Чувства животных и человека - Лорус Милн

Должно быть, такая же идея пришла в голову итальянскому энтомологу Ф. Санчи в десятых годах нашего столетия, когда он попытался объяснить способность североафриканских муравьев возвращаться к своему муравейнику. Он посадил муравья за высокий забор; таким образом, насекомое не могло видеть какие бы то ни было земные ориентиры. Светонепроницаемый диск отбрасывал на муравья тень, скрывая от него местоположение солнца. И все-таки насекомое, поспешно возвращаясь домой, поворачивало в нужную сторону. Санчи сделал вывод, что муравей мог видеть звезды и ориентироваться по ним даже днем, когда глазам человека небо представляется равномерно голубым.

Гораздо более удивительным было объяснение, предложенное в 1949 году великолепным экспериментатором, мюнхенским профессором Карлом фон Фришем. Он пытался выяснить, как домашние пчелы передают друг другу информацию внутри улья. Каким образом рабочая пчела, обнаружив сладкую воду и возвратившись в улей, могла точно сообщить другим пчелам, как далеко надо лететь и в каком направлении? Через красное окошечко, сделанное в боковой стенке улья, фон Фриш наблюдал за особым образом помеченными пчелами, которые возвращались домой. Они исполняли на вертикальных сотах своеобразный короткий танец, а другие рабочие пчелы, окружив их плотным кольцом, наблюдали за ними. Пчела, прилетевшая от кормушки, расположенной в девяти метрах от улья, во время танца неизменно совершала определенные круговые движения; в одном и том же месте круга она поворачивала в обратную сторону. Пчела, которая прилетела от кормушки, отстоящей от улья на 1000 метров, исполняла свой танец, выписывая «восьмерку» — одна петля налево, другая направо — и виляя кончиком брюшка, когда двигалась по прямой между этими двумя петлями. По различным рисункам танца фон Фриш понял, как рабочая пчела передает сигналы «близко» и «далеко». Танец «восьмерка» означал сигнал «далеко», и он исполнялся быстрее, когда пища находилась в ста метрах от улья, и медленнее, если сладкую воду относили за три километра. Если пища была в ста метрах, пчелы каждую четверть минуты вытанцовывали пять законченных фигур, а если в трех километрах — всего лишь одну-единственную «восьмерку».

Фон Фриш заметил также, что когда сладкая вода расположена далеко от улья, то направление прямой линии, по которой пчела, виляя своим «хвостом», пробегает между двумя кругами, изменяется в зависимости от времени дня и ориентации улья по отношению к пище. Если пчелы рано утром виляли «хвостом», поднимаясь по сотам, значит пища находилась в восточном направлении, в полдень — в южном, а ближе к заходу Солнца — в западном. Побывав в полдень у источника сладкой воды, удаленного на 200 метров, пчела по возвращении виляет «хвостом» на сотах, опускаясь вниз, если кормушка в восточной стороне, и направо, если кормушка в западной. Во всех случаях угол между прямой линией, проходящей через середину «восьмерки», и вертикалью на поверхности сотов соответствовал тому углу, по которому рабочая пчела должна лететь из улья, используя Солнце в качестве небесного ориентира. Точка, где пчела во время «кругового танца» поворачивала в обратную сторону, означала угол на улье между пищей и Солнцем[26]. Именно в этом заключается способ передачи направляющей информации пчел. Фон Фриш описал его как «язык» пчел.

Фон Фриш, так же как и Санчи со своими североафриканскими муравьями, был озадачен, обнаружив, что мюнхенские пчелы могут давать и получать указания о направлении, даже когда Солнце закрыто тяжелыми тучами, но остается открытым значительный кусок голубого неба. У фон Фриша было одно преимущество перед Санчи: за годы, прошедшие после экспериментов Санчи, были изобретены поляроидные солнечные очки, и фон Фриш прекрасно видел, что голубое небо, которое кажется равномерно окрашенным, значительно различается по углу поляризации. Об этом свидетельствует рассеянный свет, попадающий в глаз наблюдателя. Хотя глаз человека, не вооруженный поляроидным биноклем или призмой Николя, этого не замечает, сложные глаза насекомых, по-видимому, улавливают поляризованный свет. Проведя исключительно простые опыты с использованием поляроидного покрытия, фон Фриш доказал, что пчелы на самом деле получали сигналы от поляризованного света неба, руководствуясь ими как компасом. Наряду с внутренними часами, которые как бы отмечают движение Солнца в течение дня, насекомые используют свой «небесный компас» для навигации и для того, чтобы в темном улье сообщить о том, куда лететь за взятком.

Недавно были проведены опыты с пчелами, доставленными на скором самолете из Парижа в Нью-Йорк; обнаружилось, что пчелам достаточно очень небольшого опыта, полученного при новом расположении Солнца, чтобы они переставили свои «внутренние часы» и начали разыскивать пищу по времени Нового Света. И нью-йоркские пчелы в Париже быстро произвели подобную перестройку. Но когда пчел перевезли из северного полушария в южное, они, по-видимому, уже не могли ориентироваться. Ведь солнечный компас в южном полушарии оказывается перевернутым, и Солнце в полдень находится на севере! Пчеловоды считают, что способность этих насекомых компенсировать заметное перемещение Солнца с востока на запад передается по наследству, причем одна мутация закрепилась в процессе эволюции у животных северного полушария, а противоположная ей — у обитающих к югу от экватора.

Если сложный глаз особенно хорошо приспособлен для определения плоскостей поляризации света на дневном небе, тогда, видимо, небесный компас играет очень значительную роль в жизни огромного большинства животных. Более трех четвертей обитателей животного царства имеют сложные глаза. К ним относятся наземные и пресноводные насекомые, мечехвосты, которые медленно двигаются в поисках пищи по морским песчаным отмелям и заползают дальше на сушу, а также ракообразные с множеством удивительных привычек. Больше никто не сомневается, что мигрирующие в юго-западном направлении к Мексиканскому заливу бабочки-данаиды и отдельные популяции[27] бабочек, отправляющихся на зимовку из Британской Колумбии прямо на юг, в Калифорнию, с успехом пользуются именно этим методом навигации. Мутация, передававшая насекомому по наследству неправильное чувство направления, скорее всего привела к гибели животных с таким чувством, поэтому теперь в каждой популяции преобладают особи с нормальным «компасным» чувством. Мутанты бабочек-данаид из северо-восточной области Америки, которые во время миграции летят на юг, а не на юго-запад вдоль покатого побережья Атлантического океана, возможно, являются предками тех немигрирующих данаид, которые встречаются сейчас в Вест-Индии. Мутанты из северо-западной области Америки, направлявшиеся на юго-запад, а не прямо на юг, могли достигнуть Новой Зеландии и обосновать «там, внизу», новую колонию, как это случилось в конце девятнадцатого века.