Книга: Четырехкрылые корсары

Глава 37

Глава 37

О некоторых переменах в исследовательской технике энтомологов и о том, что такое 1/64 секунды

Переведем на этом месте дыхание и, еще раз оглянувшись на прошлое науки об осах, попробуем сравнить век нынешний и век минувший. Поучительные обнаруживаются параллели.

Почти через сто лет после Жана-Анри Фабра, проводившего наблюдения над жизнью разных одиночных ос, сначала в окрестностях Авиньона, затем недалеко от Оранжа, изучение уже не одиночных, а общественных ос развернул молодой соотечественник Фабра — Гюбер Монтанье, энтомолог из университета в Нанси.

Фабр в иные дни с рассвета до заката просиживал то на корточках, то на коленях под огромным холщовым зонтом или, растянувшись на животе и упершись подбородком в кулаки, не сводил прищуренных глаз с крошечного участка неровной почвы, где не сразу и рассмотришь ход, ведущий к запрятанным в подземелье норкам со зреющим в ячейках расплодом — личинками и куколками.

Монтанье, учтя особенности общественных веспа, большую часть работы проводил в лаборатории: с весны до осени жили у него осы в зарешеченных клетках, жили на сотах, с которых удалена оболочка, делающая невозможным непосредственное наблюдение в природных условиях. Нужную температуру здесь поддерживает простенький электрокондиционер.

Во времена, когда Фабр начинал исследования, фотографическая техника была беспомощна и примитивна, а каждый снимок так дорог, что представлял не всем доступную роскошь.

Ученому было уже под 60, он уже переехал в знаменитый ныне «Гармас» в Сериньяне, где провел последние 30 лет жизни, когда его самого впервые сфотографировал гость из Парижа.

Насекомых же фотографировать начали лишь в начале XX века. И даже лучшие снимки тех времен — это не больше чем общий внешний вид неподвижной личинки, гусеницы, куколки, взрослого имаго, разумеется, на контрастном фоне.

В лаборатории факультета в Нанси одним из главных средств исследования стала уже не фотография, а киносъемка.

Камера аппарата ускоренной съемки оснащена и специальными осветительными приборами, и телескопическими насадками. Осы снимаются в цвете, не на искусственно подобранных контрастных фонах, а в самой что ни на есть естественной обстановке — на сотах. Лампы отставлены на метр от места съемки, так что температура на соте не превышает 30° и осы спокойны.

Примерно по 150 рабочих ос в каждом из гнезд, выделенных для съемок, несут на груди цветную метку, полученную в момент выхода из ячейки. С таким номером (красная или зеленая точки или полоса на груди) насекомые ведут себя вполне естественно.

Уточним обстановку далее. Фабр не отводил взора с крошечного участка почвы, где затерялся ход в гнездо. По данным наблюдений за входом, дополняемым впоследствии новыми поисками, новыми находками, ученый в конце концов получает представление о том, как протекает жизнь насекомого

Монтанье занимался не всей вообще естественной историей ос, а одной ее страницей. Он изучал процесс обмена кормом между молодыми и старыми рабочими (возраст их известен благодаря цветным меткам ка спинке), между рабочими осами и маткой, между рабочими осами и самцами, между взрослыми осами и личинками, точно так же, как и встречный обмен между личинками и осами разных групп.

Короче, Монтанье изучал кормовые контакты, а они, как ход, ведущий с поверхности земли в глубину, к гнезду, к сотам, позволили исследователю проникнуть в тайная тайных, хорошо рассмотреть наиболее замаскированные стороны жизни осиной семьи.

Размаскировать события, протекающие на сотах перед объективом кинокамер, как раз и помогла скоростная съемка: 64 кадра в секунду.

Конечно, 64 кадра — это совсем не то, что 4 тысячи кадров в секунду. Конечно, советская исследовательница Бочарова-Месснер — о ее работах шла речь выше — пользовалась неизмеримо большими скоростями. Но для того процесса, который изучал Монтанье, сверхскоростная киносъемка и не нужна. А обычная скоростная принесла обильный урожай новых данных.

Самое начало 1900-х годов… Сын Фабра — Поль под наблюдением отца пробует снимать первые киноленты, в которых будут показаны живые насекомые. «Синематограф» — так он тогда назывался — поступает на вооружение энтомологии…

Бочарова-Месснер рассматривала время как бы в ультрамикроскоп. Монтанье вполне устраивала лупа времени.

Раскройте-ка наугад книгу и, сверившись по часам с секундной стрелкой, прочитайте бегло несколько строк из текста, но только без цифр. Затем, отметив время, когда чтение закончено, подсчитайте, сколько печатных знаков содержит прочитанный отрывок. Простое деление покажет, что на одну секунду приходятся не более полутора десятков прочитанных печатных знаков. Значит, за одну шестьдесят четвертую секунды взгляд не успевает зарегистрировать даже трети одной буквы, практически мы не получаем за этот миг никакой полезной информации. Если наблюдать перемещение любого предмета или существа, то, как и при чтении, за такую долю секунды наблюдатель практически ничего не заметит, для него ничто не изменится, все останется неподвижным. Съемка со скоростью всего 64 кадра в секунду показала: эта неподвижность мнимая.

Просматривая затем ленту в нормальном, а если надо, в замедленном темпе, удается обнаружить подробности, которые для самого пристального и проницательного взгляда неуловимы.

Автор этих строк видел киноленты Монтанье. В них серии снимков чередуются с цветными мультипликационными вставками, воспроизводящими в схеме суть и механизм кормовых контактов. Хорошо видна последовательность движений каждой части ротового устройства: правой и левой жвалы, губ, щупиков, язычка, перемещение обоих усиков, передних ножек, взаимодействие этих частей при встрече двух насекомых.

Эти вставки из мультипликаций похожи на цветные витражи. Они калейдоскопически пестры и лишены всякой симметрии, а составляющая их мозаика сразу в нескольких участках непрерывно перестраивается. Хотя смена кадров в десятки раз медленнее, чем на самом деле, диктор не поспевает со своими пояснениями, торопится, захлебывается, не всегда договаривает слова, словно увлекшийся комментатор с хоккейного матча, когда он пробует в рассказе следить и за шайбой, и за игроками, и за судьями.

1977 год… Выросла оснащенная новейшими достижениями микрофотографии, скоростной и сверхскоростной съемки научная кинематография. Часто требуется многократно усиленное освещение, которое порождает температуру, убивающую насекомое. Но трудности преодолеваются, и новая мощь исследовательской техники открывает для энтомологии новые пласты фактов и знаний.

Вот когда еще раз осознаешь, как неудовлетворительны все описания и как сложна организация живой системы. Здесь нет ничего сколько-нибудь похожего на взаимодействие зубцов в шестернях или кулачков в машинах, когда согласованные силы маятника и пружины вращают связанные колесики. Не случайно, описывая перемещения ротовых частей ос, Монтанье прибегает к терминам, заимствованным из науки об электричестве, о полупроводниках. Он говорит о полях, о контактах, о напряжении, о реле…

…Кишение множества черно-желтых созданий. Они снуют во всех направлениях, сталкиваются, расходятся, переползают друг через друга, обмениваются в спешке дрожащими ударами скрещенных усиков и их поглаживанием…

Рабочие осы первого поколения, воспитываемые маткой-основательницей, почти вдвое меньше, чем выкормившая их мать. Матка осы вульгарис и ее первая воспитанница сфотографированы с одинаковым увеличением.

Именно из этого хаоса Монтанье выделил отдельные движения и даже определил их суть, значение, назначение. Он внимательнейше проанализировал каждый кадр кинолент в естественной последовательности, особо следя за положением частей ротового устройства. Многие тысячи кадров, скрупулезно рассортированных, предоставили исследователю материал для выводов.

…Только что отведенный в сторону кончик одного усика и в то же время чуть поднятый кверху ротовой щупик одновременно с прикосновением кончика язычка, а также и другие одномоментно совершающиеся смешения частей ротового устройства и усиков одной осы, а также вызванные ими изменения позы и мимики — положения частей «лица» — ее партнерши — все может быть переведено на человеческий язык. Это, оказывается, целый диалог. Такой обмен информацией можно расшифровать примерно так:

Оса просящая. Касаясь осязательных органов в области жвал, жду от тебя в ответ отрыжку корма.

Оса отдающая. А я отвожу антенну в межжвальную область и пробую прикоснуться к твоим антеннам.

Оса П. Ладно, принимаю сигнал, антенну убираю.

Оси О. Раз тебе ясно, в чем дело, могу убрать и свою антенну. Ну что, теперь довольно? Но не пора ли прекратить контакт — у меня в зобике скоро ничего не останется.

Оси П. Еще чего! Я снова включаю все мои поощрительные воздействия, чтоб получить добавку.

Оса О. Ни в коем случае! Удерживаю твою антенну, у меня нет выхода. Мои запасы исчерпаны.

Куколки ос, дозревающие в ячейках.

Каждая реплика и диалоге, надо думать, еще короче, еще лаконичнее. В передаче и приеме контактов участвует вся зона ротовых устройств, четыре антенны, передние ножки, наконец, системы, передающие распорядительные команды к зону мышц, управляющих действием двух зобиков, пищеводов, целой дюжины ножек.

В натуре все еще сложнее, чем выглядит в описании, так как на ход его влияют и возраст насекомого, и его отношение к остальным членам семьи, и отношение членов семьи к данной осе.

Несмотря на что, Монтанье убедился: обильное кормление ос быстро увеличивает количество рабочих, подолгу дремлющих на сотах. Их жвала полураскрыты, — между их зубцами поблескивает капля корма. Это до отвала пресытившиеся фуражиры.

Раньше или позже две-три рабочих осы приближаются к такому фуражиру, и чем больше ос вокруг него соберется, тем с большим возбуждением и жадностью пьют они корм из его раскрытых жвал. При этом, когда к О приблизилась лишь одна П, ей удается сосать корм больше минуты, но если соберется три-четыре, ни одна не получает корм дольше тридцати секунд.

Только что описанная пассивная отдача корма существенно отличается от других активных форм отдачи корма, исследованием которых вскоре занялись в Нанси.

О том, что осы-сестры делятся кормом, было известно уже Аристотелю. Прошло немало времени, пока уточнили, что обменивающиеся кормом осы ведут себя по-разному. Позы просящей и отдающей корм существенно отличаются. На снимке — сценка, которую можно наблюдать на кровле или на оболочке осиного гнезда: справа — просящий, слева — отдающий корм шершни.