Соседи по планете. Насекомые
Шрифт:
Большое значение звук имеет в жизни общественных насекомых. Например, мы уже говорили с тобой, что некоторые виды термитов сообщают о надвигающейся опасности ударами головы. Звук от таких ударов весьма относительный. Но не следует забывать о качестве и тонкости слуха.
Сигналом к атаке у пчел, как мы знаем, является определенный запах. Но не только: определенный звук, издаваемый крыльями, тоже сигнал к нападению.
Пчелы, как правило, — не воительницы и нападают только при необходимости, в порядке самообороны или защищая свой дом. Главная же их задача в жизни — работа. Стало быть, и большинство звуковых сигналов связано с трудовой деятельностью.
Сравнительно недавно польский ученый Дымбовский определил, что пчела, летящая налегке, делает примерно 435 взмахов крыльев в секунду. А летящая с грузом — 326. Естественно, что звук, издаваемый крыльями нагруженной пчелы, будет ниже.
Звук — не только пароль-пропуск. С помощью звука пчела рассказывает, сообщает жизненно важные для всего улья сведения.
Мы уже знаем, что определенную информацию находящиеся в улье пчелы получают от разведчицы благодаря запаху. Однако этого, оказывается, недостаточно. Например, запахом невозможно сказать, как далеко от улья находятся обнаруженные разведчицей цветы. Об этом она сообщает треском крыльев. Причем пчела не только сообщает сам факт — найдены цветы, — но и где они находятся. И сообщение это очень точно: если разведчица трещит крыльями немного меньше, чем полсекунды, значит, до цветков расстояние примерно 200 метров. Но и это еще не полная информация.
Известный немецкий зоолог Гаральд Эш, наблюдая за пчелами, заметил, что продолжительность треска крыльев (именно треска, потому что в улье, производя звук мощным взмахом сложенных на спине крыльев, пчела не летает, а бегает) связана не только с расстоянием, но и с качеством найденной еды. Чем отчаянней трещит разведчица, тем лучше найденная еда.
О том, насколько разработана звуковая информация у пчел и как она надежна, свидетельствует один из опытов, проведенных Эшем. Он сконструировал искусственную пчелу, «научил» ее трещать по-пчелиному и пустил в улей. Эш очень тщательно изучил звуковую сигнализацию пчел и настолько ловко сумел изготовить подделку, что пчелы поначалу ничего не заметили, бегали за искусственной пчелой, как за настоящей, готовясь отправиться туда, куда она указывала (Эш рассчитал, что пчелы должны полететь за 200 метров, так как треск крыльев искусственной пчелы продолжался 0,4 секунды). Но вдруг произошло неожиданное — пчелы бросились на искусственную разведчицу и «убили» ее. Эш повторил опыт, и опять произошло то же самое. При всей тщательности поставленного опыта Эш не учел, что пчелам нужна была еще дополнительная информация. А именно: следовавшие за разведчицей пчелы через какое-то время потребовали (опять-таки звуком крыльев) сдать часть взятка — ведь по запаху они узнают, с каких цветов следует брать нектар, когда прилетят на место, указанное разведчицей. Но разведчица не поняла сигнала и, конечно, не прореагировала на него. Тогда пчелы «разоблачили» ее и убили, как чужака, пробравшегося в их улей.
Это лишь один пример значения звука в жизни пчел. И при всем при этом у пчел до сих пор неясны органы слуха!
Опыты Эша с искусственной пчелой — одни из многочисленных в длинном ряду изящных и хитроумных опытов, которые провели люди, изучая слух и «голосовые способности» насекомых. Иногда опыты повторялись десятки, сотни, тысячи раз, прежде чем удавалось получить самый минимальный и, казалось бы, незначительный эффект. Иногда приходится прибегать к очень сложным ухищрениям, чтоб добиться результата. Вот как проводил, например, запись звуков, издаваемых плодовыми мушками, английский ученый Р. Бертон. Мушки эти очень малы, «песни» настолько слабы, что не регистрируются даже поднесенными вплотную к насекомым самыми чувствительными микрофонами. Бертон заменил защитную металлическую сетку микрофона маленькой клеточкой из плексигласа, и посаженные в эту клеточку мушки фактически передвигались по мембране микрофона. Микрофон стал регистрировать «песни» мушек, но он стал также регистрировать и внешние шумы. Поэтому микрофон с мушками поместили в картонную коробочку. Ее, в свою очередь, поместили в другую коробочку, а между ними все пространство заложили стеклянной ватой. Это сооружение поместили в третью коробочку, потом — в четвертую, в пятую и шестую. Затем коробки поставили на плоский камень, под него положили толстую резину и положили на второй камень. А все это сооружение поместили на надутую камеру от автомобильного колеса. Однако и этих предосторожностей ученым показалось мало, и они работали только ночью, когда посторонних шумов было меньше.
Но стоит ли игра свеч, стоит ли изучение слуха насекомых таких усилий? Академический интерес к такому необычному и загадочному явлению, как слух насекомых, естествен. Однако изучение слуха насекомых и всего, что с ним связано, сочеталось и с практическим интересом.
Первый человек, который занялся изучением слуха насекомых с практической точки зрения, был известный американский инженер и изобретатель X. Максим. Как и Реомюр, которого большинство людей знают лишь в качестве изобретателя термометра, так и Максим известен, в основном, как создатель станкового пулемета. Но в его активе есть немало и других изобретений, есть немало любопытных открытий и, в частности, открытие общения насекомых с помощью звука, создаваемого движениями крыльев. Это открытие, как и очень многие другие, было сделано случайно и совсем по другому поводу. Максим работал над установкой цепи электрических фонарей, в состав которой входили и трансформаторы. Однажды изобретатель заметил, что вокруг трансформаторов вьются комары. Причем в огромных количествах. По перистым усикам Максим определил, что летают над трансформаторами только самцы. Проделав ряд опытов, Максим понял, что самцов привлекает звук, издаваемый трансформаторами, который схож со звуком, производимым крыльями самок.
Однако, несмотря на обоснованность и доказательность этой теории, ученые конца прошлого века не поверили Максиму, и статья его была отвергнута всеми американскими научными журналами. Лишь в 1948 году — через 70 лет после открытия Максима! — энтомологи поняли, что инженер был прав. И немедленно попытались использовать его открытие в практических целях — в частности, в борьбе с вредными насекомыми. Одними из первых были проведены опыты с комарами — разносчиками желтой лихорадки. К сожалению, они не имели успеха: комары эти воспринимают звуки на расстоянии не далее 25 сантиметров. Но энтомологи не опустили рук. И вот уже в Канаде успешно ведется борьба с другим видом комаров при помощи звука. Призыв самца к самке записан на магнитофонную ленту. Самки, введенные в заблуждение, летят на звук, попадают в зону ядовитого для них тумана и гибнут. В Англии таким же способом начали завлекать в ловушки жуков-древоточцев.
Правда, борьба с вредителями с помощью завлекающих звуков пока менее эффективна, чем борьба с помощью привлекающих запахов. В этой области сделаны лишь первые шаги, но уже есть очень значительные достижения. Например, один из способов борьбы с вредными насекомыми с помощью звука уже дал настолько ощутимые результаты, что его взяла на вооружение Международная комиссия по борьбе с саранчой.
Ученые теперь знают, что у саранчи существует особый сигнал, подаваемый крыльями, который можно было бы расшифровать как приказ взлетать. Записав на магнитофонную ленту этот сигнал, ученые провели множество опытов и убедились, что действует он безотказно. А раз так, почему бы не использовать его при появлении саранчи? Вот летит туча этих насекомых. Приблизилась, уже готова опуститься на поле. И вдруг слышится команда (переданная, естественно, с магнитофонной ленты через усилитель) — в полет! И стая летит дальше. Новое поле, и опять саранча готова опуститься. Но и тут звучит сигнал. И летит саранча дальше. Как бы ни была голодна саранча, как бы ни была измучена, приказ для нее сильнее всего, и она будет лететь до тех пор, пока, обессиленная, не свалится замертво. Способ этот уже применяется на практике и дает положительные результаты.
Есть надежда, что не менее положительные результаты даст и способ отпугивания комаров с помощью звука. Мы уже говорили, как эти кровососы мешают жить, как затрудняют работу многих людей, как досаждают путешественникам, геологам, топографам. И вот инженеры сконструировали аппарат, который воспроизводит писк комара, попавшего в беду. Подавая сигналы «смертельной опасности», аппарат будет отпугивать комаров, не даст возможности самкам получать необходимую для развития яичек кровь и тем самым значительно снизит численность этих кровососов.
Так же перспективна борьба с насекомыми-вредителями с помощью «неслышимых» звуков, подобных тем, которые издают летучие мыши. Во всяком случае, опыты, произведенные в этой области, показали, что ультразвук очень эффективен и уменьшает потери от насекомых-вредителей в два раза.
Ну что ж, практическое значение изучения слуха насекомых уже не вызывает сомнения. А ведь изучение, по сути дела, только началось — главные открытия еще впереди!
3. Мир света