От пчелы до гориллы » Еще о строительстве

Итак, возможно (хотя в данном случае это с трудом поддается анализу), что муравьи действуют кооперирование, поддерживая в чистоте сложенный из веточек купол своего жилья. Постоянно ли они заботятся об этом? Да, несомненно, и они не ограничиваются только удалением сора. Все это еще более необыкновенно. Вы можете легко проделать такой занятный опыт: очень осторожно приподнимите щипчиками несколько веточек, лежащих на куполе (постарайтесь только не разозлить муравьев, чувствительных к малейшему сотрясению), и сложите из них на поверхности купола несколько букв. Ждать придется совсем недолго: уже через час ваши буквы будут почти на три четверти разобраны. Вы можете возразить, что это, вероятно, следствие волнения, вызванного перемещением веточек. Убедиться в противном вам поможет другой опыт: достаточно издали рассмотреть в подзорную трубу какую-нибудь определенную зону муравейника и хорошенько заметить положение основных веточек и образуемый ими узор. Но я забыл, впрочем, что мы с вами в лесной глуши, где никакой подзорной трубы не найти. Ну что же: воткнем в землю палочку, прикрепим к ней свернутый в трубку и связанный травинкой кусок березовой коры — этого достаточно. Теперь мы не прикоснемся к муравейнику и будем наблюдать его через березовый цилиндрик.

Мы убедимся, что все веточки шевелятся; медленно (иногда приходится ждать целые сутки), но верно, все они понемногу смещаются. Клофт, который усомнился в существовании этого явления, проверил его, поставив очень занимательный опыт. Он щедро окропил краской поверхность купола. Возмущенные муравьи покрыли закрашенные веточки новыми. Пока не произошло ничего удивительного. Такова, как мы увидим дальше, их обычная реакция на любой посторонний предмет на куполе. Проходят без перемен недели две-три. Затем окрашенные веточки вновь появляются на поверхности, а спустя какое-то время опять исчезают. Возможно, такое беспрерывное перебирание веточек, такой “циклоз” и лежит в основе одного замечательного факта: веточки на куполе муравейника никогда не плесневеют, хотя нередко бывают очень сырыми; но, как только муравьи покидают муравейник, появляется плесень. А может быть, в муравейнике есть еще и противогрибковые вещества, а также другие антибиотики? Об этом говорили, но не знаю, доказано ли это с такой же достоверностью, как наличие подобных веществ в улье. Во всяком случае, после работ Павана можно не сомневаться, что одним мощным антибиотиком муравьи располагают.

Деятельность муравьев по поддержанию чистоты можно подвергать испытанию различными способами. Особенно они ненавидят спички. Я, конечно, хорошо знаю, как опасна возня со спичками в лесу, но спички французского производства загораются с таким трудом, что риска почти нет. Можно, скажем, воткнуть спички в купол муравейника, расположив их концентрическими кругами, что позволит оценить степень активности муравьев; для этого нужно отмечать, какие спички будут удалены первыми, а какие — последними. Муравьи без труда выдергивают спички, иногда уносят их на некоторое расстояние; кажется, они начинают с тех, которые ближе к вершине купола. Там, должно быть, находится зона чувствительности, подобная верхушке сота у пчел (рис:17). Опыт становится еще интереснее, если бросить на самую верхушку купола горсть конфетти. Все цветные кружочки будут вынесены за пределы муравейника по каким-то избранным маршрутам, а это доказывает, что поверхность купола, такая однородная с виду, для муравьев совсем не однородна.

Рис. 17. Перестройка муравейника: на трех разных гнездах обнажен центральный пень. 1 — участок, покрытый веточками; 2 — подметенная и выстланная бумагой круговая дорожка; 3 — участки круговой дорожки, на которые муравьи нанесли веточки (по Шовену).

До сих пор все было довольно просто, но пойдем дальше. Муравьи легко справляются со спичками, а вот как они поступят с огромными “столбами” (величиной с карандаш), всаженными в самую толщу муравейника? То, что я тут увидел, мне до сих пор еще непонятно. Я вставил в купол веточки, образовав из них вокруг вершины венчик, и стал ждать. Сначала — ничего определенного. Муравьи, которые терпеть не могут подобных вещей, в сильнейшем возбуждении подрывают основания веточек. Однако веточки, посаженные слишком глубоко, не поддаются. На следующей неделе держатся всего одна-две веточки, остальные повалены, а некоторые даже лежат внизу. Что же произошло? Случайный ли это результат систематических перестроек купола? Или можно предположить, что палочка в конце концов накренилась на одну сторону, так как муравьи подрывают купол преимущественно у основания накренившейся палочки. Это и должно было привести к устранению палочки, к ее падению с муравейника. Но тут можно лишь строить предположения; я не решаюсь говорить о возможности более сложного психического процесса, приводящего к решению задачи, с которой рабочие муравьи до сих пор никогда не встречались.

А что происходит, если предмет чересчур велик, так что его никак не сдвинуть с места? Ну, скажем, если это лист каштана, положенный коварным наблюдателем на самую верхушку муравейника, да вдобавок еще надежно приколотый к куполу воткнутым в середину колышком? Перед нами откроется возможность наблюдать настоящую одержимость муравьев и увидеть ее совершенно невероятные последствия: муравьи покрывают веточками все, что они не могут сдвинуть с места, и лист очень скоро оказывается включенным в муравейник. Заметим, что любой полый предмет особенно возбуждает их, поэтому большая пустая жестянка от консервов через несколько дней оказывается заполненной веточками Я для забавы поставил на муравейник несколько больших концентрических картонных цилиндров высотой сантиметров в пятнадцать. Муравьи один за другим заполнили их до самых краев веточками — настоящий вавилонский зиккурат [Ступенчатая многоярусная башня, сужающаяся кверху: сооружалась при храмах в древнем Вавилоне и Ассирии — Прим. ред.] в миниатюре. Кто откроет причины столь странного поведения?

Во всяком случае, это поведение помогает понять технику сооружения купола. Сама постановка вопроса о технике может показаться преувеличением, когда речь идет о груде мелких веточек; невольно представляешь себе, что строительство шло так, как его осуществлял бы человек, высыпавший на землю корзину мелких веточек. Разумеется, при этом сам собой образуется правильный конус. Но муравьи приносят по одной каждую веточку; они не бросают ее, а укладывают рядом с другими. Каким же образом кровля муравейника приобретает форму правильного конуса, а не принимает какие-то иные, более или менее неправильные очертания? Для того чтобы понять, как же идет строительство, приходится прибегнуть к самой жестокой мере. Сметем начисто все веточки и оголим старый сгнивший пень (именно вокруг таких пней муравьи обычно и возводят свои сооружения). И вот, едва уляжется суматоха, отважные труженики принимаются за работу. Они вновь укладывают веточки на пень, начиная обычно с северо-западной стороны. Конечно, дело не в том, что они распознают страны света; вероятно, все объясняется тем, что в нашем климате с этой стороны влажность всегда выше и пень поэтому здесь подгнивает скорее. Вырастающая здесь куча веточек, по-видимому, становится для муравьев стимулом, повышающим их строительную активность (см. на стр. 158 теорию стигмергии Грассе). Купол растет в высоту все быстрее. Одновременно зона роста расширяется, так что в конце концов купол смыкается вокруг пня. В этот момент, так как гнездо по краям росло быстрее, в середине неизбежно обнаруживается полость. Пустота, — обнаруживают муравьи, — какой ужас! И, покорные своей мании, они тотчас заполняют ее.

Рис. 18. А и В — выравнивание ямки и сглаживание двух вершинок (палочки, врытые по три в каждую вершинку, после совместных усилий муравьев выступают уже наполовину) (Б). В и заделывание ямки, начинающееся снизу (в разрезе). Далее приведены в виде схемы различные гиды переделок купола; 1, 2 и 3 — три фазы заравнивания с помощью веточек трех возвышений, находящихся по краям муравейника; 4 и 5 — такая же операция с одним возвышением; 6 и 7 — необычный способ соединения трех возвышений через центр; 8 — скопление веточек в форме полумесяца было перенесено в направлении, указанном стрелкой, в положение, показанное на 9; 10 — постройка скопления на прежнем месте (его полулунная форма при этом в общих чертах восстанавливается) и уничтожение перемещенного (по Шовену).

Рис. 19. Предметы разной формы, которые кладут на муравейник  Formica rufa для наблюдения реакции муравьев. 1 — маленькая крестовина с короткими концами; 2 — крестовина, в которой центр оставлен свободным; 3 — пластинки, расположенные тангенциально; 4 — параллельно распложенные пластинки; 5 — кольцо с “дверцей” ; 6 — концентрические кольца; 7 — полые цилиндры, поставленные рядом на купол; 8 — пластинки, образующие острый угол с поверхностью купола; 9 — дисковидное кольцо, опоясывающее купол (по Шовену).

Но мы еще не рассказали о структуре муравейника; казалось бы, вершина его должна быть плоской. Однако муравейник имеет остроконечный купол правильной формы. Эта правильность объясняется отвращением, которое питают муравьи ко всему, что имеет вогнутую форму. Если, например, спять горсть веточек со склона купола, то останется ямка величиной с кулак. Муравьев немедленно охватывает сильнейшее возбуждение. Они десятками бросаются к впадине, которая очень быстро оказывается заделанной. Правда, это довольно грубое воздействие: ведь муравейник, что бы не говорили поверхностные наблюдатели, имеет определенную структуру — на периферии веточки мельче, и уложены они плотнее, для защиты от дождя; в центре — более крупные веточки, уложенные более рыхло, чтобы муравьям было легче продвигаться среди них. Беря горсть веточек со склона купола, мы снимаем при этом верхний слой и обнажаем более глубокий, не подлежащий действию наружного воздуха. Да, это, конечно, слишком грубый прием. Попробуем лучше осторожно вдавить кулак в купол (который довольно легко подается); надавливать нужно не очень сильно, чтобы не слишком серьезно нарушить порядок в гнезде. Получится едва заметная вмятина. Ее дно следует точно отметить, использовав для этой цели раздвоенную ветку: воткнем ее одним концом в землю возле гнезда, так чтобы другой конец развилка входил в гнездо точно на уровне дна вмятины. Через несколько часов мы убедимся, что форма купола восстановлена и кончик ветки не виден.

Но тогда встает еще один вопрос. Для того чтобы заметить столь незначительные неровности, муравьи должны обладать очень тонкой чувствительностью. Какова же природа этой чувствительности? Это совершенно неизвестно, но я склонен думать, что неровности поверхности действуют скорее на чувство равновесия, чем на зрение. Добавим, что муравьи гораздо быстрее справляются с холмиками, специально сделанными на куполе, чем с вмятинами.

Остается обсудить еще вопрос о куполе. Почему кровля гнезда представляет собой купол, а не какую-нибудь более или менее гладкую ровную поверхность? Пытаясь понять это, я несколько часов продежурил у муравейника, следя за 155 мечеными муравьями, которые подтаскивали веточки к гнезду. Куда они направляются? Трудно описать прихотливые извивы их путей на куполе (рис:20). Одни сбрасывают свою ношу почти сразу, другие, прежде чем решатся на это, минут двадцать блуждают во всех направлениях. Можно, однако, утверждать, что примерно 50 процентов веточек попадает на верхушку купола или прилежащие районы, а 50 процентов — на периферию. Верхушка гораздо уже основания, и благодаря тому, что на самый верх в центре попадает относительно большее количество строительного материала, купол приобретает характерную коническую форму.

Рис. 20. Индивидуальные маршруты муравьев, взбирающихся на купол и несущих веточки (1 — 15). Пунктиром показаны пути переноски особенно тяжелых веточек (по Шовену).

Рис. 21. Продолжение рисунка 20 (1 — 7). На 8 и 9 дано схематическое представление моих гипотез относительно механизма строительства купола. Когда на муравейник кладут крестовину с длинными концами, то наиболее активные муравьи оказываются, по моим первоначальным предположениям, запертыми в одном из квадрантов и практически не могут выйти из него (S)\ это и может объяснить, почему так много веточек скапливается в одном из секторов. Вторая гипотеза более правдоподобна (в): муравьям. должно быть, не обязательно скапливаться в одном квадранте, но строительные материалы подносятся с разных сторон неравномерно; пунктиром показано направление наиболее обильного притока материалов, а так как перегородки затрудняют равномерное их распределение по всей вершине купола, то это сказывается в неровности окончательной поверхности (по Шовену).

Рис. 22. На этом рисунке подытожены опыты с планками, положенными на купол муравейника  Formica rufa (1 — 11). Крест из жирных линий показывает расположение стран света, крест ив тонких линий — расположение перегородок на верхушке купола, Маленькими крестиками обозначены различия в активности муравьев, неодинаковой в разных секторах. Дуги, связывающие планки креста, показывают степень строительной активности, чем она выше на участке между двумя планками, тем больше на чертеже дуговых линий. Окружность или полукруг отражает степень затененности муравейника; многие муравейники затенены со всех сторон. На схеме 4, 7 и 8 изображены также дуги со стрелками на концах; ими обозначено быстрое обходное движение муравьев, иногда наблюдающееся после установки перегородок на куполе (по Шовену).

Очень простые, но потребовавшие длительного обдумывания опыты приближают нас к разгадке. Немало еще перед нами явлений, реальное содержание которых остается непонятым. Если, например, положить на вершину гнезда крестовину из четырех планок, то на ней вырастет куча веточек и всегда она будет выше на одном из квадрантов (рис:21, рис:22). Если снять крестовину, а потом опять положить ее, то предпочтение может быть отдано совсем другому квадранту. Почему же, черт возьми, они не покрывают своими веточками равномерно все четыре квадранта? С другой стороны, если воткнуть те же четыре планки в купол неподалеку от вершины, то округлый контур вершины сохранится... Итак, гнездо лесных муравьев таит в себе еще не одну научную проблему.

Мы не можем расстаться с нашими маленькими строителями, не отметив поистине огромного аппетита этих обжор. Немцы, особенно терпеливые наблюдатели, час за часом подсчитывали всех насекомых, которых муравьи-фуражиры приносят в муравейник: получалось около одного килограмма в день. Но рыжие муравьи в основном занимаются тем, что добывают медвяную росу — сладкие выделения тли; муравейник потребляет ежегодно около ста килограммов медвяной росы. Эти цифры очень велики, но ведь очень велико и население крупных гнезд — больше трех-четырех миллионов муравьев в муравейнике.

Рис. 23. Два рабочих муравья обмениваются пищей: слева — проситель (по Берлезе).

С недавних пор начали использовать охотничий инстинкт, которому повинуются паши муравьи. Гёсвальд (ФРГ) и Паван (Италия) заметили, что, когда в лесу достаточно муравейников, вредители, уничтожающие растительность, держатся от них на почтительном расстоянии. Тогда начали подселять муравьев в те леса, где их было мало. В результате завязалась оживленная торговля муравьями между Австрией и Италией; Австрия поставляет Италии муравейники целыми грузовиками.

Рис. 24. Муравейник  Formica rufa. Масштаб в сантиметрах. Точками обозначен сложенный из более мелких материалов поверхностный слой купола; горизонтальными черточками — центральная его часть, состоящая из более крупного материала; черное пятно в центре — гнилой пень; вертикальные черточки — перегнивший материал в подземной части гнезда (по Ренье).

Рис. 17. Перестройка муравейника: на трех разных гнездах обнажен центральный пень. 1 — участок, покрытый веточками; 2 — подметенная и выстланная бумагой круговая дорожка; 3 — участки круговой дорожки, на которые муравьи нанесли веточки (по Шовену).

Рис. 18. А и В — выравнивание ямки и сглаживание двух вершинок (палочки, врытые по три в каждую вершинку, после совместных усилий муравьев выступают уже наполовину) (Б). В и заделывание ямки, начинающееся снизу (в разрезе). Далее приведены в виде схемы различные гиды переделок купола; 1, 2 и 3 — три фазы заравнивания с помощью веточек трех возвышений, находящихся по краям муравейника; 4 и 5 — такая же операция с одним возвышением; 6 и 7 — необычный способ соединения трех возвышений через центр; 8 — скопление веточек в форме полумесяца было перенесено в направлении, указанном стрелкой, в положение, показанное на 9; 10 — постройка скопления на прежнем месте (его полулунная форма при этом в общих чертах восстанавливается) и уничтожение перемещенного (по Шовену).

Рис. 19. Предметы разной формы, которые кладут на муравейник  Formica rufa для наблюдения реакции муравьев. 1 — маленькая крестовина с короткими концами; 2 — крестовина, в которой центр оставлен свободным; 3 — пластинки, расположенные тангенциально; 4 — параллельно распложенные пластинки; 5 — кольцо с “дверцей” ; 6 — концентрические кольца; 7 — полые цилиндры, поставленные рядом на купол; 8 — пластинки, образующие острый угол с поверхностью купола; 9 — дисковидное кольцо, опоясывающее купол (по Шовену).

Рис. 20. Индивидуальные маршруты муравьев, взбирающихся на купол и несущих веточки (1 — 15). Пунктиром показаны пути переноски особенно тяжелых веточек (по Шовену).

Рис. 21. Продолжение рисунка 20 (1 — 7). На 8 и 9 дано схематическое представление моих гипотез относительно механизма строительства купола. Когда на муравейник кладут крестовину с длинными концами, то наиболее активные муравьи оказываются, по моим первоначальным предположениям, запертыми в одном из квадрантов и практически не могут выйти из него (S)\ это и может объяснить, почему так много веточек скапливается в одном из секторов. Вторая гипотеза более правдоподобна (в): муравьям. должно быть, не обязательно скапливаться в одном квадранте, но строительные материалы подносятся с разных сторон неравномерно; пунктиром показано направление наиболее обильного притока материалов, а так как перегородки затрудняют равномерное их распределение по всей вершине купола, то это сказывается в неровности окончательной поверхности (по Шовену).

Рис. 22. На этом рисунке подытожены опыты с планками, положенными на купол муравейника  Formica rufa (1 — 11). Крест из жирных линий показывает расположение стран света, крест ив тонких линий — расположение перегородок на верхушке купола, Маленькими крестиками обозначены различия в активности муравьев, неодинаковой в разных секторах. Дуги, связывающие планки креста, показывают степень строительной активности, чем она выше на участке между двумя планками, тем больше на чертеже дуговых линий. Окружность или полукруг отражает степень затененности муравейника; многие муравейники затенены со всех сторон. На схеме 4, 7 и 8 изображены также дуги со стрелками на концах; ими обозначено быстрое обходное движение муравьев, иногда наблюдающееся после установки перегородок на куполе (по Шовену).

Рис. 23. Два рабочих муравья обмениваются пищей: слева — проситель (по Берлезе).

Рис. 24. Муравейник  Formica rufa. Масштаб в сантиметрах. Точками обозначен сложенный из более мелких материалов поверхностный слой купола; горизонтальными черточками — центральная его часть, состоящая из более крупного материала; черное пятно в центре — гнилой пень; вертикальные черточки — перегнивший материал в подземной части гнезда (по Ренье).

Formica rufa Linnaeus, 1761 — рыжий лесной муравей