Соседи по планете. Насекомые - Дмитриев Юрий Дмитриевич - Страница 45

Но так или иначе, большинство ученых считают, что муравьи ориентируются по солнцу. Другие утверждают, что не по солнцу, а по звездам. Во всяком случае, алжирский специалист по муравьям Санчи убежден: если не все виды, то некоторые пустынные муравьи ориентируются именно так. Глазные фасетки муравья — это длинные трубки, на самом дне которых расположено по одной-единственной на фасетку светочувствительной клетке. Известно, что если даже в солнечный день смотреть на небо из глубокого колодца, то можно увидеть звезды. Санчи и те, кто разделяют его точку зрения, считают, что глаз муравья «работает» по этому принципу. Что ж, возможно, в пустыне муравьям необходима именно такая ориентация.

А может быть, муравьям и осам помогает ориентироваться поляризованный свет? О муравьях, во всяком случае, некоторые ученые говорят в этом смысле вполне определенно.

Но прежде давай вспомним, что такое свет вообще. Мы говорим «скорость света» и часто употребляем это выражение как образное, когда хотим сказать о каком-то очень быстром передвижении или перемещении. Действительно, скорость света колоссальна — 300 тысяч километров в секунду. То есть с такой скоростью перемещаются в пространстве частицы. Но, с другой стороны, свет — это не просто полет частиц — это волны, кстати, очень похожие на морские. Морские волны видели, конечно, все — если не в жизни, то уж в кино обязательно. И вот, глядя на волны, без труда можно заметить что катятся они к берегу не под одним, а под самыми разными углами: то мчит волна, нацеливаясь на берег своим острым гребнем, и понятно сразу, что угол ее наклона по отношению к берегу небольшой, то вдруг «встанет на дыбы», идет как бы стеной. В общем, углы, под которыми движутся волны, самые разные. Примерно так идут и световые волны.

А теперь представь себе морские волны, идущие строго перпендикулярно к берегу, то есть идущие все в одной плоскости.

Так же идут и волны поляризованного света.

Или другой пример. Привяжи к чему-нибудь один конец веревки, а другой возьми в руки. Веревку можно качать как угодно, она будет волнообразно изгибаться в любом направлении. Так идут волны обычного света.

А теперь пропусти веревку в какую-нибудь узкую щель. И снова начни раскачивать веревку в разные стороны. По другую сторону щели она будет колебаться только в одном направлении — направлении щели: если щель вертикальная, то вертикально, горизонтальная — горизонтально. Так идут волны поляризованного света.

Значит, поляризованный свет — это не какой-то особый, типа ультрафиолетового, отличающегося от обычного длиной волны. Он отличается лишь тем, что колебания в нем совершаются в одной плоскости. Некоторое количество солнечных лучей, проходя через атмосферу, встречает на своем пути частицы различных веществ, находящихся в воздухе, и рассеивается их молекулами. Происходит поляризация света. Солнце не стоит на месте, и количество света в разных участках неба постоянно меняется. Меняется, естественно, и количество поляризованного света. Человек этого не замечает, да ему это, в общем-то, ни к чему, иначе его глаз, очевидно, приспособился бы к восприятию поляризованного света, как приспособился он у некоторых насекомых, возможно, у тех же муравьев, и уж совершенно точно — у пчел.

Казалось бы, все уже известно о языке пчел: и их танцы, и треск крыльев, и запахосигналы, и роль зрения в поисках пищи. И все-таки есть «белые пятна».

Известно, что, танцуя, пчела описывает круги и восьмерки или совершает так называемый прямолинейный пробег (одно из «па» танца, когда пчела действительно бежит прямо по вертикальным сотам). Если пчела бежит прямо вверх, значит, надо лететь в ту сторону, где находится солнце, если вниз — соответственно в противоположную сторону; бежит пчела вверх или вниз под определенным углом, значит, именно под этим углом надо при полете отклониться от условной вертикали. Солнце для пчелы — ориентир, указатель. Ну, а когда нет солнца? Допустим, оно зашло за облако или опустилось за гору. Но в том-то и преимущество глаз пчелы, что само солнце им не обязательно видеть, им достаточно видеть небо, «расчерченное» на различные участки в зависимости от поляризации. Мало того, если все небо покрыто тучами и виден лишь один небольшой клочок голубого неба, пчелам и этого достаточно, чтоб сориентироваться. Разведчица по этому клочку поймет положение солнца и укажет направление, а рабочая пчела самостоятельно полетит по этому направлению. (Ведь разведчица, как правило, с рабочими пчелами не летит.)

Люди уже немало потрудились над выяснением секрета пчелиного зрения, уже много узнали, но до окончательной победы еще далеко. Например, узнав, как пчела распознает направление с помощью поляризованного света, надо еще выяснить, как она определяет время; солнце-то движется, а раз солнце меняет положение, то меняется и поляризованный свет на разных участках неба.

Разобравшись с пчелами, придется вернуться к муравьям, осам и многим другим насекомым, способ ориентации которых пока неизвестен.

Но если в ориентации зрение играет большую роль, то, очевидно, не меньшую оно играет в навигации. Впрочем, зрение ли?

Прежде чем говорить о навигационных способностях насекомых, давай обсудим вопрос, о котором мы упоминали во 2-й главе: почему насекомые летят на свет? Явление это настолько привычно, что мы почти не обращаем внимания на множество насекомых, вьющихся вокруг фонарей в парках, прилетающих в комнаты на свет лампы и упорно стремящихся к ней, навстречу своей гибели.

Явление, безусловно, удивительное, и ученые не могли пройти мимо него. Но, заинтересовавшись таким, казалось бы, обычным явлением, они сразу же натолкнулись на множество неразрешенных вопросов.

Сначала, не найдя никаких видимых причин для такой страстной, связанной с самопожертвованием, любви насекомых к свету, ученые решили, что в их организме имеется какое-то светочувствительное (или антисветовое) вещество, какие-то особые клетки, которые либо заставляют насекомых лететь к свету (если этого вещества мало), либо прятаться (если его слишком много). Потом появилась теория американского ученого Ж. Леба, который утверждал, что стремление насекомых к свету — явление чисто механическое. В общих чертах эта теория выглядит так: если свет ярче с правой стороны насекомого, то мышцы противоположной стороны получают больший раздражитель, работают активнее, и насекомое поворачивается к свету левой стороной. Тогда свет попадает в левый глаз, и насекомое опять поворачивается. Прямо оно летит только в том случае, если свет падает с одинаковой силой в оба глаза. Леб даже сконструировал аппарат, имевший два «глаза», снабженных фотоэлементами и связанных с ними электромоторчиками. При освещении справа машина катилась налево, и наоборот.

Но прошло какое-то время, и ученые, тщательно исследовав насекомых, не нашли у них и признаков какого-то светочувствительного вещества, а теория Леба потерпела крушение после того, как бабочке замазали черным лаком глаза и она, растерявшись сначала, тем не менее вскоре и без зрения нашла путь к источнику света и полетела к лампе.

Были отвергнуты и другие теории, особенно после того, как ученые убедились, что, во-первых, насекомые реагируют и на не видимый нами свет, то есть на ультрасвет, во-вторых, что они реагируют не только на источник света, испускающий лучи, но и просто на освещенный экран или более светлый квадрат окна. Сейчас ученые подошли к такому объяснению: свет для насекомых — это признак какого-то свободного, вольного пространства, где можно летать, где нет препятствий. (Не важно, какой это свет — обыкновенный или ультрафиолетовый, ведь солнце или ночные светила посылают на землю и коротковолновые ультрафиолетовые лучи, воспринимаемые насекомыми.) А дальше, как считают некоторые современные ученые, насекомые оказываются вблизи яркого света и уже теряют ориентацию. Ослепленные лучами, они уже ничего вокруг не видят и упорно продолжают стремиться вперед, надеясь все-таки пробиться к свободному спасительному пространству, которое для них символизируется ярким светом. Поэтому они бьются до изнеможения об оконные стекла, гибнут от жары или огня.