Дэвид Эттенборо - Жизнь на Земле. Естественная история
Некоторые кузнечики издают свои стрекочущие трели тем, что пилят зазубренной стороной задней ноги по выступающей жесткой прожилке крыла. Однако цикады, самые громкие среди насекомых-«певцов», располагают для этого гораздо более хитроумным устройством. У них в брюшке по бокам есть пустые камеры. Донышки этих камер жесткие, и, прогибаясь, они издают щелчок, как жестяная консервная крышка. А изнутри к ним прикреплена специальная мышца, которая способна втягивать и отпускать эти донца до 600 раз в секунду. Производимый таким образом звук еще значительно усиливается благодаря тому, что в брюшке позади вибрирующих перепонок имеются пустоты и два больших жестких квадрата на брюшной стенке работают как резонаторы. Сверху на них надвигаются края грудного отдела, и насекомое может сжимать их или раздвигать, регулируя силу звука. Каждый вид стрекочет на свой особый лад. У одних звук такой, будто пила нашла на гвоздь, у других — словно нож визжит на точильном кругу или жир капает на раскаленную сковородку. Призывы эти звучат так громко, что отдельное насекомое мы можем услышать на расстоянии в полкилометра, а от хорового стрекота звенит и гудит целый лес.
Отнюдь не все подробности этих пронзительных песен доступны нашему слуху. Если пауза между звуками длится меньше десятой доли секунды, мы ее не улавливаем. А цикады слышат перерывы в звучании даже в сотую долю секунды! Цикада варьирует частоту своего стрекота, скажем, от 200 до 500 биений в секунду и делает это ритмично, через равные промежутки времени. Благодаря такому ритмическому рисунку, совершенно недоступному для нашего восприятия, особь узнает по голосу себе подобных: самец поспешит убраться с участка другого самца; самка устремляется ему навстречу.
Комары тоже пользуются звуковыми брачными сигналами, но они издают и улавливают звуки на свой особый манер. Самка бьет крылышками с частотой 500 взмахов в секунду, производя тот характерный тонкий писк, который так неприятно действует, когда пытаешься уснуть под открытым небом без накомарника. А самец улавливает ее голос с помощью барабанной перепонки, которая у него находится у основания усиков; она резонирует только с этой частотой и позволяет самцу находить дорогу к источнику звука.
Есть насекомые, прибегающие для привлечения пары к третьему чувству — обонянию. Самки некоторых ночных бабочек испускают запахи, которые самцы воспринимают своими длинными опушенными усиками. Эти органы обоняния настолько чувствительны, а запахи так специфичны и сильны, что известны случаи, когда самка призывала к себе самца за 11 км. На таком расстоянии в воздухе не может быть больше одной молекулы пахучего вещества на 1 куб. м, и однако же такой концентрации довольно, чтобы самец устремился разыскивать источник запаха. Для этого ему нужны оба усика. С одним усиком он не способен определить направление, но два дают ему возможность оценить, с какой стороны запах сильнее, и он без колебаний летит в нужную сторону. Самка бабочки малый ночной павлиний глаз, оставленная в клетке среди леса, испуская нечувствительный для человека запах, за три часа приманила к себе более 100 крупных самцов!
Так, своим видом, голосом или запахом взрослое насекомое привлекает к себе пару. Самец схватывает самку и держит иногда одно мгновение, а иногда несколько часов кряду. Случается, спаренные насекомые даже летят по воздуху эдаким неуклюжим тандемом. Потом самка откладывает оплодотворенные яйца и обеспечивает будущее потомство кормом. Бабочка оставляет кладку на том единственном растении, листья которого только и годятся в пищу ее будущим гусеницам; жуки зарывают в землю навозные шарики и откладывают яйца в них; мухи мечутся, отыскивая для этой цели падаль, а одиночные осы ловят пауков, парализуют их своим ядом и располагают вокруг отложенных яиц, чтобы вылупившиеся личинки имели в запасе свежее мясо. У самки осы-наездника яйцеклад как кинжал, она пробивает им дырку в древесине точно в том месте, где заприметила личинку короеда, и откладывает яйцо прямо в ее мягкое тело. Когда выведется личинка осы, она сгложет личинку жука заживо. И так весь круг: яйцо — личинка — куколка — взрослая стадия (имаго) — начинается заново.
Разнообразие форм, достигнутое в ходе эволюции насекомыми, поистине бесконечно. Кажется, единственное, в чем им природой поставлен предел, — это размеры. Крупнейшие из ныне существующих насекомых не превышают ни в одном параметре 30 см — таковы размах крыльев у самых крупных бабочек вида павлиний глаз и длина тела самых длинных палочников. Самый большой жук, жук-голиаф, тоже имеет размеры такого порядка и вес до 100 г. Но это всего лишь размеры мыши. Почему же нет жуков величиной с барсука или бабочки с орлиным размахом крыльев? Ограничивающий фактор здесь — их способ дыхания. Насекомые, так же как их ближайшие родичи, древние двупарноногие, дышат с помощью трахей — системы трубок, открывающихся наружу рядом дыхалец по бокам тела и доходящих другим концом до всех органов и частей тела. Их действие основано на принципе диффузии газов. Кислород воздуха, наполняющий трахеи, диффундирует через стенки в конце трубки. И так же через стенки из тканей выходит и рассеивается углекислый газ. Такая система надежно работает при малой длине трубок, но чем трахеи длиннее, тем она менее удобна. Некоторые насекомые способны улучшать циркуляцию воздуха, раздувая и сплющивая мышцы брюшка наподобие своего рода насоса. Стенки маленьких трахей, армированные колечками, при этом не сплющиваются, а то удлиняются, то укорачиваются, как гармошки. А у некоторых насекомых трахеи даже раздуваются в виде тонкостенных мешков под действием брюшка-насоса. Но и со всеми этими усовершенствованиями система трахей после некоторого предела размеров становится неэффективной; вот почему существование гигантских тараканов, ос-людоедов и прочих кошмарных фантазий невозможно с физиологической точки зрения.
Однако насекомые сумели превзойти этот предел иным способом. В тропиках повсюду возвышаются конусы термитников. Иногда они стоят группами, сгрудившись по нескольку сотен, словно стадо антилоп на пастбище. И такое сравнение не совсем произвольно. Отдельный термитник заключает в себе колонию в несколько миллионов насекомых. И это не просто существа, вздумавшие поселиться в некоем общем жилище, как люди в небоскребе. Начать с того, что все они — одна семья, потомки одной пары половозрелых особей. Кроме того, все они — существа неполноценные, не способные к самостоятельной жизни. Рабочие, торопливо бегущие по термитным тропам среди корней, слепы и бесплодны. Солдаты, стерегущие входы в термитник и готовые ринуться на защиту, где бы ни образовалась брешь в стене, вооружены такими массивными и грозными челюстями, что уже не способны сами брать пищу, и рабочие должны их кормить. А в самом центре колонии лежит царица-матка. Она заточена в толстых глиняных стенах, из которых ей никогда не выбраться на свободу, потому что ее тело таких грандиозных размеров, что нипочем не пролезет в ходы, проложенные в термитнике. Ее брюшко раздулось в огромную дергающуюся белую колбасу 12 см длиной, из которой в невероятных количествах все время извергаются яйца — до 30 тысяч штук в день. Она тоже умрет, если за ней не ухаживать. Бригады рабочих с одного конца подносят ей пищу, а с другого подбирают яйца. Единственный в колонии активный в половом отношении самец, царь термитника размером с осу, постоянно находится при царице, и его тоже кормят рабочие.
Все эти особи связаны между собой в единый суперорганизм превосходной системой коммуникаций. Термиты-солдаты подают сигнал тревоги, колотя тяжелыми жесткими головами по стенам. Рабочие, наткнувшись на новый источник пищи, метят след запахом, по которому легко находят дорогу их слепые товарищи. Но самый главный и общий механизм общения основан на действии химических веществ, так называемых феромонов. Они разносят приказы по колонии с огромной быстротой. Все члены колонии постоянно обмениваются друг с другом пищей и слюной. Рабочие передают куски изо рта в рот или же подбирают экскременты друг друга, чтобы еще раз переварить недопереваренную пищу и извлечь из нее до последней крохи все питательные вещества. Они же кормят личинок и солдат. И они же ухаживают за царицей, постоянно облизывая ее содрогающиеся бока и подбирая капли влаги у нее из анального отверстия. При этом они получают выделяемые ею феромоны и немедленно разносят их по всей колонии. Личинки являются потенциальными самцами или самками, но феромоны царицы, которые они получают от рабочих с пищей, подавляют их развитие, и молодые термиты вырастают бесплодными, слепыми и бескрылыми. Солдаты тоже вырабатывают свой феромон и добавляют его к смеси, циркулирующей в колонии, со своей стороны, не давая личинкам развиться в солдат.
Но феромоны сохраняют активность только в течение короткого времени. Если число солдат в колонии сокращается, соответственно падает и количество их феромонов в циркуляции. Царица-матка не только вырабатывает феромоны, но и получает их с пищей, а с нею и всю информацию. То ли она реагирует тем, что производит яйца особого рода, из которых выводятся только солдаты, то ли рабочие кормят определенным образом уже существующих личинок, пока окончательно не выяснено. Возможно, что для разных видов по-разному. Но как бы то ни было, в ответ на изменение ситуации появляются все новые и новые солдаты, покуда не восстанавливается первоначальное соотношение. Царица тоже время от времени меняет характер экскреции своих феромонов, и тогда развитие личинок не подавляется, они достигают половой зрелости. Ходы термитника наполняются шуршащими толпами молодых крылатых половозрелых насекомых. У некоторых видов рабочие делают в стенах термитника специальные пробоины и строят перед ними «стартовые площадки». Выходы эти охраняются солдатами. В один прекрасный день, вскоре после начала дождей, солдаты отступают в сторону, из щелей, как дым, валят летучие термиты и, клубясь, поднимаются в небо.
