Мозг и его потребности. От питания до признания - Вячеслав Дубынин

Как реализуется подчинение членов такой семьи командам из «центра» – от матки-царицы, как происходит специализация рабочих и разделение функций между ними? Действительно, у пчел кто-то строит соты, кто-то добывает пищу; есть защитники улья, разведчики, няньки для личинок. Управление всем этим «коллективом» происходит на химическом, гормональном уровне. Члены подобного сообщества все время обмениваются пищей и вместе с ней передают гормоны, которые и направляют развитие отдельных особей. Например, производные деценовой кислоты, выделяемые маткой, регулируют превращение личинки в бесплодную самку. Если не будет такого гормонального сигнала, то получится будущая царица, а будет – рабочая особь. Эти же гормональные сигналы управляют общим уровнем активности пчел, специализацией особей, роением.

Процесс обмена пищей и выделениями желез, наблюдаемый у общественных насекомых и некоторых других видов животных, называют трофоллаксисом. Трофаллаксис играет огромную роль в передаче информации от одной особи к другой. Сейчас он довольно неплохо изучен. Гормоны передаются буквально «изо рта в рот». Существуют специальные железы, расположенные по соседству со слюнными, которые выделяют соответствующие молекулы. Еще какое-то количество сигналов передается с помощью секрета анальных желез, а также за счет использования обонятельных феромонов (например, запах тревоги).

Такой сложный мозг, как мозг млекопитающих, подобным сигналам, конечно, не подчиняется, хотя в дальнейшем мы увидим, что существуют примеры, показывающие: в каких-то пределах подобное все же возможно. А вот у насекомых гормональное и феромональное программирование в порядке вещей. У них довольно несложная нервная система, и заставить общественное насекомое стать рабочим, воином или разведчиком не так сложно.

Известны ситуации еще более экзотических воздействий химических соединений на поведение насекомых, но они используются уже не царицами сообществ, а паразитами. Например, показано существование паразитических червей (один из них – ланцетовидный сосальщик), которые выделяют химические вещества, влияющие на поведение муравьев. Днем муравей честно работает на благо семьи, но под вечер паразит, находящийся в его голове, выделяет особое соединение, под влиянием которого муравей забывает вернуться в муравейник, залезает на травинку и застывает на ее кончике-вершине.

Зачем? Должна прийти корова, олень, косуля и съесть его вместе с этой травинкой, тогда червячок попадет в желудок и кишечник копытного, и начнется следующая стадия развития паразита. Если же муравей на рассвете еще жив, сосальщик ослабляет контроль, и муравей проводит день как обычно. А ночью паразитический червь заставляет муравья опять покорно сидеть на травинке и ждать, пока его проглотит травоядное.

Подобного рода химическое зомбирование – совершенно потрясающее явление, и сейчас энтомология знает довольно много подобных примеров. В основном такого вида управление встречается у насекомых, хотя подобные ситуации химического управления бывают и у ракообразных, моллюсков и даже низших позвоночных.

Впрочем, как всегда, все сложнее, и если мы посмотрим, например, на семью муравьев, то обнаружим, что не менее трети из них – бездельники, не выполняющие никакой очевидно полезной работы. На них, получается, гормоны царицы не действуют? Похоже, что действуют, просто им их не хватает, и если удалить из муравейника самых трудолюбивых особей, то «лентяи» быстро их заменят. Выходит, в случае лентяев все не так просто, а вот «трудоголики», первыми получающие порцию гормонов царицы, очевидно, имеются.

Теперь приведем примеры из жизни млекопитающих. Один из самых известных – управление особями в сообществах голых землекопов. Голый землекоп – очень необычное существо. Этот биологический вид (его название на латыни Heterocephalus glaber) отличается уникальными для млекопитающих особенностями: сложной социальной организацией колонии; нечувствительностью к некоторым формам боли, например к порезам, ожогам, капсаицину; продолжительностью жизни, намного превосходящей продолжительность жизнь других грызунов подобного размера (голый землекоп живет примерно 30 лет).

Организация колонии землекопов похожа на организацию пчелиной семьи. В семье голых землекопов единственная плодовитая самка – царица, при ней два-три фертильных, то есть способных оплодотворять ее, самца, а все остальные члены сообщества (70–80 особей, но иногда и больше) находятся под феромональным контролем царицы. Остальные землекопы, как самки, так и самцы, являются рабочими особями. В основном это влияние происходит через мочу и фекалии самки-царицы. В норах колонии имеются «общественные туалеты», и все члены колонии обязаны их посещать и получать свою дозу феромонов. Находясь под влиянием этих феромонов, рабочие особи голого землекопа делают то, что им положено, то есть копают землю в поисках сочных корневищ и корнеплодов. Голые землекопы живут в Эфиопии и Кении, в каменистых пустынях, земля там твердая, и им приходится все время рыть землю в поисках съестного. Мечтой всякого голого землекопа является что-то вроде гигантской редьки, которой семье надолго (недели на две) хватает. Поэтому основная жизненная цель рядового члена колонии – копать, пока не найдешь редьку. Феромонов царицы вполне хватает на такой контроль. Если же вдруг самка-царица заболеет или погибнет, то «правильные» феромоны исчезнут, и произойдет переворот. В колонии землекопов, если пропал феромональный контроль, наиболее крупные самки высвобождаются от «гипноза» и начинают драться. Та, которая всех загрызет, становится новой царицей.

Не столь драматичная, но схожая ситуация наблюдается у симпатичных обезьянок – игрунок. Это очень маленькие обезьянки, родом из тропических лесов Южной Америки, их местное название уистити (обыкновенная игрунка, Callithrix jacchus). Размеры тела взрослой особи не превышают 20 см, а средний вес – 250 г. Детеныш уистити может сидеть на пальце человека, как на веточке, настолько это крошечное существо.

В небольшой стае из 10–12 членов размножается только доминирующая пара. А все остальные члены стаи являются временно бесплодными и находятся под ее феромональным контролем. Если что-то случается с доминирующей самкой или с доминирующим самцом, тогда происходит смена верхушки – появляется новая главенствующая пара, которая начинает править и размножаться. Все остальные игрунки обязательно помогают воспитывать детенышей «правителей», отыскивают пищу, следят за приближением врагов.

Теперь немного о рыбах. Если они живут стаями, то мы часто обнаруживаем существование доминирующей самки или доминирующего самца. Например, рыбы-ангелы образуют сообщество, похожее на гарем, в котором главенствует самец и при нем полтора десятка самок. Если доминирующий самец гибнет, то ему на смену приходит не другой какой-то самец со стороны. Нет, самая крупная самка гарема меняет пол и становится доминирующим самцом. Вот такие скрытые возможности есть у многих рыб.