Помните знаменитую сказку Виталия Бианки, как муравьишка попадал домой после заката солнца? На стрекозе, на гусенице, на жуке-плавунце… Самое интересное, что он не заблудился и вовремя успел в свой муравейник.
В основе сказки лежит способность насекомых ориентироваться в пространстве. Но что является основополагающим принципом, помогающим муравьям вернуться домой, до сих пор остается загадкой.
Некоторые моменты доказаны экспериментально, а некоторые так и остались на уровне гипотез. Какие механизмы управляют насекомыми и не дают им сбиться с пути – этот вопрос и попытаемся выяснить.
Долгий путь домой
Ученые-мирмекологи сумели доказать, что муравьи практически всегда успешно возвращаются в муравейник. В дикой природе препятствующих факторов для этого почти не существует. Их можно создать только искусственно и непосредственно при помощи человека.
Итак, муравьи находят дорогу домой, используя заложенные в них способности:
- Ориентироваться по запаху.
- Солнцу и тени.
- Магнитному полю земли.
- Шагомеру.
- Окружающему пейзажу.
В основе всего лежит уникальная генетическая «память», включающая множество самых необходимых для выживания параметров.
Ученые не отрицают, что могут существовать и другие биомеханизмы, безошибочно возвращающие насекомых в муравейник, но на данный момент все остальные предположения могут существовать именно в виде гипотез.
Феромоны и муравьи
Как муравьи находят дорогу домой, для человека всегда представлялось загадкой. Запахи – основной момент в жизни муравьев, позволяющий им не только ориентироваться в пространстве, но и отличить своего от чужака.
Химический способ ориентации характерен для всех видов муравьев. Чувствительность к запахам и химической коммуникации особенно свойственна «рабочим» насекомым, у которых отсутствует зрение и слух. Примечателен тот факт, что муравьи не издают звуков и, соответственно, не могут предупреждать с их помощью об опасности или наличии рядом с ними лакомого куска.
Каждому виду муравьев присущи определенные феромоны, которые используются в зависимости от конкретной ситуации. По большому счету речь идет о химическом составе и концентрации активных веществ.
Для обозначения маршрута муравьи используют характерные метки, по которым они без ошибки смогут найти правильную дорогу домой. При этом насекомые не перепутают направление и не уйдут в противоположную сторону. Микроскопические метки, оставляемые каждым муравьем, соединяются в потоки запахов и выглядят для них, как для человека – федеральная трасса с плотным потоком. Для сравнения – единожды проползший муравей оставляет после себя едва заметную «тропинку».
Топохимический характер обоняния у муравьев позволяет обнаружить не только метку, но также ее размер и направление. Обнаружив запах, насекомое способно определить, какую информацию он содержит: это – или пища, или враг, или дорога домой.
Не стоит приписывать муравьям какую-то исключительную способность осознанно оставлять и использовать запахи. Все механизмы заложены на генетическом уровне, и не стоит искать здесь что-либо сверхъестественное.
Активно используют схожие запахи насекомые-паразиты или муравьи-рабовладельцы. Выделяя схожие по составу феромоны, они аккуратно, и в то же время интенсивно, вживаются в среду и начинают использовать яйца и личинки в качестве пищи. Иными словами, создают себе комфортные условия обитания.
Камни, кустики, ложбинки
Оказывается, муравьи могут ориентироваться на местности – они с легкостью запоминают лежащие на их пути препятствия в виде камней, веток и других преград. Но, учитывая размеры самих насекомых, эти особенности предполагают некоторые нюансы: вряд ли муравьи визуально смогут правильно оценить параметры зданий или больших пространств.
Факт наставничества весьма примечателен среди муравьев. «Учителя» не бросают своих «учеников» на середине пути – таков закон природы. При обучении поиска пищи или возврата домой муравьи-наставники терпеливо дожидаются своего подопечного и вместе с ним совершают весь путь от начала до конца.
Тропа муравьев имеет весьма четкие очертания, и при попадании на нее посторонних предметов типа большой ветки или камня, временное замешательство быстро сменяется четко организованным движением.
Влияние Солнца или сам себе муравей
Существует определенная гипотеза, что муравьи могут ориентироваться по Солнцу. При этом учитываются такие факты, что в глазах насекомых имеются клетки, способные воспринимать солнечный свет. Мозг получает нужную информацию и подает сигналы нужного действия.
Опять вспоминаем сказку Бианки про муравья: он ведь не просто так забеспокоился о своем возврате домой в нужное время – до захода Солнца.
Считается, что насекомые в состоянии делать поправку на смещение светила во времени. Способность муравьев ориентироваться по Солнцу – практически доказанный факт. Иначе как объяснить затихающую активность перед самым закатом и прекращение всякого движения в темноте.
Раз, два, три, четыре
Оказывается, муравьи подсчитывают шаги. Конечно, не в прямом смысле, но определенный алгоритм действия у них присутствует.
Учеными был проведен не вполне гуманный эксперимент, доказывающий, что у насекомых имеется встроенный шагомер. В длинный аквариум были помещены пустынные муравьи, при этом источник пищи располагался в 10 метрах от муравейника. После того, как проложенная тропа была задействована в течение некоторого времени, у части муравьев укоротили лапки (читайте – оторвали фалангу), другим – удлинили.
Насекомые с укороченными конечностями начинали искать пищу раньше источника, а муравьи с удлиненными лапами проходили мимо еды. Счетчик шагов в мозгу работает исправно и без перебоев: инстинктивно отсчитывается необходимое количество движений.
Эпилог
Муравьев можно отнести к высоко организованным насекомым. Четкая иерархия в деятельности такого большого органа как муравейник говорит о предусмотренном разделении обязанностей насекомых.
Но на данный момент речь идет о способности муравьев возвращаться домой. Ради интереса можно кинуть на тропу или большую тряпку, но насекомые очень быстро найдут обходной путь.
Сбить с толку муравьев возможно, разлив пахучую жидкость на тропу. Явная дезориентация вскоре сменится строго ориентрированным движением в нужную сторону, если только не была залита огромная площадь (в муравьиных масштабах).
