Четвертая группа пищевых реакций обслуживает переваривание пищи. Она включает круговые сокращения, проталкивающие заглоченную частицу в среднюю часть внутренней полости тела, и сокращения, идущие в противоположном направлении, для изгнания непереварившихся остатков. Освобождение кишечника происходит через несколько десятков минут или через несколько часов; это зависит от размера и качества перевариваемой частицы. Последние две группы реакций развертываются под неослабным химическим контролем и при неблагоприятных показаниях могут быть в любой момент прерваны.
Высшие животные способны формировать большое количество всевозможных цепей пищевых рефлекторных реакций в соответствии с потребностями каждого отдельного момента. У хищников они состоят из реакций поиска или подкарауливания добычи, поимки ее, умерщвления, расчленения на части, если она велика, и поедания. Врожденные звенья чередуются с заученными охотничьими приемами, и, чем более развитой нервной системой обладает «охотник», тем чаще им используется собственный опыт.
Врожденные системы поведения могут достигать чрезвычайной сложности. В их числе общественное поведение, установление иерархических уровней соподчиненности в стае, территориальное, агрессивное, половое, родительское поведение с обслуживающими эти формы системами коммуникационных сигналов – языка животных, пищевое и оборонительное поведение, врожденная способность узнавать и различать определенные сигналы, миграционное поведение с приданными ему процессами навигации и мн. др. Бросим беглый взгляд на эти важнейшие для животных поведенческие программы.
Общество равных возможностей
Сложные формы общественной жизни насекомых кажутся особенно поразительными. Пчелы, термиты и муравьи демонстрируют такую структуру своей многотысячной семьи, что зоологи прошлого столетия невольно сравнивали, а подчас и отождествляли ее с устройством монархических государств. Давайте поздним летним утром, когда солнечные лучи уже спустились на землю и немного подсушили ночную росу, остановимся на лесной поляне и понаблюдаем за обитателями одного из муравейников. Посвятив знакомству с насекомыми всего полчаса, мы увидим немало интересного. Прежде всего заметим, что у них существует определенное разделение труда. В то время как одни муравьи заняты строительными работами (что-то перекладывают на куполе или тащат издалека строительный материал), другие несут в муравейник пищу.
Если под наблюдением оказался муравейник рыжих лесных муравьев, невольно бросится в глаза, что большинство его обитателей возвращается домой с «пустыми руками». Не считайте их бездельниками: муравьи были не на прогулке, их зобики до отказа набиты сладковатыми выделениями тлей.
Как же у маленьких тружеников возникло разделение труда? Где они получают «профессиональную подготовку»? Оказывается, что насекомые обходятся без специального обучения. Все «трудовые» навыки заложены в их врожденные программы поведения. И что особенно интересно: у всех рабочих особей равные возможности. Каждая из них в течение жизни сменяет немало профессий, по очереди включаясь во все работы муравьиной семьи. Так, молоденькие, только что окрепшие муравьи становятся няньками и кормилицами, полный рабочий день посвящая уходу за личинками и куколками; затем они выполняют другие работы по дому, позже становятся строителями и, окончательно возмужав, осуществляют функции фуражиров, т. е. добывают корм и строительные материалы.
Процесс смены профессий особенно детально изучен у пчел. Юные обитатели улья начинают свою трудовую деятельность в «роддоме». Их первая обязанность – чистить и подготавливать освободившиеся ячейки сот для откладки туда новых яиц. Заложенным в пчелиный инкубатор яйцам для быстрого развития нужна высокая температура, и няньки становятся истопниками. В холодную погоду и по ночам пчелы съедают много меда, сжигая в своем организме это высококалорийное топливо, и своими телами обогревают ячейки с расплодом. Через несколько дней у молоденьких пчел заканчивается развитие молочных железок, и они превращаются в кормилиц. В этот период они поедают много перги – особого корма, приготавливаемого из цветочной пыльцы. Перга – белковая пища, поэтому пчелиное молочко тоже богато белком. Кормилица кормит, нянчит, чистит, одним словом – выполняет все работы, связанные с уходом за личинками. Примерно к 10-м суткам жизни работа молочных желез прекращается, но им на смену созревают восковые железы, и пчелы превращаются в строительниц сот. Они не только возводят новые «детские колыбельки» и хранилища для меда, но, отправляясь к летку, встречают пчел-сборщиц, принимают от них нектар и перерабатывают его. Они собирают комочки цветной пыльцы, размельчают ее челюстями, превращая в пергу, и все это складывают в свободные ячейки.
В этот период рабочие пчелы наряду с работами по дому начинают уже ненадолго покидать улей. Почистив свое жилье, собрав в нем мусор, в том числе трупы погибших сестер, они улетают с ним, чтобы выбросить в стороне от гнезда. В жаркие дни, когда температура воздуха поднимается так высоко, что воск начинает размягчаться и сотам угрожает опасность обрушиться, пчелы становятся «вентиляторами»: энергично работая крыльями, гонят потоки воздуха, усиливая в улье испарение и снижая температуру. Некоторым нравится работа в «вооруженной охране». Когда заканчивается созревание ядовитых желез, «стражники» весь день проводят у летка, внимательно наблюдая, чтобы никто посторонний не проник тайком в их дом, и если они обнаружат нарушителя, не мешкая, применяют свое грозное оружие. В это время рискованно даже находиться возле улья: пчелы роем вылетают на защиту и атакуют непрошеного посетителя.
На 20-е сутки у пчелы заканчивается период домоседства. Теперь она приступает к выполнению последней обязанности – сборщицы нектара и пыльцы, чем будет заниматься до последних дней своего короткого века. Так распределяются обязанности в обществе равных возможностей, где все рабочие особи наделены равными правами.
Семьи муравьев и термитов устроены сложнее. Члены этих больших коллективов делятся на группы не только по профессиональному признаку, но и по внешнему виду. Такие группы называют кастами. Чаще всего бывают две касты: мелкие рабочие особи и крупные с огромными челюстями солдаты. У некоторых видов муравьев бывает до десяти каст. Представители всех каст независимо от их количества меняют профессии в обычной последовательности, но темп этих перемен бывает разным. Так, у муравьев-жнецов каста крупных муравьев-солдат недолго выполняет обязанности нянек и домработниц и вскоре целиком переквалифицируется на добывание пищи, а мелкие рабочие муравьи много времени отдают домашним профессиям и становятся фуражирами только в глубокой старости, если доживают до нее. У муравьев фейдоле, наоборот, мелкие муравьишки ограничиваются лишь беглым знакомством с домашними обязанностями, а остаток жизни они посвящают добыванию хлеба насущного. Солдаты же, напротив, всю жизнь остаются привязанными к дому и несут службу по охране гнезда, а в свободное от «вахты» время своими огромными челюстями перетирают приносимые фуражирами зерна.
Разграничение обязанностей – главный закон жизни общественных насекомых. Впрочем, бывают и исключения. У муравьев амазонок рабочие особи не способны ни к какой деятельности, кроме войны. Поневоле приходится обзаводиться рабами. Собравшись в один прекрасный день на куполе своего муравейника и немного «помитинговав», амазонки выстраиваются в колонну и форсированным маршем направляются к уже давно, видимо, облюбованному муравейнику бурого лесного муравья. «Штурм крепости» обычно заканчивается победой агрессоров, хотя бурые муравьи мужественно сражаются и массами гибнут. Сломив сопротивление своих жертв, амазонки возвращаются домой с богатой добычей – куколками из побежденного муравейника. Часть из них съедается на пиру, который устраивают победители, но большинству дают разбиться. Амазонкам нужны слуги, няньки, воспитатели детей, и теперь они появляются. Рабовладение оказалось столь удобным и выгодным занятием, что у некоторых муравьев вообще не бывает своих рабочих и солдат. Самки эпимирм и анергатесов, проникнув в чужой муравейник, убивают хозяйку и, заняв ее место, спокойно царствуют. Единственное неудобство: такая семья может существовать не более двух лет, пока в гнезде не умрет последний раб.
Механизм смены профессий запрограммирован генетически и осуществляется примерно так же, как рост и развитие любого организма. Гораздо загадочнее существование каст. Не всегда ясно, чем определяется, к какой касте будет относиться муравей, выросший из отложенного царицей яйца. Происхождение каст удалось разгадать лишь у немногих видов, в частности у псевдоэргат. В их муравейнике мелкие рабочие муравьи нянчатся с детворой, а солдаты странствуют в поисках корма. Личинкам уже заранее известно, кто кем будет, став взрослым. Их судьбу решают взрослые муравьи. Если пищи вокруг много, солдаты успешно справляются с продовольственной проблемой, а сытые царицы откладывают много яиц. Это значит, что семье скоро потребуется много нянек, и они действительно появляются. На полноценной пище личинки быстро развиваются и взрослеют. Интервалы между отдельными линьками сокращаются. Развитие идет быстрее, чем рост. В результате муравьишки становятся взрослыми, не успев достаточно подрасти, и на всю жизнь остаются кастой мелких рабочих муравьев.
