Занимательное волноведение. Волнения и колебания вокруг нас - Гэвин Претор-Пинней

Большинству из нас в то или иное время доводилось по участвовать в этой волне: будь то крупное спортивное мероприятие или живое выступление группы «Колдплэй» на стадионе «Уэмбли» (где, между прочим, как-то организовали такую волну в сумерках — с помощью включенных мобильных телефонов). Помню, дело происходило в Лондоне: я сидел на стадионе и смотрел футбольный матч. Вдруг по стадиону прокатилась волна. Мне понравилось ощущение полной потери «я», подчинения коллективной воле. Подозреваю, не в последнюю очередь этим популярность явления и объясняется. Хотя конечно, перспектива лишиться собственной уникальности нас ужасает (что, возможно, свидетельствует о том, как жестоко мы обманываемся, когда думаем, будто нам нечего терять). Может, поэтому мы и подчиняемся на стадионе с такой охотой? Ведь это понарошку, не всерьез. Так малыш упрашивает взрослого притвориться чудовищем и погоняться за ним по саду, потому что мысль о настоящем чудовище его слишком пугает. Можно увлеченно наблюдать за волной со стороны, испытывать восторг, катаясь на ней, однако совсем иные ощущения возникают, когда волна — это вы сами. Вы становитесь средой ее распространения. Вы — частица ее объединенной энергии.

* * *

Гигантские медоносные пчелы, или Apis dorsata, живущие на юге и юго-востоке Азии, не роятся в закрытых ульях, как европейские пчелы. Подвешивая соты на открытом воздухе — на ветке или под скальным выступом, — они их облепляют. Получается огромный, жужжащий шар.

Такое гнездо — самое впечатляющее зрелище в мире насекомых. Во-первых, благодаря своим, прямо скажем, внушительным масштабам: 0,9 м на 1,5 м; соты защищает живой «щит» из более чем 50 000 виляющих брюшками пчел. Во-вторых, благодаря волнам, напоминающим волны на стадионе, которые периодически проходят по поверхности «щита». Их порождают верхние в рое пчелы, совершая в высшей степени слаженные движения, которые до боли напоминают выходку хулигана, сверкающего в окне машины голыми ягодицами. Пчелы виляют брюшками, совершая волнообразные движения. Поскольку низ брюшка темнее желтой спинки, кажется, будто черная полоса перемещается по поверхности роя. Волны распространяются из одной точки расширяющейся спиралью. Подобный эффект называют «мерцанием».

Но с какой стати пчелам так «обнажаться»? Скорее всего, подобные движения призваны отпугнуть шершней, которые нападают на пчелиное гнездо, пытаясь добраться до личинок и меда. Но если пчела, обороняясь от хищника, пустит в ход жало, она погибнет. Поэтому пчелы разработали оборонительную стратегию с менее трагичным для себя исходом. Волна «мерцающих» пчелиных брюшков берет начало в самой уязвимой точке на поверхности роя — там, куда шершень, скорее всего, ударит. На расстоянии пчелы сливаются в одно насекомое, которое выглядит куда больше шершня. Однако на хищников покрупнее уловка не действует. Поэтому когда на улей нападают птицы, гигантским медоносным пчелам ничего не остается, как прибегнуть к старому испытанному способу — исполнить роль камикадзе. При этом пчелы действуют так решительно, что заработали себе репутацию самых воинственных пчел в мире.

«Мерцание» пчел — самая впечатляющая хулиганская выходка Природы

Вам может показаться, что шершни в конце концов разберутся, что к чему. Но не стоит переоценивать мощь их интеллекта. Шершни действуют поодиночке, они не настолько сообразительны, чтобы разгадать обман, созданный не одной-единственной пчелой, а целым роем. Классический пример того, как коллективный разум перехитрил одинокого хищника. Причем разум, избравший своим орудием распространяющуюся через популяцию живых существ волну.

* * *

Помимо прочего, волны, распространяющиеся через группу индивидов, повышают шансы этой группы выжить в условиях недостатка пищи. По крайней мере, утверждение справедливо для одного примечательного вида амеб — Dictyostelium discoideum.

Амебы этого вида обитают в почве смешанных и широколиственных лесов и питаются бактериями, которые размножаются в перегнивающей палой листве. Их еще называют «социальными» амебами: в тяжелые времена отдельные амебы собираются вместе. Когда пищи достаточно, каждая амеба живет своей, отдельной от других жизнью — ест, размножается… Словом, сама себе хозяйка. В такой период жизни эти амебы ничем не отличаются от остальных «асоциальных» собратьев — не останавливаются, чтобы перекинуться словцом-другим, не заглядывают друг к другу на огонек, занимаются каждая своим делом. Однако едва запасы пищи подходят к концу, едва начинает маячить призрак голодной смерти, амебы, наконец, решают узнать друг друга ближе.

Сказать по правде, амебам этим свойственно бросаться из одной крайности в другую. Начинается с того, что некоторые особи подают химический сигнал, оказывающий на соседние организмы эффект сродни действию магнита — тех словно притягивает к источнику сигнала; в свою очередь, они испускают этот же сигнал. Таким образом — посредством волн химического сигнала и движения — о необходимости собраться всем вместе оповещается вся колония Dictyostelium discoideum. Когда «полянку» голодающих в лабораторной чашке Петри амеб снимали через определенные временные промежутки, волны их движения в итоге проявились как темные полосы, распространяющиеся среди популяции спиралями. Хотя отдельные амебы слишком малы, чтобы разглядеть их невооруженным глазом (всего 0,01 мм длиной), с движением амеб поверхность «полянки» темнеет — при движении амебы вытягиваются. Вид крошечных полос ряби — то светлеющей, то темнеющей — по-своему красив, но потом, когда амебы собираются вместе, все уже далеко не так прекрасно.

Через считанные часы, то есть, через двадцать-тридцать волн, амебы уже представляют собой группы до 100 000 особей в каждой; группы называются «слизнями». Каждый «слизень», длиной всего 2,5 мм, выглядит, как комок вазелиновой мази. Амебный «слизень» не имеет никакого отношения к слизню настоящему, из семейства моллюсков, распространенному в садах и огородах. И все же, как и их тезка, «слизень», а вернее составляющие его амебы, вырабатывает склизкое вещество. Вещество покрывает составляющие «слизня» отдельные организмы, позволяя им двигаться как единому целому.

Потому как волнообразная координация амеб продолжается и после того, как они собираются вместе. Те же самые волны химических сигналов и последующих движений пронизывают популяцию внутри «слизня», координируя их усилия, — «слизень» двигается как единый организм. Амебы в центре «слизня» совершают движения вперед-назад, формируя импульсы продольной волны, которые позволяют «слизню» потихоньку «ползти» вперед. Амебы, составляющие передний конец «слизня», чуть приподнятый над поверхностью, формируют спиральную волну, как при движении штопора, посылая скоординированные импульсы по всей длине «слизня» от начала к концу.

«Слизень» — этакая лошадь из цирковой пантомимы, под попоной которой скрываются не двое, а 100 000 — ползет в поисках лучшей жизни, оставляя за собой склизкий след. Находя местечко посветлее и потеплее, он начинает «расти», возвышаясь над поверхностью подобно грибу и формируя на кончике плодовое тело. Пятая часть популяции — те амебы, которым выпал самый тяжкий жребий — отдали свои жизни ради общего блага. Вознеся других амеб на высоту 3 мм, они погибли. Оказавшиеся наверху счастливчики преобразуются в споры и разносятся ветром. Когда споры снова попадают в места обитания вкусных бактерий, они прорастают — получаются амебы. Причем, с прежними асоциальными замашками — заботятся лишь о собственном пропитании и размножении. При встрече друг с другом они едва кивают, буркнув каждая себе под нос «Здорово!» Это продолжается до тех пор, пока пища не подходит к концу. Тогда амебы вновь посылают друг другу волновые сигналы — весь цикл повторяется.