Феромони та наука

Мурахи

Стежка вогненних мурах – одна з небагатьох систем зв’язку в тваринному світі, зміст інформації в якій можна виміряти досить точно. Адже стежка показує шлях до певної мети, будь то запас їжі або новий будівельний майданчик, причому вона показує не тільки напрямок на ціль, але і відстань до неї. Можна досить просто визначити, наскільки близько до кінця стежки закінчуються подорожі мурашок, а потім за допомогою рівнянь теорії інформації по точності реакції мурах на стежку підрахувати кількість «бітів» сприйнятої інформації.

Між іншим, ту ж методику можна застосувати і до аналізу бджолиних «танців» – абсолютно іншої форми зв’язку між комахами. Вражаюче, але ці дві, настільки різні системи зв’язку, як виявилося, передають приблизно один і той же обсяг інформації щодо відстані (два біти) та напряму (чотири біта у бджіл і чотири або, можливо, п’ять бітів у мурашок). Чотири біта інформації дозволяють мурасі або бджолі вибрати один з 16 рівно ймовірних секторів кола, а два біти дозволяють вибрати одне з чотирьох рівно ймовірних значень відстані. Можливо, що цей обсяг інформації є граничним для сприйняття мозку та органів чуття комахи.

Не всі різновиди мурах прокладають хімічні стежки. Але кожен з тих видів, які наділені такою здатністю, виробляє феромони, властиві тільки йому. Тому практично не виникає ніякої плутанини, коли перетинаються стежки, прокладені представниками кількох різних різновидів мурах.

Мурахи

Інший важливий клас мурашиних феромонів – речовини, запах яких служить сигналом небезпеки. До недавнього часу вважалося, що мурахи піднімають тривогу, торкаючись один до одного: один робочий мураха штовхає іншого або починає його лоскотати своїми вусиками. Тепер з’ясувалося, що стривожені робочі мурашки випускають хімічні речовини, які зберігаються в спеціальних залозках.

Як встановлено експериментами, ці речовини можуть самі по собі викликати в навколишніх мурах всі характерні ознаки занепокоєння. Це, мабуть, найбільш яскрава ілюстрація колосальної відмінності між людським сприйняттям світу і сприйняттям навколишнього середовища тими істотами, які користуються хімічними засобами спілкування. Для людського носа «хімікати тривоги» – слабо пахнуть або навіть ароматні речовини, а для мурашок – сильнодіючі отрути, які можуть миттєво кинути всю сім’ю у шаленство.

Коли робочий мураха-жнець випускає вміст своєї підщелепної залози у спокійне повітря, сфера дії летючого феромона тривоги швидко розширюється: через 13 секунд її радіус досягає приблизно 6 сантиметрів. Потім вона починає стискатися, і через 35 секунд після спорожнення залози сигнал тривоги загасає остаточно.

Цікаво відзначити, що в малих концентраціях феромон тривоги володіє зворотною дією: він привертає мурах. Тому зовнішня частина сфери дії феромона «зазиває» до джерела тривоги, а в центральній області, де концентрація досить висока, мурашок охоплює несамовите відчуття небезпеки.

мураха

Якщо поспостерігати мурах в природних умовах, то стане зрозуміло, що сигнал тривоги повинен бути саме таким – нетривалим і з обмеженою сферою дії. Дійсно, в численній сім’ї мурах раз у раз виникають різні другорядні небезпеки. І якби сфери тривоги, яку створюють окремі робочі мурашки, були стійкими і далеко поширювалися, то весь мурашник безперервно знаходився б у стані паніки.

«Дорожні» феромони і феромони тривоги – це лише частина хімічного словника мурах. Факти говорять за те, що їх залози зовнішньої секреції виробляють й інші речовини, які спонукають робочих мурашок збиратися разом і братися за якусь справу: доглядати за маткою, годувати її, піклуватися про молодняк.

Навіть мертві мурахи випускають своєрідний феромон. За щойно загиблим мурахою його побратими доглядають, як за живим, не звертаючи уваги на його нерухомість. Але через день-два накопичуються продукти хімічного розкладання трупика, які спонукають робочих мурашок відтягнути померлого подалі від мурашника.

Мурахи

Треба сказати, що лише деякі з продуктів розкладання служать причиною, що викликає похоронний хід. У їх числі деякі жирні кислоти та їх ефіри. Коли цими речовинами в експериментальних цілях обмазували живих мурашок, то інші мурахи, підкоряючись велінням запаху, негайно витягали їх з мурашника на «звалище». Живі «небіжчики», зрозуміло, поспішно поверталися додому, їх знову «ховали». І так тривало до тих пір, поки в процесі багаторазового повторення похоронного обряду запах смерті не вивітрювався абсолютно.

Наше пізнання хімічних зв’язків у тваринному світі знаходиться ще в початковій стадії. Дослідники, що займаються цією проблемою, знаходяться в положенні мовознавців, які з’ясували значення всього декількох слів мови, що майже не піддається розшифровці.

Дуже можливо, що деякі «язики запахів» мають і своєрідний синтаксис. Інакше кажучи, може виявитися, що з’єднання декількох феромонів несе якусь абсолютно нову інформацію для тварин, які користуються хімічними засобами спілкування. Цікаво з’ясувати також, чи можуть тварини змінювати інтенсивність або, скажімо, частоту виділення феромонів, щоб утворювати таким чином нові сигнали. Для вирішення цих та інших не менш цікавих проблем потрібно залучити нові методи аналітичної органічної хімії і поглибити наші знання про поведінку тварин.

Автор: Е. Вілсон.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *