ЖИЗНЬ И НРАВЫ НАСЕКОМЫХ

ОБЪЕДИНЕНИЕ; ТЕОРИЯ СВЕРХОРГАНИЗМА

Конечно, очень странно, что так часто семья реаги­рует подобно единому целому. В силу этого одна старая теория, принятая многими учеными, утверждает, что мы имеем перед собой не общество животных, подобное чело­веческому, а организм нового типа.

«Пчелы,— говорит Бергсон,— представляют собой еди* ный организм в прямом, а не в переносном смысле». Эта теория только с виду кажется странной, но если вдуматься в нее, то станет ясен не один непонятный факт. В частности, в функциях пчелы-одиночки и пчелы в группе столько различий, что они, можно сказать, не имеют ничего общего. Для того чтобы убедиться в этом, лучше всего рассмотреть их поочередно, что мы и сде­лаем.

Продление жизни. Самым важным является то, что пчела (так же, как муравей или термит) не может прожить одиночкой. Когда-то, вместе с Грассе, я изучил это явление. Нас удивила легкость, с какой погибает общественное насекомое, оказавшееся изолированным. В несколько дней исчезает больше половины разобщен­ных, изолированных пчел, тогда как оставшиеся вместе выживают. В некоторых случаях недостаточно даже сгруппировать две-три особи, чтобы достичь заметного продления их жизни. Впоследствии я повторил во всех подробностях эти опыты на пчелах. Добавление к корму витаминов (таких, как пантотеновая кислота) заметно удлиняет жизнь одиночек. Кроме того, если они могут хоть немного, хотя бы через густую металлическую сетку, общаться со своими живущими группой сородичами, это оказывается достаточным для того, чтобы жизнь их до­стигла нормальной продолжительности. Но если оди­ночки отделены от группы двумя слоями металлической сетки, не допускающими обмена кормом, они очень скоро гибнут. Следовательно, этот обмен необходим для жизни. Некоторые работы Гайдака из университета в Миннезоте разъясняют нам природу обмена. В организме молодых пчел содержится значительно больше витаминов группы В, чем в организме старых пчел. С другой стороны, мы видели, что добавление витаминов (и именно витаминов группы В) к корму одиночек удлиняет срок их жизни. Следовательно, весьма вероятно, что обмен заключается в витаминизированном корме, скорее всего в «молочке», которое могут выделять только молодые пчелы.

Дыхание. Дыхание изолированной пчелы не пред­ставляет собой ничего такого, что особенно отличало бы ее от других насекомых. Обмен веществ идет довольно активно и сильно повышается во время полета. То же наблюдается у жуков и у бабочек

Перейдем теперь к изучению улья в целом, и все изме­нится. Погружая тонкие зонды в самую сердцевину массы пчел, мы легко извлечем " пробы внутреннего воздуха. И вот с крайним изумлением мы устанавливаем, что ис­порченный воздух образует скопления, в которых содер­жаний углекислого газа может превышать 3 процента (напоминаю, что в атмосфере оно едва достигает 0,2 про­

Цента). Содержание же кислорода в них также пони­жено. Нужно сказать, что углекислый газ как будто бы не очень стесняет пчел. Им часто пользуются в лабора­ториях, чтобы усыплять многих насекомых, например, перед хирургическим вмешательством, и при этом легко добиваются анестезии на четверть часа и дольше без всяких неприятных последствий для подопытных особей. Но пчелы (если только не продержать их долго в чистом углекислом газе) остаются неподвижными всего лишь в течение нескольких минут и сейчас же возобновляют свою нормальную деятельность.

Как же в таком случае обстоит дело с вентиляцией, жк торую наблюдал Франсуа Губер и которая способна в неко­торых случаях заставить сильно отклониться пламя свечи, поставленной у входа в улей? Она, действительно, имеет место в некоторых случаях, но отнюдь пе относится к числу постоянных явлений. Например, если вы подой­дете к улью в майский вечер, в разгар взятка, то услы­шите гул, производимый сильной вентиляцией. Длинные ряды рабочих пчел, повернувшись в сторону летка, ва - няты тем, что. машут крыльями. Делают они это не столько для того, чтобы освежить воздух в улье, сколько для удаления излишка воды из нектара.

Можно также быстро ввести в улей литр. чистого угле­кислого газа — сейчас же послышится характерный гул и сильная струя воздуха вырвется из летной щели. Вен­тиляция настолько действенна, что зонды, введенные через несколько минут после того, как она началась, позволяют установить значительное снижение процента углекислого газа — теперь он составляет не более 0,5 процента. Но, подчеркиваем, улей не вентилируется нор­мально и постоянно. В обычное время скопления испор­ченного воздуха, которые не могут свободно распростра­няться, так как они обязаны своим происхождением пу­стотам в слое пчел, иногда сильно стиснутом между двух сотов, медленно и нерегулярно уничтожаются по мере перемещения пчел.

Поддержание определенной темпе­ратуры. Речь идет о явлении чисто социального по­рядка, которого не найти у изолированной пчелы, относя­щейся, как и все насекомые, к пойкилотермным, то есть холоднокровным животным. Температура ее соответствует температуре окружающей внешней среды. Исключение составляют только такие особые обстоятельства, как полет. Во время полета температура грудной поло­сти может подняться до 40 градусов и выше вследствие интенсивной деятельности мускулатуры крыльев. Но и это является обычным для многих летающих насекомых.

Однако, изучая поведение пчелы при наличии тепло­вых раздражений, Леви и Рот наблюдали странное явле­ние. Они применяли установку с термопреферендумом, которую иногда называют тепловым прибором Гертера. Это длинная медная пластинка, подогреваемая с одного конца и охлаждаемая с другого, так что получается теп­ловой измеритель. По правде говоря, наблюдения за оди­ночной пчелой, введенной в такую установку, не дают ничего особенно интересного. Как и всякое другое насе­комое, она устраивается в известной зоне (термопрефе - рендум) между двумя тепловыми полюсами. Но стоит ввести в аппарат несколько пчел, и все сразу меняется: они бессистемно перемещаются в нем до тех пор, пока не соберутся в небольшие группы без всякого отношения к тепловым измерениям. Очень тонкий термометр, вве­денный ч внутрь группы, отмечает всегда одну и ту же температуру: от -)-31 до-1-32 градусов, то есть температуру пчелиного гнезда. Иначе говоря, уже очень небольшая группа рабочих пчел (десятка три) оказывается способ­ной создать свой собственный климат точно так же, как это делают пчелы в нормальном улье. И температура •субстрата, будь то 10 или 40 градусов, не играет никакой роли. Впрочем, в зоне, лежащей ближе к высшему пре­делу, группа, если она слишком слаба, не может долго поддерживать свою собственную температуру. Тогда на­чинается вентиляция, в которой принимают участие все пчелы, а затем группа распадается.

Трудно найти столь выразительный пример в других областях деятельности насекомых.

Напомним, что выделения из организма полностью прекращаются в группе пчел: пчела в улье никогда не освободит свой кишечник, даже если вследствие долгого затворничества он переполнен так, что вот-вот лопнет

Примеры социальных тропизмов мы уже видели, раз­бирая работы Зендлера и Леконта. Одиночная пчела не так отчетливо геонегативна, то есть не та1Г явно избегает соприкосновения с землей, как рой. Точнее говоря, это трудно установить, так как она находится в чрезвычай - - цом возбуждении. Она проявляет очень сильную положи­тельную световую реакцию, в то время как группа пчел реагирует на свет скорее отрицательно или совсем не реагирует. Особенно поучительно в опытах Леконта то, что пчелы образуют группу еще прежде, чем направятся к клеточке на зов «трубачей».

Критическое число. Интересно также от­метить, что различные социальные функции проявляются лишь тогда, когда соберется определенное, неодинаковое для каждой функции число пчел. Легче всего вызвать разделение труда. Оно может проявиться тогда, когда собираются только две пчелы, как это отметили, каждый совершенно самостоятельно, Милошевич и Рубо.

Агрессивность, сказывающаяся в форме нападения на чужака, проявляется лишь при наличии не менее десяти пчел (Леконт; см. главу III).

Развитие яйцевых трубок у молодых, только что вы­шедших из личиночной стадии пчел происходит должным образом лишь в группах, состоящих не менее чем из двадцати пчел (Пэн, 1953).

Термогенез (выработка тепла, характерная для группы пчел) требует тридцати пчел (Леви и Рот, 1953).

Социальные тропизмы (привлекательная сила «труба­чей», сидящих в клеточке) проявляются только тогда, когда число пчел достигает 50 (Леконт).

Продолжительность жизни сколько-нибудь нормальна лишь в группах, насчитывающих по меньшей мере сто рабочих пчел (Шовен, 1952).

Теория сверхорганизма. Попытаемся от­влечься от привычного понятия о рое и представить себе пчел как организм нового типа. Эти живые существа, место которых на одной из верхних ступеней эволюции, могут быть сопоставлены с животными класса губок, занимающими одну из низших исходных ступеней ее. Сравним их с устойчивым организмом, полости которого заполнены скоплениями газов с большим содержанием углекислоты, в котором сильнодействующий механизм вентиляции работает лишь от случая к случаю. Обмен некоторых веществ, например витаминов или различных питательных веществ, по всей вероятности, высокоакти­вен. Никсон и Риббандс дали шести пчелам радиоактив­ный фосфор. Через 24 часа 40 процентов всего населения улья (составляющее до 40 тысяч пчел) было радиоактив­ным. Это яркий показатель активности обмена питатель­ными веществами внутри сверхорганизма. Организм этот — двуполый (ведь в каждом улье есть самцы и самка), но двуполость эта носит сезонный характер, так как самцы исчезают с наступлением холодов. Он обла­дает органами защиты (сторожевые пчелы), органами, выделяющими воск (строительницы), и своеобразной мат­кой (масса кормилиц), внутри которой расплод разви­вается до конца стадии куколки.

Такая концепция интересна только в том случае, если ее можно применить, то есть если она подсказывает новые опыты,— таков закон науки. Какие же гипотезы можем мы построить, исходя из теории сверхорганизма?

Эта теория явно приводит к перемещению интереса с матки на семью в целом. Матка уже не «царица», а про­сто-напросто — орган воспроизводства. А взгляд на семью как на двуполый организм может подсказать ряд опытов. Что, например, случится, если изменить равно­весие за счет женского элемента или наоборот?

В первом случае (при изъятии матки) мы постепенно придем к небывалому возрастанию количества самцов, так как у старых рабочих пчел разовьются органы яйце­кладки и они будут откладывать неоплодотворенные, а, следовательно, дающие самцов, яйца. Рост рождаемости самцов в короткий срок приведет семью к гибели. Мы меньше знаем о возможных последствиях усиления жен­ского элемента улья. Однако Ковтуну[12] удалось с по­мощью искусной техники добиться сожительства в одном улье нескольких плодоносящих маток, в результате пре­кратилось рождение трутней. Столь любопытные ре­зультаты должны заинтересовать исследователей, кото­рым было бы полезно продолжить эти опыты.

С другой стороны, в каждом организме есть тенденция к возмещению наносимого ему ущерба. С тех пор как открыт метод искусственного роения, пчеловоды узнали, с какой быстротой может восстановить свои потери силь­ная семья, у которой отняли половину ее состава. При­нято считать, что слишком большое число рабочих пчел приостанавливает развитие и не оставляет матке места для яйцекладки.

Так ли это? Располагаем ли мы данными о системати­чески проводившихся опытах, при которых семье предо­ставляли бы все пространство, какое может ей понадо­биться, измеряя при этом быстроту ее роста? Почему, с другой стороны, лист вощины, вставленный прямо по­среди сотов с расплодом, в несколько часов оказывается превращенным в сот и засевается яйцами, тогда как во всяком другом месте для этого зачастую требуется не­сколько дней? Не существует ли здесь, как и во всех орга­низмах, зон, где способность к восстановлению достигает максимума?

Наконец, вполне вероятно, что существуют «нервные» центры, из которых исходит та или иная общественная регулировка. Одним из них, строение которого было бы очень важно изучить, является тепловой центр, особенно заметный на маленьком клубе. В нем наблюдается теплая зона с температурой в 31—32 градуса, иногда ограничен­ная несколькими сантиметрами, окруженная большим скоплением пчел с гораздо более низкой температурой. Матка не обязательно находится в самой теплой зоне. Не имеем ли мы здесь дело с очень точной регулировкой температуры, исходящей всегда от однйх и тех же рабо­чих пчел, особенно чувствительных к температурным колебаниям?

Будущее и экспериментаторы покажут нам, доста­точны ли классические концепции пчелиной семьи для объяснения всех этих явлений или же пчелы (и другие общественные насекомые) представляют собой организм нового типа, в котором составляющие его «клетки» уста­навливают между собой отношения, хоть и очень тесные, но все же не предполагающие ту обязательную, нераз­рывную близость, какую мы видим между клетками дру­гих живых организмов.