Юрий Дмитриев - Соседи по планете Насекомые

Правда, борьба с вредителями с помощью завлекающих звуков пока менее эффективна, чем борьба с помощью привлекающих запахов. В этой области сделаны лишь первые шаги, но уже есть очень значительные достижения. Например, один из способов борьбы с вредными насекомыми с помощью звука уже дал настолько ощутимые результаты, что его взяла на вооружение Международная комиссия по борьбе с саранчой.

Ученые теперь знают, что у саранчи существует особый сигнал, подаваемый крыльями, который можно было бы расшифровать как приказ взлетать. Записав на магнитофонную ленту этот сигнал, ученые провели множество опытов и убедились, что действует он безотказно. А раз так, почему бы не использовать его при появлении саранчи? Вот летит туча этих насекомых. Приблизилась, уже готова опуститься на поле. И вдруг слышится команда (переданная, естественно, с магнитофонной ленты через усилитель) — в полет! И стая летит дальше. Новое поле, и опять саранча готова опуститься. Но и тут звучит сигнал. И летит саранча дальше. Как бы ни была голодна саранча, как бы ни была измучена, приказ для нее сильнее всего, и она будет лететь до тех пор, пока, обессиленная, не свалится замертво. Способ этот уже применяется на практике и дает положительные результаты.

Есть надежда, что не менее положительные результаты даст и способ отпугивания комаров с помощью звука. Мы уже говорили, как эти кровососы мешают жить, как затрудняют работу многих людей, как досаждают путешественникам, геологам, топографам. И вот инженеры сконструировали аппарат, который воспроизводит писк комара, попавшего в беду. Подавая сигналы «смертельной опасности», аппарат будет отпугивать комаров, не даст возможности самкам получать необходимую для развития яичек кровь и тем самым значительно снизит численность этих кровососов.

Так же перспективна борьба с насекомыми-вредителями с помощью «неслышимых» звуков, подобных тем, которые издают летучие мыши. Во всяком случае, опыты, произведенные в этой области, показали, что ультразвук очень эффективен и уменьшает потери от насекомых-вредителей в два раза.

Ну что ж, практическое значение изучения слуха насекомых уже не вызывает сомнения. А ведь изучение, по сути дела, только началось — главные открытия еще впереди!

3. Мир света

Мы знаем, какую огромную роль в жизни насекомых играет звук и запах. И может показаться естественным, что зрение играет меньшую роль: разнополые насекомые отыскивают друг друга по запаху или — в пределах слышимости — по звуку. Не могут же они видеть друг друга на расстоянии сотен метров, а то и нескольких километров, не разглядят они друг друга в лесу или среди травы. По запаху или по звуку определяют насекомые представителей своего вида. Запах и звук служит им нередко защитой; наконец, огромную роль запах играет в поисках пищи. Казалось бы, для зрительной информации и не остается существенного места. Для человека зрение — самое важное чувство: лишенный зрения человек во многом отделен от окружающего мира. И как бы ни были развиты слух, обоняние, осязание, они все вместе не заменят ему зрения, так как окружающий мир человек в основном воспринимает визуально, наглядно: 90 процентов информации получает благодаря зрению.

Иное дело — насекомые. Обоняние у них, как ты теперь знаешь, не только во много раз тоньше, чем у человека, но при помощи запахов они могут определить форму и величину предмета (так называемое топохимическое чувство). Именно с помощью запахов некоторые виды наездников, специализирующиеся на откладке яичек в скрытно живущих личинок, находят их и не только точно определяют место, где находится личинка, но узнают, в каком она положении. Запах помогает наездникам вонзать свой яйцеклад в определенную точку на теле личинки. А ведь личинка нередко находится в древесине на глубине 5–6 сантиметров. Но сколько бы раз наездник ни проделывал такую операцию, он не ошибется. И все это благодаря запаху.

Да, запах играет огромную роль в жизни насекомых. И тем не менее зрение для них также очень важно.

Есть довольно известный жучок, которого все знают под именем светлячка. Днем этот маленький бурый жучок ничем не примечателен, зато ночью превращается в живой зеленый фонарик. Фонарик летает. А в траве светится другой фонарик — он принадлежит насекомому, похожему на червячка (в народе он так и называется «иванов червь»), хотя это тоже жук — самка летающего светлячка. Огоньки-фонарики (у самки он ярче) помогают светлякам отыскивать друг друга.

В наших краях живет один вид светляков, поэтому для них важен сам факт — горящий «фонарик». В тропических лесах светляков много, и там просто свечение уже не может играть такой роли. Иначе произошла бы невообразимая путаница. И вот тут зрение насекомых играет особо важную роль. Световые сигналы у этих насекомых строго дифференцированы: одни виды подают постоянные сигналы, другие — прерывистые, причем паузы могут быть и в несколько секунд и в несколько миллисекунд; у одних — долгие паузы и короткие вспышки, у других — наоборот. Одни сигналят в одиночку, другие — собираясь в стаи; одни включают и выключают фонарики на земле, другие — в полете, причем есть такие, которые светятся лишь при подъеме, и такие, которые делают это только спускаясь. Наконец, очень разнообразны сами фонарики: есть круглые и удлиненные, широкие и узкие; разнообразно их количество — от одного до нескольких десятков, фонарики могут находиться в самых разных местах: и на голове, и на боках, и на спине, и на груди. Наконец, они бывают разнообразны по цвету: и синие, и красные, и желтые, и зеленые.

Светляков в мире насекомых много, и все-таки в какой-то степени это частный случай. Однако этот частный случай может натолкнуть на мысль, что зрение у насекомых вообще очень острое и что они прекрасно различают цвета. Но прежде чем говорить о том, как видят насекомые, давай поговорим о том, чем они видят, то есть о глазах наших шестиногих соседей по планете.

Глаза насекомых так же разнообразны, как и они сами. Однако у всех есть сходство — многочисленность глаз. Каждый, кто видел вблизи стрекозу или муху, бабочку или пчелу, обращал внимание, что глаза у них занимают относительно большую площадь, но далеко не все знают, что глаз насекомого состоит из множества (иногда нескольких десятков тысяч) маленьких глазков — омматидиев. И каждый глазок видит какой-то маленький определенный участок. Затем крошечные изображения складываются в общее целое, как мозаичное панно.

Впервые люди смогли взглянуть на мир глазами насекомого в 1918 году, когда немецкий ученый Экснер сфотографировал окно и видневшийся за окном собор сквозь глаз светляка, помещенный на предметное стекло микроскопа. Эта и опубликованная вскоре знаменитая фотография человека, сделанная сквозь глаз насекомого, наглядно показали, что насекомое действительно видит маленькие участки каждым глазком в отдельности и что маленькие участки складываются в одно большое целое. Такая теория даже получила название «мозаичной» и стала классической. Ученые, конечно, понимали, что увиденное ими изображение окна или человеческого лица — вовсе не то же самое, что видит насекомое: ведь изображение передается в мозг, и как оно там обрабатывается, какими становятся образы, было неизвестно. Конечно, рано или поздно люди бы узнали это — ведь Экснер сделал только первый шаг и пользовался он весьма примитивной, с нашей точки зрения, аппаратурой. Сейчас, когда ученые имеют возможность использовать новейшие достижения техники, когда в дело включились биофизики и электроники, когда в глаз насекомому удается вживить самые тончайшие электроды, когда люди научились проникать в мозг насекомого и получать от него нужную информацию, вопрос этот мог бы быть как-то прояснен. Но как ни парадоксально, именно достижения науки, новая техника и аппаратура не только не прояснили вопрос, что и как видит насекомое, но и значительно усложнили его.

По классической теории «мозаичного видения» считалось, что каждый глазок-омматидий имеет «сектор обзора», равный 2–3 градусам, причем лучи света должны падать прямо на глазок под одним определенным углом. Таким образом, получилось, что каждое изображение, принимаемое омматидием, вплотную примыкает к изображению соседнего омматидия, и так далее.

Сегодняшние электрофизиологические опыты показали: совсем не обязательно, чтоб лучи падали на глазок под определенным, одним-единственным, углом — углы могут быть разные, а главное, сектор обзора каждого омматидия по крайней мере в десять раз больше, чем предполагает классическая теория. Таким образом, каждый глазок видит гораздо больше, и изображения, принимаемые отдельными омматидиями, перекрывают друг друга. И как они преобразуются в мозгу насекомых, пока еще совершенно не ясно.

Классическая теория оказалась несостоятельной, новая пока еще не набрала достаточных фактов, чтоб сделать обобщения и выводы. Но это вовсе не значит, что люди вообще ничего не могут сказать о зрении насекомых. Напротив, по другим направлениям, изучавшим различные аспекты зрения насекомых, сделано немало интереснейших открытий, которые позволяют судить и о «дальнозоркости», и о «близорукости» насекомых, и об остроте их зрения, о реакции на цвет и форму предметов.