Дэвид Барри - Супернавигаторы [О чудесах навигации в животном мире] [litres]

Хотя старый мастер был поразительно изобретательным экспериментатором, с современными статистическими методами он ощущал себя совершенно не в своей тарелке. В конце разговора фон Фриш с непроницаемо серьезным лицом спросил молодого ученого: «А что, доктор Венер, сколько, по-вашему, ног у насекомого?»

Это был, мягко говоря, неожиданный вопрос. Венер, которого он застал совершенно врасплох, неуверенно сказал, что, по мнению большинства, ног у насекомого шесть. На что фон Фриш ответил с улыбкой: «В наши дни я не был бы так уверен. Я бы сказал 5,9 плюс-минус 0,2!» Хотя эта беседа проходила в то самое время, когда его работы подвергались столь острой критике в США, фон Фриш, по-видимому, не утратил своего едкого юмора.

В начале работы в постдокторантуре Венер собирался пойти по стопам фон Фриша и изучать медоносных пчел, но, как это часто бывает, направление его научной карьеры изменилось благодаря случайности. Он планировал провести некие эксперименты весной, когда в Европе пчелы еще не летают, и отправился в израильский город Рамлу, где и установил свою аппаратуру посреди апельсиновой рощи. Место оказалось неудачным. Деревья были густо покрыты цветами, и пчелы, естественно, предпочитали этот готовый источник природного нектара и не обращали никакого внимания на сахарный сироп, который предлагал им Венер.

Он удрученно размышлял, как бы ему приманить пчел, как вдруг его внимание привлекли какие-то длинноногие муравьи. Глядя, как они бегают вокруг, он все больше и больше заинтересовывался их поведением и начал ставить кое-какие предварительные опыты, чтобы исследовать их навигационные способности. Результаты выглядели многообещающе, хотя в то время Венер еще ничего не знал о тех животных, которых он начал изучать. Он не знал даже их научного названия – Cataglyphis .

Хотя в тот момент он еще этого не понимал, он нашел идеальный объект для своих исследований.

Вернувшись в Цюрих, Венер объявил, что параллельно с уже начатой работой над медоносными пчелами он хочет изучать Cataglyphis . Все его научные руководители советовали не тратить время на исследование такого «странного организма». Венер выслушал их советы, но не последовал им. Это решение впоследствии оказалось верным, но для его воплощения в жизнь ему нужно было получить финансирование. Кроме того, Венеру нужно было найти место, где живут муравьи-бегунки, но менее удаленное, чем Израиль. Он раскрыл географический атлас, и ближайшим из удобных с практической точки зрения мест оказался Тунис – тот самый Тунис, в котором за шестьдесят лет до того жил и работал Санчи, хотя в то время Венер ничего о нем не знал.

В 1969 году Венер в сопровождении пары студентов отправился на машине, а затем на пароме в Северную Африку. Они проехали на юг до солончака Шотт-эль-Джерид, расположенного вблизи оазиса Габес на юге Туниса, и именно там они впервые встретили занятого поисками пищи муравья-бегунка, которого они впоследствии идентифицировали как вид Cataglyphis fortis . Это длинноногое насекомое стремительно бегало в поисках пищи под обжигающим солнцем и в конце концов нашло останки мертвой мухи. Венера поразило, что после этого муравей побежал прямо к своему гнезду, представлявшему собой всего лишь маленькую дырочку в земле, бывшую от него на расстоянии более 100 метров. Муравей никак не мог видеть вход в гнездо на таком расстоянии – как же ему это удалось?

В течение шести недель они работали в пустыне возле Габеса, но любопытные проезжие так часто прерывали их работу, что Венер решил поискать более изолированное место. В том же году он еще раз вернулся в Тунис с маленькой группой студентов. Вскоре они нашли идеальное место – засоленные песчаные равнины у прибрежного города Махареса (тогда он был всего лишь деревней) – и разбили там лагерь. В то время Венер и не подозревал, что эта экспедиция станет первым шагом целой научной карьеры, посвященной в основном муравью-бегунку, и что он будет возвращаться в Тунис каждое лето на протяжении более чем 30 лет.

В 1968 году Махарес вовсе не был популярным курортом, но Венер и его жена Сибилла, которая тоже занималась биологией и работала вместе с ним почти во всех его экспедициях в пустыню, были людьми крепкими и предприимчивыми. В этих местах было непросто достать продукты, а во время работы в пустыне они страдали от изнурительной жары. При помощи местного администратора они смогли найти себе простое жилье на верхнем этаже дома одного местного жителя, но обитатели деревни относились к их деятельности с большим изумлением, а иногда и с подозрением. Как-то раз местная полиция приняла Венеров за шпионов, и только благодаря языковым талантам Сибиллы им удалось избежать крупных неприятностей.

Задолго до этого Санчи продемонстрировал, что живущие в пустыне муравьи способны находить обратную дорогу к гнезду, даже когда им виден только маленький кружок неба, ограниченный картонным цилиндром. Впоследствии фон Фриш выяснил, что медоносные пчелы пользуются своего рода солнечным компасом с поправками на время, работающим с поляризованным светом. Логично было предположить, что и муравьи используют ту же систему, хотя точно этого никто не знал. Тайной оставался и механизм работы такой системы – даже у пчел. Таким образом, перед исследователями стояла достойная задача.

Венер решил сначала исследовать, какую роль в решении навигационных задач играет зрение муравья. Разумеется, следить за муравьями гораздо легче, чем за пчелами, и вскоре Венер уже сопровождал их по запекшимся пескам, используя хитроумно сконструированную рамку на колесиках, на которой были установлены разнообразные фильтры: это позволяло удерживать фильтры над бегущими муравьями. Кроме того, эта «колесная оптическая лаборатория» закрывала муравьев от ветра и загораживала им все элементы ландшафта, которые они могли использовать в качестве визуальных ориентиров. При помощи этого устройства Венер установил, что навигационные способности муравьев действительно отчасти обеспечиваются их чувствительностью к поляризованному свету.

Вернувшись в лабораторию, Венер нашел при помощи электронного микроскопа последовательность клеток, расположенных вдоль обращенного к небу (дорсального) края муравьиного глаза: казалось, что они идеально подходят для реагирования на свет такого рода. Закрашивая разные участки сложных фасеточных глаз муравьев, Венер смог продемонстрировать, что эта область, так называемая «зона дорсального края глаза» (Dorsal Rim Area, DRA), не только является ключевым элементом системы, позволяющей муравью воспринимать поляризованный свет, но и обеспечивает работу солнечного компаса с поправками на время. Это открытие, которое вскоре было распространено и на медоносных пчел, имело революционное значение. Почти у всех насекомых, исследованных с тех пор, были найдены сходные специализированные области, отвечающие за восприятие поляризованного света. Собственно говоря, DRA – это основа стандартного компаса насекомых, созданного эволюцией, вероятно, очень и очень давно.