Открытие «шестого» чувства

Пчелы метят трассы

Если зачерпнуть со дна реки вместе с водорослями и тиной немного воды, то иногда среди ручейников, поденок, личинок стрекозы и других обитателей этих подводных дебрей можно увидеть и маленького плоского червя с головой, похожей на ромбик. Это планария.

Планария медленно скользит по дну. Путь ее прямолинеен. Вдруг струи воды донесли до нее запах пищи. Планария покачала головой, словно усомнилась в реальности известия, и ползет дальше, подбираясь все ближе и ближе к лакомому кусочку. Если пища справа и она туда повернула голову, то обонятельные нервы червя получают более сильное раздражение, чем когда голова отклоняется в обратную сторону. Червь поворачивает туда, где вода более насыщена, так сказать, запахом.

Опять качает головой — берет новую пробу воды и еще чуть поворачивает в сторону более сильного запаха. И так, пока не попадет в нужную точку.

Так же выслеживают «дичь» и некоторые морские улитки с той, правда, разницей, что из стороны в сторону поворачивают они не голову, а сифон. Это такая трубка, которой улитки затягивают в себя воду, а уже обонятельные органы улитки определяют, в какой порции воды больше соблазнительных для вкуса моллюска веществ и куда, следовательно, надо ползти.

Конечно, у планарии и у улиток химическая ориентировка очень примитивна. Более сложная она у пчел и муравьев.

В жизни улья запахи играют очень важную роль. Они дают дополнительные разъяснения к танцам, о чем расскажем позднее.

Но мало этого: пчелы с помощью запаха намечают даже маршрутные трассы в воздухе! И вот каким образом. На конце брюшка у каждой пчелы есть небольшой «карманчик». В нем помещаются пахучие железы. Обычно карман закрыт, и запах, как злой джин в бутылке, прочно закупорен. Но, подлетая к богатым нектаром цветам, пчелы открывают свои карманы, и за ними тянется теперь пахучая дорожка. Она как бы говорит другим пчелам из улья: «Идите сюда, тропой этого запаха!».

Векторы запахов

Муравьи тоже метят трассы. И в их богатой скитаниями жизни это одна из главных примет, по которым они находят дорогу домой.

Подобно мальчику-с-пальчику из сказки муравьи отмечают свой путь, но не белыми камешками, а капельками пахучей жидкости.

Эта жидкость — не обычная их кислота, как о том иногда пишут, а особое вещество. И выделяет его не ядовитая железа, а другая. Она тоже на конце брюшка, но чуть повыше ядовитой.

Муравей то и дело прижимается брюшком к земле и оставляет на ней свой запах, Другие муравьи, когда спешат за ним, не всегда бегут точно по намеченной дороге. Иногда они, как и хорошие гончие, идут по следу стороной, сбоку от него, потому что запах достаточно силен. Когда же они теряют следы, то кругами, опять, как и гончие, вновь находят трассу и прямиком спешат по ней.

Протяженностью муравьиные трассы бывают до нескольких метров.

Простым опытом можно доказать, что муравьи действительно метят трассы.

Возьмите лист бумаги и положите на пути муравья, возвращающегося домой с известием о богатой находке. Когда он проползает по нему, пометьте его путь легким штрихом карандаша и поверните бумагу на небольшой угол. Муравьи, вызванные из гнезда разведчиком, добегут по трассе до края бумаги, упрутся в то место, где раньше трасса с земли переходила на лист — но тут обрыв! Дальше нет меченой тропы. Муравьи начнут суетиться у разрыва, искать дорогу и, когда найдут ее в стороне, снова побегут по прямой. Вы увидите, что путь их будет совпадать с отмеченной карандашом линией.

Посадите в небольшой шприц много муравьев и после того как они наполнят его запахом своих опознавательных желез, «выдавливая» этот запах через иглу, нарисуйте на земле узоры — искусственные трассы. Муравьи побегут по этим фальшивым дорогам еще азартнее, чем по тропе разведчика, потому что пахнут они сильнее.

Трассы, которыми муравьи постоянно пользуются, превращаются в своего рода столбовые дороги. Они расходятся во все стороны от муравейников, и на них даже простым глазом можно иногда увидеть капельки оставленных муравьями меток. Непрерывный поток шестиногих пешеходов бежит по этим хорошо утоптанным «шоссе». Там, где магистрали разрушают стихийные бедствия (или ботинок человека), создаются заторы, как на улицах в часы «пик». Но они вскоре устраняются муравьями, и новые их колонны спешат через наведенные «саперами» мосты в разрывах.

Антенны очень подвижны, муравей без конца ощупывает и обнюхивает ими все предметы вокруг и всех встреченных животных. Поскольку впечатления о форме и запахе встречающегося предмета муравей получает одновременно, ему трудно, наверное, разделить эти два представления, т. е. запах и форму, и они сливаются в его ощущениях в одно комплексное чувство.

Запах меток муравьи распознают, ощупывая и обнюхивая их своими усиками-антеннами.

Усики не зря называют антеннами. Они воспринимают из внешнего мира и сообщают мозгу муравья основные сведения об окружающем его пространстве. На их кончиках расположены многочисленные рецепторы (приемники) самых важных для муравья органов чувств — обоняния и осязания. У лесного муравья на каждой антенне можно насчитать, если набраться терпения, 211 обонятельных бугорков и 1720 осязательных щетинок. А у слепых от рождения разновидностей муравьев их, еще больше.

Иначе говоря, муравей, по-видимому, воспринимает мир вещей в таких необычных для нас представлениях, как шершавый или гладкий запах, мягкий или твердый. Исследователи даже подозревают, что муравьи распознают еще и форму запаха! Вернее, форму вещества, его распространяющего. Нам трудно это представить, ведь наше обоняние очень несовершенно. Основные впечатления о мире вещей мы получаем с помощью других органов — глаз и ушей. Но ведь и мы различаем цвет и форму предмета одновременно. Эта наша способность совершенно недоступна очень многим животным, лишенных цветового зрения. Для них красные и синие предметы выглядят одинаково.

Так и муравей, обнюхивая с разных сторон своими усиками распространяющее запах вещество, может узнать, по-видимому, где у пахучей капли более узкий, а где более широкий конец, если даже вещество это невидимо и на ощупь его концы неразличимы: если оно, например, жидкое или очень вязкое.

Впервые идея об объемном обонянии муравьев пришла в голову известному швейцарскому энтомологу Августу Форелю.

Он задумался над тем, как муравьи-фуражиры узнают, какой конец трассы ведет к муравейнику, а который от него, к найденной в чаще трав пище. Почему с ношей они всегда бегут в гнездо и никогда не пугают направления?

Форель рассуждал так: метка, которую муравей оставляет на тропе, сзади всегда шире, а спереди уже, как мазок краски, нанесенный кисточкой на полотно, или, например, паста, выдавленная из тюбика. Муравей ведь «выдавливает» капли пахучей жидкости из брюшка, которое в этом случае действует, как тюбик.

Недавно сделанные фотографии показали, что и в самом деле муравьиные метки всегда заострены спереди и, как стрелы указателей, направлены в сторону движения.

Возможно, муравей как-то угадывает форму меток и поэтому всегда знает, где начало и где конец его пути.

Однако теория эта имеет одно очень слабое место. Дело в том, что муравьи метят трассу не только, когда бегут за добычей, но и когда возвращаются с ней домой. Значит, более или менее исхоженная муравьиная тропа усеяна стрелами, указывающими в оба противоположных конца, а муравьи тем не менее отлично разбираются, в какой стороне их дом.

По той же причине была отвергнута и другая гипотеза, предполагавшая, что муравьи, идущие по следу, узнают о его направлении по возрастанию интенсивности запаха. Интенсивность падает, когда они бегут в обратную сторону.

Едва ли муравьи различают отпечатки своих следов — некоторые и такое допускают. Смешно, конечно, говорить всерьез об отпечатках муравьиных «ступней». Да и отпечатки, если они остаются на травах и комьях земли, тоже направлены в разные стороны.

И все-таки муравьиная тропа носит явные следы поляризации: оба ее направления для муравьев не равнозначны.

Убедиться в этом можно на таком простом опыте. Расстелим около гнезда листы бумаги. Когда муравьи проложат по ним свои трассы, повернем один средний лист на 180°. И хотя трасса не будет прервана, муравьи, дойдя до переложенного листа, не побегут дальше. Ведь на нем теперь метки направлены «стрелами» в обратную сторону. Муравьи в растерянности начнут рыскать вокруг и, если найдут неперевернутый лист за листом перевернутым, побегут снова, как по ниточке, уже без колебаний.

Что же произошло, какие указатели мы нарушили?

Положение солнца в небе от поворота листа, конечно, не изменилось, если допустить, что дополнительные коррективы в ориентацию по запахам вносит солнечный компас (о нем речь пойдет дальше).

О природе этих указателей мы по существу ничего еще не знаем. Возможно, что они и в самом деле имеют отношение к химии или к физике (если будет принята волновая теория запаха). В пользу этого говорит такой, например, эксперимент.

Один исследователь наблюдал за возвращением муравьев в гнездо и заметил, что почти все они, повернув к дому, обязательно проходят через одну определенную точку в окрестностях гнезда. Пройдут ее — и безошибочно уже бегут к входу в гнездо.

Муравьи же, которые пробежали мимо этой точки, долго блуждают в поисках дома и находят его лишь случайно.

Может быть, загадочный пункт на муравьиных путях действует как «сигнальный пост», указывающий направление к дому?

Экспериментатор стал наблюдать за слепыми муравьями и не заметил в их отношении к «сигнальному посту» никакой разницы по сравнению со зрячими муравьями. Значит, решил он, указатель этот не зримый, а обоняемый. И запах его каким-то образом указывает муравьям направление!

Чтобы решить, в чем тут в действительности дело, биологам придется еще, как видно, основательно поработать.