И вот что даже подозревают: муравьи, возможно, распознают еще и… форму запаха! Вернее, форму вещества, его распространяющего. Нам трудно это себе представить: ведь наше чувство обоняния очень несовершенно. Основные впечатления мы получаем с помощью других органов — глаз и ушей. Но ведь и мы глазами различаем цвет и форму предмета одновременно. Эта наша способность совершенно недоступна очень многим животным, лишенным цветового зрения. Для них красный и синий шары выглядят одинаково.
Так и муравей, обнюхивая с разных сторон своими антеннами распространяющее запах вещество, может узнать, по-видимому, где у пахучей капли более узкий, а где более широкий конец, даже когда вещество это невидимо и на ощупь его границы неразличимы, если оно, например, жидкое или очень вязкое.
Впервые идея об объемном обонянии муравьев пришла в голову известному швейцарскому энтомологу Августу Форелю. Он задумался над тем, как муравьи-фуражиры узнают, какой конец трассы ведет к муравейнику, а какой — от него, к найденной в чаще трав пище. Почему с ношей они всегда бегут в гнездо, а без нее — от гнезда и никогда не путают направления.
Форель рассуждал так: метка, которую муравей оставляет на тропе, сзади всегда шире, а впереди уже, как и мазок краски, нанесенной кисточкой на полотно, или, например, паста, выдавленная из тюбика. Муравей ведь «выдавливает» капли пахучей жидкости по существу тоже из тюбика — из брюшка, которое в этом случае действует как тюбик.
Недавно сделанные фотографии показали, что муравьиные метки всегда заострены спереди и, как стрелы указателей, направлены в сторону движения. Возможно, муравей как-то угадывает форму меток и поэтому всегда знает, где начало и где конец его пути.
Однако теория эта имеет одно очень слабое место. Дело в том, что муравьи метят трассу не только когда бегут из дома за добычей, но и когда возвращаются с ней домой. Значит, более или менее исхоженная муравьиная тропа усеяна стрелками, указывающими оба конца, а муравьи тем не менее отлично разбираются, в какой стороне их дом.
По той же причине была отвергнута и другая гипотеза, предполагавшая, что муравьи, идущие по следу, узнают о его направлениях по возрастанию интенсивности запаха, если бегут правильно.
И все-таки муравьиная тропа носит явные следы поляризации: оба ее направления для муравьев не равнозначны.
Убедиться в этом можно на таком простом опыте. Расстелем около гнезда листы бумаги. Муравьи скоро проложат по ним свою трассу. Тогда повернем на 180 градусов один средний лист. Муравьи, дойдя до перевернутого листа, не побегут дальше: ведь теперь метки на нем направлены «стрелками» в обратную сторону. Муравьи в растерянности начнут рыскать вокруг и, если найдут неперевернутый лист за листом перевернутым, побегут снова, как по ниточке, уже без колебаний.
Какие указатели были нарушены этим поворотом? Положение солнца в небе от поворота листа, конечно, не изменилось, если допустить, что дополнительные коррективы в ориентацию по запахам вносит солнечный компас.
О природе этих указателей мы по существу ничего еще не знаем. Возможно, что они имеют отношение к химии. В пользу этого говорит, например, эксперимент Мак-Грегора. Он наблюдал за возвращением муравьев в искусственное гнездо и заметил, что почти все муравьи, повернув к дому, обязательно проходят через одну определенную точку в окрестностях гнезда. Пройдут ее и безошибочно уже прямым курсом бегут ко входу. Муравьи же, которые пробежали мимо этой точки, долго блуждают в поисках дома и находят его лишь случайно.
Мак-Грегор решил, что загадочный пункт на муравьиных «путях сообщения» действует как сигнальный пост, указывающий направление к дому. Экспериментатор стал наблюдать за слепыми муравьями и не заметил в их отношении к «сигнальному посту» никакой разницы по сравнению со зрячими муравьями. Значит, решил он, указатель этот не зримый, а обоняемый и запах его каким-то непонятным образом указывает муравьям направление!
Чтобы решить, в чем тут дело, биологам придется еще основательно поработать.
«Сауба» называют бразильцы очень вредных муравьев. Муравьи эти рыжие, длинноногие. Когда движутся их походные колонны, кажется, будто по земле струится зеленый поток: каждый муравей — а их тысячи! — несет в челюстях высоко поднятый, точно парус, зеленый листочек.
Листья дождем сыплются с деревьев, когда передовые отряды сауба доберутся до их ветвей. Острыми челюстями обрывают муравьи черешки листьев. Внизу ждут добычу муравьи-раздельщики, которые ростом поменьше. Они вырезают из листьев круглые и полукруглые пластинки, их тут же подхватывают муравьи-носильщики (они еще меньше раздельщиков) и тащат свой груз в гнездо.
Непрерывный зеленый поток вливается в муравейник, а из других, похожих на кратеры отверстий гнезда извергаются бурые волны новых охотников за зеленой листвой. За одну ночь (нападают они обычно ночью) сауба могут начисто раздеть многие деревья в саду.
Зачем им листья? Раньше думали, что сауба питаются листвой и выкармливают свежим «салатом» своих личинок. Первыми усомнились в этом (в конце XIX века) два исследователя Южной Америки — Бельт и Фриц Мюллеры. Позднее Альфред Меллер раскопал муравейники листорезов и то, что увидел там, описал в работе (в 1893 году), которая положила начало широкому исследованию странного симбиоза насекомых и грибов. А увидел он поразительные вещи!
Гнездо «шестизубых» листорезов (именно этих муравьев бразильцы называют «сауба») — гигантское сооружение. Подземные катакомбы разбросаны на площади в десятки квадратных метров и иногда уходят в глубину до 10 метров.
С поверхности, с небольшого, насыпанного муравьями холмика, ведут под землю двенадцать — двадцать похожих на кратеры входных отверстий.
Многократно разветвляясь, тянутся ходы от камеры к камере. Камер, полусферических подземных комнат, иногда бывает около тысячи. Высота их почти 20 сантиметров, длина побольше, сантиметров тридцать. Центральная камера — резиденция муравьиной матки. Она окружена комнатами с расплодом — яйцами и личинками. Но нас интересуют верхние этажи муравейника: в них скрыт секрет листорезов. Сюда несут носильщики зеленый груз и передают его здесь другим муравьям — самым мелким в муравьиной общине. Те впиваются в обрывки листьев челюстями, теребят их, трясут, разрывают на мелкие кусочки, скребут, взбивают и укладывают на дно подземелий. Затем удобряют зеленую массу. Каждый муравей берет челюстями и передними лапками щепотку зелени, подносит ее к концу брюшка, выделяет капельку экскрементов, смачивает зелень и зарывает ее в измельченную листву. Потом берет другой комочек зелени и удобряет его так же тщательно. Эти забавные манипуляции муравьев-садоводов, удобряющих грибные сады (так называют обычно их грибные посевы), давно уже сняты на пленку.
Муравьи-листорезы
Затем муравьи-садоводы бегут за рассадой: приносят из других камер кусочки грибницы и засевают ими приготовленный компост.
Вскоре вся масса удобренной листвы покрывается беловатыми и бурыми пятнами — гифами грибов. Теперь новая забота у садоводов: острыми челюстями они прищипывают, подрезают грибную поросль, чтобы не развивались на ней плодовые тела, обыкновенные грибы — шляпки на ножках. Они муравьям не нужны: листорезы выращивают свои особенные плоды, которые нигде, кроме муравейников, не созревают. На концах обкусанных грибных нитей образуются раневые наплывы, богатые белком опухоли. Их называют муравьиными кольраби. Этими удивительными плодами (они представляют по сути дела самостоятельно выведенную муравьями пищевую культуру) насекомые питаются сами и кормят личинок.
Если муравьи хотя бы сутки не ухаживали за своим садом, он весь зарастет, словно плесенью, воздушным грибным мицелием. Кольраби сморщиваются и отпадают. Поэтому муравьи-садоводы ни на минуту не покидают своего хозяйства.
Работы у них много. Кроме удобрения и подрезания нужно выполоть сорняки (несъедобные грибы), отсортировать низкосортную, малопродуктивную культуру от первосортной, истощенные грибные гифы от обильно плодоносящих. Выбракованные кусочки грибницы муравьи уносят в самые дальние помещения и складывают там.
Время от времени, когда почва в грибных камерах истощается, муравьи разводят сады на новом месте, на «целине» по другую сторону гнезда, а покинутые камеры забивают землей и отбросами.
Внутри муравейника главным образом за счет разлагающейся листвы постоянно поддерживается тепличная атмосфера — плюс 25 градусов и 56-процентов относительной влажности, и поэтому грибные камеры листорезов сравнивают с идеальным термогигростатом.
Очень сложное у муравьев хозяйство, и образцово поставлено производство. Здесь тысячи рабочих: и жнецов, и раздельщиков, и носильщиков, и садоводов — все отлично знают свое дело, никто ничего не забывает, не ленится, не мешкает и не мешает другому. И каждый муравей как равный пользуется плодами своего труда.
А начало всему муравьиному благоденствию было положено одним маленьким существом — одной самкой. Улетая из родительского гнезда, чтобы основать свое собственное, каждая самка берет в дорогу кусочек грибницы и бережно хранит его. Где же хранит?
В специальном кармане, которым предусмотрительная природа наделила ее. На голове у муравья, между ртом и подбородком, есть небольшое углубление, так называемая подротовая сумка (которую называют и защечным мешком). В нее муравей, занимаясь уборкой гнезда, складывает всякий мусор, а самки листорезов уносят в этой сумке кусочек грибницы — рассаду для нового огорода. Кусочек небольшой, вдвое меньше булавочной головки (около 0,6 миллиметра в диаметре). Чуть теплящаяся искорка жизни! Но маленькое насекомое не дает ей угаснуть. Из микроскопической крупинки снова разрастается грибной сад.
Вылетая из гнезда в брачный полет, самка совершает в обществе самца достаточно длительную прогулку. Потом покидает его, летит дальше, находит уединенное место, но вблизи от деревьев, богатых листвой, и начинает рыть в земле ямку — узкую шахту, в которой матка не может разверну