Семь экспериментов, которые изменят мир
Шрифт:
Предположение о том, что колонии термитов организуются под влиянием поля, вовсе не отрицает роли передачи информации между отдельными насекомыми с помощью обычных органов чувств. Подобно муравьям, термиты могут общаться друг с другом самыми различными способами: издавая определенные звуки, определенным образом касаясь друг друга, [117] взаимодействуя при раздаче пищи, испуская особые запахи, используя специфические химические сигналы, известные под названием феромонов. [118] Так, у муравьев, по-видимому, ведущую роль в сенсорной коммуникации играют именно феромоны. «В целом типичная колония муравьев использует приблизительно от 10 до 20 сигналов, большая часть которых имеет химическую природу». [119] Из этих феромонов лучше всего изучены химические вещества, служащие сигналом тревоги (которые действуют за счет диффузии в воздушной среде, как правило, на расстоянии от двух до трех дюймов [120] ), и феромоны, которыми помечаются тропы для других насекомых. [121]
117
Стюарт, A.M.
118
Стюарт, A.M. Общественное поведение и коммуникация (Stuart, A.M. Social behavior and communication. In The Biology of Termites, vol. 1, ed. by K. Krishnaand and F.M. Weesner. New York: Academic Press, 1969).
119
Хеллдоблер, Б., Уилсон, Э.О. Муравьи (Holldobler, В., and E.O. Wilson. The Ants. Berlin: Springer, 1990, p. 227).
120
Дунперт, К. Социальная биология муравьев (Dunpert, К. The Social Biology of Ants. Boston: Pitman, 1981).
121
Стюарт, A.M. Общественное поведение и коммуникация (Stuart, A.M. Social behavior and communication. In The Biology of Termites, vol.1, ed. by K. Krishnaand and F.M. Weesner. New York: Academic Press, 1969); Франке, Н.Р. Муравьи-солдаты: коллективный разум (Franks, N.R. Army ants: A collective intelligence. American Scientist, 1989, 77:139–145); Хеллдоблер, Б., Уилсон, Э.О. Муравьи (Holldobler, В., and E.O. Wilson. The Ants. Berlin: Springer, 1990).
Однако термиты-рабочие при постройке и ремонте гнезд не просто общаются друг с другом, а имеют дело с уже построенными физическими структурами. Например, при строительстве арок в термитниках рабочие сначала возводят колонны, а затем начинают изгибать их в направлении друг к другу до тех пор, пока обе колонны не соединятся (ил. 6). Каким образом это удается? Рабочие, возводящие одну колонну, не могут видеть рабочих на другой колонне: как уже отмечалось выше, термиты-рабочие слепы. Не доказано и предположение, что термиты бегают по земле из стороны в сторону, измеряя расстояние между колоннами. Напротив, «совершенно невероятно, чтобы в условиях постоянной беготни и скученности термиты могли бы четко различать звуки с противоположной колонны за счет проводимости через ее основание». [122] Точно так же, как у муравьев и других общественных насекомых, определенную роль может играть обоняние: термиты могут получать информацию через запах тропы, через химические вещества, сигнализирующие об опасности, а также при обмене жидкой пищей. Но обонянием едва ли можно объяснить появление общего плана гнезда или роль в этом плане каждого отдельного насекомого. Создается впечатление, что насекомые «знают», какого типа структуру следует построить, что они в своей работе следуют какому-то невидимому плану. Что касается вопроса Э.О. Уилсона о том, кто создает и хранит план гнезда, я полагаю, что этот план является составной частью организующего поля колонии. И поле это находится не внутри отдельного насекомого, а является коллективным.
122
Уилсон, Э.О. Общественные насекомые (Wilson, E.O. The Social Insects. Cambridge, Mass.: Harvard University Press, 1971, p. 229).
Ил. 6. Термиты-рабочие вида Macrotermes natalensis возводят арку. Колонны строятся из кусочков грязи и экскрементов, которые насекомые приносят во рту. (фон Фриш, 1975)
Такое поле непременно должно охватывать всю колонию. Вероятно, оно имеет субполя для отдельных структур — тоннелей, арок, башен и грибных садов. Если подобные поля играют организующую роль, они должны обладать способностью пронизывать материальные структуры колонии, проходя сквозь стенки и камеры. Точно так же, как магнитное поле может проходить сквозь различные материалы, поле колонии должно проходить сквозь материалы, из которых построено гнездо. Благодаря этой способности проникать сквозь материальные преграды, биологическое поле могло бы управлять отдельными группами термитов даже в том случае, когда обычное сенсорное взаимодействие между ними отсутствует.
Основной вопрос исследования можно сформулировать следующим образом: сохраняется ли гармоничная согласованность между действиями термитов-рабочих при строительстве гнезда даже в том случае, когда сенсорное общение блокируется какой-либо преградой? Нам вновь поможет аналогия с магнитным полем: если расположение частичек железа по силовым линиям зависит только от частиц, находящихся в непосредственном контакте с соседними частицами, тогда картина силовых линий магнитного поля будет искажаться любой физической преградой— например, листом бумаги. В действительности же рисунок линий не меняется, так как физическая преграда проницаема для магнитного поля.
Как известно, термиты чувствительны к магнитному полю. Яркий тому пример — австралийские компасные термиты, которые ориентируют свои гнезда узкими сторонами на север и юг, чтобы свести к минимуму нагрев гнезда полуденным солнцем. Лабораторные опыты также показали, что термиты реагируют на очень слабые переменные электрические и магнитные поля. [123]
Более того, эксперименты берлинского исследователя Гюнтера Беккера показали, что термиты могут оказывать друг на друга влияние посредством некоего «биополя», по природе, возможно, электрического. Из содержащейся в неволе колонии термитов вида Hete-rotermes indicola Беккер взял несколько групп, примерно по 500 рабочих и солдат, и поместил каждую в отдельный полистироловый контейнер прямоугольной формы, положив туда древесину и влажный вермикулит. Затем он поставил контейнеры в несколько рядов по четыре в каждом, а между соседними контейнерами оставил
123
См.: Беккер, Г. Реакция термитов на слабые переменные магнитные поля (Becker, G. Reaction of termites to weak alternating magnetic fields. Naturwissenschaften, 1976, 63:201): Беккер, Г. Коммуникация между термитами посредством биополей (Becker, G. Communication between termites by biofields. Biological Cybernetics, 1977,26:41–51).
Ил. 7. Строительство галерей термитами вида Heterotermes indicola. Термиты содержатся в неволе в пластиковых контейнерах с нейтральным строительным материалом — вермикулитом. В каждом контейнере находится одинаковое количество насекомых. На всех сторонах, обращенных к соседним контейнерам, строительство галерей практически не ведется. Влияние передается от контейнера к контейнеру посредством поля. (Беккер, 1977)
В другом эксперименте Беккер расположил 16 контейнеров в виде квадрата 4x4, так что по 4 контейнера находилось с каждой из внешних сторон, а 4 располагались в центре. Вновь на наружных сторонах внешних контейнеров отмечалось активное строительство галерей (ил. 7), в то время как на внутренних сторонах и в контейнерах, расположенных в центре, строительство галерей практически не велось (43 см в день на внутренних сторонах при 539 см в день — на внешних). Полученные данные Беккер интерпретировал в свете гипотезы «биополя», запрещающего строительство галерей в своей центральной части.
Запрету на строительство галерей на соседних сторонах контейнеров термиты продолжали подчиняться даже после того, как между контейнерами помещали дополнительные барьеры в виде пластин из пенопласта или толстого стекла. Беккер счел, что эти препятствия полностью исключат возможность тепло- и звукопередачи, а также химических сигналов, биополе же способно проникнуть сквозь стекло и пенопласт. Но когда между контейнерами помещали тонкую алюминиевую фольгу или древесноволокнистые плиты, окрашенные содержащей серебро краской, эффект биополя полностью исчезал. Термиты начинали возводить галереи на внутренних сторонах всех внешних контейнеров и даже на всех сторонах внутренних контейнеров столь же активно, как прежде вели строительство только на внешних сторонах квадрата. Алюминиевая фольга и содержащая серебро краска экранируют действие электрического поля, и потому Беккер предположил, что это «биополе» представляет собой слабое переменное электрическое поле, которое создают сами термиты.
Но даже если допустить, что электрические и магнитные поля действительно влияют на строительную активность термитов, все равно трудно представить, что в них содержится точная информация о проекте термитника. Каким образом конкретная картина того или иного объекта может храниться в электромагнитном поле? Вероятно, на термитов должно воздействовать и какое-то другое поле, тип которого пока неизвестен.
Результаты экспериментов, проведенных южноафриканским натуралистом Эженом Маре, заставляют предположить, что такое поле действительно существует. В 20-е гг. XX в. Маре провел серию интереснейших наблюдений за тем, как термиты-рабочие вида Eutermes латали большие проломы, которые он проделывал в их термитниках. Рабочие начинали ремонт с обеих сторон дыры. Каждое насекомое приносило комочек земли, покрытый липкой слюной, и прилепляло его к стенке. Рабочие на разных сторонах пролома не могли ни вступать в контакт друг с другом, ни видеть друг друга на расстоянии (так как термиты-рабочие слепы). Тем не менее части сооружения, строившиеся с разных сторон дыры, точно сходились друг с другом. Казалось, что ремонтные работы координируются какой-то общей организующей структурой, которую Маре отождествил с групповой душой, а я предпочитаю считать морфическим полем.
«Возьмите стальную пластину, по ширине и высоте на несколько футов превышающую размеры термитника. Поместите ее в центре пролома, проделанного в стенке, и термитник таким образом разделится на две части. Одна часть колонии больше не сможет войти в контакт с другой, причем одна из частей будет отделена и от царской камеры. Рабочие, ремонтирующие стену термитника с одной стороны, ничего не знают о работах, которые ведутся в другой части термитника, но, несмотря на это, с обеих сторон термиты возводят одинаковые арки и башни. Когда вы в конце концов удалите пластину, две половины возведенного термитами сооружения точно сойдутся — останется только заделать шов между ними. Невозможно не прийти к выводу, что где-то существует заранее составленный план, который термиты лишь воплощают в жизнь. Где же находится тот дух, та душа, в которой хранится этот заранее составленный план? (…) Где каждое насекомое получает свою часть работы? Можно делать проломы на любой стороне термитника и затем аналогичным образом вставлять стальную пластину, но термиты все равно будут возводить с каждой стороны одинаковые структуры». [124]
124
Маре, Э. Душа белого муравья (Marais, E. The Soul of the White Ant. Harmondsworth: Penguin, 1973, pp. 119–120).
На основании полученных Маре результатов можно предположить, что существует некое организующее поле, которое — в отличие от исследованного Беккером поля, запрещающего строительство галерей в центральной части термитника, — не экранируется металлической пластиной и потому, вероятнее всего, не является электрическим.
Маре продолжил исследования. Новые результаты указывали на то, что организующее поле тесно связано с царицей, а гибель царицы немедленно влечет за собой его полное исчезновение: