Соседи по планете. Насекомые
Шрифт:
А стрекоза охотится за летающими насекомыми. Чтобы поймать насекомое, надо его хорошо видеть. Поэтому у стрекозы и глаза огромные — занимают чуть ли не всю голову. И угол охвата тоже очень большой — чуть ли не во все стороны смотрит стрекоза, не поворачивая головы. Но если стрекоза увидит муху издали, то пока долетит до нее, муха может удрать, спрятаться. Стрекоза напрасно потратит силы и останется ни с чем, может быть, упустит добычу, которая в это время была ближе и доступнее. Метра два, очевидно, как раз то расстояние, которое позволяет стрекозе бросаться за добычей наверняка.
Но тут есть и свои сложности: преследуя добычу, стрекоза видит ее впереди, на фоне неба. Догнав, она должна на какое-то время подняться над мухой или комаром, так как хватает добычу обычно своими длинными, цепкими, волосистыми ногами. Пока
Стрекоза надеется только на зрение — обоняние не помогает ей в охоте. Поэтому число омматидиев, или фасеток (отсюда название — фасеточные глаза насекомых), у них большое. У бабочек, отыскивающих визуально нужные им цветы, — 1700 фасеток. Для мухи зрение тоже очень важно, и у нее не менее 4 тысяч фасеток. Муравьям помогает осязание. И фасеток у них меньше — 1200. Но это у муравьев-разведчиков. У самцов, которые во время брачного полета должны отыскать и узнать самок своего вида, — до 500 фасеток, а у самок — 200. У рабочих, занятых в муравейнике, — всего около десятка, к тому же очень маленьких, а у некоторых вообще лишь по одной фасетке. Для этих муравьев зрение почти не играет никакой роли, в то время как для стрекоз оно имеет первостепенное значение. Для некоторых видов роющих ос имеет значение не только само зрение, но и его острота. Эти осы охотятся на определенных мух и никогда не путают их с другими. Некоторые специализируются на мухах, имеющих подражательную окраску. Но если окраска обманет и птиц и людей, то ос она не обманывает — они подмечают какие-то очень мелкие, малозаметные детали в окраске и никогда не ошибаются, так же как не ошибаются и те осы, которые охотятся исключительно на пчел и никогда не нападают на мух-пчеловидок, хотя видят не спокойно сидящих насекомых, а летящих. Тут разницу заметить еще труднее. И тем не менее… Впрочем, это связано с еще одним качеством зрения насекомых — способностью реагировать на движущиеся предметы и различать их.
Пчела или муха, пролетевшая мимо нас с достаточной скоростью, может показаться просто каким-то темным пятнышком. А для некоторых насекомых движение, показавшееся нам мгновенным, окажется настолько медленным, что они прекрасно смогут рассмотреть мельчайшие подробности летящей пчелы или мухи.
Чтоб проверить, насколько зрение некоторых насекомых острее человеческого (если брать его за эталон), проделали следующий опыт: в глаза пчелы вживляли тончайшие электроды, которые были соединены с записывающим аппаратом — катодным осциллографом. На пленке осциллографа отмечалась реакция пчелы на вспышки света. Постепенно увеличивая частоту вспышек, ученые добились того, что реакция пчелы слилась в одну сплошную линию (при более медленных вспышках появлялись на осциллографе всплески, чередующиеся с паузами). А эта сплошная линия появилась лишь тогда, когда частота вспышек достигла 300 в секунду. Для сравнения: у человека при таком опыте сплошная линия появилась бы при 25–30 вспышках в секунду.
Перепроверили результаты на другом опыте с мухами и осами. В цилиндр, окрашенный изнутри черными и белыми полосами, были посажены насекомые. При вращении цилиндра насекомые пытались все время держаться около белых полос. Держались они и тогда, когда человек перестал различать белые и черные полосы и все слилось для него в один серый цвет, и много позже. И лишь когда вращение цилиндра достигло скорости примерно 300 оборотов в секунду, насекомые перестали придерживаться определенного места.
Особенность зрения заключается в том, что изображение предмета будет восприниматься, пока оно какое-то время продержится на сетчатке глаза. Это закон для всех. Но человек увидит движущийся предмет в том случае, если он задержится на сетчатке не менее чем на пять сотых секунды (если меньше, изображение «смажется», и человек увидит лишь промелькнувшую тень). Для мухи
Конечно, не у всех насекомых такая восприимчивость, такая быстрота реакции. Например, для некоторых видов тараканов и кузнечиков достаточно 8-10, а для саранчи и жуков-плавунцов 20–40 вспышек в секунду, чтоб произошло слияние. Но теряя в одном, насекомые выигрывают в другом — например, в восприимчивости к силе света. Замечено, что те насекомые, которые хорошо видят быстро движущиеся предметы, более требовательны к освещению и наоборот — тот же таракан может прекрасно видеть в полумраке. Все это, конечно, связано с образом жизни: таракану или саранче не надо никого преследовать, не надо никого ловить и движение объекта для них не имеет значения. Для дневных насекомых важна не только реакция, но и освещенность: известно, например, что мухи становятся сразу пассивными, едва в комнате задергиваются шторы (для таракана или сумеречной бабочки, как известно, уменьшение света не имеет значения). Можно проделать такой опыт: осторожно накрыть сложенными в лодочки ладонями сидящего на цветке шмеля, и он не только не попытается ужалить, но очень скоро затихнет в темноте. Мало того, он будет «спать» и тогда, когда окажется на свету, и проснется лишь через некоторое время.
Тот, кто бывал в лесу ранним утром, очевидно, мог заметить: птицы просыпаются с первыми лучами солнца, насекомые же много позже, когда лес полностью освещен и сила этого освещения достаточно велика. Зато насекомые могут точно фиксировать силу света. Для многих насекомых, летающих в сумерках, сигналом к вылету служит уменьшение света.
Однако при всех «недостатках» зрения насекомых у них есть и явное преимущество, такое, которого нет у других животных и у людей, — способность видеть «невидимое», а именно — ультрафиолетовые лучи.
Лет примерно сто назад был проведен очень простой, но очень эффектный опыт. На площадку, где находились муравьи одного из видов, проводящих всю жизнь в темноте, была поставлена бутылка с сероуглеродом — прозрачной жидкостью, поглощающей ультрафиолетовые лучи. Поскольку сероуглерод эти лучи поглощает, муравьям бутылка кажется темной. И они, жители темноты, плохо переносящие яркий свет, собрались вокруг бутылки.
Однако открытие это, хоть и вызвало определенный интерес среди биологов, дальнейшего развития не получило. Зато астрономы однажды очень оригинально использовали эту особенность зрения муравьев.
Известные французские астрономы братья Анри открыли целый ряд новых звезд и неизвестных ранее туманностей. Однако открыли лишь теоретически, предположительно: более точных исследований они в то время произвести не могли.
Астрономам известно, что невидимые звезды и туманности испускают ультрафиолетовые излучения, а братья Анри знали еще и то, что муравьи воспринимают такие излучения и реагируют на них. И вот знаменитые астрономы позвали «на помощь» муравьев. Анри посадили насекомых в коробку, коробку приставили к окуляру телескопа, а сам телескоп направили на тот участок неба, где, по их предположению, находились невидимые звезды и туманности. Оставалось только наблюдать за муравьями. Как только муравьи начинали суетиться — это значило, что коробка попадала в зону ультракороткого излучения и в данный момент телескоп направлен на неизвестную звезду или туманность.
Позднее все открытия братьев Анри, которые они сделали с помощью муравьев, были подтверждены точными исследованиями.
Однако даже этот необычный случай, ставший вскоре широкоизвестным, не привлек внимания ученых к способностям насекомых видеть ультрафиолетовые лучи.
По-настоящему этот вопрос получил свое развитие, когда им заинтересовался знаменитый австрийский ученый Карл Фриш. Свои наблюдения и опыты Фриш проводил в основном на пчелах, и именно ему мы обязаны тем, что жизнь пчел и, в частности, их зрение известны лучше, чем жизнь и поведение других насекомых. Именно Фриш открыл знаменитый «язык» пчел, значение их танцев, треска крыльев, именно Фриш открыл у пчел три дополнительных к основным глаза на голове. Правда, глаза эти не зрячие в нашем понимании и значение их пока не совсем понятно, но известно, что, если закрасить глазки светонепроницаемым лаком, зрительная ориентация пчел становится гораздо хуже. И именно Фришу обязаны мы тем, что сейчас известно о цветовом и ультрафиолетовом зрении пчел и вообще насекомых.