Юрий Дмитриев - Соседи по планете Насекомые

Фабри провел опыт с той же бабочкой-сатурнией, точнее, с грушевой сатурнией, или большим ночным павлиньим глазом, который так поразил Фабра. Под Полтавой, где жил Фабри, эти бабочки не встречались, во всяком случае до Фабри их никто там не находил. Энтомолог-любитель вывел эту бабочку из куколки, поместил в садок и вынес на балкон. Он, конечно, не подозревал, что произойдет, — просто вынес новорожденную подышать свежим воздухом. И вдруг увидал рядом с садком точно такую же бабочку. Фабри поймал ее — редкая бабочка! А через несколько дней у него уже имелись десятки самцов грушевой сатурнии, прилетевших на запах самки. Откуда они взялись, откуда прилетели, какое проделали расстояние? Фабри решил это выяснить. И вот, пометив краской самцов, отдал бабочек юннатам, помогавшим ему. Ребята унесли бабочек на расстояние 6 километров от дома Фабри и выпустили. Первый меченый самец вернулся через 40 минут, последний — через полтора часа. Увеличили расстояние до 8 километров, результат оказался таким же — почти все самцы вернулись. И самое интересное, что летели они и тогда, когда ветер дул им навстречу, и когда ветра не было вообще, и когда ветер дул им «в спины».

Фабри, как и Фабр, не мог объяснить это явление. Объяснение пришло гораздо позже, когда ученые вплотную занялись обонянием насекомых. К тому времени уже было накоплено достаточно фактов — удивительных и неопровержимых; к тому времени были более точно исследованы «обонятельные возможности» насекомых. Например, было установлено, что бабочки-монашенки прилетают с расстояния 200–300 метров, один из видов сатурнии — с 2,4 километра, капустная совка — с 3 километров, непарный шелкопряд способен воспринимать запах самки на расстоянии 3,8 километра, а большой ночной павлиний глаз (грушевая сатурния) с 8 километров. Не удовлетворившись этим, ученые решили «проэкзаменовать» бабочек-глазчаток. Пометив, их стали выпускать из окна движущегося поезда. С расстояния 4,1 километра к клеточке, где находилась самка, прилетело 40 процентов самцов, а с расстояния 11 километров — 26 процентов.

Американские ученые Э. Вильсон и У. Боссерт даже рассчитали величину и форму зоны, в пределах которой действует привлекающий бабочек запах. Если самка находится высоко над землей, зона действия запаха имеет шаровидную форму, если на земле — полушаровидную. Если дует ветер — зона вытягивается в направлении ветра. Величина такой зоны у непарного шелкопряда при умеренном ветре будет несколько тысяч метров в длину и приблизительно 200 метров в ширину.

Какова концентрация запаха в этой зоне, можно представить себе, если учесть, что желёзка, выделяющая пахучую жидкость, в миллион раз меньше, чем вес самой бабочки. Капелька же еще меньше. Короче говоря, одна молекула на кубометр воздуха — такова концентрация пахучего вещества, обнаруживаемого самцами. Это настолько невероятно, что вводит в смущение многих ученых — да запах ли это? Может быть, это что-то другое, какие-то не понятные еще людям волны помогают насекомым так легко и точно ориентироваться в пространстве, находить друг друга? Однако пока это предположения отдельных ученых. Большинство же считает, что для нахождения друг друга насекомые пользуются обонянием, которому верят больше, чем зрению. Например, было проделано множество опытов, подтверждающих, что самцы (или самки, так как у некоторых насекомых привлекающий запах издают особи мужского пола) летят к предмету, на который нанесена соответствующая пахучая жидкость, и в том случае, если даже этот предмет совершенно не похож на насекомое. И наоборот: на бабочку, у которой была удалена пахучая желёзка, самцы не обращали никакого внимания.

О том, какое значение имеет привлекающий запах, свидетельствует хотя бы то, что система эта разработана удивительно точно. Так, например, совсем недавно ученые установили, что некоторые бабочки подают запахосигналы не стихийно, когда придется, а лишь тогда, когда достаточно повзрослеют. Иногда это происходит через несколько часов после отрождения, а иногда — через 2–3 дня.

Другие же, наоборот, торопятся и посылают запахосигналы еще до своего появления на свет. «Женихи» прилетают и терпеливо ждут, когда из куколки появится «невеста».

Есть еще более сложный принцип сигнализации: некоторые бабочки посылают сигналы только в определенное время. Например, одни — только с 9 до 12 часов ночи, другие — с 4 часов утра до восхода солнца, и так далее.

Запах служит насекомым не только для привлечения друг друга. Он играет решающую роль в выборе пищи для будущего потомства. Например, бабочки-капустницы откладывают свои яички на капусте, чтоб обеспечить гусениц едой. Сигналом, указывающим, что это именно то самое растение, которое нужно будущим гусеницам, является запах. Ему они верят настолько, что, если смочить лист бумаги или доску забора капустным соком, бабочка не обратит внимания ни на форму, ни на цвет предмета и отложит яички на этой доске или листе бумаги.

Насколько насекомые верят больше своему «носу», чем глазам, говорят и такие наблюдения: определенные виды орхидей издают запах, похожий на тот, который испускают самки некоторых шмелей. Привлеченные этим запахом, самцы садятся на цветок. Убедившись в коварстве орхидей, они улетают, но очень часто опять попадаются на удочку — снова садятся на цветок. «Обманывает» орхидея шмелей для того, чтоб заставить их переносить пыльцу. Любопытно, что у этих орхидей нет нектара — приманка-запах вполне заменяет приманку-лакомство.

Так же «хитроумно» действуют и некоторые цветы, испускающие запах гниения. Он привлекает мух, откладывающих яички на гнилом мясе. Пока муха разбирается в обмане, цветок прилепит ей порцию пыльцы. Прилетев на другой цветок, муха перенесет туда эту пыльцу.

С каждым годом становится яснее ведущее биологическое значение запахов в жизни насекомых. Причем запахи, оказывается, строго направлены, строго специализированы. Это заставило ученых заняться их классификацией.

Советский ученый профессор Я. Д. Киршенблат выделил 12 типов запахов по их биологическому значению для животных.

Но прежде чем разобраться в них, давай выясним, что такое запах вообще?

Есть такой забавный анекдот. На экзамене профессор спросил нерадивого студента: что такое запах?

Студент, который не заглядывал в учебники и не посещал лекции, материала не знал и, глядя на профессора невинными глазами, ответил: «Забыл; вот только вчера знал, а сейчас от волнения из головы вылетело». — «Безумец! — воскликнул профессор. — Во что бы то ни стало вспомните! Вы — единственный человек в мире, который знал, что такое запах!»

Это, конечно, шутка. Но если говорить серьезно, то действительно до сих пор люди точно не знают, что такое запах. То есть знают много, даже слишком много — существует 30 теорий обоняния, но все это пока теории, гипотезы.

Одна из наиболее распространенных сейчас теорий — это теория «ключа» и «замочной скважины».

Удивительны и неисповедимы пути науки! Почти два тысячелетия назад римский поэт и философ Тит Ливий Лукреций Кар высказал оригинальную мысль о том, что на каждый определенный запах обонятельный орган животного имеет свои определенные лунки, куда эти запахи попадают. Как дошел до такой мысли Лукреций, трудно сказать. Но через много веков, вооруженные множеством фактов, тончайшей аппаратурой, огромным опытом, ученые вернулись к мыслям, высказанным Лукрецием. Конечно, теперь ученые в отличие от римлянина знают, что такое атом, что такое клетки, что такое молекулы. Но принцип сегодняшней теории «ключика» и «замочной скважины» очень схож с той, о которой говорил Лукреций. Состоит он в том, что органы обоняния имеют лунки различной формы. И такую же форму имеют и молекулы пахучего вещества. Американский ученый Эймур определил, например, что молекулы всех пахучих веществ с запахом камфары имеют форму шара, а молекулы веществ с мускусным запахом — форму диска. Точно такие же формы имеют и лунки. И вот когда молекула точно ложится в соответствующую лунку, животное ощущает соответствующий запах. В «чужую» лунку молекула не войдет, и запах не будет ощущаться, так же как ключ не войдет в «чужую» скважинку замка и замок не сработает — не откроется или не закроется.

Сейчас известны основные запахи: камфарный, эфирный, цветочный, острый, гнилостный и мятный. Известны и формы молекул и соответствующих им лунок. Например, у веществ, обладающих цветочным запахом, молекула имеет дискообразную форму с хвостиком, а молекула вещества с запахом эфира — тонкая и вытянутая.