Мир путешествий и приключений - сайт для нормальных людей, не до конца испорченных цивилизацией

| планета | новости | погода | ориентирование | передвижение | стоянка | питание | снаряжение | экстремальные ситуации | охота | рыбалка
| медицина | города и страны | по России | форум | фото | книги | каталог | почта | марштуры и туры | турфирмы | поиск | на главную |


OUTDOORS.RU - портал в Мир путешествий и приключений

На суше и на море 1963(4)


Муравей разводит грибы

Симбиоз — мирный у голой природы

Нам так прожужжали уши словом борьба... что как-то особенно отрадно остановиться мыслью на этом мирном уголке природы, где два бессознательных существа подают пример разумного союза, направленного к обоюдной пользе».

Так в начале века К. А. Тимирязев писал о симбиозе. И он, безусловно, прав: слишком много слов было сказано о борьбе в природе, слишком мало — о дружбе между животными. У людей создалось впечатление, будто природа — разбойничье царство какого-то ненасытного Молоха, где управляют лишь безжалостные законы всеистребления и пожирания сильным слабого.

Выражение «борьба за существование» вошло во всеобщее употребление (и к месту, и не к месту) около ста лет назад после того, как Чарлз Дарвин обосновал свою теорию эволюции. С тех пор слово «борьба» без конца склоняют во всех падежах всех культурных наречий, часто понимая его, как говорил К. А. Тимирязев, «совершенно превратно, в самом грубом, узком смысле».

Между тем биологическая наука накопила уже тысячи новых фактов, которые со всей очевидностью говорят о том, что в борьбе за место под солнцем многие животные пользуются и мирными средствами. Но эти факты не привлекли пристального внимания специалистов и по существу остались незамеченными широкой публикой. Впрочем, некоторые факты замечены...

«Чуть ли не во всех учебниках и пособиях,— пишет И. Халифман,— едва заходит речь о появлении симбиоза, немедленно приводятся со школьной скамьи набившие оскомину примеры лишайника да еще рака-отшельника с актинией. Эти случаи так настойчиво повторяются, как если бы они были единственными в своем роде».

Между тем симбиоз в природе встречается буквально на каждом шагу.

В самых неожиданных местах мы обнаруживаем «разумные союзы» между неразумными существами. И не только менаду существами: изучено много примеров мирной ассоциации между животными и растениями.

Одна из самых удивительных форм такого симбиоза — сожительство грибов с насекомыми. Оказывается, очень многие насекомые (сто видов одних лишь муравьев!) занимаются разведением грибов. Это настоящее возделывание грибной культуры по всем правилам агрономической науки, хотя действуют насекомые бессознательно, подчиняясь природным инстинктам.

Грибное хозяйство муравьев и термитов — одно из самых удивительных достижений эволюции, наглядная иллюстрация того, каких успехов может добиться развитие животного мира.

Муравьи-листорезы

Сауба — так называют бразильцы очень вредных муравьев. Муравьи эти рыжие, длинноногие. Когда движутся их походные колонны, кажется, будто по земле струится зеленый поток: каждый муравей — а их бегут тысячи! — несет в челюстях высоко поднятый, точно парус, зеленый листочек.

Листья дождем сыплются с деревьев, когда передовые отряды сауба доберутся до их ветвей. Острыми челюстями перерезают муравьи черешки листьев. Внизу ждут добычу их «младшие» братья муравьи-раздельщики, которые ростом поменьше. Они вырезают из листьев круглые и полукруглые пластинки, их тут же подхватывают муравьи-носильщики (они меньше раздельщиков) и тащат свой груз в гнездо.

Непрерывный зеленый поток вливается в муравейник, а из других, похожих на кратеры отверстий гнезда извергаются бурые волны новых охотников за зеленой листвой. За одну ночь (нападают они обычно ночью) сауба могут начисто раздеть все деревья в саду.

Зачем им листья? Раньше думали, что сауба питаются листвой и выкармливают свежим «салатом» своих личинок. Первыми в конце XIX века усомнились в этом два исследователя Южной Америки — Бельт и Фриц Моллер. Позднее Альфред Меллер раскопал муравейники листорезов и то, что увидел там, описал в 1893 году в своей работе, которая положила начало широкому исследованию странного симбиоза насекомых и грибов.

А увидал он поразительные вещи. Совершим и мы небольшое путешествие — мысленно, конечно — по сырым казематам и подземным галереям муравьиного государства и посмотрим, что же там такое происходит.

Гнездо «шестизубых» листорезов — именно этих муравьев бразильцы называют сауба — гигантское сооружение. Подземные катакомбы разбросаны на площади в десятки квадратных метров и иногда уходят в глубину до десяти метров.

С поверхности, с небольшого, насыпанного муравьями холмика, ведут под землю двенадцать-двадцать похожих на кратеры входных отверстий.

Многократно разветвляясь, тянутся они от камеры к камере. Камер, полусферических подземных комнат, в муравейнике тысячи. Высота их около двадцати сантиметров, длина побольше — сантиметров тридцать. Центральная камера — резиденция муравьиной матки. Она окружена комнатами с расплодом — яйцами и личинками. Но нас интересуют другие, наружные помещения муравейника: в них скрыт секрет листорезов. Сюда тащат носильщики зеленый груз и передают его здесь другим муравьям — самым мелким в муравьиной общине. Те впиваются в обрывки листьев челюстями, теребят их, трясут, разрывают на мелкие кусочки, скребут их, взбивают и укладывают на дно подземелий, Затем удобряют зеленую массу. Каждый муравей берет челюстями и передними лапками щепотку зелени и подносит ее к концу своего брюшка, выделяет капельку экскрементов, смачивает ею зелень и вновь зарывает ее в измельченную листву *.

Удобрив всю массу, муравьи-садовники бегут за рассадой: приносят из других камер кусочки грибов и засевают ими приготовленный компост.

Вскоре вся масса обработанной листвы покрывается беловатыми и бурыми нитями — гифами — грибов. Теперь у садоводов новая забота: острыми челюстями они прищипывают, подрезают грибную поросль, чтобы не развивались на ней плодовые тела, то есть обыкновенные грибы — шляпки на ножках. Они муравьям не нужны: листорезы выращивают свои особенные плоды, которые нигде, кроме муравейников, не созревают. На концах обкусанных грибных нитей образуются наплывы— богатые белком опухоли; энтомологи называют их муравьиными кольраби. Этими удивительными плодами, которые представляют по сути дела самостоятельно выведенную муравьями пищевую культуру, насекомые питаются сами и кормят личинок.

* Эти забавные манипуляции муравьев-садоводов, удобряющих грибные сады (так называют обычно их грибные посевы), давно уже сняты на пленку.

Если муравьи, хотя бы сутки, не ухаживают за своим садом, он весь зарастает, словно плесенью, воздушным грибным мицелием, кольраби сморщиваются и опадают.

Поэтому муравьи-садоводы ни на минуту не покидают своего хозяйства. Работы у них много.

Кроме удобрения и подрезания, нужно «выполоть» сорняки (несъедобные грибы), отсортировать низкосортную малопродуктивную культуру от первосортной, истощенные грибные гифы — от обильно плодоносящих. Выбракованные кусочки грибницы муравьи уносят в самые дальние помещения и складывают там.

Время от времени, когда почва в грибных камерах истощается, муравьи разводят свои сады на новом месте, на «целине», по другую сторону гнезда, а покинутые камеры забивают землей и отбросами.

Внутри муравейника, главным образом за счет разлагающейся листвы, постоянно поддерживается тепличная атмосфера: плюс 25 градусов С и 56 процентов относительной влажности, и поэтому, говорит один исследователь, грибные камеры листорезов можно сравнить с идеальным термогигростатом.

Самка за щекой уносит рассаду

Очень сложное у муравьев хозяйство и образцово поставлено производство. Здесь тысячи рабочих: и жнецов, и раздельщиков, и носильщиков, и садовников — и все отлично знают свое дело, никто ничего не забывает, не ленится, не мешкает, не мешает другому. И каждый муравей, как равный, пользуется плодами общего труда.

А начало всему этому муравьиному благоденствию было положено всего лишь одним маленьким существом — одной самкой.

Улетая из родительского гнезда (у муравьиных самок и самцов есть крылья), чтобы основать свое собственное, каждая самка берет в дорогу кусочек грибницы и бережно хранит его. Где же хранит? В специальном кармане, которым предусмотрительная природа наделила ее. На голове у муравья, между ртом и подбородком, есть небольшое углубление, так называемая подротовая сумка, которую называют также и защечным мешком. Рабочий муравей, занимаясь уборкой гнезда, складывает в нее всякий мусор, а самки листорезов уносят в этой сумке кусочек грибницы — рассаду. Кусочек небольшой — вдвое меньше булавочной головки (около 0,6 миллиметра в диаметре), чуть теплющаяся частичка жизни! Но маленькое насекомое не дает ей угаснуть. Из микроскопической крупинки снова разрастается грибной сад.

Вылетая из гнезда в брачный полет, самка совершает достаточно длительную прогулку. Потом покидает самца, летит дальше, находит уединенное место, но вблизи от деревьев, богатых листвой, и начинает рыть в земле ямку — узкую шахту, в которой матка не может развернуться и, вынося на поверхность комочки земли, пятится задом. На дне шахты делает боковой ход, расширяющийся в небольшую камеру. Вход в норку замуровывает и сейчас же в глубине камеры готовит почву для огорода. Затем отрыгивает на нее комочек грибницы, удобряет его по частям, так же как и рабочие муравьи-садоводы, и лишь потом откладывает яйца.

Первое время самка не ест грибов: она питается яйцами, которые сама же отложила, ими кормит и появляющихся на свет личинок. Вместе они съедают около 90 процентов снесенных яиц. Пережеванными яйцами самка даже грибы подкармливает! Между тем сад растет. Через восемь-десять дней после закладки грибница покрывает уже грядку площадью около квадратного сантиметра.

Через два месяца из куколок выходят первые рабочие муравьи и сейчас же принимаются за обработку запущенного самкой сада (она подрезала грибницу только по краям). Освобождают ее и от других забот: от ухода за яйцами, личинками. Все внимание самка обращает теперь на воспроизведение потомства. Снесенных яиц никто больше не ест: все муравьи питаются кольраби, и муравьиная семья быстро растет.

На восьмой-десятый день после своего появления на свет рабочие муравьи вскрывают закупоренный землей наружный ход, и первые отряды заготовителей отправляются в поход за свежей листвой.

Термит разводит грибы

Термиты — самые удивительные создания в этом удивительном мире, так утверждают некоторые их исследователи. Живут они под землей или над землей, но в сооруженных из земли термитниках и галереях, не выносят света; их нежные тела лишены красок, бледны, как призраки. Люди, не сведущие в зоологии, называют термитов «белыми муравьями». Но это не муравьи: совсем особенные насекомые, хотя и живут они, подобно муравьям, большими семьями, которые организованностью своей и совершенным разделением труда между членами общины напоминают хорошо устроенные государства. . Термиты — бич тропических стран. В ненасытных желудках «белых муравьев» исчезают тонны строительного дерева. Термиты едят древесину — продукт столь же малопитательный, как и бумага. (Едят, впрочем, и бумагу!)

* Правильнее их было бы назвать «белыми тараканами», так как среди насекомых наиболее близкие родственники термитов — тараканы.

Как им удается все это переварить?

Ученые, которые занялись исследованием пищеварения термитов, сделали поразительные открытия. Оказалось, что в «животе» у них, в особых карманах и ответвлениях кишечника, обосновался целый мирок микроорганизмов: тут и инфузории, и жгутиконосцы, и бактерии. Более двухсот различных видов простейших животных и растений! Все вместе весят они иногда почти половину термита! Микроорганизмы и переваривают клетчатку в кишечнике у термита (как в бродильном чане!). Превращают ее в сахара, которые усваивает затем организм насекомого.

Если накормить термита пенициллином, то обитатели его кишечника умрут, а потом умрет и термит, но не от пенициллина, а от голода.

Переваривая с помощью микросожителей клетчатку, термит получает в пищу лишь различные углеводы. А какими же путями получает он белок, который ему необходим, как и всякому живому существу?

Разными. Во-первых, кишечник термита частично переваривает, очевидно, своих кормильцев — бактерий и инфузорий, во всяком случае, отмирающий «рабочий персонал» бродильного чана.

Кроме того, среди многочисленных поселенцев кишечника термита обнаружены и чудо-бактерии, способные приготавливать пищу из воздуха — поглощая газообразный азот, они превращают его в белковые соединения. Третий источник пищевого протеина — кожа, шерсть, помет птиц и зверей, трупы насекомых и мертвые термиты, которых жадно поедают термиты живые.

Но этого мало. Ведь община термитов слишком велика.

Чтобы накормить всех и в первую очередь личинок, молодых братьев и сестер, и самку с самцом *, родоначальников семьи, термиты разводят грибы.

Взрослые термиты — рабочие и солдаты — грибов не едят, однако продукты грибного меню, полупереваренные другими термитами, снабжают и их организм белковой пищей. Ведь все обитатели термитника — и личинки, и рабочие, и солдаты, и самец с самкой — представляют, по сути дела, один... общий кишечник, разделенный лишь в пространстве на отдельные отрезки, заключенные в теле каждого термита. Дело в том, что любой, даже ничтожно малый кусочек пищи не переваривается полностью в кишечнике только одного какого-нибудь термита.

* Самца и самку, родоначальников семьи термитов, обычно называют царем и царицей.

Нет! В виде отрыжки, выпота на брюшке и других выделений пища, словно эстафета, передается от одного термита к другому и заканчивает все стадии переваривания не раньше, чем побывает в животе у многих термитов. Поэтому в термитнике нет сытых и голодных, одним обедом здесь насыщаются попеременно все. Здесь даже не чародей может накормить «семью хлебами» тысячи алчущих ртов. Поэтому продукты, поставляемые грибами, достаются в конечном счете всем термитам.

О том, что термиты разводят грибы, ученые узнали на сто лет раньше, чем были исследованы первые грибницы в муравейниках листорезов. Однако грибные сады термитов изучены хуже муравьиных. Термиты ведут более скрытый образ жизни, и за ними труднее наблюдать.

Генри Смитмэн, один из первых исследователей термитов, почти двести лет назад подробно описал гнездо так называемого воинственного термита.

В основании оно округлой формы, кверху заканчивается острым конусом двух-трехметровой высоты. В центре термитника, приблизительно на уровне земли, помещается брачная камера — резиденция «царствующей» четы.

Ее защищают очень толстые стены, пронизанные узкими отверстиями. Ходы ведут в располагающиеся вокруг комнаты с расплодом. Эти комнаты окружены со всех сторон еще одним ярусом сооружений — грибными камерами. Они крупнее всех других помещений — самые маленькие с лесной орех, самые большие с человеческую голову.

Каждую темницу почти до потолка заполняет пористая масса соответственно удобренной * и переработанной древесной трухи с переплетающими ее гифами грибов. Многократно ветвясь, гифы образуют на концах веточек вздутия, похожие на кольраби муравьев. Плодовые тела, то есть обычные грибы — шляпки на ножках, вырастают лишь в заброшенных термитниках; в гнездах же полных жизни, рабочие термиты, а особенно молодь, постоянно, как и муравьи-листорезы, подрезают разрастающиеся вверх ветви грибницы.

* Грибные грядки термиты удобряют иначе, чем муравьи: глотают древесные опилки и пропускают их через кишечник.

Самки муравьев-листорезов, улетая из родительского гнезда, прячут «за щекой» грибную рассаду. У термитов нет специальной тары для транспортировки грибов. Как выходят они из положения?

Вопрос этот окончательно не решен. По-видимому, самец и самка (у термитов они вдвоем роют первые галереи нового гнезда) уносят частицы грибницы в своих кишечниках. Возможно также, что споры грибов приносят из леса в гнездо рабочие термиты. В некоторых недавно основанных термитниках ученые не находили грибов, но позднее они разрастались здесь в изобилии.

Жук разводит грибы

Все сорта пищи, которую потребляют на земле живые существа, можно разделить на три большие группы: жиры, белки и углеводы.

Что такое жиры, всем известно. Углеводы, как показывает их название, состоят из углерода, водорода и кислорода и после переваривания распадаются на различные сахара. Белки — очень сложные, содержащие азот органические соединения. Жиры и углеводы — энергетическая база нашего организма. Это горючее, которое потребляет мускульная машина. Белки (и частично жиры) несут конструктивные функции. Они основа жизни, ее носители, материальная база, из белков в основном сложено наше тело. Поэтому ни одно животное в мире, особенно растущее, не может существовать без белковой пищи. Но удивительное дело: науке известно немало видов насекомых и моллюсков, питающихся, казалось бы, исключительно углеводами — клетчаткой древесины. Это термиты, жуки короеды, сверлильщики, древесные осы, корабельные черви и другие пожиратели дерева. Их однообразная и малопитательная диета всегда ставила в тупик биологов. Многие из этих животных с самого рождения питаются лишь клетчаткой и, однако, отлично растут: их тело наращивает белковую массу. Очевидно, есть у этих древоедов какие-то не известные еще нам источники питания. Но какие?

Термиты, например, восполняют белковый дефицит, разводя и поедая грибы.

Когда был установлен этот поразительный факт, ученые, естественно, решили поискать грибные поселения и в жилищах других древоедов.

Тщательно обследовали высверленные в древесине гнезда жуков короедов. Многие натуралисты сочли это обследование пустой тратой времени: даже муравьиное садоводство казалось тогда (да и сейчас!) чудом из чудес, в которое не сразу поверили, А муравьи ведь очень «интеллигентные» насекомые. По сравнению с ними жуки короеды — просто неотесанные увальни. Всю жизнь они тупо грызут древесину, не помышляя ни о каких садах...

Но оказалось — не такие уж они простаки, эти жуки.

Еще в 1836 году натуралист Шмидбергер сообщал, что личинки непарного короеда, небольшого черного жучка (у нас он обитает почти всюду), едят не дерево, а беловатые, похожие на сметану обрастания на стенках ходов, которые матка прогрызла в древесине дуба. Что это за «сметана», Шмидбергер не знал. Позднее установили, что это грибы! Нигде, кроме жилищ короедов, они не растут.

Когда молодые самки короедов, выбрав подходящее дерево, выгрызают под корой ветвистые галереи, на их стенках разрастаются бледные бархотки грибного мицелия. Гифы грибов глубоко проникают в дерево — на пять миллиметров, а на их свободных концах созревают «плоды» — богатые протоплазмой вздутия, похожие на кольраби муравьев.

Однако долго не удавалось установить, как переносит самка короеда грибные «семена» с одного дерева на другое. Лишь недавно, в 1956 году, немецкий исследователь Франко Гросман обнаружил на теле жучка между кольцами хитиновых доспехов маленькие карманчики. Он назвал их грибными депо. Вылетающая из родительского гнезда самка уносит в них микроскопические кусочки грибницы, чтобы посеять ее на новом месте. Особые железы выделяют в набитые грибами карманчики жидкость, богатую белком и жирами. Это питательный бульон, на нем разрастаются грибы, как на агар-агаре в микробиологических лабораториях.

И после того как из семенного депо грибы переселятся на древесину, жук продолжает заботиться о них. Время от времени Он проползает через обросшие грибами камеры, смачивая грибные дерновинки выделениями своего тела. Эти выделения действуют на полезные грибы как стимуляторы роста, а на грибы сорные — как ингибиторы *. Так, одним и тем же средством жук и с сорняками борется, и посевы удобряет. Самка поддерживает в гнезде необходимую для роста грибов влажность: когда в жилище слишком сухо, она затыкает древесными опилками все входы и выходы; когда влажность превышает норму, разгребает завалы. Если удалить из гнезда самку, грибы вскоре зарастают сорняками и гибнут. Потом гибнут личинки, которые ими питаются.

* Ингибиторами называют вещества, действие которых противоположно стимуляторам: они не способствуют развитию, а подавляют его.

Благодатная инвенция

Симбиоз с грибами пока удалось обнаружить лишь у нескольких видов короедов. Все они жуки-древесинники: живут не в коре и не в лубе, а в древесине различных деревьев. Однако изучены еще две группы жуков, сожительствующих с грибами. Это ложные короеды и сверлильщики.

Лжекороеды по образу жизни похожи на настоящих короедов, и грибы они разводят точно так же.

Самец у них всегда помогает самке. Обычно, когда самка грызет дерево, он удаляет, пятясь задом, опилки из гнезда.

Для облегчения этой работы природа наделила жука «тачкой» (энтомологи так и называют это приспособление). Концы его надкрылий лопатообразно расширены, и, загребая опилки, толкают их перед собой, словно совок бульдозера.

У самок лжекороедов тоже есть приспособления для транспортировки груза. Но груз этот не опилки, а грибы. Мамаши-лжекороеды переносят их на голове, в глубоких ямках на лбу или затылке. По краям они окружены «частоколом» из густых щетинок и доверху наполнены кусочками грибницы.

А подруга жука спатидицеруса переносит грибы не только на затылке, но и на челюсти, словно на лопате. Челюсть длинная, с «ложкой» на конце; в ней и лежит грибная рассада. Но из-за этой лопаты — она совсем не к месту здесь — самка не может грызть дерево. Ходы под корой буравит самец, а ее дело — переносить и разводить грибы.

Самки кожистокрылых сверлильщиков устроились лучше. Отложив яйца на срубленном, но еще полном соков дереве или пне (обычно березовом), они ничего больше не делают и спокойно умирают. Личинки, выйдя из яиц, сами сверлят норки в древесине, и вскоре стены их жилища покрываются на всем протяжении от входа до внутренних покоев белоснежными «обоями». Это разрослись грибы. Но как попали они сюда? Самка ведь даже и не приближалась ко входу в их обиталище.

Оказывается, яйца были «заражены» грибными спорами. Карманы на конце брюшка лжекороеда, близ яйцеклада, до отказа набиты семенами грибов. Особые мышцы выдавливают из депо очередную порцию спор. По бороздке на яйцекладе скатываются они к его концу, а оттуда — на каждое яичко, отложенное самкой. Личинки, появляясь на свет, не сразу покидают оболочки яиц. Извиваясь и кувыркаясь в слизи, обильно наполняющей скорлупки, они покрываются спороносной «смазкой», а потом, проползая в дырки, высверленные в дереве, переносят эту смазку на стенки жилища.

Все лето личинки питаются грибами из домашних теплиц, а поздней осенью закупоривают входные отверстия в гнездо древесными опилками и перезимовывают под корой.

Личинки утепляют также часть грибницы в глубине ходов — исследователи находили здесь на стенках камер «замазку» из опилок (толщиной иногда до 0,2 миллиметра), прикрывавшую грибницу. Под ней сохраняются до следующей весны семена грибов.

Комар-садовод

Теперь, чтобы заполнить последним экспонатом нашу коллекцию грибников, познакомимся еще с одним оригиналом из мира насекомых. Речь идет о комаре, но не простом, а о комаре — большом любителе грибов. Личинки этого комара живут в галлах растений.

Это симбиоз сразу трех организмов: растения-хозяина, которое образует галлы — опухолевидные наросты на своих листьях, стеблях или цветах; насекомого, вызывающего (каким образом — не всегда ясно) образование этих наростов, и низших грибов, поселяющихся вместе с насекомыми в галлах.

Грибы покрывают бархатной дерновиной внутреннюю поверхность галла. Они питаются соками растения, и сами дают пищу комариному потомству.

Если личинка гибнет или, закончив превращение, улетает из галла, то гриб сбрасывает четковидные кольраби, без меры разрастается, загнивает и вскоре гибнет. Каким-то образом, очевидно с помощью выделений, личинка производит «культивацию» своего огорода.

Союз грибов и животных распространен в природе, конечно, гораздо шире, чем нам сейчас известно.

Дальнейшие исследования удивительного симбиоза, бесспорно, подтвердят это,

Игорь Акимугикин


 
Рейтинг@Mail.ru
один уровень назад на два уровня назад на первую страницу