От пчелы до гориллы: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Рис. 32. Термиты за постройкой арочного свода.

_{Строительным материалом служат шарики из экскрементов. Хотя термиты слепы, вторая половина свода, возводимая совершенно самостоятельно другой группой строителей, точно совпадает с первой половиной (по Грассе).}

Не очень ясно, каким образом они чуют близость своих товарищей по строительству. Грассе склонен принять гипотезу топохимического обоняния, предложенную Форелем[23]. Форель полагал, что муравьи могут чувствовать «удлиненный запах» травинки, «округленный запах» гальки и т. д., а термиты, быть может, ощущают «выгнутый запах» арки. Я не склонен принять эту точку зрения. Слишком велика теснота, в которой работают термиты среди массы своих соплеменников; они, должно быть, насквозь пропитаны специфическим «запахом термитов». Как же им в таких условиях различать еще какие-то дифференцированные запахи? Видимо, понадобится еще немало опытов, прежде чем этот вопрос будет решен окончательно.

Как бы то ни было, Грассе считает, что сама работа подстегивает работающего, Она обладает стигмергическими свойствами (от двух греческих слов, означающих «побуждаю к труду»); даже при очень быстрой смене рабочих воздвигаемая ими постройка своими размерами и формой, в которую она облекается, сама собой регулирует работу. Но все же кое-какие трудности остаются. Если, например, в данном участке вообще нет никакой постройки, то рабочий не успокаивается; он отправляется на поиски работы. Грассе наблюдал две стройки, значительно удаленные одна от другой и соединенные туннелем; прямолинейность туннеля отчетливо свидетельствовала о том, что он действительно связывал эти участки. С другой стороны, Грассе, наблюдая термитники Убанги, установил, что строительным материалом для них служит глина определенного сорта, месторождение которой находится на 12 метров ниже гнезда. Значит, термитам приходилось проделывать туда и обратно очень долгий и сложный путь. Безусловно, они при этом проходят мимо многих строящихся гнезд, но не выказывают к ним никакого интереса. Они, следовательно, не пребывают в пассивном ожидании возбудителей. Нет, они ищут их активно, они стремятся к одной вполне определенной деятельности. Таково, впрочем, свойство всех живых организмов: не просто реагировать на раздражители, а «искать» их. Возводимое сооружение, бесспорно, действует на рабочего как некий возбудитель; однако рабочий сам способен направляться к работе, требующей выполнения.

Как расценивать теорию стигмергии? Сейчас это, может быть, и затруднительно, так как мы не располагаем еще достаточными данными. Думаю, что при всех условиях следует принять предложенную Грассе схему первых фаз строительства. Эта схема подсказывает некоторые эксперименты: например, можно в «фазе несогласованной работы» произвольно определять зону будущего строительства, прилепляя в намеченном месте друг на друга три-четыре земляных шарика.

Но в естественных науках приходится сталкиваться с ограниченностью почти любой теории. Сначала, как я уже говорил, кажется, что она полностью подтверждается. Между тем теория Грассе может объяснить только строение гнезд, имеющих губчатую структуру. Однако такой структурой гнездо термитов обладает лишь в отдельных своих частях, и сам Грассе, долго изучавший в Африке термитов, описал очень сложно устроенное гнездо Bellicositermes (рис. 33) с огромными странными столбами у основания; можно подумать, что они обточены на станке.

Рис. 33. Термитник вида Bellicositermes паtalensis.

_{Видна царская камера, обведенная черной краской, посредине — разбросаны камеры меньшего размера с грибными садами; внизу — конические столбы, на которых держится все гнездо (по Гpacce).}

Каждый из этих столбов по своим относительным размерам равен пирамиде Хеопса. Они ничего не поддерживают, так как нижний конец их даже не соприкасается с землей. Царская камера[24] также отличается по устройству от остального гнезда (рис. 34). Наконец, и наружное покрытие термитника обладает совершенно особой структурой. Выходит, термиты, сооружая гнездо, действуют по-разному, в зависимости от того, в какой части его они ведут строительство. Но действительно ли дело здесь в изменении реакции? Или, может быть, просто работа ведется разными группами строителей с различными нормами реагирования? В этом случае работа в процессе ее выполнения должна воздействовать на них неодинаковым образом.

Рис. 34. Опыт по восстановлению царской камеры.

_{Царица термитов (справа), положенная в сосуд вместе с несколькими рабочими термитами и небольшим количеством строительного материала, вскоре оказывается окруженной столбами (кружки), которые вскоре образуют сплошную стену, а затем — свод (по Грассе).}

Даже по отношению к гнездам, имеющим однородную структуру во всех своих частях, скажем, к пчелиным гнездам, теория стигмергии, как показали некоторые наблюдения, полностью приложима лишь на первой фазе строительства. Пчелы, например, способны восстанавливать нарушенную параллельность сотов, но только наращивая края ячеек, но и перемещая дно, если оно оказалось слишком близко к соседним сотам. Но разве можно приложить теорию стигмергии к действиям скульптора, который создает статую из каменной глыбы, удаляя лишний материал? А ведь характер действий пчел именно таков, как это было остроумно показано Даршеном. Действительно, если в маленьком улье, где пульс строительства не слишком напряжен, прилепить к потолку кусочки вощины самой различной формы, то можно убедиться, что все они окажутся как бы обрезанными по краям, причем некоторые из них вскоре бывают обработаны в форме эллипсоида, дающего начало первому соту; с этого всегда начинают строительницы свою работу. Это то же, что сделал бы термит, если бы, оказавшись перед комом земли, принялся отбрасывать (а не добавлять) землю до тех пор, пока у него не получился бы столб.

Подобные примеры заставляют думать, что даже теория стигмергии не спасает нас от гипотезы, предполагающей наличие какого-то предварительного плана, которому подчинены действия строителей. Но может быть, теория взаимосвязи здесь все же больше по-» дойдет?..

Глава 3. Миграции

До сих пор мы разбирали у животных примеры очень сложно устроенной общественной жизни, отраженной в весьма тонких приспособительных механизмах. Существуют, однако, и другие явления, также социальные по своему характеру, которые скорее можно назвать, если угодно, предсоциальными. К явлениям такого порядка относится сильное взаимодействие особей в сочетании с почти автоматическим воспроизведением всеми животными стада движений и поступков нескольких индивидов; сюда же можно отнести взаимопритяжение особей. Но дальше, по-видимому, начинается полная неразбериха. Вспомните хотя бы, как часто бессмысленное повторение какого-то действия приводит к абсурдной, нелепой смерти, к поголовной гибели животных. Самым ярким примером такого массового исступления могут служить стаи саранчи, о которых я расскажу несколько подробнее.

Медленно плыл грузовик, в полудремоте покачивались сидевшие рядом арабы, да и у меня смыкались веки — было только четыре часа утра. Но на востоке небо уже розовело. Мы зябко поеживались, и я завидовал тем, кто мог с головой уйти в капюшон своей джеллабы[25]. Прохладны ранние утренние часы под Марракешем, в поросшей зизифусом[26] степи Шишава.

Мы свернули с дороги и долго ехали по двум параллельным колеям. И как только удерживался на них этот грузовик! Наконец наступает рассвет. Но что это? Вот уж не думал, что бывают красные зизифусы. «Джерад, — обращается ко мне один из моих спутников — берберов и вытягивает палец, — саранча!» Я, конечно, слышал о ней, но не представлял себе, что все выглядит именно так. Насколько можно было охватить взглядом — позже мы узнали, что там было сто квадратных километров, — растения сгибались под тяжестью крупной, величиной с человеческий палец, пустынной саранчи (Schistocerca gregaria). Это были взрослые насекомые, темно-красные, оцепеневшие от ночной прохлады… Предприимчивые парни уже набивают мешки саранчой. Сегодня же вечером, наскоро отварив добычу, они продадут ее на площади Джма-аль-Фпа. Арабы лакомятся саранчой, как мы — креветками; однако на вкус европейца это блюдо не отличается особой привлекательностью, напоминая запахом уху из тухлой рыбы. Я ошеломлен. Подумать только, я начал с диссертации о саранче, слышал сотни рассказов о ее миграциях, но никогда еще не видел, как это происходит в действительности! Насекомые почти неподвижны, за исключением тех, на которых падают прямые лучи солнца. Их можно брать в руки и спокойно разглядывать, а они смотрят на вас, быть может, не видя, своими большими глазами в коричнево-красных бороздках и лишь едва шевелят лапками. Арабы целыми лопатами начинают разбрасывать яд, а солнце поднимается все выше. Саранча медленно спускается с кустов, начинает ползти. Теперь при попытках ее поймать она подпрыгивает и взлетает. Скоро девять, становится жарко. Уже невозможно идти, не прикрывая лицо согнутой в локте рукой. Не укусов приходится опасаться — саранча совсем не агрессивна, но когда насекомое в два-три грамма весом с лету садится на физиономию, вряд ли это может доставить удовольствие.

Внезапно нас закрывает огромная тень; на горизонте встает красная туча — это миллиардами улетает саранча. Оказывается, то, что я считал плодом свойственной южанам любви к преувеличениям, — чистая правда: туча на самом деле закрывает солнце. Ослепленные, оглушенные, растерянные, мы ищем укрытия в кузове машины. Но проходит десять минут, и воцаряется тишина; лишь кое-где видны отдельные насекомые, больные или искалеченные, а коричнево-красная туча плывет в небесной синеве, летит прямо на Марракеш…

Никому пока не удалось объяснить, почему саранча избирает то или иное направление, почему прилетает, почему улетает. Первая предложенная гипотеза была, естественно, самой простой: саранча (и вообще все мигрирующие животные) снимается с места, отправляясь на поиски корма. Но это абсолютно неверно — как в отношении саранчи, так и в отношении всех других мигрирующих животных. Напротив, саранча может сняться с совсем еще не использованного тучного пастбища и унестись в пустыню на верную гибель или сотнями миллиардов ринуться в морскую пучину. Так случилось неподалеку от Рабата, где приливом вынесло на пляж такие огромные массы разлагающейся саранчи, что все население по крайней мере на неделю было лишено возможности купаться в море. И это отнюдь не единственный пример коллективного самоистребления, оно наблюдается и у других мигрирующих животных.

Несколько лет спустя, находясь на Корсике, я еще раз стал свидетелем миграции саранчи. На сей раз мне встретился более мелкий вид — Dociostaurus marocanus. Масштабы явления не так грандиозны, да и замкнувшееся вокруг меня кольцо состоит из еще бескрылых личинок. Но впечатление все же сильное: безостановочно, как равнодушные машины, движутся по направлению к Аяччо личинки всех возрастов. Завидев меня, по всей вероятности, еще издалека, они за моей спиной, метра за полтора от меня, сворачивают, а в одном-двух метрах впереди снова смыкаются в колонну. Впрочем, слово «колонна» выбрано не слишком удачно — скорее можно говорить о широком, не всюду одинаково плотно сомкнутом фронте. И здесь также, когда прохлада надвигающейся ночи дает наконец о себе знать, неутомимые путешественницы останавливаются. Они вскарабкиваются на кусты и застывают в неподвижности. Утреннее солнце будит их своими лучами, и они снова спускаются на землю, снова движутся точно в том же направлении, в каком шли накануне. Ничто не остановит их. Встретится на пути стена — они ее обойдут или перелезут. В дверь войдут только в том случае, если она открыта: как и все животные, они повинуются закону наименьшей затраты энергии и не расходуют сил понапрасну. Они бросаются в воду, заполняют своими телами рвы, тушат огненные заграждения, спешно зажженные на их пути, прокладывая дорогу по обугленным останкам своего авангарда. Цифры поражают: каждый экземпляр Schistocerca gregaria весит, как я уже говорил, два-три грамма, а туча покрывает иногда площадь в сто квадратных километров, если не больше, вес же всей массы насекомых, должно быть, превосходит 50 тысяч тонн. Я отлично понимаю, что они могут остановить паровоз: колеса будут буксовать в массе раздавленных тел. В окрестностях Сетифа саранча напала на окаймлявшие дорогу тополя; все листья были объедены, молодая кора обглодана, и деревья погибли под жгучим солнцем Константины. Вся истребительная операция длилась около десяти минут, а под тополями нога по щиколотку тонула в помете, оставленном саранчой.

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 в подсознании наблюдения, о которых даже не подозреваешь до тех пор, пока они, накопившись, внезапно не заставят вас по-новому взглянуть на проблему? Почему перед исследователем мир иногда предстает вдруг в совершенно новом свете и почему он так непроницаем в другие моменты, хотя, в сущности, все необходимое для решения задачи уже в руках, а между тем решение приходит лишь десятью-двадцатью годами позже?

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 форму, и наоборот. Это имеет колоссальное значение для успешной борьбы с саранчой, так как позволит ставить точные прогнозы относительно будущего ее популяций.

[23] Август Форель — известный швейцарский врач и натуралист, автор ряда крупных работ по биологии муравьев. — Прим. ред.

[24] Так называется камера, в которой находятся кладущая яйца самка и самец термитов. — Прим. ред.

[25] Верхняя одежда арабов в северной Африке. — Прим. ред.

[26] Растение из семейства крушинных. — Прим. ред.