Планета муравьёв: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Мое путешествие до лагеря исследователей получилось легким и быстрым. Давно ушла в прошлое романтика тех времен, когда натуралистам, чтобы добраться до объектов своих исследований, нужно было неделями плыть на парусном корабле, а затем пробираться пешком через джунгли в сопровождении туземцев-носильщиков и вооруженных охранников, прорубающих путь в зарослях своими грозными мачете на фоне раздающегося вдали зловещего барабанного боя. Теперь весь путь от Бостона до Манауса, столицы штата Амазонас, занял всего сутки. Я вылетел из Бостона на рассвете, пересел в Майами на другой рейс, и наш самолет, сделав короткую посадку для дозаправки в Санто-Доминго, незадолго до полуночи приземлился в Манаусе. Переночевав в гостинице, рано утром я выехал из города на автомобиле и уже через час прибыл на полевую биостанцию.

Но меня жгло нетерпение. Поэтому, проснувшись на рассвете, я вышел из гостиницы и пошел в ближайший городской парк, чтобы познакомиться с местными обитателями. Первыми я увидел тех, кого, собственно, и ожидал увидеть: красновато-коричневых муравьев среднего размера. Некоторые рыскали в одиночку, другие бежали цепочкой, таща свежесрезанные кусочки листьев. Эти муравьи известны во всем мире как листорезы или грибоводы; в Бразилии их называют саува; в Парагвае – исау; в Гайане – куши; в Коста-Рике – зампопо; в Никарагуа и Белизе – ви-ви; в Мексике – куаталата; на Кубе – бибиагуа; а в Техасе и Луизиане, на самой северной границе их ареала, – городскими или зонтичными муравьями. Листорезы – одни из самых ярких представителей фауны насекомых в теплых умеренных и тропических широтах Западного полушария.

Встретив этих муравьев в городском парке Манауса, я тихо поздоровался с ними: «Приветствую вас, мои маленькие друзья».

Систематики объединяют все виды листорезов, проживающих в Манаусе и остальных местах, в формальную трибу Attini, относительно большую группу, которая насчитывает более 100 видов и распространена на обширной территории от Аргентины до Луизианы. Большинство аттинов принадлежат к родам Atta и Acromyrmex.

Муравьи Atta и Acromyrmex – одни из немногих животных, способных к сельскохозяйственной деятельности: они занимаются выращиванием грибов, используя для этого субстрат из пережеванных свежих листьев. Из этой способности проистекает еще одна: строительство гигантских муравьиных городов. Представители трибы Attini процветают почти повсюду, потому что необходимый им для жизни ресурс – свежая растительность – почти неисчерпаем.

У этих самых удивительных из муравьев-садоводов в процессе эволюции развился тесный симбиоз с определенными видами грибов, которые, в свою очередь, процветают только благодаря заботе своих хозяев. Не испытывая недостатка в пространстве для рытья гнезд и в зеленых листьях для культивирования грибных культур, листорезы являются одними из доминирующих насекомых на всей территории своего распространения.

Но как аттины совершили такой гигантский скачок от прямого потребления до выращивания продовольственных культур и почему этого не сделали другие виды животных по всему миру?

Наиболее вероятное объяснение кроется в значительной сложности используемой аттинами технологии. Процесс превращения свежего растительного материала в съедобные грибы осуществляется благодаря отлаженной системе сотрудничества нескольких специализированных каст. Эти касты различаются между собой как анатомически, по размеру и аллометрии (неравномерному относительному росту разных частей тела), так и по инстинктивному поведению, связанному с их реакциями и выполняемыми функциями.

Именно аллометрия играет ключевую роль в формировании кастовой системы, лежащей в основе социальной организации всех муравьиных обществ, а также определяет социальное поведение муравьев. Ее принцип прост: чем крупнее муравей, тем больше разница в относительных размерах его частей тела. Как правило, у муравьев при увеличении размеров груди и брюшка размеры головы увеличиваются в еще большей степени непропорционально относительно них.

Самая мелкая каста в семье листорезов называется минорами или минимами. Это особи небольшого размера с типичными для большинства муравьев пропорциями частей тела. На другом конце спектра находится каста суперсолдат с чудовищно огромными головами. Эти особи обычно сидят глубоко в гнезде, и их можно увидеть, только если раскопать муравейник. Я предположил, что суперсолдаты отвечают за защиту семьи от крупных хищников, таких как броненосцы, медведи и гигантские муравьеды. Как-то раз, остановившись на ферме на берегу реки Магдалены в Колумбии, окрестности которой были буквально усеяны семьями листорезов, я решил проверить одну гипотезу: что, если суперсолдаты запрограммированы реагировать на запах млекопитающих? Иначе как бы они отличали смертельно опасного врага от мелких злоумышленников, с которыми под силу справиться и обычным солдатам?

Я нашел большое гнездо с несколькими вентиляционными отверстиями по периферии, через которые свежий воздух попадает в нижнюю часть гнезда, где живут суперсолдаты. Лежа на животе, я набрал в легкие воздух и подул в эти отверстия. В течение пары минут оттуда выбежал маленький отряд суперсолдат. Впервые в жизни мне удалось увидеть этих грозных особей за пределами нетронутого гнезда.

У суперсолдат относительно крупные головы и острые массивные жвалы с мощными мышцами-замыкателями, занимающими бóльшую часть объемной головной капсулы. Этим аппаратом суперсолдаты могут прорезать хитиновую броню почти любого другого насекомого, кожу млекопитающих – и ваши походные ботинки.

Рабочие мелкого размера (миноры) проводят бóльшую часть времени внутри гнезда. Они служат няньками для незрелого расплода, а также работают садовниками на грибных плантациях, отвечая за выращивание основного или порой единственного корма для всей семьи. Большеголовые солдаты и суперсолдаты с еще более крупной головой не работают. Это профессиональные воины, готовые в любой момент атаковать муравьедов, фермеров и прочих врагов, которые осмеливаются вторгнуться в их гнездо.

Мелкие рабочие выполняют в семье как минимум еще одну важную функцию. Каста рабочих-листорезов промежуточного размера – средние рабочие – занимается строительством гнезда, сбором срезанных кусочков листьев и переработкой их в субстрат для грибов. Но когда они находятся вне гнезда, они подвергаются серьезной опасности со стороны мелких паразитических мух из семейства Phoridae. Эти крошечные проворные мушки садятся на спины муравьев и откладывают яйца на поверхность их тел. Вылупившиеся из яиц личинки проникают через хитиновый экзоскелет внутрь тела, постепенно съедают своего хозяина и превращаются во взрослых особей, которые начинают весь жизненный цикл заново. Рабочие среднего размера особенно уязвимы к атакам мух при транспортировке срезанных листьев в гнездо, поэтому мелкие рабочие служат в буквальном смысле слова их телохранителями: они едут на кусочках листьев и, когда фориды подлетают слишком близко к телу носильщика, отгоняют их, пиная задними ногами.

Листорезы-аттины сходны с людьми не только в способности к агрикультуре, но и в своей склонности создавать популяции с высокой плотностью. Их семьи достигают огромной численности, на самом деле одной из самых больших в мире общественных насекомых. При спаривании с самцом в ходе брачного лёта самка получает от 200 до 300 млн сперматозоидов. Она хранит их в своей сперматеке и расходует, один за другим, на протяжении 10–15 лет своей жизни. За это время она производит на свет от 150 до 200 млн рабочих, что всего вдвое меньше всего человеческого населения США. Примерно в середине этого цикла она начинает производить девственных самок и самцов, которые, достигая половой зрелости, отправляются создавать новые семьи.

Гигантские зрелые семьи листорезов строят гигантские гнезда, возможно, самые большие в мире природы. Одно типичное гнездо, построенное семьей Atta sexdens возрастом около шести лет, имело 1920 камер, из которых 238 были заняты муравьями и их грибными плантациями. Все они были связаны между собой сложной сетью галерей, ходов и камер. Вес рыхлой почвы, которая была вырыта и сложена на поверхности при раскопке гнезда, составил почти 40 т.

Разделение труда между членами семьи листорезов так четко выражено и настолько эффективно, что их семью с полным основанием можно назвать сверхорганизмом. Этот термин был впервые предложен великим мирмекологом Уильямом Мортоном Уилером в 1910 г. и с тех пор используется биологами. Чтобы выжить, семья, как и любая индивидуальная особь, должна состоять из связанных элементов, которые взаимодействуют и дополняют друг друга так же согласованно и эффективно, как органы в живом организме. Аналогия очевидна: солдаты, суперсолдаты и отгоняющие мух миноры – система защиты, самка – репродуктивный орган, другие мелкие рабочие, ухаживающие за грибными садами, – пищеварительная система, и, наконец, средние рабочие выполняют функцию мозга, рук, ног и сенсорной системы.

Одно из следствий такого единства, основанного на разделении функций, состоит в том, что в муравьином мире единицей эволюции является не только индивид, но и целая семья. Развиваясь, семья конкурирует с другими семьями того же вида, живущими рядом. Результатом этого становится естественный отбор на уровне семей. Аналогичный процесс происходит и на уровне индивидуальных членов семьи. Некоторые социальные признаки, такие как альтруизм и храбрость в бою, формируются «групповым отбором»; другими словами, борьба за выживание между семьями развивает у их членов инстинкты, побуждающие делать то, что лучше для группы. В то же время отбор на индивидуальном уровне ведет к развитию эгоистичного поведения, которое проявляется в том, что рабочие, самки и самцы конкурируют за пространство, еду и право на воспроизводство.

Муравьи-листорезы с их многомиллионными семьями, чудовищно плодовитыми и долгоживущими самками (в лаборатории Кэтлин Хортон одна самка листорезов прожила 13 лет), стахановским трудом рабочих и интенсивным грибоводством создают серьезные экономические проблемы для соседей-людей. Даже одна семья, перемещающая кубометры земли, может значительно сократить площадь пастбищ, за ночь лишить цитрусовое дерево всей листвы или сровнять с землей фермерский огород. И они делают это регулярно.

Яркий пример разделения труда среди муравьев-грибоводов. Средние рабочие несут свежесрезанные кусочки листьев, которые будут переработаны в субстрат для выращивания грибов. На листьях сидят мелкие рабочие – миноры, которые отгоняют паразитических мух от носильщиков.

(Фотография предоставлена Alex Wild Photography.)

Сбор кусочков растений и их последовательная переработка в субстрат для выращивания грибов.

(B. Hölldobler & E. O. Wilson, The Leafcutter Ants: Civilization by Instinct, 2011.)

Первые португальские поселенцы так охарактеризовали свое противостояние с мелкими шестиногими противниками: «Либо бразильцы покончат с муравьями, либо муравьи покончат с бразильцами». Они имели в виду не воинственных древесных Camponotus, которые обрушиваются на незваных гостей из своих висячих эпифитовых садов, кусая и поливая их муравьиной кислотой. И не моментально жалящих Pseudomyrmex, превращающих кусты в жгучую «крапиву». И не огненных муравьев Solenopsis, ставших настоящим бедствием в Соединенных Штатах и других странах. И даже не бродячих муравьев, легионы которых в тропических лесах выкашивают всю мелкую и относительно крупную живность на своем пути.

Они имели в виду муравьев-листорезов, саува, истребителей садов и посевов, вредителей пастбищ.

Впрочем, листорезы остались непобежденными, но и бразильцы не сдали позиций. Сегодня их противостояние зашло в тупик. Или, если хотите, пришло к гармоничному равновесию. В тропических лесах, саваннах и других природных местообитаниях муравьи-листорезы являются одними из лучших разрыхлителей почвы. Выполняя эту важнейшую функцию вкупе со своей традиционной ролью активных потребителей растительного сырья, они создают уникальные экосистемы и в целом способствуют увеличению биоразнообразия в своей естественной среде обитания.

Семьи муравьев-листорезов – это сверхорганизмы, процветающие в природных условиях. И хотя ужиться с ними нелегко, они являются источником жизни и чудом, не перестающим удивлять своих соседей по планете – людей.

26