Когда мы идём по улице и невольно опускаем взгляд, у самых ног почти всегда можно заметить крошечных существ, спешащих по своим делам. Конечно же, это муравьи — обитатели повседневности, встречающиеся повсюду: на тротуарах, под деревьями, на школьных площадках и, к сожалению, порой даже в наших домах. Из-за своей повсеместности и крошечных размеров они часто кажутся незначительными. Однако мало кто знает, что муравьи обитают на Земле с мелового периода, заключительного этапа мезозойской эры. Они — настоящие древние жители планеты.
Пока их дальние родственники, такие как реликтовый усач или навозные жуки, находятся под угрозой исчезновения1, муравьи не просто выжили, а по-настоящему процветают. По оценкам учёных, на Земле обитает не менее 10 квадриллионов муравьёв. Известно более 5 тысяч зарегистрированных видов, а с учётом ещё неописанных, общее число может достигать 15 тысяч. Несмотря на свои крошечные размеры, муравьи по праву заслужили звания «завоевателей» и «правителей» Земли — так их называют биологи, в том числе знаменитый Эдвард Уилсон.
1. Министерство окружающей среды Республики Корея, изменения в списке исчезающих видов, 2018 г.
В чём же секрет этого поразительного успеха? Давайте вместе заглянем в скрытый от большинства, но удивительно организованный мир муравьёв.
Сила разделения труда
Представьте, что вы стали муравьём в одном из муравьиных царств. Жизнь течёт спокойно, пока вдруг не появляется враг, прорвавшийся через вход и разрушающий всё на своём пути. Что вы будете делать? Всё зависит от того, какую роль вы выполняете. У каждого муравья есть своя чётко определённая задача. Именно благодаря такому разделению труда муравьи обрели невероятную силу и смогли добиться процветания.
Одной из самых заметных черт муравьиного общества является разделение по репродуктивной функции. Яйца откладывает только королева — представительница касты размножения. Все остальные обязанности — от ухода за потомством до охраны гнезда — выполняют рабочие муравьи, принадлежащие к трудовой касте. Принцессы, будущие королевы, как и самцы, проводят время в ожидании брачного полёта2, копя для него силы.
2. Брачный полёт — явление, при котором самки и самцы пчёл или муравьёв одновременно поднимаются в воздух и спариваются при определённых погодных условиях.
Некоторые муравьи всю жизнь трудятся без остановки, а другие только потребляют пищу и вскоре покидают гнездо. Такое необычное разделение обязанностей может показаться несправедливым, но в суровых условиях природы оно оказывается крайне рациональным. Животные, которым приходится в одиночку рожать, растить потомство и добывать пищу, тратят много времени на завершение одного жизненного цикла и подвергаются серьёзным рискам. Муравьи же действуют иначе: они чётко делят обязанности и быстро выполняют каждый этап работы, тем самым значительно повышая производительность. Более того, одну и ту же задачу одновременно выполняют несколько особей, поэтому даже если в одном месте возникает сбой, это почти не сказывается на работе всей колонии. Всё устроено по принципу производственного конвейера. Удивительно, что столь мудрая система могла возникнуть у таких крошечных существ.
Так же, как в семье нужно много работы, чтобы жить, у рабочих муравьев в королевстве обязанностей немало. Как же они делят все эти задачи? Это зависит от вида муравьев, но обычно они переходят от одной работы к другой с возрастом. В самом юном возрасте они выполняют различные поручения рядом с королевой, затем заботятся о яйцах и маленьких личинках. В молодом возрасте становятся «няньками», ухаживая за крупными личинками и куколками. В зрелом возрасте они выполняют «взрослые» обязанности — добывают пищу за пределами гнезда, роют новые туннели и так далее. Кроме рабочих муравьев, есть и муравьи-солдаты — более крупные, с развитыми головой и челюстями. Как понятно из названия, это надёжные защитники королевства, охраняющие его от врагов.
Муравьи-листорезы, которые начали заниматься сельским хозяйством задолго до людей, демонстрируют высшую ступень разделения труда. Рабочие муравьи-листорезы, собирающие листья для выращивания грибов, при рождении делятся на четыре касты. Самые крупные — солдаты, самые мелкие — садовники, ухаживающие за личинками и грибами. Муравьи среднего размера режут и переносят листья, а самые маленькие — сторожа, которые прикрепляются к листьям, чтобы защищать «средних» от нападений паразитических мух. Удивительно, что никто с рождения не отклоняется от своей роли, а сила, которую они проявляют, просто поражает. Одна колония муравьев-листорезов в среднем выкапывает около 20 кубометров земли, что весит примерно 44 тонны — это как если бы человек построил Великую Китайскую стену. Для таких крошечных существ это действительно невероятная мощь.
Разделение труда у муравьев особенно ярко проявляется в кризисных ситуациях. Вернёмся к уже упомянутому примеру: если вы — муравей-солдат, вы будете нападать на захватчиков; если вы — муравей-нянька, то укусите личинку и эвакуируете её в безопасное место; возможно, вы — рабочий муравей, который отправится чинить повреждённое гнездо. Таким образом, в муравьином обществе ответственное выполнение своей роли — это путь к единству и выживанию, защита каждого члена колонии.
Жертвеннсоть ради колонии
Большинство рабочих муравьев живут, преданно трудясь ради своей колонии, но есть особые муравьи, которые выполняют уникальные задачи и проявляют настоящую жертвенность.
Муравьи-медоносы, обитающие в пустынях юго-запада США и Австралии, — одни из таких. Их необычное название напоминает известного персонажа и связано с ролью некоторых рабочих муравьев. Эти муравьи висят вниз головой, прикрепившись к потолку гнезда, и хранят принесённый сородичами нектар в специальных пищевых мешках в своих желудках. Трудолюбивые муравьи постоянно приносят сладкую жидкость, из-за чего их живот раздувается и становится в несколько раз больше головы. Муравьи с тяжёлыми животами ждут, пока кто-то из сородичей постучит по их усикам — это сигнал «Я голоден». Тогда они спускаются, выпускают запасённый нектар и кормят других. Так они жертвуют собой, используя собственные тела как хранилища пищи, чтобы колония могла выжить в засушливых условиях с долгим дефицитом воды и еды.
Муравьи-черепахи, живущие в дуплах больших деревьев, эволюционировали, чтобы надёжно защищать свою колонию от захватчиков. Солдаты этих муравьев имеют широкие плоские головы, которыми они плотно закрывают вход в гнездо и весь день стоят на страже. Если вход слишком большой, несколько муравьев собираются вместе, чтобы заблокировать его. Они открывают дверь только своим — если муравей из той же колонии постучит усиками по голове, — но никогда не пускают чужаков. Их верность и выносливость — стоять на одном месте без перерыва — впечатляют.
Солдаты муравьев-плотников, живущих в тропических лесах Малайзии, демонстрируют высшую степень жертвенности. Среди муравьев есть виды, которые при нападении используют яд, и муравьи-плотники — не исключение. В то время как другие муравьи вводят яд жалом, эти муравьи применяют уникальный способ — «аутотизис». Они сами разрывают свои брюшки, наполненные ядом, вызывая взрыв. При этом липкий яд парализует врагов вокруг, но муравей погибает. Это — высшее самопожертвование ради защиты колонии.
Преданность рабочих муравьев
Крепость муравьиного царства во многом зависит от прочных отношений между первой рабочей особью и королевой. После брачного полёта молодая королева остаётся одна, не покидает гнездо и не ест, чтобы быстро и безопасно вырастить потомство. В этот момент первое поколение рабочих муравьев должно усердно добывать пищу и кормить королеву. Если первые рабочие погибнут, королева из-за непрекращающейся кладки яиц и потери энергии вскоре погибнет, а оставшиеся рабочие не протянут и нескольких дней. Так что в самом начале жизни колонии королева и первые рабочие неразрывно связаны.
Не только королева, но и все муравьи нуждаются в постоянной заботе рабочих сестер, пока не станут взрослыми. Личинки только что вылупившиеся из яиц не имеют ног и не могут двигаться. Старшие рабочие переносят их ртом, кормят и ухаживают за ними. Когда личинки линяют и превращаются в куколок, они не могут самостоятельно освободиться от кокона, и муравьи помогают им выйти наружу. Такие заботливые рабочие в дальнейшем заботятся о новых поколениях муравьев. Здесь проявляется истинная сестринская любовь и самоотдача, которая длится всю жизнь.
В басне Эзопа «Муравей и кузнечик» муравьи — трудолюбивые создания, которые запасают пищу, а не отдыхают в тени. На самом деле муравьи не впадают в спячку, поэтому должны накопить достаточно запасов на лето. Хотя в басне это кажется само собой разумеющимся, поиск пищи для рабочих муравьев — нелёгкая задача. Например, муравьи-жнецы Pogonomyrmex californicus на западе США часто сражаются с соседями за лучшие ресурсы. В этих боях теряется около 6 % муравьев в час. Кроме того, многие рабочие погибают от хищников или теряются во время поиска еды.
За исключением особых случаев, все рабочие муравьи — дочери одной королевы. Они жертвуют возможностью иметь собственное потомство и посвящают жизнь помощи матери и братьям сёстрам. Именно поэтому их называют «рабочими муравьями». В сравнении с другими животными, отчаянно борющимися за передачу своих генов, преданность рабочих муравьев выходит далеко за пределы их природных инстинктов.
Центр муравьиного королевства — королева-муравей
Высшей правительницей муравьиного королевства является королева. Из-за самого названия «королева» её часто ошибочно воспринимают как деспотичного диктатора, который лишь отдаёт приказы. Но жизнь королевы-муравья далеко не так проста.
Для того чтобы одна муравьиная принцесса стала королевой, в этом процессе гибнет тысячи муравьёв. Во время брачного периода принцессы и самцы муравьёв собираются вместе, ползая или летая в поисках пары. Однако в это время их подстерегают хищники — птицы, стрекозы и другие, которые охотятся на сгустки летающих насекомых. К сожалению, большинство муравьёв погибают, попадая в лапы хищников или падая в воду.
Выжившая в брачном полёте новоиспечённая королева сталкивается с новым испытанием — найти безопасное место для будущего муравейника, не будучи замеченной другими хищниками. Однако редко встретишь место, где муравьи не живут — будь то старое дерево в лесу, задний двор города или даже парковка жилого дома. Множество королев погибают, селясь на чужой территории и не успев отложить яйца. По статистике, лишь одна из 500–10 000 королев успешно основывает собственное королевство.
Обосновавшись, королева отрывает свои крылья, используя для этого средние и задние ноги. Поскольку рабочих муравьёв ещё нет и выходить на поиски пищи слишком опасно, она начинает перерабатывать лишние мышечные ткани крыльев и жировые запасы в питательные вещества. Своими слюнными железами она производит секрет, которым кормит своих личинок. Это полная перемена роли по сравнению с принцессой, которая раньше только ела и ничего не делала. Пока рабочие муравьи постепенно появляются и берут на себя заботу о потомстве, королева не может есть и постепенно истощается. После этого она живёт, питаясь пищей, которую приносят рабочие, полностью посвящая себя воспроизводству.
На первый взгляд может показаться, что королева ведёт спокойную и почётную жизнь, окружённая заботой. Но постоянное откладывание яиц на протяжении всей жизни — задача непростая и даже вызывающая сострадание. Несмотря на своё имя, королева — не тиран, властвующий над подданными, а мать, которая строит, поддерживает дом и жертвует своей жизнью ради потомства.
Муравьиные королевства существуют до тех пор, пока живёт королева и пока последний рабочий муравей выполняет свои обязанности. За это время множество самцов и принцесс рождаются и начинают конкурентную борьбу за выживание. Успех кого-то из них позволит создать новое великолепное муравьиное королевство.
Сегодня среди успешных обитателей Земли — и человек, и многие другие — есть социальные животные с высокоразвитыми системами организации. Муравьи с их кооперацией, жертвами и жёстким разделением труда напоминают человеческое общество. Возможно, сотрудничество и самопожертвование, которые муравьи демонстрируют с мелового периода и до наших дней, — пример, которому стоит подражать.
«Пойди к муравью, ленивец, посмотри на действия его, и будь мудрым. Нет у него ни начальника, ни приставника, ни повелителя; но он заготовляет летом хлеб свой, собирает во время жатвы пищу свою». Притч 6:6-8
- Справочные материалы
- Чхве Чэ Чхон, «Открытие муравьиного королевства», Science Books, 1999.
- Берт Хёлдоблер, Эдвард Уилсон, «Путешествие в мир муравьёв», перевод Ли Бён Хуна, Beomyangsa, 1996.
- Нам Сан Хо, «Мир муравьёв — уменьшенная модель человеческого общества», Science Dong-A, 1994, №9.