С.АФОНЬКИН,
Ю.ДУНАЕВА

Окончание. См. No 18/2000

Проклятие фараонов на кухне

Организмы, имеющие только один набор хромосом, называются гаплоидными. У фараоновых муравьев (как и у некоторых других перепончатокрылых) самцы как раз гаплоидны. Это означает, что в клетках их тела вдвое меньше хромосом, чем в клетках тела самок, – всего 11. У самок же в клетках 22 хромосомы – двойной набор. Несмотря на такую хромосомную «недодачу», самцы оказываются вполне жизнеспособными и неплохо выполняют свои мужские обязанности. Более того, по своим габаритам и внешнему виду они напоминают самок.

Впрочем, роль самцов сводится лишь к переносу мужских половых клеток в тело самки. Эти гаплоидные муравьи фактически не участвуют в житейской борьбе с окружающими условиями и поэтому не обязаны тестировать свои наборы генов на потенциальную приспособленность к жизни. После кратковременного спаривания, выполнив свою единственную жизненную задачу, самцы гибнут. Они никому в колонии больше не нужны.

Но в разросшейся колонии фараоновых муравьев всегда есть некоторое количество самцов, готовых немедленно обслужить новую, только что вылупившуюся из куколки царицу. Так оно обычно и происходит. Романтических полетов будущих супругов у фараоновых муравьев нет, хотя царицы вылупляются из куколок крылатыми. Спаривание происходит буднично, в пределах растущей колонии. Если самка останется неоплодотворенной, она будет откладывать яйца, однако все они останутся гаплоидными и породят только самцов. Оплодотворенная самка отгрызает себе крылья, съедает их и уже через 6–7 дней начинает откладывать яйца, из которых выведутся рабочие особи. Если в колонии достаточно места, она остается в пределах своей родной семьи. Если же стало тесновато – отправляется на поиски нового пристанища для будущих своих потомков.

Организм-колония

Есть указания, что рабочие фараоновы муравьи кормят лишь свою, породившую их самку. Таким образом всю многотысячную колонию можно рассматривать как несколько смешанных «семей», существующих вместе, но функционально относительно независимых друг от друга. Царицу можно уподобить стволовой клетке организма, которая порождает тысячи работающих потомков, а всю колонию – целому организму, построенному из таких клеточных клонов.

Сравнение колонии муравьев с многоклеточным организмом можно продолжить и далее. Не случайно один из крупнейших специалистов по муравьям американский энтомолог У.Уилер, предложил специальный термин для обозначения таких колоний – сверхорганизм. Слаженной работой клеток нашего тела управляют два типа сигналов. Одни из них действуют быстро и локально – это нервные импульсы, под воздействием которых мы, например, отдергиваем руку от раскаленного чайника. Другие – гормоны – действуют медленно и более глобально, оказывая воздействие на многие клетки организма.

Работой муравьев в колонии управляют несколько десятков различных летучих сигнальных молекул – феромонов. Аналогично нервным сигналам и гормонам по характеру своего действия они делятся на «быстрые» и «медленные». Быстрые вызывают немедленные поведенческие реакции. Например, это может быть феромон тревоги, который заставляет рабочих муравьев принимать одну из двух оборонительных поз. Первая – голова и грудь прижаты к поверхности, брюшко задрано вверх. На его конце расположено жало – сложный аппарат с мощным зазубренным выдвижным стилетом и ядовитой железой, которая в момент тревоги выделяет капельку яда. Вторая поза – муравей как бы сложен пополам: голова и конец брюшка смотрят вперед, ноги вытянуты и растопырены. Эти позы муравей демонстрирует, если враг сравнимого с ним размера. Если врагом будет человек, то защитной реакцией будет, скорее всего, бегство. Проткнуть жалом кожу человека фараонов муравей не может.

К «быстрым» феромонам относятся и пахучие сигналы прокладывания тропы, которые муравей оставляет, все время касаясь концом брюшка пола. Такие сигналы приказывают рабочему муравью идти по проложенной тропе, но, возможно, различные пахучие метки сообщают разную информацию о направлении и цели движения. Целые комплексы феромонов заставляют рабочих муравьев маркировать свою территорию и выносить из гнезда трупы. На самок и самцов действуют феромоны спаривания. Рабочий муравей, вернувшийся с добычей в гнездо, совершает определенный комплекс движений и выделяет феромоны «рекрутирования». Воспринимающие их другие муравьи также начинают выделять подобные феромоны. Таким образом происходит некая «цепная реакция», аналогичная распространению нервного импульса в теле многоклеточного организма. В результате колония реагирует на полученную информацию и «вытягивает» в сторону источника пищи цепочку рабочих особей.

«Медленные» феромоны регулируют физиологические процессы в организме муравьев: созревание и откладку яиц самкой, рост личинок, начало метаморфоза. Ясно, что «быстрые» феромоны воздействуют на нервную систему муравья, а «медленные» – на эндокринную.

Без преувеличения можно сказать, что фараонов муравей постоянно окружен целым букетом запахов, которые сообщают ему информацию о состоянии колонии и регулируют его поведение. Основные органы чувств фараонова муравья – воспринимающие запахи хеморецепторы. Сложные фасеточные глаза занимают лишь второе место. Сложности пахучей атмосферы, всю жизнь окружающей муравья, соответствует сложность его органов обоняния. Их несколько типов, расположены они во рту и на антеннах. Последние, кстати, служат не только органами чувств, но еще и дополнительными конечностями. Утомленный фараонов муравей может опираться кончиками антенн в грунт. Впрочем, может, так ему проще «вынюхивать» следовые запахи, оставленные его собратьями по колонии.

Подобно тому, как изолированные из тела человека клетки не в состоянии существовать самостоятельно, так и отдельные муравьи колонии (если это не царицы) не могут жить вне коллектива. Несмотря на обилие пищи, они быстро погибают. Рабочих муравьев-робинзонов просто не может быть. С этой точки зрения фараоновы муравьи – гораздо более социальные животные, чем человек. Поведение и сама жизнь этих насекомых полностью подчинены запросам государства-колонии. Никакой свободы и демократии.

Борьба с колонией