Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых - Сейриан Самнер

неосознанно подавал ему стоящий напротив человек, – сигналы настолько слабые, что сам человек даже не подозревал, что они от него исходят. Но Ганс вовсе не был математическим гением, каким его представлял фон Остен: его математические способности были просто отличным примером эффекта экспериментатора[108]. Собаки в равной степени подвержены действию эффекта экспериментатора. Это одна из причин, почему оса-ищейка лучше собаки-ищейки.

Третья причина, по которой паразитоидные осы хорошо подходят для поиска веществ по запаху, заключается в том, что их легко обучать. Когда животных, будь то собака-ищейка или «оса-ищейка», приучают реагировать на раздражитель, у них вырабатывается павловский (или классический) условный рефлекс. Этот вид обучения был открыт русским физиологом Иваном Павловым в 1890-е годы, когда он понял, что может приучить собаку выделять слюну в ответ на звук колокольчика. У собаки нет эволюционной причины для слюноотделения при звоне колокольчика (если только ее волчьи предки не охотились на цирковых медведей). Собака научилась ассоциировать звон с появлением пищи, потому что Павлов начал звонить в маленький колокольчик непосредственно перед тем, как покормить животное. Он соединил врожденную реакцию собаки на пищу (выделение слюны из слюнных желез, которые помогают переваривать пищу) с выученной реакцией на неодушевленный предмет, который был абсолютно бесполезен для собаки (колокольчик).

Все молодые родители учатся использовать эффект Павлова для того, чтобы уложить новорожденного ребенка спать: они соединяют стимул (например, колыбельную или укачивание) с физиологической реакцией (сон). Любой родитель также узнает (методом проб и ошибок), что если он допустит оплошность и случайно запоет колыбельную-стимул во время игры, то чары разрушатся: ребенок не будет под нее засыпать! Это «угасание» обучения: ассоциация между этой колыбельной и сном нарушается. Возможно, вы сами ассоциируете сон с чашкой хорошего травяного чая перед тем, как лечь в кровать, или даже со спреем для подушки с ароматом лаванды.

Ос-наездников, как и собаку-ищейку, можно обучить ассоциировать запахи с вознаграждением. Эволюция дала наездникам все необходимое для ассоциативного обучения, чтобы они могли обновлять и уточнять сигналы, с помощью которых обнаруживают добычу и даже оценивают ее качество. Ученые установили, что эти насекомые способны различать изменения в химических сигналах, испускаемых растениями, которые были поражены гусеницами и подземными мухами, питающимися корнями. Почему это важно? Если растению объедают корни, это может повлиять на качество растения и, возможно, на качество гусениц, которые на нем кормятся. Некоторые виды наездников научились определять, поражены у растения корни или нет, и поэтому данное растение их привлекает. Других, близкородственных перепончатокрылых этот же знак отпугивает[109]. Пока неясно, почему так происходит: эти надземно-подземные взаимодействия изучены не очень хорошо. Но суть здесь в том, что у наездников не просто невероятно хорошо развита хемосенсорная система – они еще и умеют приспосабливать свою реакцию на такие сигналы к обстоятельствам. Такое ассоциативное обучение – более сложная форма эффекта Павлова, что делает их чрезвычайно хорошими насекомыми-ищейками.

«Оса-ищейка» пользуется этими способностями ос. Наездников можно обучить обнаруживать метилбензоат (летучий компонент кокаина) в концентрации до трех частей на миллиард. Они справляются с задачей, даже когда наркотики упакованы в чай – но не в кофе. Кого только не отвлечет запах хорошего кофе! «Оса-ищейка» – это невероятно низкотехнологичный биосенсор: группу обученных насекомых сажают в трубку с отверстием на одном конце. В отверстие закачивается воздух, и если в нем присутствует химическое вещество, на которое наездники были обучены реагировать, то все они сразу устремятся к отверстию. Можно немного усложнить конструкцию, добавив маленькую видеокамеру, подключенную к компьютеру: так удастся оценить плотность скопления насекомых вокруг отверстия и таким образом получить представление о количестве присутствующего химического вещества. Около 15 лет назад «осы-ищейки» вызвали настоящий ажиотаж; сейчас они используются для обнаружения наркотиков, трупов, взрывчатых веществ и даже «запаха хряка» – неприятного запаха и вкуса, присущих свинине, полученной от некастрированных свиней.

Сто лет назад маленькая роющая оса показала Жан-Анри Фабру, как найти спрятавшуюся гусеницу. С тех пор мы узнали многое о невероятных способностях ос-наездников как специалистов-поисковиков. Мы даже научились использовать их удивительные сверхчувства для таких разнообразных целей, как контроль популяций вредителей и борьба с терроризмом и контрабандой наркотиков. Я с сожалением должна заметить, что мы, возможно, вновь разочаровали Жан-Анри, поскольку нам еще многое предстоит узнать о том, как одиночные осы вроде Ammophila пользуются запахом и вибрациями для обнаружения своей добычи.

VI

Оса пелопей (Sceliphron) – это одна из самых крупных и элегантных одиночных ос[110]. Нельзя не заметить ее и не восхититься ее поразительной красотой – 5-сантиметровым телом, тонкой талией супермодели, брюшком в желто-черную полоску и гармонирующими по цвету длинными стройными ногами. Эта оса относится к семейству сфецид, как и аммофила, и представляет один из шести родов ос-сфецид, которые охотятся исключительно на пауков. «Заклинатели ос» обожали ее. Она удостоилась целой книги «Нравы пелопея» (The Ways of a Mud Dauber) американского энтомолога Джорджа Д. Шафера, который в 1949 году с нежностью писал, как сам выращивал этих ос[111] и обучал их слизывать мед со своего пальца. Шафер сделал специальные желатиновые капсулы, имитирующие их ячейки, слепленные из грязи, и изучал развитие пелопеев, проявляя особый интерес к их пищеварительному тракту и продуктам выделения. Говард Эванс в книге «Осиная ферма» (Wasp Farm) 1963 года издания писал, что неприглядные гнезда пелопеев, напоминающие покрытые ржавчиной глиняные трубки, пользовались в домах людей такой же нелюбовью, как и их элегантные черно-желтые взрослые обитатели. Команды супругов Фила и Нелли Рау (1918) и Пекхэм (1905) посвятили по одной главе своих книг осе Sceliphron и ее охоте на пауков.

Супруги Пекхэм были настолько глубоко очарованы сцелифронами, что жалели, что не могут «проникнуть в эту маленькую головку». «Если бы только мы могли один день побыть осами, а потом вернуться и рассказать об этом!» Они с большим волнением наблюдали за охотой, когда каждая из ос тревожит двух или трех пауков, пока не удовлетворится одним в качестве добычи. Она жалит его только один раз, возможно, чтобы лишить воли (как оса-ампулекс своего таракана), а затем играет с добычей, скатывая ее в шарик то так, то этак, прежде чем ужалить еще разок. Мать-оса набивает в одну выводковую ячейку до 20 пауков, а потом запечатывает ее и навсегда прощается со своим потомством, обеспеченным паучьей свежатиной. Она довольно непривередлива в выборе добычи и набивает выводковые ячейки пауками самых разных видов – по-видимому, количество ей важнее качества.

Она лепит свои выводковые камеры бок о бок друг к другу, словно гроздья маленьких сосисок, из грязи, размятой и сформованной с помощью собственной слюны, свойства