Муравейники и муравьиные гнёзда

 

Сооружения, возводимые насекомыми и пауками, описаны неоднократно. Стоит вспомнить хотя бы паутину крестовика или подводные колокола водяных пауков, коконы шелкопрядов, домики личинок ручейника, гнёзда и норы ос и шмелей, шахты жуков‑навозников, пчелиные соты…

Из муравейников, пожалуй, наиболее известны те иногда огромные бурые кучи, которые так часто встречаются в наших лесах. Что касается гнёзд других видов, о них знают гораздо меньше, чем они того заслуживают.

В том, как устраивают гнёзда и наши местные виды, и чужеземные, заморские, заокеанские – обитатели дальних стран, немало любопытного и диковинного.

О самом важном, что здесь установлено, скажем словами старой поговорки: «Каков строитель, такова и обитель».

Существуют, однако, муравьиные обители, которые строятся не одним видом и в которых живет не один вид.

Пока нет необходимости говорить ни о них, ни о тех, на первый взгляд слишком простых случаях, которые касаются видов, не имеющих настоящих гнёзд и довольствующихся временными укрытиями.

Исключим из обзора и такие муравьиные обиталища, как раковины моллюсков и чужие земляные норки, трещины скал и щели заборов и стен. Оплетая изнутри эти полости шелковой паутиной, муравьи осваивают их для жилья.

Всё это гнёзда небольшие и простенькие. Другое дело – катакомбы каких‑нибудь бразильских листорезов Атта. В каждое их поселение могут вести десятки окруженных земляными валиками ходов. Эти ходы спускаются к многочисленным разного размера камерам и полостям, вырытым на разной глубине. Их соединяют перекрещивающиеся коридоры – вертикальные или косые. Косые ходы могут тянуться на десятки метров.

Камер и полостей бывает так много, а муравьи Атта так сильно истачивают землю, что, когда гнездо расположено под домом, это иногда приводит к несчастью, вызывает обвалы.

У нас в средних широтах нет, к счастью, ничего похожего на гнёзда листорезов, но надо сказать, что холмики небольшого желтого муравья Лазиус флавус в некотором смысле не уступают гнёздам Атта. Рассыпанные на лугах речных долин, они образуют иногда огромные поселения. Бывает, что сотни гнёзд, связанных перекрещивающимися подземными ходами, занимают, не преувеличивая, площадь в несколько гектаров.

Обиталища одних видов вырыты сравнительно глубоко в земле, но лишены всякого подобия крыш; другие виды муравьёв приспосабливают для жилья мелкие выемки под плоскими камнями; есть и такие, что сооружают гнёзда, окруженные или увенчанные земляной насыпью.

Кроме летних, многие виды имеют и весьма трудно доступные зимние гнёзда.

Из летних гнёзд особенно широко известны так или иначе спрятанные в растениях: под корой деревьев, в луковицах орхидей, полостях стебельчатых растений, листовых наростах (галлах) дуба и других пород, полых шипах и иглах кустарников. Особенно часты гнёзда в пнях; они источены изнутри лабиринтами коротких ходов.

Если сесть на такой пень, перегородки между камерами разрушаются, а из каждой дырочки этого гнезда выползет множество муравьёв, и ноздреватый пень окажется сплошным муравейником, сохранившим обличие пня.

Но муравьи поселяются не только в мертвых пнях или трухлявой древесине. Гнезда могут быть устроены в ветвях, корнях и стволах живых деревьев, причем муравьи прокладывают довольно длинные ходы по годичным кольцам.

Имеется много видов, сооружающих гнёзда из различных материалов растительного происхождения.

Очень любопытны гнёзда из массы, подобной картону ос. Целая серия видов, гнездящихся в таких картонных гнёздах, найдена на островах Малайского архипелага и на Молуккских островах. Здесь обитает, в частности, вид, выразительно называемый Ацтека конструктор. Эти муравьи прикрепляют свои жилища к крупным камням в лесу или занимают дупла деревьев, отделывая их изнутри.

Муравьиные гнёзда бывают, как видим, вырытыми, точеными, слепленными. Но они могут быть и валяными, сшитыми или сплетенными из листьев. Именно гнёзда, сотканные из листьев, считаются вершиной чудес муравьиной цивилизации.

Каким образом соединяются листья? Откуда здесь шелковые швы?

За ответом лучше всего обратиться к тропическим муравьям Экофилла смарагдина, которые справедливо названы непревзойденными ткачами мира муравьёв.

Многие натуралисты в опытах внимательно проследили, как они сооружают гнёзда, и описали весь процесс очень подробно. Работа начинается с того, что несколько крупных и большеглазых рабочих муравьёв по веткам и веточкам дерева добираются до какого‑нибудь листа и, цепляясь ножками за его край, вытягиваются всем телом, чтобы жвалами схватить край другого, ближайшего. Жвалы у этих муравьёв зубчатые и на редкость сильно развиты. Когда один из муравьёв доберется до края соседнего листа и начнет его притягивать, тогда хватаются за него и другие.

Выстроившись рядом, а если на двух листьях, то двумя рядами – друг против друга, муравьи энергично сближают края листьев, пока те не сойдутся.

Порыв ветра может прервать работу. Пусть! Строители начнут её снова. Если какая‑нибудь часть листа им мешает, они в два счета выгрызут её, поднесут в зубчатых челюстях к краю и одновременно, как по команде, выпустят, бросая.

Но вот листья достаточно сближены, и крупные рабочие надежно держат их лапками и жвалами. В это время на помощь им прибегают новые группы – теперь уже крохотные муравьи того же вида, и являются они сюда не с пустыми жвалами: каждый несет личинку. Заметим, что тело этих личинок, как установлено, наполовину состоит из прядильных желез. Муравьи‑крошки ловко держат их в челюстях и, разместившись среди гигантов, скрепивших края листьев, принимаются быстро водить жвалами взад и вперед, так что головы личинок касаются попеременно то одного, то другого листа. При этом из ротового отверстия личинки выделяется тончайшая липкая нить. Она быстро застывает на воздухе и прочным шелковым швом схватывает края листьев.

Пара листьев сшивается с двух сторон, а все в целом готовое гнездо состоит из нескольких крупных или нескольких десятков мелких листьев, завитых тугим кочаном наподобие тряпичного мяча.

Похоже, что они применяют живые орудия, ведь они пользуются личинками, как шпулькой и челноком, – говорили натуралисты, впервые объяснившие, как появляются в кроне дерева кочанообразные комки из листьев, которые так долго остаются живыми.

Конечно, гнездо, свитое из сшитых шелком листьев, удивительно. В муравьиной куче, которая представляет собой гнездо комбинированное, то есть отчасти земляное, отчасти построенное из растительных остатков, удивительного не меньше, но о нём обычно и не подозревают.

Вот перед нами муравьиная горка под сосенкой. Все ли знают, что это только одна сторона, только верх гнезда, только надземная его часть? По величине она равна скрытой под ней в земле невидимой половине.

Теперь вспомним, что объём тела самого крупного муравья измеряется кубическими миллиметрами, объём же муравьиной кучи вместе с её подземным основанием сплошь и рядом в сотни тысяч раз превосходит размеры строителя.

Известно описание одной найденной в Америке колонии Формика экзектоидес, которая состояла примерно из полутора тысяч соединённых между собой гнёзд. Среди этих гнёзд некоторые имели до метра в высоту и до 4 метров в окружности. Когда общий объём всех сооружений колонии сопоставили с массой тела отдельного муравья, оказалось, что относительный размер этого муравейника, разбросанного на площади в 20 гектаров, в восемьдесят с лишним раз превосходит масштабы пирамиды Хеопса.

Вот что значит «мал телом, да велик делом»!

Таких чудовищно разросшихся сооружений не бывает у рыжих муравьёв Формика руфа, которые в лесах европейской части страны и в Сибири столь же обычны, как дятлы, тетерева, дрозды, серая ящерица или заяц.

Самые крупные гнёзда Формика руфа прикрыты насыпным конусом иногда до 2 метров высотой, а диаметр их основания обычно не превышает 2 метров. Такие же, в общем, размеры имеют и гнёзда красно‑бурого волосистого муравья Формика пратензис. Он возводит сооружения с двумя или тремя насыпными конусами, окруженными одним общим валом. Построенный из грунта, выброшенного при возведении гнезда, вал служит защитой от ветра.

Но размеры муравьиных куч ещё ничего не говорят об их особенностях. Конусообразный купол кажется беспорядочным собранием деревянных частиц, кусочков соломы, сухих стебельков, семянок злаковых трав и плодов, оболочек зерна, камешков. Почему, однако, эта куча так водоустойчива? В каштановой роще купола муравейников часто бывают сложены из одних только черешков каштановых листьев и обладают тем же свойством.

Если верить японской поговорке, то «капля дождя для муравья – потоп». Но не всегда даже сильный дождь размывает муравейник. Купол, залитый ливнем, сохраняет прочность. В глубь гнезда вода, как правило, не проникает. Более того, похоже, что кусочки строительных материалов, из которых сложен купол, только и ждали ливня, который бы спаял их ещё крепче: после дождя все сооружение приобретает на солнце новый запас прочности.

Итак, муравьиная куча ливнеустойчива и нелегко поддается размыву. Она обладает также и важными теплотехническими свойствами. Что это за свойства? Те, кому доводилось находить смоляные гнёзда (их обнаруживают иногда в сосновых лесах), видели, что крошки смолы, из которых и состоят такие гнёзда, представляют собой единую массу. Смола в этих гнёздах сплавилась, разогретая теплом муравейника.

Если в холодный день погрузить в муравейник термометр, можно убедиться, что уже на глубине в полтора‑два десятка сантиметров температура в нём примерно на 5 градусов выше температуры наружного воздуха. И это наблюдается не только у тех видов, чьи гнёзда обогреваются теплом преющих в земле сырых растительных остатков.

Обнаруженная термометрами разница в 5 градусов – это то тепло, которое муравьиная куча, купол муравейника, улавливает, поглощает, отбирает от солнечных лучей и сохраняет для обогрева гнезда.

Конечно, и нагреваемые солнцем плоские камни, под которыми тоже поселяются некоторые виды, служат для отопления гнезда, резервуаром тепла. Но одно дело, когда насекомое использует готовый дар природы, и совсем другое, когда оно само, своими действиями создает для себя нужные условия. А ведь здесь эти условия создаются не одним каким‑нибудь муравьем, а многими тысячами особей. Что делает их работу согласованной?

Несчетное число раз описана натуралистами масса шестиногих строителей, спешащих отовсюду с кусочками материалов. То там, то здесь наблюдаются сценки, давшие повод заметить, что «муравей не по себе ношу тащит, хоть никто ему спасибо не скажет» и, с другой стороны, что для всякой мурашки и «малое дело лучше большого безделья». Особенно неистовствуют муравьи‑строители, если гнездо чем‑нибудь повреждено. Ремонт производится с лихорадочным рвением, и через короткий срок купол может снова спасать от ливней и, как темный экран, собирать и хранить тепло.

Тысячи муравьёв добывают и стаскивают строительный материал. Если груз не будет утерян по дороге, муравей доставит его на самую макушку купола и здесь бросит, постепенно наращивая вершину конуса. Одни втаскивают мусор внутрь гнезда, другие, наоборот, извлекают какие‑то обломки хвоинок из глубины наружу. Каждый, не обращая внимания на других, занят своей работой, действует независимо. Лишь время от времени то один, то другой торопливо погладит или только коснётся соседа антеннами и тотчас вновь займётся своим делом. Но в конце концов из общей суматошливой толчеи возникает всё же не что иное, как купол вполне определённой формы.

Беспорядок, суета и муравьиная сутолока на куполе продолжаются месяцами, и всё это время очертания купола сохраняются, они даже становятся с возрастом более характерными, а сам он непрерывно растёт, поднимается и увеличивается в окружности…

Так же обстоит дело и с подземной частью муравейника – сплетением камер и пронизывающих грунт ходов, путей. В одном месте коридоры и галереи, камеры и туннели спутаны в тесный клубок и превращают источенную почву в подобие губки, в другом – разбросаны и разбегаются в разные стороны.

Весь этот трехмерный лабиринт ходов, связывающих несчетные подземные камеры, выстроен, как и высокие купола муравьиных куч, одним орудием – жвалами.

Жвалы при строительстве используются по‑разному. Это и зубчатые щипцы, которыми доставляются к гнезду грузы, и подобие ковшей, в которых переносятся крошки земли; жвалами же, когда надо, земля дробится и месится. Сомкнутые жвалы превращаются в выпуклый спереди и сверху и вогнутый сзади и внизу совок. Если лапки передних ног служат муравью‑строителю лопатками, то совком он скоблит землю, прессует её и таким образом изготовляет те прочные и хорошо схватывающиеся комочки, которыми облицовываются дороги и камеры подземного сооружения. Один муравей обрабатывает только одну крупицу земли, а все кончается тем, что вырастает сложное сооружение, оберегающее жизненные центры семьи.

Уже известный нам Пьер Губер больше всего восторгался порядком, соблюдаемым муравьями во всех строительных операциях, согласием, господствующим между ними, усердием, с которым они используют всякую возможность, чтобы укрепить прочность строения.

Каждый орудует, казалось, в одиночку, а получается так, словно здесь действуют какие‑то невидимые цепи, в которых одно звено подтягивается предыдущим и, в свою очередь, подготовляет последующее.

Тот же порядок, то же усердие, те же цепи обнаруживаются и у строителей крохотных муравейников, например, у светло‑бурых Лазиус алиенус, которые умудряются обосноваться где угодно, даже в грибе, причем не только ножка, но и шляпка оказываются насквозь источенными изнутри прямыми и косыми ходами и заполненными личинками, а основание ножки – окруженным земляной насыпью, закрывающей её почти до половины.

И в таком гнезде, и под куполом из трухи, и в гигантских подземных катакомбах, и в источенном до коры пне, и в оплетенном изнутри шелком крохотном муравейничке в щелке стены или под прогревающейся на солнце каменной плитой – всюду муравьиная семья ищет и создает необходимые для жизни условия.

Выше сказано, что жвалами рабочие муравьи пользуются, как мечами и оралами, как кельмами (лопаточками) и совками, как тисочками и скребками.

Но удивительно: стоит отстричь у муравьёв антенны, которые они при сооружении гнёзд совсем не применяют, и насекомые полностью теряют все свои строительные таланты: работы разлаживаются, повреждения не ремонтируются, невидимые цепи рассыпаются и все замирает.

 

Почему они не одинаковы

 

В муравьиную семью многих видов входят, кроме самок, самцов и рабочих муравьёв, также и воины. Не только самцы, воины и рабочие, но и матки в одной семье, в одном гнезде могут быть разными.

Напомним, что существуют муравьиные семьи, имеющие не одну матку, а несколько. Кроме того, в семье могут быть матки запасные, а также формы средние: не то матки, не то рабочие. Это и есть «царицы в рабочем одеянии» или «рабочие с царскими отличиями». Тайна их появления скрыта в корме, на котором их выращивали. Кроме разных типов рабочих, бывают также переходные формы между ними и между рабочими и солдатами. Даже полусамцы‑полусамки, которые у других насекомых встречаются только как редчайшее уродство, у муравьёв возникают, как выяснилось, довольно часто.

Муравьи не одинаковы по строению, не одинаковы и по повадкам. Назначение их в семье также различно.

Чем больше форм в семье, тем дробнее распределены в ней обязанности. У муравьёв Мирмика бревинодис, например, кроме самцов, имеется несколько типов рабочих, различающихся не только величиной, но и особенностями строения. Из тысячи просмотренных муравьёв, взятых из гнезда этого вида, оказалось: самцов – 111, самок – 52, в том числе 10 карликовых, и 15 самок, похожих на рабочих, затем 276 рабочих, имеющих по три глазка, 17 рабочих, имеющих по два глазка, 8 рабочих с одним глазком и, наконец, 429 исполинских рабочих и 107 карликов.

Разнолики все формы лишь в состоянии совершенного насекомого, а в стадии яйца все они на глаз, в общем, одинаковы.

По внешнему виду яйца нет возможности предсказать, какая из него родится форма – самец или самка, какой разовьется тип – солдат или рабочий, трехглазковая особь или одноглазковый циклоп, исполин или карлик.

Впрочем, яйца, хоть и похожи, всё‑таки неодинаковы.

Одни яйца откладываются неоплодотворенными, и из них развиваются только самцы. Другие – оплодотворены, из них получаются и самки, и рабочие, и воины, то есть насекомые, которые и по строению тела и по повадкам резко отличаются друг от друга.

Самки не только в два‑три, но иногда и в пять‑десять, а то и более раз крупнее рабочих. У одного техасского клубневого муравья, например, самка по весу превосходит рабочих примерно в полтораста раз, а у малайских муравьёв Каребара – в тысячу раз.

Самки отличаются от рабочих не только размерами.

Молодая оплодотворенная самка – это настоящий зародыш вида, его живое семя. Пчелиная матка, например, способна только откладывать яйца в соты. Муравьиные же матки многих видов, чтобы стать продолжательницами рода, должны основать гнездо, причем каждой приходится в эту пору быть и строителем, и воспитателем, и фуражиром… Кроме всего, надо помнить, что самки резко отличаются от рабочих по продолжительности жизни: рабочие некоторых видов живут год – два, а матки тех же видов – пять, десять и больше лет.

Но ведь и рабочие одной семьи могут быть неодинаковыми. В иных случаях в семье бывает два или три типа рабочих. Особенно хорошо различаются сравнительно вялые гиганты и очень подвижные лилипуты или группы больших, средних и малых рабочих. Иногда наряду с ними существует также и множество особей промежуточных, переходных размеров, типов и форм.

Чем же объяснить, что из одинаковых оплодотворённых яиц могут в одной семье развиваться несходные насекомые?

Прежде всего тут скрыт маленький секрет: яйца неуловимо для глаза различаются по объёму. Если яйцо даже лишь чуть побольше, в нём всё‑таки и больше пищи для зародыша; а когда пищи больше – насекомые вырастают более крупными. Так что от объёма яйца иногда зависит размер развивающейся из него особи. И самое интересное, что особи разного размера обладают у муравьёв часто и разными свойствами, разными повадками.

Далее: из совершенно одинаковых по размеру яиц, отложенных одной и той же самкой в разном возрасте, могут развиваться разные члены семьи. Некоторые формы и типы особей появляются в потомстве лишь пожилых самок и совсем не встречаются у молодых.

В обоих приведенных случаях как бы подтверждается верность старой марийской поговорки «яйцо муравья учит», то есть каково яйцо, таков будет и муравей.

Но очень часто все происходит наоборот, и именно так, что «муравьи учат яйцо», своим уходом определяя будущие свойства насекомого.

Самый наглядный пример этому – личинки, вылупившиеся из одинаковых яиц и находящиеся на иждивении разного числа муравьёв. Такие личинки получают разное количество пищи. От этого в конце концов и зависит, большие или малые рабочие из них выведутся.

Иногда «муравей учит яйцо» с помощью пищи, которая приходится на долю самки, откладывающей яйца: если её обильно кормят и если муравьи, питающие её, получают достаточно особо сытного корма, то из яиц, откладываемых самкой, начинает выводиться заметно больше солдат.

Потому‑то муравьиные солдаты и появляются в потомстве только немолодых самок, уже обросших семьей.

Воины представляют собой особую форму рабочих. Эти большеголовые уроды оснащены могучими челюстями. У них назначение узкое.

В роде Феидоле солдаты участвуют в разных защитных и наступательных действиях муравейника, а на фуражировке разрывают добычу на мелкие кусочки. У кочевых муравьёв Эцитонов они во время походов плотными цепями движутся с обеих сторон колонны, как бы охраняя её с флангов. У американского муравья Кампонотус пилартес и европейского Кампонотус трунката, который и в СССР – на Кавказе и в Крыму – обнаружен на деревьях широколистых форм (на орехе, вечнозеленой крушине), главное назначение большеголовых форм – служить «живой дверью».

Эти муравьи обитают в древесине. Ходы, ведущие в их гнездо, закрываются изнутри большой плоской головой воина, имеющей цвет коры дерева. Подойдет рабочий муравей к «живой двери», она отступит в глубь хода, а пропустив пришедшего, вновь займёт своё место. Если голову тронуть пером или соломинкой, она никак не отвечает на прикосновение, но стоит то же сделать антеннами рабочего муравья – хитиновая дверь сразу отходит в сторону.

Что касается «живых дверей», открываемых прикосновением антенн, то они существуют и у других видов, обитающих на деревьях. Необязательно, чтобы эту роль выполняли солдаты; у входов могут дежурить крупные и даже среднего размера рабочие. Вообще же муравьи среднего размера заняты обычно доставкой в гнездо строительных материалов и продуктов питания.

У всех видов рабочие муравьи‑фуражиры отовсюду стаскивают в гнездо корм, делятся им и с более молодыми собратьями; часть добычи доходит в конце концов и до самок, откладывающих яйца. Количество корма и его особенности, число муравьёв, кормящих матку, облизывающих яйца и личинки, во многом определяют состав потомства, а от того, каким оно будет, зависит будущее семьи.