Муравьи-амазонки
(Polyergus rufescens). Среди богатств моей лаборатории на пустыре первое место занимает муравейник знаменитого рыжего муравья – муравья-амазонки, имеющего рабов. Не способный воспитать свое потомство, отыскать пищу, даже взять ее, когда она находится рядом, этот муравей нуждается в том, чтобы его кормили и заботились о его семье и гнезде. Рыжие муравьи – воры куколок других муравьев. Они грабят соседние муравейники другого вида и уносят оттуда куколки. Выходящие из этих куколок рабочие муравьи становятся примерными работниками в чужом гнезде.
Воровство куколок из чужого гнезда для увеличения народонаселения своего муравейника не служит, по-видимому, выгоде только похитителей. Похищенные муравьи, поскольку их не убивают, не держат в заточении и не заставляют совершать ни одного противоестественного поступка, тоже извлекают из этого сожительства пользу. Муравьи-похитители, растаскивая чужие куколки по своим муравейникам, способствуют тем самым более широкому распространению похищенных муравьев.
Колония медовых муравьев (Myrmecocystes mexicanus)
"Вместе с куколками рабочих муравьев "грабители" приносят иногда и куколки, из которых выводятся матки. На новом месте продолжают они свою "плодородную" деятельность, увеличивая число "рабов" в колонии.
Эрих Васман нашел однажды в искусственном гнезде, в котором жили общим хозяйством кроваво-красные муравьи-"рабовладельцы" и их "рыжебородые" рабы (формика руфибарбис), самку рыжебородых муравьев, которой прежде здесь не было; затем заметил свежую кучку снесенных ею яиц по соседству с яйцами матки-хозяйки. Через несколько месяцев в гнезде были уже четыре бескрылые матки, которых муравьи вывели из яиц, отложенных двумя первыми "союзными" королевами. Их многочисленное, хотя и разномастное, потомство жило в мире и благополучии, и трудно было решить, кто в разноплеменной общине "раб", а кто "господин". Все – и "рабы" и "господа" – работали не покладая рук и в равной мере пользовались плодами общего труда.
Муравьи-амазонки – наиболее известные из "рабовладельцев". Они водятся у нас в степной и лесостепной полосе. Их саблевидные челюсти похожи не на зазубренные лопаточки, как у других муравьев, а на клинки. Это превосходное оружие. Но из-за тех же челюстей лишились амазонки многого: не могут они ни дома строить, ни личинок воспитывать, ни добывать провиант. Не способны даже сами себя накормить!
Кормят их чужеродные муравьи-помощники, которые живут в одном гнезде с амазонками; они же выполняют и все другие работы по дому. Амазонки превратились в касту воинов. На их попечении лежит лишь охрана гнезда и добыча новых работников. Здесь видим мы удивительный пример разделения труда между разными специализированными группами насекомых – кастами. Но принадлежат эти касты не к одной семье, как часто бывает у муравьев и термитов, а к разным видам, объединившимся в одну общину.
Поход амазонок за куколками "рабов" – интересное зрелище. Идут они колонной, словно строем. В длину эта походная колонна метра два, но может быть и десять метров. В ширину – сантиметров тридцать. Конечно, ряды не соблюдаются: одни муравьи слишком забегают вперед, другие отстают, некоторые вдруг поворачивают даже назад, но, описав полукруг, снова вливаются в колонну. Рыжие – очень быстрые муравьи... Но вот на пути им попалось гнездо бурого лесного муравья. Сейчас же передовые амазонки полезли во все входы в него. Ряды смешались. Амазонки забегали бешено: если весь поход они совершили, можно сказать, на второй скорости, то сейчас перешли на третью.
Те, что нырнули в гнездо, вынесли вскоре беленькие коконы.
Бурые муравьи бессильны оборонить свой дом; саблевидными челюстями амазонки прокалывают им головы, если хозяева пробуют оказать сопротивление".
Игорь Акимушкин
С наступлением июньской и июльской жары я часто вижу, как в послеобеденное время амазонки отправляются в свой разбойничий набег. Их колонна растягивается на пять-шесть метров. Если на пути нет ничего, заслуживающего внимания, ряды движутся в порядке, в строю. При малейших признаках чужого муравейника авангард останавливается. Ряды рассыпаются, муравьи бегут во все стороны. Вскоре разведчики обнаруживают ошибку, и колонна продолжает свой путь. Войско проходит садовые аллеи, исчезает в траве, снова показывается, перебирается через кучу сухих листьев и опять принимается искать. Они ищут, но – наудачу.
Наконец найдено гнездо черных муравьев. Амазонки врываются в подземные камеры, хватают куколок черных и уносят их. У дверей подземных жилищ, у входов в муравейник, разгорается борьба. Черные защищают свое добро, рыжие стараются его унести. Неравная борьба не затягивается: победа остается за рыжими. Амазонки спешат к своему жилищу, держа в челюстях добычу: кокон со скрытой в нем куколкой. Для читателя, не знакомого с повадками амазонок, их история очень интересна. Но, к сожалению, я должен оставить ее в стороне: она слишком отвлекла бы нас от главного – вопроса о возвращении к гнезду.
Расстояние, которое проходит воровское войско амазонок, различно. Оно зависит от того, много ли по соседству черных муравьев. Иной раз достаточно пройти десять-двадцать шагов, в других случаях приходится сделать сто и больше шагов. Однажды я видел, как экспедиция отправилась за пределы сада. Амазонки перебрались через ограду и отправились на хлебное поле. Дорога им безразлична: обнаженная земля или густая трава, куча сухих листьев, камни, кусты – колонна ничему не отдает предпочтения. Так – когда она отправляется на поиски добычи. Обратная дорога строго определена: муравьи возвращаются по своим следам, повторяя все извилины пройденного пути. Обремененные добычей, амазонки иной раз возвращаются к гнезду очень сложным путем, проложенным благодаря всяким случайностям охоты. Они идут там, где уже проходили, и такой маршрут обязателен: как бы муравьи ни были утомлены, какая бы опасность им ни угрожала, они не изменят направления.
Предположим, что амазонки только что перебрались через кучу сухих листьев. Для муравья этот путь полон гор и пропастей: то и дело они срываются с обрывов, многие выбиваются из сил, стараясь выбраться из глубины, карабкаются наверх по качающимся мостикам... Что за важность! При возвращении пойдут этой же дорогой. Пусть они обременены тяжелой ношей, их путь лежит через этот трудный лабиринт, и его не минуешь. Что нужно сделать, чтобы избежать такого труда? Немного отклониться от первоначального пути. Рядом, всего один шаг расстояния, – прекрасная дорога. Но нет: колонна упорно карабкается на ворох листьев.
Я однажды видел, как амазонки, отправляясь в набег, проходили по внутренней окраине бассейна с водой, в котором плавали поселенные там мною золотые рыбки. Дул сильный ветер, сметая десятки муравьев в воду. Рыбы всплыли на поверхность и хватали утопленников. Пока колонна прошла этот путь, муравьиное войско уменьшилось раз в десять. Я думал, что назад они пойдут другой дорогой, обойдут стороной роковой бассейн. Ничего подобного! Обремененная куколками "шайка" снова пошла опасным путем, и теперь рыбы получили двойную добычу: муравьев и куколок. Муравьиное войско снова понесло большие потери, но направление было сохранено.
Несомненно, что возвращение по старому пути вызвано трудностью найти свое жилье после дальней экспедиции. В таких случаях у насекомого нет выбора: нужно идти по уже пройденной дороге. Когда гусеницы походного шелкопряда выходят из гнезда и переползают на другую ветку, чтобы покормиться листьями, они выпускают шелковые нити. Вот самый простой способ наметить дорогу: шелковая тропинка приведет к дому.
Муравей-амазонка – перепончатокрылое насекомое, а поведение этих насекомых гораздо сложнее, чем гусениц бабочек. Однако его способы находить дорогу домой очень примитивны: он идет по уже пройденному пути. Не руководствуется ли он обонянием, различая по запаху свои следы? Многие думают так, ссылаясь на усики муравьев, все время находящиеся в движении. Я не придаю особого значения обонянию. Мои опыты показывают, что вряд ли амазонки руководствуются запахом.
"Дороги вокруг муравейника могут сохраняться годами. Известны случаи, когда система дорог вокруг муравейника (и это не у тропических листорезов Атта или Акромирмекс, а у муравьев в средних широтах, в том числе у лесных Формика) сохраняется и используется фуражирами в течение пяти – восьми – десяти и больше лет подряд. Не удивительно, что такие дороги бывают не просто "вытоптаны" лапками несчетного числа пробегающих здесь фуражиров, но и расчищены, выровнены, спрофилированы, а на отдельных участках иной раз даже тоннелированы.
Это говорит о том, что муравьям более поздних генераций достается в наследство от предшествовавших поколений уже сложившаяся сеть дорог, которую приходится только подновлять и поддерживать в порядке, а не строить сызнова. Да и приведение в порядок гнезда после зимовки тоже требует значительно меньше затрат живой силы семьи, чем новое строительство. Все это в конечном счете способствует повышению коэффициента полезной деятельности рабочих муравьев и, особенно, фуражиров из семей, обитающих в старых гнездах: каждый кубический дециметр гнезда, каждый погонный метр муравьиных дорог обходится старому муравейнику дешевле, а это высвобождает активность рабочих муравьев для рейдов фуражиров за добычей".
И. А. Халифман
Выслеживание муравьев, чтобы подстеречь выход амазонок из гнезда, отнимало у меня много времени. Я взял себе в помощники мою внучку Люси. Она присутствовала однажды при нападении амазонок на муравейник черных, видела бой и похищение куколок. Я рассказал Люси, что она должна делать и как важна порученная ей работа. Люси очень горда тем, что она, такая маленькая, работает для науки, и старается изо всех сил. В хорошую погоду она бегает по саду и следит за амазонками. Я вполне рассчитываю на нее: однажды она доказала мне свое усердие. И вот девочка стучит в дверь моего кабинета:
– Это я, Люси. Иди скорее: рыжие вошли в дом черных. Скорее иди!
– А ты хорошо помнишь, по какой дороге они шли?
– Да, я наметила.
– Наметила? Как?
– Я сделала, как мальчик-с-пальчик: набросала по дороге маленьких белых камешков.
Я бегу. Все было так, как рассказала моя шестилетняя помощница. Люси носила с собой запас белых камешков. Увидя, что колонна амазонок отправилась в поход, она пошла за ней, отмечая камешками пройденный путь. Теперь муравьи уже возвращаются. До гнезда им остается около сотни шагов, и я успею приготовиться к опыту.
Вооружившись большой щеткой, я заметаю след на пространстве в метр шириной. Пыль, по которой прошли муравьи, сметена, и поверхность дороги стала иной. Если на пыли оставался запах муравьев, то теперь его нет, и это собьет их с пути. Таким способом я перерезаю путь колонны в четырех местах. Муравьи подходят к первому перерыву. Их колебание сразу заметно. Некоторые идут назад, потом вперед, затем опять назад, другие разбегаются в стороны и словно пытаются обойти разметенное место. Авангард вначале сбился в кучу, теперь он расползается вширь на три-четыре метра. Все больше муравьев подходят к препятствию и в нерешительности ползают около него. Наконец несколько муравьев ползут по разметенному месту. Часть следует за ними, но большинство отправилось в обход.
На остальных перерывах – те же остановки, те же колебания. И все-таки они пройдены – напрямик или обходом. Несмотря на мои козни, амазонки вернулись домой по уже пройденному ими пути, намеченному белыми камешками.
Этот опыт как бы говорит в пользу обоняния. Четыре раза – на каждом перерыве – повторялись колебания. И все же муравьи пошли по старой дороге. Может быть, моя щетка работала недостаточно чисто и оставила на месте частички пахучей пыли? Муравьи, пошедшие в обход разметенного места, могли руководствоваться сметенной на край пылью: она-то уж пахла. Прежде чем высказаться за или против, нужно повторить опыт.
Несколько дней я обдумываю план нового опыта. И вот Люси снова выслеживает амазонок и вскоре сообщает мне об их выходе из гнезда. Камешки снова отмечают дорогу, на которой я выбираю место, удобное для моего опыта. Холщовая кишка, служащая для поливки сада, притащена к муравьиной дороге, кран открыт, и поток воды заливает путь. Вода пущена сильно, чтобы смыть с земли все, на чем мог остаться запах муравьев. С четверть часа залита дорога быстрым потоком шириной в большой шаг. Когда муравьи, возвращаясь из набега, приблизились, я уменьшил силу водяной струи и убавил глубину потока. Теперь водяная скатерть не превышает сил муравья. Вот препятствие, которое амазонки должны преодолеть, если им непременно нужно идти по старому пути.
Теперь муравьи колеблются дольше, и задние успевают догнать передовых. Все же амазонки решаются переправиться через поток. Крупные соринки, плавающие по воде, служат им мостами и плотами: одни перебираются по принесенным водой соломинкам, другие взбираются на сухие оливковые листочки. Самые ловкие быстро достигают противоположного берега. Среди этого беспорядка, суетни, поисков брода ни один не выпускает из челюстей своей добычи.
Короче говоря, поток был перейден по уже пройденному пути, по старому следу.
После этого опыта мне кажется очевидным, что запах здесь не играет никакой роли: ведь вода смыла с дороги все. Посмотрим теперь, что произойдет, если запах муравьиной кислоты заменить другим, более сильным. Я подстерегаю очередной поход амазонок и в одном месте их пути натираю почву несколькими горстями мяты, только что срезанной мною в саду. Листьями мяты я прикрываю дорогу позади надушенного места. Муравьи проходят по натертому мятой месту совершенно спокойно. Перед местом, прикрытым листьями, они несколько задерживаются, но потом проходят и по листьям.
После этих двух опытов, я думаю, нельзя посчитать обоняние руководителем муравьев, возвращающихся в гнездо. Другие доказательства окончательно убедят нас в этом.
Ничего не трогая, я разложил поперек пути большие газетные листы, придавив их камешками. Этот ковер совершенно изменил внешность пути, но ничего не отнял у него из того, что могло бы издавать запах. Перед газетными листами муравьи колебались еще больше, чем перед всеми иными препятствиями.
Гнездо муравьев
Они обследовали бумагу со всех сторон, пытались пройти вперед, отступали и очень не сразу отважились пойти по незнакомой дороге. Наконец бумажная преграда была пройдена. Но впереди муравьев ожидала новая хитрость: я усыпал дорогу тонким слоем песка. Песок желтый, а почва сероватая. Изменившаяся окраска пути сбивает с толку муравьев, и они снова колеблются. Но колебания эти были короче, чем перед бумагой. В конце концов они прошли и через это препятствие.
Листы бумаги и песок не могли уничтожить запаха. Судя по остановкам и колебаниям, находить здесь дорогу муравьям помогало не обоняние, а зрение. Ведь каждый раз, как я изменял внешний вид пути – при помощи щетки, воды, листьев, мяты, бумаги или песка, – возвращающаяся колонна останавливается, колеблется.
Конечно, зрение, но очень близорукое, для которого несколько песчинок изменяют горизонт. И тогда отряд, спешащий домой, останавливается, очутившись в незнакомой ему местности. Если препятствие наконец пройдено, то лишь потому, что некоторым муравьям удается сделать это. Остальные следуют по следам этих удальцов.
Зрения было бы недостаточно, если бы муравьи не обладали хорошей памятью на места. Память у муравьев? Что это такое? Чем она похожа на нашу память? У меня нет ответа на эти вопросы, но несколько строк хватит, чтобы доказать, что насекомое помнит те места, на которых оно однажды побывало. Вот что я видел много раз. Иной раз случается, что в ограбленном муравейнике добычи оказывалось больше, чем амазонки смогли унести за один набег. Значит, нужен второй поход, и на другой день или через несколько дней отправляется новая экспедиция. Теперь колонна уже не ищет дороги: амазонки направляются к богатому куколками муравейнику по уже известному им пути.
Мне приходилось отмечать камешками два десятка метров пути, по которому два-три дня назад прошли муравьи, и я заставал их экспедиции на той же самой дороге. Я вперед говорил себе: "Они пройдут по следам, намеченным камнями", и они действительно шли вдоль моего ряда камешков, не делая заметных отклонений. Возможно ли, что дорога несколько дней сохраняла оставленный на ней запах? Никто не решится утверждать это. Значит, муравей руководствуется именно зрением, соединенным с памятью о местности. Эта память так прочна, что удерживается день и дольше. Она и необычайно точна, потому что ведет колонну по той самой тропинке, по которой та шла вчера, ведет по всем ее извивам.
Как станет вести себя муравей в незнакомой местности? Обладает ли он, хотя бы в небольшой степени, направляющим чувством халикодом? Может ли он найти свой муравейник или догнать свой отряд?
Во время своих грабительских походов амазонки посещают разные части моего сада неодинаково: чаще других они отправляются на северные участки, где больше муравейников. В южной части сада я их вижу очень редко, и, очевидно, она им знакома мало. Запомнив это, посмотрим, как ведет себя муравей, сбившийся с дороги.
Я поджидаю вблизи муравейника возвращающийся из набега отряд. Подставляю одному муравью сухой лист и, когда он всползает на него, отхожу на два-три шага в южном направлении. Этого достаточно, чтобы муравей заблудился. Положенный на землю, он бродит наудачу, держа в челюстях добычу. Я вижу, как он поспешно удаляется от своих товарищей, возвращается, опять удаляется, идет то направо, то налево. Все напрасно. Этот муравей заблудился в двух шагах от своего отряда. Я помню несколько таких случаев, когда заблудившийся, проискав с полчаса дорогу, не находил ее, наоборот, все дальше и дальше уходил от нее, держа в челюстях куколку. Не знаю, что сталось с ним и с его добычей. У меня не хватало терпения до конца проследить за этими глупыми хищниками.
Повторим опыт, но теперь отнесем муравья к северу. После более или менее долгих колебаний и поисков во всех направлениях муравей догоняет свою колонну. Он очутился в знакомой ему местности.
Муравьи, как и другие подземные насекомые, способствуют перемешиванию почвенного материала. Однако муравьи способны не только вносить в грунт органические вещества, но и выносить их обратно. Ученые провели опыт: поверхность муравейника рыжего лесного муравья каждые 4 дня окрашивали разной краской; за это время окрашенный грунт успевал переместиться вглубь почти на 10 см. Краски одна за другой ушли в глубь купола. Но через месяц они стали появляться на поверхности в том же порядке, как и наносились. Муравьи постепенно выносят материалы от основания кучи наружу.
Самки муравьев-амазонок не способны своими силами основать новую общину. Тогда они проникают в гнезда муравья (Formica fusса), укусом в голову убивают местную самку и возлагают заботу о потомстве на местных рабочих муравьев. Даже позже только местные рабочие ухаживают за потомством амазонок, так как рабочие последнего вида из-за кинжалообразных челюстей не способны кормить молодь.
У муравья-амазонки (Polyergus rufescens) нет рабочих, а есть только солдаты, с большими серповидными челюстями. Все работы в гнездах этих муравьев выполняют рабочие других видов из рода Formica, чаще всего – бурого лесного муравья. Время от времени у входа в муравейник амазонок начинают суетиться солдаты, носящие название "сигнальщиков". Все гнездо быстро приходит в возбуждение, и вот уже мощная колонна рыжих солдат отправляется в поход. Длина колонны может быть свыше 10 м. Обнаружив гнездо бурого лесного муравья, амазонки устремляются внутрь и начинают вытаскивать куколок и взрослых личинок. Если бурые муравьи оказывают сопротивление, амазонки моментально откусывают им брюшко или голову. И вот колонна уже возвращается назад, и каждый муравей несет в челюстях личинку или куколку. Из них в гнезде будут выведены муравьи, которые будут выполнять ту же работу, что и в родном гнезде. Такая форма паразитизма, как у муравьев-амазонок, носит название "рабовладельчества".
Муравьи-"рабовладельцы" встречаются и в других родах и подсемействах муравьев и обитают только в странах Северного полушария с умеренным климатом.
Одна из важнейших задач рабочих муравьев – сбор пищи для всей колонии. Более крупные рабочие, иногда именуемые солдатами, выполняют другую роль – они должны защищать колонию от нападения, в случае которого все рабочие муравьи бросаются спасать личинок и куколок. Муравьи-солдаты пытаются отразить нападение своими челюстями или жалами, если они у них есть.
Муравьи – самое эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения поведения, экологии и физиологии. Их колонии представляют собой сложные социальные образования с разделением труда и системами коммуникации, позволяющими особям координировать свои действия при выполнении задач, которые не по силам одному индивиду. Кроме того, многие виды муравьев поддерживают высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми и растениями.
В дождевых тропических лесах 99,9% питательных веществ оставалось бы в верхних 5 см почвы, если бы не переносилось вглубь животными. Муравьи-листорезы из рода Atta заносят там растительный материал на глубину до 6 м. Муравьи, питающиеся семенами, способствуют расселению многих растений.
Многие муравьи представляют собой важные звенья пищевых цепей как хищники беспозвоночных (других насекомых и т.д.), причем некоторые их виды специально используются человеком для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.
Муравьи – близкие родственники ос, и некоторые исследователи даже считают их своего рода высокоспециализированными осами. Известны как крылатые муравьи (самцы и царицы), так и бескрылые осы (самки немок).
Способность муравьев отличать членов собственной колонии от всех прочих насекомых – основа их общественной жизни. При встрече муравьи ощупывают (фактически – обнюхивают) друг друга своими антеннами, проводя безошибочную идентификацию.
По-видимому, у каждой колонии есть неповторимый запах, свойственный всем ее взрослым особям и обусловленный специфической смесью углеводородов, секретируемых их кутикулой. Различия в составе этой смеси могут объясняться, по крайней мере частично, неодинаковым рационом насекомых.
У муравьев высоко развита коммуникация с помощью особых сигнальных веществ. Те из них, которые используются в рамках одного вида, называются феромонами. Так, испуганный муравей предупреждает прочих членов колонии об опасности, выделяя феромон тревоги.
Воровство куколок из чужого гнезда для увеличения народонаселения своего муравейника не служит, по-видимому, выгоде только похитителей. Похищенные муравьи, поскольку их не убивают, не держат в заточении и не заставляют совершать ни одного противоестественного поступка, тоже извлекают из этого сожительства пользу. Муравьи-похитители, растаскивая чужие куколки по своим муравейникам, способствуют тем самым более широкому распространению похищенных муравьев.
"Вместе с куколками рабочих муравьев "грабители" приносят иногда и куколки, из которых выводятся матки. На новом месте продолжают они свою "плодородную" деятельность, увеличивая число "рабов" в колонии.
Эрих Васман нашел однажды в искусственном гнезде, в котором жили общим хозяйством кроваво-красные муравьи-"рабовладельцы" и их "рыжебородые" рабы (формика руфибарбис), самку рыжебородых муравьев, которой прежде здесь не было; затем заметил свежую кучку снесенных ею яиц по соседству с яйцами матки-хозяйки. Через несколько месяцев в гнезде были уже четыре бескрылые матки, которых муравьи вывели из яиц, отложенных двумя первыми "союзными" королевами. Их многочисленное, хотя и разномастное, потомство жило в мире и благополучии, и трудно было решить, кто в разноплеменной общине "раб", а кто "господин". Все – и "рабы" и "господа" – работали не покладая рук и в равной мере пользовались плодами общего труда.
Муравьи-амазонки – наиболее известные из "рабовладельцев". Они водятся у нас в степной и лесостепной полосе. Их саблевидные челюсти похожи не на зазубренные лопаточки, как у других муравьев, а на клинки. Это превосходное оружие. Но из-за тех же челюстей лишились амазонки многого: не могут они ни дома строить, ни личинок воспитывать, ни добывать провиант. Не способны даже сами себя накормить!
Кормят их чужеродные муравьи-помощники, которые живут в одном гнезде с амазонками; они же выполняют и все другие работы по дому. Амазонки превратились в касту воинов. На их попечении лежит лишь охрана гнезда и добыча новых работников. Здесь видим мы удивительный пример разделения труда между разными специализированными группами насекомых – кастами. Но принадлежат эти касты не к одной семье, как часто бывает у муравьев и термитов, а к разным видам, объединившимся в одну общину.
Поход амазонок за куколками "рабов" – интересное зрелище. Идут они колонной, словно строем. В длину эта походная колонна метра два, но может быть и десять метров. В ширину – сантиметров тридцать. Конечно, ряды не соблюдаются: одни муравьи слишком забегают вперед, другие отстают, некоторые вдруг поворачивают даже назад, но, описав полукруг, снова вливаются в колонну. Рыжие – очень быстрые муравьи... Но вот на пути им попалось гнездо бурого лесного муравья. Сейчас же передовые амазонки полезли во все входы в него. Ряды смешались. Амазонки забегали бешено: если весь поход они совершили, можно сказать, на второй скорости, то сейчас перешли на третью.
Те, что нырнули в гнездо, вынесли вскоре беленькие коконы.
Бурые муравьи бессильны оборонить свой дом; саблевидными челюстями амазонки прокалывают им головы, если хозяева пробуют оказать сопротивление".
Игорь Акимушкин
С наступлением июньской и июльской жары я часто вижу, как в послеобеденное время амазонки отправляются в свой разбойничий набег. Их колонна растягивается на пять-шесть метров. Если на пути нет ничего, заслуживающего внимания, ряды движутся в порядке, в строю. При малейших признаках чужого муравейника авангард останавливается. Ряды рассыпаются, муравьи бегут во все стороны. Вскоре разведчики обнаруживают ошибку, и колонна продолжает свой путь. Войско проходит садовые аллеи, исчезает в траве, снова показывается, перебирается через кучу сухих листьев и опять принимается искать. Они ищут, но – наудачу.
Наконец найдено гнездо черных муравьев. Амазонки врываются в подземные камеры, хватают куколок черных и уносят их. У дверей подземных жилищ, у входов в муравейник, разгорается борьба. Черные защищают свое добро, рыжие стараются его унести. Неравная борьба не затягивается: победа остается за рыжими. Амазонки спешат к своему жилищу, держа в челюстях добычу: кокон со скрытой в нем куколкой. Для читателя, не знакомого с повадками амазонок, их история очень интересна. Но, к сожалению, я должен оставить ее в стороне: она слишком отвлекла бы нас от главного – вопроса о возвращении к гнезду.
Расстояние, которое проходит воровское войско амазонок, различно. Оно зависит от того, много ли по соседству черных муравьев. Иной раз достаточно пройти десять-двадцать шагов, в других случаях приходится сделать сто и больше шагов. Однажды я видел, как экспедиция отправилась за пределы сада. Амазонки перебрались через ограду и отправились на хлебное поле. Дорога им безразлична: обнаженная земля или густая трава, куча сухих листьев, камни, кусты – колонна ничему не отдает предпочтения. Так – когда она отправляется на поиски добычи. Обратная дорога строго определена: муравьи возвращаются по своим следам, повторяя все извилины пройденного пути. Обремененные добычей, амазонки иной раз возвращаются к гнезду очень сложным путем, проложенным благодаря всяким случайностям охоты. Они идут там, где уже проходили, и такой маршрут обязателен: как бы муравьи ни были утомлены, какая бы опасность им ни угрожала, они не изменят направления.
Предположим, что амазонки только что перебрались через кучу сухих листьев. Для муравья этот путь полон гор и пропастей: то и дело они срываются с обрывов, многие выбиваются из сил, стараясь выбраться из глубины, карабкаются наверх по качающимся мостикам... Что за важность! При возвращении пойдут этой же дорогой. Пусть они обременены тяжелой ношей, их путь лежит через этот трудный лабиринт, и его не минуешь. Что нужно сделать, чтобы избежать такого труда? Немного отклониться от первоначального пути. Рядом, всего один шаг расстояния, – прекрасная дорога. Но нет: колонна упорно карабкается на ворох листьев.
Я однажды видел, как амазонки, отправляясь в набег, проходили по внутренней окраине бассейна с водой, в котором плавали поселенные там мною золотые рыбки. Дул сильный ветер, сметая десятки муравьев в воду. Рыбы всплыли на поверхность и хватали утопленников. Пока колонна прошла этот путь, муравьиное войско уменьшилось раз в десять. Я думал, что назад они пойдут другой дорогой, обойдут стороной роковой бассейн. Ничего подобного! Обремененная куколками "шайка" снова пошла опасным путем, и теперь рыбы получили двойную добычу: муравьев и куколок. Муравьиное войско снова понесло большие потери, но направление было сохранено.
Несомненно, что возвращение по старому пути вызвано трудностью найти свое жилье после дальней экспедиции. В таких случаях у насекомого нет выбора: нужно идти по уже пройденной дороге. Когда гусеницы походного шелкопряда выходят из гнезда и переползают на другую ветку, чтобы покормиться листьями, они выпускают шелковые нити. Вот самый простой способ наметить дорогу: шелковая тропинка приведет к дому.
Муравей-амазонка – перепончатокрылое насекомое, а поведение этих насекомых гораздо сложнее, чем гусениц бабочек. Однако его способы находить дорогу домой очень примитивны: он идет по уже пройденному пути. Не руководствуется ли он обонянием, различая по запаху свои следы? Многие думают так, ссылаясь на усики муравьев, все время находящиеся в движении. Я не придаю особого значения обонянию. Мои опыты показывают, что вряд ли амазонки руководствуются запахом.
"Дороги вокруг муравейника могут сохраняться годами. Известны случаи, когда система дорог вокруг муравейника (и это не у тропических листорезов Атта или Акромирмекс, а у муравьев в средних широтах, в том числе у лесных Формика) сохраняется и используется фуражирами в течение пяти – восьми – десяти и больше лет подряд. Не удивительно, что такие дороги бывают не просто "вытоптаны" лапками несчетного числа пробегающих здесь фуражиров, но и расчищены, выровнены, спрофилированы, а на отдельных участках иной раз даже тоннелированы.
Это говорит о том, что муравьям более поздних генераций достается в наследство от предшествовавших поколений уже сложившаяся сеть дорог, которую приходится только подновлять и поддерживать в порядке, а не строить сызнова. Да и приведение в порядок гнезда после зимовки тоже требует значительно меньше затрат живой силы семьи, чем новое строительство. Все это в конечном счете способствует повышению коэффициента полезной деятельности рабочих муравьев и, особенно, фуражиров из семей, обитающих в старых гнездах: каждый кубический дециметр гнезда, каждый погонный метр муравьиных дорог обходится старому муравейнику дешевле, а это высвобождает активность рабочих муравьев для рейдов фуражиров за добычей".
И. А. Халифман
Выслеживание муравьев, чтобы подстеречь выход амазонок из гнезда, отнимало у меня много времени. Я взял себе в помощники мою внучку Люси. Она присутствовала однажды при нападении амазонок на муравейник черных, видела бой и похищение куколок. Я рассказал Люси, что она должна делать и как важна порученная ей работа. Люси очень горда тем, что она, такая маленькая, работает для науки, и старается изо всех сил. В хорошую погоду она бегает по саду и следит за амазонками. Я вполне рассчитываю на нее: однажды она доказала мне свое усердие. И вот девочка стучит в дверь моего кабинета:
– Это я, Люси. Иди скорее: рыжие вошли в дом черных. Скорее иди!
– А ты хорошо помнишь, по какой дороге они шли?
– Да, я наметила.
– Наметила? Как?
– Я сделала, как мальчик-с-пальчик: набросала по дороге маленьких белых камешков.
Я бегу. Все было так, как рассказала моя шестилетняя помощница. Люси носила с собой запас белых камешков. Увидя, что колонна амазонок отправилась в поход, она пошла за ней, отмечая камешками пройденный путь. Теперь муравьи уже возвращаются. До гнезда им остается около сотни шагов, и я успею приготовиться к опыту.
Вооружившись большой щеткой, я заметаю след на пространстве в метр шириной. Пыль, по которой прошли муравьи, сметена, и поверхность дороги стала иной. Если на пыли оставался запах муравьев, то теперь его нет, и это собьет их с пути. Таким способом я перерезаю путь колонны в четырех местах. Муравьи подходят к первому перерыву. Их колебание сразу заметно. Некоторые идут назад, потом вперед, затем опять назад, другие разбегаются в стороны и словно пытаются обойти разметенное место. Авангард вначале сбился в кучу, теперь он расползается вширь на три-четыре метра. Все больше муравьев подходят к препятствию и в нерешительности ползают около него. Наконец несколько муравьев ползут по разметенному месту. Часть следует за ними, но большинство отправилось в обход.
На остальных перерывах – те же остановки, те же колебания. И все-таки они пройдены – напрямик или обходом. Несмотря на мои козни, амазонки вернулись домой по уже пройденному ими пути, намеченному белыми камешками.
Этот опыт как бы говорит в пользу обоняния. Четыре раза – на каждом перерыве – повторялись колебания. И все же муравьи пошли по старой дороге. Может быть, моя щетка работала недостаточно чисто и оставила на месте частички пахучей пыли? Муравьи, пошедшие в обход разметенного места, могли руководствоваться сметенной на край пылью: она-то уж пахла. Прежде чем высказаться за или против, нужно повторить опыт.
Несколько дней я обдумываю план нового опыта. И вот Люси снова выслеживает амазонок и вскоре сообщает мне об их выходе из гнезда. Камешки снова отмечают дорогу, на которой я выбираю место, удобное для моего опыта. Холщовая кишка, служащая для поливки сада, притащена к муравьиной дороге, кран открыт, и поток воды заливает путь. Вода пущена сильно, чтобы смыть с земли все, на чем мог остаться запах муравьев. С четверть часа залита дорога быстрым потоком шириной в большой шаг. Когда муравьи, возвращаясь из набега, приблизились, я уменьшил силу водяной струи и убавил глубину потока. Теперь водяная скатерть не превышает сил муравья. Вот препятствие, которое амазонки должны преодолеть, если им непременно нужно идти по старому пути.
Теперь муравьи колеблются дольше, и задние успевают догнать передовых. Все же амазонки решаются переправиться через поток. Крупные соринки, плавающие по воде, служат им мостами и плотами: одни перебираются по принесенным водой соломинкам, другие взбираются на сухие оливковые листочки. Самые ловкие быстро достигают противоположного берега. Среди этого беспорядка, суетни, поисков брода ни один не выпускает из челюстей своей добычи.
Короче говоря, поток был перейден по уже пройденному пути, по старому следу.
После этого опыта мне кажется очевидным, что запах здесь не играет никакой роли: ведь вода смыла с дороги все. Посмотрим теперь, что произойдет, если запах муравьиной кислоты заменить другим, более сильным. Я подстерегаю очередной поход амазонок и в одном месте их пути натираю почву несколькими горстями мяты, только что срезанной мною в саду. Листьями мяты я прикрываю дорогу позади надушенного места. Муравьи проходят по натертому мятой месту совершенно спокойно. Перед местом, прикрытым листьями, они несколько задерживаются, но потом проходят и по листьям.
После этих двух опытов, я думаю, нельзя посчитать обоняние руководителем муравьев, возвращающихся в гнездо. Другие доказательства окончательно убедят нас в этом.
Ничего не трогая, я разложил поперек пути большие газетные листы, придавив их камешками. Этот ковер совершенно изменил внешность пути, но ничего не отнял у него из того, что могло бы издавать запах. Перед газетными листами муравьи колебались еще больше, чем перед всеми иными препятствиями.
Они обследовали бумагу со всех сторон, пытались пройти вперед, отступали и очень не сразу отважились пойти по незнакомой дороге. Наконец бумажная преграда была пройдена. Но впереди муравьев ожидала новая хитрость: я усыпал дорогу тонким слоем песка. Песок желтый, а почва сероватая. Изменившаяся окраска пути сбивает с толку муравьев, и они снова колеблются. Но колебания эти были короче, чем перед бумагой. В конце концов они прошли и через это препятствие.
Листы бумаги и песок не могли уничтожить запаха. Судя по остановкам и колебаниям, находить здесь дорогу муравьям помогало не обоняние, а зрение. Ведь каждый раз, как я изменял внешний вид пути – при помощи щетки, воды, листьев, мяты, бумаги или песка, – возвращающаяся колонна останавливается, колеблется.
Конечно, зрение, но очень близорукое, для которого несколько песчинок изменяют горизонт. И тогда отряд, спешащий домой, останавливается, очутившись в незнакомой ему местности. Если препятствие наконец пройдено, то лишь потому, что некоторым муравьям удается сделать это. Остальные следуют по следам этих удальцов.
Зрения было бы недостаточно, если бы муравьи не обладали хорошей памятью на места. Память у муравьев? Что это такое? Чем она похожа на нашу память? У меня нет ответа на эти вопросы, но несколько строк хватит, чтобы доказать, что насекомое помнит те места, на которых оно однажды побывало. Вот что я видел много раз. Иной раз случается, что в ограбленном муравейнике добычи оказывалось больше, чем амазонки смогли унести за один набег. Значит, нужен второй поход, и на другой день или через несколько дней отправляется новая экспедиция. Теперь колонна уже не ищет дороги: амазонки направляются к богатому куколками муравейнику по уже известному им пути.
Мне приходилось отмечать камешками два десятка метров пути, по которому два-три дня назад прошли муравьи, и я заставал их экспедиции на той же самой дороге. Я вперед говорил себе: "Они пройдут по следам, намеченным камнями", и они действительно шли вдоль моего ряда камешков, не делая заметных отклонений. Возможно ли, что дорога несколько дней сохраняла оставленный на ней запах? Никто не решится утверждать это. Значит, муравей руководствуется именно зрением, соединенным с памятью о местности. Эта память так прочна, что удерживается день и дольше. Она и необычайно точна, потому что ведет колонну по той самой тропинке, по которой та шла вчера, ведет по всем ее извивам.
Как станет вести себя муравей в незнакомой местности? Обладает ли он, хотя бы в небольшой степени, направляющим чувством халикодом? Может ли он найти свой муравейник или догнать свой отряд?
Во время своих грабительских походов амазонки посещают разные части моего сада неодинаково: чаще других они отправляются на северные участки, где больше муравейников. В южной части сада я их вижу очень редко, и, очевидно, она им знакома мало. Запомнив это, посмотрим, как ведет себя муравей, сбившийся с дороги.
Я поджидаю вблизи муравейника возвращающийся из набега отряд. Подставляю одному муравью сухой лист и, когда он всползает на него, отхожу на два-три шага в южном направлении. Этого достаточно, чтобы муравей заблудился. Положенный на землю, он бродит наудачу, держа в челюстях добычу. Я вижу, как он поспешно удаляется от своих товарищей, возвращается, опять удаляется, идет то направо, то налево. Все напрасно. Этот муравей заблудился в двух шагах от своего отряда. Я помню несколько таких случаев, когда заблудившийся, проискав с полчаса дорогу, не находил ее, наоборот, все дальше и дальше уходил от нее, держа в челюстях куколку. Не знаю, что сталось с ним и с его добычей. У меня не хватало терпения до конца проследить за этими глупыми хищниками.
Повторим опыт, но теперь отнесем муравья к северу. После более или менее долгих колебаний и поисков во всех направлениях муравей догоняет свою колонну. Он очутился в знакомой ему местности.
Муравьи, как и другие подземные насекомые, способствуют перемешиванию почвенного материала. Однако муравьи способны не только вносить в грунт органические вещества, но и выносить их обратно. Ученые провели опыт: поверхность муравейника рыжего лесного муравья каждые 4 дня окрашивали разной краской; за это время окрашенный грунт успевал переместиться вглубь почти на 10 см. Краски одна за другой ушли в глубь купола. Но через месяц они стали появляться на поверхности в том же порядке, как и наносились. Муравьи постепенно выносят материалы от основания кучи наружу.
Самки муравьев-амазонок не способны своими силами основать новую общину. Тогда они проникают в гнезда муравья (Formica fusса), укусом в голову убивают местную самку и возлагают заботу о потомстве на местных рабочих муравьев. Даже позже только местные рабочие ухаживают за потомством амазонок, так как рабочие последнего вида из-за кинжалообразных челюстей не способны кормить молодь.
У муравья-амазонки (Polyergus rufescens) нет рабочих, а есть только солдаты, с большими серповидными челюстями. Все работы в гнездах этих муравьев выполняют рабочие других видов из рода Formica, чаще всего – бурого лесного муравья. Время от времени у входа в муравейник амазонок начинают суетиться солдаты, носящие название "сигнальщиков". Все гнездо быстро приходит в возбуждение, и вот уже мощная колонна рыжих солдат отправляется в поход. Длина колонны может быть свыше 10 м. Обнаружив гнездо бурого лесного муравья, амазонки устремляются внутрь и начинают вытаскивать куколок и взрослых личинок. Если бурые муравьи оказывают сопротивление, амазонки моментально откусывают им брюшко или голову. И вот колонна уже возвращается назад, и каждый муравей несет в челюстях личинку или куколку. Из них в гнезде будут выведены муравьи, которые будут выполнять ту же работу, что и в родном гнезде. Такая форма паразитизма, как у муравьев-амазонок, носит название "рабовладельчества".
Муравьи-"рабовладельцы" встречаются и в других родах и подсемействах муравьев и обитают только в странах Северного полушария с умеренным климатом.
Одна из важнейших задач рабочих муравьев – сбор пищи для всей колонии. Более крупные рабочие, иногда именуемые солдатами, выполняют другую роль – они должны защищать колонию от нападения, в случае которого все рабочие муравьи бросаются спасать личинок и куколок. Муравьи-солдаты пытаются отразить нападение своими челюстями или жалами, если они у них есть.
Муравьи – самое эволюционно продвинутое семейство насекомых с точки зрения поведения, экологии и физиологии. Их колонии представляют собой сложные социальные образования с разделением труда и системами коммуникации, позволяющими особям координировать свои действия при выполнении задач, которые не по силам одному индивиду. Кроме того, многие виды муравьев поддерживают высокоразвитые симбиотические отношения с другими насекомыми и растениями.
В дождевых тропических лесах 99,9% питательных веществ оставалось бы в верхних 5 см почвы, если бы не переносилось вглубь животными. Муравьи-листорезы из рода Atta заносят там растительный материал на глубину до 6 м. Муравьи, питающиеся семенами, способствуют расселению многих растений.
Многие муравьи представляют собой важные звенья пищевых цепей как хищники беспозвоночных (других насекомых и т.д.), причем некоторые их виды специально используются человеком для борьбы с сельскохозяйственными вредителями.
Муравьи – близкие родственники ос, и некоторые исследователи даже считают их своего рода высокоспециализированными осами. Известны как крылатые муравьи (самцы и царицы), так и бескрылые осы (самки немок).
Способность муравьев отличать членов собственной колонии от всех прочих насекомых – основа их общественной жизни. При встрече муравьи ощупывают (фактически – обнюхивают) друг друга своими антеннами, проводя безошибочную идентификацию.
По-видимому, у каждой колонии есть неповторимый запах, свойственный всем ее взрослым особям и обусловленный специфической смесью углеводородов, секретируемых их кутикулой. Различия в составе этой смеси могут объясняться, по крайней мере частично, неодинаковым рационом насекомых.
У муравьев высоко развита коммуникация с помощью особых сигнальных веществ. Те из них, которые используются в рамках одного вида, называются феромонами. Так, испуганный муравей предупреждает прочих членов колонии об опасности, выделяя феромон тревоги.
Фабр Ж.А. Жизнь насекомых