Мир общественных насекомых

Колонии большинства общественных насекомых — это замкнутые системы, вход в которые посторонним невозможен или, по крайней мере, затруднен. Осы, пчелы, муравьи и термиты обыкновенно не допускают в свои гнезда чужаков не только других, но и собственного вида, яростно набрасываясь на них, прогоняя, а нередко и убивая. Такая замкнутость колонии свойственна даже примитивным эусоциальным видам, например галиктам, у входа в норку которых всегда дежурит пчела-сторож, пропускающая внутрь только своих, пришлых же встречают разинутые челюсти сторожа или высунутое из норки брюшко с обнаженным жалом.

Уже давно ученые пришли к выводу, что насекомые различают своих и чужих по запаху. Они агрессивно реагируют на мертвых или усыпленных посторонних, которые не могут издавать никаких сигналов, кроме химических, и одинаково хорошо узнают находящихся в таком же состоянии насекомых из своего гнезда на свету и в темноте, следовательно, зрение не участвует в опознавании. После «купания» в органических растворителях, смывающих с тела запахи, чужаки вызывают гораздо меньшую враждебность и нередко их принимают миролюбиво. Напротив, насекомых, обмазанных экстрактом чужаков, встречает в собственном гнезде выраженная агрессивность. Подобные опыты, проводившиеся многими исследователями с самыми разнообразными видами общественных насекомых, привели к заключению о наличии специфического «общего запаха» семьи или колонии.

Чем же обусловлен этот общий запах? Вначале многие исследователи были уверены, что все дело в экзогенных (внешних) источниках. Общий запах гнезда, согласно их представлениям, формируется из запахов гнездового материала, почвы и доставляемой в гнездо пищи; обитающие в гнезде насекомые несут его на поверхности тела, что и позволяет им легко узнавать друг друга. Эксперименты подтверждали эту гипотезу. Если семью пчел расселить в два улья, поставив их рядом, то сборщицы будут постоянно путать их, залетая то в один, то во второй. Но когда пчел в одном улье накормили сиропом с запахом лаванды, а во втором — мятным сиропом, неразбериха прекратилась и пчелы стали отлично узнавать насекомых из своего улья и враждебно относиться к соседям. И наоборот, когда пчел разных семей кормили сиропом с одинаковым сильным запахом, агрессивность между ними уменьшалась, а иногда и вообще исчезала. Если пчелы длительное время собирают нектар на определенном растении, например вереске, они начинают путать ульи, стоящие слишком близко. Специальные опыты позволили установить, что кутикула пчел хорошо поглощает запах пищи. Когда нескольких шмелей посадили в клеточку и поместили ее на 2—3 часа в другое гнездо, то после этого в собственном гнезде их встретили весьма недружелюбно. Значит, на теле шмелей был запах чужого гнезда. Аналогичные эксперименты с тем же результатом были проведены и на многих муравьях. Рабочих малого лесного муравья из одного гнезда поселили в два формикария, изготовленных из разных материалов, и в течение нескольких месяцев кормили неодинаковой пищей. В результате оказалось, что муравьи из этих формикариев относятся друг к другу довольно враждебно.

Однако постепенно в науке накапливались данные о том, что у общественных насекомых существуют эндогенные (внутренние) источники специфического запаха колонии. Две семьи бурого лесного муравья разделили каждую пополам и содержали семь месяцев, как и в только что описанном опыте с малым лесным муравьем, в формикариях из разного материала и на различных диетах. После этого выяснилось, что муравьи проявляли некоторую агрессивность к рабочим из своей семьи, жившим в иных условиях, и несравнимо большую враждебность к рабочим из чужой семьи, обитавшим весь срок в точно таком же формикарии и питавшимся той же провизией. Значит, внутренние различия запахов в данном случае оказались важнее приобретенных.

Хорошо известно, что муравьи из моногинных семей, как правило, гораздо нетерпимее к посторонним, чем в обширных полигинных колониях. Логично предположить, что наследственно обусловленный индивидуальный запах насекомых в семье не столь изменчив, как в генетически менее однородной полигинной колонии. Поэтому по запаху моногинные колонии различаются отчетливей, чем полигинные.