Зачем таракану голова и действительно ли он бестолков?

Иностранец Таннер, живший при посольстве Польского государства в Москве около 400 лет назад, в своих воспоминаниях сообщает об обнаруженном им «в России ужасном животном по названию каракан, которое не тревожит хозяев, но живьем заедает гостей…».

Считается, что таракан занесен в Западную Европу из Азии, и приведенная выше цитата вроде бы подтверждает обоснованность этого давнего мнения. Но известно, что именно шведский натуралист Карл Линней присвоил таракану официальное название филодромия германика, теперь их называют блатта германика, то есть таракан немецкий, а вернее – рыжий. О чем‑то говорит и тот факт, что самые древние ископаемые тараканы обнаружены в немецких краях.

В России таракан был очень распространен. А. Н. Шингарев в книге «Вымирающая деревня», описывая жизнь и быт крестьян двух селений – Новоживотинное и Моховатка – в бывшей Воронежской губернии, пришел к заключению, что постельный клоп (тот самый, что с XVI века распространился в Англии под названием «ночного кошмара») был в дореволюционной русской деревне «до известной степени аристократ», так как это насекомое требует «для себя больше комфорта», чем может получить в домах деревенских бедняков. Зато тараканы – рыжий и черный – встречались в обеих деревнях чуть не во всех строениях, «не гнушаясь даже самыми бедными…».

Фриш говорит о таракане вполне благожелательно, может быть, даже еще снисходительнее, чем Ж. А. Фабр, который ни об одном творении природы не отзывался пренебрежительно, а тем более плохо. По Фришу, тараканы «в сущности, довольно грациозны». Однако для сведения тех, кто знаком лишь с черным и рыжим тараканами, стоит добавить, что среди пяти с лишним тысяч видов тараканообразных открыты и щеголеватые и подлинно великолепные формы. Одни ярко расцвечены в оранжево‑желтый с бархатисто‑черными крыльями, несущими семь симметрично расположенных пятен, другие обладают длиннейшими черно‑бело‑красными усами, наподобие какого‑то трехцветного праздничного флага.

Подавляющее большинство видов – в том числе и оба только что описанных – приурочено к южной зоне, к областям тропических и субтропических лесов, некоторые ютятся в гротах, пещерах (не отсюда ли и перебрались в человеческое жилье эти представители, в основном, лесного племени?).

Фриш добродушно подшучивает над относительно крупной головой таракана («впору подумать, что она вмещает мощный мозг мыслителя. Но за этим внушительным лбом решительно ничего особенного не скрывается»). Между тем «особенное» в данном случае как раз в том и заключается, что за мощным лбом насекомого действительно нет ничего особенного.

«Головной мозг таракана носит черты примитивного строения», – дает справку известный французский исследователь нервной организации насекомых А. Виаллан. Но наблюдения и эксперименты открывают в примитивном таракане черты подлинно незаурядной гибкости поведения, такой гибкости, которая у паука показалась нам похожей на проявление находчивости и сметки. Конечно, вполне допустимо, что вместилищем и носителем тараканьих талантов служит вовсе не голова. Насекомым сплошь и рядом нисколько не обязательно сохранять «на плечах» голову, чтобы жить.

 

Тараканы разных видов. Все они, кроме тропического таракана гигантского, изображены без передних крыльев, усиков и ножек, чтоб лучше можно было рассмотреть форму тела.

 

У них достаточно развиты грудные и брюшные нервные узлы, а голова несет только часть той службы, что у высших животных.

Вспоминается крошечная, заставленная разной рухлядью (кажется, здесь невозможно повернуться, не задев чего‑нибудь) комнатушка, служившая лабораторией энтузиасту‑натуралисту Б. С. Щербакову. Борис Сергеевич организовал в Московском зоопарке кружок юных энтомологов. Здесь работа с тараканом была чем‑то вроде первой ступени, а вместе с тем и оселком, на котором проверялся интерес кружковца к делу и его преданность науке.

Внимательно следят ребята, как в умелых руках Бориса Сергеевича наточенные препаровальные иглы вскрывают под водой таракана, приколотого ко дну булавками, как блестящие концы иголок рассекают хитиновые кольца…

Сколько поколений студентов‑зоологов во всем мире начинали курс беспозвоночных с изучения анатомии и физиологии таракана! Я нисколько не удивлюсь, если когда‑нибудь зоологи воздвигнут этому насекомому памятник, подобно тому, как американские зоотехники увековечили в бронзе корову по кличке «Мелба XV» (ее удоями был поставлен в начале века мировой рекорд), подобно тому, как японские пасечники соорудили в Гифу первое в мире изваяние в честь медоносной пчелы, подобно тому, как русские физиологи вознесли на пьедестал перед зданием института имени И. П. Павлова скульптуру собаки.

– Положение подогнутой головы и рта, открывающегося вниз и назад, – говорит Борис Сергеевич, в то время как его руки легко движутся, продолжая операцию, – самый надежный признак для определения таракана. Но рот служит этому насекомому, как и большинству других, главным образом для приема пищи. Дышит оно не ртом, а всем телом, и мы сейчас убедимся в этом…

Тут из стола извлекаются пустые пробирки. Ловкие пальцы подбирают для них пробки, с помощью стальной трубочки проделывают в каждой пробке круглый сквозной канал, затем прикрывают отверстие аккуратно вырезанным и чуть расщепленным кусочком старой киноленты.

Когда таким образом подготовлен десяток пробирок, из сетчатой клетки отбираются тараканы. Каждый закрепляется перепончатой шейкой между расщепленных язычков целлулоида: один – телом в канале пробки, а головой наружу, другой – головой в канале пробки, телом наружу, третий – подобно первому, четвертый – подобно второму, и так до тех пор, пока все десять пробок не подготовлены к началу опыта.

Теперь осталось немного: бросить на дно пробирок по комочку ваты, смоченной эфиром, и тотчас заткнуть каждую пробкой. Пять тараканов оказываются головой вниз в пробирке, а телом – кверху (оно на чистом воздухе); пять головой вверх – на чистом воздухе, а в пробирке, отравленной парами эфира, только тело насекомого. Включается хронометр. Добровольные помощники Бориса Сергеевича ведут протокол наблюдений за каждой пробиркой отдельно. Вскоре живыми остаются только те тараканы, у которых брюшко и грудь были на чистом воздухе. Они никакого ущерба не понесли от того, что голова их была погружена в атмосферу эфирных паров. Те же, что находились в пробирке, выставив на чистый воздух голову, погибли!

– Как вы видите, тараканам голова для дыхания не требуется, – заключает Борис Сергеевич и приглашает всех подойти к препарированному насекомому, на котором он концом иглы показывает дыхальца.

Щербаков был неистощимо изобретателен, когда требовалось придумать план опыта. Он умел нацело остричь или только укоротить один или оба усика, чтобы проверить, сохраняется ли способность различать запахи, измерить чуткость усиков как органов обоняния, умел показать, для чего служат хвостовые нити – церки (в этом опыте используются обезглавленные насекомые, а такая операция удается не сразу), выяснить роль глаз, рассмотреть под лупой трахеи, усики, нервную цепочку…

Опыты частенько заканчиваются чтением. Борис Сергеевич извлекает из тяжелого портфеля томик Бельта «Натуралист в Никарагуа» с заложенной в него закладкой, раскрывает его и читает:

– «…Тараканы, населяющие дома в тропических странах, очень боязливы и осторожны. У них много врагов – крысы, скорпионы, пауки, разумеется, птицы. Длинные дрожащие усики таракана всегда настороже, они как бы чувствуют малейшее движение воздуха вокруг. Быстрые длинные ноги тотчас уносят их от места опасности. Иногда я пробовал загнать таракана в тот угол, где неподвижно сидел жирный, охотящийся за ним паук и следил за своей жертвой. Таракан бросался от меня в величайшем страхе по направлению к пауку, но, как только расстояние от смертельного врага оставалось не более фута, никакая сила не могла принудить его подвинуться дальше. Он предпочитал, несмотря на всю представляемую мною опасность, возвратиться, чем приблизиться еще немного к своему естественному неприятелю…» Ну, что, глуп таракан, а? – посмеивался Борис Сергеевич.

С тех пор как Б. С. Щербаков демонстрировал в кружке юных энтомологов свои опыты с тараканами, во всем мире добыто немало новых сведений об этом древнем насекомом, которое хоть и давно исследуется в разных планах, все еще недостаточно изучено. Сделанные за последние годы открытия касаются строения, физиологии, поведения таракана.

Недавно стало известно, что, кроме зарегистрированных видов «барабанщиков» из Вест‑Индии, звучащим, стридулирующим устройством обладают также гигантские, почти восьмисантиметровые, тараканы с Мадагаскара, которые оглушительно стрекочут, защищая свою территорию. Только недавно удалось изучить, как именно восстанавливаются ампутированные крылья у молоди тараканов, что облегчает отделение ножек, напоминающее уже известное отделение ножек у сенокосцев. Здесь неожиданно выявились видовые различия: у американского таракана конечность, защемленная или тронутая накаленной иглой, отбрасывается быстрее, чем у прусака. Только недавно прослежено, как вылупляется молодь у гигантского таракана блатерус краниифера. Какой фильм можно бы смонтировать из этих кадров, если бы удалось показать все на экране в цвете!

У этого вида яйцевой кокон – оотека, так его называют зоологи, – прозрачный мягкий желтоватый мешок. Содержимое кокона не полностью закрыто: плотно лежащие в нем жемчужно поблескивающие яйца вполне можно рассмотреть. Не надо только тревожить самок, иначе они выбрасывают весь кокон, и тогда молодь уже не вылупится из содержащихся в нем яиц. Если же все проходит благополучно, то яйцевой кокон медленно появляется из выводкового мешка, и вскоре из него начинают рождаться личинки. Они быстро набирают в себя воздух, который пузырьками проходит в зоб. Это смотрится как чудо, трудно оторвать взор от растущего у вас на глазах зоба. Он раздувается еще и еще, наконец через две‑три минуты оболочка лопается, и окончательно высвободившаяся личинка (длина ее около сантиметра) приобретает форму цилиндра. Но тут он внезапно выпускает из себя воздух и становится плоским крошкой тараканом… Мать остается со своим выводком, пока он поедает остатки кокона. Теперь молодь готова для самостоятельной жизни.

Часть этого зрелища надо бы заснять методом замедленной съемки, часть – ускоренной, часть – обычной, и тогда демонстрация этих чудес приводила бы зрителей то в восторг, то в ужас, но ни на миг не оставляла бы равнодушными к развертывающейся перед их взором микрокиноэпопее.

А если добавить еще и кадры микросъемки и мультипликации, то разве не с таким же увлечением смотрелся бы фильм, показывающий, как в глаз таракана вживляется электрод, включенный в цепь с усилителем и осциллографом? После этого становится ясно, что глаза таракана – они воспринимают инфракрасные тепловые лучи, которые для нашего глаза как бы совершенно не существуют, – способны различать температуру с точностью до сотых долей градуса.

Однако для того чтобы совершать открытия, необязательно вооружаться таким оборудованием, как электроды, осциллографы, термопары… Французский профессор Реми Шовен поручил своему ученику, тогда еще начинающему натуралисту Роже Даршену, заняться работой с тараканами. Никаких приборов у Даршена не было, да они ему поначалу совсем и не требовались.

В глуши нищей провинции Бос, таясь от односельчан, которые вряд ли одобрили бы его странные занятия, Даршен на протяжении трех лет наблюдал за тараканами. Что наблюдал? Пустяковину!

…На поставленный вертикально прутик таракан быстро взбегает, а добравшись до верха, помедлит на самом кончике, затем, повернув вниз, спускается. Тут Даршен, выждав, пока его таракан вернется к исходному пункту, снова поворачивал прутик, и таракан опять бежал вверх. Получалось что‑то вроде белки в колесе. Но это только сначала. В конце концов Даршен выяснил, что примерно минут через 10–12 после того, как таракан стал осваивать прутик, быстрота его бега – иначе говоря, количество сантиметров, проходимое насекомым за единицу времени, – начинает уменьшаться. А примерно через 20–25 минут таракан останавливался на каком‑нибудь месте. Может быть, он просто устал от беготни?

 

 

Таракан, бегущий по прутику, как в опытах Роже Даршена.

 

Даршен сократил длину прутика, используемого как гаревая дорожка ристалища, однако и расстояние, которое таракан успевал пробежать до первой остановки, тоже сократилось. Оно сокращалось тем быстрее, чем короче был подготовленный Даршеном для опыта прутик. Таракан своим поведением ясно говорил:

– Я останавливаюсь отнюдь не потому, что устал!

Даршен провел еще несколько серий разных вариантов испытания, а затем сравнил протоколы поведения тараканов на прутиках, поставленных вертикально, и на таких же прутиках, закрепленных горизонтально. Казалось, тараканы, бегущие вверх, должны быстрее уставать, а выходило, что они ведут себя одинаково в обоих вариантах пробегов – и вертикальном, и горизонтальном.

Поведение тараканов, взбирающихся вверх по прутику и бегущих по прутику, закрепленному горизонтально, как бы втолковывало все еще не верящему Даршену:

– Неужели ты не видишь, что мы, хоть и медленно, извлекаем урок из накапливаемого опыта?

Но Даршен продолжал наблюдения. Вот еще прутик, но уже не такой, как в первых опытах, а составной – из двух частей, безупречно подогнанных одна к другой. Таракан, почти добравшись до места, на котором он обычно останавливается, замер и только поводит усиками прежде чем еще чуть‑чуть подняться. Но тут Даршен тихонько снимал верхнюю половину прутика и ставил на ее место новую. Заметит ли таракан замену? Посмотрим! Он еще немного пробежал и, дойдя до основания новой части прутика, неожиданно принимался изо всех сил ползти вверх, причем скорость бега повышалась. Выходит, заметил! Ведь когда сняв на несколько секунд верхний конец прутика, Даршен вновь возвращал его на старое место, насекомое, не обнаружив никаких достойных внимания перемен, продолжало замедлять бег и затем вовсе останавливалось.

Дальше Даршен установил, что воспоминание о длине прутика таракан сохраняет в течение 24 часов.

Во всеоружии новых знаний Даршен принялся проверять действие разных раздражителей – формы прутика и его диаметра, освещения или фона, а также множество других измененных обстоятельств, которые могут влиять на поведение таракана.

Рассказывая впоследствии о работе своего ученика, профессор Шовен писал: «Любое создание, в данном случае таракан, в изобилии получающий в своей норке пищу и питье, время от времени оставляет норку как бы в поисках чего‑то, как бы исследуя окружающий участок. В подавляющем большинстве случаев можно доказать, что в процессе этого, с виду бесцельного, исследования насекомое знакомится с пространственными данными, обогащается „знанием“ определенных мест, а такое „знание“ может ему впоследствии пригодиться…»

Предоставим и дальше слово Шовену, пусть он расскажет об исследованиях, которые проводил уже сам.

«Я разводил в большом количестве мелких прусаков – блатта германика – вид, который благодаря своей выносливости быстро размножается и легко разводится. Это ничуть не менее совершенный объект для лабораторных опытов, чем плодовая мушка. Я быстро составил элементы лабиринта из гнутых и окрашенных в белый цвет листов цинка, освещенных мощной лампой, и поместил все сооружение в комнате, где поддерживалась температура не ниже 25 градусов. В конце лабиринта находилась „награда“, то есть трубка из покрытого черной краской стекла, где таракан обычно жил и где мог укрыться от неприятного для него яркого света.

Поместив подопытного таракана у входа в лабиринт, я с бьющимся сердцем стал ждать дальнейших событий.

Увы! И через три месяца, после того как я довел число опытов уже до 3000, все‑таки не обнаружилось ничего интересного. Но зато я начинал понимать причину этого: прусак – необыкновенно живуч и в высшей степени легко возбуждается. Малейшая ошибка в обращении с ним со стороны экспериментатора влечет за собой дикие реакции. Таракан неистово бросается в лабиринт, попадает в окружающую лабиринт водную преграду (рама заполнена водой, чтобы предотвратить бегство насекомого), хотя вода здесь ледяная! После трех‑четырех таких бросков таракан выбивается из сил. Остается предоставить ему отдых продолжительностью не менее суток… Прошло больше пяти месяцев ежедневных дрессировок, которые длились по полтораста минут каждая; я зарегистрировал десятитысячный опыт, когда наконец насекомое проявило скрытую сложность своего поведения».

Шовен десять тысяч раз повторил опыт, прежде чем получил удовлетворивший его ответ. А прекрати он эксперимент раньше, у него было бы веское основание присоединиться к мнению Фриша о том, что за мощным лбом таракана ничего не скрывается.

Итак, в опыте выявлена, доказана и подтверждена способность таракана отвечать на вопросы экспериментатора, способность насекомого выбирать, извлекать выводы, научаться, усваивать уроки, преподанные ему обстоятельствами. И это свойство живого можно на разных особях измерять и выражать в сравнительных показателях, их можно познавать, убеждаясь, что если и не за мощным лбом, то под невзрачным хитиновым мундиром таракана, внушающего многим непреодолимое отвращение, все же скрывается в конце концов обнаруживающий себя зародыш разума.