Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых - Джонатан Бэлкомб

внимательнее присматриваться к животным, они преподносят все новые сюрпризы. Это напоминает мне о знаменитой фразе кенийского антрополога Луиса Лики, сказанной, когда его одаренная ученица Джейн Гудолл сообщила ему о том, что шимпанзе пользуется инструментами: «Теперь мы должны дать иное определение понятиям “инструмент” и “человек” или же счесть шимпанзе людьми»[80]. Сейчас уже известно, на что способны некоторые насекомые, и это заставляет нас сильно усомниться в нынешних культурных предубеждениях против них.

Муравьи, как и другие насекомые, тоже пользуются инструментами. Муравьи рода Aphaenogaster используют кусочки листьев, дерева или грязи в качестве впитывающих губок. Держа такую губку мандибулами, муравей опускает ее в источник питательной жидкости (например, мякоть плода или биологические жидкости добычи), а затем относит в гнездо. Таким способом муравей транспортирует в десять раз больше жидкости, чем мог бы унести без губки[81]. Американские муравьи из засушливых пустынных регионов[82] окружают колонии конкурирующих муравьев, а затем сбрасывают мелкие камешки и другой мусор во входные отверстия, благодаря чему у мародеров появляется больше времени беспрепятственно добывать пищу. Муравьи-листорезы используют листья для выращивания грибов. И это считается не только использованием инструментов, но и способностью вести сельское хозяйство[83]. Осы-пескорои в качестве инструментов для утрамбовки почвы выбрали плоские камешки[84]. Так они маскируют вход в норы, где закопали парализованную добычу, чтобы обеспечить пищу личинке, когда она вылупится из яйца. Один из видов клопов-хищнецов – насекомых с похожими на клюв сосущими ротовыми частями – применяет шелуху высосанного сухого термита в качестве приманки для других термитов. Убийца покачивает мертвым животным снаружи входа в термитник, затем хватает термита, который приходит, чтобы затащить своего товарища в гнездо. Если клоп хватает новую жертву, он немедленно отбрасывает предыдущую, и процесс повторяется. Один клоп поймал таким образом и съел 31 термита, после чего ушел, ковыляя, с очень раздутым брюхом[85].

Раньше бытовало научное мнение, что это неосознанная, инстинктивная механическая работа, лишенная сознательного опыта. Но есть причины не торопиться с подобными выводами. Более тщательное исследование использования инструментов муравьями рода Aphaenogaster, проведенное в 2017 году, показало гибкость, с которой муравьи подходят к выбору инструментов для транспортировки жидкостей. Муравьи научились выбирать превосходные искусственные инструменты (губки) для этой цели[86], и иногда модифицировали их, разрывая губки на более мелкие кусочки, повышая полезность приспособления.

Самые серьезные возражения против представлений о том, что насекомые не могут мыслить, возникли благодаря медоносным пчелам. Их много исследовали с тех пор, как в середине XX века Нобелевский лауреат австрийский биолог Карл фон Фриш открыл ныне знаменитый язык «виляющего танца». И это помимо их удивительной способности с помощью мультисенсорной символической коммуникации делиться местоположением удаленных источников пищи, так что список умственных навыков пчел впечатляет. Они умеют распознавать человеческие лица[87]; различают понятия «одинаковые» и «разные»[88] и могут переносить эти понятия в различные как визуальные режимы (различные цвета), так и сенсорные (различные запахи). Кроме того, пчелы, похоже, понимают концепцию нуля[89]: когда их обучали (применяя сладкое вознаграждение) садиться на изображения с меньшим количеством точек или символов (вознаграждали за выбор, скажем, 3 точек, а не 5), они, как правило, предпочитали пустое изображение (ноль) изображению с одной точкой.

Также медоносные пчелы обладают метапознанием, то есть осознают собственные знания. Когда их приучали летать к целям в зависимости от размера, формы и цвета, пчелы с большей вероятностью отказывались от сложных задач, когда за осечку их наказывали, давая им что-то горькое на вкус. «Это говорит о том, что пчелы проходили тест только тогда, когда были уверены в его правильности», – сказал доктор Эндрю Баррон, биолог из Университета Маккуори и соавтор исследования[90].

Мозг у мух?

Большая часть исследований организации жизни мух касалась плодовых мушек. И совсем не потому, что плодовые мушки особенно смышлены, просто это самые изученные животные на Земле. Преимущества плодовых мушек в том, что их легко и дешево разводить и содержать в неволе, а также в том, что они живут всего две недели и, следовательно, их удобно использовать в генетических исследованиях, в чем мы убедимся в девятой главе. Еще раз скажу, что следует быть осторожным, предполагая, что умственные достижения одного вида мух характерны для других. Однако способности плодовых мушек тем не менее указывают на то, что другим мухам тоже свойственно.

Мозг человека и мозг мухи сильно различаются по размеру: 100 млрд нейронов по сравнению с 135 000 у плодовой мушки, при этом существуют и некоторые организационные сходства. Например, мозг мухи, как и наш, в значительной степени разделен по средней линии, а молекулы и процессы, управляющие мозгом мухи и человека, похожи. Как и у людей, возбуждение ЦНС у мух контролируют дофамин и серотонин[91]. Как и у нас, мозг мухи отвечает за пространственное представление, что крайне важно для летающего животного[92]. У плодовой мушки эту способность определяет область мозга, называемая центральным телом, функциональный эквивалент которого в мозге млекопитающих – верхнее двухолмие[93].

Мы уже убедились, что плодовые мушки – находчивые существа, справляющиеся с решением сложных задач, даже когда надо выбраться из ловушки через крошечное отверстие в пленке. На что еще способен их мозг? Плодовых мушек можно легко обучить связывать запах с электрическим током: они демонстрируют краткосрочную, среднесрочную и долгосрочную память подобного опыта, когда позже их тестируют на восприятие неприятного или другого запаха в сочетании с отсутствием удара током. Эти воспоминания сохраняются и после того, как муха просыпается от общей анестезии, и когда новые нервные клетки заменяют старые[94]. Кроме того, плодовые мушки умеют концентрировать внимание, демонстрируя ожидание повторяющегося визуального стимула (черный символ, нарисованный на внутренней стороне вращающегося барабана, внутри которого летает привязанная муха), снижение интереса, когда стимул монотонно повторяется, и возобновление внимания, когда он меняется (например, первоначальный символ заменяется новым). Другой признак внимания[95] – склонность мух подавлять и игнорировать конкурирующие стимулы; муха с меньшей вероятностью заметит, скажем, другую муху поблизости, пока она зациклена на новом символе в барабане.

А еще мухи спят. Когда ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе однажды утром заглянули в свою колонию плодовых мух в лаборатории, им показалось, что все насекомые погибли. Но, когда исследователи постучали по стеклу, мухи постепенно проснулись[96]. Они просто спали. Биолог-эволюционист Бруно ван Свиндерен из Университета Квинсленда записал мозговую активность плодовых мушек и их реакцию на механические раздражители и обнаружил, что, как и у нас с вами, у мух существуют более легкие и глубокие стадии сна.