Муравьи – настоящие феромонные гении нашей планеты. У них на усиках находится больше обонятельных и прочих чувствительных рецепторов, чем у какого-либо иного вида насекомых. Кроме того, муравьи вооружены целым арсеналом экзокринных желез, каждая из которых выделяет строго специализированные виды феромонов. Особые феромоны регулируют жизнь в гнезде, у разных видов муравьев насчитывается от десяти до двадцати таких веществ. Каждый феромон обладает определенным значением, но на этом все интересное только начинается. Так, разные феромоны могут выделяться одновременно, образуя более сложные сигналы. Когда они испускаются в разное время или в разных местах, смысл меняется как-то по-другому. Еще больше информации можно передать, регулируя концентрацию молекул. Как минимум у одного вида американских муравьев-жнецов, которых мне доводилось изучать, при едва уловимой концентрации феромон привлекает внимание рабочих особей и заставляет их двигаться к источнику запаха. При более высокой концентрации вещества муравьи начинают обеспокоенно рыскать туда-сюда. Наконец, в непосредственной близости от сигнальщика, где содержание феромона в воздухе зашкаливает, муравьи яростно бросаются на любой чужеродный органический объект, находящийся в пределах досягаемости.
Некоторые виды растений также обмениваются информацией при помощи феромонов. Как минимум они могут улавливать «дискомфорт» растущих рядом представителей своего вида и реагировать на это. Если на растение нападает опасный враг – например, бактерии, грибы или насекомые, то оно выделяет вещества, угнетающие агрессора. Некоторые из этих субстанций летучи. Уловив их, соседние растения также включают химическую защиту, даже если в данный момент их никто не атакует. Существуют растения, которые страдают от сокососущих тлей, особенно распространенных в умеренных широтах Северного полушария и способных причинять серьезный вред. Выделяемые растениями летучие пары не только стимулируют окружающих собратьев защищаться, но и привлекают мелких ос, которые питаются тлями. Иногда встречается у растений и другая защитная стратегия. Сигналы передаются от растения к растению по грибницам грибов-симбионтов. Грибницы опутывают корни растений и служат своеобразными проводами.
Даже бактерии активно применяют феромонную коммуникацию. Одноклеточные существа собираются в группы и обмениваются своими ДНК – для них это очень важный ресурс. По мере того как популяции бактерий разрастаются, некоторые виды начинают обнаруживать так называемое «чувство кворума». Такая реакция запускается химическими соединениями, которые бактерии выделяют в окружающую жидкость. Чувство кворума приводит к кооперативному поведению и формированию колоний. Наиболее изученным примером второго процесса является образование биопленок: свободно плавающие клетки собираются вместе, обосновываются на поверхности и выделяют субстанцию, которая обволакивает и защищает всю группу. Такие организованные микросообщества существуют повсюду и даже внутри нас. Общеизвестные примеры таких колоний – осадок на немытых поверхностях в ванной, а также зубной налет.
Эволюция довольно просто объясняет, почему нашему виду потребовалось так много времени, чтобы познать истинную природу окружающего нас феромонного мира. Мы слишком крупные, и понимание жизни насекомых и бактерий требует от нас специальных усилий. Чтобы развиться до уровня человека разумного, нашим предкам нужен был большой мозг, включающий в себя вместительные банки памяти. Лишь такая мощная память позволила нам создать язык и цивилизацию. Прямохождение высвободило наши руки, позволив нам создавать все более сложные инструменты. Высокий рост и передвижение на двух ногах привели к тому, что наши головы оказались выше над землей, чем у абсолютного большинства животных, кроме слонов и немногих крупных копытных. В результате наши глаза и уши удалены от многих представителей живого мира. Более чем 99 % биологических видов очень мелкие и существуют в непосредственной близости от земли, вне досягаемости человеческих органов чувств, и почти не привлекают нашего внимания. Наконец, наши предки общались преимущественно аудиовизуальными способами, без феромонов. Любой другой канал передачи информации, феромонный в том числе, был бы для нас слишком медленным.
В сущности, те эволюционные приобретения, которые обеспечили нам доминирование над всеми остальными видами, сделали нас сенсорно неполноценными. Поэтому мы практически не представляем, как протекает жизнь большинства обитателей нашей биосферы, которую мы так опрометчиво разрушаем. Наши действия не играли существенной роли на раннем этапе расселения человека по Земле, когда наша популяция только начинала расти. Человечество оставалось крайне малочисленным, мы отбирали лишь толику энергии и ресурсов у других организмов, которые в изобилии населяли моря и сушу. Оставалось достаточно много времени и свободного пространства, чтобы многие ошибки сошли нам с рук. Но эти благодатные века уже в прошлом. Мы не можем общаться на языке феромонов, но нам следует побольше знать о том, как это делают другие организмы, чтобы сохранить их, а вместе с ними – и большую часть окружающей среды, жизненно важной для человека.
8. Суперорганизмы
Вообразите, что вы отправились в туристическую поездку в какой-то национальный восточноафриканский парк. Вы смотрите в бинокль и наблюдаете за львами, слонами, стадами буйволов и антилоп. Все эти животные – настоящие символы африканской саванны. Вдруг на расстоянии всего нескольких метров от вас – можно сказать, прямо под ногами – начинает разыгрываться настоящая зоологическая драма, которая к тому же остается одной из величайших загадок африканской экосистемы. Из подземного гнезда появляются миллионы кочевых муравьев – целая колония. Они бойкие, быстрые, ни о чем не раздумывают – ручеек маленьких непредсказуемых демонов. Сначала образуется толчея, кажется, муравьи движутся совершенно бесцельно. Но вскоре они выстраиваются в колонну, которая распрямляется, как стрела. Ряды муравьев настолько сомкнуты, что многие из насекомых бегут прямо по спинам собратьев. Вся стая напоминает скрученную связку извивающихся канатов.
Ни одно живое существо не рискнет столкнуться с этой злобной фалангой. Каждый из фуражиров[8] готов яростно кусать и жалить любой предмет, который встретится на пути и сгодится насекомым в качестве провианта. По краям колонны идут солдаты – крупные грозные особи, выступающие на высоких лапках, выставив вперед мощные челюсти, похожие по форме на клещи. Муравьи-кочевники отлично организованы, но у них нет вожаков. Авангард стаи образуют самые обычные рабочие особи, которые оказались впереди в данный момент. Какое-то время они мчатся вперед, но вскоре уступают место другим муравьям, напирающим сзади.
Примерно через двадцать метров после выхода из муравейника колонна постепенно расширяется веерообразным фронтом, состоящим из все более мелких колонн. Вскоре уже вся почва на пути у муравьев покрыта целой сетью таких мелких групп и отдельных рабочих особей, которые охотятся на других насекомых, пауков и прочих беспозвоночных. Теперь понятна цель всего этого рейда. Муравьи – универсальные хищники, добывающие столько мелкой дичи, сколько им под силу схватить и дотащить до гнезда. Кроме того, фуражиры вполне могут утащить в муравейник – целиком или частями – гораздо более крупных животных, которым не удалось ускользнуть от стаи (ящериц, змей, мелких млекопитающих, а по слухам – даже оставленных без присмотра младенцев). Неукротимая свирепость муравьев-кочевников вполне объяснима. Им приходится сытно и часто кормить множество ртов, поскольку в противном случае вскоре погибнет весь муравейник. Вся колония – и фуражиры, и домашние рабочие особи – состоит примерно из 20 млн бесплодных самок. Все они – дочери огромной матки, которая по размеру не уступает большому пальцу человека. Неудивительно, что такая матка является самым крупным в мире муравьем.
Колония африканских муравьев-кочевников – один из самых грандиозных суперорганизмов, которые породила эволюция. Если понаблюдать за ней, не присматриваясь к деталям, то она начинает напоминать гигантскую амебу, выпускающую метровые ложноножки и захватывающую ими кусочки пищи. Образуют этот суперорганизм не клетки, как в нашей воображаемой амебе, а самостоятельные полноценные шестиногие организмы. Эти муравьи предельно альтруистичны по отношению друг к другу, а их действия отличаются столь совершенной координацией, что они напоминают совокупность клеток в той или иной ткани организма. Наблюдая муравьев в природе или в научно-популярном фильме, так и хочется назвать колонию словом «оно», а не «они».
Колония африканских муравьев-кочевников – один из самых грандиозных суперорганизмов, которые породила эволюция. Если понаблюдать за ней, не присматриваясь к деталям, то она начинает напоминать гигантскую амебу, выпускающую метровые ложноножки и захватывающую ими кусочки пищи. Образуют этот суперорганизм не клетки, как в нашей воображаемой амебе, а самостоятельные полноценные шестиногие организмы. Эти муравьи предельно альтруистичны по отношению друг к другу, а их действия отличаются столь совершенной координацией, что они напоминают совокупность клеток в той или иной ткани организма. Наблюдая муравьев в природе или в научно-популярном фильме, так и хочется назвать колонию словом «оно», а не «они».
В настоящее время известно около 14 000 видов муравьев, и все они образуют колонии – то есть суперорганизмы. Правда, лишь немногие виды могут сравниться с африканскими кочевыми муравьями не только по размеру сообществ, но и по сложности их организации. Вот уже около семидесяти лет – с самого детства – я изучаю сотни видов муравьев со всего мира, как примитивных, так и высокоразвитых. Полагаю, такой обширный опыт позволяет мне дать несколько советов о том, как мы можем применить законы муравьиного мира и в нашей жизни, – правда, следует признать, что на практике такие возможности весьма ограничены. Начнем с самого распространенного вопроса о муравьях, который я слышу от неспециалистов: «У меня на кухне завелись муравьи, что делать?» Я чистосердечно отвечаю: «Смотрите под ноги, не губите невинных тварей. Им особенно нравится мед, тунец, хлебные крошки. Положите на пол немного такого лакомства и внимательно смотрите, как первый разведчик обнаружит приманку, а потом вернется и сообщит об этом всему муравейнику, оставив пахучий след. Вскоре к еде потянется ручеек муравьев, и вы увидите социальный механизм настолько причудливый, словно он зародился на другой планете. Считайте кухонных муравьев не паразитами или заразой, а маленьким суперорганизмом, заглянувшим к вам в гости».
Второй по популярности вопрос: «Какие нравственные ценности мы можем почерпнуть от муравьев?» Здесь я также отвечаю совершенно определенно: никаких. Человеку не стоит даже пытаться повторить что-либо «из быта муравьев». Во-первых, все рабочие муравьи – самки. Самцы выводятся в муравейнике всего раз в году, в другое время они появляются лишь изредка. Муравьиные самцы – некрасивые жалкие существа с крылышками, огромными глазами, крошечным мозгом и гениталиями, занимающими почти всю заднюю часть их тельца. Они совершенно ничем не занимаются в муравейнике и выполняют ровно одну функцию: оплодотворяют юных маток в ходе брачного сезона, когда все они вылетают из гнезда для спаривания. Единственная роль, отведенная им в суперорганизме, – это роль крылатых половых ракет. Спарившись либо просто приложив все усилия для этого (порой самцу приходится яростно драться, чтобы просто добраться до матки), самец уже не сможет вернуться в муравейник – его туда просто не пустят. У самца запускается программа умирания – он погибает в течение нескольких часов, как правило, становится добычей хищников. Мораль: хотя я, как и большинство моих образованных современников-американцев, горячо выступаю за гендерное равенство, брачные обычаи муравьев кажутся мне чересчур экстравагантными.
Следует рассказать еще об одной стороне жизни в муравейнике: оказывается, многие виды муравьев поедают своих мертвых собратьев. Конечно, это плохо, но вынужден сказать, что это еще не все – муравьи не брезгуют и искалеченными соплеменниками. Возможно, вам доводилось наблюдать, как рабочие муравьи вытаскивают прямо из-под ваших ног раненых или погибших товарищей (надеюсь, вы придавили их случайно, а не намеренно), – вы, наверное, думали, что это солдатский героизм. Увы, на деле все гораздо мрачнее.
Стареющие муравьи все больше времени проводят в верхних коридорах и камерах гнезда, чаще пускаются в опасные рейды за провиантом. Кроме того, они первыми вступают в схватку с другими муравьями, вторгающимися на их территорию, либо с другими незваными гостями, которые рыщут вокруг у входов в муравейник. Действительно, здесь мы наблюдаем принципиальную разницу между людьми и муравьями: мы посылаем на войну юношей, а они – бабушек. Никакого морального урока из этого не извлечь, если, конечно, вы не пытаетесь найти способ эффективной утилизации пенсионерок.
Больные муравьи вместе со стареющими вытесняются на периметр гнезда и даже за пределы муравейника. У муравьев нет врачей, больные отправляются в путь не в поисках клиники, а лишь для того, чтобы хворь не перекинулась на всю колонию. Оказавшись за пределами гнезда, некоторые муравьи погибают от заражения грибком или червями-трематодами, способствуя таким образом размножению паразитов. Подобное поведение муравьев легко истолковать неверно. Если вы пересмотрели не меньше голливудских ужастиков про пришельцев и зомби, чем я, то можете задаться вопросом: не контролирует ли паразит мозг своего носителя? На самом деле все проще. У больного муравья включается наследственный механизм: чтобы защитить собратьев от заразы, он должен уйти из гнезда. В свою очередь, паразиты в ходе эволюции обратили социальную ответственность муравьев себе на пользу.
Самые сложные сообщества среди насекомых, а возможно, среди всех животных Земли образуют муравьи-листорезы, обитающие в американских тропиках. В пойменных лесах и на лугах от Мексики до умеренно теплых широт Южной Америки легко заметить длинные вереницы красноватых некрупных муравьев. Многие тащат свежесрезанные кусочки листьев, цветов и прутиков. Муравьи пьют сок, но не едят сами растения – они для насекомых слишком жесткие. Вместо этого они уносят материалы глубоко в муравейник, где перерабатывают их в обширные губчатые структуры. На таком субстрате листорезы выращивают грибок, которым питаются. Весь этот процесс – от заготовки растений до сбора грибного урожая – выполняется конвейерным способом, в работе участвуют разные специалисты. Так, те листорезы, которые заняты сбором сырья, – это муравьи средних размеров. Когда они бредут домой, отягощенные ношей и неспособные защищаться, их донимают паразиты – мухи-горбатки. Они пытаются отложить на муравьях яйца, из которых затем вылупляются плотоядные личинки. Для защиты от этих вредителей на спинах у носильщиков сидят мелкие муравьи-охранники. Такой малыш едет на листорезе, как погонщик на слоне, и отгоняет горбаток задними лапками. В муравейнике груз принимают другие рабочие особи, помельче муравьев-сборщиков. Они разрезают принесенную добычу на мелкие фрагменты, шириной около миллиметра. Еще более мелкие муравьи пережевывают эти кусочки и сдабривают их собственными фекалиями. Далее обработанный материал поступает к еще более миниатюрным муравьям – и те строят из этих клейких шариков грибные сады. Наконец, самые крохотные листорезы, похожие на тех, что отгоняют мух от носильщиков, растят грибы в саду и ухаживают за ними.
В сообществе муравьев-листорезов есть еще одна порода, к которой относятся самые крупные рабочие особи. У них массивные головы с сильными мускулами-замыкателями, а челюсти острые, как бритва. Они легко прокусывают кожу на ремне, а тем более – на руке. Вероятно, такие муравьи-воины специализируются именно на защите от самых опасных хищников, в частности, от муравьедов и некоторых других крупных млекопитающих. Эти листорезы-солдаты обитают глубоко в нижних камерах муравейника, выходят из них лишь в тех случаях, когда всему гнезду угрожает серьезная опасность. Недавно, будучи в экспедиции в Колумбии, я как мог пытался выманить этих зверей на поверхность – и все без толку. Я знал, что муравейник листорезов – это огромная система хорошо проветриваемых коридоров. В галереях ближе к центру муравейника скапливается отработанный воздух, насыщенный углекислым газом. Этот воздух согревается в результате жизнедеятельности грибных садов и миллионов обитающих в них муравьев. Под действием конвекции теплый воздух поднимается вверх и выходит из муравейника через вентиляционные отверстия. В то же время в муравейник поступает свежий воздух – он попадает в гнездо через другие отверстия, прорытые по периметру. Я обнаружил, что, если подуть в эти каналы, чтобы к центру гнезда проникло дыхание крупного млекопитающего (меня), большеголовые муравьи-солдаты быстро выбегают наверх – посмотреть, кто там. Должен признать, что такие опыты не имеют никакой практической пользы, разве что вам нравится улепетывать от стаи разъяренных опасных муравьев.
Сложные суперорганизмы – сообщества муравьев, пчел, ос и термитов – смогли выстроить своеобразные подобия цивилизаций исключительно на основе инстинктов. Они справились с этой задачей, хотя мозг каждого муравья в миллионы раз меньше мозга человека. Более того, столь сложная деятельность обеспечивается удивительно небольшим набором инстинктов. Развитие суперорганизма можно сравнить со сборкой игрушечного детского конструктора. Меняя способы соединения друг с другом нескольких простых элементов, можно сооружать самые разные объекты. В ходе эволюции наибольшего репродуктивного успеха и максимальной выживаемости достигли те суперорганизмы, которые сегодня поражают нас своей исключительной сложностью.