Планета муравьёв
Шрифт:
Никто никогда не писал и не рассказывал человеческую историю любви на языке духов или запаха из подмышек.
Если бы около 6 млн лет назад в африканской саванне не появились первые двуногие приматы, воспринимающие мир с помощью зрения и слуха, и эти приматы в конечном итоге не эволюционировали бы в современного человека разумного, сегодня на земной суше, вполне вероятно, господствовали бы общественные насекомые. Муравьи были бы доминирующими хищниками, термиты – главными потребителями мертвой растительности, и основными средствами коммуникации в этом мире были бы запах и вкус.
Говоря более научным языком, общественные насекомые общаются в основном с помощью феромонов – химических веществ, которыми обмениваются между собой представители одного вида, и алломонов – химических веществ, предназначенных для общения
Среди всех существ, живущих в мире обоняния и вкуса, муравьи – настоящие виртуозы химической коммуникации. Если когда-нибудь на других планетах будут найдены развитые формы жизни (а я не сомневаюсь в том, что они будут найдены, по крайней мере в других звездных системах), среди них с большой долей вероятности будут присутствовать какие-либо эусоциальные виды, чьи общества построены на высочайшем коллективизме и альтруизме, а также жестком разделении на репродуктивных «королевских» особей и рабочие касты. Дело в том, что, будучи частично или полностью освобожденными от анатомической и физиологической функций размножения, рабочие способны к более эффективной специализации, что позволяет их семьям успешно конкурировать с другими семьями в борьбе за выживание. Эволюция путем естественного отбора действует не только на индивидуальных членов семей, но и на семьи в целом. Этот процесс происходит в соответствии с фундаментальным правилом эволюции: единицей эволюции является ген, а целью естественного отбора – признак, закодированный этим геном. Это и есть самое важное в фундаментальной дарвиновской биологии, основные принципы которой, скорее всего, являются общими для всей Вселенной.
Эусоциальность возникала по меньшей мере 17 раз за всю историю жизни на Земле. Три таких случая обнаружены у креветок семейства Alphaeidae, так называемых раков-щелкунов или креветок-пистолетов, которые роют гнезда в крупных живых губках на морских мелководьях. Две другие независимые линии с эусоциальными семьями найдены у современных общественных «бумажных» ос. Еще две – у жуков-короедов и две – у африканских голых землекопов. Остальные линии с эусоциальными группами обнаружены у современных трипсов, тлей, пчел-аллодапин и пчел-авгохлорин. Наконец, к эусоциальным вполне можно отнести и человеческий вид с присущими ему крайними формами специализации труда, наличием профессиональных армий, пожизненных служителей религиозных культов, соблюдающих целибат, а также традиций вверять воспитание внуков бабушкам.
Сколько муравьев сегодня живет на нашей планете? По самым приблизительным оценкам, 1016 (10 квадриллионов), что примерно в миллион раз больше, чем живущих на Земле людей, да и то если округлить их число до 1010. А поскольку типичный муравей весит от 1 до 10 мг (что составляет примерно одну миллионную долю от веса человека), то в своей несметной совокупности эти мелкие крохи весят примерно столько же, сколько и все живые люди на Земле, вместе взятые.
Но ни антропологам, ни энтомологам не следует придавать слишком большого значения этому приблизительному равенству биомасс между муравьями и людьми. Если представить, что всех людей (7,5 млрд) можно уложить, подобно бревнам, в один большой штабель, то все человечество займет объем около 4 куб. км – т. е. его вполне можно спрятать в какой-нибудь отдаленной части Большого каньона.
На протяжении вот уже более чем 100 млн лет муравьи играют важную роль в формировании того природного мира, в котором мы сегодня живем. Они делают это благодаря своей сложной общественной организации, почти полностью управляя ею при помощи вкусов и запахов – или, иначе, хемосенсорной системы коммуникации. Сегодня ученые пытаются расшифровать «Розеттский камень» муравьиного языка, идентифицируя химические сигналы, передаваемые от муравья к муравью, и учась «разговаривать» с муравьями с помощью их химического словаря.
Роль феромонов в жизни муравьев становится очевидна даже при случайном контакте с семьями этих насекомых. Вы можете провести простой эксперимент сами. Найдите муравьиную семью. Если вы живете в частном доме, попробуйте поискать у себя на кухне. Если нет, выйдите на улицу в теплый день и поищите их гнезда на голых участках почвы или под большим
Другой важный набор феромонов обеспечивает целостность и безопасность семьи. Чтобы увидеть, как это работает, осторожно схватите рабочего муравья у входа в муравейник и поместите его в банку. Подождав, когда он успокоится, верните его на место. Похищенный будет немного возбужден, но его сородичи почти не обратят на это внимания. Теперь поймайте еще одного муравья, но на этот раз перенесите его в другое гнездо. Вы увидите, что местные муравьи яростно набросятся на него, потому что его тело будет сигнализировать им: «Не наш запах! Это чужак! Чужак!»
Муравьям достаточно прикоснуться к другому муравью кончиками своих антенн (усиков), усеянными детекторами запаха, чтобы мгновенно распознать чужака. Дело в том, что маслянистая субстанция на теле каждого муравья содержит уникальную комбинацию химических веществ, характерную только для его родной семьи. Особей с другой комбинацией запахов немедленно атакуют, убивают или выгоняют из гнезда.
Запах отдельного муравья, смесь пахучих веществ в маслянистом покрытии его тела, можно сравнить с человеческим лицом или с военной униформой со знаками различия. Он позволяет другим муравьям с первого взгляда или, точнее говоря, с первого «нюха» определить, является ли этот муравей членом их семьи или нет, а также его пол, касту, примерный возраст и задачу, которую он выполняет в данный момент.
Бoльшая часть этой информации должна быть обработана за секунды и с безошибочной точностью, чтобы вызвать соответствующую реакцию. Точность несметного множества таких реакций – необходимое условие для выживания семьи, численность которой может составлять от менее сотни до более миллиона особей.
Понаблюдайте за перемещением рабочих муравьев: одни бегут в одном направлении, другие – в противоположном. Когда они встречаются, то без всяких колебаний останавливаются на долю секунды, соприкасаются головами, после чего продолжают свой путь дальше с той же скоростью, что и прежде. Замедленное воспроизведение видеозаписи позволяет увидеть, что происходит во время этих коротких встреч. Когда муравьи бегут по химическим тропам, проложенным разведчиками, они водят своими усиками из стороны в сторону. Первый сегмент усика называется скапусом или ножкой; он длинный, голый и функционирует как рукоятка, которая удерживает и обеспечивает подвижность второго сегмента, состоящего из нескольких коротких члеников, который называется жгутиком.
Жгутик – это «нос» муравья. Он покрыт густым слоем тончайших волосков, выступов и пластин, которые специализируются на распознавании различных химических веществ и передают в мозг нервные сигналы об их химической идентичности и количестве. На основе этой сенсорной информации, а также руководствуясь инстинктами и учитывая конкретные обстоятельства, муравей быстро и уверенно выбирает нужное действие.
Мы до сих пор плохо понимаем, как работают сенсорные рецепторы муравьев. Наши знания ограничиваются в основном тем, что мы можем увидеть и услышать. Современные методы визуализации позволяют обнаружить на поверхности даже крошечной части жгутика поразительное количество и разнообразие мини-структур. Конечно, было бы интересно узнать все детали того, как функционирует каждая такая структура или как эти структуры распознают едва уловимые химические соединения, а также как нервные клетки довольно скромного муравьиного мозга обрабатывают эту информацию и выдают ответ, но все же я могу с удовлетворением отметить, что я был одним из первых, кто начал взламывать феромоновый код муравьиной коммуникации.