Краткая история насекомых. Шестиногие хозяева планеты - Александр Храмов

Пионерские исследования Дюжардена и его младших современников в XIX в. выполнялись на очень небольшом числе модельных объектов. Однако когда строение нервной системы было изучено у большего числа видов, стало ясно, что гипотеза социального мозга в случае насекомых не работает. Укрупнение грибовидных тел в мозгу было не следствием перехода к эусоциальности, а его предпосылкой. Эволюция заблаговременно снабдила одиночных перепончатокрылых «бортовым компьютером», которым затем воспользовались их эусоциальные потомки. Такие свойства и приспособления, возникшие как бы с прицелом на будущее, биологи называют преадаптациями. Доказано, что укрупнение грибовидных тел произошло в тот момент, когда перепончатокрылые переключились с растительноядности на паразитоидное существование. И растительноядные пилильщики, и осы-паразитоиды – это одиночные насекомые, но у первых грибовидные тела маленькие, с недифференцированным каликсом, а у вторых своим размером и сложным устройством они мало чем отличаются от грибовидных тел пчел и муравьев (рис. 12.4). У ос-немок (семейство Mutillidae), несмотря на одиночный образ жизни, в грибовидных телах насчитывается до 500 000 клеток Кеньона[314] – почти в два раза больше, чем у медоносной пчелы!

Пилильщикам, чьи личинки живут в тканях растений, не надо искать и преследовать добычу, не надо ее прятать. Напротив, одиночные осы, от которых произошли эусоциальные перепончатокрылые, должны с первого раза запомнить местоположение своей норки. Даже для человека, вооруженного картой, такое ориентирование бывает непростой задачей, особенно когда приходится делать это с воздуха. Во время Второй мировой войны, до появления спутниковых систем навигации, летчики-бомбардировщики были вынуждены летать вдоль крупных рек, чтобы не сбиться с пути (именно поэтому в Лондоне, например, от немецких бомбардировок больше всего пострадали районы на берегах Темзы). Оса-парализатор – это тоже своего рода пилот, сеющий смерть, но летать ему приходится над еще более переменчивым ландшафтом в виде колышущейся травы и сдуваемого ветром песка.

* Lithoreau M. et al. An exploration of the social brain hypothesis in insects // Frontiers in Physiology. 2012. Vol. 3: 442.

Однажды я наблюдал, как одиночная оса-аммофила полчаса рыла норку на обочине дороге и затем, счистив пыль с глаз и крыльев, уверенно полетела куда-то, скрывшись среди густой травы. Не прошло и пяти минут, как оса вернулась, волоча заранее заготовленную гусеницу, чтобы заложить ее в норку. Она двигалась небольшими зигзагами, но в абсолютно верном направлении. Как оса запомнила место, где она оставила гусеницу? Как нашла дорогу назад, к норке? Ее навигатором были грибовидные тела. По современным данным, они участвуют в анализе запахов и зрительных стимулов и отвечают за обучаемость, память и пространственную ориентацию. То есть грибовидные тела являются аналогами не неокортекса, а гиппокампа – парной структуры в мозгу позвоночных, поддерживающей работу различных видов памяти, включая пространственную. Интересно, что у хищных птиц, прячущих добычу, гиппокамп, как правило, крупнее, чем у их сородичей[315].

Благодаря хорошо развитым грибовидным телам перепончатокрылым ничего не стоило выучить запах сородичей и запомнить дорогу в гнездо общего пользования. А здесь уже недалеко и до полноценной эусоциальности. Таким образом, нейронные основы общественного поведения у перепончатокрылых были заложены еще на этапе одиночного существования, как будто какая-то неведомая сила готовила их к великому будущему. Многие эволюционисты прошлого считали, что Бог направлял эволюционный процесс в соответствии с заранее утвержденным планом, чтобы обеспечить появление человека. Но муравей-богослов мог бы сказать то же самое и про эволюцию муравьев. При желании некий высший смысл можно найти в любой природной закономерности, но нужно ли это делать?..

* * *

Американский социолог Чарльз Тилли утверждал, что война – мать централизованного государства. Необходимость собирать и содержать крупные армии подстегивала создание все более изощренных систем налогообложения и контроля над населением. По мере того как войны становились все масштабнее и массовые призывные армии приходили на смену княжеским дружинам и наемникам, бюрократический аппарат современного типа замещал рыхлые феодальные структуры. Точно так же конфликты были движущей силой социального прогресса насекомых. У особей, живущих вместе, гораздо больше шансов отбиться от врага, чем у одиночек. Присутствие выросших детей, медлящих с переходом к самостоятельной жизни, резко увеличивало обороноспособность родительского гнезда – возможно, именно поэтому родители терпели у себя под боком таких недорослей, а не выгоняли их прочь. Важную роль этот фактор мог сыграть на первом этапе эволюции эусоциальных перепончатокрылых, предки которых от природы были наделены грозным оружием – жалом, а несколько жал всегда лучше, чем одно. Но даже совершенно безобидные насекомые выигрывают в плане безопасности, стоит им только поселиться вместе.

Взять хотя бы тлей. На первый взгляд, сложно представить более жалких и беспомощных созданий – слегка надавишь пальцем, и останется лишь мокрое место. Но как только тли переходят к общественному образу жизни, их миролюбие испаряется. Известно более 50 видов эусоциальных тлей с солдатами, в роли которых, как правило, выступают стерильные нимфы первого возраста. Солдаты охраняют галлы, внутри которых живет колония тлей, от хищников и тлей-конкурентов. У некоторых видов тлей солдаты несут на голове специальные рога – ими они бодают неприятеля (рис. 12.5). Солдаты других видов в качестве оружия используют колюще-сосущий хоботок, в мирное время служащий для высасывания растительных соков. Да-да, это не шутка, а реальный факт: какие-то жалкие тли тоже умеют воевать! Экспериментально показано, что тли-солдаты в ходе массовой атаки могут до смерти затыкать своими хоботками мелкого хищника, например личинку златоглазки или мухи-журчалки[316]. Более того, солдаты уже известных нам японских тлей ниппонафисов в буквальном смысле бросаются грудью на амбразуру. Если враг пробивает дыру в стенке галла, они сползаются к месту пробоины, лопаются, и из их тела вытекает вязкая белая жижа. Медленно умирая, солдаты размазывают ее вокруг себя ногами, и жижа постепенно застывает, заделывая дыру[317].