Эдвард Уилсон - Путешествие к муравьям

В прохладных местах муравьи ищут тепло для выращивания личинок. По сути, это объясняет, почему в холодных умеренных широтах колонии в основном живут под камнями и почему лучший способ найти у поверхности колонию с королевой – перевернуть камни, желательно весной, когда земля только начинает прогреваться. У горных пород прекрасные терморегуляторные свойства, особенно у обладающих плоскими слоями и расположенных неглубоко в почве, так, чтобы большая часть их поверхности прогревалась солнцем. В сухом состоянии у них низкая удельная теплоёмкость – это значит, что для их нагрева требуется небольшое количество солнечной энергии. Поэтому весной, когда колониям муравьёв нужно быстро активизироваться, солнце нагревает камни и почву под ними быстрее, чем окружающую землю. Эта разница позволяет рабочим добывать корм, королеве – откладывать яйца, а личинкам развиваться быстрее, чем их конкурентам в голой земле. Тот же принцип терморегуляции работает и в случае пространства под корой гниющих пней и брёвен. Весной королева, рабочие и выводок живут в таких полостях, уходя через проходы в прохладную внутреннюю часть дерева только тогда, когда наружные камеры перегреваются.

У живущих в тропических лесах муравьёв, которые могут почти всё время наслаждаться теплом, совершенно иные предпочтения при выборе гнезда. Большинство из них обитает в небольших кусках лежащей на земле гниющей древесины. Некоторые строят гнёзда в кустах, деревьях или больших гниющих брёвнах. Меньшинство же живёт в почве. Даже в тех местах, где много камней, муравьи редко выбирают пространство под ними для укрытия.

Полная адаптация муравьёв к жизни в почве даёт им уникальную возможность постоянно регулировать температуру окружающей среды. Обычно их гнёзда располагаются вертикально под камнями или же в промежутке между гниющей внешней частью куска древесины (обращённой к земле) и её сердцевиной. Такая форма гнезда позволяет рабочим быстро перемещать яйца, личинок и куколок внутри него в камеры, наиболее подходящие для их развития. Колониям большинства видов удаётся практически всегда держать свой выводок в самых тёплых камерах с температурой 25–35°C.

Помимо сказанного, земляные гнёзда помогают муравьям избежать перегрева в самых жарких условиях. Даже приспособившиеся жить в пустыне виды умирают, если остаются под летним солнцем дольше двух-трёх часов. Температура выше 50°C, которой иногда достигает поверхность земли в некоторых пустынях, вызывает смерть в течение нескольких минут или даже секунд. Тем не менее муравьям удаётся процветать, строя гнезда глубоко в почве, где температура остается близкой к комфортным для муравьёв 30°C даже в самые жаркие дни.

Тоньше всего температуру внутри гнезда регулируют виды, которые строят муравейники. Эти сооружения – намного больше, чем просто груды земли, выкопанные в процессе создания больших подземных камер. Они сложны, симметричны, богаты органическими материалами, пронизаны плотными системами взаимосвязанных галерей и камер и часто покрыты веточками, кусочками листьев и стеблей, вымощены камешками и кусочками древесного угля. Настоящие муравейники – это надземные города, заполненные муравьями и их выводком. Чаще всего они встречаются в местах, подверженных сильным перепадам температуры и влажности – болота, берега ручьёв, хвойные леса и пустыни.

На сегодняшний день лучше всего специалисты изучили крупные структуры, сооружаемые муравьями рода Formica в холодном климате умеренного пояса. Большие сооружения рыжих лесных муравьёв, в том числе Formica polyctena и близкородственных видов, не редкость в лесах Северной Европы. Возвышаясь на 1,5 метра над землёй, муравейники созданы для повышения температуры внутри гнезда, давая возможность раньше выйти на поиски пищи и вывести потомство. Наружный слой-корка уменьшает потери тепла и влаги, а увеличенная площадь поверхности позволяет гнезду получить больше солнечного света. У муравейников некоторых видов Formica южный склон более длинный, что дополнительно прогревает конструкцию. Ориентация длинных склонов настолько точна, что на протяжении многих веков люди использовали муравейники в качестве компасов. Разложение растительной массы, собранной в муравейнике, а также обмен веществ десятков тысяч особей, работающих вместе в переполненных помещениях, обеспечивают дополнительное тепло.

Некоторые муравьи, например Pogonomyrmex , живущие в пустынях и на лугах Америки, украшают поверхность своих гнёзд различными камешками, фрагментами сухих листьев и другой растительности, а также кусочками древесного угля. Эти сухие материалы быстро нагреваются на солнце, сохраняя тепловую энергию. На высоких равнинах Афганистана колонии Cataglyphis осыпают свои муравейники мелкими камнями. Это поведение могло стать основой приведённой Геродотом и Плинием легенды о муравьином золоте. Геродот утверждает, что афганские муравьи-золотодобытчики жили в районе города Каспатирос в области Пактика, который отождествляют или с современным Кабулом, или с соседним Пешаваром. Известно, что в этом регионе золото встречается в горных породах и пойменных почвах, поэтому самородки, быть может, иногда попадали на поверхность муравейника вместе с галькой, используемой для регулирования температуры. Примерно таким же образом муравьи Pogonomyrmex в западной части Соединённых Штатов регулярно помещают на поверхность своих гнёзд ископаемые кости мелких млекопитающих. В начале экспедиции палеонтологи регулярно осматривают муравейники, чтобы понять, есть ли в окрестностях какие-либо погребённые останки.

Самая большая опасность, с которой сталкиваются муравьи в окружающей среде, – это не сильная жара, холод или потоп (многие из них могут выжить под водой несколько часов или даже дней), а засуха. Колониям большинства видов нужно, чтобы влажность внутри гнезда была выше, чем у воздуха снаружи. Подвергнувшись воздействию очень сухого воздуха, муравьи умирают в течение нескольких часов. Поэтому они используют различные методы, порой весьма причудливые, зато помогающие отрегулировать влажность в камерах внутри гнезда. Например, муравейники, по всей видимости, построены таким образом, чтобы поддерживать в допустимых пределах не только температуру, но и влажность воздуха и почвы. Толстая корка снаружи и крыша из растительных остатков уменьшают испарение. Кроме того, муравьи перемещают выводок вверх и вниз по вертикальным проходам, чтобы поместить его в условия оптимальной влажности. Нежные яйца и личинок они помещают в более влажные помещения, а куколок – в более сухие, причём последние, как правило, находятся ближе к поверхности.