Колонии со множеством фертильных королев не только обладают потенциалом бессмертия, но и могут вырасти до огромных размеров. Например, колонии фараонова муравья в стенах больниц и офисных зданий могут содержать несколько миллионов рабочих. Они формируют то, что можно назвать суперколонией[20], сущностью теоретически неограниченного размера. В северной умеренной климатической зоне муравьи рода Formica образуют суперколонии в муравейниках-куполах, разбросанных по огромной территории. Девственные королевы обычно возвращаются в одно из этих гнёзд вскоре после спаривания, в то время как новые гнёзда создаются путем эмиграции нескольких фертильных королев в сопровождении рабочих. Результатом всего этого является обширная связь социальных единиц, которые могут размножаться и расти самостоятельно, между которыми свободно перемещаются рабочие, используя для ориентации запах на тропах, соединяющих гнёзда. Одна из таких суперколоний – Formica lugubris в швейцарском кантоне Юра, нанесённая на карту в 1980 году Дэниелом Чериксом и сохранившаяся до наших дней, – занимает площадь более 25 гектаров (62 акра). Она насчитывает миллионы рабочих и королев. В 1979 году Сэйго Хигаси и Кацусукэ Ямаути описали суперколонию Formica yessensis, безусловно, крупнейшее из когда-либо зарегистрированных на сегодняшний день животных сообществ – она занимает 270 гектаров (675 акров) низменности Исикари на Хоккайдо, на побережье Японского моря. В ней обитает около 306 миллионов рабочих и 1 миллион королев, которые живут в 45 000 взаимосвязанных гнёзд. Какими бы пугающими ни казались подобные примеры, они всё же встречаются довольно редко. Но говорит ли нам это что-нибудь о путях развития муравьиной империи?
Как муравьи общаются
Изучение африканских муравьёв-портных – одно из самых захватывающих наших приключений – началось, когда колония насекомых захватила кабинет Уилсона. В 1975 году наши коллеги Кэтлин Хортон и Роберт Зильберглид привезли муравьёв из Кении. Поймать целую колонию и её королеву – непростая задача, и позже мы объясним почему. Хортон и Зильберглид нашли молодую колонию в ветвях небольшого грейпфрутового дерева, срезали и упаковали весь муравейник, оставшись почти невредимыми. Поместив колонию в контейнер, плотно обклеенный липкой лентой, они привезли её в США ручной кладью.
Уилсон открыл коробку, поставил её на стол у дальней стены кабинета и сел за свой собственный, чтобы разобрать письма и ответить на телефонные звонки. Через два часа он заметил за кучей бумаг расползшуюся группу муравьёв-портных, которая приближалась с дальнего края стола. Они осторожно подходили к нему, следя за каждым движением – ярко-жёлтые, большеглазые, размером с ластик на конце карандаша.
Когда Уилсон наклонился, чтобы рассмотреть их поближе, муравьи не только не отступили, но и сами проявили интерес – антенны зашевелились, брюшки приподнялись, а мандибулы широко раскрылись в характерном угрожающем жесте. Позднее Хёлльдоблер сфотографировал аналогичную позу, и кадр поместили на обложку нашей энциклопедии «The Ants», вышедшей в 1990 году.
Энтомологи не привыкли, чтобы животные в миллион раз меньше их размером проявляли такую самоуверенность, граничащую с высокомерием. Однако подобное хладнокровие только придаёт очарования африканским муравьям-портным, также известным под научным названием Oecophylla longinoda.
Муравьи-портные смелы, решительны и относительно крупны, а также наиболее активны днём, когда их легко заметить и сфотографировать – поэтому очень удобны для исследователей. Мы использовали подвернувшуюся возможность и внимательно изучали этот вид в конце 1970-х – начале 1980-х годов.
Наш путь начался в лаборатории Уилсона и закончился полевой работой с Хёлльдоблером в Кении. В процессе Берт расширил исследование и включил в него другой вид муравьёв-портных, который водится в Азии и Австралии, – Oecohylla smaragdina.
Долгие часы наблюдений были щедро вознаграждены. Муравьи-портные продемонстрировали один из самых сложных типов социального поведения, когда-либо наблюдаемого у животных, – общение посредством феромонов, основанное на взаимной передаче химических соединений, которые сородичи могли бы понюхать и даже попробовать на вкус.
В лесах к югу от Сахары муравей-портной – один из главных древесных жителей. Взрослые колонии достигают невероятных размеров, при этом имея лишь одну королеву и более полумиллиона рабочих. Хёлльдоблер работал на холмах Шимба в Кении, где отдельные колонии[21] простирались под кронами и на стволах семнадцати крупных деревьев. Если бы существовало подобное человеческое сообщество из матери и её детей, то с поправкой на размеры тела оно бы занимало как минимум сто квадратных километров земли. Как минимум – потому, что муравьи живут не только на горизонтальных поверхностях и истинная площадь их обитания включает каждый квадратный миллиметр листьев, веток и стволов деревьев от корней до верхушек крон.
Портные защищают свои владения, как если бы они были осаждённым государством, яростно атакуя любых млекопитающих и других непрошеных гостей. Кроме того, они нападают на представителей соседних колоний портных, пересекающих границы их территории, – иногда со смертельным исходом. Они уничтожают рабочих других видов, как, впрочем, и большую часть насекомых, оказавшихся рядом. Почти все маленькие жертвы попадают в муравейник и становятся пищей. Сражения между колониями-соседями настолько жестоки, что муравьи обеих сторон даже создают особые «нейтральные» туннели между территориями.
Близкие родственники африканского вида муравьёв-портных, Oecophylla smaragdina, создают рядом с границами гнёзда-бараки, где стоят на посту более пожилые рабочие муравьи. Не такие сильные, как молодые работники, которые ухаживают за потомством, чинят муравейник и выполняют остальные домашние дела, они первыми встречают врагов, проникающих на территорию колонии. В конце своей продуктивной жизни они берут на себя огромный риск ради блага колонии. В отличие от человеческого общества, где на войну посылают молодых, у муравьёв-портных в бой идут одни старики.
Мы дали небольшим кенийским колониям захватить лимонные деревья в лаборатории, чтобы более внимательно изучить их поведение. Почти сразу у портных обнаружилась интересная привычка, которую не упоминали другие исследователи. Большинство видов осуществляют дефекацию в отдалённом углу муравейника или в особой зоне за его пределами, где скапливается органический мусор; эту зону энтомологи называют навозной кучей, однако портные не настолько щепетильны – они испражняются в пути. Более того, они стремятся распространять запах своих фекалий по всей занятой ими территории.
Когда колонии позволяли занять место, где её до этого не было, – например, дерево в горшке или пол, покрытый бумагой, – фекалий становилось значительно больше. Рабочие касались пола кончиками брюшек и оставляли крупные капли коричневой жидкости значительно чаще, чем того требовала бы естественная потребность. Эти капли быстро впитывались в поверхность или застывали в виде блестящих, похожих на шеллак кружков. Рассматривая эти поллоковские следы, мы пытались понять, могли ли портные использовать экскременты в качестве сигнала о владении территорией, как это делают метящие землю собаки или кошки.
Чтобы проверить эту теорию, в лаборатории проводились экспериментальные бои. Две колонии муравьёв-портных размещались рядом, между ними располагалось поле боя (открытое пространство, ограниченное стенками), на которое могли претендовать обе стороны. На поле можно было попасть по «разводным мостам», ведущим к обоим муравейникам. В начале эксперимента рабочим одной из колоний дали пройти по полю и оставить фекальные отметины. Через несколько дней мосты убирали, а муравьёв возвращали обратно в муравейник, чтобы дать представителям второй колонии исследовать общую территорию. Когда новая группа сталкивалась с фекальными отметинами, муравьи останавливались и вставали в характерную оборонительную позу с открытыми мандибулами и приподнятым брюшком. Некоторые из них бежали домой и возвращались с небольшой армией. Должно быть, феромонами они сигнализировали: «Быстро за мной! Мы нашли вражескую территорию!» При этом, когда разведчики гуляли по территории, ранее отмеченной представителями их собственной колонии, за подмогой отправлялось гораздо меньше муравьёв. Очевидно, фекалии издавали определённый запах, уникальный для каждой колонии.
Все мы знаем о преимуществе команды, играющей у себя дома: когда игра проводится на домашнем стадионе, у местной команды есть психологический перевес, и в матче равных соперников этого иногда достаточно для победы. Когда муравьям-портным позволили попасть на поле боя одновременно, разведчики обеих сторон призвали собратьев феромонами, и началась жестокая битва. Сцепившись в схватке, они сражались один на один, а иногда вдвоём или втроём набрасывались на отдельных неприятелей. Некоторые нападавшие старались обездвижить врагов, придавливая конечности, другие выкручивали и отрезали их. В десяти боях, что мы наблюдали как провокаторы титанических размеров, побеждала колония, которой до схватки давали пометить поле фекалиями.
Чем больше мы узнавали о войнах и повседневной жизни муравьёв-портных, тем сложнее выглядела их коммуникативная система. Выяснилось, что рабочие у портных не только указывают друг другу пути к различным местам за пределами колонии, но и используют пять различных типов сообщений для обозначения цели. Каждое сообщение состоит из разных сигналов, среди которых – феромоны и движения тела (танец или прикосновение к усикам). Феромоны вырабатывает одна из двух желёз, расположенных рядом с анусом, на конечном сегменте тела. До нашего исследования обе железы были неизвестны науке. Когда рабочий хочет сказать, например, «Иди за мной, я нашёл еду», он оставляет дорожку секрета из одной из этих желёз на пути от еды до муравейника. Встречая других рабочих, он кивает головой и прикасается к ним двумя усиками. Если пища жидкая, он открывает мандибулы, чтобы предложить полупереваренный образец. Другие муравьи могут попробовать его и направиться по следу феромонов к источнику пищи.