От пчелы до гориллы
Шрифт:
Понятно, что столь необычное явление занимает умы многих ученых во всех странах мира. Начало положил Уваров, сделавший в 1925 году гениальное открытие. Оно помогло провести четкую границу между тем, что мы уже начинали понимать, то есть механизмом размножения, и тем, чего мы еще не понимали, то есть всеподавляющим и бессмысленным стремлением перелетной саранчи двигаться в одном направлении.
В 1925 году Уваров изучал два очень близких вида саранчи, принадлежащих к роду Locusta. Насекомые одного вида имели зеленую, а другого вида — чернорыжую окраску. Как-то, вернувшись из поездки, Уваров обнаружил, что в клетке с зеленой саранчой появились черные экземпляры. Сначала он обвинил я небрежности лаборанта, но тот отрицал свою вину, утверждая, что видел, как зеленая саранча становится черной. Большая заслуга Уварова состоит в том, что он не посчитал своего помощника путаником и не выставил его с шумом и треском из лаборатории; что-то в его оправданиях заставило Уварова задуматься. Какую роль сыграли в этом мельчайшие, отложившиеся
Нет, гипотеза Уварова не была абсурдной. Однако для того, чтобы высказать ее, нужно было обладать незаурядным мужеством. Суть гипотезы состоит в следующем: зеленая саранча изменяет свою окраску благодаря тому, что ее сородичи находятся рядом; это происходит под влиянием какого-то неизвестного исходящего от других особей раздражения. Так что же, черный вид, значит, зеленеет от одиночества? Именно так! Уваров не замедлил подтвердить это. Оказалось, что в данном случае речь идет не о двух самостоятельных видах, а об одном и том же, только принимающем тот или иной облик в зависимости от содержания в группе или поодиночке.
Но что же это за раздражители, идущие от особи к особи, раздражители, достаточно сильные, чтобы изменить окраску, а постепенно и всю физиологию насекомого? Именно эту тему дали мне для диссертации в 1937 году, присовокупив к ней просьбу разобраться в окружающем ее абсолютном мраке. Я был слегка испуган и в то же время очень воодушевлен: ведь явление существовало, прекрасное и неопровержимое, и никто в нем ничего не понимал — как раз то, что я обожаю. Мне уже довелось рассказать в другой книге, сколько сил и лет уходит на то, чтобы хотя бы чуть-.чуть разобраться в природе явления.
Основной опыт удается великолепно: зеленая личинка, заключенная в бутыль, среди массы черных личинок, также чернеет; если провести этот опыт в темноте, то она остается зеленой. Приходится заключить, что окраска изменяется именно потому, что насекомые видят своих сородичей; конечно, это происходит в результате ряда гормональных перестроек, возникающих в результате зрительного раздражения. В те времена все эти факты казались до чрезвычайности странными, зато теперь, когда имеется уже целый ряд работ на аналогичные темы, мы лучше подготовлены к усвоению подобной гипотезы. К тому же оказалось, что не только зрительные ощущения ответственны за перестройку; здесь замешаны, как явствует из последующих опытов, также усики. Да и меняется не только цвет насекомых; одновременно возрастает до прожорливости их аппетит, значительно повышается общая активность.
Подметил я и другое, еще более странное явление, хотя у меня не было времени глубоко изучить его. Речь идет о наследственном факторе, влияющем на изменение окраски. Я исследовал основные физиологические функции, сравнивая зеленых личинок с черными (каждое утро мне приходилось разносить корм по двумстам клеткам, в которых более или менее ярко зеленели молодые саранчуки). Вскоре удалось заметить, что, хотя для получения хорошего выхода личинок чисто зеленого цвета необходима полная изоляция, это еще не все. Важным фактором оказались условия, в которых выращивалась мать. Она должна вести одиночный образ жизни, появиться из зеленой личинки и встретиться с самцом лишь в момент копуляции, после чего его следует сразу убрать. В противном случае самец приобретал характерную для стадной фазы окраску, а самка вместо зеленых личинок, отличающихся спокойным характером, производила на свет целый выводок активнейших стадных чернушек.
Анализом этого любопытнейшего явления занялись лишь много лет спустя и сразу же убедились в большой перспективности этой работы. Прежде всего в работе Элли, вышедшей в 1954 году, выявлена химическая природа раздражителя, вызывающего появление стадной окраски у самцов. По-видимому, это запах, ощущаемый лишь на коротком расстоянии и активизирующий чувство, среднее между вкусом и обонянием; орган этого чувства — усики. Мне приходилось наблюдать, как сгруппированные взрослые саранчуки с отрезанными усиками либо только частично меняют цвет, либо не меняют его совсем. Еще более любопытно, что развитие яичников у самок стимулируется присутствием самцов, даже если популяция не происходит. (Аналогичные примеры можно найти также у птиц и у крыс.) Впрочем, влияние это обоюдное: и самки, если их много, ускоряют половое созревание самцов и появление у них стадной окраски. Но вот чего я не видел и что очень хорошо разглядел Элли: присутствие молодых самцов и самок не только не ускоряет, а даже как будто замедляет появление стадной окраски у самца на пороге зрелости. Наконец, как показали опыты Альбрехта, численность самок в группах сильнейшим образом влияет на их плодовитость. Вес молодых насекомых при появлении их на свет зависит от состояния матери и даже дедушки с материнской стороны; от этого же зависит и число развивающихся у них яйцевых трубок. Самки вопреки общепринятому мнению дают в группе меньший приплод, так как у них меньше яйцевых трубок, чем у одиночек, но зато их потомство крупнее и происходит оно из яиц, содержащих больше питательных веществ, чем яйца одиночек. Влияние родителей так велико, что не менее трех поколений должно смениться, прежде чем проявятся полностью признаки стадности или одиночности. Открытия Альбрехта, основанные на огромном количестве опытов, проведенных с беспримерной тщательностью, наверняка позволят в ближайшем будущем различать в естественных условиях одиночных особей, которые стремятся перейти в стадную
Все это длинное отступление понадобилось нам для того, чтобы в конце концов вернуться к вопросу об образовании стай саранчи. Прежде всего следует помнить, что саранча постоянно водится в определенных зонах, называемых ареалами зарождения стай и находящихся далеко за пределами области их обычных нашествий. Так, например, ареал зарождения стаи странствующей саранчи Schistocerca gregaria, которая совершает опустошительные налеты на Алжир, совпадает с южной границей Сахары. Насекомые типа одиночек живут здесь, если можно так выразиться, на волосок от гибели. Хотя одиночки, как показал Альбрехт, откладывают больше яиц, чем стадные формы, пользы от того немного: безжалостный климат пустыни убивает потомство почти полностью. По-видимому, все же изредка тиски, в которых держит саранчу климат, должны на некоторое время разжиматься — тогда больший процент маленьких саранчуков достигает зрелости. А если их детям и детям их детей также удастся воспользоваться более благоприятными условиями, в действие вступает неумолимый закон геометрической прогрессии — пустыня буквально кишит саранчой. В этот момент происходят изменения в поведении саранчи, которые Кеннеди наблюдал на Schistocerca gregaria, а Вюйом изучил подробнейшим образом на западноафриканской саранче Zonocerus (рис. 35).
Рис. 35. Влияние фактора массовости на рост (эффект группы) у саранчи Zonocerus.
По горизонтали — дни, по вертикали — вес. В группе (вертикальная штриховка) саранчуки растут быстрее, чем одиночные (горизонтальная штриховка) (по Вюйому).
Этих насекомых, обладающих хорошим зрением, издали привлекают всевозможные высокие предметы — кусты, деревья. Когда саранча размножится на большой территории и плотность ее возрастет, саранчуки собираются на ветвях деревьев, оказываясь в непосредственной близости друг к другу, и приобретают все признаки стадной формы: окраска их темнеет, активность сильно возрастает, и вскоре огромные стада личинок, охваченные одним стремлением, трогаются в путь; они движутся все время в одном и том же направлении, возобновляя каждое утро марш, прерванный для ночного отдыха. Что же помогает им сохранять направление?
Следует сказать, что до сих пор на этот счет известно не слишком много. Было выдвинуто множество гипотез; боюсь, что и я повинен в двух-трех из них, представляющих не большую ценность, чем все остальные. Одни полагали, что дело в ветре, но ветер у самой земли разбивается о неровности почвы, образуя множество завихрений, по которым никак нельзя определить направление. Не так давно Гескелл показал на опыте, что молодая саранча, выступая в поход, движется в направлении, противоположном направлению воздушного потока. Все же остается неясным, как вынести этот опыт из стен лаборатории на лоно природы. Затем предположили, что здесь играет роль солнце. Было время, когда я яростно опровергал «солнечную гипотезу», излюбленную всеми английскими авторами: ведь положение солнца меняется, возражал я, а направление, в котором движется саранча, неизменно. Но впоследствии, сначала у пчел, а затем у множества других насекомых, была открыта способность точнейшим образом учитывать изменения в положении солнца, сохраняя верное направление, скажем, при возвращении в гнездо. Однако движение саранчи нельзя сравнить с возвращением к гнезду. Саранча летит все время вперед, ее не останавливают ни огонь, ни вода. Почему же она поутру отправляется в ту же сторону, что и вчера? Ведь саранчуки провели ночь на кустах, тела их свешивались с веток во все стороны, они просто не могли сохранить никаких следов вчерашнего направления! Долго наталкивался я на это соображение, как на непроходимую стену. Ведь это и есть та сводящая с ума проблема «гипнотического» сохранения направления, которая всегда возникает при изучении миграций животных.
А может быть, все же есть возможность распутать ее? Может быть, решение возможно? Такую возможность открывает теория «отпечатка», «оттиска» (то, что англичане называют imprinting, немцы — Pr"agung, а французы l'empreinte). Лоренц и его ученики в течение долгого времени изучали это явление на неоперившихся птенцах. Гусенок, выйдя из яйца в инкубаторе и не видя себе подобных, будет следовать за первым движущимся предметом, который окажется в поле его зрения, будь то человек или просто подушка, которую тянут за веревочку. Эта особая восприимчивость, присущая жизни в самом ее начале, длится всего несколько часов, а затем полностью исчезают. Однако она наложит свой неизгладимый отпечаток на все дальнейшее поведение животного. Например, гусенок или галчонок, зафиксировавшие таким образом человека, будут всегда и во всем считать его своим, а птицы их вида будут для них чужими; зачастую это настолько необратимо, что размножение оказывается для такой птицы весьма затрудненным, а иногда даже невозможным. Быть может, и молодые саранчуки в момент выхода из яйца фиксируют солнце в определенном направлении, которое уже никогда не забудут, потому что увидели его в некий, конечно очень краткий, период повышенной восприимчивости. А если так, то они, возможно, держатся этого направления всю жизнь, постоянно внося поправку с учетом суточных перемещений солнца, что способны делать многие насекомые…