Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас

Вам может показаться, что шершни в конце концов разберутся, что к чему. Но не стоит переоценивать мощь их интеллекта. Шершни действуют поодиночке, они не настолько сообразительны, чтобы разгадать обман, созданный не одной-единственной пчелой, а целым роем. Классический пример того, как коллективный разум перехитрил одинокого хищника. Причем разум, избравший своим орудием распространяющуюся через популяцию живых существ волну.

* * *

Помимо прочего, волны, распространяющиеся через группу индивидов, повышают шансы этой группы выжить в условиях недостатка пищи. По крайней мере, утверждение справедливо для одного примечательного вида амеб — Dictyostelium discoideum.

Амебы этого вида обитают в почве смешанных и широколиственных лесов и питаются бактериями, которые размножаются в перегнивающей палой листве. Их еще называют «социальными» амебами: в тяжелые времена отдельные амебы собираются вместе. Когда пищи достаточно, каждая амеба живет своей, отдельной от других жизнью — ест, размножается… Словом, сама себе хозяйка. В такой период жизни эти амебы ничем не отличаются от остальных «асоциальных» собратьев — не останавливаются, чтобы перекинуться словцом-другим, не заглядывают друг к другу на огонек, занимаются каждая своим делом. Однако едва запасы пищи подходят к концу, едва начинает маячить призрак голодной смерти, амебы, наконец, решают узнать друг друга ближе.

Сказать по правде, амебам этим свойственно бросаться из одной крайности в другую. Начинается с того, что некоторые особи подают химический сигнал, оказывающий на соседние организмы эффект сродни действию магнита — тех словно притягивает к источнику сигнала; в свою очередь, они испускают этот же сигнал. Таким образом — посредством волн химического сигнала и движения — о необходимости собраться всем вместе оповещается вся колония Dictyostelium discoideum. Когда «полянку» голодающих в лабораторной чашке Петри амеб снимали через определенные временные промежутки, волны их движения в итоге проявились как темные полосы, распространяющиеся среди популяции спиралями. Хотя отдельные амебы слишком малы, чтобы разглядеть их невооруженным глазом (всего 0,01 мм длиной), с движением амеб поверхность «полянки» темнеет — при движении амебы вытягиваются. Вид крошечных полос ряби — то светлеющей, то темнеющей — по-своему красив, но потом, когда амебы собираются вместе, все уже далеко не так прекрасно.

Через считанные часы, то есть, через двадцать-тридцать волн, амебы уже представляют собой группы до 100 000 особей в каждой; группы называются «слизнями». Каждый «слизень», длиной всего 2,5 мм, выглядит, как комок вазелиновой мази. Амебный «слизень» не имеет никакого отношения к слизню настоящему, из семейства моллюсков, распространенному в садах и огородах. И все же, как и их тезка, «слизень», а вернее составляющие его амебы, вырабатывает склизкое вещество. Вещество покрывает составляющие «слизня» отдельные организмы, позволяя им двигаться как единому целому.

Потому как волнообразная координация амеб продолжается и после того, как они собираются вместе. Те же самые волны химических сигналов и последующих движений пронизывают популяцию внутри «слизня», координируя их усилия, — «слизень» двигается как единый организм. Амебы в центре «слизня» совершают движения вперед-назад, формируя импульсы продольной волны, которые позволяют «слизню» потихоньку «ползти» вперед. Амебы, составляющие передний конец «слизня», чуть приподнятый над поверхностью, формируют спиральную волну, как при движении штопора, посылая скоординированные импульсы по всей длине «слизня» от начала к концу.^{102}

«Слизень» — этакая лошадь из цирковой пантомимы, под попоной которой скрываются не двое, а 100 000 — ползет в поисках лучшей жизни, оставляя за собой склизкий след. Находя местечко посветлее и потеплее, он начинает «расти», возвышаясь над поверхностью подобно грибу и формируя на кончике плодовое тело. Пятая часть популяции — те амебы, которым выпал самый тяжкий жребий — отдали свои жизни ради общего блага. Вознеся других амеб на высоту 3 мм, они погибли. Оказавшиеся наверху счастливчики преобразуются в споры и разносятся ветром. Когда споры снова попадают в места обитания вкусных бактерий, они прорастают — получаются амебы. Причем, с прежними асоциальными замашками — заботятся лишь о собственном пропитании и размножении. При встрече друг с другом они едва кивают, буркнув каждая себе под нос «Здорово!» Это продолжается до тех пор, пока пища не подходит к концу. Тогда амебы вновь посылают друг другу волновые сигналы — весь цикл повторяется.

Командная работа в микроскопических масштабах. Голодные амебы Dictyostelium собираются вместе, созывая друг друга химическими сигналами, образуют «слизня», а уже «слизень» ползет на поиски лучшей жизни

* * *