Советской площади в Уфе в честь празднования 450-тилетия единства России и Башкирии установлена огромная фигура пчелы, которая изготовлена из металлического каркаса и искусственной травы и цветов. Именно бурзянская пчела является символом города, стала она и неофициальным символом праздника. В 2008 г. у здания администрации города Медыни Калужской области установили памятник среднерусской пчеле в честь исторического центра бортничества и торговли медом. В 2015 г. в живописнейшем месте Тамбова, в парке на набережной реки Цны, был создан уникальный двухметровый памятник-клумба медоносной пчеле, являющейся символом города и области. За счет разнообразных цветов ее фигура получилась живой, изменяющей свой цвет на протяжении всего летнего периода. В Перми, по инициативе группы компаний «Тенториум», 29 августа 2015 г. был заложен камень в основание будущего памятника. В церемонии принял участие президент Всемирной федерации пчеловодческих ассоциаций (Апимондии) Жиль Ратиа. Планируется, что это будет самый крупный в России памятник пчеле. Он будет стоять на территории курорта «Апи СПА», специализирующегося на лечении продуктами пчеловодства. На изогнутом постаменте вознесется бронзовое изваяние высотой четыре метра, размах крыльев составит три с половиной метра.

Георгий Францевич Гаузе и другие основоположники отечественной экологии

В Год экологии хотелось бы с особой благодарностью вспомнить основоположников отечественной экологии, впервые обосновавших ряд принципов и понятий экологии, которые не утратили своего значения в настоящее время. Эти принципы кроме научного имеют и важное прикладное значение, в том числе и в пчеловодстве.

Эдуард Александрович Эверсманн (1794-1860) – профессор Казанского университета. Он внес огромный вклад в становление экологического подхода к зоологии. Был в свое время преподавателем Александра Михайловича Бутлерова (1828-1886) – основоположника рационального пчеловодства в России, академика, выдающегося ученого-химика, творца теории Строения органического вещества.

Карл Францевич Рулье (1814-1858) – профессор Московского университета, он впервые создал стройную экологическую концепцию, глубоко обосновав метод экологического изучения животных. Благодаря открытому им принципу теснейшей взаимосвязи организма с окружающей средой и непрерывному их развитию, К.Ф. Рулье называют не только одним из основоположников отечественной экологии, но и русским предшественником Ч. Дарвина. Велик вклад К.Ф. Рулье и в развитие научных исследований в пчеловодстве. Он изобрел павильонный улей и описал условия содержания пчел в закрытом помещении. К.Ф. Рулье написал увлекательнейшую научно-популярную книжку «Три открытия в естественной истории пчелы» (1857).

Николай Алексеевич Северцов (1827-1885) – русский зоолог и путешественник. Он выяснил орографический характер исследованных им стран, связал его с их зоологическим характером; установил зависимость распространения животных Средней Азии от высоты их местожительства; указал различия между фауной Европейских Альп и Тянь-Шаня, и причины этих различий.

Владимир Иванович Вернадский (1863-1945) – русский геохимик, академик. Он оказал огромное влияние на развитие экологии, изучал процессы, протекающие в биосфере, и разработал теорию, названную им биогеохимией, которая легла в основу современного учения о биосфере. В.И. Вернадский показал процесс перестройки биосферы в интересах свободного мыслящего человечества как единого целого. Это новое состояние биосферы он назвал ноосферой.

Григорий Александрович Кожевников (1866-1933) – российский и советский энтомолог, зоолог, географ, охотовед, эколог, специалист в области биологической эволюции, в том числе человека, основоположник заповедного дела России, первый председатель Всероссийского общества охраны природы, профессор Московского университета, Московского геологоразведочного института, Тропического института Наркомздрава. Основным занятием Г.А. Кожевникова оставалось изучение медоносной пчелы и явлений полиморфизма у общественных насекомых. Он открыл переходные формы между маткой и рабочей пчелой. Около 20 лет Григорий Александрович заведовал Измайловской пасекой, на которой проводил не только исследовательскую, но и большую педагогическую работу на многочисленных пчеловодных курсах, которые сопровождал практическими занятиями по анатомии пчелы. Организованная им экспедиция АН СССР в 1928 г. в Башкирию определила ядро местообитания чистокровных бурзянских пчел. Изыскания этой экспедиции в дальнейшем послужили основой открытия первого в мире заповедника по сохранению аборигенной бурзянской популяции среднерусских пчел – Государственного природного заповедника «Шульган-Таш». Г.А. Кожевников писал в 1931 г.: «В бортях Башкирии и Уральской области мы имеем остаток этой первобытной европейской лесной темной пчелы, которая в настоящее время представляет с точки зрения генетики величайшую драгоценность. Её надо всемерно беречь от метизации и на ней основать массовое развитие коренной среднеевропейской пчелы». В этих взглядах Г.А. Кожевников был солидарен с выдающимся русским деятелем пчеловодства Н.М. Витвицким. «Было бы безумием со стороны какого бы то ни было пчеловода Дальнего Востока, – говорил Григорий Александрович – выписать итальянскую, абхазскую или какую иную матку, так как трудно себе представить большую производительность, чем у дальневосточной пчелы. А ведь дальневосточные пчелы, среднерусской породы, приспособлены больше, чем другие, к максимальному использованию коротких бурных взятков. Если пчелы плохо работают, то это еще не значит, что плоха порода. Очевидно, семьи слабы, нарушается технология пчеловодного хозяйства. Не пчелы виноваты в этом, а пчеловод». Поэтому так настойчиво призывал выдающийся биолог сохранять аборигенных лесных пчел.

Владимир Владимирович Алпатов (1898-1979) – крупный всемирно признанный ученый в области зоологии и экологии, доктор биологических наук, профессор МГУ. Автор более 370 научных работ. Он организовал первую в мире лабораторию экспериментальной экологии (1931-1948), развернул комплексные исследования взаимодействия животных с внешней средой, уделяя при этом большое внимание медоносной пчеле. Алпатов был учеником и продолжателем Г.А. Кожевникова в деле изучения морфометрических особенностей различных пород пчел. Он установил четкую зависимость изменчивости морфологических признаков пчел от географической широты местности, ввел понятие «клинальной изменчивости». В.В. Алпатов удостоен звания Почетного члена Международной Федерации пчеловодных объединений «Апимондия».

Станислав Семенович Шварц (1919-1976) – советский зоолог и эколог, академик АН СССР (1970), один из основоположников русскоязычного крыла популяционной и эволюционной экологии. С.С. Шварц возглавлял комплексные исследования природы Крайнего Севера, являлся организатором и руководителем лаборатории популяционной экологии животных (Свердловск, 1952). В 1955-1976 гг. был директором Института экологии растений и животных АН СССР. Бесспорной заслугой Станислава Семеновича можно считать разработку метода морфофизиологических индикаторов для определения состояния и прогноза развития популяций животных. Им сформулировано новое определение популяции, отражающее ее особую функциональную роль в системе вида, в приспособлении к условиям существования и в эволюции. Открыл и сформулировал закономерность (1960), которую возвели в ранг экологического правила Шварца: видообразование является отчетливым этапом адаптации, формированием нового, энергетически более экономного приспособления. Примечательно, что данное правило для колонии медоносной пчелы описал известный деятель отечественного пчеловодства Павел Львович Снежневский (1870-1938). В своей книге «Инстинкты семьи пчел» (1927) он сформулировал его как «Закон минимума в семье пчел».

Замечено, что жизнь пчел не прошла стороной многих ученых, государственных и религиозных деятелей, величайших философов и писателей. Пчелы настолько загадочные и удивительные существа, что первое знакомство с ними для многих людей становится интереснейшим жизненным увлечением. От общения с ними человек получает массу положительных эмоций, моральную уравновешенность, здоровье. Лидер КПРФ и доктор философских наук Геннадий Андреевич Зюганов в своих многочисленных выступлениях не устает повторять: ”Великий эколог-пчела сохраняет баланс в природе и кормит всю планету... При сохранении пчел речь идет не только о поддержке любимого занятия, но и о продовольственной программе, экологической и национальной безопасности”. Ещё великий Альберт Эйнштейн говорил о том, что если исчезнут пчёлы – исчезнет и вся человеческая цивилизация. Не только Эйнштейн, но и многие видные государственные и научные деятели расценивают исчезновение пчёл как очередной признак конца света. В последние годы учёные забили тревогу – пчёлы на самом деле начали исчезать. Объяснения этому неоднозначны: кто-то винит мобильные телефоны, кто-то пестициды, кто-то погодные катаклизмы. Тем не менее, на фоне прогрессивного развития методов и технологий рационального пчеловодства в XX и в ХХI вв. мы наблюдаем повсеместное сокращение численности колоний медоносных пчел. А во времена примитивного пчеловодства (XIII-XVI вв.) в бортях, дуплянках и колодах – небывалый расцвет пчеловодства по количеству колоний медоносных пчел и по количеству собранного меда и воска. В чем же причины этого парадокса? Причин, как подтверждают многие исследования, множество, но самая основная, порождающая большинство остальных, как его следствие, является нарушением важнейшего закона популяционной экологии. Этот закон открыт в результате титанической работы нашего соотечественника – Георгия Францевича Гаузе. Он описан математически на основе обширнейшего экспериментального материала, подтвержден аналогичными независимыми друг от друга работами видных зарубежных ученых. Хотелось бы особенно подробно остановиться на биографии этого человека-легенды советского микробиолога, эволюциониста, одного из основоположников теоретической и экспериментальной экологии.

Георгий Францевич Гаузе родился 27 декабря 1910 г. в семье профессора Московского архитектурного института. Зоологией беспозвоночных будущий ученый увлекся еще в школьные годы. В 15 лет он познакомился с известным зоологом Владимиром Владимировичем Алпатовым, поразившим Г.Ф. Гаузе широким научным кругозором в области экологии, генетики и эволюционного учения. В те годы сам Г.Ф. Гаузе уже начал вести научные исследования, он занимался проблемами изменчивости, используя биометрические методы, а его первая работа, посвященная изменчивости у азиатской саранчи, была опубликована в Германии в 1927 г. В этом же 1927 г. Г.Ф. Гаузе поступил в Московский университет на биологическое отделение физико-математического факультета. В то время советское правительство проводило политику по активному набору студентов из представителей рабочего класса. Юноше из интеллигентной семьи поступить в университет было практически невозможно. Георгий Францевич был зачислен в университет лишь благодаря ходатайству директора Зоологического музея университета, Г. А. Кожевникова и ученого хранителя коллекций В. В. Алпатова. В период обучения в МГУ Г.Ф. Гаузе работал по совместительству младшим научным сотрудником в Биологическом инстетуте им. К.А.Тимерязева. Здесь он продолжил свои исследования по экологии прямокрылых, результаты которых были опубликованы в международном журнале «Ecology». В 1920-х гг. в иностранной литературе появились классические работы итальянского математика Вито Вольтерра и американского статистика Альфреда Лотки по изучению взаимодействия особей внутри отдельной популяции (конкуренция, хищничество, паразитизм). Однако еще никто из экспериментаторов не вступил в область изучения межпопуляционных взаимодействий, и здесь имелись буквально неограниченные возможности для важных наблюдений и открытия новых природных явлений. В 1931 г. Георгий Францевич окончил Московский университет (до 1942 г. преподавал там же). В этом же 1931 г. В.В. Алпатов пригласил Г.Ф. Гаузе на работу в организованную им лабораторию экологии при Московском университете. В стенах этой лаборатории Г.Ф. Гаузе и выполнил все свои работы по экологии популяций и сообществ, межпопуляционных взаимодействий, естественному отбору, диcсимметрии протоплазмы (стереоизомерии клетки) и т.д. Георгий Францевич хорошо чувствовал, что после того как эксперименты и полевые исследования указали на важность концепции экологической ниши, появилась необходимость совершенствовать всю дарвинову теорию борьбы за существование. Для такой работы необходим был партнер, безукоризненно владеющий математическими методами. Им стал один из лучших учеников академика Леонида Исааковича Мандельштама, доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики колебаний МГУ Александр Адольфович Витт (1902-1938, погибший в сталинских застенках). Он успел опубликовать лишь несколько работ совместно с Георгием Францевичем, которые стали классическими в области математической биологии. Г.Ф. Гаузе и А.А. Витт исследовали все возможные ситуации, когда виды принадлежат к одной или нескольким экологическим нишам. Эти исследования предопределили дальнейший путь экспериментов Георгия Францевича, где понятие экологической ниши заняло центральное место. На основании этих экспериментов Гаузе предложил свою концепцию экологической ниши, в которой объединил положение вида в пространстве и его функциональную роль в сообществе. Эти опыты по конкурентному вытеснению видов составили экспериментальную основу положения, вошедшего в мировую научную литературу под названием закона Гаузе-Витта (1934), или принципа конкурентного исключения: два вида не могут устойчиво существовать в ограниченном пространстве (в одной экологической нише), если их численность лимитирована одним жизненно важным ресурсом (или краткая формулировка - два близких вида сосуществовать не могут). Работы Гаузе по межвидовой конкуренции, его выводы о необходимости соединить теоретическую, экспериментальную и полевую экологию заложили основы современной популяционной экологии, изучающей взаимоотношения различных групп организмов между собой и воздействия на эти взаимоотношения факторов внешней среды. Положение Гаузе о разных путях адаптации организмов приобретает сейчас особое значение, так как в естественную среду обитания в изрядных дозах попадают вещества антропогенного происхождения, с которыми организмы никогда не сталкивались в своей истории. Результаты исследований Гаузе были опубликованы во многих отечественных и зарубежных изданиях. Но наиболее известной стала его книга «Борьба за существование», вышедшая в свет в 1934 г. в Балтиморе и выдержавшая много изданий в США. В среде биологов книга имела необыкновенно большой успех. История биологии не знает случая, чтобы исследователь в возрасте 24 лет издал книгу, ставшую настольной для многих поколений экологов и натуралистов. Два года спустя Г.Ф. Гаузе была присуждена степень доктора наук и профессорское звание по совокупности опубликованных работ. За исследованиями Г.Ф. Гаузе внимательно следил академик В.И. Вернадский, которого также интересовали его экологические работы. Последние он рассматривал как смелую попытку моделирования «маленьких биосфер». В письме к ученому-биологу Н.Г. Холодному В.И. Вернадский писал: «Я уже давно имею научную связь с выдающимся биологом Гаузе, которого я очень высоко ставлю». В 1930-е гг. в мировой научной литературе широко обсуждалась проблема естественного отбора. Это было время быстрого развития экспериментальной генетики. Однако многих биологов не устраивал чисто генетический подход к решению проблемы, при котором игнорировалась роль ненаследственных изменений (модификаций) в ходе эволюции. Георгий Францевич на инфузориях и насекомых экспериментально показал, что в эволюции одинаково важны как мутации, так и модификации, и что ненаследственная изменчивость играет такую же важную роль в процессе создания адаптаций, как и наследственные изменения. Результаты исследований Г.Ф. Гаузе по естественному отбору были обобщены в монографии «Экология и некоторые проблемы происхождения видов». Эта книга была подписана к печати в июне-июле 1941 г., но не была опубликована. В сокращенном виде она вышла в свет в США в 1947 г. в трудах Калифорнийской Академии наук. Ее издание было активно поддержано лидером американских экологов Эвелин Хэтчинсон (Йельский университет). В полном объеме она была напечатана лишь в 1984 г. в Ленинграде. В сентябре 1939 г. началась вторая мировая война, и Георгий Францевич стал активно работать по оборонной тематике. После начала Великой Отечественной войны Г.Ф. Гаузе пришлось покинуть стены университета. Он стал работать заведующим отделом госсанитарной инспекции Сталинского района Москвы. Одновременно Георгий Францевич работал по совместительству в Институте медицинской паразитологии и тропической медицины Наркомздрава. Важнейшим вкладом Г.Ф. Гаузе в науку, помимо многочисленных трудов по экологии, эволюции и протозоологии, стали результаты исследований, посвященные поиску антибиотиков и установлению механизма их действия. Георгий Францевич совместно с женой Марией Георгиевной Бражниковой в 1942 г. получил первый советский антибиотик – грамицидин С. Позже Г.Ф. Гаузе получил, исследовал и внедрил в производство ещё несколько антибиотиков, в том числе полимицин (неомицин), мономицин, ристомицин, гелиомицин и линкомицин, противоопухолевые антибиотики оливомицин и рубомицин. Он разрабатывал классификацию актиномицетов – продуцентов антибиотиков. Однако и столь выдающемуся ученому пришлось столкнуться с гонениями со стороны псевдоученых под руководством Трофима Лысенко. Исследования Г.Ф. Гаузе подвергались резкой критике, на него писали доносы с требованием лишить возможностей для научной работы. От более жестких репрессивных мер его спасло то, что изучаемые им антибиотики были нужны стране независимо от политической обстановки. Знаменитый грамицидин С был настолько быстро внедрен в практику советского здравоохранения, с таким успехом использовался на фронте для лечения раневых инфекций и результаты использования антибиотика были настолько впечатляющими, что по инициативе главного хирурга Красной Армии Н.Н. Бурденко в 1946 г. Г.Ф. Гаузе и М.Г. Бражникова были удостоены Сталинской премии. В 1942 г. Георгий Францевич стал заведующим лабораторией антибиотиков Института медицинской паразитологии и тропической медицины Наркомздрава, а в 1948 г. – завлабораторией антибиотиков Академии медицинских наук СССР. С 1960 г. и до последних дней жизни Г.Ф. Гаузе возглавлял Институт по изысканию новых антибиотиков АМН СССР, основанный в 1953 г. Умер Георгий Францевич Гаузе 2 мая 1986 г. в Москве.

Научные открытия Г.Ф. Гаузе прославили его на весь мир. С 1962 г. Он являлся вице-президентом Международного общества химиотерапии, более 20 лет своей жизни был членом Академии медицинских наук СССР, а в 1967 г. стал членом Польской академии наук. Именем Георгия Гаузе назван Научно-исследовательский институт по изысканию новых антибиотиков РАМН в Москве. Антибиотики в жизни человека имеют огромное значение. Не секрет, что благодаря применению антибиотиков в медицине средняя продолжительность жизни у людей увеличилась на 30 лет, спасены многие сотни миллионов человеческих жизней! Существует легенда, что в России работало два Гаузе. Один был мировой фигурой в области поиска новых антибиотиков, а другой – величайшим ученым в области экологии и эволюционного учения. Всего этого Г.Ф. Гаузе добился простыми техническими средствами, ясным мышлением и правильным выбором экспериментальной системы.

Принципы популяционной экологии применительно к колониям медоносных (среднерусских) пчел

Одним из первых применившим в своих работах всесторонний экологический подход к изучению и описанию географических рас (подвидов, пород) медоносных пчел, а также к описанию отдельных популяций внутри расы пчел, стал советский апиолог, доктор биологических наук, профессор МГУ Владимир Владимирович Алпатов. Он разработал фундаментальную методику изучения экстерьерных признаков медоносной пчелы, которая теперь стала классической и широко используется во многих странах мира для исследования самых различных аспектов биологии этого вида насекомых. В.В. Алпатов установил интереснейшую биологическую закономерность, характеризующую уровень развития экстерьерных признаков у пчел в зависимости от широты местности их происхождения, которую он назвал географической изменчивостью. Сущность географической изменчивости пчел заключается в том, что на европейской территории России при продвижении с севера на юг длина хоботка, относительная длина крыльев и ножек, а также тарзальный индекс у аборигенных пчел последовательно увеличиваются, а размеры тела и кубитальный индекс – уменьшаются. В 1948 г. выходит в свет книга профессора В.В. Алпатова «Породы медоносной пчелы». В этой книге он обобщил результаты многолетних исследований и изложил (разработанную им): методику биометрического изучения пчел; систематику медоносной пчелы; дал всестороннее описание всего комплекса хозяйственных, биологических и морфологических признаков основных географических рас медоносных пчел; изложил основные закономерности изменчивости признаков у основных рас медоносных пчел, в зависимости от экологических условий. В.В. Алпатов признавал, что, в отличие от других сельскохозяйственных животных, медоносная пчела находится лишь на начальной стадии полуодомашнивания. Признаками породы или полного одомашнивания является: – способность жить в помещениях, построенных человеком; – питаться пищей, доставляемой человеком; – человек осуществляет полный контроль выбора производителей при размножении (искусственное осеменение не отвечает естественной природе пчелы; ввиду массового, повсеместного развития пчеловодства, испытываются большие трудности в нахождении подходящих, полностью изолированных облетных пунктов). Если первая особенность, характеризующая породу, выполняется в более и менее полном объеме (колонии пчел ведь способны жить и в естественных природных жилищах), то вторые две - практически не подвластны человеку – пчела кормится в природе естественной пищей; матка спаривается в естественных условиях с 10-15-ю трутнями неизвестного происхождения (явление полиандрии). По В.В. Алпатову географические расы или подвиды медоносной пчелы соответствуют понятию «примитивные» или природные породы. Это такие породы, которые сложились под влиянием естественных условий и не носят на себе влияния деятельности человека. Поэтому Владимир Владимирович призывал сравнивать пчелу не с сельскохозяйственными, а со свободно живущими животными. К сожалению, В.В. Алпатов был сторонником распространения в умеренных широтах России («в широтах с наибольшим выделением нектара в природных и культурных насаждениях медоносов») серой горной кавказской пчелы, указывая при этом на её важные качества: длиннохоботность («красноклеверность»); отличная работоспособность в разные сроки на полифлорном медосборе; необыкновенное миролюбие. В.В. Алпатов, описав важные «народно-хозяйственные» качества отдельных «пород» медоносных пчел, первым указал на необходимость районирования пород пчёл. С 1964 г. НИИ пчеловодства провел широкомасштабную работу по сравнительному испытанию рас (пород) пчел и их помесей («Приокский» породный тип) в различных регионах страны, результатом которой стал «План породного районирования пчел в СССР», принятый в 1979 г. Рекомендовались те расы (породы) пчел, которые дали больше меда, во время сравнительных испытаний. К великому сожалению, во главу угла ставились интересы государства в скорейшем получении любыми возможными путями наибольшего количества медовой продукции, а не законы популяционной экологии. Рекомендовалось использовать в одном административном (географическом) районе (край, область, автономия) более одной расы медоносных пчел. Содержание на одной территории более одной расы неизбежно приводит к их скрещиванию. Практика показала, что такие метизации в конечном итоге приводят к получению колоний медоносных пчел в виде застаревших гибридных форм с пониженной жизнеспособностью. Эволюционный процесс видообразования (прогрессирующего приспособления) у колоний подвида среднерусских пчел, вида медоносных пчел зашел довольно далеко, приобретены новые прогрессивные свойства, отличающие его от других рас. Важнейшим отличительным признаком биологического вида является генетический критерий, который не позволяет двум различным видам скрещиваться между собой. Популяция является элементарной единицей эволюции; тогда как вид ¬– качественным этапом эволюции, генетически закрепляющим ее существенный результат; географическая раса или подвид является промежуточным звеном между популяцией и видом, изменяющегося в процессе эволюции по многим показателям, в т. ч. эволюционной дивергенции генотипа. Наступил момент, когда скрещивание двух подвидов одного вида оказывается вредным: гибридные особи теряют полезные приспособительные особенности родителей и характеризуются пониженной жизнеспособностью.

Рассмотрим основные положения вытекающие из закона Гаузе-Витта (два близких вида сосуществовать не могут) принятые на вооружение энтомологами всего мира:
– участок территорий, занятый популяцией вида (подвида) и характеризующийся определенными экологическими условиями, называется местообитанием вида, или стацией;
– в пределах родственной группы насекомых невозможно подобрать пару видов (подвидов), которые бы заселяли один и тот же комплекс стаций;
– набор заселяемых стаций столь характерен для каждого вида (подвида) насекомых, что служит важнейшим видовым отличительным признаком, не менее значимым, чем морфологические и другие отличия.

Каждая географическая раса (подвид, «порода») медоносных пчел имеет свой характерный набор заселяемых стаций. Такая раса в естественных условиях имеет свойство избирательно заселять данные стации, что представляет собой важнейшую экологическую закономерность, представляемую как принцип постоянства в выборе местообитаний, или принцип стациальной верности. Для среднерусских пчел важным отличительным признаком является стациальная верность местообитания в лесной зоне средней и северной полосы России, с очень продолжительным, холодным зимним (безоблетным) периодом и коротким летним периодом. Процесс эволюционного развития колонии медоносных пчел среднерусской расы как целостной взаимосвязанной биологической системы шел здесь под воздействием двух факторов обусловленных годовой сменой периодов солнечной активности: максимального накопления кормовых запасов за сравнительно короткий период цветения основных медоносов и наиболее экономного расходования собранных запасов в период отсутствия их в природе. Все физиологические и этологические особенности колоний среднерусских пчел, приобретенные под воздействием этих двух факторов в условиях северной страны, закреплены генетически. Географические расы медоносных пчел с индивидуальной генетикой живут в определённом месте (в условиях родного комплекса стаций) на Земле, являясь составной частью местной экосистемы. Не надо изменять это местообитание. Результаты таких вмешательств мы можем наблюдать воочию на примере массовой гибели и распада колоний (CCD - Colony collapse disorder) медоносных пчел. В России нарушение закона Гаузе-Витта, применительно к популяциям колоний аборигенной среднерусской расы медоносной пчелы происходило по основным четырем направлениям. Во-первых, широкомасштабная вырубка лесов, уничтожила один из основных элементов комплекса стаций среднерусской пчелы – вековые дуплистые деревья; распаханы прибрежные полосы многих водоемов. Во-вторых, в результате технической деятельности человека происходит засорение биоценозов химическими и радиоактивными веществами, повышается шумовой, электромагнитный и радиоактивный фон, разрушается озоновый слой атмосферы. В-третьих, в пчеловодную практику внедрили системы ульев и технологии пчеловодства, не полностью соответствующие биологии колоний среднерусской расы медоносной пчелы, занижен размер предлагаемой пчелам ячеек вощины до 5,30-5,45 мм. Замечено, что в естественных условия среднерусские пчелы строят рабочие соты с ячеей 5,60-5,85мм, в зависимости от широты местообитания, чем севернее – тем крупней ячейка (тоже с трутневой вощиной). В-четвертых, стали завозиться расы медоносной пчелы из других эко-географических районов. Важными следствиями экологических нарушений, которые существенно влияют на изменения комплекса стаций, являются: климатические изменения и разрушение естественных биоценозов (экосистем). С одной стороны, мы наблюдаем серьезнейшие изменение комплекса стаций среднерусской пчелы техногенного (антропогенного) характера. С другой стороны, к аборигенным расам пчел нельзя подселять другие расы. Привозная раса медоносной пчелы оказывается под прессом непривычных условий неродного комплекса стаций. Кроме того, две географические расы пчел не могут полноценно существовать вместе на одной территории, вследствие того, что комплекс стаций для них становится общим. При этом страдает как местная (аборигенная), так и привозная раса. Привозная раса хуже переносит длительный безоблетный период зимовки, хуже использует короткий взяток, но может, к примеру, разворовывать зимние кормовые запасы у аборигенной расы. Распространяются болезни, для одной расы неопасные, тогда как для другой – летальные. Кроме того, эти расы растворяются одна в другой путём скрещивания. При скрещивании, в результате хаотично-полиандрического генотипического и фенотипического расщепления, из поколения в поколение образуются колонии медоносных пчел с изменяющимися гибридными формами, в сторону утраты важнейших приспособительных защитных механизмов колоний, в сторону понижения их жизненного потенциала. Только колонии генетически чистых аборигенных рас обладают высоким жизненным потенциалом, они лучше адаптированы к местным условиям и являются наиболее ценными в хозяйственном отношении. И несомненно, что будущее за сохранением и разведением чистых аборигенных географических рас медоносных пчел и их селекции. Для средней и северной полосы России и Сибири это популяции колоний медоносных пчел среднерусской расы. Среднерусские пчелы в своих естественных условиях существования способны из поколения в поколение передавать свои бесценные качества.

Заключение и выводы

Пчеловодам не стоит забывать, что в отличие от других сельскохозяйственных животных медоносная пчела является диким видом живой природы, являясь при этом важнейшей составной частью экосистемы. Существование географических рас (подвидов, «пород») медоносных пчел напрямую зависит от сегодняшнего состояния их родного природного местообитания (расового комплекса стаций). Сложные механизмы жизнедеятельности колоний медоносных пчел носят приспособительный характер, выработаны на протяжении сотен тысяч лет в результате бескомпромиссного естественного отбора и борьбы за существование, закреплены генетически и подчиняются всем законам популяционной экологии. Нарушая эти законы, мы бессознательно подписываем приговор нашим крылатым питомцам. Неоднократные неудачные попытки по решению проблем в пчеловодстве (созданию новых гибридных пород; по акклиматизации «идеальных» пород) подтверждают закономерность – самое идеальное и совершенное уже создано самой природой. При этом для основной территории России идеальной вполне заслуженно можно считать аборигенную среднерусскую расу медоносных пчел. Разведение на одной географической территории более одной расы медоносных пчел является нецелесообразным и вредным (нарушение закона Гаузе-Витта). При этом особенно сильно страдает среднерусская раса медоносной пчелы, как общественное насекомое намного дальше других рас ушедшее в своем эволюционном развитии (эволюционной дивергенции генотипа). Гибриды среднерусских пчел с привозными расами отличаются пониженным жизненным потенциалом. Генетически чистые колонии среднерусских пчел отличаются огромным хозяйственно полезным потенциалом, при этом энергетические затраты жизнедеятельности колоний в родных экологических условиях местообитания оптимальные (наглядный пример проявления экологического правила Шварца). Только их многолетнее использование гарантирует высокую эффективность в получении стабильно высоких урожаев пчеловодной продукции. Проблема сохранения среднерусской расы медоносной пчелы, как носителя уникального генофонда, как составляющая экологической и продовольственной безопасности России, стала в настоящее время актуальнейшей. Сохранение среднерусских пчел, как важного экологического элемента в экосистеме, должно иметь комплексный характер с учетом всех эволюционных особенностей этого уникального общественного насекомого. Популяции должны обитать (в статусе племенных репродукторов, племенных заводов) в тех наиболее экологически чистых изолированных местностях (сохранившегося первозданного естественного комплекса стаций), где шла их эволюция. Системы ульев и технологии пчеловодства в них должны целиком и полностью использовать все особенности биологии колонии среднерусских пчел. Необходимо использовать и естественные жилища (дупла, борти). Только в таких условиях можно добиться полного проявления всей генетической информации (фенотипа) и направить в правильное русло селекционный отбор.

В заключении хотелось бы снова процитировать слова великого русского ученого-пчеловода Николая Михайловича Витвицкого: «...Учитесь, между прочим, и у самих пчел уходу за ними… Вся тайна пчеловодства состоит в том, чтобы совершенно знать свойства пчел и уметь сберегать оные…».

14.06.2017 г. (ред. от 11.09.2017 г.)