Медоносные пчелы разрабатывают индивидуальные маршруты, придерживаясь их с удивительной точностью, измеряемой десятками сантиметров. С помощью дрона биологи отследили передвижения насекомых и выяснили, что их пространственная память намного точнее, чем знаменитый «язык танцев», с помощью которого пчелы сообщают сородичам о местонахождении источников пищи. Полученные данные свидетельствуют о том, что каждая пчела обладает собственным, легко узнаваемым способом ориентирования в разнообразном рельефе местности.
Пчелы используют для ориентации как наземные объекты, так и солнечный свет, комбинируя полученные сведения. Однако технические ограничения препятствовали созданию полного представления о траектории их передвижений в трехмерном пространстве. Радары предоставляют лишь ориентировочные двумерные координаты, а обычные камеры не способны непрерывно отслеживать быстро движущийся объект на значительных расстояниях. Оставалось неясным, с какой степенью точности пчела повторяет однажды запомненный маршрут, и можно ли говорить о наличии индивидуальных навигационных особенностей у этих насекомых.
Авторы исследования, опубликованного в журнале Current Biology, для отслеживания движения пчел использовали мультикоптер, оснащенный системой оперативного обнаружения целей. На спинки 26 рабочих пчел прикрепили светоотражающие метки массой 20 миллиграммов. Две инфракрасные камеры дрона регистрировали отраженный свет, а компьютерная система управления автоматически корректировала траекторию полета, удерживая коптер вблизи насекомого. Дрон сопровождал каждую особь на протяжении всего маршрута от улья до кормушки с сахарным сиропом, находящейся на расстоянии 122 метра.
Исследователям удалось воссоздать 255 полных трехмерных траекторий. Для оценки разнообразия полетов маршруты были разделены на виртуальные участки длиной в один метр, и определено отклонение каждой точки от среднего значения. Кроме того, биологи наблюдали за поведением пчел в ситуациях, когда они не попадали в цель: в этих случаях насекомые начинали демонстрировать поисковые колебания — ритмичные движения влево и вправо.
Пчелы выбирали для полетов неповторимые, индивидуальные маршруты. Несмотря на то, что до пункта назначения можно добраться разными способами, каждая пчела предпочитала свой подход: одна всегда облетала дерево слева, другая — только справа, третья находила путь через узкий просвет живой изгороди, а четвертая совершала широкий обхват. Наивысшая точность навигации наблюдалась вблизи крупных ориентиров, например, одиночных деревьев: там отклонение не превышало 50 сантиметров. Над однородным кукурузным полем, где отсутствуют заметные ориентиры, разброс путей увеличивался до нескольких метров, однако пчелы сохраняли направление.
В ходе реальных полетов угловой разброс в среднем составлял 3,3 градуса. Это приблизительно в десять раз точнее, чем информация, которую пчелы передают сородичам посредством «виляющего танца» (около 30 градусов для дистанции в 100 метров). Полученные данные свидетельствуют о том, что ошибки в танце не являются следствием проблем с памятью или искаженного восприятия пространства. Пчелы запоминают маршрут практически безупречно, а неточность в передаче информации, скорее всего, связана с особенностями самого способа передачи сигналов.
Полученные данные свидетельствуют о том, что медоносные пчелы применяют уникальные методы ориентирования, характеризующиеся высокой степенью стабильности. В исследовании акцентируется внимание на развитых когнитивных функциях этих насекомых: их мозг содержит подробные трехмерные представления местности, точность которых существенно превышает возможности, связанные с их общественной жизнью.