Планета муравьёв

Сорок лет спустя, в 1962 г., мы с моей женой Айрин посетили новый Природный центр им. Азы Райт на Тринидаде, и я, само собой, не мог удержаться от того, чтобы не поехать и не посмотреть на пещерных муравьев Уриха своими глазами.
После комфортной поездки на автомобиле и тяжелого пешего перехода через лес и плантации какао я добрался до входа в пещеру Оропуш. Я устал и, как обычно, испытывал легкий приступ клаустрофобии, но был взволнован перспективой увидеть что-то действительно новое. В пещере находится исток реки Оропуш, которая течет из ее глубин чистейшим ручьем в несколько метров шириной. Бóльшая часть пола пещеры покрыта слоем птичьего помета, которым его щедро посыпают гнездящиеся под сводом гуахаро. У входа в пещеру я обнаружил богатую и разнообразную фауну насекомых и прочих членистоногих, включая несколько видов муравьев, ногохвосток (коллембол), пещерных сверчков, уховерток, мушек и клещей. Большинство из них были троглофилами, регулярно выходящими из пещеры на поверхность.
  
Метрах в пятнадцати от входа я вступил в кромешную тьму. Пещера простиралась на 200–300 м в длину, делая пять больших изгибов. По мере продвижения вглубь разнообразие членистоногих постепенно уменьшалось, пока не остались в основном ногохвостки-энтомобрииды, щетинохвостки и мокрицы. Ближе к концу пещеры потолок опустился на высоту не больше метра от пола, и такой низкий проход продолжался еще метров двадцать. Здесь-то я и обнаружил несколько семей пещерных муравьев Уриха. Одну я выкопал и поместил в контейнер, чтобы доставить в лабораторию для детального изучения.
Через несколько недель мы с Айрин перебрались из Тринидада и Тобаго в Парамарибо, столицу Суринама (в те годы страна еще была колонией Нидерландов). Я каждый день ездил из столицы в окрестные тропические леса и луга, чтобы насладиться богатейшей муравьиной фауной Южно-Американского континента. В один прекрасный день недалеко от индейской деревни Бернардсдорп я нашел большое трухлявое бревно, которое оказалось настоящим кладезем муравьев и прочих насекомых, а также паукообразных. Оторвав большой кусок гнилой коры, я не поверил своим глазам – передо мной кишели пещерные муравьи Уриха.
Рядом не было никаких пещер. А это означало, что муравей из пещеры Гуахаро был не настоящим троглобионтом, а всего лишь троглофилом – лесным видом, который был не прочь поселиться в пещерах, если таковые имелись. И еще это означало, что пока нельзя было говорить о том, что муравьи действительно колонизировали эти уникальные местообитания так, как они колонизировали самые высокие кроны деревьев, засушливые пустыни и зоны с почти арктическим климатом.
Прошло еще 40 лет, прежде чем две независимые исследовательские группы из Азии обнаружили двух кандидатов в истинные троглобионты: одного – в Лаосе, другого – на острове Окинава. Оба вида ранее были неизвестны науке, и оба получили зубодробительные научные названия: первый – Leptogenys khammouanensis, второй – Aphaenogaster gamagumayaa.
Возможно, настоящий муравей-троглобионт Aphaenogaster gamagumayaa, которого описали Такеру Нака и Мунетоши Маруяма; обитатель известняковой пещеры на острове Окинава.
Оба вида-первопроходца найдены только в глубине пещер. Оба имеют доступ к обильным источникам пищи в виде гуано, а также насекомых, пауков и других членистоногих, которые, вероятно, служат им добычей. Их адаптационные изменения типичны для пещерных обитателей в целом: длинные тонкие тела, удлиненные конечности, маленькие глаза и потеря пигментации.
Высочайшие горные вершины, свободная ото льда приполярная тундра и пещеры – таковы на сегодняшний день фронтиры не освоенных муравьями земель. Спустя 150 млн лет эволюции эти насекомые начали заселять подземный мир. Экспансия продолжается.
 14 
 Дорога домой 
Большие красновато-черные муравьи вида Cataglyphis bicolor – красные фаэтончики, или муравьи-бегунки, – населяют самые жаркие солончаковые пустыни Северной Африки и северное побережье Средиземного моря. Стремительно перемещаясь на длинных тонких ногах, фуражиры собирают корм для своей семьи, слизывая съедобные выделения с поверхностей растений, а также охотясь на всех подряд насекомых, мокриц и прочих животных, с которыми им под силу совладать. Среди их обычной добычи есть и другие муравьи более слабых видов. Летом они превращаются в падальщиков, питаясь телами несчастных существ, погибших от жары и жажды среди выжженной пустыни.
В поисках корма красные фаэтончики удаляются от своих гнезд на расстояние в сотню и более метров, что по человеческим меркам равносильно нескольким километрам. Вход в гнездо обычно представляет собой всего лишь дыру в земле, которая под землей разветвляется, превращаясь в мегаполис из туннелей и камер. Чтобы найти путь домой – крошечной норе посреди пустыни, да еще с грузом еды для семьи, требуются незаурядные мыслительные способности. Швейцарский энтомолог Рюдигер Венер из Цюрихского университета, изучающий этих муравьев на протяжении всей жизни, и его коллеги установили, что красные фаэтончики используют для навигации гениальное сочетание целого ряда инстинктов и впечатляющего даже для людей знания топографии, полученного путем научения.
Пустыня вовсе не является абсолютно пустым и однообразным пространством, как кажется на первый взгляд. Ее поверхность и небо над ней изобилуют географической информацией. Конечно, там нет таких удобных ориентиров, как небоскребы или мосты; зато имеется множество камней, кустарников и впадин. Как и хорошо известные нам медоносные пчелы, красные фаэтончики ориентируются по солнечному свету и строят свой обратный маршрут с учетом траектории пройденного пути (этот способ навигации называется счислением координат). При этом они используют невидимые людям ориентиры, такие как пространственные градиенты поляризованного света, спектральный состав света и интенсивность излучения, улавливая подсказки, разбросанные по всему небосводу.
Бродя по пустыне, фуражир Cataglyphis почти всегда точно знает, где он находится относительно дома. Когда он решает вернуться в гнездо, груженный добычей или чувствуя приближение ночи, он не тратит время на то, чтобы взобраться на возвышенность в поисках ориентиров, и не снует взад и вперед, чтобы найти оставленные химические метки. Он просто разворачивается и бежит прямиком к гнезду.
Рабочий пустынного муравья Cataglyphis fortis, бегущий на большой скорости с поднятым брюшком. В поисках корма муравей следует от гнезда (Г) по извилистому пути. Найдя корм (К), он может вернуться обратно в гнездо почти по прямой траектории.
(Фотография Рюдигера Венера из книги: Wehner Rüdiger. The Desert Navigator, 2020.)
Иногда случается, что муравей проскакивает мимо гнезда. Но это вовсе не означает, что все пропало. Он знает, сколько и куда прошел и как исправить ошибку. Проведя серию изобретательных экспериментов, Рюдигер Венер и его коллега Мандьям Шринивасан изучили метод, который используется в таких случаях муравьями. Вот что они обнаружили:
  
Если бегущий домой фуражир (Cataglyphis bicolor) теряется, то вместо случайных блужданий он использует стереотипную стратегию поиска. Муравей делает петли постепенно увеличивающегося размера, которые начинаются и заканчиваются в одной точке и ориентированы по разным азимутальным направлениям. Такая стратегия гарантирует, что центральная область, где, скорее всего, находится гнездо, будет исследована наиболее интенсивно.
За час непрерывного поиска муравей охватывает системой петель, центр которой находится в исходной точке, площадь примерно в 10 000 м2. Думаю, в природе редко можно встретить действительно потерявшегося красного фаэтончика.