Операция «Лесные муравьи»

Чем глубже исследовалось действие одиночного и группового выращивания личинок и взрослых насекомых, тем разнообразнее становились факты, открываемые научной разведкой. Влияние количества совместно развивающихся особей отчетливо сказывается у разных видов, для каждого из которых существуют своя норма, свои пределы наиболее благоприятной плотности. И это не только у насекомых.

Интересные вещи обнаруживаются, например, в аквариумах, где долго содержались какие-нибудь рыбы. Казалось бы, возможности для их развития здесь если не совсем исчерпаны, то уж наверняка обеднены. Однако некоторые рыбы растут в воде, где до них жили такие же, как они, несравненно быстрее и лучше, чем в свежей. Похоже, что рост ускоряется воздействием оставленного их предшественниками какого-то вещества. В одиночестве же эти рыбы и тугорослы, и маложизнеспособны.

К подобным выводам приводят опыты с животными и птицами. Белые крысы, например, если содержать их по 20 штук, поедают корма каждая в среднем значительно больше, чем размещенные по пять штук.

А в мире птиц открыты и вовсе фантастические примеры влияния группы на особь. Голубь-самец кормит птенцов, как известно, отрыжкой из зобной железы; когда самец выращен в одиночестве, эта железа у него не развивается. У самки, выращенной в одиночестве, не созревают яичники, она не способна нестись… Но достаточно присутствия второй птицы, не обязательно другого пола — в конце концов это может быть даже одна только видимость присутствия, только отражение того же голубя в зеркале, поставленном в клетку, — и самец, и самка вновь обретают свойства, признаки и способности, угнетенные выращиванием в противоестественном одиночестве. А уж если одиночество так действует на голубя, то что сказать об общественных насекомых, живущих биологическими семьями?

Среди большего или меньшего числа себе подобных особь приобретает физиологические свойства и отличия, черты строения и особенности повадок, которых лишена в одиночестве. Как тут не вспомнить о новых, совсем не так давно открытых физических свойствах радиоактивных элементов, которые в определенной критической массе порождают новый вид энергии? Эффект билогической группы открыт и исследуется на таком, казалось бы, академическом объекте, как муравьи. Практическая польза открытия поначалу была не совсем ясна. Но теперь нет сомнений, что овладение действующими здесь закономерностями обещает ввести биологов-натуралистов, а за ними агрономов и зоотехников в целый мир новых явлений. Разгадка больших и малых тайн, связанных с эффектом группы, вооружит человека новой властью над многими скованными пока силами органической природы и среди них над теми, которые питают и поддерживают связи, сплачивающие тысячи особей в целостную семью общественных насекомых, в частности — в семью муравьёв.

О чем говорит темная точка на передней кромке крыла

Всем известная старинная и успевшая стать классической басня о Стрекозе и Муравье тоже будет здесь рассмотрена. Но очередь до неё дойдёт позже. Сейчас с действующими лицами той же басни придётся встретиться по другому поводу, в связи с новой, недавней историей. Значение её может, однако, остаться недооценённым, если не напомнить, что она имеет отношение к флаттеру.

Это повествование хочется начать с напоминания об одном мечтателе, жившем на окраине глухого провинциального городка царской России. Ночи напролёт просиживал он за столом при свете керосиновой лампы, выводя математические формулы полёта к звёздам. Может быть, только в наши дни, когда с земли Советов поднялись, выходя на свои орбиты, первые искусственные спутники и первые космонавты, мир по-настоящему оценил всё величие давнего подвига.

Как же не сказать здесь, что, пытаясь мысленно заглянуть в будущее, учёный, прокладывавший в своих инженерных расчётах путь межпланетных кораблей, предвидел, что, даже отрывая ракеты от Земли и отправляя их в космос, человек не удовлетворится, не остановится, будет дальше совершенствовать летательные аппараты, будет искать не только новые пути ко все более высоким целям, но и новые, более простые средства полёта.

Размышляя об этих средствах, К. Э. Циолковский обращал свой взор прежде всего к природным летательным аппаратам, к насекомым, летающим посредством одной пары крыльев, и приходил к выводу, что если аэропланы когда-нибудь заменятся орнитоптерами, то разумное устройство их потребует от нас ещё более тщательного изучения полета птиц и насекомых.

Первым разобравшись в том, почему крылья продолговаты, и начисто разбив доводы учёных, считавших, что «гусь в полете должен расходовать лошадиную энергию», создатель науки о ракетоплавании заметил, что рождение ракет для космических полетов нисколько не помешает появлению орнитоптеров — птицелетов и энтомоптеров — насекомопланов.

Отец русской авиации Николай Егорович Жуковский в своих работах развил мысли об устройстве летательного аппарата птиц и насекомых и способах их полета, объяснил планирование птицы и всякого аппарата тяжелее воздуха.

В последние годы крылья живых существ внимательно изучаются во всем мире. Подвинулось и исследование полета насекомых. Оказалось, здесь имеют значение жилки крыльев: от того, как они размещены, зависит механика крыла.

Но тогда пришлось спросить: почему, каким образом?

Естествоиспытатель, который ставит перед собой подобные вопросы, совершает первый шаг к открытию. Пришло время, и такие шаги были сделаны первоначально инженером В. А. Слесаревым, затем биологом Ю. М. Залесским и рядом других исследователей, посвятивших себя разгадке тайны летящего насекомого. Испытывая природу и учась у нее, стали они закладывать камни в основание новых мостов, ведущих в будущее.

Друзья знаменитого художника Архипа Ивановича Куинджи в своих воспоминаниях, относящихся к концу прошлого века, приводят историю бабочки, которая случайно залетела в мастерскую живописца и осенним утром примерзла к стеклу. Пробуя освободиться, она так сильно обтрепала крыло, что не могла больше летать. А. И. Куинджи принялся спасать насекомое. Из собственных волос смастерил он каркас крыла, а между волосами вклеил вырезанные из тонкой бумаги заплатки, которые мастерски раскрасил, скопировав рисунок с другого крыла.

И вот бабочка вновь полетела, и художник был очень рад этому: он не ставил перед собой иной задачи — он хотел только вернуть бабочке возможность летать…

Прошло примерно полвека, и другой русский художник — Владимир Евграфович Татлин, известный не только картинами, но и нашумевшим когда-то проектом грандиозной башни Интернационала, выставил на всеобщее обозрение модель летательного прибора — конструкцию под названием «Летатлин». Свыше десяти лет работал художник над построенным без единого расчета и собранным из ясеня, лозы, пробки, липы, сыромятных ремней, китового уса, шелка, дюраля 36-килограммовым орнитоптером.

Художники подражали природе. Ученые исследуют её в разных планах, ищут её законы. При этом они на каждом шагу обнаруживают, что птицы и насекомые чрезвычайно искусные летуны, а летательные аппараты их много экономичнее тех, которые построены человеком. Насекомые, например, не меняя положения тела, с помощью одних крыльев с необычайной легкостью совершают в воздухе такие маневры, которые недоступны самым лучшим самолетам. Иная крохотная мушка, без лупы её и не рассмотреть, за всю жизнь выпьет, может быть, только несколько капель нектара, а как летает!

Что дает ей эту возможность?

Ю. М. Залесский искал ответ на этот вопрос, выясняя роль, которую играют в полете отдельные участки крыла.

Он педантично изучал множество различных и по-разному летающих насекомых — мух, комаров, сетчатокрылых, кобылок, кузнечиков, различных жуков. Хирургическими ножницами отрезал он отдельные части крыльев, а затем предоставлял оперированным насекомым свободу и следил, как они летят, что изменилось в полете.

У стрекоз разных видов на всех четырех крыльях аккуратно удалялась птеростигма — так исследователи насекомых называют глазок, темное хитинистое утолщение у переднего края вершины крыла.