Жизнь на Земле. Естественная история
Шрифт:
Выводится насекомое обычно под покровом темноты. Куколка дневной бабочки, висящая под сучком, начинает трястись. Со свободного конца ее показывается голова с двумя огромными глазами и прижатыми назад усиками. Выпрастовываются ноги, отчаянно цепляясь за воздух. С трудом, то и дело останавливаясь перевести дух, насекомое выбирается наружу. Появляется грудной отдел, на нем сверху примяты крылья, сморщенные, как ядро грецкого ореха. Еще рывок, и бабочка высвобождается целиком. Она повисает на опустевшей оболочке куколки, и все тельце ее сотрясается. Это она накачивает кровь в сеть жилок, пронизывающих мягкие мешки крыльев. Мешки медленно натягиваются. Неопределенный узор на их наружной стороне распяливается, проясняется. Бесформенные пятна оказываются сказочными разноцветными «глазами». За полчаса крылья расправляются полностью, стенки мешка смыкаются. Жилки внутри его еще мягкие, если повредить уголок крыла, из жилки покажется капелька жидкости — крови. Но постепенно кровь затягивается обратно в тело, а жилки твердеют, образуя жесткий каркас, придающий крылу прочность. Все это время крылья сложены, как два листа в книге.
Теперь насекомое может расходовать калории, которые так старательно копило, пока было личинкой. Для взрослой стадии кормление — забота неглавная. У поденок и некоторых молей вообще нет рта. Другие виды сосут нектар на своем недолгом веку, но только чтобы подкрепить силы и накопить строительный материал для образования яиц, а для собственного тела никому из них пища не требуется; их рост уже завершился. Теперь главная цель их жизни — найти себе пару.
Бабочки для этого выставляют на обозрение удивительные, замысловатые узоры своих крыльев. Это их опознавательные знаки, по ним особи узнают тех, с кем спаривание будет плодотворным. В отличие от гусениц у дневных бабочек превосходные сложные глаза, у самца они обычно еще больше, чем у самки, гак как поиски— это его дело. А поскольку бабочки воспринимают некоторые части спектра, невидимые для нашего зрения, узоры на их крыльях, как и на цветках, в действительности гораздо сложнее, чем видит наш слепой к ультрафиолетовым волнам глаз. Оттенки и линии образуются крохотными чешуйками, уложенными внахлестку, как черепица на крыше; цветовой эффект иногда дают пигменты, а иногда игра микроскопических структур, разлагающих цвета и отражающих только часть лучей. Если капнуть на пестрое крыло бабочки какой-нибудь летучей жидкостью, вся пестрота сразу исчезнет, так как жидкость закрывает физическую структуру поверхности, но стоит пятну испариться, и свет снова разлагается.
Великолепные крылья бабочек с длинными язычками и прозрачными оконцами, с прожилками и бахромками, испещренные пятнышками и точечками чистейших тонов, представляют собой самое сложное во всем мире насекомых средство визуального призыва. Другие насекомые обращаются к другим органам восприятия и тоже подают таким образом сложные призывные сигналы. Цикады, сверчки и кузнечики полагаются на звук. Большинство насекомых вообще глухи, так что этим видам потребовалось обзавестись не только «голосами», но и «ушами». У цикад круглые барабанные перепонки по обе стороны груди. Кузнечики слышат ногами. У них на передней паре бедер есть по две прорези, ведущие в глубокие карманы, их общая стенка представляет собой мембрану, которая служит своего рода барабанной перепонкой. От того, под каким углом звук падает на прорези, зависит сила воздействия на мембрану, и кузнечик может, размахивая ногами в воздухе, определять, откуда к нему доносится призыв.
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.