Легко ли быть муравьём?

Огненному муравью вида Solenopsis invicta (непобедимый) ни один враг не кажется слишком большим. Они нападают на куриц, молодых косуль, а при случае и на любопытствующих натуралистов. Крошечные насекомые, не превышающие трех миллиметров, так же агрессивны, как и непредсказуемы. Их кажущаяся бесцельной возня вокруг муравейника может перейти в волны хорошо скоординированных атак. В США огненные муравьи стали настоящим бичом фермеров. Из-за их крайне болезненных укусов ежегодно попадают в больницы более 30 тысяч человек.

И образ жизни огненных муравьев нетипичный: у них не одна матка, а 40, а то и 60. Такие суперколонии почти невозможно разрушить. Если одна из маток погибает от ядохимикатов, вылитых на муравейник разъяренным фермером, выжившие работницы переходят к другой.

Сестра, моя кровиночка

Такая модель муравьиного сообщества противоречит теории эволюционных биологов. Ведь получается, что большинство работниц надрываются, чтобы содержать кладку, которая им генетически чужда. Законы эволюции исключают такое благородство.

Согласно эволюционной теории, в муравьином государстве все яйца откладывает одна-единственная матка. Большинство ее дочерей вырастают в работниц. Лишь немногим молодым маткам предназначено однажды вылететь и образовать новые колонии. Сами работницы не дают потомства.

Такова теория. Однако в суперколониях с многочисленными матками семейные союзы перемешаны. Работницы и кладки, которые они выращивают, в лучшем случае находятся в очень дальнем родстве. И все-таки они упорно продолжают делать свою работу и бесстрашно нападают на любое существо, которое приближается к колонии.

Причем, огненные муравьи не единственные, кто ведет себя, казалось бы, вопреки теории эволюции.

В некоторых муравьиных племенах одна-единственная матка спаривается с 20 самцами. В других матка совокупляется один лишь раз — она откладывает в теле запас спермы, которым обходится в течение всей жизни. И все ее дочери имеют одного и того же отца.

Если же матка предпочитает многомужество, возникает племя полусестер. И, казалось бы, для работниц выгоднее рожать собственное потомство — так они могут распространить гораздо больше генов. Почему же они отказываются от этого?

Возможно, потому, что не могут иначе. У некоторых видов распределение труда в колониях закреплено настолько, что муравьи навек обречены выполнять одну лишь функцию — почти как клетки тела. Муравьи живут как единый суперорганизм. В нем царит нечто вроде вынужденного мира, которым окончилась длинная череда конфликтов.

Склоняюсь пред силой аромата

История муравьев — это история борьбы за выживание. В последние годы исследователи насекомых обнаружили в тропиках маленькие колонии, где происходят постоянные распри. У них большинство работниц также откладывают яйца. Здесь то и дело происходят ритуальные поединки, при которых противники дерутся друг с другом своими антеннами за право отложить больше яиц в общую кладку.

Так было и в давние эпохи муравьиной эволюции. В колониях, где матка не обладает монополией на яйцекладку, царит хаос, идут непрерывные стычки из-за прав на продолжение рода. Муравьи затрачивают на соперничество больше времени, чем на работу. А когда кладка наконец завершена, некоторые стремятся сожрать яйца соперников.

Эти древнейшие муравьи все еще живут при многоступенчатой иерархии.

Работницы индийского вида Herpengathos saltator даже источают особый букет ароматов, который показывает их статус: муравьи высших рангов могут выделять редкие молекулы смеси углеводородов. Чем сложнее ароматический состав, тем больше преимуществ при откладывании яиц. Когда шествует такое душистое насекомое, низшие ранги отступают и сгибаются в поклоне. Ведут себя почти как приматы.

В больших муравьиных племенах время, потребное на выявление статуса всех обитателей колонии, возрастает до абсурда. Поэтому виды, до сих пор предпочитающие сложную иерархию, живут маленькими группами. Колонии муравьев крошечного вида Leptothorax, например, состоят из десяти или ста членов и умещаются в одной вишневой косточке.

Работа, равенство и братство

Все другие виды в ходе эволюции отказались от иерархии. Когда-то они делегировали для кладки яиц матку, которая только считается главной царицей, но фактически ничего не решает. А каста работниц отказалась от продолжения рода и тем самым от соперничества в пользу своих плодовитых сестер.

Так в муравейники вернулись спокойствие и рабочая дисциплина. Инстинкт равноправных существ запрограммирован на всеобщее благо. И это сразу принесло необычайный успех. Колонии, свободные от внутренних распрей, вырастают до колоссальных размеров. Муравьи-солдаты миллионными колоннами патрулируют окрестности империи и уничтожают все, что не пускается наутек.

Успех равноправия основан на простом рецепте: матка, лучше всего охраняемая внутри колонии, может спокойно заниматься продолжением рода. И абсолютно неважно, сколько работниц обслуживают ее потребности, сколько телохранителей гибнет на подступах к родильному отделению.

Каждое утро сотни тысяч муравьев североафриканского вида Catagiyphis bicolor выползают из своего жилища в знойной Сахаре, чтобы разыскивать для колонии мертвых насекомых. Путь далек и опасен, большинство из них становятся добычей пауков и хищных птиц. Иногда они притаскивают на себе пищу, в 20 раз превышающую их собственный вес. В среднем эти муравьи живут одну неделю. Но жертва их сполна вознаграждается тем, что матка деловито и сосредоточенно трудится над распространением их генов. Жизнь — это смена поколений, и обеспечивается она всеми возможными средствами. Одно из них — братоубийство. Самцы муравьев родственны с самками всего лишь на 25 процентов, у них нет отцов, поскольку появляются самцы из неоплодотворенных яиц. Случается, что матка производит слишком много братьев, и тогда самоотверженные сестры убивают сотню-другую мужских личинок. Богатые белком личинки скармливаются женским отпрыскам.

Такие облавы — удар по матке. Для нее гибель мужских личинок — утрата, так как она состоит в одинаковом родстве и с дочерьми, и с сыновьями. К тому же сын тоже несет в мир наследственность матери: однажды он оплодотворит молодую матку другого государства и станет отцом целой колонии.

Нужна свежая кровь

В таком одноматочном муравьином государстве, которое кажется образцом демократии, в действительности нередко происходят сильнейшие волнения. Идет борьба за скудные ресурсы. Природа обходится с организмами как рыночная экономика с предприятиями. Кто может передать больше генов следующему поколению? Работницы вкладывают все силы в производство сестер; матка паразитирует на своих сыновьях и дочерях. Кажется, что она в центре всей этой возни. В действительности матка — лишь усердная машина по откладыванию яиц, просящая корм в виде подаяния у дочерей и производящая им за это сестер. Случается, через несколько поколений работницы изменяют своему союзу и — словно в древние времена — сами начинают рожать потомство.

Кроме того, в муравейнике, где все муравьи сестры и братья, разводятся тысячи тунеядцев. Когда муравьиная колония переезжает на новую квартиру, сторонний наблюдатель сможет вволю посмеяться: помимо собственных личинок и куколок работницы тащат целый зоопарк клещей, тараканов, пауков, чешуйниц, жуков и мух, которые выдают себя за друзей муравейника и кормятся от него.

Жуку атемелес, например, удалось раскрыть химический код желез, при помощи которого муравьи семейства Formica опознают друг друга. С тех пор ему не о чем заботиться. Атемелес располагает целым арсеналом желез, благодаря которым он легко подделывает запах своих кормильцев; большего не требуется. Муравьи сами заносят дармоеда в святая святых — инкубатор, где вызревают личинки колонии. Здесь наглец обустраивается с комфортом: отдыхает, чистится и кормится — пожирает личинки.

Лучшее средство от подобных паразитов: матка должна спариваться со многими самцами. Так как богатая вариантами наследственность повышает сопротивляемость.

Специализация как высший вид демократии

Некоторые виды муравьев, в том числе муравьи-листорезы, распространенные в Америке, отважились на это. И создали самые высокоразвитые на Земле сообщества насекомых.

Муравьи-листорезы питаются определенным грибом, который они выращивают в подземных "оранжереях" и удобряют листвой. Это высокоэффективное хозяйство обслуживается специализированным персоналом: одни муравьи обирают листья и измельчают их; другие тянут частички листьев домой в сопровождении эскорта огромных солдат с мощными челюстями, способными прокусить кожу человека или животного. На листьях сидят маленькие муравьи, защищающие конвой от мух-горбаток, которые пытаются отложить яйца в теле беззащитных носильщиков.

Внутри муравейника работницы измельчают и пережевывают листву. В конце концов, самые маленькие муравьи-садовники, три сотни которых весят столько же, сколько один солдат, суетятся в губкоподобных тканях гриба, распределяют пережеванную листву и уничтожают паразитов.

Яичники работниц давно захирели, так как не использовались с незапамятных времен. Поэтому на благо колонии матка спаривается со многими самцами. Она постепенно разбавляет генетические сообщества, все члены колонии приобретают одинаковую степень родства. Специалисты называют это "генетической гармонизацией". Работницам нет смысла стараться превзойти сестер. В колонии царит мир и порядок. И объединяет всех главная стратегия — рост муравейника любой ценой.

Это шаг от обычного муравьиного государства к суперорганизму. Личных интересов больше не существует, муравьи могут выиграть только все вместе. Их лозунг: все для колонии. Их хорошо защищенная матка достигает огромного возраста для насекомого: до 20 лет. За это время она может произвести 150 миллионов работниц и, по меньшей мере, 10 000 молодых маток и самцов. Примерно 10, а то и 50 молодых маток основывают новые колонии.

В некоторых лесах американского континента эксперты подсчитали, что до 20% листвы уходит в подземные муравьиные лабиринты. Грибные плантации к тому же производят полезные антибиотики, благодаря которым колонии защищены от опасных паразитов. Неперевариваемую целлюлозу листвы гриб превращает в сахар — неисчерпаемый источник пищи для муравьев.

Каждая молодая матка, вылетающая, чтобы основать новую колонию, в качестве приданого берет с собой немного грибной ткани.

Такому совершенному суперорганизму нипочем весь остальной мир. Что может угрожать муравьям-листорезам? В худшем случае какой-нибудь грибной паразит выйдет из-под контроля и за несколько дней разложит все "сельское хозяйство" в темную слизь... Но тогда колония просто переселится в другое место и начнет все сначала.

Валентина Богомолова, "Комок"