Polistes fuscatus. Делает ли оно эту осу звездой высшего света среди прочих Polistes? Что ж, мы не можем утверждать, что ни один другой вид Polistes не обладает такой способностью, поскольку их насчитывается свыше 300, и остается странным совпадением, что именно этот вид живет у порога дома мирового эксперта по сознанию ос-полистов. Приобрести в ходе эволюции целый набор правильных мутаций всего за несколько тысяч лет – это нетривиальное событие, но я подозреваю, что, присмотревшись, мы обнаружили бы не меньше выдающихся когнитивных сверхспособностей у других видов Polistes и даже у других организмов, для которых важно вести сплоченную социальную жизнь в кругу родственников.
Позже эксперименты Лиз показали, что степень разорванности черных отметин на лице указывает на социальный статус среди самок-основательниц в американских популяциях европейской бумажной осы вида Polistes dominula, который в Америке является инвазивным. У этого вида более крупные осы, как правило, носят более черную, но более фрагментированную «бандану» большего размера, тянущуюся через центр лица, по сравнению с более мелкими осами. Лиз предположила, что это может быть признаком социального статуса: более крупные и черные осы более склонны к доминированию в колонии. Кроме того, лицевые отметины являются «честным сигналом» их ценности: когда банданы ос подвергались манипуляциям (их окрашивали), чтобы они были более фрагментированными (обманным путем присваивая осам более высокий статус, чем они заслуживали), на таких ос было направлено больше агрессии, чем на их контрольных коллег, подвергшихся окрашиванию (без изменения отметин). Но эти манипуляции с лицами ни разу не приводили к изменению отношений доминирования. Иными словами, обман не принес никакой пользы. Даже напротив, ложные демонстрации завышенного социального статуса подвергались наказанию.
Отсюда следует, возможно, что эти лицевые отметины используются осами как честный показатель их социальной значимости. Эволюция честных сигналов может быть очень затратным процессом. Но затратность в данном случае объясняется не появлением осиных бандан с фрагментированным рисунком, а социальными издержками, связанными с обладанием обманным сигналом. Если «низкокачественной» осе удается обмануть своих соседей по гнезду (родственников) и заставить их поверить, что ее качество (плодовитость) выше, чем на самом деле, это влияет на совокупную приспособленность всех родственников – это и есть те социальные издержки, которые влияют на индивидуальную приспособленность. Более того, это затруднит эволюцию гамильтонова альтруизма.
Но каким же образом такая сложная взаимосвязь между лицевыми отметинами, размером тела, качеством и доминированием может эволюционировать в надежный, честный сигнал? Лиз утверждала, что зрительные системы перепончатокрылых эволюционировали в сторону особой чувствительности к восприятию нарушенных паттернов, например для поиска добычи или цветков. Добавьте к этому очень изменчивую черту (фрагментированность узора) – и у нас получается прекрасный материал для того, чтобы эволюция вырастила из него честный сигнал[163]. Осы с фрагментированными банданами демонстрируют более явно выраженный сигнал, который сопряжен с более высокими социальными издержками. По крайней мере, так обстоят дела в некоторых популяциях. Попытки повторить эти эксперименты на местных европейских популяциях тех же ос не смогли выявить никаких признаков такого честного сигнала. Обычные для науки американские горки: за одним поворотом открывается другой – когда опасный, а когда и чудесный.
Какой бы впечатляющей не выглядела способность к распознаванию отдельных индивидов, это не то же самое, что распознавание родственников, и потому доказательств в пользу того, что осы Polistes способны вычислять составляющую r в правиле Гамильтона, по-прежнему недостаточно. Возможно, им и не нужен такой критерий. Но существует ли «эмпирическое правило», которое помогает осе увеличить до максимума вероятность того, что сородич, с которым она в конечном итоге поселится вместе, окажется достаточно близким ее родственником? Для тропического вида таким правилом может быть следующее: «Стройте новое гнездо вместе с другими пассажирами с того же “главного корабля”». И именно так поступают многие тропические осы-полисты. Как правило, группа самок из одного гнезда совместно откалывается от родного дома и строит новое жилье, часто неподалеку.
Даже если они не способны отличать родственников от неродственников, вероятность того, что самка из собственного гнезда является их сестрой, скорее всего, будет склоняться в их пользу, потому что матка, как правило, царствует по многу месяцев: даже оса, которая старше вас на месяц, вполне может оказаться вашей сестрой. Там, где встречается одно гнездо тропических ос-полистов, часто найдется еще одно или несколько в его окрестностях – некоторые популяции существуют годами, образуя скопления из множества гнезд, в точности как та панамская осиная мекка из зоны военных действий, которую показал мне Билл Уизлоу. В настоящее время мы знаем, что гнезда в скоплениях такого рода часто родственны друг другу[164] – это «сестринства», созданные как сопровождение своего «главного корабля». Такие расширенные семейные сети поднимают оригинальное объяснение Гамильтоном альтруизма на совершенно новый уровень.
Каким образом удается находить родственников для совместного гнездования самкам видов из районов с умеренным климатом – это еще более проблемный вопрос, потому что зимняя остановка цикла функционирования колонии означает, что семейная группа распадается, а недавно спарившиеся размножающиеся самки (которые в будущем сезоне станут основательницами) впадают в спячку – диапаузу, о которой мы говорили в главе 3. Чтобы гарантировать, что следующей весной основательницы станут строить гнездо вместе с родственниками, требуется сильное давление эволюционного отбора, особенно если помнить, что, насколько нам известно, осы-полисты не в состоянии отличить сестру от незнакомки. Нужно еще какое-то условие.
Мировым центром исследований ос Polistes, несомненно, является Италия – спасибо наследию Лео Парди. Один из учеников Парди, Стефано Турриллацци, собрал в своей лаборатории во Флоренции целый улей исследователей, влюбленных в ос до безумия, и вместе они выяснили, чем занимаются полисты в стране чудес зимней диапаузы. В величественной прохладе итальянской осени молодые, только что лишившиеся девственности плодовитые самки сотнями собираются в местах зимней спячки, известных как гибернакулы. Как и любое хорошее убежище, одни и те же места используются из года в год, и каждую зиму там поселяется новая стая ос.
Команда обнаружила, что гибернакулы несут химические метки тел и яда их прошлогодних обитателей. Выделив компоненты яда и кутикулярных пептидов и предоставив осам различные химические соединения на выбор, исследователи выяснили, что полисты при выборе убежища для зимней спячки ищут определенную часть этого химического сигнала[165] – пептид под названием доминулин (в честь осы, у которой он был обнаружен, Polistes dominula). Гидрофильная молекула вроде этой сохраняется только в том случае, если гибернакулы защищены от воды, – так что данные химические вещества служат прекрасными указателями надежных мест для зимовки. Использование химических соединений для обозначения популярных мест не является чем-то необычным или новым: морские желуди и двустворчатые моллюски выделяют химические вещества, чтобы отметить подходящее место для сбора.
Семейное убежище для зимней спячки было бы отличным способом сохранить семью вместе, чтобы стало возможно найти родственников для обустройства гнезда следующей весной. К сожалению, зимующие осы, как правило, представляют собой смесь родственников и чужаков, которых привлекло одно и то же уютное убежище. Более того, в отличие от бабочки в диапаузе зимой осы в состоянии диапаузы не останавливают свои метаболические часы полностью – по крайней мере, во время мягких итальянских зим. В гибернакуле не удается отвлечься от сложностей общественной жизни. Безусловно, в этот период осы вялые, но они достаточно бодры, чтобы взаимодействовать друг с другом. Считается, что социальная игра, которая помогает им коротать долгие зимние месяцы, может сыграть свою роль в определении того, с кем эти осы в итоге начнут строить гнездо весной, и в конечном счете поможет достичь договоренностей, призванных гасить репродуктивные конфликты, вспыхивающие в гнезде.
Когда первые лучи итальянского солнца коснутся гибернакулы, сонные осы зашевелятся и выберутся на весенний воздух. Если они решат устроить гнездо рядом со своим зимним убежищем, у них будет больше шансов сделать это вместе с одним или двумя родственниками. И действительно, многие из соосновательниц в гнездах европейской бумажной осы Polistes dominula являются родственницами. Фактически, как и в моей панамской «осиной мекке», эти осы образуют скопления гнезд, связанных некоторой степенью родства, в одном и том же месте[166], если им хватает подходящего субстрата для гнездования. Таким образом, одно и то же эмпирическое правило поиска родственников может быть применимо к видам из умеренного климата точно так же, как и к тропическим видам, несмотря на то что зима грубо прерывает жизненный цикл колонии.
Мы с осой-полистом немного похожи на старую супружескую пару – по крайней мере, с моей точки зрения. Мы уже столько лет вместе, однако я по-прежнему смотрю на нее с восхищением и благоговением. Оса-полист и ее общества – это неиссякаемая сокровищница научных чудес. Вполне возможно, альтруизм так и остался бы парадоксом природы, имеющим лишь теоретическое объяснение, если бы не осы-полисты. Исследуя их жизнь, ученые открыли много неожиданного и любопытного.