Юрий Дмитриев - Соседи по планете Насекомые
Давай обратимся к осам и мы с тобой. Вспомним, что мы уже знаем: некоторые одиночные осы роют несколько гнезд, в которые в разное время откладывают яички. Личинки появляются на свет не одновременно. Очевидно, это «предусмотрено». Если бы они появились одновременно, оса не смогла бы всех сразу обеспечить пищей.
У ос бывает и шесть-семь гнезд с личинками. Осы стараются не только едой обеспечить детишек — они заботятся и об их безопасности. Поэтому каждую норку они тщательно закупоривают камешками, комочками земли, а потом засыпают песком да еще и утрамбовывают. В общем, маскируют так, что, даже внимательно осматривая место, где находится норка-гнездо, не увидишь его. А осы безошибочно находят.
Люди решили проверить, как это им удается. Была придумана и использована масса каверзных уловок, чтобы сбить ос с верного пути. Иногда это удавалось — где уж осам тягаться с людьми, да к тому же учеными, поставившими своей целью во что бы то ни стало обмануть насекомых! Но удавалось все-таки далеко не всегда. Люди меняли указатели — камешки и палочки, еловые шишки и сухие травинки, по которым, как считают, оса ориентируется и находит свое гнездо. Даже переносили само гнездо. И все-таки осы доказали: ориентироваться они умеют. 20 процентов ос не попались на удочку! Ну, допустим, они ориентируются по каким-то определенным приметам и люди это почти (подчеркиваю — почти!) доказали. Но как они добираются до того места, откуда эти приметы уже хорошо видны? Сама техника прилета ос сейчас хорошо изучена: одни летят прямо к цели — это осы более крупные, другие — помельче, для которых тащить гусеницу довольно трудно, — летят как бы скачками, поднимаясь невысоко и пролетая метра два. При этом, опускаясь на землю, осы время от времени забираются на какое-то возвышение и осматриваются, выбирая направление. Третьи вообще волокут свою добычу по земле и лишь изредка забираются на деревья, чтоб осмотреться. Все это так. Путем экспериментов стало известно даже, что многие осы улетают в определенном направлении от гнезда и возвращаются, соответственно, одним и тем же путем. Но если ос искусственно перенести в противоположную сторону, они сделают крюк, найдут ту точку, которая находится на их постоянном маршруте, и, круто свернув, полетят к гнезду. Да, это уже людям известно. Неизвестно лишь главное — как они определяют направление. Может быть, все-таки осы находят дорогу так же, как муравьи?
Давно замечено: муравьи, где бы ни были, стараются вернуться в муравейник до заката солнца. Сначала думали, что муравьи, как и большинство насекомых, — мерзляки и стремятся до вечерней прохлады попасть домой. Но потом ученые обратили внимание на другое обстоятельство: муравьи возвращаются всегда одной и той же дорогой. Не муравьиной тропкой, которая находится вблизи муравейника и помечена запахами соплеменников, по ней муравьи идут в муравейник и обратно лишь несколько метров. Нет, в какие бы дебри ни забрел муравьишка один, он найдет дорогу домой и придет тем же путем, по которому шел от дома. Если же отнести его в сторону, он все-таки пойдет по заданному маршруту и «промахнется» — пройдет мимо муравейника точно на таком расстоянии, на какое его отнесли в сторону. Люди заинтересовались способом ориентации муравьев и открыли одно удивительное их свойство. Оказывается, муравьи фиксируют угол солнечного луча.
Если муравей, удаляясь от муравейника, видит его слева под определенным углом, то на обратном пути он должен видеть его справа под тем же углом. Он фиксирует в памяти (при помощи зрительного восприятия угла наклона солнечного луча) положение муравейника не в пространстве, а по отношению к солнцу.
Решили более точно проверить способности муравьев ориентироваться по солнцу. Для этого муравьев сажали под светонепроницаемый колпак или в темную коробку. Через несколько часов муравьев выпускали, и они немедленно, без колебаний отправлялись в путь. Только шли они совсем не к муравейнику, а туда, где, по их расчетам, муравейник должен быть… А расчет у муравья простой и, если бы он умел рассуждать, то делал бы это, наверное, так: было темно, значит, солнца не было; а если его не было, значит, оно не двигалось: а если не двигалось, значит, угол под которым падали лучи до темноты, не изменился.
Муравей не может прикинуть, что за несколько часов солнце сдвинулось, что, ориентируясь на него, теперь к муравейнику не попадешь. Но муравью и не надо прикидывать — ведь в природе его никто не сажает под темный колпак, никто не проделывает с ним таких злых шуток, и у него не выработалась способность корректировать движение солнца. Это логично. И нелогично было бы, с нашей точки зрения, иметь такое корректирующее «приспособление». Но оно все-таки есть, хотя и не у всех видов муравьев. Как показали опыты, некоторые муравьи, освобожденные из-под светонепроницаемого колпака, умудряются учесть движение солнца, которого они не видели, и выбирают правильный путь к муравейнику.
Но так или иначе, большинство ученых считают, что муравьи ориентируются по солнцу. Другие утверждают, что не по солнцу, а по звездам. Во всяком случае, алжирский специалист по муравьям Санчи убежден: если не все виды, то некоторые пустынные муравьи ориентируются именно так. Глазные фасетки муравья — это длинные трубки, на самом дне которых расположено по одной-единственной на фасетку светочувствительной клетке. Известно, что если даже в солнечный день смотреть на небо из глубокого колодца, то можно увидеть звезды. Санчи и те, кто разделяют его точку зрения, считают, что глаз муравья «работает» по этому принципу. Что ж, возможно, в пустыне муравьям необходима именно такая ориентация.
А может быть, муравьям и осам помогает ориентироваться поляризованный свет? О муравьях, во всяком случае, некоторые ученые говорят в этом смысле вполне определенно.
Но прежде давай вспомним, что такое свет вообще. Мы говорим «скорость света» и часто употребляем это выражение как образное, когда хотим сказать о каком-то очень быстром передвижении или перемещении. Действительно, скорость света колоссальна — 300 тысяч километров в секунду. То есть с такой скоростью перемещаются в пространстве частицы. Но, с другой стороны, свет — это не просто полет частиц — это волны, кстати, очень похожие на морские. Морские волны видели, конечно, все — если не в жизни, то уж в кино обязательно. И вот, глядя на волны, без труда можно заметить что катятся они к берегу не под одним, а под самыми разными углами: то мчит волна, нацеливаясь на берег своим острым гребнем, и понятно сразу, что угол ее наклона по отношению к берегу небольшой, то вдруг «встанет на дыбы», идет как бы стеной. В общем, углы, под которыми движутся волны, самые разные. Примерно так идут и световые волны.
А теперь представь себе морские волны, идущие строго перпендикулярно к берегу, то есть идущие все в одной плоскости.
Так же идут и волны поляризованного света.
Или другой пример. Привяжи к чему-нибудь один конец веревки, а другой возьми в руки. Веревку можно качать как угодно, она будет волнообразно изгибаться в любом направлении. Так идут волны обычного света.
А теперь пропусти веревку в какую-нибудь узкую щель. И снова начни раскачивать веревку в разные стороны. По другую сторону щели она будет колебаться только в одном направлении — направлении щели: если щель вертикальная, то вертикально, горизонтальная — горизонтально. Так идут волны поляризованного света.
Значит, поляризованный свет — это не какой-то особый, типа ультрафиолетового, отличающегося от обычного длиной волны. Он отличается лишь тем, что колебания в нем совершаются в одной плоскости. Некоторое количество солнечных лучей, проходя через атмосферу, встречает на своем пути частицы различных веществ, находящихся в воздухе, и рассеивается их молекулами. Происходит поляризация света. Солнце не стоит на месте, и количество света в разных участках неба постоянно меняется. Меняется, естественно, и количество поляризованного света. Человек этого не замечает, да ему это, в общем-то, ни к чему, иначе его глаз, очевидно, приспособился бы к восприятию поляризованного света, как приспособился он у некоторых насекомых, возможно, у тех же муравьев, и уж совершенно точно — у пчел.
Казалось бы, все уже известно о языке пчел: и их танцы, и треск крыльев, и запахосигналы, и роль зрения в поисках пищи. И все-таки есть «белые пятна».
Известно, что, танцуя, пчела описывает круги и восьмерки или совершает так называемый прямолинейный пробег (одно из «па» танца, когда пчела действительно бежит прямо по вертикальным сотам). Если пчела бежит прямо вверх, значит, надо лететь в ту сторону, где находится солнце, если вниз — соответственно в противоположную сторону; бежит пчела вверх или вниз под определенным углом, значит, именно под этим углом надо при полете отклониться от условной вертикали. Солнце для пчелы — ориентир, указатель. Ну, а когда нет солнца? Допустим, оно зашло за облако или опустилось за гору. Но в том-то и преимущество глаз пчелы, что само солнце им не обязательно видеть, им достаточно видеть небо, «расчерченное» на различные участки в зависимости от поляризации. Мало того, если все небо покрыто тучами и виден лишь один небольшой клочок голубого неба, пчелам и этого достаточно, чтоб сориентироваться. Разведчица по этому клочку поймет положение солнца и укажет направление, а рабочая пчела самостоятельно полетит по этому направлению. (Ведь разведчица, как правило, с рабочими пчелами не летит.)
