Биография одного члена семьи

Из того, что до сих пор рассказано, еще не ясно, пожалуй, для чего наносятся на муравьев метки. Сейчас это станет понятнее. Не просто создать колонию только из молодых или только из старых особей. Но такие опыты были проделаны, В одном муравейнике оставляли старых, в другом — молодых муравьев, а там и тех и других вынуждали или строиться, или воспитывать личинок, или обороняться от нападения противника. Лишь тот, кто хоть однажды попытался до конца довести такой опыт, знает, сколько трудностей приходится преодолевать, выясняя повадки и способности муравьев разного возраста.

Для того чтобы точнее проследить за ходом жизни отдельных муравьев, очень хорош способ «подкидышей». Коконы с куколками одного вида переносятся в гнездо другого, резко отличающегося от него вида. Дождавшись появления муравьев, наблюдают за судьбой этих самой природой меченных чужаков.

Такая попытка тоже не всегда удается с первого раза. Если же она и удалась, результаты опыта обязательно требуется проверить, причем неоднократно.

Каждая крупица новых знаний, получаемых при повторении опыта, помогает разобраться в том, как живет муравейник. Понятно, что разные формы и виды приходится изучать по-разному, применяясь к их особенностям и нравам. Шаг за шагом продвигаясь в область неизвестного и терпеливо разматывая клубки загадок, натуралисты выясняют законы муравьиной жизни.

Одно дело, например, муравьи, у которых все рабочие внешне одинаковы. У таких видов поведение насекомого в природных условиях меняется в зависимости, прежде всего, от возраста: молодые муравьи не покидают гнезда; лишь повзрослев, они переступают порог дома и начинают выбегать за его пределы.

В первые часы жизни, пока хитиновое одеяние еще мягко, муравей вообще никаким делом не занят. Да и после того как хитин потемнел и окреп, молодые муравьи могут какое-то время отсиживаться в камере с куколками. Только что появившиеся на свет муравьи совершенно миролюбивы. Боевые инстинкты просыпаются в них лишь со временем. Поспевая для ратного дела, они занимают посты на линии обороны гнезда, откуда затем переходят далее, на внешний промысел. Зато к строительству, когда в этом есть потребность, молодые муравьи могут приступать очень рано, чуть ли не сразу после выхода из кокона, еще даже не успев полностью потемнеть.

Примерно так происходит все это у простых видов, у которых рабочие муравьи одинаковы. Но чем более разнообразны формы насекомых, составляющие семью, тем легче подметить специальные назначения различных особей.

В главе, рассказывающей о том, почему не все муравьи бывают одинаковы, говорилось, что способности молодого муравья, отличия в его поведении от рождения связаны с устройством его тела, с его физическим типом. Впрочем, у каждого муравья с возрастом поведение отчетливо меняется.

При всем этом в действиях отдельного насекомого любого вида неизменно проявляются также его индивидуальные «вкусы», «призвание», его «характер», что ясно стало уже из известных нам опытов Чи За-чена и подтверждается множеством других исследований.

В простое пятикамерное гнездо были поселены тридцать пять индивидуально пронумерованных рабочих вида Мирмика рубра с маткой и примерно тремя десятками личинок и куколок.

В течение десяти дней это гнездо ежедневно трижды осматривали в определенные часы. Если не затягивать наблюдения и особенно если производить осмотр при красном свете, на который муравьи не реагируют, то освещение и осмотр ничуть не тревожат их. Ставни были в гнезде раздвижные, и камеры проверялись одна за другой. При каждом наблюдении протоколировали, чем в данный момент занят тот или иной муравей.

В дневник вносили записи: «№ 7 и 23 — взаимное кормление... № 11—чистит гнездо... № 32 —переносит строительный материал... № 14 — добыча корма... № 18 — уход за личинками...»

Осмотрев таким образом все пятикамерное гнездо тридцать раз и получив полтораста записей результатов наблюдений, исследователи подвели итоги.

Подсчет показал, что почти половина населения муравейника поглощена заботами о расплоде. В то же время обнаружилось, что муравья № 8, например, осмотр заставал почти всегда в одной и той же камере за самыми разнообразными занятиями, не имеющими касательства ни к пакетам, ни к личинкам, ни к куколкам; зато муравей № 10, хотя и попадался все время в разных местах, был занят одним и тем же: или кормлением личинок, или их облизыванием и чисткой. Остальные обитатели гнезда представляли разные степени перехода между непоседливым муравьем-нянькой № 10 и домоседом-разнорабочим № 8.

Исследователи, по многу месяцев проведшие у гнезд с нумерованными муравьями, заверяют, что имеются особи, которые постоянно, всю жизнь выполняют одно и то же дело. Таких узкоспециализированных муравьев может быть очень немного. Видимо, даже в наиболее крупных семьях это только единицы и выполняют они, когда в этом возникает потребность, как бы роль ментора — примера, образца для других членов семьи, способности которых не так четко выражены. Большинство же рабочих муравьев более или менее одинаково приспособлены и для того, чтобы ухаживать за расплодом, и для того, чтобы строить и ремонтировать гнезда, и для того, чтобы оборонять их и нападать на чужие.

Итак, имеются муравьи-менторы, особо чуткие к той или иной потребности, которую испытывает семья. Если такого муравья удалить, его заменит другой. В здоровой семье любая ее потребность удовлетворяется какими-нибудь муравьями, а потребности зависят от разных причин.

Во-первых, важно время года. В пору летних дождей в муравейнике больше всего строителей; ко времени, когда поспевает корм, в семье становится больше фуражиров; когда в гнезде особенно много расплода, здесь больше и нянек; начинаются походы — определенно возрастает число муравьев, наиболее воинственных или наилучше приспособленных для обороны и нападения.

С другой стороны, важны состояние семьи, ее состав, численность насекомых. Когда в семье достаточно молодых муравьев, старые действуют обычно вне гнезда, а если почему-либо не хватает старых, на фуражировку выходят и молодые.

Сильные разросшиеся семьи жнецов Мессоров или листорезов Аттин состоят из весьма разнообразных рабочих форм. Здесь наряду с почти полуторасантиметровыми, однако нисколько не неуклюжими муравьями, отличающимися непомерно большой головой, существуют целые серии все более и более мелких рабочих; наименьшие — юркие трехмиллиметровые лилипуты. Но ни полуторасантиметровые великаны, ни в пять раз меньшие лилипуты не встречаются ни на холмиках-куполах, ни вблизи от них. В глаза бросаются одни только средние рабочие. И это естественно: лилипуты сосредоточены в самых укромных камерах, в глубине муравейника, куда не сразу докопаешься, а стражи-великаны скрываются в верхнем слое купола, в зоне, примыкающей к входам в гнездо. Если потревожить гнездо сверху, выходят стражи; если копнуть поглубже, можно увидеть лилипутов.

На этот счет не существует закона, одинакового для всех видов, однако похоже, что более крупные муравьи чаще приурочены к внешним границам гнезда, а маломерные крошки действуют внутри муравейника. Надо, впрочем, учитывать и возраст насекомых.

Описываемые здесь наблюдения над муравьями, помещенными в день их выхода из кокона, как видим, помогли кое-что выяснить относительно устройства семьи у разных видов. Но на этом исследования, конечно, не остановились.

Измеряя муравьев, застигнутых в момент, когда они выполняли те или другие работы, и определив для каждой группы средний размер тела, удалось обнаружить, что имеются занятия, определенно связанные с величиной особи. В семьях некоторых листорезов, например, существуют «первые защитники гнезда». Это те большеголовые гиганты, которые обнаруживаются у входов в подвергшийся нападению муравейник. Следующие две группы несколько меньших насекомых — это носильщики, тягачи. Они чаще всего переносят в гнездо срезанный лист. Уборкой и строительством у листорезов могут заниматься муравьи разного размера. В глубине муравейника обнаружены самые маленькие особи, составляющие группы «нянек-воспитателей» и «огородников-грибоводов», о которых дальше рассказывается подробнее.^

Для того чтобы установить связь между величиной муравья и его занятием, необязательно обращаться к примеру американских листорезов. Достаточно измерить хотя бы сотню наших лесных Формика, взятых с поверхности потревоженного гнезда, и сотню снятых с дерева фуражиров, собирающих пропитание для той же семьи. Результаты измерений неизменно показывают, что защитники гнезда несколько крупнее. Если повторить то же на муравьях других групп, окажется, что фуражиры, которые возвращаются в гнездо с полным зобиком, мельче своих братьев-грузчиков, несущих песчинки, крупицы смолы, обломки хвои.

Всех этих муравьев, встречающихся на дорогах вокруг гнезда, груженных зернышками, мертвыми насекомыми, обломками хвоинок, комочками земли и прочим строительным материалом, стали помечать разными знаками.

Исследование имело целью проверить, не существует ли среди носильщиков более дробной специализации: «сборщики растительной пищи», «охотники за животным кормом», «грузчики, доставляющие стройматериалы».

Нет, ничего такого не обнаружили, но зато установили, что на дорогах вокруг гнезд попадается довольно много муравьев-«рикш», то есть таких, которые везут на себе других муравьев. Их тоже стали метить — несущего и несомого — разными метками. Тут тоже никакого порядка не было, но зато исследователи установили, что в группе муравьев, доставляющих в гнездо всевозможные грузы, наряду с настоящими носильщиками имеются и мнимые.

В цепях грузчиков, стягивающих к гнезду разный материал, встречалось довольно много муравьев с пустыми жвалами. И зобики у них тоже оказались пустыми. Какой же смысл в их холостом беге? Не просто было распутать эту загадку. Но и в ней не осталось ничего загадочного, когда выяснилось, что «пустые грузчики», «мнимые носильщики» в колоннах— это, как правило, доживающие свой век муравьи. И, завершая жизненный путь, они продолжают служить семье — правда, теперь лишь тем, что их уверенный бег по многократно исхоженной трассе позволяет быстрее двигаться груженым молодым тягачам.

Скажем к слову, что благодаря именно этим же опытам удалось, в частности, открыть факт так называемого постоянства трасс, то есть доказать, что грузчики пользуются обычно одними и теми же дорогами.

Если на какой-нибудь муравьиной дороге пометить грузчиков, несущих в жвалах строительный материал, а через несколько дней снова прийти сюда, то нередко здесь обнаруживается большинство меченых муравьев, хотя на этот раз они могут тащить не только хвоинки, растительные волоконца или крупинки смолы, но также и мертвых насекомых, зернышки, а то и своих собратьев по гнезду.

Возвращаясь к этой дороге через определенные промежутки времени — после нескольких солнечных дней, вслед за грозовым дождем, после полосы ливней,— удалось узнать, что именно, какие обстоятельства поддерживают привязанность грузчиков к определенным трассам.

Исследователям муравьиной жизни неоценимую услугу оказали в научном поиске небольшие семьи, составленные из муравьев, меченных в день выхода из кокона. Такие сформированные из насекомых одного возраста семьи поселялись и в стеклянные гнезда, и на воле. Здесь и удалось убедиться, что в муравейниках многих видов тоже существует чередование обязанностей, хотя оно далеко не так отчетливо, как в улье медоносных пчел.

У жнецов, например, крошка муравей через четыре-пять дней после появления на свет «нянчит» в глубине гнезда расплод. Тот же муравей-крошка обнаружен позже в других, тоже глубинных, камерах, где он размалывал зерно. Отсюда муравей-крошка переходит дальше, какое-то время проводит на окраине гнезда и только после этого начинает покидать муравейник, становится фуражиром: принимается добывать и Доставлять семье корм.

Самые старые муравьи никаких походов уже не предпринимают, но и в подземелье все же не отсиживаются. Они держатся обычно вблизи от входов в гнездо, двигаясь заметно медленнее, чем их более молодые собратья. Зачем? Для защиты дома? Сомнительно. От старых муравьев здесь мало проку. Но тогда для чего же? Подобно старым листорезам, старые жнецы, видимо, служат последнюю службу семье... Не подают ли они отсюда какие-нибудь ультразвуковые сигналы, не усиливают ли зовущие пеленги семьи, помогающие ориентироваться тем ее членам, которые в отлучке?

Сходно складываются и биографии муравьев других видов, богатых формами. Молодой крошечный муравей, доспев и потемнев, становится нянькой-кормилицей, после этого копошится, шныряет в глубинных кормовых камерах, позже занимается уборкой — выносит мусор, удаляет трупы, потом становится строителем... Так, перебираясь из одной зоны в другую, молодой муравей постепенно движется от сердцевины гнезда к окраине, из глубины — вверх, из недр — поближе к выходу.

Нетерпеливым за эти наблюдения лучше не браться. Для исследования жизненного пути отдельных муравьев надо запастись выдержкой...

Если поторопиться с выводами, можно подумать, что у муравьев-карликов не бывает смены обязанностей, что они и появляются на свет, и умирают внутри гнезда, не меняя зоны обитания. Только достаточно длительные наблюдения позволяют установить, что это не так, что муравей-карлик, как и его более крупные собратья, тоже сменяет обязанности, а вместе с ними и зону обитания в гнезде. Происходит это у карлика, однако, чревычайно медленно. Потому-то он и не успевает обычно добраться дальше подступов к границе муравейника.

Муравьи среднего размера живут дольше, чем карлики, и начиная с первых же этапов значительно быстрее сменяют обязанности. Более или менее долго они бывают заняты лишь строительством и уборкой гнезда. В конце концов эти муравьи, как правило, успевают перешагнуть порог родного дома и иногда принимают участие в некоторых операциях вне гнезда. Что касается самых крупных муравьев, те проходят первые этапы совсем быстро, как бы незаметно. Они скорее всех добираются до старших классов и, едва начав выносить землю из гнезда, уходят с колоннами грузчиков на промысел. Английская поговорка утверждает, что «муравей никогда не спит». Формально это не совсем верно: в гнезде всегда обнаруживается какое-то число бездействующих, иногда находящихся как бы в оцепенении насекомых. Впрочем, и в этом случае антенны их не совсем неподвижны. Вооружившись лупой, можно увидеть, что словно бы даже недышащее насекомое поводит жгутиками, медленно раздвигая и сближая концы их.

Наблюдая разные виды муравьев в разные часы дня и ночи, нетрудно убедиться, что в целом семья с весны и до осени постоянно более или менее активна. Впрочем, все, что до сих пор сказано об участии муравья в жизни семьи — о том, какое значение имеют здесь его возраст, размер, строение тела,— все это верно лишь для нормальных условий, для «мирной» обстановки. В случае же каких-нибудь чрезвычайных событий положение резко меняется.

Если сильно взбудоражить муравейник, естественное размещение муравьев по зонам гнезда нарушается: на поверхность из глубины выбегают такие муравьи, которых здесь в обычных условиях не увидишь. В особых случаях, когда дело касается жизни семьи, лилипуты способны выполнять обязанности великанов, великаны принимаются нянчить личинок. Правда, если личинки воспитаны в семье, состоящей из одних маленьких муравьев, они развиваются нормально, а выкормленные старыми муравьями-великанами иногда не способны бывают окуклиться.

Однако взаимозаменяемость форм и возрастов в семье все же гораздо шире, чем можно думать...

В нормальных условиях разные формы и возрасты действительно несут разную службу. Но достаточно разделить семью — все равно и сложно организованного и простого вида,— и в обеих половинах сразу начинается перестройка. Через некоторое время обе половины поправляются. Можно полностью изъять из семьи какую-нибудь группу муравьев — жизнь все равно идет далее: обязанности устраненной группы выполняются остальными муравьями.

Что, например, произойдет, если закрыть доступ к гнезду муравьям, которые возвращаются домой, если переловить их? Выходы из гнезда уже назавтра обрушатся и сотрутся, муравейник будет выглядеть совсем мертвым. Но не следует торопиться вычеркивать его из списков живых: дня через два-три из гнезда начнут выбегать лилипуты и примутся восстанавливать выходы, а еще через несколько дней от муравейника потянутся реденькие, но уже действующие цепи новых фуражиров.

В одном опыте окуренное смертельно-ядовитым газом гнездо потеряло всех до последнего взрослых муравьев. Только где-то в самой глубине сохранились склады куколок. Хотя это был вид, не имеющий коконов, куколки оказались более устойчивыми. Они выжили. И вот дня через два из недр «убитого» гнезда поднялись и приступили к ремонту выходов еще не успевшие полностью потемнеть муравьи. Появление их наглядно засвидетельствовало, что семья иногда способна выжить и там, где не осталось в живых ни одного взрослого муравья.

Крылатые муравьи

В начале сентября 1731 года знаменитый французский ученый Рене де Реомюр отправился в Пуату. Во второй половине дня, сойдя с экипажа, чтобы размяться, он заметил на муравьиных кучах около дороги не только обычных бескрылых, но и крылатых муравьев двух размеров. Они бегали по земле, взлетали...

В воздухе висели маленькие облачка быстро летающих насекомых. Расплываясь в одном месте, они тут же собирались в другом.

Иногда облачка так сильно снижались, что достаточно было протянуть руку, чтобы поймать одно из них. И сколько насекомых ни изловил в тот вечер Реомюр, все это были парочки крылатых муравьев — самцы и самки.

Реомюр добросовестно описал свои наблюдения в трактате о муравьях. Но рукопись, хранившая рассказ ученого, затерялась. Когда же почти через двести лет ее нашли, тайна брачного полета муравьев была уже давно разгадана.

Можно подивиться точности, с какой Реомюр описал вылет крылатых муравьев, часто называемый роением. Это действительно похоже на роение пчел: и там и здесь от семьи отделяется масса крылатых насекомых. Однако сходство обманчиво. Пчелиная семья, роясь, делится, отпочковывает новую цельную семью. Из роящейся пчелиной семьи улетают с маткой несколько десятков самцов-трутней и тысячи рабочих пчел. Муравьиная же семья при роении не делится, ее не покидает ни один рабочий муравей, а только тысячи крылатых самцов и самок.

У видов Мирмика рубра или Лазиус нигер крылатые особи отправляются в полет обычно во второй половине дня, иногда совсем к вечеру; сплошные потоки их, поднимающиеся из земли, производят впечатление струй дыма от разгорающегося костра.

У муравьев, живущих большими семьями, из каждого гнезда во время роения вылетают тысячи самок и десятки тысяч самцов. Остаются же в живых после брачного полета только единицы.

У муравьев, как и у многих других насекомых, жизнь самцов, в общем, короче, чем жизнь самок. Самцы, которые во время брачного полета выполнили свое назначение, погибают еще в воздухе и падают на землю мертвыми. Те же, которые не встретились с самкой и ушли от многочисленных и разнообразных опасностей полета, возвращаются в гнездо. Здесь они вскоре угасают. Лишь у отдельных видов самцы доживают до следующего года.

Самки же во множестве склевываются птицами, тучами слетающимися на муравьиную свадьбу и без устали охотящимися за лакомыми насекомыми. Немало крылатых, запутавшихся в паутине, достается паукам. Но уцелевшие живут. Впрочем, обо всем этом следует рассказать подробнее и по порядку.

Крылатые насекомые, которые созревают для предстоящего брачного полета, накапливаются в муравейнике. Рабочие муравьи как бы прячут и от всего оберегают их. Но зато, когда настает время вылета, те же рабочие даже открывают новые выходы и всячески торопят крылатых, помогая им выбраться из гнезда.

Солнечный свет, еще недавно обращавший этих муравьев в безоглядное бегство, сейчас, когда они созрели для полета, кажется, даже приманивает их.

Правда, выйдя впервые на свет, они поначалу явно пугаются непривычной обстановки и спешат вернуться в глубь гнезда. Однако вскоре все выныривают снова; смелея, расправляют поблескивающие крылья, бегают по куполу взад и вперед, ненадолго взлетают и вновь опускаются у входа, где массами снуют другие крылатые и бескрылые муравьи, до предела возбужденные сами и возбуждающие своим бегом других. И так происходит не в одном каком-нибудь гнезде, а, как правило, во всех муравейниках этого вида в данной местности. Похоже, что всюду одновременно получен сигнал, зовущий крылатых в полет.

По этому сигналу из гнезд уходят обычно все самцы; что касается самок, то часть их остается дома. Некоторых удерживают здесь принудительно, а если они пробуют уйти, рабочие повисают у них на ножках, уводят в глубь гнезда. Этих самок оставляют в муравейнике как бы про запас.

Между тем на куполе собирается все больше безостановочно бегающих насекомых.

Роевое движение усиливается с каждой минутой. Бескрылые рабочие муравьи и те приходят в неистовство и, пытаясь сопровождать крылатых, забираются так высоко, как только это для них возможно.

Даже у постоянно живущих под землей видов слепые рабочие муравьи выходят во время роения на поверхность, взбираются на камни, травинки, веточки, а за ними, прочищая антенны, расправляя и складывая крылья, следуют готовящиеся подняться в воздух молодые самцы и самки.

Разные виды роятся в разные сроки. Муравьи-жнецы Мессор структор в Крыму просыпаются ранней весной. Фуражиры этого вида выходят из муравейников в первые же ясные дни. Следом, в начале апреля, едва установится погода, после первого обильного дождя начинается вылет перезимовавших самок и самцов.

Они вылетают массами и одновременно из всех муравейников в округе. Сигналом к их выходу служит проникающая в гнезда влажная жара. Вызванные ею из глубины гнезд первые крылатые муравьи сначала робко толпятся на поверхности у входа. Порыв ветра может приаести их в панику и погнать обратно.

Но проходит немного времени — они снова поднимаются, причем число их растет.

К полудню роение в разгаре. С наступлением темноты муравейник утихомиривается до утра, когда суматоха возобновляется; лёт крылатых, прерываемый ненастьем, продолжается иной раз даже несколько дней.

Когда роятся муравьи вида Феидоле паллидула, первыми на поверхность гнезд выбегают самцы. Поднявшись в воздух, они прозрачными облачками толкутся над гнездом. После них появляются и поодиночке взлетают самки, более крупные и заметно более грузные.

У множества видов крылатые вылетают из многих гнезд не только в один день, но и в один час. Благодаря этому и могут встречаться самки и самцы из разных семей. Такие встречи становятся обязательными в тех случаях, когда из одних гнезд вылетают только самки, из других — только самцы.

Усики самца, в которых число члеников, как говорилось, всегда на один больше, чем у самки, служат в данном случае органом, с помощью которого самец находит себе пару. Крылья же явно служат для того, чтобы облегчить встречу неродственных, выросших в разных семьях особей разного пола: потомство таких неродственных родителей будет более жизненным, более стойким к невзгодам, более плодовитым.

Выше было мельком сказано, что многие виды роятся обычно вскоре после дождя, в жаркую, но достаточно сырую погоду. Это, конечно, связано с тем, что, когда земля сырая, муравьям легче производить земляные работы, легче открывать для крылатых выход из гнезда, легче прокладывать дорогу улетающим. Но значение прошедшего дождя этим не исчерпывается.