Людям часто представляется, что муравьиное сообщество устроено идеально. Это преподноситься, порой, как торжество биологического прогресса. Так недолго и поверить в мудрость призрачного ЕО.
Сравнение человеческого социума с муравьиным, коим часто грешат эволюционисты и материалисты, некорректно. Люди индивидуальны. Они личности, наделенные способностью к самостоятельному мышлению. Их социальная жизнь - это свободный выбор. Муравьи – особи, запрограммированные на групповые действия. Отдельно взятый муравей полностью подконтролен муравьиному сверхорганизму. Ни о каком самостоятельном мышлении, в данном случае, говорить не приходится.
Хотим мы того или нет, но муравьи научились жить сообща. У муравьиного общежития есть свои плюсы и минусы. Обычно появление общественных насекомых рассматривают как иллюстрацию эволюции. Однако термин эволюция подразумевает усложнение не столько общественной жизни, сколько появление новых продвинутых качеств, повышающих выживаемость организмов, а самое главное - усложнение самих организмов. Вот тут, как нам представляется, скрыто важное противоречие, никаким образом не отраженное в эволюционной доктрине.
Когда говорят о человеке, эволюционирующим из ископаемой обезьяны, то в первую очередь упоминают большой мозг, развитие руки, умение ходить прямо, потерю волосяного покрова и т. д.
Когда говорят об «эволюционирующих» муравьях, то на первое место, совершенно неожиданно, выдвигаются преимущества коллективной жизни. Совершенствование муравьиного организма выглядит не как усложнение, а как упрощение.
Если рассматривать отдельно взятого муравья, как индивидуальный биологический организм, то можно говорить, скорее, не о усложнение его организации, а о упрощении. У предка муравья, ведущего индивидуальный образ жизни в более ранние периоды геологической истории (палеозое, мезозое), по всей видимости, был более сложно устроенный мозг, чем у современного. У него были более сложно устроенные фасеточные глаза, насчитывающие гораздо больше омматидиев.
Преимущества фасеточного глаза перед человеческим вполне очевидны. Сложный глаз раз в 6 раз лучше улавливает колебания света (300 Гц против 50 Гц у человека). Это позволяет насекомому гораздо быстрее реагировать на изменение реальной обстановки. Поэтому просмотр кинофильма для насекомого может показаться скучнейшим занятием: персонажи будут очень медленно передвигаться. Фильм заметно потеряет всю, присущую ему, динамику и остроту. Очевидно, инсектоиды снимают свои фильмы. И в этих фильмах фигурируют разумные членисторуконогие, а не люди.
Тем удивительней кажется отказ от большого количества омматидиев у современных насекомых по отношению к их далеким палеозойским предкам и кузенам, которые имели, порой, по 24 тысяч фасеточных линз в каждом глазу (аномалокарис; лат. Anomalocaris).
У ископаемых факопидных трилобитов вообще был «суперглаз» (количество омматидиев было сравнительно невелико: около 200, но каждая зрительная единица содержала еще шесть зрительных субъединиц. Таким образом, в «суперглазе» суммарное количество фасеток составляло 1200 фасеток. Такая конструкция глаза давала четкое и детализированное изображение; наличие которого было весьма удивительный явлением для животных, живших около 500 млн лет назад. У некоторых видов трилобитов, имевших голохроические глаза, число фасеток могло достигать 15 000 и больше.
Причем, не будем забывать, что глаз (даже фасеточный) это вырост мозга. Наличие сложной зрительной системы и зрительных анализаторов подразумевает и наличие сложноустроенного мозга. Как объяснить такой парадокс? Ведь, согласно широко распространенной модели эволюции, в начале восхождения к высотам биологического прогресса, были весьма примитивные существа, которые, впоследствии, все более усложняли свою телесную организацию. В реальности мы видим обратный процесс – все происходило с точностью до наоборот!
Количество омматидиев у современных муравьев уменьшилось, по отношению к их далеким палеозойским предкам, которые вели индивидуальный образ жизни. У муравьев мелового периода количество омматидиев сократилось еще в большей степени. К примеру, Brownimecia clavata, сохранившегося в янтаре из Северной Америки, количество омматидиев около 100, это больше, чем у многих современных муравьев. Современные виды, ведущие исключительно подземный образ жизни (Eciton, Nomamyrmex, Cheliomyrmex), вообще утратили зрительную систему. Так, в Австралии на глубине 25 метров были обнаружены слепые муравьи Leptanilla voldemort, которые вообще никогда не поднимаются на поверхность, даже во время роения. Питаются многоножками. Длина одного муравья всего 1,5 мм.
У Ponerapunctatissima сохранился один единственный омматидий на глаз. И этого ему вполне достаточно. У некоторых видов муравьев, например, у Temnothorax albipennis количество омматидиев в правом и левом глазе различно. Это связано с стремлением поворачивать более острый глаз в сторону гнезда и заворачивать направо или налево. При этом, слабо видящий глаз обращен к стенке. Это указывает на первичное преобладание поведенческих моделей, которые вторично оказывают значительное влияние на морфологию.
Таким образом, на примере деградации зрительной системы муравьев, от древних видов к современным, мы видим, что индивидуальная морфология муравьев, насекомых, и членистоногих в целом, упрощается, а не усложняется. Как уже было отмечено, между зрением и мозгом есть существенная корреляция. Одновременно с деградацией зрительной системы сокращается рабочая память, ассоциативные зоны мозга - грибовидные тела, которые являются аналогами человеческих ассоциативных зон неокортекса, а также и общий объем мозга. Все это нам позволяет установить, что поведенческие стратегии изменяются первично, а телесные адаптации следуют вторично. Это противоречит ТЭ и СТЭ.
Иллюстрируя это положение, было бы интересно посмотреть, как муравьи из одиночных насекомых стали общественными, и как это связано с деградацией функций их организма.
Предполагают, что в мезозое предки муравьев вели одиночный образ жизни, по аналогии с одиночными осами, когда самка самостоятельно рожает, заботится о потомстве, кормит их. Но такая стратегия не создает устойчивого сценария для выживания вида в условиях нарастающей конкуренции. Самка может погибнуть. Общее количество потомков крайне невелико.
Переход к эусоциальности позволил распределить роли в гнезде. Самка сосредоточилась на детородной функции, а ее потомки – рабочие на функциях охраны и заботы о потомках. Такая стратегия позволила увеличить количество особей – потомков одной самки до рекордных величин - порой, до десятков миллионов. Что, в свою очередь, создало мощные предпосылки для выживания вида в условиях дикой природы. Разделение на касты позволило проявить крайнюю степень специализации, что было бы невозможно при одиночном образе жизни. Это также позволило организовать эффективную защиту плодоносящей самки и гнезда от вредоносных факторов внешнего воздействия.
Поведенческая и генетическая функциональность, а также, запрограммированность и наследуемость каст у муравьев, позволяет в совершенстве овладеть узкой специализацией, которая постоянно воспроизводиться и изменяется в новых поколениях, в зависимости от условий обитания.
Муравьев становится очень много, в т. ч. и специалистов. Это позволяет одновременно сохранять устойчивость и пластичность отдельно взятой популяции и вида в целом.
Как предполагают, эусоциальность у муравьев возникла один раз в истории. Общий предок муравьев, похожий на ос, вел одиночный образ жизни. При переходе к роющему подземному образу жизни, от муравьев потребовалось новая стратегия общественной жизни - увеличения потомков до оптимального «прожиточного минимума». Первые муравьи столкнулись с обилием хищников (многоножки, пауки, жуки), обитающих в почве. При многократном увеличении численности популяции, значительная часть потомков была отдана на съедение. Освобожденная от работы царица, превращенная в хорошо отлаженную производящую машину, давала муравьям неплохой шанс для выживания.
Одиночной самке предка муравья было сложно обеспечивать безопасность яиц и личинок во время постоянных отлучек, связанных с поиском пищи. Яйца и личинки муравьев являлись легкой добычей для хищников. Риск вернуться с пищей к разоренному гнезду возрастал многократно.
С другой стороны, необходимо было резко увеличить число потомков для успешного функционирования популяции.
Эти задачи самка предка муравья решила блестяще. Она стала использовать новую стратегию воспроизводства потомков.
Обломав себе крылья после брачного полета и оплодотворения и вырыв небольшое углубление для гнезда в почве или в лесной подстилке, самка забаррикадировалась в своем домике-крепости. Отложив яйца, она никуда не отлучалась в поисках пищи и кормила личинок своими собственными выделениями, которые образовались из-за расходования запасов, получаемых при редукции мышц крыльев. Вместе с пищей молодые особи получали метапрограмму по обслуживанию своей мамаши. У молодых рабочих редуцировались яичники под воздействием материнских феромонов.
Лишенные программы воспроизводства молодые особи (это были в основном стерильные девочки – нимфы), и под воздействием новой программы, передаваемой феромонами матери, нимфы принимались ревностно обслуживать новое поколение своих сестер. Они принимали «роды», заботились о яйцах, постоянно перенося их в наиболее комфортные камеры гнезда, где поддерживалась оптимальная для дальнейшего развития температура и влажность. Нимфы также строили новые подземные этажи муравейника. Кроме того, они путешествовали по окрестностям, собирая пищу и принося ее в гнездо. Так возникло муравьиное разделение труда.
Кроме того, рабочие муравьи могут оказывать на развитие яйца влияние, постоянно облизывая яйцевые оболочки, уничтожая микроорганизмы слюной с бактерицидными свойствами, и снабжая растущий внутри зародыш необходимыми для роста веществами и влагой. Матка сосредотачивается на конвейерном производстве недоношенного потомства, а ее дети, выделениями своих глоточных желез, обеспечивают развитие эмбриона.
Среди рабочих выделилась особая каста – солдаты. Они обладали внушительными челюстями (мандибулами) и большими головами. Их функция заключалась в защите муравейника от нападений неприятеля.
Царица у муравьев, как у пчел, оплодотворяется один раз в жизни. Запас спермы хранится в особом органе – сперматеке. Самка муравьев может жить значительно дольше, чем самка пчел. У некоторых видов муравьев до 20 лет и более; против 7 лет у некоторых видов пчел. Матка чёрного садового муравья (Lasius niger) в лаборатории прожила 28 лет.
Самка сама регулирует пол своих отпрысков – она обладает способностью выпускать сперму из сперматеки или нет, расслабляя особую мышцу. Из оплодотворенных яиц рождаются нимфы и будущие царицы, из неоплодотворенных – самцы.
Самцы нужны в гнезде, чтобы оплодотворять молодых самок. Один раз в год у потенциальных разнополых основателей нового гнезда вырастают крылья. Они совокупляются во время брачного лета. Обычно это происходит в теплый безветренный день. Причем, в воздух одновременно поднимаются молодые самки и самцы из разных гнезд. Это обеспечивает перекрестное оплодотворение. Коитус случается, как в воздухе, так и на земле. После оплодотворения самец погибает. Его жизненная функция на этом завершается.
Таким образом, социальная жизнь у муравьев это адаптация к новым условиям обитания и к новым рискам, которые связаны с гибелью особей. Чтобы эффективно восполнять гибель появился механизм эусоциальности, позволивший муравьям широко освоить новые экологические ниши.
Муравьи агрессивны. Большая часть их гибнет не от старости, а в стычках с соседями. Война для муравьев привычное дело.
Проблема утилизации «лишних» муравьев решается просто. У бурых лесных муравьёв (Formica fusca) это около 48%. У мирмик и муравьёв Писарского во время муравьиных войн гибнет около 60 %. У чёрных садовых муравьёв (Lasius niger) — около 55 %.
В Южной Америке, в Азии и Африке существуют армейские муравьи (Eciton, Aenictus, Dorylus), ведущие кочевой образ жизни. Все три рода кочевых муравьев не только обитают на разных континентах, но и развили у себя похожие адаптации, и стремление к перемене мест, совершенно независимо. Они не строят гнезд в привычном виде. Они постоянно в дороге, в пути. Движущуюся колону охраняют муравьи солдаты с мощными челюстями. Временами кочевники делают привал и формируют гнезда-бивуаки, сцепляясь лапками. Внутри живого шара, образованного из тел рабочих, царица активно рожает, производя сотни и тысячи яиц. Яйца и личинки, после начала движения, переносят рабочие. В колоне могут находится десятки, сотни тысяч, а то и миллионы особей муравьев.
Что касается кочевых муравьев, то они нападают на насекомых и мелких позвоночных, а также на других муравьев. Так, южноамериканские кочевники (Eciton burchellii или Eciton hamatum) рассматривают муравьев-листорезов (роды Atta и Acromyrmex), как потенциальный источник пищи. В ответ на это у листорезов появились крупные муравьи - воины. Они много едят, но ничего не делают, пока опасность отсутствует, но они незаменимы при нападениях кочевников.
За колонной кочевых муравьев следуют птицы. Они питаются убитыми и раненными муравьями, а также животными, испуганными муравьями.
Сама эусоциальность появлялась многократно у разных групп членистоногих: термитов, ос, пчел; и даже у ракообразных - креветок рода Synalpheus (щелкающие креветки). Колонии у последних формируются в водной среде внутри губок, где одна самка наделена способностью к репродукции, остальные особи ухаживают за потомством. Солдаты, как правило, это самцы, отпугивают от губок и креветок хищников своими щелкающими клешнями, формирующими кавитационный удар, способный отпугнуть и даже травмировать нападающего.
По всей видимости, вопреки чаяниям эволюционистов, в популяциях животных сначала происходят поведенческие, и даже, может быть, мировоззренческие сдвиги, а уже затем на их основе формируется новая генетика. Если у человека 46 хромосом, то у разных видов муравьев их число варьируется от 1 до 120.
Почему-то считают, что муравьи трудятся всю жизнь, не покладая рук и ног. Однако 70% муравьев прохлаждаются в гнезде – они тупо ждут, когда их куда-то позовут; например, тащить гусеницу в гнездо, или отражать агрессию других муравьев. Внутри гнезда всегда существует резерв муравьев, готовых выдвинуться по первому сигналу.
Весьма впечатляют стратегии муравьев по обеспечению комфортных условий существования. Про тлю, которую муравьи доят, наслышаны все. Но существует и иная стратегия: амазонские муравьи обеспечивают жизненный цикл древовидного растения дуройя (Duroia hirsuta). Взамен дуройя кормит муравьев сладкими выделениями, похожими на смолу, и дает им приют в полых стеблях, в которых муравьи вида Myrmelachista schumanni строят свои гнезда.
В ответ муравьи, чей размер составляет всего 2-3 мм, осуществляют селекцию дуройя. Они пропалывают территории, где она растет от любых других растений, включая траву. Как только появляется малюсенький росток чужого растения, муравьи прокалывают нежную зеленую кожицу и впрыскивают туда муравьиную кислоту. В результате растение умирает, а освободившуюся территорию осваивает дуройя. Такие места пользуются у индейцев Амазонии дурной славой. Их называют «садами дьявола». Кроме дуройи в этих местах ничего не растет.
Считается что лесные муравьи санитары леса. Они спасают "легкие планеты" от вредителей, например, эффективно борются с непарным шелкопрядом, который способен уничтожить целые гектары лиственных деревьев. Гусеницы вредителя очень прожорливы и способны оставлять после себя скелеты деревьев, полностью съедая листву. Рыжие лесные муравьи (Formica rufa) за один день мог принести в гнедо до 20 тысяч вредителей. Но при массовых вспышках шелкопряда они оказываются бессильны. Это может приводить к огромным потерям растительности, которая умирая, превращается в сухостой и является потенциальным источником лесных пожаров.
Рыжие лесные муравьи, оказавшись на границе сада, начинают вести себя иначе. Они разводят тлю, обмазывают ее скопления землей и трухой, чтобы защитить от дождя и ветра. Летом они доят тлю, постоянно переносят ее на молодые сочные побеги, а зимой забирают к себе в муравейник, чтобы защитить от холода, а весной опять сажают на кормовое растение.
В еще большей степени любовь к тле испытывает Чёрный садовый муравей (Lasius niger). Он пасет тлю не только на деревьях, но и на траве, что ускоряет ее распространение по саду.
Вот такой парадокс: муравьи - охранители, муравьи – воры.
В засушливых районах живут т.н. медовые муравьи. Они обитают в Северной Америке, Австралии и Южной Африке. Они запасают сладкую падь, нектар и воду. Но делают это весьма своеобразно. Среди рабочих есть специализация. Одни работают, а другие - реплеты (repletes) являются хранителем запасов. Их называют еще медовыми бочками. Они накапливают в своих зобиках сладкие выделения, которые передают им фуражиры. Их брюшко раздувается. И муравьи теряют способность передвигаться. Обычно они висят на лапках, уцепившись за потолок камеры. В голодные дни муравьи просят у медовых бочек, чтобы они «открыли кран» и напоили страждущих.
Как видим, муравьиные стратегии выживания весьма различны, как и генетика. Но все это многообразие появилось в ответ на желание особей, объединенных в вид, выжить любой ценой и на стремление увеличить число потомков всеми возможными средствами. Муравьиная специализация, позволившая столь успешно развивать групповые формы общежития, выглядит как утрата изначальной универсализации и сложности, присущей предкам муравьев.