Планета муравьёв
Шрифт:
Дацетины встречаются на большей части планеты, достигая максимального разнообразия и изобилия в лесах тропического и умеренного поясов. Самая северная точка их обитания была открыта в 1950 г. Уильямом Брауном, выдающимся мирмекологом и моим наставником в Гарвардском университете (ныне покойным). Для тех, кто хочет побить его рекорд, вот точные координаты: он нашел гнездо Strumigenys в куче поросшей травой земли, которая скопилась у подножия правой статуи носорога, стоящей у главного входа в здание Биологических лабораторий Гарварда. В 1951 г., когда я прибыл в Гарвард, муравьи уже ушли и в следующие 70 лет так больше и не появлялись.
Будучи еще аспирантом, Билл Браун при содействии своей жены Дорис занялся реорганизацией и обновлением муравьиной коллекции гарвардского Музея сравнительной зоологии, которая
«Уилсон, – написал он мне, тогда еще студенту Алабамского университета, – у вас там на юго-востоке очень много дацетинов. Среди них точно есть неизвестные науке. Мне нужно увидеть их всех. Собери все образцы, которые только сможешь найти в Алабаме, и пришли мне».
Затем он предложил мне принять участие в более серьезном исследовании. «Уилсон, – написал он в очередном письме, – узнай, что едят дацетины. На кого они охотятся со своими странными мандибулами?»
Но меня не надо было лишний раз просить, я и так был очарован дацетинами. Меня интересовали такие животрепещущие вопросы, как, например: какое место они занимают в биосфере? Чем питаются? На кого охотятся? Однако изучить их образ жизни в природе и рацион было не так-то просто. Обнаружить в лесу гнездо дацетинов трудно даже опытному следопыту-мирмекологу, не говоря уже о том, чтобы проследить за их крошечными фуражирами, снующими под опавшей листвой и корой гниющего валежника.
Поломав голову, я в конце концов придумал гениальное решение этой проблемы, которое назвал «методом кафетерия»[9]: вместо того чтобы выслеживать муравьев, добывающих корм в естественной среде, я предложил им делать это на моих глазах.
Мой «кафетерий» представлял собой искусственное гнездо – прямоугольный блок из парижского гипса размером примерно с мужской ботинок, с двумя просторными внутренними камерами, соединенными узким ходом, через который муравьи могли перебегать из одной камеры в другую. Сверху каждая из них была покрыта стеклянной панелью, а одна – дополнительно прозрачной панелью красного цвета, которую муравьи воспринимали как темный потолок. Как известно, в таких искусственных условиях муравьи всегда выбирают более темную камеру и превращают ее в гнездо.
Теперь несколько слов о самом эксперименте. В светлую камеру помещается фрагмент почвы, лиственной подстилки, гниющей древесины или другой микросреды, содержащий разнообразную потенциальную добычу – предпочтительно такую, которая встречается на участке вблизи интересующей вас семьи муравьев. Клещики, пауки, шизомиды, многоножки, кивсяки, нематоды, дождевые черви, мухи, жуки, термиты, а также другие виды муравьев – список можно продолжать до бесконечности. Затем вы позволяете муравьям самим выбирать блюда из этого богатого меню и наблюдаете за тем, что они несут в свою гнездовую камеру.
«Метод кафетерия», когда муравьи сами выбирают еду в сымитированных природных условиях, замечательно зарекомендовал себя на практике. В частности, он помог мне пролить свет на еще одну интригующую загадку тропических лесов Нового Света: почему в них присутствует такое разнообразие и изобилие муравьев рода Pheidole? Учитывая столь широкую их распространенность, можно предположить, что эти муравьи, вероятно, играют важную роль в поддержании гармонии экосистемы, но в чем именно состоит эта роль и что делает их настолько успешными? Может быть, они каким-то образом меняют среду обитания вокруг своих гнезд? Мой большой опыт наблюдения за семьями Pheidole в Центральной и Южной Америке подсказывал мне, что причина вряд ли кроется в этом. Муравьи выбирают места, уже оптимально подходящие для размещения гнезд, а не создают такие условия сами. Тогда, возможно, причина в их питании, которое, будучи достаточно разнообразным или, наоборот, специализированным, может оказывать благоприятное влияние на их среду обитания? В поисках ответа я и использовал эксперимент с «кафетерием».
Результат меня удивил. Муравьи Pheidole ели панцирных клещей! Они собирали этих крошечных безобидных поедателей растений и грибов, как мы собираем по осени тыквы на огороде. Муравей ловко хватал жвалами живого клеща – маленький шарик с движущимися ногами – и, пусть и с явным трудом, тащил
Кое-что неожиданное я узнал и о пищевых пристрастиях дацетинов. Представители доминирующего рода Strumigenys выбирали в «кафетерии» разнообразное меню из мелких бескрылых членистоногих с мягким телом, при этом избегая клещей всех видов и ногохвосток из семейства Poduridae, которые используют ядовитую химическую защиту от хищников. Их излюбленной добычей были ногохвостки из семейства Entomobryidae. Эти мелкие насекомые славятся своей прыгучестью: при столкновении с хищниками, которых в травяных джунглях предостаточно, они ускользают от них при помощи резких мощных прыжков.
Оказалось, что муравьи Strumigenys и прыгучие ногохвостки Entomobryidae постоянно соревнуются между собой в том, чье пружинное устройство – капканообразные жвалы или прыгательная вилочка – окажется быстрее и эффективнее.
Разные виды Strumigenys различаются между собой как по модификациям капканообразных жвал, так и по охотничьим повадкам. Охотники S. louisianae, распространенного по всему юго-востоку США вида, обладают очень длинными жвалами с острыми зубцами. Это эффективное оружие придает им уверенности и позволяет действовать гораздо смелее и решительнее, чем это характерно для большинства других представителей этого рода. Заметив ногохвостку, муравей S. louisianae начинает медленно к ней приближаться. При этом он максимально разводит жвалы в стороны, так, чтобы впереди оказались два длинных волоска, выходящие из спаренных долей верхней губы. Эти волоски выставлены вперед как тактильные щупы: когда они касаются добычи, это означает, что тело жертвы находится в пределах досягаемости для жвал. Получив этот сигнал, жвалы мгновенно схлопываются, пронзая ногохвостку апикальными зубцами так резко и мощно, что из проколов часто брызжут фонтанчики гемолимфы (крови насекомых). Если размеры ногохвостки относительно невелики, муравей поднимает ее в воздух и иногда может ужалить. Крупные жертвы еще пытаются сопротивляться, но остальные мгновенно обездвиживаются. Для ногохвостки схватка бывает короткой и смертельной.
Муравьи вида S. membranifera, обладатели более коротких жвал, действуют гораздо осторожнее. Обнаружив ногохвостку, охотник мгновенно припадает к земле и на некоторое время застывает в этой позе. Если потенциальная жертва находится сзади или сбоку, муравей очень медленно разворачивается в ее сторону, после чего начинает двигаться к ней с минимально возможной скоростью: зачастую это движение можно заметить, только если не сводить с муравья глаз. Может пройти несколько минут, прежде чем муравей закончит свои маневры и займет позицию для нанесения удара на расстоянии менее миллиметра от жертвы. В таком положении он может оставаться еще минуту и дольше. В отличие от S. louisianae, муравей S. membranifera может распахивать свои жвалы всего на 60°. У него тоже есть тактильные волоски, которые в момент касания жертвы вызывают резкое защелкивание жвал. Но поскольку из-за своей небольшой длины жвалы обычно захватывают только брюшной придаток, укус не оказывает на ногохвостку такого же убойного действия, как укус S. louisianae, и насекомое зачастую отчаянно сопротивляется, пытаясь выскользнуть из челюстей хищника. Однако охотник S. membranifera цепко держит добычу, пока ему не удается дотянуться до нее своим жалом и обездвижить ее.
Если коротко описать охотничью тактику этих муравьев, то S. louisianae сравнительно быстро приближается к жертве и выполняет фиксированную последовательность действий: защелкнуть жвалы – поднять – ужалить (если жертва небольшого размера, последнее действие можно пропустить). S. membranifera как можно медленнее и осторожнее подкрадывается к жертве и выполняет немного иной алгоритм: защелкнуть жвалы – удержать жертву – ужалить, где последнее действие обязательно. По всей видимости, первая охотничья тактика характерна для всех видов дацетинов с длинными жвалами, вторая – для видов с короткими жвалами.