Страница:
Во всем этом есть определенный смысл. Ибо огромное количество молоди включается в пищевые цепи для участия в поддержании экологического равновесия, что, несомненно, целесообразно. Подсчитано, сколько потомства дала бы за год всего лишь одна пара плодовых мушек при условии выживания всех родившихся особей. За это время размножившиеся особи двадцати пяти поколений образовали бы шар размером от Земли до Солнца.
И все же часть насекомых способна проявлять родительское поведение различного вида сложности. В него входит процесс создания жилищ для потомства, обеспечение молоди кормом и ее вскармливание, ухаживание за ней и защита. Родительские заботы осуществляются самкой, брачной парой или же группой родственных животных, как у общественных насекомых.
Например, самки жуков-навозников, одиночных пчел, ос и других насекомых откладывают яйца в специальное укрытие или вырытое гнездо, снабжая их запасом пищи. Так, осы обеспечивают потомство и норкой, и кормом в виде парализованных или убитых насекомых. В дальнейшем уходе личинки не нуждаются, превращаясь в ос без родительской помощи.
Осы-бембексы не только постоянно носят мух для своих личинок, но и по ночам в дождливую погоду находятся при своем потомстве в гнезде. Самки уховерток, некоторых сверчков, клопов-щитников тоже остаются на некоторое время с яйцами или молодыми личинками, охраняя их.
А у общественных насекомых – термитов, муравьи, пчел – потомство живет в гнезде с матерью и выращивает следующие поколения особей. Для этого, например, муравьи строят сложное жилище с многофункциональными детскими комнатами, кормят своих детенышей изо рта и окружают их попечением в течение многих недель, пока потомство не станет самостоятельным.
Рассмотрим родительское поведение на некоторых примерах.
Кладка яиц к объектам питания. Божья коровка, используя сложную систему поиска, находит колонию тлей и оставляет там свою кладку, поскольку этими насекомыми питается не только она сама, но и ее личинки.
Золотоглазка также откладывает яички среди колонии тлей, но делает это особо хитрым способом. У нее генетически предусмотрен четко воспроизводимый из поколения в поколение процесс прикрепления яиц к ниточке-ножке, чтобы тля их не затоптала. Вначале золотоглазка выпускает из брюшка капельку специально подготовленного организмом клея и ловко прижимает его к листу. Затем она поднимает брюшко на заданную высоту, в полтора сантиметра, и вытянутая в ниточку капелька застывает. А на ее вершину приклеивается яичко. После окончания работы целая бахрома из яичек на ниточках качается на листе среди колонии тлей.
Такое родительское поведение насекомых представляет собой комплекс разнообразных целенаправленных действий. Все они тщательно подогнаны друг к другу и служат решению одной важной цели – нормальному развитию потомства, полноценному пополнению популяции и сохранению вида.
Защита кладки яиц. Сложнейшим родительским поведением наделена и южноамериканская бабочка – полисадовая моль. Она сама не защищает кладки своих яиц, но строит с этой целью специальную ограду. Забор состоит примерно из трех тысяч «колышков» с заостренными концами, чтобы ни одно насекомое не преодолело ограду и не полакомилось яйцами. «Строительным материалом» ей служат ворсинки из собственного хвоста, которые бабочка вытаскивает и сажает на специально выделяемый клей.
Еще более удивительное инстинктивное поведение проявляют гусеницы – детки этой моли. Появившись на свет, они сразу же начинают двигаться к ограде. Чтобы ее преодолеть, гусеницы плетут шелковые нити и укладывают их на острия ограды. Шаг за шагом, по мере изготовления шелковой дорожки, они все переползают через забор. При этом малыши могут инстинктивно оценивать сложившуюся ситуацию. Если гусеница, оказавшись на самом верху ограды, устанавливает, что в этом месте отсутствует острие, так как оно уже закрыто мягкой подушкой, она спокойно движется по ней, не плетя собственной нити.
Исследования показали, что программа управления физиологическими возможностями и поведением этих гусениц позволяет им плести шелковую дорожку только один раз. Если их посадить внутрь огороженного участка, после того как они оттуда выбрались, то вновь сплести спасительную нить гусеницы не смогут. Ведь организм уже исчерпал заданные ему возможности для эвакуации.
Заботливые отцы. Интересен способ охраны потомства у гигантских водяных клопов некоторых видов. Самки откладывают яйца на спину самца, приклеивая их специально вырабатываемым для этого веществом. Затем они покидают воду и улетают, а самцы остаются, пока из яиц не вылупятся малыши.
«Вынашивать яйца» помогает своей самке и клоп краевик-листо-вик, вся поверхность тела которого покрыта длинными шипами. Отложенные самкой на поверхность его спины яйца застревают между этими шипами. Клоп-отец носит их на себе, пока не появятся личинки.
Интересен способ заботы о своем потомстве, которым наделены самцы бабочки-моли некоторых видов. Соответственно генетической программе их организм готовится к этому заранее. Еще в стадии гусеницы эти самцы предпочитают использовать для питания стручки бобов, содержащих сильный яд. На гусеницу он воздействия не оказывает, а проявляется лишь в виде сильного запаха уже у взрослой моли. И тогда самки предпочитают самцов с наиболее сильным запахом. Это связано с тем, что самец покрывает отложенные яйца небольшим количеством безвредного для них яда, из-за которого хищники теряют к ним интерес. Причины своего пристрастия к пахучему самцу сама бабочки не знает, но врожденный репродуктивный механизм вынуждает ее «мудро» выбирать партнера по определенному запаху яда.
У некоторых других видов бабочек самцы для этих целей накапливают яд иначе, заимствуя его у растений, которые так спасаются от насекомых-фитофагов. Эти бабочки не приносят вреда растениям, и яд для фитофагов им не опасен. Но, скопившись в нужном количестве в организме самца, он послужит во благо его потомству. Самки благодаря целесообразному репродуктивному инстинкту и тут предпочтут наиболее «ароматных», а значит, более ядовитых и полезных для потомства самцов и проигнорируют плохо подготовленных.
Совместная забота родителей о потомстве. Генетической программой совместного родительского поведения объединены усилия самок и самцов, например, пластинчатоусых жуков-навозников. Они вместе скатывают специальную грушу из навоза, обеспечивая жильем и кормом свое будущее потомство. А самец и самка лунного копра после этого живут в пещерке, где содержатся груши с развивающимися малышами. Они верно охраняют свое потомство до вылупле-ния молодых жучков.
Довольно своеобразно и сложно совместное родительское поведение кравчиков, тоже относящихся к семейству пластинчатоусых жуков. Весной самец и самка роют в земле глубокие норки, и в ячейки по их сторонам самка откладывает по одному яичку. Далее ячейки плотно забиваются зелеными частями растений, которые жуки заготавливают с помощью своих челюстей. После этого норки закапываются, и в спрессованной зеленой массе происходит процесс брожения. Образуемый силос служит прекрасной пищей для быстро растущих личинок.
Общение личинок и родителей. Инстинктивное совместное родительское поведение демонстрируют и сахарные жуки, близкие по строению к рогачам. Самцы и самки выкармливают беспомощных личинок пережеванной ими древесиной. Она смачивается слюной и проходит ферментацию при участии особых грибов. Родители ухаживают за личинками, охраняют куколок и появившихся на свет юных жучков, пока те окончательно не окрепнут.
Самое удивительное, что личинки и родители все время переговариваются, издавая определенные чирикающие звуки. Чтобы друг друга «понимать», частота звуковых колебаний, издаваемых личинками и жуками одного вида, почти одинакова, несмотря на резкие различия в строении звукового аппарата.
Разведение грибниц для питания личинок. Некоторые жуки, например короеды-древесинники, успешно развиваются в толще древесины. А чем же питаются их личинки?
Оказывается, многие насекомые-родители, чтобы обеспечить свое потомство пищей, используют симбиотические грибы определенных видов. Самки, а иногда и самцы, выгрызая в древесине галерею для личинок, дают начало грибнице. «Грибные сады» покрывают стенки ходов и служат питанием для молоди. Удивительно, что тело родителей для перенесения спор грибов на новое место оснащено специальными карманами-выемками.
Когда подросшие жуки покидают прежний материнский ход, эти карманы набиты спорами грибов, полезных уже для их потомства. Это один из примеров симбиотических отношений между насекомыми и грибами с тесно переплетенными жизненными циклами. Жуки расселяют эти грибы в своих ходах и временных жилищах, создавая наиболее благоприятные условия для их развития. А взамен часть грибов идет в пищу личинкам.
Подобные взаимовыгодные союзы для нормальной жизнедеятельности организмов встречаются в мире живого довольно часто. Целенаправленные действия и заранее подготовленные возможности организма представителей этих симбиотических видов осуществляются благодаря взаимоувязанное™ их генетических программ.
Все это лишь отдельные примеры из множества феноменов репродуктивного поведения, которыми изобилует мир насекомых.
Социальное поведение
Особенности поведения медоносных пчел
И все же часть насекомых способна проявлять родительское поведение различного вида сложности. В него входит процесс создания жилищ для потомства, обеспечение молоди кормом и ее вскармливание, ухаживание за ней и защита. Родительские заботы осуществляются самкой, брачной парой или же группой родственных животных, как у общественных насекомых.
Например, самки жуков-навозников, одиночных пчел, ос и других насекомых откладывают яйца в специальное укрытие или вырытое гнездо, снабжая их запасом пищи. Так, осы обеспечивают потомство и норкой, и кормом в виде парализованных или убитых насекомых. В дальнейшем уходе личинки не нуждаются, превращаясь в ос без родительской помощи.
Осы-бембексы не только постоянно носят мух для своих личинок, но и по ночам в дождливую погоду находятся при своем потомстве в гнезде. Самки уховерток, некоторых сверчков, клопов-щитников тоже остаются на некоторое время с яйцами или молодыми личинками, охраняя их.
А у общественных насекомых – термитов, муравьи, пчел – потомство живет в гнезде с матерью и выращивает следующие поколения особей. Для этого, например, муравьи строят сложное жилище с многофункциональными детскими комнатами, кормят своих детенышей изо рта и окружают их попечением в течение многих недель, пока потомство не станет самостоятельным.
Рассмотрим родительское поведение на некоторых примерах.
Кладка яиц к объектам питания. Божья коровка, используя сложную систему поиска, находит колонию тлей и оставляет там свою кладку, поскольку этими насекомыми питается не только она сама, но и ее личинки.
Золотоглазка также откладывает яички среди колонии тлей, но делает это особо хитрым способом. У нее генетически предусмотрен четко воспроизводимый из поколения в поколение процесс прикрепления яиц к ниточке-ножке, чтобы тля их не затоптала. Вначале золотоглазка выпускает из брюшка капельку специально подготовленного организмом клея и ловко прижимает его к листу. Затем она поднимает брюшко на заданную высоту, в полтора сантиметра, и вытянутая в ниточку капелька застывает. А на ее вершину приклеивается яичко. После окончания работы целая бахрома из яичек на ниточках качается на листе среди колонии тлей.
Такое родительское поведение насекомых представляет собой комплекс разнообразных целенаправленных действий. Все они тщательно подогнаны друг к другу и служат решению одной важной цели – нормальному развитию потомства, полноценному пополнению популяции и сохранению вида.
Защита кладки яиц. Сложнейшим родительским поведением наделена и южноамериканская бабочка – полисадовая моль. Она сама не защищает кладки своих яиц, но строит с этой целью специальную ограду. Забор состоит примерно из трех тысяч «колышков» с заостренными концами, чтобы ни одно насекомое не преодолело ограду и не полакомилось яйцами. «Строительным материалом» ей служат ворсинки из собственного хвоста, которые бабочка вытаскивает и сажает на специально выделяемый клей.
Еще более удивительное инстинктивное поведение проявляют гусеницы – детки этой моли. Появившись на свет, они сразу же начинают двигаться к ограде. Чтобы ее преодолеть, гусеницы плетут шелковые нити и укладывают их на острия ограды. Шаг за шагом, по мере изготовления шелковой дорожки, они все переползают через забор. При этом малыши могут инстинктивно оценивать сложившуюся ситуацию. Если гусеница, оказавшись на самом верху ограды, устанавливает, что в этом месте отсутствует острие, так как оно уже закрыто мягкой подушкой, она спокойно движется по ней, не плетя собственной нити.
Исследования показали, что программа управления физиологическими возможностями и поведением этих гусениц позволяет им плести шелковую дорожку только один раз. Если их посадить внутрь огороженного участка, после того как они оттуда выбрались, то вновь сплести спасительную нить гусеницы не смогут. Ведь организм уже исчерпал заданные ему возможности для эвакуации.
Заботливые отцы. Интересен способ охраны потомства у гигантских водяных клопов некоторых видов. Самки откладывают яйца на спину самца, приклеивая их специально вырабатываемым для этого веществом. Затем они покидают воду и улетают, а самцы остаются, пока из яиц не вылупятся малыши.
«Вынашивать яйца» помогает своей самке и клоп краевик-листо-вик, вся поверхность тела которого покрыта длинными шипами. Отложенные самкой на поверхность его спины яйца застревают между этими шипами. Клоп-отец носит их на себе, пока не появятся личинки.
Интересен способ заботы о своем потомстве, которым наделены самцы бабочки-моли некоторых видов. Соответственно генетической программе их организм готовится к этому заранее. Еще в стадии гусеницы эти самцы предпочитают использовать для питания стручки бобов, содержащих сильный яд. На гусеницу он воздействия не оказывает, а проявляется лишь в виде сильного запаха уже у взрослой моли. И тогда самки предпочитают самцов с наиболее сильным запахом. Это связано с тем, что самец покрывает отложенные яйца небольшим количеством безвредного для них яда, из-за которого хищники теряют к ним интерес. Причины своего пристрастия к пахучему самцу сама бабочки не знает, но врожденный репродуктивный механизм вынуждает ее «мудро» выбирать партнера по определенному запаху яда.
У некоторых других видов бабочек самцы для этих целей накапливают яд иначе, заимствуя его у растений, которые так спасаются от насекомых-фитофагов. Эти бабочки не приносят вреда растениям, и яд для фитофагов им не опасен. Но, скопившись в нужном количестве в организме самца, он послужит во благо его потомству. Самки благодаря целесообразному репродуктивному инстинкту и тут предпочтут наиболее «ароматных», а значит, более ядовитых и полезных для потомства самцов и проигнорируют плохо подготовленных.
Совместная забота родителей о потомстве. Генетической программой совместного родительского поведения объединены усилия самок и самцов, например, пластинчатоусых жуков-навозников. Они вместе скатывают специальную грушу из навоза, обеспечивая жильем и кормом свое будущее потомство. А самец и самка лунного копра после этого живут в пещерке, где содержатся груши с развивающимися малышами. Они верно охраняют свое потомство до вылупле-ния молодых жучков.
Довольно своеобразно и сложно совместное родительское поведение кравчиков, тоже относящихся к семейству пластинчатоусых жуков. Весной самец и самка роют в земле глубокие норки, и в ячейки по их сторонам самка откладывает по одному яичку. Далее ячейки плотно забиваются зелеными частями растений, которые жуки заготавливают с помощью своих челюстей. После этого норки закапываются, и в спрессованной зеленой массе происходит процесс брожения. Образуемый силос служит прекрасной пищей для быстро растущих личинок.
Общение личинок и родителей. Инстинктивное совместное родительское поведение демонстрируют и сахарные жуки, близкие по строению к рогачам. Самцы и самки выкармливают беспомощных личинок пережеванной ими древесиной. Она смачивается слюной и проходит ферментацию при участии особых грибов. Родители ухаживают за личинками, охраняют куколок и появившихся на свет юных жучков, пока те окончательно не окрепнут.
Самое удивительное, что личинки и родители все время переговариваются, издавая определенные чирикающие звуки. Чтобы друг друга «понимать», частота звуковых колебаний, издаваемых личинками и жуками одного вида, почти одинакова, несмотря на резкие различия в строении звукового аппарата.
Разведение грибниц для питания личинок. Некоторые жуки, например короеды-древесинники, успешно развиваются в толще древесины. А чем же питаются их личинки?
Оказывается, многие насекомые-родители, чтобы обеспечить свое потомство пищей, используют симбиотические грибы определенных видов. Самки, а иногда и самцы, выгрызая в древесине галерею для личинок, дают начало грибнице. «Грибные сады» покрывают стенки ходов и служат питанием для молоди. Удивительно, что тело родителей для перенесения спор грибов на новое место оснащено специальными карманами-выемками.
Когда подросшие жуки покидают прежний материнский ход, эти карманы набиты спорами грибов, полезных уже для их потомства. Это один из примеров симбиотических отношений между насекомыми и грибами с тесно переплетенными жизненными циклами. Жуки расселяют эти грибы в своих ходах и временных жилищах, создавая наиболее благоприятные условия для их развития. А взамен часть грибов идет в пищу личинкам.
Подобные взаимовыгодные союзы для нормальной жизнедеятельности организмов встречаются в мире живого довольно часто. Целенаправленные действия и заранее подготовленные возможности организма представителей этих симбиотических видов осуществляются благодаря взаимоувязанное™ их генетических программ.
Все это лишь отдельные примеры из множества феноменов репродуктивного поведения, которыми изобилует мир насекомых.
Социальное поведение
Насекомые в основном индивидуалисты, но для определенных их видов свойственно врожденное социальное (внутривидовое и межвидовое) поведение. Оно характеризуется такими проявлениями, как территориальность, иерархичность сообщества, массовые миграции и др.
Защита территории. Охраняемый участок местности называют территорией особи или группы особей, а освоенный животными более обширный участок – участком обитания.
В основе такой территориальности лежит конкуренция за обладание пространством со всеми его ресурсами – убежищами, пищей, а также особями противоположного пола. Она характерна для многих насекомых, в том числе сверчков, стрекоз, бабочек, общественных насекомых.
Территорию чаще всего устанавливают самцы либо группы особей (например, рабочие муравьи, трутни у пчел). Интересно, что для некоторых бабочек, например бабочки-хвостатки, характерно не только патрулирование территории, но и ее активная защита. Со своих участков самцы отгоняют других бабочек своего вида, а также представителей чужого вида – ос и даже миниатюрных птичек колибри.
Сложным территориальным поведением отличаются и стрекозы-дозорщики. Самцы делят охотничью территорию на определенные участки. И покинуть ее они могут лишь в поисках самки или пищи. Нарушитель границы тотчас выдворяется, причем у этих стрекоз сильную защитную реакцию вызывают самцы только своего вида. Представители других видов воспринимаются менее воинственно.
Стрекозы-дедки также ревностно охраняют свою территорию. Они постоянно облетают несколько точек-ориентиров, чтобы подтвердить границы своего участка и заодно обследовать охотничьи угодья. В случае нарушения границы самец использует устрашающие действия. Он демонстрирует сопернику «фигуры высшего пилотажа», сопровождая это щелканьем челюстей и угрожающим шорохом крыльев.
Улетая иногда за километры от водоема на луга и лесные поляны за добычей, стрекозы благодаря своей прекрасной памяти и способности к ориентации изо дня в день возвращаются только на свой маленький родной участок.
Даже личинки, например равнокрылой стрекозы, проявляют территориальное поведение. В эксперименте они расселялись в различных частях аквариума, держась своих участков при перемещениях и охраняя их.
Угрозы и драки. Многие территориальные животные во время пограничных споров не только демонстрируют друг другу угрожающие позы, но и отчаянно дерутся. Среди насекомых особенно отличаются богомолы. Обычно они затевают между собой драки, отстаивая свое право на определенные охотничьи угодья. Но прежде богомолы стараются устрашить соперника: расставляют крылья и шуршат ими, ставят на изготовку ловчие ноги, шипят и щелкают ими. Если один из соперников испугается грозного вида и звуков другого, он спешно покидает опасное место. А если нет, то начинается настоящий бой. А поскольку богомолы весьма драчливые существа, они способны драться и с другими животными – например, ящерицами и даже воробьями.
У полевых сверчков, которые ведут скрытый образ жизни, идет непрерывная борьба за обладание убежищем. Сверчки роют свои норки на сухих, освещенных солнцем местах, чтобы производить потомство и прятаться внутри в случае опасности или ненастья. Но между ними часто происходят стычки за право обладания готовой норкой. При вторжении соперника хозяин издает устрашающие сигналы. Если это не помогает, происходит поединок. Насекомые бросаются друг на друга, «бодаясь» своими «толстолобыми» головами. И случается так, что более сильный соперник выгоняет из жилища более робкого хозяина.
Иерархические взаимоотношения. Иерархия – это инстинктивная система поведенческих связей, присущая многим живым существам, в том числе насекомым. Она состоит в доминировании (господстве) одних особей над другими, подчиненными, которые в свою очередь могут доминировать над третьими, и т. д.
Своеобразная иерархия существует, например, у тех же полевых сверчков. Когда встречаются два самца одного вида, они сразу же затевают драку, и тот сверчок, который по «понятиям» насекомых ниже рангом, долго не сопротивляется и поспешно оставляет поле боя. Но если встречаются два относительно равных соперника, то их противоборство затягивается надолго.
В сложноорганизованных группировках, например у общественных насекомых, более важное значение имеет не иерархия как таковая, а внутригрупповая четко управляемая структура, функциональные роли особей. Так, чрезвычайной организованностью отличается сообщество муравьев. Ученых до сих пор поражает то, что по результатам их исследований, значительную роль в социальной жизни семьи играют именно отдельные особи. Причем между индивидуальными способностями у муравьев даже одного вида существуют значительные различия. Например, работу лучше выполняют более опытные муравьи.
Биокоммуникация и ее «язык». Трудно представить себе общественное поведение без информационного обмена или же индивидуальной системы передачи информации между членами сообщества.
Такой обмен информацией между насекомыми одного или разных видов с помощью сигналов называют биокоммуникацией. Биокоммуникационный обмен облегчает поиск пищи и защиту от врагов, встречу разнополых особей при размножении, взаимоотношения родителей и их потомства, регуляцию взаимоотношений между особями и брачными парами.
Посланные химические, оптические, акустические (звуковые), электрические и другие сигналы воспринимаются органами зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, термо– и электрорецепторами. Они обрабатываются анализаторами и затем формируется ответная, иногда очень сложная реакция организма.
Химическое общение. Одним из множества способов коммуникации является общение живых существ на химическом уровне. Разнообразное химическое общение позволяет им узнавать своих соплеменников, сообщать закодированную в химических веществах информацию, находить партнеров даже на огромном расстоянии друг от друга.
У насекомых в качестве средства общения тоже существуют пахучие вещества. Одни из них привлекающие – аттрактанты, или другие -отталкивающие, отпугивающие, или репелленты, воспринимаемые системой обоняния. К аттрактантам относятся феромоны и гормоны. Например, пахучие выделения клопов-черепашек или божьих коровок помогают встречаться самцам и самкам, а также обеспечивают скопление зимующих особей в определенные группы. Примером репеллента может служить пахучий сигнал от первого комариного поколения: «Подождите расти, корма на всех не хватит». И тогда личинки комаров следующего выплода будут ждать приказа-сигнала для превращения их во взрослых насекомых.
Общение с помощью света. В разделе о репродуктивном поведении говорилось о брачной сигнализации светляков. Световые сигналы, которые они испускают, являются важным средством их коммуникации. Они представляют собой настоящую языковую систему.
Существует более двухсот видов светляков, и у каждого из них -свой «язык». Эти «языки» различаются интенсивностью сигналов и продолжительностью интервалов между ними. Благодаря этому светлячки каждого вида способны читать сообщения других светлячков. Такая сигнализация может нести в себе несколько смысловых сообщений. Это и информация о том, принадлежит ли отправитель сигнала к тому же виду, самец ли он или самка, а если самка, то свободна ли она или занята.
По характеристике вспышек, генерируемых этими насекомыми, можно отличить даже близкие их виды. Наблюдения показали, что светляки ряда видов понимают «язык» особей других видов и умеют на нем общаться. Так, некоторые вероломные самки светлячков способны имитировать световые сигналы представителей других видов. Они привлекают чужих самцов и съедают их.
Звуковые сигналы. У некоторых видов насекомых крылья, помимо своего основного назначения, исполняют и другие функции -в том числе обеспечивают звуковую сигнализацию. Каждое насекомое имеет свой код жужжания.
Например, самцов комаров привлекают звуки с частотой 500-550 колебаний в секунду – именно в таком темпе трепещут крылышки комариных самок. Но иногда на этой же частоте жужжат высоковольтные трансформаторы. На такое подобие брачных сигналов устремляются самцы, находя свою гибель. А когда комар, спасаясь от врагов, увеличивает скорость, то его жужжание становится на тон выше. Этот высокий звенящий звук является сигналом для мгновенного реагирования и «бегства» других комаров.
Именно эти наблюдения позволили разработать прибор, имитирующий сигнал тревоги, который предназначен для отпугивания насекомых.
«Язык» насекомых. «Язык» насекомых, как и большинства других животных, – это совокупность конкретных сигналов, которые действуют в определенных обстоятельствах. Сигналы в основном ви-доспецифичны: в общих чертах они одинаковы у всех особей данного вида, их особенности определены генетически, а сигнальный набор не подлежит расширению.
Чаще всего сигналы непроизвольно отражают состояние животного в данный момент, то есть они не имеют непосредственного адресата. И даже подавая сигнал тревоги, подавляющее большинство особей не может понять, чего именно оно испугалось и для кого предназначался сигнал.
Только общественные насекомые способны сообщать друг другу что-то конкретное.
Так, муравьи с помощью «языка прикосновений усиками» и пчелы «языком танца» достаточно точно передают информацию о месте нахождения, расстоянии и пути до пищевых объектов. И воспринявшие ее соплеменники сразу же отправляются за добычей.
А в какой степени можно сравнивать сигнальную деятельность, например, пчел и муравьев с языковым поведением?
По мнению ученых, существуют несколько ключевых свойств языка. Языку танцев у пчел приписывается максимальное число свойств. В то же время в отношении муравьев долгое время считали, что их информационная система полностью инстинктивна и генетически обусловленное сигнальное поведение постоянно для всех особей данного вида. Но исследования показали, что у муравьев, как и у других общественных насекомых, имеются два типа коммуникативных систем – инстинктивные и лабильные. Инстинктивные системы обеспечивают выполнение согласно наследственной программе таких важных для жизни семьи функций, как защита гнезда, обмен пищей, организация групповой фуражировки. А лабильные коммуникативные системы основаны на врожденной способности насекомых к обучению и установлению логических связей.
Именно благодаря обеим системам общественные насекомые обладают удивительно сложной индивидуальной коммуникацией с использованием «языка».
Сложность социального поведения общественных насекомых. Общественные насекомые способны создавать наиболее сложную форму организации – индивидуализированные сообщества.
В таком сообществе, во-первых, существует четкое разделение репродуктивных функций. При этом одни особи являются плодовитыми и участвуют в размножении, другие, которых большинство, – рабочими, которые бесплодны и выкармливают потомство плодовитых особей.
Во-вторых, между членами сообщества наблюдается кооперация -совместное добывание пищи, выкармливание потомства, строительство, защита гнезда, что сопровождается внутривидовой коммуникацией.
В-третьих, особи не менее двух последовательных поколений (материнского и дочернего) живут вместе. Так организованы сообщества термитов, а также перепончатокрылых – муравьев, ос, пчел. Подобная социальность обнаружена еще у ряда японских тлей, у одного вида австралийских жуков и у представителей позвоночных – голых землекопов (родственников морских свинок и дикобразов). Они тоже делят между собой все групповые заботы и обязанности.
Члены одного сообщества узнают своих собратьев, и ключевую роль в основном здесь играет специфический запах особей. Однако муравьи многих видов наделены способностью не просто опознавать членов своей семьи по признаку «свой – чужой», а непосредственно знать друг друга, составлять небольшие группы и совместно действовать на своем кормовом участке.
Защита территории. Охраняемый участок местности называют территорией особи или группы особей, а освоенный животными более обширный участок – участком обитания.
В основе такой территориальности лежит конкуренция за обладание пространством со всеми его ресурсами – убежищами, пищей, а также особями противоположного пола. Она характерна для многих насекомых, в том числе сверчков, стрекоз, бабочек, общественных насекомых.
Территорию чаще всего устанавливают самцы либо группы особей (например, рабочие муравьи, трутни у пчел). Интересно, что для некоторых бабочек, например бабочки-хвостатки, характерно не только патрулирование территории, но и ее активная защита. Со своих участков самцы отгоняют других бабочек своего вида, а также представителей чужого вида – ос и даже миниатюрных птичек колибри.
Сложным территориальным поведением отличаются и стрекозы-дозорщики. Самцы делят охотничью территорию на определенные участки. И покинуть ее они могут лишь в поисках самки или пищи. Нарушитель границы тотчас выдворяется, причем у этих стрекоз сильную защитную реакцию вызывают самцы только своего вида. Представители других видов воспринимаются менее воинственно.
Стрекозы-дедки также ревностно охраняют свою территорию. Они постоянно облетают несколько точек-ориентиров, чтобы подтвердить границы своего участка и заодно обследовать охотничьи угодья. В случае нарушения границы самец использует устрашающие действия. Он демонстрирует сопернику «фигуры высшего пилотажа», сопровождая это щелканьем челюстей и угрожающим шорохом крыльев.
Улетая иногда за километры от водоема на луга и лесные поляны за добычей, стрекозы благодаря своей прекрасной памяти и способности к ориентации изо дня в день возвращаются только на свой маленький родной участок.
Даже личинки, например равнокрылой стрекозы, проявляют территориальное поведение. В эксперименте они расселялись в различных частях аквариума, держась своих участков при перемещениях и охраняя их.
Угрозы и драки. Многие территориальные животные во время пограничных споров не только демонстрируют друг другу угрожающие позы, но и отчаянно дерутся. Среди насекомых особенно отличаются богомолы. Обычно они затевают между собой драки, отстаивая свое право на определенные охотничьи угодья. Но прежде богомолы стараются устрашить соперника: расставляют крылья и шуршат ими, ставят на изготовку ловчие ноги, шипят и щелкают ими. Если один из соперников испугается грозного вида и звуков другого, он спешно покидает опасное место. А если нет, то начинается настоящий бой. А поскольку богомолы весьма драчливые существа, они способны драться и с другими животными – например, ящерицами и даже воробьями.
У полевых сверчков, которые ведут скрытый образ жизни, идет непрерывная борьба за обладание убежищем. Сверчки роют свои норки на сухих, освещенных солнцем местах, чтобы производить потомство и прятаться внутри в случае опасности или ненастья. Но между ними часто происходят стычки за право обладания готовой норкой. При вторжении соперника хозяин издает устрашающие сигналы. Если это не помогает, происходит поединок. Насекомые бросаются друг на друга, «бодаясь» своими «толстолобыми» головами. И случается так, что более сильный соперник выгоняет из жилища более робкого хозяина.
Иерархические взаимоотношения. Иерархия – это инстинктивная система поведенческих связей, присущая многим живым существам, в том числе насекомым. Она состоит в доминировании (господстве) одних особей над другими, подчиненными, которые в свою очередь могут доминировать над третьими, и т. д.
Своеобразная иерархия существует, например, у тех же полевых сверчков. Когда встречаются два самца одного вида, они сразу же затевают драку, и тот сверчок, который по «понятиям» насекомых ниже рангом, долго не сопротивляется и поспешно оставляет поле боя. Но если встречаются два относительно равных соперника, то их противоборство затягивается надолго.
В сложноорганизованных группировках, например у общественных насекомых, более важное значение имеет не иерархия как таковая, а внутригрупповая четко управляемая структура, функциональные роли особей. Так, чрезвычайной организованностью отличается сообщество муравьев. Ученых до сих пор поражает то, что по результатам их исследований, значительную роль в социальной жизни семьи играют именно отдельные особи. Причем между индивидуальными способностями у муравьев даже одного вида существуют значительные различия. Например, работу лучше выполняют более опытные муравьи.
Биокоммуникация и ее «язык». Трудно представить себе общественное поведение без информационного обмена или же индивидуальной системы передачи информации между членами сообщества.
Такой обмен информацией между насекомыми одного или разных видов с помощью сигналов называют биокоммуникацией. Биокоммуникационный обмен облегчает поиск пищи и защиту от врагов, встречу разнополых особей при размножении, взаимоотношения родителей и их потомства, регуляцию взаимоотношений между особями и брачными парами.
Посланные химические, оптические, акустические (звуковые), электрические и другие сигналы воспринимаются органами зрения, слуха, обоняния, вкуса, осязания, термо– и электрорецепторами. Они обрабатываются анализаторами и затем формируется ответная, иногда очень сложная реакция организма.
Химическое общение. Одним из множества способов коммуникации является общение живых существ на химическом уровне. Разнообразное химическое общение позволяет им узнавать своих соплеменников, сообщать закодированную в химических веществах информацию, находить партнеров даже на огромном расстоянии друг от друга.
У насекомых в качестве средства общения тоже существуют пахучие вещества. Одни из них привлекающие – аттрактанты, или другие -отталкивающие, отпугивающие, или репелленты, воспринимаемые системой обоняния. К аттрактантам относятся феромоны и гормоны. Например, пахучие выделения клопов-черепашек или божьих коровок помогают встречаться самцам и самкам, а также обеспечивают скопление зимующих особей в определенные группы. Примером репеллента может служить пахучий сигнал от первого комариного поколения: «Подождите расти, корма на всех не хватит». И тогда личинки комаров следующего выплода будут ждать приказа-сигнала для превращения их во взрослых насекомых.
Общение с помощью света. В разделе о репродуктивном поведении говорилось о брачной сигнализации светляков. Световые сигналы, которые они испускают, являются важным средством их коммуникации. Они представляют собой настоящую языковую систему.
Существует более двухсот видов светляков, и у каждого из них -свой «язык». Эти «языки» различаются интенсивностью сигналов и продолжительностью интервалов между ними. Благодаря этому светлячки каждого вида способны читать сообщения других светлячков. Такая сигнализация может нести в себе несколько смысловых сообщений. Это и информация о том, принадлежит ли отправитель сигнала к тому же виду, самец ли он или самка, а если самка, то свободна ли она или занята.
По характеристике вспышек, генерируемых этими насекомыми, можно отличить даже близкие их виды. Наблюдения показали, что светляки ряда видов понимают «язык» особей других видов и умеют на нем общаться. Так, некоторые вероломные самки светлячков способны имитировать световые сигналы представителей других видов. Они привлекают чужих самцов и съедают их.
Звуковые сигналы. У некоторых видов насекомых крылья, помимо своего основного назначения, исполняют и другие функции -в том числе обеспечивают звуковую сигнализацию. Каждое насекомое имеет свой код жужжания.
Например, самцов комаров привлекают звуки с частотой 500-550 колебаний в секунду – именно в таком темпе трепещут крылышки комариных самок. Но иногда на этой же частоте жужжат высоковольтные трансформаторы. На такое подобие брачных сигналов устремляются самцы, находя свою гибель. А когда комар, спасаясь от врагов, увеличивает скорость, то его жужжание становится на тон выше. Этот высокий звенящий звук является сигналом для мгновенного реагирования и «бегства» других комаров.
Именно эти наблюдения позволили разработать прибор, имитирующий сигнал тревоги, который предназначен для отпугивания насекомых.
«Язык» насекомых. «Язык» насекомых, как и большинства других животных, – это совокупность конкретных сигналов, которые действуют в определенных обстоятельствах. Сигналы в основном ви-доспецифичны: в общих чертах они одинаковы у всех особей данного вида, их особенности определены генетически, а сигнальный набор не подлежит расширению.
Чаще всего сигналы непроизвольно отражают состояние животного в данный момент, то есть они не имеют непосредственного адресата. И даже подавая сигнал тревоги, подавляющее большинство особей не может понять, чего именно оно испугалось и для кого предназначался сигнал.
Только общественные насекомые способны сообщать друг другу что-то конкретное.
Так, муравьи с помощью «языка прикосновений усиками» и пчелы «языком танца» достаточно точно передают информацию о месте нахождения, расстоянии и пути до пищевых объектов. И воспринявшие ее соплеменники сразу же отправляются за добычей.
А в какой степени можно сравнивать сигнальную деятельность, например, пчел и муравьев с языковым поведением?
По мнению ученых, существуют несколько ключевых свойств языка. Языку танцев у пчел приписывается максимальное число свойств. В то же время в отношении муравьев долгое время считали, что их информационная система полностью инстинктивна и генетически обусловленное сигнальное поведение постоянно для всех особей данного вида. Но исследования показали, что у муравьев, как и у других общественных насекомых, имеются два типа коммуникативных систем – инстинктивные и лабильные. Инстинктивные системы обеспечивают выполнение согласно наследственной программе таких важных для жизни семьи функций, как защита гнезда, обмен пищей, организация групповой фуражировки. А лабильные коммуникативные системы основаны на врожденной способности насекомых к обучению и установлению логических связей.
Именно благодаря обеим системам общественные насекомые обладают удивительно сложной индивидуальной коммуникацией с использованием «языка».
Сложность социального поведения общественных насекомых. Общественные насекомые способны создавать наиболее сложную форму организации – индивидуализированные сообщества.
В таком сообществе, во-первых, существует четкое разделение репродуктивных функций. При этом одни особи являются плодовитыми и участвуют в размножении, другие, которых большинство, – рабочими, которые бесплодны и выкармливают потомство плодовитых особей.
Во-вторых, между членами сообщества наблюдается кооперация -совместное добывание пищи, выкармливание потомства, строительство, защита гнезда, что сопровождается внутривидовой коммуникацией.
В-третьих, особи не менее двух последовательных поколений (материнского и дочернего) живут вместе. Так организованы сообщества термитов, а также перепончатокрылых – муравьев, ос, пчел. Подобная социальность обнаружена еще у ряда японских тлей, у одного вида австралийских жуков и у представителей позвоночных – голых землекопов (родственников морских свинок и дикобразов). Они тоже делят между собой все групповые заботы и обязанности.
Члены одного сообщества узнают своих собратьев, и ключевую роль в основном здесь играет специфический запах особей. Однако муравьи многих видов наделены способностью не просто опознавать членов своей семьи по признаку «свой – чужой», а непосредственно знать друг друга, составлять небольшие группы и совместно действовать на своем кормовом участке.
Особенности поведения медоносных пчел
На сегодня уже накоплены обширные сведения о поведении общественных насекомых, основанные на наблюдениях в естественных и в лабораторных условиях. Особое внимание привлекают к себе пчелы. В настоящее время их поведение изучают с использованием ульев с прозрачными стенками. Для наблюдения за контактами особей на них ставятся индивидуальные и групповые метки в виде разноцветных точек, наносимых на разные части тела, которые позволяют знать насекомых «в лицо».
Деятельность всех пчел в улье целиком направлена на то, чтобы обеспечить благосостояние семьи. Искусственно изолированная от семьи пчела оказывается нежизнеспособной и вскоре погибает.
Внешняя и внутренняя деятельность. Сообщество медоносных пчел строится на строгом разделений труда. Одни из особей добывают и приносят в улей пищу, другие – забирают ее и складывают в соты, третьи – чистят ячейки, четвертые – крыльями как вентилятором проветривают улей, пятые – несут караульную службу, дежуря у входа и не пропуская врагов.
В семье пчел существуют разведчики для поиска пропитания, няни для ухода за малышами, пчелы-уборщики, могильщики, которые уносят из улья мертвых собратьев. Пчелы-солдаты организованы в специальные подразделения, которые несут службу по защите улья от похитителей меда. Они смело набрасываются на врага – будь то медведь или человек.
Деятельность пчел четко распределяется на внешнюю и внутреннюю. Причем старшие особи занимаются внешними делами семьи, а младшие обычно выполняют внутренние работы. Возраст пчел можно различить по окраске – молодые пчелы покрыты тонким беловатым пушком.
Такое распределение обязанностей связано с тем, что молодежь физически слабее и менее опытна, а домашняя работа не требует особого напряжения и навыков. Более опасной, сложной и тяжелой внешней работой загружены те пчелы, которые сильнее и опытнее. Однако некоторая их часть остается в улье для руководства и обучения молодых, и трудно понять, каким образом осуществляется такое распределение обязанностей среди старших пчел.
Процессы перестройки организма и поведения. Каждая рабочая пчела своевременно обеспечивается всем необходимым для выполнения перечисленных выше функций. В ее организме точно в определенное время и в заданной последовательности включаются процессы перестройки. Эти процессы у каждой особи дополняются поведенческими механизмами, определенными для каждого этапа. Именно благодаря череде таких перестроек организма вышедшие из яичек молодые пчелы проходят путь от чистки сот до самой сложной работы – сбора нектара и пыльцы.
В самом начале трудовой жизни рабочая пчела, подчиняясь «указаниям» наследственной программы, приступает к чистке старых ячеек. Она вылизывает и выглаживает их до блеска, «со знанием дела», хотя ее этому никто не обучал.
После развития у пчелы желез, выделяющих «молочко», включаются инстинктивные действия по уходу за маткой и потомством. Пчела начинает кормить молочком царицу, молодых личинок и личинок маток.
Потом пчела переходит на работу по кормлению пергой взрослых личинок. Далее она направляется на приемку корма. Здесь происходит разделение работников – одни участвуют в приеме пищи у прилетающих пчел-сборщиц, а другие переносят ее в ячейки для хранения. И все это делается без всякой сутолоки – каждый член семьи четко знает свои обязанности.
Деятельность всех пчел в улье целиком направлена на то, чтобы обеспечить благосостояние семьи. Искусственно изолированная от семьи пчела оказывается нежизнеспособной и вскоре погибает.
Внешняя и внутренняя деятельность. Сообщество медоносных пчел строится на строгом разделений труда. Одни из особей добывают и приносят в улей пищу, другие – забирают ее и складывают в соты, третьи – чистят ячейки, четвертые – крыльями как вентилятором проветривают улей, пятые – несут караульную службу, дежуря у входа и не пропуская врагов.
В семье пчел существуют разведчики для поиска пропитания, няни для ухода за малышами, пчелы-уборщики, могильщики, которые уносят из улья мертвых собратьев. Пчелы-солдаты организованы в специальные подразделения, которые несут службу по защите улья от похитителей меда. Они смело набрасываются на врага – будь то медведь или человек.
Деятельность пчел четко распределяется на внешнюю и внутреннюю. Причем старшие особи занимаются внешними делами семьи, а младшие обычно выполняют внутренние работы. Возраст пчел можно различить по окраске – молодые пчелы покрыты тонким беловатым пушком.
Такое распределение обязанностей связано с тем, что молодежь физически слабее и менее опытна, а домашняя работа не требует особого напряжения и навыков. Более опасной, сложной и тяжелой внешней работой загружены те пчелы, которые сильнее и опытнее. Однако некоторая их часть остается в улье для руководства и обучения молодых, и трудно понять, каким образом осуществляется такое распределение обязанностей среди старших пчел.
Процессы перестройки организма и поведения. Каждая рабочая пчела своевременно обеспечивается всем необходимым для выполнения перечисленных выше функций. В ее организме точно в определенное время и в заданной последовательности включаются процессы перестройки. Эти процессы у каждой особи дополняются поведенческими механизмами, определенными для каждого этапа. Именно благодаря череде таких перестроек организма вышедшие из яичек молодые пчелы проходят путь от чистки сот до самой сложной работы – сбора нектара и пыльцы.
В самом начале трудовой жизни рабочая пчела, подчиняясь «указаниям» наследственной программы, приступает к чистке старых ячеек. Она вылизывает и выглаживает их до блеска, «со знанием дела», хотя ее этому никто не обучал.
После развития у пчелы желез, выделяющих «молочко», включаются инстинктивные действия по уходу за маткой и потомством. Пчела начинает кормить молочком царицу, молодых личинок и личинок маток.
Потом пчела переходит на работу по кормлению пергой взрослых личинок. Далее она направляется на приемку корма. Здесь происходит разделение работников – одни участвуют в приеме пищи у прилетающих пчел-сборщиц, а другие переносят ее в ячейки для хранения. И все это делается без всякой сутолоки – каждый член семьи четко знает свои обязанности.