Изобретения членистоногих

В начале прошлого века Генри Купен издал книгу «Искусства и ремесла у животных». В предисловии известный русский зоолог и поэт-переводчик Николай Холодковский писал:

«Пестрою толпою проходят перед читателем ткачи, каменщики, фабриканты бумаги и картона, производители гамаков, изготовители консервов, сапёры и другие мастера из бесконечно разнообразного мира животных, как высших, так и низших, развертывая удивительную картину сложности и совершенства инстинктов, которые порою… по результатам своим соперничают с утонченной работой человеческого ума».

Можно продолжить перечень «профессий» в мире животных: гончары, землекопы, строители, дорожные работники, плотники, прядильщики, огородники, гидротехники, санитары… В своих ремёслах они порой достигают высокого совершенства. И это не зависит от размеров мозга.

Мы говорили о коллективных животных, способных на грандиозные деяния. Но свои удивительные способности демонстрируют и некоторые «индивидуалисты».

Разнообразными талантами обладают пауки. Кто не знает их великолепные изделия – узорные ловчие сети. В тёплые осенние дни на лугу по ветру летят, поблескивая на солнце, ковры-самолеты, сотканные из паутины. Такие путешествия помогают осваивать новые территории.

Пауки создают необычайный по прочности и эластичности материал. По словам немецкого биолога Матиаса Фронде: «И сам материал паутинного шелка, и сплетённая из него путём очень сложных действий паутина заслуживают пристального внимания; её конструкция – до сих пор идеал, не достижимый для человеческого мастерства».

Из паутины изготавливали тончайшие чулки и перчатки. Они обладали золотистым блеском и были изящнее и надежнее, чем шёлковые, получаемые от гусениц бабочек-шелкопрядов. Нити паутины крепче и эластичнее стальной проволоки такой же толщины.

На поверхности брюшка паука есть подвижные крошечные трубочки, связанные с особыми железами. Каждая из них выделяет вещество сложного химического состава, которое на воздухе превращается в тончайшие нити. Они переплетаются, что значительно увеличивает их прочность.

Свою сеть паук плетёт с изумительным искусством. Чтобы насекомое, попав в сети, не могло из них выбраться, на паутину нанизывают капельки или обволакивают две осевые нити тончайшими ворсинками, выполняющими роль капканов.

Филигранное мастерство пауков издавна восхищало людей. В мифе Древней Греции рассказано о ткачихе Арахне, посмевшей состязаться с дочерью громовержца Зевса, покровительницей ремесел богиней Афиной. Каждая из них создала необычайное полотно. Афина изобразила сцены из жизни богов и жестоких наказаний людей, посмевших бросить им вызов. Арахна выткала картины, на которых даже Зевс и прочие бессмертные выглядели обманщиками, беспутными и пьяными.

В гневе богиня разорвала полотно соперницы и ударила её ткацким челноком. Оскорблённая Арахна хотела совершить самоубийство. Афина окропила её волшебным зельем. И тогда, по словам римского поэта Овидия:

Волосы слезли её, исчезли ноздри и уши,

Стала мала голова, и сделалось крохотным тело:

Ног уже нет, – по бокам топорщатся тонкие ножки;

Всё остальное – живот. Из него тем не менее тянет

Нитку Арахна – паук продолжает плести паутину.

Два с половиной тысячелетия назад в городе Милете изготовляли крашеные шерстяные ткани, ставя на них печати с изображением паука (по-гречески он называется «арахна»).

В сказках некоторых африканских народов паук Ананси отличается мудростью. Он победил в споре животных, чей род самый древний. Ананси сказал: «Когда я родился, еще ничего на свете не было. Мне даже пришлось похоронить своего умершего отца в собственной голове».

Шедевры искусства и технологий, созданные существом с крохотным мозгом

Своему замечательному искусству паук не обучается, а владеет им от рождения. Оно передается от предков так, словно предки находятся в голове потомка (ведь он никогда не видел своих родителей). Наследственный талант! Жаль, что у людей гениальность не передается по наследству.

Интересно наблюдать за охотой паука. Он находится в центре или с краю своей ловчей сети, прячась от врагов в укромном месте и цепко держа одну или несколько нитей.

Не могли способности пауков появиться в борьбе за существование при естественном отборе и без передачи полезных качеств по наследству. Случайными изменениями их замечательное искусство не объяснишь.

У паука восемь глаз, но полагается он больше на осязание. Его восемь лапок (у насекомых их шесть) чутко улавливают малейшую вибрацию сети. И не всякую, а только определённой частоты, указывающей на то, что попалась и, трепеща крылышками, стремится вырваться на свободу добыча.

Паук быстро и точно определяет её положение, подбегает к ней, умерщвляет и ловко заматывает в кокон, консервирует. Он не имеет челюстей и не способен пережевывать пищу. Поэтому впрыскивает особое вещество, размягчающее внутренности жертвы, а затем поглощает полученный питательный сок.

Остатки добычи он освобождает из сети, сбрасывает вниз, после чего заделывает брешь. Я не раз пробовал обмануть паука, кидая на паутину мелкий сор. Он, подергивая нити, сразу определял, что это несъедобные предметы, и не просто освобождал из липкой сети, но поднимал на вытянутых лапках с таким расчётом, чтобы они падали, не задев паутины.

…В повести Аркадия Гайдара «Тимур и его команда» ребята, организованные для добрых дел, передают друг другу сигналы с помощью системы шпагатов, натянутых между домами. А пауки миллионы лет используют подобный способ передачи и приёма информации.

Паутина служит отличным средством сигнализации. Живущие группами пауки растягивают нити в разных направлениях. У них общая большая сеть. Когда туда попадает крупная добыча, восьминогие охотники дружно набрасываются на неё.

Некоторые пауки используют сигнальные нити для поисков подходящих невест и женихов. Самцы крестовиков, обнаружив паутину самки своего вида, подают по одной из нитей сообщение. Его сигнал отличается от колебаний, вызванных трепетом добычи, падением сора или порывами ветра. Жених передает сведения о себе. Хозяйка сети по этим данным делает выбор. Если она настроена благосклонно, то ритмически постукивает по нити передними ногами, словно приглашая в гости. Нередко она получает от избранника свадебное угощение: съедобную мошку.

Этот подарок не призван укрепить семью (её у пауков не бывает). Дело в том, что обычно паучиха значительно крупнее самца. Она видит плохо и сослепу может принять жениха за добычу и съесть его в завершение брачного ритуала. Приходится пауку идти на ухищрения, чтобы не умереть в её крепких объятиях.

Пауки бывают меньше 1 мм и в сотни раз крупнее (до 17 см). Примерно такова мышь по сравнению с китом. Умеют пауки не только выделывать сверхпрочные нити и плести сети. Крупные птицееды роют вертикальные норы в земле типа колодцев. Стенки их жилищ задрапированы шёлковыми «обоями». Сделано это не для благоустройства. Некоторые нити выходят на поверхность, где норка расширяется в виде воронки. Отсюда ловчие нити расходятся во все стороны; концы их прикрепляются к камушкам, веткам, травинкам.

Питаются птицееды насекомыми, мелкими ящерицами, лягушками, птенцами. Животное, попав на такой участок, невольно задевает нити. Уловив сигнал, охотник стремглав бросается из укрытия. Он чувствует, в каком месте и какая добыча попалась. А она не может быстро покинуть опасный участок: лапки вязнут в клейких нашлепках или в спутанных волокнах, петлях.

В тропиках паук мастофора предпочитает ночью висеть на страховочной нити, держа в передней лапке другую. На её конце находится липкая капелька. Она поблескивает в лунном свете, привлекая насекомых. Паук раскачивает своё охотничье приспособление, подобно лассо, и ловко набрасывает его на пролетающую добычу.

Иные пауки-охотники висят вниз головой, держа передними лапами нить от ловчей сети, а задними – страховку, прикрепленную к ветке. В этом положении он натягивает ловчую нить. Когда добыча попадает в ловушку, паук отпускает страховку, и она быстро разматывается. Натянутая сеть превращается в подобие гамака, где запутывается жертва.

Есть и другие, не менее удивительные достижения «гениальных» пауков. Птицеед оборудует свое подземное жилище дверью. Она напоминает люк подводной лодки или батискафа: круглый кусок почвы, укрепленный шелковистыми нитями и точно подходящий к отверстию. Чтобы крышка легко поднималась и ложилась на прежнее место, верхняя её часть больше нижней, как усечённый конус. Часть отверстия, куда она входит, тоже скошена: расширяется кверху.

Такая крышка плотно прилегает к стенкам люка и не проваливается вниз. У неё есть шарнир: маленький комок упругого шёлка, похожего на резину. Он позволяет открывать и закрывать крышку. А с противоположной стороны проделаны отверстия, цепляясь за которые паук изнутри может удерживать её, если какой-нибудь недруг попытается проникнуть в убежище.

Роющие пауки-ктенизиды укрепляют вход в своё жилище, вплетая в крышку мелкие камешки и скрепляя их клейкой слюной. Получается что-то вроде бетона. Предосторожность не лишняя, хотя люк и без того почти незаметен снаружи, сливается с окружающей почвой. Пауку приходится опасаться беспощадных, свирепых и вооруженных жалами врагов: роющих и дорожных ос, насекомых-наездников.

Днем он отсиживается в укромном уголке, придерживая крышку. Ночью приоткрывает её и выставляет передние лапы. Почувствовав приближение добычи, выпрыгивает из укрытия, набрасывается на неё и утаскивает в нору, которая нередко имеет несколько «комнат» и даже дополнительный выход.

Как объяснить появление сложного поведения и замечательных инженерных решений у крохотных существ с небольшим количеством нервных клеток, не имеющих развитого головного мозга? Не знаю.

Одиночные муравей или пчела не отличаются сообразительностью. Нередко они ведут себя как тупые роботы. Когда на небольшом участке муравьиной дорожки стирали метки-маячки, движение там останавливалось. Насекомые скапливались в этом месте, как будто путь им преграждало какое-то препятствие. Не могли догадаться продолжить движение в прежнем направлении без указателя.

В муравейнике или пчелином улье насекомые действуют согласованно и разумно. Они проветривают жилище, ухаживают за куколками, из которых появится новое поколение, обслуживают «царицу» (огромную плодоносящую самку), ведут сельское хозяйство…

Как они организуют сложные совместные действия, не имея никаких руководителей и не умея использовать слова, речь и даже жесты? Впрочем, не совсем так. У советского ученого и писателя Иосифа Халифмана одна книга называется «Пароль скрещенных антенн». Биологические антенны находятся на голове муравьев и служат для передачи сигналов.

О таком оригинальном способе общения люди догадались давно. Более 600 лет назад великий итальянский поэт Данте Алигьери написал знаменитую поэму, которую позже назвал «Божественной комедией». Видя, как в Чистилище тени на мгновение при встрече целуются, поэт предлагает сравнение из мира живых:

Так муравьи, столкнувшись где-нибудь,

Потрутся рыльцами, чтобы дознаться,

Быть может, про добычу и про путь.

Учёные выяснили: муравьи пользуются языком запахов. Разведчик, обнаружив добычу, которую не может притащить, возвращается в муравейник, оставляя по пути пахучие капельки-метки. Они, как маяки, отмечают направление к цели. Если пищи много, к ней по намеченной дорожке проследует много муравьев, которым разведчик принес сведения о добыче. Если же пищи мало, отправятся за ней немногие.

Судя по всему, чем запах капелек-меток сильнее, тем больше пищи. Возможно, дополнительную информацию передаёт разведчик с помощью своих антенн.

В случае опасности у муравьёв вырабатывается «запах тревоги». При большой опасности он сильный и приводит в возбуждение весь муравейник. Сигнал начинают распространять многие его обитатели.

Французский биолог Реми Шовен назвал сообщество сверхорганизмом, который обладает коллективным разумом. (Аристотель считал общество живым существом, естественным созданием природы.) Каждый индивидуум действует на пользу всем, даже не задумываясь об этом.

Впрочем, любой многоклеточный организм – сообщество. У нас есть сердце, глаза, почки, печень, желудок, мозг… У каждого органа своя структура и функция, свои особенные клетки. Координирует их работу нервная система. И не только она. Существуют обмен веществ и перенос энергии от клетки к клетке.

Сообщества животных состоят из организмов, действующих сообща. У них распределены функции почти как в государственной системе. Поэтому для сообщества животных, так же как для групп первобытных охотников и собирателей, подходит биосоциум (от латинского «социалис» – «общественный», греческого «биос» – «жизнь»).

В такой структуре каждая особь способна двигаться, ориентироваться в пространстве и времени, имея свободу в пределах своих биологических возможностей. Но как они ухитряются согласовывать свои действия?

Предположим, биосоциум обладает разумом. Как он действует и где находится? Как объяснить сложные целесообразные действия отдельных пауков, которых никто этому не обучал? Эти интеллектуальные качества закрепляются в генетической системе и передаются по наследству. В таком случае следует предполагать существование разума не особи, а вида, рода…

Не станем углубляться в этот вопрос, требующий серьёзного экскурса в биологию, генетику, психологию. Обоснованного ответа всё равно не отыщешь: одни лишь гипотезы, а чаще умолчания.

Можно назвать разум сообщества биоинтеллектом. Он не подобен мозгу, нервной системе. Когда насекомые общаются или сосредоточены в одном месте, их могут объединять в единое целое запахи, звуки, визуальные образы, электромагнитные поля.

Насекомые появляются на свет с врожденными способностями, а «воспитываются» в муравейнике или улье по определённой программе, которая тоже передается по наследству. Значит, и в этих случаях проявляется разум, который контролирует и регулирует жизнь сообщества…

Не знаю, насколько вразумительно я излагаю свои мысли. Они у меня слишком неопределённые. Хотелось объяснить, каким может быть разум биосоциума и как он действует, да только я сам не способен это понять.

Американский энтомолог Питер Фарб пишет: «Стадная фаза саранчи отличается от одиночной и цветом, и строением, и поведением». Объясняет это просто: «Одним из ключей к разгадке этой тайны стало открытие, что одиночную саранчу можно превратить в стадную, просто выращивая её в условиях скученности. Секрет опять-таки кроется в действии гормонов».

Мягко говоря, странные объяснения. Невелико открытие понять, что одиночная саранча превращается в стадную при скученности. Ведь именно так происходит в природе. Подлинная загадка в том, как могло возникнуть такое превращение? Воздействие гормонов не открывает этот секрет, ибо и без того ясно, что тут проявилось их действие. Вопрос в том, каким образом возник орган, вырабатывающий гормоны.

По мнению Фарба, когда после обильного пищей сезона наступает неблагоприятный, саранча скучивается в местах, где есть пища. Тогда она и превращается в стадную. Фарб предлагает гипотезу: «Стадные нимфы едят больше, чем они могут переработать, и излишние отходы превращаются в тёмный пигмент тела».

Но почему они вдруг больше едят, если сезон неблагоприятный? Казалось бы, должно быть наоборот.

Одиночная оса тоже не знала свою родительницу и ничему не могла у кого-либо научиться. Она появляется на свет из яйца в виде личинки, питается плотью парализованной гусеницы, которую оставила её неведомая, но заботливая родительница. Никто ничему не учил это молодое создание, но оно уже и без того знало, как летать, питаться, спариваться. Не учась, она соорудила в укромном месте гнездо, выбрала определённый вид гусеницы (или паука), вонзила в нужное место жало, чтобы парализовать, а не убить. Перетащила жертву в гнездо, отложила в неё яйцо, замаскировала вход в гнездо и улетела.

Из яйца появилась на свет личинка… И повторяется жизненный цикл заново. Каким образом передаются жизненные навыки у одиночных ос? Питер Фарб отвечает: «Ключ объяснения надо искать в сложном строении нервной системы… Последовательность действий, выполняемых одиночной осой, – в значительной степени результат сложного взаимодействия раздражителей и врождённых рефлексов. Оса – пленница жёсткой программы поведения».

Увы, это лишь иллюзия объяснения. Нет у осы особо сложной нервной системы и жёсткой программы поведения, как у робота. В том-то и загадка, что при сравнительно малом количестве нервных клеток она без обучения великолепно ориентируется в обстановке, а свою врождённую программу поведения реализует по-разному, в зависимости от конкретных условий.

В этой программе чёткая последовательность некоторых действий (строительство гнезда, например) сочетается с необходимостью проявлять личную инициативу, самостоятельно ориентироваться в окружающем мире. Естественным отбором и борьбой за существование невозможно, как мне кажется, объяснить такое врождённое поведение.

Марсоход – автономная исследовательская станция – тоже работает по программе. Для её создания и реализации потребовались усилия многих поколений учёных разных специальностей, развитие производств, тончайшие технологии, труд многих научно-исследовательских институтов, колоссальные затраты энергии, средств, интеллектуального и физического труда.

Однако маленькая одиночная оса в своём поведении показывает более высокий творческий потенциал, чем марсоход. А сколько таких малых и больших живых существ обитает в Биосфере! Каков же её творческий потенциал! Людям следовало бы её боготворить, сотрудничать с ней, учиться у неё, признавать её приоритет.

Земная природа – поистине Богоматерия! Из этого следует исходить людям, организуя своё глобальное хозяйство.

…Цивилизация – социум искусственный, созданный на основе государства. Каждый из нас вроде бы существует сам по себе. Но мы все – знакомые и незнакомые, ближние и дальние, прошлые поколения и будущие – связаны воедино. Нас объединяет Биосфера, без которой невозможно жить. Нас объединяют общество, культура, накопленные знания, без которых нельзя жить по-человечески.

Люди изобрели письменность и другие уникальные средства общения, хранения и передачи информации. Таков коллективный разум человеческого сообщества. Теперь он усилен вроде бы компьютерами, Интернетом.

И всё-таки разум биосоциума значительно эффективнее человеческого. У животных каждый инстинктивно действует на благо сообщества. Он без раздумий выполняет повеления незримого коллективного разума.

У нас каждый человек – особенная личность. Прекрасно! Жаль только, что слишком часто такие индивидуумы действуют на собственное благо и во вред обществу и глобальному организму Биосферы.