Книга: Четырехкрылые корсары

Глава 21

Глава 21

О том, когда и зачем вылетают осы из гнезд, а также об их лётном оснащении

Владимир Борисович Чернышев, научный сотрудник кафедры энтомологии Московского университета, был еще начинающим натуралистом, когда ему потребовались для работы живые осы Веспа вульгарис. Он присмотрел ход в подземное гнездо и отправился к нему августовским утром во время раннего заморозка. Это было сделано с расчетом: не станут же осы вылетать на мороз!

Расчистив посеребренную инеем траву, натуралист протянул к ходу в гнездо пинцет, чтоб убрать сторожа. Не успела рука дотянуться к летку, как в глубине раздался глухой гул и в воздух поднялась первая оса, рванулась и сразу упала обратно.

Следом взвилась и, сраженная холодом, спикировала вниз вторая. Зев скрытого в земле гнезда одну за другой извергал освирепевших ос. Но, во мгновение полета израсходовав запас тепла, унесенного из дому, они одна за другой падали обратно, словно втянутые в спасительное жерло тугой резинкой.

Пришлось пустить в ход старый способ охоты — сачок. Пленницы сразу застывали, и их можно было спокойно ссыпать в стакан. Тепло лаборатории быстро их оживило.

Итак, обитательницы подземных гнезд, как и их близкие родичи, селящиеся надземно, летают лишь при достаточно высокой температуре…

Одиночная оса из рода бембексов, мы уже отчасти знакомы с их нравами, выкармливает молодь обычно мухами и другими двукрылыми. Примечательна повадка одного из распространенных в прошлом крупных бембексов. Говорят, в Англии его называли «друг возниц», «выручалочка кучеров». Теперь этот вид почти начисто вывелся. В прошлом веке осы строили гнезда вдоль дорог в сельских местностях и несли здесь воздушную вахту на «своих» участках, сопровождая обозы. Конечно, не само по себе движение привлекало крылатый патруль бембексов: осы охотились на тех слепней, что донимали упряжных и верховых лошадей, проходивших по дороге в обоих направлениях.

Теперь лошадь заменена автомашиной, крупные слепни на дорогах редкость, а о дорожных бембексах — друзья кучеров разве только в старых книгах еще и прочитаешь.

Натуралист, много лет наблюдавший городской выгон, где паслись и отдыхали кони местных извозчиков и ломовиков, отметил в дневнике: «В этом году вылет состоялся 16 июня. За последние двенадцать лет явление четыре раза пришлось на эту дату. Еще накануне, хотя участок был многократно исхожен вдоль и поперек, здесь не попадался на глаза ни один бембекс. Даже сегодня утром все было пусто, голо, вытоптано… И вдруг буквально за несколько минут приземный слой воздуха над выгоном заполнился летающими осами. Трепеща крыльями, носились они, чуть не задевая друг друга. Весь участок словно затянуло стелющейся пеленой желто-зеленого тумана. Дружность, с какой вылетают бембексы, поразительна!»

Первое условие лётной погоды — тепло. Его нехватка — мы видели — с порога дома загоняет осу обратно в гнездо. Достаточно прогревшаяся почва — сигнал, он высылает или вызывает доспевших в норках бембексов, и те, словно ждали под землей команды, дружно выбираются на поверхность.

Многие осы, даже общественных видов, прежде чем взлететь, переходят с затененных на открытые, освещенные солнцем площадки, запускают в работу крылья, но не двигаются с места. Так прогреваются грудные мышцы. Прогреваются и вертикальные столбики поперечных волокон, поднимающих крылья, и продольная спинная мышца — главный опускатель крыльев.

— Но так ведь и мы предварительно мотор прогреваем! — заметил старый летчик, смотревший фильм о полете насекомых.

Влажность воздуха менее существенна. Осы летают и в пасмурную погоду, не было б только слишком ветрено. Особенно неприхотливы осы к лётным условиям в пору, когда растения выделяют медовую росу — падь. Тлей, выделяющих падь, осы не тревожат. Но когда появляется крылатое поколение тлей, уже не дающих пади, те же осы ловят их на лету, как любую дичь, и на лету же обрабатывают, превращая в корм для личинок.

Осы охотно собирают и сладковатый березовый сок, и вообще сок многих древесных пород. К местам плача березы слетаются на пирование и другие сластены.

Так что тут для ос и питательный родник, и приманка для дичи.

От искусственного гнезда (оно стоит рядом с подоконником, разумеется, при закрытом окне) две прозрачные пластмассовые трубки ведут к прорезям в раме. В одной осы пробегают из гнезда к выходу, в другой — с воли в гнездо. Осы определенно придерживаются правил одностороннего движения в трубках. Как этого добиться?

Переднее крыло ископаемой осы Куриозивеспа магна Расницын, относимой систематиками к числу складчатокрылых, близких к семейству цветочных ос мазарид, с которыми читателю дальше предстоит познакомиться подробнее. Найдено в Кзыл-Жаре — на северных отрогах хребта Киратау. Этот район известен как место обнаружения большого числа остатков и отпечатков ископаемых растений и животных, относимых к эпохе так называемого «позднего мела» — 88–94 миллиона лет тому назад.

Очень просто! Вход из гнезда в одну трубку прикрыт неплотно смыкающимися целлулоидными пластиками, такими же, как те, что прикрывают выход из второй трубки. Пластинки слегка отогнуты по ходу движения ос и свободно пропускают бегущее насекомое, но никому не позволяют войти в трубку против угла наклона преграды. Сечение трубок рассчитано только на одну осу. А каждая трубка связана с электрическим глазом. Он без пропусков регистрирует и подсчитывает всех проходящих. «Автоматический исследователь», оборудованный также часовым механизмом, самописцами, регистрирует на бумажных лентах интенсивность света, наружную температуру, влажность воздуха, силу и направление ветра, свидетельствуя, что днем гнездо ос живет в наиболее напряженном режиме.

Если превратить обе трубки в ловушки для покидающих дом и возвращающихся, можно определить, какая чем занята в течение дня. На одну осу, вернувшуюся без груза, приходилось почти 20 с ношей: в их числе три со строительным материалом, еще одна — с водой (водовоз, вернее, водолет), остальные — с кормом, причем две — с сухим.

Продолжительность пребывания осы вне гнезда составляет в среднем 13 минут.

Кадры киноленты, заснятой методом сверхскоростной съемки, полета осы Пapaвecпула вульгарис. Съемка производится на освещенном фоне. Живая оса закреплена, и, работая крыльями, остается на месте.

_{Съемка О. М. Бочаровой-Месснер.}

Ольга Михайловна Бочарова-Месснер — старший научный сотрудник Института эволюционной морфологии животных имени А. Н. Северцева в Москве — на протяжении многих лет изучает механику полета насекомых и детали строения «насекомоплана», в частности структуру поверхности крыльев.

Разумеется, эти показатели не для всех условий верны. Их можно рассматривать только как результат одного исследования одного вида ос, а колебания и различия в поведении зависят от многих условий.

«Почерк» полета всякого крылатого существа очень различен. Тихо шелестя крыльями, носится в бреющем полете непревзойденно быстрый среди насекомых летун — стрекоза. Беззвучно зависла в воздухе муха-сирфида, видно только ее узкое тельце и мерцающие с двух сторон полукружия нимба (около 400 взмахов крыльями в секунду!), миг — и она метнулась, исчезла из поля зрения, возникая в стороне неподалеку. Гудя, набирает высоту грузный жук. Неслышно, беспорядочно порхает мотылек, чертя

Это из стихотворения «Бабочка» Всеволода Рождественского.

Исследователи давно стремятся «разумом поймать в простой закон» хотя бы главные отличия полета насекомых — парашютного, планирующего, гребного, стоячего…

Совсем это не просто, если учесть, что летают сотни тысяч видов — от еле отличимого невооруженным глазом, скажем, наездника из числа Мимарий или Трихограммы эванесиенс (она не крупнее микроскопической туфельки-парамеции) до имеющего около трети метра в длину палочника, или не уступающей ему при раскрытых крыльях южноамериканской бабочки тизании, или слоновидного листоеда размером в добрых два кулака. И у каждого свое лётное оснащение, свой лётный закон.

Размеры самого крошечного и самого крупного из летающих насекомых соотносятся как 1:1500. Уж на что шагнула в наше время авиация, а такого размаха в различиях габаритов летательных машин еще не достигла. Рост здесь пока главным образом односторонний: новые модели становятся все длиннее, все шире в размахе крыльев, хотя крылья и скашиваются. Миниатюризация летательных устройств несоизмеримо отстала.

Край верхнего переднего крыла осы обыкновенной (вульгарис). Увеличение в 50 раз. Ниже — то же при увеличений в 200 раз. Отчетливо видно, что все волоски на крыле наклонены в одну сторону. Это снимки с верхней стороны крыльев, подобные волоски имеются и на нижней их стороне. Считается, что волоски облегчают полет, предотвращая возникновение на поверхности воздушных потоков, мешающих работе крыльев.

Tо же, что на предыдущей полосе, но при увеличении в 5000 раз.

Детали устройства для сцепления во время полета переднего и заднего крыльев в одну рабочую плоскость. Увеличение: слева в 100, справа в 500 раз.

Да ведь, если разобраться, и механизм полета шестиногих до сих пор изучался преимущественно на насекомых крупного размера.

В технике этих исследований ведущую роль давно заняла сверхскоростная киносъемка, так называемая рапидсъемка — 3–4 тысячи кадров в секунду. Последующий просмотр ленты при нормальной скорости воссоздает картину непрерывного замедленного движения и делает этот способ сверхмощной лупой времени.

Нечего говорить: подобный аппарат мало похож на обычную кинокамеру. Это целая лаборатория со сложнейшим оснащением. Некоторые явления исследуются при еще б?льших скоростях.

Но вернемся к полету.

Ольга Михайловна Бочарова-Месснер, научный сотрудник одного из биологических институтов Академии наук СССР, смонтировала целый фильм из лент, запротоколировавших рапидсъсмкой полет нескольких по-разному летающих, по-разному работающих крыльями насекомых. Здесь среди прочих и бабочка, и крупный южно-американский таракан, как бы специально созданный для таких съемок. Кто не видел подобных фильмов, тому непросто представить себе возникающее на экране зрелище движений, для которых секунда так волшебно растянута.

…Медленно, плавно смыкаются верхушки изящно изгибающихся крыльев над телом и так же медленно, изящно разводятся в стороны и дальше опускаются вниз, опять почти смыкаясь. Неужели это полет?..

Реактивная авиация, вывод на околоземные орбиты рукотворных «Метеоров» и «Спутников» тоже победа над временем. Движение, расчлененное рапидсъемкой, существенно ту метеорно-спутниковую победу дополняет. Оно словно микротом — нож, производящий тончайшие срезы для изготовления прозрачных препаратов. Их, если надо — окрашивая, ученые и рассматривают на предметном столике под объективом… Вполне возможно, что с помощью микрохроноскопов рассмотренные сквозь телескопы фотокамер кинопротоколы полетов трихограмм, мокрецов, галлиц и прочей энтомомелюзги откроют для авиаконструкторов патентные кладовые таких природных устройств, о которых сегодня еще и не догадываются.

Стоит напомнить: насекомые порхали и летали за сто миллионов лет до того, как в воздух поднялись прапредки современных птиц — археоптериксы…

Кто подозревал в прошлом, что концы крыльев насекомого описывают в полете восьмерку?

Тонкие полоски сусального золота приклеены к концам крыльев осы. Оса закреплена неподвижно, и ее вынуждают работать при сильном освещении. Такова схема известного опыта, с помощью которого К. Марей показал: «Блестящее золото вычерчивает всю траекторию отчетливо, как тлеющий уголек, которым быстро машут в темноте». К разным местам крыльев подносят закопченные стеклянные пластинки, и слой сажи сметается подтверждай, что концы правого и левого крыльев действительно описывают в начете подобие удлиненных восьмерок.

Крылья перемещаются при полете вверх и вниз, вперед и назад, одновременно служа и пропеллером (когда он загребает воздух) и элеватором (когда поддерживает летящее насекомое). А так как крылья работают на большой скорости, то гребной и планирующий полет словно сливаются.

Стрекоза, как уже сообщалось, летает весьма быстро. Пока самолеты покрывали в час всего 100–150 километров, иные стрекозы могли на короткой дистанции с ними состязаться. Оса делает в единицу времени в четыре раза б?льше взмахов, чем стрекоза. Но скорость полета зависит не от одной только частоты взмахов. Важны здесь также отношение площади поверхности крыльев к весу тела насекомого, отличия между передними и задними крыльями, форма и способ сочленения крыльев с грудью…

Как и у многих других четырехкрылых, каждая пара крыльев ос — левая и правая — образует в полете общую рабочую поверхность. При этом задний край переднего и передний край заднего крыльев связываются разного устройства сцепочным аппаратом: рядами крючков и загнутыми складками. В покое крылья уложены на спине двумя слоями: сверху — верхние, под ними — задние. Укладка крыльев в два слоя — важное приспособление для насекомых, живущих в норках и гнездах. Крылья растопыренные быстрее изнашивались бы в тесноте по краям, и гнезда приходилось бы строить более просторные, тратя на это время и силы.

В главе об эвменидах уже говорилось об осах складчатокрылых. Благодаря прямой продольной линии переднее крыло у них сгибается так, что в покое крылья уложены на спине даже в три слоя. Это словно прототип крыла с переменной геометрией поверхности, меняется она не для уменьшения плоскости крыла в полете, что ослабило бы силу противодействия воздуха. Наоборот, складчатокрылые осы, изготовляясь к полету, развертывают свои три слоя крыльев в общую плоскость, в покое-же укладывают их поуже: в тесноте норок и гнезд широко расставленные крылья, само собой, ни к чему.

Расчеты аэродинамического эффекта движения… Хитроумные приемы, позволяющие проследить и измерить направление к силу токов воздуха в зоне работающих крыльев… Со всевозможных точек зрения освещается лучами научного исследования маленькое хитиновое тельце летящего создания…

Дж. Алькок изучал в одной местности штата Аризона (США) одиннадцать видов роющих ос, провиантирующих норки в разное время разной добычей. Оказалось: манера их полета и лётные маневры на охоте обязательно хоть чем-то разнятся. Особенно значительны различия при обратном полете ос к своей норке.

Но эта тема — обратный полет — заслуживает специального рассмотрения. Полнее всего ориентировка в полете и особенности топографической памяти исследованы на филантах. Этим осам посвятил первые годы своей научной деятельности уже упомянутый в предыдущей главе профессор Нико Тинберген.