Эдвард Уилсон - Путешествие к муравьям

Уилсон рассматривал касты муравьёв-листорезов как пальцы на руке. Он заметил, что у рабочих из самой распространённой группы, которая выходила из гнезда, чтобы собирать листья и лепестки, головы шириной от 2,0 до 2,4 миллиметра. Является ли эта каста лучшей для поставленных задач и собирает ли она больше всего пищи, тратя на это меньше всего энергии? Уилсон проверил эту гипотезу – а вместе с ней и негласное предположение, что кастовая система эволюционировала путём естественного отбора, – проведя вивисекцию колонии следующим образом. Каждый день фуражиры и сопровождающие их особи покидали лабораторное гнездо, чтобы отправиться в ограждённое открытое пространство со свежими листьями. По мере того как колонна нетерпеливых рабочих продвигалась через выход, экспериментатор изымал оттуда всех, кроме особей определённого размера, например с шириной головы 1,2 или 1,4 или 2,8 миллиметра, или любого другого размера, выбранного случайно. Таким образом, колония была превращена в «псевдомутанта», симулированную мутацию суперорганизма, идентичную во всех отношениях «нормальной» колонии (в другие дни, когда число фуражиров не менялось), за исключением того, что из неё исходил ограниченный, часто очень необычный поток фуражиров. Листья, собранные каждой псевдомутантной вариацией особей, взвешивали, а также измеряли количество кислорода, потреблённого муравьями во время сбора урожая. По этим критериям наиболее эффективной группой оказались рабочие, чьи головы были от 2,0 до 2,2 миллиметра в ширину; это и был класс, изначально предназначенный для фуражирования в колонии. Короче говоря, колонии листорезов делают именно то, что необходимо для их собственного выживания. Руководствуясь инстинктом, суперорганизм адаптивно реагирует на окружающую среду.

Главная сила муравьёв – способность формировать прочные связи и сложные социальные отношения, несмотря на небольшой объём мозга. Им удалось достичь этого, сведя своё поведение к ограниченному набору стимулов. Определённые терпены формируют след запаха, касание нижней части ротового аппарата свидетельствует о голоде, жирная кислота позволяет опознать труп – эти и десятки других сигналов составляют ежедневную рутину социальной жизни муравья.

Муравьиные колонии создали впечатляющую сверхструктуру, основа которой – взаимосвязь простых стимулов – является и её главной слабостью. Муравьёв легко обмануть. Другие организмы могут взломать их код и использовать их социальные связи в своих целях, копируя один или несколько ключевых сигналов. Делающие это паразиты напоминают воров, которые бесшумно проникают в дом, вводя четырёх– или пятизначный код, отключающий сигнализацию.

Людей очень сложно обмануть при личной встрече. Они узнают друзей или членов семьи по множеству нюансов, включая рост, осанку, черты лица, интонацию и частые упоминания общих знакомых. Муравей узнаёт члена семьи, живущего в том же гнезде, лишь по запаху: сочетанию углеводородов на поверхности тела. Многие социальные паразиты из числа жуков и других насекомых, большинство из которых значительно отличаются от муравьёв по форме и размеру, научились приобретать аромат муравейника или приманивающий запах личинки. Несмотря на полное отсутствие какого-либо внешнего сходства, муравьи охотно принимают их в своё общество, кормят, моют и переносят из одного места в другое. Перефразируя Уильяма Мортона Уилера, это как если бы за семейным ужином среди людей оказались гигантские лобстеры и карликовые черепахи, но никто бы не замечал ничего необычного.

Одни из самых хитроумных паразитов – муравьи, жертвами которых становятся другие муравьи. Ярчайшим примером может послужить Teleutomyrmex schneideri [38] Сейчас этот вид называется Tetramorium inquilinum . – Прим. науч. ред . , редкий вид, открытый выдающимся швейцарским мирмекологом Генрихом Куттером. Этот необычный паразит живёт исключительно за счёт хозяина – колонии муравьёв вида Tetramorium caespitum , обитающих во французских и швейцарских Альпах. Символично, что название Teleutomyrmex можно перевести с греческого как «финальный муравей». У этого вида нет рабочих особей – их обслуживают рабочие хозяина. Королевы – по размерам меньше большинства муравьёв (всего лишь около 2,5 мм в длину) – не вносят никакого вклада в развитие колонии-хозяина. Их уникальность среди социальных насекомых заключается не просто в паразитизме, но в эктопаразитизме [39] В данном случае более корректно говорить о социальном паразитизме. – Прим. науч. ред . – большую часть времени они ездят на спинах хозяев. Эта особенность обусловлена не только размером Teleutomyrmex , но и их формой тела. Нижняя часть брюшка очень сильно вогнута, что позволяет паразитам крепче прижиматься к телу хозяина. Лапки и коготки Teleutomyrmex весьма длинны, благодаря чему они прочнее держатся на хитиновом покрове других муравьёв. У королев есть инстинктивная способность хвататься за объекты, в особенности – за королев колонии-хозяина. На теле королевы колонии-хозяина могут находиться до восьми королев паразитов, которые не позволяют ей двигаться, сжав её ногами.

Социальный паразит Teleutomyrmex schneideri на теле хозяина Tetramorium caespitum. Слева – две королевы, сидящие на тораксе королевы хозяина. У них ещё не развились яичники, поэтому их брюшко плоское. У одной из них до сих пор сохранились крылья и, скорее всего, она ещё ни разу не спаривалась. У третьей королевы Teleutomyrmex , сидящей на брюшке хозяйки, гиперразвитые овариолы. На переднем плане стоит рабочая особь колонии-хозяина. (Рисунок Уолтера Линсенмайера.)

Эти абсолютные паразиты проникли во всю деятельность Tetramorium . Они питаются едой, которую срыгивают рабочие. Кроме того, им позволяют питаться жидкостью, которая передаётся королеве хозяев. Окружённые заботой, словно молодое потомство, королевы Teleutomyrmex невероятно продуктивны. Особи постарше, со вздутым от яичников брюшком, откладывают в среднем по два яйца в минуту.

Популяция рабочих особей хозяина ограничена из-за нагрузки на колонию со стороны паразитов. Тем не менее они заботятся о Teleutomyrmex и, поддерживая их высокую продуктивность, могут распространить их среди соседних колоний. На каждом этапе жизненного цикла, от яйца до взрослой особи, Teleutomyrmex посылают сигналы (преимущественно химические), которые заставляют хозяев принимать их за полноправных членов колонии.

Однако эволюция заставляет платить подобающую цену за подобные порочные достижения. У Teleutomyrmex типичные признаки паразита: их тела слабы и неразвиты. У них отсутствуют железы, с помощью которых другие муравьи вырабатывают еду для личинок и обеспечивают защиту от бактерий. Их экзоскелет тонкий и почти не окрашенный, жало и ядовитые железы уменьшены в размерах, и мандибулы тоже маленькие и слабые, и могут справиться только с жидкой пищей. Мозг и брюшная нервная цепочка также уменьшенные и упрощённые; по-видимому, взрослые особи могут только спариваться, летать на небольшие расстояния, цепляться к телу хозяина и просить еду. Отделившись от хозяина, они живут не дольше нескольких дней.