Самки и самцы муравьев Эцитона каролинензе обладают талией из одного членика, тогда как у рабочих он из двух. Муравей Лазиус латипес, обитающий в Северной Америке, имеет две формы самок, у одной из них бедра и голени сильно сплющены. Для чего такая особенность строения - неизвестно.
Некоторые из рабочих иногда похожи на самок. Их называют эргатоидными, они подобны рабочим, но брюшко их, как у самки. "Царицы в рабочем одеянии", образно назвал их один из мирмекологов, или "Запасные царицы", несущие яйца при потере настоящей самки. Есть еще так называемые гинекоидные работницы. Они по размерам, как и все рабочие, но обладают развитыми яичниками. И, наконец, существуют особи сходные с настоящими самками, но размерами подобные рабочим. Таких миниатюрных самок называют "Микрогинами". Есть еще "Псевдогины" - уродливые самки, или неудавшиеся рабочие. Размеры их как у рабочих, но грудь, как у настоящих самок.
Разнообразие форм - полиморфизм способствует разделению труда и выполнению специальных обязанностей в обществе. Среди общественных насекомых полиморфизм особенно развит у муравьев и отражает более сложную жизнь и общинный строй. У пчел все просто: самец-трутень, самка, работницы. У термитов: самка, самец, рабочие, некоторые из которых специализированной формы.
Как они ощущают окружающий мир
Долгий путь
Днем на озере Иссык-Куль в Киргизии был шторм, волны шумели, пенились и далеко набегали на низкий песчаный берег, покрытый редкими гранитными валунами. А когда ветер затих, и озеро успокоилось, далеко от кромки берега остался влажный вал из песка, мелких камешков, водорослей и мертвых ракушек.
Сбоку такого вала бежит рыжий с черным брюшком муравей Формика субпилоза. Он очень торопится, не останавливается, не меняет направления и путь его прямой, будто заранее известный. Каждую минуту муравей проползает два метра, за двадцать минут сорок метров. Вот пройдено более ста метров, а вблизи еще нет никаких следов муравейника и песчаный берег с гранитными валунами все тянется далеко без травинок и кустиков.
Муравей, видимо, путешественник и куда-то далеко забрел. Каждый муравейник имеет свою территорию. Она не столь велика, так как даже самые отважные муравьи-разведчики, как принято считать, не отходят от своего жилища дальше одной-двух сотен метров. Это расстояние для маленького насекомого, плохо видящего среди густых зарослей травы, нагромождения камней, всяких ям, бугров, немалое и в нем легко заблудиться.
Обычно на небольшие расстояния от муравейника проделываются хорошие дороги. Дальше них идут едва заметные тропинки, а затем и просто бездорожье, по которому пробираются по запаху, по чувству направления, по маленьким последовательным ориентирам.
Может быть, наш крошечный странник заблудился и бредет, сам не зная куда? Но тогда его бег не был бы таким размеренным и деловитым. Что же служит ему ориентиром: синее озеро, шорох волн, кромка влажного песка или большое красное солнце, садящееся за темные скалы?
Прочеркиваю глубокую ложбинку к самому берегу. Наткнувшись на нее, муравей останавливается, нерешительно топчется в разные стороны, его членистые усики, покрытые золотистыми волосками, вздрагивают и беспрестанно шевелятся. Красноватая голова с черными глазами слегка поворачивается в мою сторону, и мне кажется, будто муравей в недоумения смотрит на меня темными точечками глаз.
Но остановка недолгая. Муравей решительно перебирается через ложбинку и - вновь размеренный бег по два метра в минуту вдоль берега. Новая канавка его уже не останавливает и не смущает, препятствие ему уже знакомо и не стоит внимания.
Убираю кромку из чистого песка и делаю берег более пологим. Здесь ничем не сдерживаемые волны перекатываются дальше и покрывают отважного путешественника. Куда он делся? Неужели утонул, утащенный откатившейся назад волной! Нет, муравью знакомы причуды озера: моментально уцепился ногами за камешек, выждал, и когда волна отошла, и кинулся от берега в сторону на сухое. Здесь он переполз через большой вал и долго бежал вдали от воды, но строго вдоль берега. Затем снова возвратился к кромке песка. Тут путь ровнее и верней. Что если на кромку берега насыпать сухого песка? И это не сбивает странника с пути. Может быть, подложить ему голову дохлой рыбы - остаток трапезы вороны? У рыбьей головы муравей долго шевелил золотистыми усиками и снова помчался дальше. Нет, он не питается дохлятиной, она ему не нужна.
Не расстелить ли на его пути развернутую газету? И газета оказывается муравью нипочем.
Уж не солнце ли служит ориентиром. Проверить не трудно. Заслоняю солнце шляпой, а с другой стороны направляю на муравья солнечный зайчик от зеркальца. Но "новое солнце" также не смущает нашего крошку. Так и осталось загадочным способность муравья к ориентации. Видимо, муравей в пути использует сразу много признаков: и запах воды, и кромку влажного песка, и, может быть, фон неба, и, наверное, кроме всего и особенное чувство направления.
Прошло немало времени. Красное солнце скрылось за темными скалами. Уже пройдено более четверти километра и низкий песчаный берег с гранитными валунами остался позади. Мы оба приближаемся к глинистому овражку, размытому дождевыми потоками, с редкими кустиками полыни. Перебравшись через него, муравей резко сворачивает в сторону и скрывается в норке, окруженной небольшим земляным валиком. Здесь его муравейник, в нем уже все спят, и наш путешественник пришел с явным опозданием.
От места моей встречи с муравьем до его жилища более трехсот метров - рейс необычно далекий. Но что поделаешь? На песчаном берегу, среди редких кустиков полыни не особенно много поживы и не от хорошей жизни так далеко приходится за нею бродяжничать.
Органы чувств
Зрение муравьев развито не особенно хорошо. У зрячих в каждом глазу до 12 000 фасеток, тогда как у стрекозы 12 500, бабочек 17 000, некоторых жуков до 20 000–50 000.
Не отличаются муравьи и остротой слуха, и, быть может, звуки воспринимают как колебание воздушной среды волосками. Но, судя по тому, что у некоторых есть так называемый стридуляционный аппарат, муравьи способны улавливать ультразвуки. Устройство этого аппарата несложное: на одном участке тела располагается насечки, по которой водят острым краем или рядом зубчиков, находящимся на другом участке тела. Действие его можно сравнить с гребешком, по которому проводят острым предметом. И все же есть муравьи, которые, по-видимому, способны воспринимать звуки разных частот. Так муравьи древоточцы Кампонотус геркулеанус при тревоге постукивают брюшками по тонким деревянным перегородкам своего жилища, сигналя друг другу.
Муравьи способны различать цвета. Они воспринимают, кроме того, ультрафиолетовые лучи, а так же, как и многие другие насекомые, улавливают поляризованный свет неба, недоступный нашему зрению, и руководствуясь им как ориентиром особенно в пасмурную погоду.
Очень слабо зрение у тех, кто ведет подземный образ жизни. Казалось бы, учитывая эту особенность, мы должны были бы ожидать хорошего зрения у муравьев кочевых (есть такие), совершающих периодические переселения. Но у них фасеточные глаза отсутствуют.
Высоко развито осязание. И неудивительно. Оно необходимо в темноте подземных жилищ. Органами осязания служат волоски, покрывающие тело. По всей вероятности, при помощи осязания муравьи определяют форму предмета, узнают друг друга, принадлежность к той или иной касте. Осязанием же, наверное, муравьи руководствуются в своих подземных лабиринтах, угадывая путь подобно слепому человеку, пользующемуся тросточкой.
Трудно представить, чтобы муравьи пользовались обонянием в темноте своих жилищ, чтобы не испортить воздух для дыхания. Но обоняние как будто самое развитое чувство, и главным органом, судя по всему, служат усики. Муравей, лишенный усиков, перестает отличать своих от чужих. Предполагают, что обонянием муравьи определяют кроме всего еще и форму предметов, то есть оно дает им пространственное и объемное представление. Вот почему муравьи так тщательно следят за чистотой усиков, постоянно их чистят, используя специальную кисточку на передних ногах.
Члена своей семьи они узнают не только осязанием, но и по запаху. Муравья по запаху встречают, по форме провожают. К муравью своему, но тщательно отмытому в воде, то есть лишенному запаха гнезда, относятся с недоверием, своего же муравья, вымазанного экстрактом из чужих муравьев, принимают за врага.
Но такое ли у муравьев обоняние, как у нас, мы не знаем. Может быть особенное, сочетанное с другими чувствами, способное еще улавливать какие-либо нам неведомые излучения. Во всяком случае, лучи рентгена, которые человек не ощущает, муравья приводят в беспокойство: он мечется, усиленно чистит усики и старается уйти из облучаемой зоны. Правда, эта реакция возникает при относительно высокой дозе в 200–300 рентген.
Как видит и слышит рыжий лесной муравей Формика руфа, так хорошо известный своими муравьиными "кучами", сложенными из палочек, хвоинок и камешек? На него я часто буду ссылаться, посвятив его изучению немало времени.
Часто человек судит о других по себе, и по этому, например, наблюдая муравья, удивляется: "Вот какой глупый, не обращает внимания на мертвую муху". А она лежит от муравья в десяти сантиметрах. Но муравей различает предметы только на близком расстоянии. Он видит, как говорится только у себя под носом, не дальше трех-четырех сантиметров.
Представьте человека, который различает предметы только на расстоянии трех-четырех метров. Все, что дальше, скрыто для него густым туманом, в котором проглядывают лишь слабые очертания окружающего. У некоторых муравьев поразительно скверное зрение, и предметы они узнают, только столкнувшись с ними. Ведь большую часть времени рабочие проводят в муравейнике, в темноте, где более необходимо осязание.
"А почему, скажите, муравей шел мирно по своей дороге, но вдруг свернул туда, где в десяти сантиметрах от него группа охотников напала на гусеницу? Значит, он все же увидел их, раз помчался на помощь?" Нет, муравей ничего не видел, он только зачуял запах боевого оружия - муравьиной кислоты.
"Ну, а как, скажите, объяснить такое? Муравьи напали на толстую медведку, нее от муравейника, не менее метра. И все же на помощь мчатся новые бойцы. Наверное, они разглядели битву со своего жилища? На такое расстояние, да еще и при ветре, не мог дойти запах муравьиной кислоты!"
Нет, и в этом случае муравьи ничего не видели. По муравейнику промчался муравей и на ходу ударял челюстями встречных. Это был зазывала, он прибежал требовать помощи. Сигналящего муравья вы просмотрели, а вот ретивых помощников, прибежавших расправиться с медведкой, заметили.
Но муравьи все же способны видеть движение крупных предметов. Подойдите к муравейнику, и вас сразу заметят, защитники насторожатся и займут боевую позу. Махните белым сачком, и многие на муравейнике тревожно взметнутся. Помахивая белым сачком и постепенно отходя, можно примерно определить наибольшее расстояние, на котором муравьи способны улавливать движение крупных предметов. В трех метрах муравьи отлично видят движение сачка и настораживаются. В четырех метрах сачок плохо различим, но отдельные муравьи его все же замечают. В пяти метрах почти никто не реагирует на сачок.
Много раз, повторяя эксперимент, можно убедиться, что у муравьев, находящихся на конусе жилища, существует своеобразная зона видимости. Чем выше над землей, тем она меньше, чем ниже - тем больше.
Отчего это зависит? У муравья глаза неподвижны, и, так как они направлены вперед и слегка в стороны, то большинство ползающих на муравейнике его жителей смотрят, в общем, почти параллельно земле. Но муравьи муравьям рознь, у одних зрение лучше, у других - хуже. Охотники и строители видят значительно лучше, чем те, которые почти все время проводят в темных ходах жилища. Кроме того, наверное, не все обладают одинаковыми способностями от рождения.
У муравейника можно громко кричать, петь, свистеть, и разговаривать - муравьи не обратят никакого внимания. Только когда свистите, старайтесь не дуть на муравейник, иначе муравьи уловят запах изо рта и насторожатся.
Низко над лесом, едва не задевая вершины деревьев, пролетел вертолет леспромхоза. Рокот мотора так силен, что хочется зажать уши. Но муравьям нет никакого дела до шума, и они спокойно занимаются своими делами. Уж не глухи ли муравьи? В воздухе беспрестанно крутятся слепни, жужжат. Поймаем сачком одного из них. Держа за ноги, поднесем к муравейнику. Пытаясь вырваться, он жужжит крыльями. Но на этот звук никто не обращает внимания: мало ли насекомых летает над муравейником.
Приложим слепня к поверхности муравейника. Крылья его жалобно запели, бьются о хвоинки. Этот звук попавшей в беду мухи уже понятен, и со всех сторон заспешили к добыче ретивые охотники. Несколько секунд - и он покрыт нападающими, стал мокрым от муравьиной кислоты, отравлен, побежден и затащен во входы муравейника. Что же можно сказать о слухе муравья? Он, несомненно, есть и, по-видимому, достаточно тонок. Но муравьи обращают внимание только на те звуки, которые могут иметь для них жизненно важное значение. Ко всем остальным они глухи и равнодушны.
Вы подошли к муравейнику, склонились над ним. Вас сразу заметили, сотни голов повернулись в вашу сторону, а самые смелые подогнули брюшко и готовы к нападению. Вот уже кто-то не выдержал, пустил кислоту из ядовитого аппарата. Пример дан, и полетели кверху струйки яда. Сильно запахло муравьиной кислотой. Но постепенно все успокоились, и никому не стало дела до человека, усевшегося на походном стульчике перед муравейником. Правда, кое-кто не сводит глаз с посетителя, и застыл в боевой позе, да возле ног наблюдатель собралась кучка защитников, и некоторые начали карабкаться кверху.
Если сильно подуть на муравейник, запах изо рта будет уловлен. На короткое мгновение все до единого муравьи, будто заколдованные, замрут кто был в каком положении. Остановка не случайна: незнакомый запах следовало узнать, определить, не последует ли за ним какой-либо враждебный акт.
Запах запомнили, колдовство прекратилось, муравьи вновь пришли в движение. Чуть позже, сколько не дуйте, мгновенной остановки не произойдет, так как среди муравьев обязательно найдутся те, которые уже с ним познакомились. Они не будут останавливаться, и, глядя на них, другие не особенно обратят на запах внимание: зачем попусту волноваться? Так опыт одних передается другим. Но как много говорит это короткое наблюдение о поведении муравьев. Большинство из них, находясь на поверхности жилища, подражают опытным, вероятно, несущим службу охраны наблюдателям.
Муравьев легко приучить к какому-либо запаху, и они долго будут его помнить. Обоняние у них очень сильно развито и, наверное, на различные запахи существует отличная память.
По-видимому, у муравьев развиты еще какие-то особенные органы чувств, еще неизвестные ученым.
Бегунки заблудились
У муравьев чувство направления и ориентации в пространстве очень сложное, по-видимому в нем участвует поляризованный свет неба, положение солнца, звезд и различные земные ориентиры. Об этом частично уже было сказано. Но вот одно, как всегда случайное, наблюдение подтверждает, что есть у муравья что-то подобное внутреннему компасу.
На моем пути - старинный казахский мавзолей, сложенный из сырцовых кирпичей сделанных из глины, замешанной на мелком щебне и сечке из стеблей пустынного злака чия. Среди ровной необъятной равнины, покрытой коротенькой весенней травкой, на фоне далеких синих гор Джунгарского Алатау, он очень красив. Кое-где вокруг мавзолея на небольших холмиках среди пухлого солончака виднеются курганчики гнезд муравьев жнецов и бегунков. На них копошатся эти неугомонные труженики пустыни. На кустике колючего кустарника чингиля сидит каменка-плясунья, в воздухе носятся быстрокрылые стрижи. Хорошо, что выбрал это место для обеденной стоянки!
Мне нравятся старинные мавзолеи. Они оживляют унылый ландшафт пустыни, придают ей своеобразный облик древней земли. Каждый из них по-своему оригинален.
Пока мои спутники готовят обед, я брожу вокруг, поглядываю на муравьев, ищу встречи с насекомыми. Их очень мало. После засушливых лет лучше всех перенес невзгоды муравьиный народец. Общественный строй жизни, сложный и во многом отношении неразгаданный человеком, способствует переживанию катастрофы.
Что же находится в мавзолее? Он, созданный давным-давно в честь какого либо богатея, святого или знахаря, окружен маленькими могилками простых смертных. Многие из них зияют провалами.
Глиняное строение навевает ощущение бренности человеческого бытия и превратностей его судеб. Прохожу в его дверь, малые размеры ее и высота рассчитаны так, чтобы посетитель, собравшийся вступить под его своды, должен невольно низко склонить голову и принять почтительную позу. В нем светло, через небольшой проем размытого дождями купола льются лучи солнца.
Собираюсь выбраться наружу и вдруг замечаю неожиданное. На полу мечется масса муравьев черных бегунков. Они как всегда торопливы, заняты, штурмуют стенки, пытаются выбраться по ним наружу. Но где этому быстроногому созданию, чемпиону по скоростному бегу среди муравьев, преодолеть столь необычный для его повседневной жизни пустыни препятствие! Природа не одарила его способностью бегать по вертикальной поверхности, подобная задача по силе лишь медляку-ползуну. Толпы атакующих стены мавзолея, не смотря на их шероховатость, терпят неудачу и каждый муравей, начав свой стремительный бег кверху, сваливается обратно. Лишь отдельные удачники поднимаются на метр или немного более, но их тоже постигает та же участь.
Вначале я озадачен, не могу понять, в чем дело, чем объяснить это кажущееся нелепым собрание муравьев, будто соревнующихся в восхождении на высокие горы с неприступными вершинами альпинистов. Еще больше озадачен, когда, приглядевшись, вижу возле стен погибших муравьев-бегунков.
Это, видимо, те, кто не мог подняться наверх, истощив силы у неприступных стен. Все происходящее мне продолжает казаться невероятным для муравьев, в чьей жизни все соразмерено, целесообразно и направлено на благо семьи и общества.
Но вот вижу: в дверной проем мавзолея вбегает случайный и очередной посетитель этого загадочного места, муравей-разведчик. Вначале он как обычно рыщет в поисках добычи для своей многочисленной семьи, обегает вокруг. У него, как и у тех, кто безуспешно пытается выбраться из неожиданного плена, оказывается отлично развито чувство направления. Его путь лежит куда-то на север, где вероятно располагается муравейник, он мчится туда, встречает препятствие, с разбега взбирается на стену, но сваливается вниз. У него более нет другого пути и вскоре он - несчастный член безумствующей братии, обреченный на пленение.
Еще вижу, что муравьи рассредоточены вдоль стены, не как попало, а образовали как бы три группы, каждая из которых занята безуспешными попытками восхождения на своем участке. Потом, забегая вперед, скажу, в том направлении я нахожу и три муравейника.