В поисках ответа на вопрос попробуем вдоль и поперек, сантиметр за сантиметром, осмотреть стеклянное гнездо, в котором жизнь кипит не только на поверхности, где муравьи особенно суетятся, но также и в глубине - хотя какая уж тут глубина! - среди слежавшегося, беспорядочно источенного ходами мусора.
Вот в одной почти незаметной камере, которая на вид ничем не выделяется среди других, вдруг блеснуло - или это только померещилось? - черное, чуть не лакированное брюшко. Но нет, не показалось: здесь действительно муравьиная самка, матка, без которой муравьи еще могут какое-то время, иногда даже долго, жить, но без которой нет нормальной муравьиной семьи.
Уже говорилось, что семья может иметь не одну матку, так что, когда обнаружена первая, это еще не всегда повод прекратить поиски. После того как участки с маточными камерами помечены на стекле восковым карандашом, за ними не так уж трудно наладить наблюдение.
Если проявить хоть немного терпения, то в конце концов удается увидеть, как матка, одна-одинешенька в своей темной и низкой камере, приподнявшись на длинных ножках, изгибается и, выпростав вперед блестящее брюшко, напряженно поводит им и выжимает при этом из себя еле заметное белое яйцо.
Тем, у кого глаза недостаточно острые, полезно вести наблюдения в налобной лупе. При увеличении особенно хорошо видно, как яйцо тускло поблескивает на конце брюшка, как забежавшие в камеру рабочие муравьи суетятся вокруг, поглаживают матку антеннами и как наконец один из них, ощупав антеннами яйцо, бережно подхватывает его челюстями-жвалами и убегает.
Не так-то просто уследить за этим несносно юрким муравьем, но, если все же не потерять его, можно увидеть, как он приносит яйцо в другую камеру. Здесь муравей останавливается перед какой-то белой кучкой, проверяет ее антеннами и кладет на нее яйцо. Тут обязательно требуется лупа. С ее помощью удается рассмотреть, что белая кучка состоит из склеенных в комочек яиц.
В таких комочках-пакетах и хранятся в гнезде яйца - муравьиные зародыши, из которых в конце концов развиваются муравьи.
Каждый в отдельности зародыш совсем невелик - буквально с пылинку. Он в десятки, если не в сотни раз меньше тех относительно крупных овальных телец, которые являются куколками в коконе и которые часто неправильно называют муравьиными яйцами.
Может показаться, что новый зародыш-яйцо не слишком балуют в родном доме. Однако никак и не скажешь, что оно оставлено на произвол судьбы. Буквально в момент появления на свет его подхватили, тотчас же понесли, положили в кучку других яиц.
Конечно, вести наблюдения в налобной лупе утомительно: чуть сдвинулся с места муравей или чуть сам шевельнешься, картина вышла из фокуса, расплылась, пропала. Ищи все снова! Но зато когда найдешь, до чего же ясно видно, как матка вслед за первым яйцом выжимает из себя второе, третье… И каждое тотчас уносится муравьями к какому-нибудь из пакетов. А к пакетам подходят новые и новые муравьи: одни торопливо поглаживают их язычком и убегают; другие ощупывают антеннами и задерживаются, перекладывая кучку, собирая ее по-новому; третьи долго тормошат пакет, потом берут из него то одно, то другое яйцо, какое-то время носят, переходя с ним с места на место, затем снова кладут яйцо в пакет.
Так с первых минут наблюдения за беспокойным началом жизни зародыша обнаруживается, что он совсем не часто и во всяком случае ненадолго бывает предоставлен сам себе. Последив за его судьбой еще несколько дней, можно убедиться, что чем старше становится зародыш, тем чаще тревожат его по разным поводам няньки-муравьи, тем реже оставляют в покое.
Сразу же после появления яйца на свет муравьи начинают кормить его. Кормить яйцо - это не обмолвка.
Яйца, как известно, не имеют ничего похожего на рот, однако муравьи действительно кормят их. Муравьи-няньки, суетящиеся вокруг пакета, ощупывающие его антеннами и тормошащие жвалами, не просто с места на место таскают то одно, то другое из них, но при этом еще и облизывают каждое, обмывают слюной. На полупрозрачной оболочке яйца не случайно нет ни пылинки: никакая кошка не лижет своих котят так часто и так усердно, как муравьи яйца. Слюна муравьев, убивающая зародыши плесени, содержит, кроме того, питательные вещества, способные проникать сквозь оболочку. Возможно, и оболочка способна их всасывать… Так или иначе, яйца медленно, но верно набухают и увеличиваются в размере. Облизывание яйца производится язычком. Очень важны здесь и жвалы, которыми перекладывается пакет. А усики-антенны? Муравьи со срезанными антеннами не обращают никакого внимания на яйца, не ухаживают за пакетом… Без антенн они как бы отключены от семьи, не воспринимают ее сигналов.
Уже говорилось, что и самка - родоначальница семьи - получает корм тоже от рабочих муравьев. Они то и дело подбегают к ней и скрещивают с нею на мгновение антенны, в ответ на что самка вытягивает язычок. Тогда муравей подносит к вытянутому язычку капельку отрыгнутого корма.
Одной только этой получаемой от рабочих пищей поддерживается жизнь самки и ее плодовитость, от которой зависит жизнь всей семьи.
Мы уже говорили, что яйцо весьма невелико. Это очень важно: самка расходует на него сравнительно немного питательных веществ и может - во всяком случае, у некоторых видов - развить столь высокую яйценоскость, что ее потомство исчисляется многими тысячами особей.
Но вот из выкормленного и выросшего яйца вылупилась безглазая и довольно большеротая личинка. Муравьи-няньки, ощупывающие пакет антеннами, сразу обнаруживают новорожденную и тотчас перекладывают ее в другой пакет - так же склеенных в кучку крохотных желто-белых червячков, каждый из которых состоит из двенадцати колец.
Только что вылупившаяся личинка настолько мала, что кажется не более подвижной, чем яйцо. Впрочем, такое впечатление обманчиво. Теперь уже достаточно и самого слабенького увеличительного стекла, чтобы ясно увидеть, как эти нежнейшие создания. Копошатся в своем пакете и как муравьи перещупывают, чистят, моют, укладывают их, наново собирая пакет или перенося его с места на место.
Но как же удивительно, заменив лупу более сильной, обнаружить, что личинка мохната! Тело ее покрыто пушком из пружинящих волосков. Это опушение, такое неожиданное на тельце крохотного червячка, избавляет личинку от повреждений, когда муравей сжимает ее в жвалах, чтобы перенести с одного места на другое. Волоски служат личинке как бы защитной оболочкой и подкладкой. Очевидно, благодаря им же личинки не задыхаются в пакетах: тельца, разделенные волосками, не соприкасаются, не склеиваются и потому дыхальца остаются открытыми.
У личинки есть рот, и, как только что сказано, сравнительно большой. Муравьи могут кормить личинку не только облизыванием, но и обычным способом. Она растет во много раз быстрее, чем яйцо.
У более развитых видов личинки питаются кормом, который уже переработан взрослыми муравьями; у самых же простых они получают куски непереработанного корма. Впиваясь в приносимую им сухую пищу, личинки изливают на нее какой-то быстро и сильно действующий сок, который растворяет доставленные крупинки, после чего разжиженный корм всасывается.
Личинки способны, следовательно, поглощать и такой корм, который даже взрослому муравью "не по зубам". Но усваивают личинки далеко не все питательные вещества растворенной и поглощаемой ими пищи. Какая-то - и не всегда малая - часть ее превращается в покрывающую тело смазку или в выделения. Смазка и выделения слизываются с тела личинок взрослыми муравьями не только исправно, но и жадно. Это для них весьма привлекательная пища, и она переработана для взрослых муравьев в личинках, словно в каких-нибудь живых кастрюлях, где приготовляется то, что в сыром виде несъедобно.
Так или иначе, питаемая и выхаживаемая взрослыми муравьями личинка растет, развивается и в конце концов созревает, окукливается. Окукливаясь, личинки чаще всего заматываются в серо-желтый кокон из плотного шелка.
Известны, однако, и такие виды, у которых личинка окукливается голой. При всех условиях - в коконе ли или голая- куколка, до тех пор пока не станет взрослым муравьем, не нуждается в пище.
Если уж личинка окуклилась, то, для того чтобы куколка превратилась в имаго, то есть в совершенное насекомое, во взрослого муравья, ей требуется только разное количество времени и определенная мера тепла, сырости, темноты.
По мере того как действуют эти четыре условия, куколки, поначалу совсем белые и почти прозрачные, словно вылитые из тонких пленок стеарина, постепенно мутнеют и темнеют. Желто-палевые, они становятся рыжеватыми, светло-коричневыми. Наконец муравей просыпается, оживая в форме совершенного насекомого.
Одетых в кокон куколок - их-то, как уже было замечено, и называют в обиходе муравьиными яйцами - муравьи-няньки выносят из глубины гнезда под купол или на его поверхность, а то даже и за пределы гнезда. Спустя какое-то время их доставляют обратно.
В искусственных гнездах можно видеть, что муравьи почти беспрерывно переносят куколок с места на место. Когда куколки голые, это очень впечатляющее зрелище: быстрые, юркие темные создания бегут, и каждое несет в жвалах свою недвижимую белую копию. Муравьи волокут куколок без всяких церемоний, бросают, возвращаются за следующими.
В недрах искусственного гнезда все это выглядит, конечно, совсем не так, как в тех случаях, когда муравейник разрушен и муравьи безудержно и лихорадочно заметались, молниеносно ударяя при этом антеннами. Особенно яростно снуют они там, где свет падает на пакеты с личинками и склады куколок. Еще до того как муравьи-саперы примутся восстанавливать разрушенный участок гнезда, все до последней куколки и личинки будут убраны в уцелевшую и защищенную часть гнезда или, в крайнем случае, под временные укрытия, откуда затем их унесут под более надежный кров.
Но и в те считанные секунды, пока муравьи, выныривающие из невидимых ходов, схватывают пакеты с личинками или куколок и бегут, унося их подальше, можно все же заметить, что подрастающие поколения содержатся в гнезде не вперемешку, не в беспорядке, а как бы по возрастам: яйца отдельно от личинок, молодые личинки отдельно от более взрослых, да и доспевающие куколки - они занимают больше всего места - собраны, видимо, в особых камерах, отдельно от молодых.
Почему же они так рассортированы? В чем здесь секрет?
Расскажем о наблюдении, проведенном в искусственном гнезде. Это была прикрытая с боков стеклянными пластинками небольшая гипсовая плитка. Сквозь ее основание проходила трубка с водой. В гипсе были расположены в несколько этажей тридцать три затемненные камеры. В это гнездо вселили небольшую семью муравьев Соленопсис фугакс - матку с каким-то числом рабочих. Через некоторое время муравьи освоили гнездо, и тогда в один прекрасный день ставни, затемняющие камеры, стали одну за другой приоткрывать, чтоб посмотреть, чем занята камера. Осмотр показал, что чуть ли не в половине камер - в пятнадцати из тридцати трех - сложены на разных этажах куколки разного возраста, причем в одной дозревающие куколки; семь камер - и тоже на разных этажах - оказались заняты личинками рабочих форм разного возраста; пять - взрослыми личинками самцов и самок, в одной обитала матка; четыре нижние камеры оставались пустыми.
Здесь перечислены только тридцать две камеры Последняя - тридцать третья, самая маленькая, - находилась в наиболее сухом районе, на верхнем этаже гнезда, дальше всего от водоводной трубки и в стороне от расплода. Эту маленькую камеру посещали разные муравьи, но она явно была необжитой: муравьи оставались тут совсем недолго. Помутневшая, а со временем все сильнее темнеющая поверхность гипса в этой нежилой камере рассеяла сомнения относительно того, как она используется. Кроме того, муравьи определенно стаскивали сюда со всего гнезда мусор, отбросы.
Так почему же разные камеры оказались заняты разными возрастами?
Если перестать увлажнять трубку в основании гнезда, верхние камеры станут суше, муравьи сразу почуют это и часть личинок перенесут в нижние, дольше всех остающиеся сыроватыми. Видимо, размещение пакетов, личинок, куколок объясняется в этом случае именно влажностью камер.
Расплоду каждого возраста требуются для развития какие-то условия, в том числе определенная влажность, малейшие колебания которой очень чутко воспринимаются антеннами. В погоне за нужными условиями муравьи и переносят с места на место и пакеты и куколок.
Так постепенно выясняется, почему муравьи в гнезде не знают покоя: они вынуждены кормить яйца, они постоянно возятся с личинками. Куколки у пчел, например, содержатся каждая в полном покое и строгой изоляции; муравьи же своих куколок переносят с места на место даже чаще, чем личинок или яйца.
Впрочем, и это не все.
Когда муравей созреет и ему приходит пора вылупиться из шелкового кокона, он его не сам покидает. Челюсти молодого муравья слишком мягки, чтобы справиться с жесткой скорлупой.
Выход из кокона открывают выполняющие роль повивальной бабки старшие муравьи. Они извне разрезают кокон и помогают своему новому собрату выйти. Делается это довольно энергично - впрочем, не настолько, чтобы причинить какой-нибудь ущерб новорожденному, который в эту пору еще до крайности нежен и хрупок.
Самцам или самкам, выходящим на свет, муравьи расправляют слежавшиеся в коконе крылья. Вот это и есть те крылатые муравьи, о которых мы уже упоминали мельком. Этих своих крылатых сестер и братьев рабочие муравьи кормят с первого до последнего дня их жизни. Молодые рабочие муравьи получают пищу от старших только в первые дни.
Едва повзрослев, рабочий муравей сам пробует свои силы в строительных работах, причем он трудится не только для себя, или принимается промышлять корм - и для собственного пропитания, и для прокормления своих собратьев.
Выходит, что судьба всей муравьиной семьи и будущее новых поколений находятся, так сказать, в лапках и жвалах рабочего муравья. Но, конечно, только здорового муравья, с нормальными антеннами. Если же антенны срезать, муравей не сможет потребовать себе корма, не сможет сам его предложить ни взрослому собрату, ни личинке. Без антенн он не может ни снабжать личинок кормом, ни переносить их в места с нужной для них влажностью. Без антенн муравей не способен почуять воду, даже когда она рядом.
Для муравьев почти невозможно предсказать, как долго надо ждать, пока из яйца, снесенного маткой, вылупится личинка, сколько раз будет она линять, когда окуклится и какой срок потребуется, чтобы куколка стала совершенным насекомым. Все зависит от того, смогут ли муравьи-няньки доставить каждую личинку и куколку к тому месту, где есть для их развития нужные тепло, влага, темнота или рассеянный свет. Пока всего этого нет, личинки и куколки будут как бы выжидать лучших времен, чтобы возобновить развитие.
СКОЛЬКО ИХ, КАКИЕ ОНИ?
ПОРА, ОДНАКО, более внимательно изучить строение тела хотя бы одного муравья из массы тех, о которых шла речь.
Каков он при ближайшем и подробном рассмотрении? Оказывается, внешний вид муравья зависит от того, какого он вида. Факты из истории науки подтверждают справедливость этого нехитрого каламбура.
Шведский натуралист Карл Линней описал в 1758 году семнадцать видов муравьев. Он знал их больше, чем кто-либо из ученых того времени. Через сто с небольшим лет немец Густав Майр, закончив предпринятое для изучения муравьев кругосветное путешествие на фрегате "Наварра", указал в своей монографии тысячу триста видов. А примерно еще лет через сто молодой английский муравьевед (их называют мирмекологами) Дерек Морлей в небольшой книжечке, вышедшей в Лондоне в 1952 году, говорит уже о пятнадцати тысячах видов.
И на этом маленьком участке наука, как всюду, шагает быстро, и чем дальше, тем увереннее.
Рыжих великанов Формика или еще более крупных Кампонотус геркулеанус невозможно спутать с черными лилипутами Лазиус нигер или с еще более мелкими Лазиус бруннеус.
У одних видов голова заметно мельче брюшка, у других голова и брюшко одинаковы по размеру, у третьих голова крупнее. Известны муравьи, у которых голова превосходит по размеру и брюшко и грудь, вместе взятые. Различны и формы головы, брошка или отдельных их частей.
Неодинакова и окраска муравьев. Одни - иссиня-черные, подобно вороненой стали, другие - темные, землистые, или желтые, или красноватые, или просто серые. Поверхность хитина блестящая или матовая, гладкая или неровная, морщинистая или покрытая точками. Хитин, в который они одеты, голый или опушенный, а волоски короткие или длинные, прилегающие или отстающие.
Несмотря на все это, муравья всегда отличишь от других насекомых. С первого же взгляда обнаруживаются у него голова и овальное брюшко, соединенные грудкой. Все в целом насекомое обычно не превосходит по размеру просяное зернышко, присоединенное к другому, покрупнее, при помощи двух совсем крохотных - маковых. Грудка и являющийся частью брюшка стебелек образуют талию муравья. Она вошла в поговорки многих народов. У настоящей красавицы, утверждают поговорки, талия должна быть муравьиная.
Муравьиные головы в общем схожи, но, если их рассматривать под лупой, они оказываются круглыми, квадратными, коническими, пирамидальными, трапециевидными, сердцевидными, плосковыпуклыми…
Какова бы ни была форма головы муравья, о ней сказано: "Голова с просяное зерно, а ума - чувал". Но эта поговорка оценивает способности муравья, а здесь идет речь пока только о его внешности.
На голове муравья хорошо различимы глаза и антенны.
Простые глаза, или глазки, у рабочих муравьев, если они вообще у них имеются, - это чаще всего три точки на темени. Сложные же, фасетчатые, глаза расположены по бокам головы. Они развиты (это как-то меньше известно) далеко не у всех видов и состоят из различного числа фасеток; у одних видов их около десятка, у других, хорошо видящих, больше тысячи.
Антенны служат органом обоняния. Их называют также сяжками, усиками. У муравьев многих видов усики, сидящие между глазами в особой бороздке, настолько развиты и так поставлены, что с первого взгляда насекомое кажется восьми-ножкой-паучком. На самом деле передняя, "четвертая" пара- это и есть антенны. Каждая из них представляет собой более или менее длинный стерженек, несущий подвижной членистый жгутик.
Форма, размеры, расположение, устройство антенн у разных видов муравьев довольно разнообразны. Антенны бывают жгутовидные, нитевидные, четковидные, булавовидные, головчатые, гребенчатые, пластинчатые, чуть не перистые.
Есть виды муравьев, у которых антенны состоят всего из четырех члеников, но чаще их бывает двенадцать, а у самцов, как правило, на один больше. На первом перед жгутиком членике, который называется ножкой, у многих насекомых находится так называемый джонстонов орган. Если его удалить, насекомое перестает избегать препятствия на своем пути. Очевидно, назначение этого органа похоже на назначение эхолота в морском деле или радиолокатора в радиотехнике. Через джонстонов орган улавливаются отраженные от окружающих предметов ультразвуковые волны, благодаря чему насекомые, даже если их ослепить, могут быстро двигаться, не сталкиваясь и не натыкаясь на препятствия.
Антенны как орган обоняния представляют собой орудие исключительной чуткости. Для муравьев обоняние важнее зрения, усики гораздо важнее глаз. Ослепленный муравей с усиками может добраться домой. Муравей, лишенный усиков, теряет способность находить дорогу к гнезду, перестает распознавать взрослых и личинок своего вида, не участвует в строительстве. Нормальное поведение его сразу и полностью нарушается.