Путешествие к муравьям - Берт Хёлльдоблер

Ответ: за этим последовала конфигурация маленькой колонии. Другими словами, распределение каст определяется именно размером колонии, а не её возрастом. Экспериментальные колонии в каком-то смысле действительно возрождались, снова начиная путь строго контролируемого роста и дифференциации. Если бы они этого не сделали, они бы не выжили. Причины этой необычайной реакции ещё предстоит изучить.

«Омоложение» колонии листорезов, наряду с экспериментами других исследователей над другими видами, сделало концепцию суперорганизма более обоснованной. Эксперименты подтвердили идею колонии муравьёв как строго регулируемой единицы, целого, которое действительно превосходит части. И наоборот, суперорганизм стимулировал новые формы исследований. В процессе изучения биологической организации колония муравьёв располагает определёнными преимуществами перед обычными организмами. В отличие от организма, колонию можно разбить на меньшие группы, различающиеся по возрасту или размеру. Эти группы можно изучить изолированно, а затем собрать в исходное целое без причинения им вреда. На следующий день – провести вивисекцию той же самой колонии другим способом, затем восстановить её до первоначального состояния, и так далее. Эта процедура имеет огромные преимущества. В первую очередь, это быстро и технически легко по сравнению с аналогичными экспериментами над организмами. Кроме того, обеспечивается своеобразный контроль над экспериментом: многократно используя одну и ту же колонию, исследователи устраняют проблему вариаций, возникающую из-за генетических различий или предшествующего опыта.

Разделение колонии и её воссоединение очень удобно, как если бы мы могли многократно вскрыть (и зашить) человеческую руку без боли или неудобств, чтобы обнаружить идеальную анатомическую структуру. Точнее говоря, эту процедуру мы бы проводили, чтобы узнать, является ли пятипалая рука наилучшим возможным вариантом. Допустим, мы отрезали большой палец (безболезненно), попросили субъекта выполнить разные задания, например написать текст или открыть бутылку, и в конце дня приклеили большой палец назад, чтобы он обрёл свои прежние функции. На следующий день мы могли бы пришить дополнительный палец, и так далее, пока не перебрали бы достаточно много разных вариантов[37].

Уилсон рассматривал касты муравьёв-листорезов как пальцы на руке. Он заметил, что у рабочих из самой распространённой группы, которая выходила из гнезда, чтобы собирать листья и лепестки, головы шириной от 2,0 до 2,4 миллиметра. Является ли эта каста лучшей для поставленных задач и собирает ли она больше всего пищи, тратя на это меньше всего энергии? Уилсон проверил эту гипотезу – а вместе с ней и негласное предположение, что кастовая система эволюционировала путём естественного отбора, – проведя вивисекцию колонии следующим образом. Каждый день фуражиры и сопровождающие их особи покидали лабораторное гнездо, чтобы отправиться в ограждённое открытое пространство со свежими листьями. По мере того как колонна нетерпеливых рабочих продвигалась через выход, экспериментатор изымал оттуда всех, кроме особей определённого размера, например с шириной головы 1,2 или 1,4 или 2,8 миллиметра, или любого другого размера, выбранного случайно. Таким образом, колония была превращена в «псевдомутанта», симулированную мутацию суперорганизма, идентичную во всех отношениях «нормальной» колонии (в другие дни, когда число фуражиров не менялось), за исключением того, что из неё исходил ограниченный, часто очень необычный поток фуражиров. Листья, собранные каждой псевдомутантной вариацией особей, взвешивали, а также измеряли количество кислорода, потреблённого муравьями во время сбора урожая. По этим критериям наиболее эффективной группой оказались рабочие, чьи головы были от 2,0 до 2,2 миллиметра в ширину; это и был класс, изначально предназначенный для фуражирования в колонии. Короче говоря, колонии листорезов делают именно то, что необходимо для их собственного выживания. Руководствуясь инстинктом, суперорганизм адаптивно реагирует на окружающую среду.

Главная сила муравьёв – способность формировать прочные связи и сложные социальные отношения, несмотря на небольшой объём мозга. Им удалось достичь этого, сведя своё поведение к ограниченному набору стимулов. Определённые терпены формируют след запаха, касание нижней части ротового аппарата свидетельствует о голоде, жирная кислота позволяет опознать труп – эти и десятки других сигналов составляют ежедневную рутину социальной жизни муравья.

Муравьиные колонии создали впечатляющую сверхструктуру, основа которой – взаимосвязь простых стимулов – является и её главной слабостью. Муравьёв легко обмануть. Другие организмы могут взломать их код и использовать их социальные связи в своих целях, копируя один или несколько ключевых сигналов. Делающие это паразиты напоминают воров, которые бесшумно проникают в дом, вводя четырёх– или пятизначный код, отключающий сигнализацию.

Людей очень сложно обмануть при личной встрече. Они узнают друзей или членов семьи по множеству нюансов, включая рост, осанку, черты лица, интонацию и частые упоминания общих знакомых. Муравей узнаёт члена семьи, живущего в том же гнезде, лишь по запаху: сочетанию углеводородов на поверхности тела. Многие социальные паразиты из числа жуков и других насекомых, большинство из которых значительно отличаются от муравьёв по форме и размеру, научились приобретать аромат муравейника или приманивающий запах личинки. Несмотря на полное отсутствие какого-либо внешнего сходства, муравьи охотно принимают их в своё общество, кормят, моют и переносят из одного места в другое. Перефразируя Уильяма Мортона Уилера, это как если бы за семейным ужином среди людей оказались гигантские лобстеры и карликовые черепахи, но никто бы не замечал ничего необычного.

Одни из самых хитроумных паразитов – муравьи, жертвами которых становятся другие муравьи. Ярчайшим примером может послужить Teleutomyrmex schneideri[38], редкий вид, открытый выдающимся швейцарским мирмекологом Генрихом Куттером. Этот необычный паразит живёт исключительно за счёт хозяина – колонии муравьёв вида Tetramorium caespitum, обитающих во французских и швейцарских Альпах. Символично, что название Teleutomyrmex можно перевести с греческого как «финальный муравей». У этого вида нет рабочих особей – их обслуживают рабочие хозяина. Королевы – по размерам меньше большинства муравьёв (всего лишь около 2,5 мм в длину) – не вносят никакого вклада в развитие колонии-хозяина. Их уникальность среди социальных насекомых заключается не просто в паразитизме, но в эктопаразитизме[39] – большую часть времени они ездят на спинах хозяев. Эта особенность обусловлена не только размером Teleutomyrmex, но и их формой тела. Нижняя часть брюшка очень сильно вогнута, что позволяет паразитам крепче прижиматься к телу хозяина. Лапки и коготки Teleutomyrmex весьма длинны, благодаря чему они прочнее держатся на хитиновом покрове других муравьёв. У королев есть инстинктивная способность хвататься за объекты, в особенности – за королев колонии-хозяина. На теле королевы колонии-хозяина могут находиться до восьми королев паразитов, которые не позволяют ей двигаться, сжав её ногами.