Муравьи - одни из древнейших обитателей нашей планеты. Но, как недавно сталоизвестно исследователям, многие из живущих ныне 15 тысяч видов этого семействанасекомых находятся на разных стадиях коллективного устройства своей жизни. Водних случаях ученые наблюдают колонии, раздираемые внутренними противоречиями,в других - идеальную гармонию, но достигаемую за счет подавления индивидуальныхинтересов. тогда все в муравейнике "работает", как части отлаженного механизма.

       Часто муравьиная семья имеет только одну царицу, или, по-другому, матку,откладывающую яйца. Подавляющее их число предназначе но для выведения рабочихмуравьев, дочерей царицы, неспособных к яйцекладке. Только из нескольких яицвыйдут молодые царицы, которые, повзрослев, совершат свой брачный полет и улетятиз колонии, чтобы образовать новую семью. Неосемененные яйца дадут мужскоепотомство.

       Рабочие муравьи словно бы жертвуют собой, не становясь родителями, чтобывыкормить, вырастить свою плодоносящую сестру и ее потомство, чтобы вестихозяйство колонии. Однако гены рабочих муравьев продолжают жить в потомстве ихсестры, создавшей новую семью, - молодой царицы. То, что на первый взгляд намкажется самоотверженностью и бескорыстием, на самом деле, с точки зрения геннойстратегии и интересов муравьиной колонии, является своекорыстием, необходимымдля сохранения наследственности. И оно оказывается полезным - доказательствомтому служит история этого семейства насекомых, длящаяся, по меньшей мере, 100миллионов лет. К нашим дням семейство муравьев насчитывает уже более 15 тысячвидов.

       Анализ распределения генов показывает: рабочие муравьи-сестры имеют большеобщего наследственного материала, чем могло бы быть у их потомства, будь этирабочие муравьи способными к продолжению рода (тогда к материнским генамприбавились бы гены разных отцов). Каждая из сестер обладает (из-за особенностейразмножения муравьев) в среднем 75 процентами наследственного материала,присущего всему поколению. Сами они, как уже сказано, не принесут потомства,поэтому их задача - выкормить как можно больше молодых маток, своих сестер,могущих передать эти гены новой семье.

       Недавние исследования показали, что в сверхкрупных колониях, имеющих не одну,а много маток, принадлеж ность к одному и тому же набору генов уже невыдерживается. Пример - жизнь так называемых огненных муравьев. В данном случаерабочие муравьи, выхаживающие молодняк, находятся с ним в отдаленном родстве, нотем не менее свою задачу они выполняют самоотверженно, до полного изнеможениязаботясь о каждом юном существе и мужественно защищая его от внешних врагов.

       Но вернемся к колонии муравьев, где есть только одна матка. Ее оплодотворяютпримерно 20 самцов. Обычно такая матка совершает лишь один брачный вылет, иполученные спермии расходует всю свою жизнь. Любопытно, что спермии каждого изсамцов хранятся в ее организме отдельно от спермиев других, поэтому в каждомпосеве яиц имеется наследственный вклад лишь одного отца. Если же спермии многихсамцов смешиваются в организме матки (так тоже бывает), то она производитпотомство, в котором каждая из дочерей обладает только 25 процентами одинаковогонаследственного материала. Так размножаются, например, муравьи-листорезы.

       Кажется, для рабочих сестер было бы важнее заботиться о том, чтобы вводить вжизнь молодняк, наиболее близкий им по генетическому родству, то есть самимпроизводить потомство. Этого должна была бы требовать диктатура гена, какговорят ученые. Почему же тогда природа этому не способствует? "Возможно, толькопотому, что рабочие сестры не могут поступать иначе", - констатирует немецкийисследователь из Вюрцбурга Берт Холлдоблер. У многих видов разделениеобязанностей в колонии зашло так далеко, что муравьи на всю жизнь генетическизаключены в рамки той "специальности", которую они получают, еще не увидевсолнечного света. Такая колония живет как единый сверхорганизм, из него никто неможет убежать или поменять в нем свое положение.

       Сверхорганизм - это удивительное явление, свойственное немногим видам такназываемых социальных насекомых. В нем царит принудительный мир. Он завершилдолгую эволюцию, прошедшую через множество внутренних конфликтов. Сегоднястановится все яснее, как много сделала эволюция для социальных насекомых,преодолев поистине неразрешимые противоречия, некогда раздиравшие муравьиныеколлективы. История муравьев - это, можно сказать, история непрерывной борьбы.

       В последние годы ученые нашли в тропиках удивительные маленькие колониимуравьев, в которых насекомые живут в постоянных внутренних раздорах. У нихсохранились обычаи, свойственные ранним стадиям эволюции. Так, например, утакого рода муравьев из подвида Ponerinen многие рабочие сестры против общегоправила откладывают яйца. Между ними часто возникают единоборства в стремлениирешить спор: кто больше отложит яиц в общую камеру для выращивания.Исследователи, наблюдающие за подобным поведением муравьев, как бы переносятся враннюю историю этих насекомых.

       Такие битвы происходят в тех колониях, где царица не добилась монополии накладку яиц. Часто проходит неделя, пока в мятежном муравейнике не установитсяпокой. Конфликты порой занимают больше времени, чем работа. Ученые наблюдали,как в некоторых муравьиных семьях, даже когда яйца уже окончательно положены,отдельные насекомые не замирялись, а продолжали схватки.

       Бунтарские обычаи у таких муравьев сочетаются с многоступенчатым разделениемколонии на ранги. Рабочие сестры обитающего в Индии вида Harpegnathos saltatorраспространяют вокруг себя пахучие вещества - феромоны. Следует сказать, чтоязык запахов у насекомых - важнейшее средство обмена информацией. Эти запахиотличаются один от другого: каждый из них соответствует рангу, статусуиспускающей его особи. Чем сложнее аромат, свойственный рабочей сестре, тембольше яиц она имеет право положить. Такое открытие сделала группа,возглавляемая уже упомянутым немецким орнитологом Б. Холлдоблером.

       Когда идет обладательница аромата высокого ранга (сегодня насчитывают 15разновидностей феромонов), ей уступают дорогу и склоняют головы те, кто пахнетпопроще. Она же встает на головы низкородным. "В таких колониях, - отмечает Б.Холлдоблер, - отношения между членами семьи такие же, как и у приматов".

       Статус завоевывается в борьбе и в больших колониях, цена за каждую новуюступеньку часто бывает слишком высока из-за многочисленно сти претендентов.Поэтому те виды, которые сохранили такую сложную иерархию подчинения, чащеобразуют сообщества, состоящие из нескольких дюжин особей. Муравьинемногочисленного рода Leptothorax живут в группах по десять-сто голов, онитакие крохотные, что вся семья помещается в вишневой косточке.

       Все другие виды, считают ученые, в ходе эволюции утратили принципиерархического построения колонии. Когда-то одна из самок в результате борьбымонополизировала кладку яиц. Но со временем она утратила преимущества, даваемыевысоким рангом, у нее остались только обязанности класть яйца. Мы называем еецарицей, но она никем и ничем не управляет. Та же эволюция сформировала кастурабочих муравьев, которой было отказано в воспроизводстве последующих поколений.С тех пор наступила пора кажущихся бескорыстия и самоотверженности. Покой итрудовая дисциплина воцарились в колониях. Архаическое разделение на ранги неустояло перед равенством всех особей, диктуемым запрограммированным инстинктомблагополучия всей семьи.

       Эволюция в этом направлении сделала большой успех. Колонии, освобожденные отссор и междоусобиц, быстро разрастались. Возникли блуждающие виды, например такназываемые армейские муравьи, обосновав шиеся в Америке. Они сотнями тысячшествуют через леса, уничтожая всех, кто не может убежать с их дороги. Успехновых, не разделенных на ранги муравьиных государств вырос из одного простогопринципа: матка, хорошо защищенная внутри колонии, может спокойно откладыватьяйца, не беспокоясь о том, сколькими рабочими муравьями придется при этомпожертвовать.

       Каждое утро, например, сотни тысяч муравьев североафриканского видаCataglyphis bicolor выходят на раскаленный песок Сахары, чтобы собирать дляколонии в качестве корма трупы мертвых насекомых. Так, мертвая саранча послепереработки станет пищей. Пути сборщиков долги и опасны. Пауки и хищные птицыохотятся за отважными добытчиками. Муравьи этого вида живут в среднем не большенедели. Поход в пустыню равносилен самоубийству. Но за свою короткую жизнь такоймуравей приносит в семью запас корма, в 15-20 раз превосходящий его собственныйвес. И с точки зрения всей колонии, такое соотношение добытой пищи и потериработника - выгодно. Для умерших их жертва вполне окупится, когда такие же, каку них, гены продолжат жизнь в потомстве, принесенном маткой.

       Исследователи открыли, что ради подобного выигрыша муравьи не останавливаютсяперед братоубийством. Для сообщества рабочих сестер их самцы-братья, по сути, -излишние существа, тем более эти братья доводятся им родней лишь на 25процентов: у самцов отцовская ДНК отсутствует, они, как мы знаем, рождаются изнеосемененных яиц. Поэтому у многих видов муравьев, в частности древесных, еслиматка производит слишком много самцов, бескорыстные, казалось бы,сестры-работницы организуют команду, которая штурмует камеры с личинками иубивает будущих самцов десятками и даже сотнями. Их трупы скармливаютсяподрастающим личинкам-сестрам.

       Таким жестоким способом муравьи поправляют неумеренные стремления матки, а еюв данном случае руководит генетическая программа - выпустить свой наследственныйматериал за пределы колонии. Это может сделать самец, когда он совершает брачныйвылет и оплодотворяет молодую царицу из другого семейства. Тогда он становитсяодним из отцов - основателей новой колонии, и гены его прежнего дома получаютновое пристанище.

       Вполне вероятно, так происходит эволюционное состязание, считает сотрудницахельсинкского университе та Лотта Суидстрем: с одной стороны, царица, скрывающаясоотношение сестер и братьев в ее помете, с другой стороны, рабочие муравьи,которые пресекают ее уловки.

       Классическое государство муравьев, с давних времен служившее для человекаобразцом самоусовершен ствования, в действительности не перестает испытыватьсильное внутреннее напряжение. Дело прежде всего в ресурсах. Природа, утверждаютсовременные биологи, рассматривает организмы как соревнующиеся хозяйственныепредприятия: кто больше сможет передать своих генов следующему поколению.Рабочие сестры вкладывают свой труд и доставляют питание, царица, со своейстороны, производит сыновей и дочерей.

       В классическом муравьином государстве сообщество рабочих сестер взяло верх впротивостоянии с царицей. Правда, кажется, что матка стоит в центре событий, ноистина в том, что она больше похожа на машину для кладки яиц, которая, блуждаясреди своих дочерей, получает от них корм.

       Есть много оснований не считать такие государства образцовыми сообществами,хотя долгое время ученые принимали их именно за таковые. Муравьиные сообществаволнуют не только постоянные конфликты с воспроизводством молодняка. Болеесложная проблема встает из-за близкого родства всех членов сообщества: когдародственные гены господствуют в такой монокультуре, есть все условия длявнедрения в колонию паразитов.

       Тысячи крошечных животных и насекомых прекрасно специализировались напроживании за счет трудолюби вых, но простодушных муравьев. Муравьи время отвремени меняют свою квартиру. Казалось бы, при переселении можно легкопроститься с нахлебниками, но происходит нечто невероятное: вместе со своимиличинками и куколками покидающие старый дом хозяева бережно переносят в новоежилище молодь клещей, тараканов, пауков, жучков, мух _ их выкармливали в староммуравейнике, теперь они будут созревать в новом.

       Жуку Atemeles, например, удалось синтезировать феромон, который муравьям видаFormica служит кодом для опознавания друг друга и передачи других сигналов. Стех пор этот вид жуков может ни о чем не заботиться: командуя с помощью запаховмуравьями, он заставляет хозяев дома ухаживать за его потомством. Муравьи по егокоманде относят принадлежащие ему личинки в самое безопасное место вмуравейнике, где выращивается потомство самой царицы. Он и сам поселяется тамже, отбирает корм у муравьев, ухаживающих за молодью, приказывает себя чистить ипоедает тем временем муравьиные личинки. Столь вольготная жизнь могла быразмножать жуков-паразитов до тех пор, пока колония не потерпит крах. Однако жукследит за тем, чтобы не появилось слишком много его собратьев - лишних онпоедает.

       Все виды муравьев страдают от паразитов, хотя борьба с ними довольно проста:матка должна спариваться с возможно большим числом самцов. Вариантынаследственного материала повышают сопротивля емость организмов. Тут, правда,есть риск, что развитие семьи примет опасное направление. Чем больше числоразных отцов у рабочих сестер, тем тоньше между ними родственные связи. Черезнесколько поколений может вернуться древний принцип: рабочие муравьи станутснова сами производить потомство.

       Однако некоторые виды, в частности американские листорезы, пошли по этомупути и не прогадали. Их государства отличаются высоким уровнем организации и вэтом смысле держат первое место среди насекомых, живущих в коллективах.Листорезы питаются грибами, которые они разводят в подземных камерах, под
кармливая их удобрениями. Персонал четко специализирован. Первая бригадаотрезает куски листьев на деревьях и потом измельчает их. Вторая бригадапереносит зелень в дом. Ей положен охранный эскорт: огромные муравьи-солдаты счелюстями, способными поранить кожу на руке человека. Во время марша на кусочкахлистьев бегают крохотные муравьи, защищающие колонну на марше от нападения мух,приспособившихся откладывать свои яйца в тела других насекомых. Дома караван сурожаем встречают рабочие муравьи, которые дальше измельчают и разжевываютзелень. Затем в дело вступают самые маленькие муравьи, так называемые садовницы(они такие маленькие, что надо 300 особей, чтобы перевесить одного солдата).Садовницы суетятся у грибного мицелия, разделяют на порции зеленую кашицу,уничтожают паразитов.

       Все рабочие, занимающиеся сельским хозяйством, полностью потеряли способностьк воспроизводству потомства, у них даже не развиваются нужные органы. Таковаплата за высокую специализацию. "Только теперь царица может рискнуть во благоколонии спариваться со множеством самцов", - заключает Б. Холлдоблер. Нетопасности, что рабочие муравьи пойдут по пути регресса - начнут сами продолжатьсвой род. С другой стороны, нынешнее поведение матки заставляет рабочих муравьеввсе больше генетически отдаляться друг от друга. Таким образом, как бы череззаднюю дверь, матке удалось ликвидировать тяжелый конфликт при воспроизводствемужских и женских особей. В колонии наступил мир, прекратились братоубийства.

       Были ли рабочие муравьи этой уловкой обмануты? Нет, но им остаетсяединственная стратегия распространять свои гены. Если их плодоносящие сестры всеменьше получают общих с ними генов, то должно расти число молодых маток, которыеунесут из этой колонии гены, чтобы дать им приют во вновь основанных муравьиныхсемьях.

       Это шаг в сторону от обычного муравьиного государства - в сторонусверхорганизма. Интересы отдельных групп здесь не играют никакой роли. Тольковсе вместе муравьи могут добиваться успеха. Действует пароль: все для колонии.Муравьи-листорезы наглядно показывают, чего они добились: их царица достигаетнебывалого для насекомых возраста - 20 лет. За свою жизнь она приносит 150миллионов рабочих муравьев и около 10 тысяч молодых маток и самцов. От 10 до 50молодых маток основывают собственные колонии и проживут те же 20 лет.

       Эти цифры показывают, что может -_ выражаясь экономической терминологией -предприятие, успех которого основан на том, как сформулировал Г. Холлдоблер,"сколько генов распродано". О многом говорят также и другие показатели этогомуравьиного предприятия - в некоторых тропических лесах, как оценивают эксперты,до 20 процентов листвы срезается муравьями и отправляется ими в подземныегрибницы. Грибы, получая зеленую кашицу, превращают неперевариваемую целлюлозу всахара. Так муравьи нашли себе неисчерпаемый источник питания.

       Каждая молодая матка, вылетая для того, чтобы основать новую колонию, берет ссобой как приданое мицелий для закладки грибницы и набор бактерий, могущихпроизводить лечебные антибиотики. Они помогают сохранять грибам здоровье, иначепаразиты уничтожили бы источник питания колонии.

       Кажется, нет силы, которая могла бы остановить отлаженный круговорот жизнитаких муравьев.

По материалам журнала "Der Spiegel" (Германия).