У какого насекомого самое чуткое обоняние. Запахи в жизни насекомых

Многие люди боятся насекомых, вероятно, потому, что они жуткие, отвратительные, странные и страшные. Однако, несмотря на свою странную внешность, некоторые насекомые обладают невероятными способностями, которые способны дать фору другим животным и даже нам, людям. Несмотря на их крохотные размеры и простые мозги, эти непритязательные существа играют ключевую роль в решении одних из величайших проблем человечества. Например...

10. Тараканы

Тараканы являются, пожалуй, самыми нелюбимыми существами во всём мире. Несмотря на это, они также являются самыми могущественными. Само по себе присутствие одного таракана в доме может заставить самых сильных, самых властных людей прыгать, бегать, и кричать, как девчонки.

Однако большинство людей не знают, что тараканы обладают большим значением в медицинском мире. Ряд исследователей в настоящее время изучает тараканов на предмет их способности в лечении одних из самых страшных заболеваний человека. Учёные обнаружили, что мозг тараканов содержит «девять молекул антибиотика... которые защищают их от прожорливых, смертоносных бактерий». Так какое же это имеет отношение к современной медицине? Дело в том, что антибактериальные молекулы, находящиеся в мозге тараканов являются более мощными, чем антибиотики, которые мы используем сегодня. На самом деле, антибактериальные свойства этих отвратительных насекомых являются гораздо более эффективными, чем некоторые из наших современных лекарств, они заставляют «отпускаемые по рецепту лекарства выглядеть сахарными пилюлями». Лабораторные тесты показали, что с помощью антибактериальных молекул, находящихся в тараканах можно легко вылечить метициллин-резистентный стафилококк - бактериальную инфекцию, которая является более смертельной, чем СПИД и кишечная палочка.

Помимо их удивительной исцеляющей силы, тараканы также обладают невероятной способностью выживать при ядерных взрывах. Когда Хиросима и Нагасаки были уничтожены атомными бомбами, единственными выжившими были тараканы. Однако важно отметить, что эта удивительная способность имеет свои ограничения. Под воздействием 100000 единиц радона, тараканы всё-таки умирают.

9. Пчёлы

Пчёлы являются одними из самых разумных насекомых в животном мире. Помимо того, что у них есть свои собственные сложные средства коммуникации, они также обладают экстраординарными навигационными навыками, несмотря на то, что их зрение ограничено.

Общеизвестно, что медоносные пчёлы могут общаться друг с другом. Они совершают ряд движений под названием «виляющий танец», чтобы рассказать, друг другу, где находится пища или какое место лучше всего подойдёт для строительства новой колонии. Однако многие люди не знают, что танец является очень сложным и невероятно развитым для таких крохотных существ. Медоносные пчелы знают, что Земля круглая, и они принимают этот факт во внимание, когда они узнают местоположение определенного источника пищи. Помимо этого, они также могут очень легко рассчитывать углы, просто прочитав данные своего виляющего танца. Например, если пчела танцует по направлению с 12 до 6 часов, это означает, что пища или дом расположены непосредственно от солнца. В отличие от этого, движение в направлении от 6 до 12 часов означает, что пчёлам надо «лететь прямо к солнцу». Движение по направлению от 7 к 1 часу означает, что пчёлам нужно лететь «направо от солнца».

Помимо общения друг с другом, медоносные пчёлы также ориентируются в своём окружении с помощью других средств, таких как запоминание визуальных ориентиров, учёт положения Солнца, и использование электромагнитного поля Земли.

8. Саранча

Саранча является одним из самых эффективных пилотов в мире насекомых. Эти крылатые существа, которых многие люди считают угрозой, могут летать на большие расстояния без использования слишком большого количества энергии. На протяжении многих лет, учёные изучали их, и узнали, что даже если эти насекомые не совершают частые толчки и взмахи, они способны поддерживать устойчивые темпы полёта. Их способность поддерживать устойчивые темпы полета не меняется, даже если ветры и температура воздуха становятся неблагоприятными. Эта удивительная способность позволяет им путешествовать на огромные расстояния, не тратя большого количества энергии.

Ещё более удивительно то, что саранча обладает способностью крутить свои крылья во время полёта. Поступая таким образом, они могут сохранять и даже контролировать количество взмахов, которые они делают. Это, в свою очередь, помогает в поддержании их полёта с постоянной скоростью. Эта дополнительная функция позволяет им пролетать до 80 километров за один день без необходимости отдыха.

7. Светлячки

Удивительная способность светлячков производить свой собственный свет, является чудом в животном мире, и источником вдохновения и радости для многих из нас. Будучи ребенком, вы, вероятно, испытали то волшебное чувство, которое появляется при виде сумеречного мерцания этих удивительных созданий.

Ещё одной вещью, которой мы, люди, можем поучиться от светлячков, является то, как эффективно использовать энергию. Светлячки были спроектированы природой так, чтобы использовать энергию, не теряя большую её часть через тепло. Лампочки, которые установлены в наших домах, используют лишь 10 процентов от своей общей энергии для производства света. Остальные 90 процентов становятся потраченной впустую тепловой энергией. С другой стороны, удивительные тела светлячков устроены так, что они могут использовать 100 процентов энергии для выработки света. Если бы светлячки были как лампочки, в том, что они использовали бы лишь 10 процентов для выработки света и остальные 90 процентов выделяли в виде тепловой энергии, они почти наверняка сгорели бы до смерти.

Кроме того, так же, как пчёлы, светлячки также могут общаться друг с другом. Светлячки используют свою способность производить свет для сигнализации друг другу о том, что они готовы к спариванию. Самцы светлячков испускают разные виды мерцаний (каждый вид обладает своими собственными уникальными комбинациями), которые сигнализируют самкам светлячков, что они «холосты». В то же время, если самка светлячка заинтересована в спаривании, она тоже отвечает с помощью мерцания.

6. Блохи

Блохи вредны не только для ваших домашних животных, но и для вас и вашей семьи. Несмотря на это, в них есть кое-что, что заслуживает человеческого восхищения: эти насекомые способны прыгать на высоту, превышающую их собственный рост в 150 раз! Это может показаться не очень удивительным, если вы рассматриваете эту возможность в плане насекомых, но если вы рассмотрите её в плане человека, то вы обнаружите, что блохи, преследующие ваших домашних животных, на самом деле являются невероятными существами.

Возьмём следующий пример: рост определённого человека, назовём его Билл, равен 175 сантиметрам. Если бы он был блохой, то он смог бы подпрыгнуть на 263 метра в воздух, и ему, таким образом, удалось бы, по сути, преодолеть гравитацию. Только представьте, насколько другим был бы наш мир, если бы мы обладали этой удивительной способностью блох. Было бы меньше машин, меньше загрязнения, меньше расходов и т.д. Поэтому в следующий раз, когда вы раздавите блоху, подумайте о том, что она умеет сделать.

5. Навозные жуки

Существуют две причины того, почему навозные жуки были включены в этот список: фекалии и астрономия. Это может вас удивить, но эти два, казалось бы, не связанных между собой предмета были связаны этими невероятными существами.

Навозные жуки ведут очень отвратительный образ жизни. Они собирают фекалии животных, скатывают их в шар, и используют его для различных целей. Они могут использовать шар в качестве своего дома, откладывать в нём яйца, или если они голодны, закусывать им. Тем не менее, удивительно то, что навозные жуки обладают невероятной способностью катить свои «шарики навоза» по прямой линии даже ночью! Заинтригованная этой занимательной способностью, Мари Дэйк (Marie Dacke), биолог из Лундского университета (Lund University) в Швеции, провела эксперимент. Она положила навозных жуков в планетарий, и наблюдала за тем, как насекомые могли успешно катить свой навозный шар по прямой линии с помощью «всего звёздного неба».

Чтобы эксперимент более интересным, Дэйк решила показать только Галактику Млечного Пути. Удивительно, но навозные жуки всё равно смогли катить свои драгоценные навозные шары по прямой линии. Вывод: навозные жуки являются замечательными переработчиками и невероятными астрономами.

4. Стрекозы

Мы, люди, обладаем удивительной способностью выборочного внимания. Прямо сейчас, вы используете эту способность, чтобы устранить различные отвлекающие факторы и сосредоточиться на чтении и понимании этого списка. На протяжении многих лет учёные полагали, что только приматы обладают этой удивительной способностью. Тем не менее, новое исследование показало, что определённое крылатое существо в мире насекомых также обладает выборочным вниманием - стрекоза.

Стрекозы обладают очень маленьким мозгом, и всё же во время охоты они полагаются на избирательное внимание. Если стрекоза видит рой крошечных насекомых, она сосредотачивает своё внимание лишь на одной особи. Посредством выборочного внимания, она устраняет другую потенциальную добычу в рою и сосредотачивается исключительно на своей цели. Стрекозы очень точны, когда дело доходит до ловли своей добычи. Их вероятность успеха очень высока - 97 процентов!

3. Муравьи

Муравьи обладают удивительной способностью всегда находить дорогу домой, даже если они блуждали далеко от дома в поисках пищи. Учёным уже давно известно, что муравьи используют различные визуальные подсказки, которые напоминают им о том, где расположена их колония. Тем не менее, интересно то, как муравьям удаётся найти свою дорогу домой в некоторых местах, таких как пустыни, где нет чётких ориентиров? На этот вопрос с помощью простого эксперимента попытались ответить доктор Маркус Кнаден (Markus Knaden), доктор Кэтрин Стек (Kathrin Steck) и профессор Билл Хэнсон (Bill Hanson) из Института химической экологии Макса Планка (Max-Planck Institute for Chemical Ecology) в Германии.

Для своего эксперимента учёные использовали тунисских пустынных муравьёв. Они разместили четыре различных запаха вокруг входа в муравейник, и убедились в том, что вход был едва виден. Предоставив муравьям, достаточно времени на то, чтобы связать запахи с их домом, они удалили запахи, а затем поместили их в другое место, причём самих по себе, без гнезда и без входа. На новом месте были только четыре запаха, которые использовались ранее на прежнем месте.

Удивительно, но муравьи пошли на то место, где были расположены запахи (на то же месте, где должен был быть вход в гнездо)! Этот эксперимент доказал, что муравьи могут чувствовать запахи в стерео, то есть они обладают способностью одновременно ощущать два разных запаха, исходящих из двух уникальных направлений. Кроме того, эксперимент также доказал, что в таких местах, как пустыни, муравьи не полагаются на визуальные подсказки. Они создают «карту запахов» своей среды обитания, используя своё «стерео обоняние». Пока присутствует запах, они всегда найдут дорогу домой.

2. Осы-наездники

Осы-наездники называются так благодаря их «волшебной» способности превращать свою добычу или врагов в «зомби». Это может звучать как что-то из фантастического фильма, тем не менее, учёные доказали, что осы-наездники действительно способны индуцировать других насекомых в состояние, похожее на состояние зомби. Ещё более жутким является тот факт, что, как только насекомые становятся зомби, осы-наездники могут их контролировать.

Осы-наездники откладывают свои яйца внутри тел молодых гусениц пядениц. Личинки внутри гусениц выживают, питаясь жидкостями организма хозяина. После того, как личинки полностью развиваются, они выбираются из тела гусеницы, проедая её кожу. Затем они создают кокон и прикрепляются к листу или ветке. Но вот в чём заключается немного жуткая, но не менее интересная часть. Гусеница-носитель яиц осы-наездника не покидает кокон, вместо того, чтобы заниматься своими собственными делами, гусеница действует как телохранитель кокона, защищая его от различных хищников.

Исследователи провели эксперимент, который показал, что инфицированные гусеницы действительно становятся «зомби телохранителями» ос-наездников, поставив их лицом к лицу с жуками щитниками. Гусеницы, которые не были заражены, ничего не делали, чтобы остановить жуков щитников, проходивших рядом с коконом. В отличие от них инфицированные гусеницы защищали кокон, сбивая жука с ветки. Учёные не знают, почему заражённые гусеницы защищали кокон. Тем не менее, они узнали, что эта невероятная способность ос-наездников играет решающую роль в их выживании.

1. Жук-бомбардир

Когда дело доходит до оборонительных стратегий в мире насекомых, ничто не сравнится с . Это существо обладает невероятной способностью выстреливать горячей смесью химического раствора достаточно сильно, чтобы нанести увечья своим врагам. Токсическая смесь, распыляемая жуком, может достигать впечатляющей температуры в 100 градусов по Цельсию.

Однако ещё более увлекательной является сложная конструкция тела жука бомбардира. Дело в том, что оба химических вещества, перекись водорода и гидрохинон, которые это насекомое использует, чтобы изувечить своих врагов, опасны и приводят к летальному исходу. Если их не хранить и не смешивать должным образом, эти химические вещества приведут к тому, что жук бомбардир взорвётся! Если бы не их хорошо спроектированные тела, жуков-бомбардиров бы не существовало. В конце брюшной полости этого насекомого есть две железы. Они отделяют пероксид водорода с гидрохиноном. Если жук бомбардир чувствует угрозу, его мышцы сфинктера выжимают нужное количество химических веществ в определенную часть тела, где они смешиваются вместе с другими токсичными веществами. В результате получается горячая смесь токсичных химических веществ, способных нанести увечья врагам жука бомбардира.

• В последнее время у насекомых обнаружен даже запах «тревоги» , который издает вещество цитраль, вырабатываемое муравьями-листорезами. Это вещество выделяется насекомыми-сторожами в момент опасности и служит сигналом тревоги в семье муравьев. Как указывает проф. Бутенандт, действие цитраля столь значительно, что когда для опыта взято слишком много этого вещества, то муравьи начинают нападать даже друг на друга. (Шариков К. Е. Необыкновенные явления в растительном и животном мире).
• Три миллиона роз дают теперь такое же количество розового масла, что и несколько килограммов обыкновенного каменного угля. Из него же получают искусственные, но не отличимые от натуральных, сандаловое, кедровое масло и даже мускус - драгоценное вещество, которое добывали прежде по капле из кожных желез ондатры, кабарги и крокодила. (Химия и жизнь, 1965)
• Насекомые против терроризма: пчёлы уже ищут взрывчатку. Учёные, работающие на Пентагон, уверены, что производством мёда возможности пчёл не ограничиваются, и обучают их поиску взрывчатых веществ, полагая, что насекомые в этом деле могут превзойти собак. На взрывчатку натаскивают не каких-то диковинных, а самых что ни на есть обычных пчёл. Эта работа находится на самой ранней стадии, но уже обнаружилось немало сложностей: пчёлы - это всё-таки не собаки, они отказываются "работать" ночью и в ненастную погоду, к тому же трудно представить себе рой, проверяющий багаж в аэропорту. Но у пчёл, как выяснилось, имеются уникальные способности: чрезвычайная чувствительность к молекулярным "следам" и возможность охвата самых укромных уголков, если, конечно, пчёлы находятся в поиске пищи. Должностные лица из Пентагона рассказывают, что идея относительно привлечения пчёл для поиска взрывчатки имеет проблему с PR - это, как выразился один из чиновников, "фактор хихиканья" ("giggle factor"). Впрочем, хихиканье уже давно не смущает американских военных, к тому же учёные, работающие над проектом, убеждены, что у данной идеи очень большой потенциал: "Мы полагаем, что пчёлы, по крайней мере, в плане чувствительности, гораздо способнее собак", - сообщил доктор Алан Рудольф (Alan S. Rudolph), руководитель отдела оборонных научных программ DARPA (Defense Sciences Office of the Defense Advanced Research Projects Agency), который наблюдает за ходом экспериментов. В научно-исследовательской лаборатории ВВС на авиабазе в Техасе (Air Force Research Laboratory at Brooks Air Force Base) недавно были проанализированы результаты испытаний, в ходе которых подтвердились способности пчёл - они обнаруживают взрывчатые вещества в 99% случаев. Это, конечно, здорово, но как военные узнают, что пчела нашла взрывчатку? Разумеется, есть варианты решения и этой проблемы. В течение месяца группа учёных планирует провести первые полевые испытания нового радиопередатчика размером с крупицу соли, который предполагается использовать для слежения за пчёлами, когда те ищут взрывчатку. Однако такая сложная технология будет использоваться не всегда - нет необходимости в передатчиках для того, чтобы остановить подозрительный грузовик, облепленный спецпчёлами. Кстати, "фокус" с грузовиками уже был опробован после 11 сентября. Уже давно не до хихиканья и биологам из университета Монтаны (University of Montana), где на протяжении нескольких лет пчёл тренируют на поиск по запаху, используя классическую дрессировочную методу: сделал дело - получи награду. В качестве приза пчёлам выдают воду и сахар. Сладости расходуются не зря - выучив новый аромат, пчела передаёт своё знание сородичам. Таким образом, за пару часов на поиски нового запаха можно направить весь улей, который будет роиться, отыскивая, вместо цветов, динамит, нитроглицерин, 2,4-динитротолуол и тому подобное. По идее представителей DARPA, ульи натасканных на поиск взрывчатки пчёл будут размещены вблизи всех важных контрольно-пропускных пунктов, чтобы насекомые в любую минуту могли принять меры против потенциальных террористов. Само собой, всё это будет не завтра - предстоит проделать огромную работу, ведь учёные до сих пор не знают, насколько поведение пчёл предсказуемо. Кстати, пчёлы - не единственные, кого Пентагон собирается привлечь на антитеррористическую службу: чувствительностью к химикатам и подвижностью отличается, например, моль. Не сбрасываются со счетов и другие виды насекомых. Начиная с 1998 года, американские военные вложили $25 миллионов в исследования, целью которых является создание управляемых биологических систем, использование повадок животных в военных технологиях и тому подобное: чтобы самолёты летали как птицы, подлодки плавали как рыбы и наоборот. (13 мая 2002 www.membrana.ru)
• Биологи учат моль поиску взрывчатки. Кевин Дэли (Kevin Daly) из университета Огайо (Ohio State University) сделал ещё один шаг к тому, чтобы научить насекомых искать взрывчатку. В новых экспериментах Кевин и его коллеги внедрили миниатюрные электроды в голову моли, чтобы контролировать деятельность нейронов, отвечающих за распознавание запахов. Кроме того, электроды поставляли учёным данные о работе хоботка насекомого. Оказалось, что моль способна к запоминанию связи между произвольно выбранным исследователями запахом и выдаваемой насекомому сахарной водой. А ведь до сих пор среди биологов немало тех, кто считает, что такие крошечные насекомые управляются лишь инстинктами, записанными в генах. После обучения нейроны в голове моли чётко реагировали на аромат, ассоциируемый у неё с пищей, в длинном ряду других, посторонних запахов. Исследователи надеются, в конце концов, научить моль искать взрывчатые вещества. Не зря же среди спонсоров проекта числится научно-исследовательское агентство Пентагона DARPA. Любопытно, что аналогичную работу американцы проводят с пчёлами. (13 июля 2004

Когда начинают разговор об обонянии насекомых, почти всегда вспоминают французского энтомолога Ж. А. Фабра. Часто разговор вообще начинают с Фабра, точнее, со случая, который произошел с ним и который фактически послужил открытием необыкновенного "чутья" у насекомых и началом его исследования.

Однажды в садочке, стоящем в кабинете Фабра, из куколки появилась на свет бабочка-сатурния, или, как ее еще называют, большой ночной павлиний глаз. Вот как Фабр описывает то, что произошло потом:

"Со свечой в руках вхожу в кабинет. Одно из окон открыто. Нельзя забыть то, что мы увидели. Вокруг колпака с самкой, мягко хлопая крыльями, летают огромные бабочки. Они подлетают и улетают, поднимаются к потолку, опускаются вниз. Кинувшись на свет, они гасят свечу, садятся на наши плечи, цепляются за одежду. Пещера колдуна, в которой вихрем носятся нетопыри. И это - мой кабинет".

А в открытое окно продолжали влетать всё новые и новые бабочки. Утром Фабр подсчитал - их было почти полторы сотни. И все - самцы.

Но на этом дело не кончилось.

"Каждый день между восьмью и десятью часами вечера одна за другой прилетают бабочки. Сильный ветер, небо в тучах, темно так, что в саду едва разглядишь руку, поднесенную к глазам. Дом скрыт большими деревьями, загорожен от северных ветров соснами и кипарисами, недалеко от входа группа густых кустов. Чтоб попасть в мой кабинет, к самке, сатурнии должны пробраться в ночной тьме через эту путаницу ветвей".

Фабр удивляется тому, как самцы узнали о присутствии в его кабинете самки бабочки. Но сам же отвечает на этот вопрос: "Самцов привлекает запах. Он очень тонок, и наше обоняние бессильно уловить его. Запах этот пропитывает всякий предмет, на котором некоторое время пробудет самка…"

Чтоб убедиться, так это на самом деле или нет, Фабр проделал интересный опыт, пытаясь бабочек сбить с толку. Однако…

"Мне не удалось сбить их нафталином. Я повторяю этот опыт, но теперь пускаю в дело все имеющиеся у меня пахучие вещества. Вокруг колпака с самкой я расставляю с десяток блюдечек. Здесь и керосин, и нафталин, и лаванда, и пахнущий тухлыми яйцами сероуглерод. К середине дня мой кабинет настолько пропах всякими резкими запахами, что в него было жутко войти. Собьют ли с пути самцов все эти запахи? Нет! К трем часам дня самцы прилетели!"

Фабр видел маленькую капельку жидкости, которую при отрождении выделяет бабочка, и понял, что запах идет от этой жидкости... Но дальше - уже за гранью реальности!

Ведь капелька - крошечная, запах- неуловимый, а самцы не рядом с тем местом, где находится самка, - им надо откуда-то прилететь. Насытить довольно большое пространство запахом и надеяться, что его можно будет почувствовать? "В равной мере можно было бы надеяться окрасить озеро каплей кармина", - писал Фабр по этому поводу.

Фабр не мог поверить в такую "сверхчувствительность" насекомых, хотя сам, между прочим, доказал это. И не только опытами с бабочками.

Фабр проделывал опыты с жуками-могильщиками, в частности с черными могильщиками. Если мы с тобой, бывая в лесу, не встречаем трупиков животных, то знаем: это заслуга насекомых. Мало того, мы уже с тобой знаем, что насекомые являются очень важными санитарами на нашей планете. Жуки-могильщики (в СССР их более 20 видов, а черные - самые крупные) - одни из наиболее активных санитаров. Стоит в лесу появиться мертвой птице или зверьку, очень скоро тут же оказываются могильщики. С каждым часом их становится все больше, и вновь прибывшие немедленно включаются в работу - начинают закапывать трупик. Закопают они его очень быстро - не пройдет и нескольких часов, как трупик птицы, или мыши, или даже зайца (огромный зверь для жуков!) будет убран с поверхности земли.

Работу эту жуки проделывают, конечно, не из любви к чистоте и порядку. Там, на трупике, они отложили свои яички, обеспечив будущему потомству на первых порах относительную безопасность и неограниченное количество еды. Это ясно людям уже давно, и Фабр знал это. Но неясно в те времена было другое: откуда около мертвой птицы или зверька появляются насекомые, причем очень скоро появляются.

Ну, допустим, один жук мог оказаться поблизости случайно и случайно набрел на мертвую мышь или птицу. Допустим, то же самое произошло еще с двумя-тремя жуками. Но несколько десятков случайно оказаться поблизости не могли. Значит, они прибыли издалека; возможно, проделали путь в сотни, а то и тысячи метров - указал им дорогу запах. Это выяснено точно. Выяснено даже, как этот запах распространяется. И Фабр, и целый ряд ученых после него проделали много опытов, чтоб убедиться: запах распространяется по поверхности земли. Ни трава, ни пни, ни деревья не мешают жукам почувствовать этот запах. А вот если мертвого зверька приподнять над землей - такие опыты проделывались, - и запах, казалось бы, может распространяться беспрепятственно, жуки его не воспринимали. Стоило трупик опустить - жуки получали "сообщение" и торопились на запах.

Открытие Фабра не осталось незамеченным, и нельзя сказать, чтоб люди не занимались вопросом обоняния насекомых. Но работа в этом направлении долгие годы шла очень медленно, занимались ею отдельные ученые, и особого интереса она не вызывала.

Даже почти через полвека, в 1935 году, когда советский энтомолог-любитель А. Фабри (по странной случайности почти однофамилец знаменитого француза) опубликовал в "Энтомологическом обозрении" результаты своих очень любопытных опытов и наблюдений, которые должны были вызвать большой интерес, статья осталась почти незамеченной. Может быть, ученые тогда все еще не могли понять и оценить ту роль, какую играют запахи в жизни насекомых, может быть, человечество уже начинало химическую битву с шестиногими и целиком было занято этим, но, так или иначе, большинство энтомологов либо не заметили статьи Фабри, либо остались к ней равнодушными. А статья стоила того, чтоб над ней задуматься.

Фабри провел опыт с той же бабочкой-сатурнией, точнее, с грушевой сатурнией, или большим ночным павлиньим глазом, который так поразил Фабра. Под Полтавой, где жил Фабри, эти бабочки не встречались, во всяком случае до Фабри их никто там не находил. Энтомолог-любитель вывел эту бабочку из куколки, поместил в садок и вынес на балкон. Он, конечно, не подозревал, что произойдет, - просто вынес новорожденную подышать свежим воздухом. И вдруг увидал рядом с садком точно такую же бабочку. Фабри поймал ее - редкая бабочка! А через несколько дней у него уже имелись десятки самцов грушевой сатурнии, прилетевших на запах самки. Откуда они взялись, откуда прилетели, какое проделали расстояние? Фабри решил это выяснить. И вот, пометив краской самцов, отдал бабочек юннатам, помогавшим ему. Ребята унесли бабочек на расстояние 6 километров от дома Фабри и выпустили. Первый меченый самец вернулся через 40 минут, последний - через полтора часа.

А ведь Фабр сам проделал опыт с "лесными санитарами" - могильщиками и мертвоедами и убедился, насколько тонко обоняние у насекомых

Увеличили расстояние до 8 километров, результат оказался таким же - почти все самцы вернулись. И самое интересное, что летели они и тогда, когда ветер дул им навстречу, и когда ветра не было вообще, и когда ветер дул им "в спины".

Фабри, как и Фабр, не мог объяснить это явление. Объяснение пришло гораздо позже, когда ученые вплотную занялись обонянием насекомых. К тому времени уже было накоплено достаточно фактов - удивительных и неопровержимых; к тому времени были более точно исследованы "обонятельные возможности" насекомых. Например, было установлено, что бабочки-монашенки прилетают с расстояния 200-300 метров, один из видов сатурнии - с 2,4 километра, капустная совка - с 3 километров, непарный шелкопряд способен воспринимать запах самки на расстоянии 3,8 километра, а большой ночной павлиний глаз (грушевая сатурния) с 8 километров. Не удовлетворившись этим, ученые решили "проэкзаменовать" бабочек-глазчаток. Пометив, их стали выпускать из окна движущегося поезда. С расстояния 4,1 километра к клеточке, где находилась самка, прилетело 40 процентов самцов, а с расстояния 11 километров - 26 процентов.

Американские ученые Э. Вильсон и У. Боссерт даже рассчитали величину и форму зоны, в пределах которой действует привлекающий бабочек запах. Если самка находится высоко над землей, зона действия запаха имеет шаровидную форму, если на земле - полушаровидную. Если дует ветер - зона вытягивается в направлении ветра. Величина такой зоны у непарного шелкопряда при умеренном ветре будет несколько тысяч метров в длину и приблизительно 200 метров в ширину.

Какова концентрация запаха в этой зоне, можно представить себе, если учесть, что желёзка, выделяющая пахучую жидкость, в миллион раз меньше, чем вес самой бабочки. Капелька же еще меньше. Короче говоря, одна молекула на кубометр воздуха - такова концентрация пахучего вещества, обнаруживаемого самцами. Это настолько невероятно, что вводит в смущение многих ученых - да запах ли это? Может быть, это что-то другое, какие-то не понятные еще людям волны помогают насекомым так легко и точно ориентироваться в пространстве, находить друг друга? Однако пока это предположения отдельных ученых. Большинство же считает, что для нахождения друг друга насекомые пользуются обонянием, которому верят больше, чем зрению. Например, было проделано множество опытов, подтверждающих, что самцы (или самки, так как у некоторых насекомых привлекающий запах издают особи мужского пола) летят к предмету, на который нанесена соответствующая пахучая жидкость, и в том случае, если даже этот предмет совершенно не похож на насекомое. И наоборот: на бабочку, у которой была удалена пахучая желёзка, самцы не обращали никакого внимания.

О том, какое значение имеет привлекающий запах, свидетельствует хотя бы то, что система эта разработана удивительно точно. Так, например, совсем недавно ученые установили, что некоторые бабочки подают запахосигналы не стихийно, когда придется, а лишь тогда, когда достаточно повзрослеют. Иногда это происходит через несколько часов после отрождения, а иногда - через 2-3 дня.

Другие же, наоборот, торопятся и посылают запахосигналы еще до своего появления на свет. "Женихи" прилетают и терпеливо ждут, когда из куколки появится "невеста".

Есть еще более сложный принцип сигнализации: некоторые бабочки посылают сигналы только в определенное время. Например, одни - только с 9 до 12 часов ночи, другие - с 4 часов утра до восхода солнца, и так далее.

Запах служит насекомым не только для привлечения друг друга. Он играет решающую роль в выборе пищи для будущего потомства. Например, бабочки-капустницы откладывают свои яички на капусте, чтоб обеспечить гусениц едой. Сигналом, указывающим, что это именно то самое растение, которое нужно будущим гусеницам, является запах. Ему они верят настолько, что, если смочить лист бумаги или доску забора капустным соком, бабочка не обратит внимания ни на форму, ни на цвет предмета и отложит яички на этой доске или листе бумаги.

Насколько насекомые верят больше своему "носу", чем глазам, говорят и такие наблюдения: определенные виды орхидей издают запах, похожий на тот, который испускают самки некоторых шмелей. Привлеченные этим запахом, самцы садятся на цветок. Убедившись в коварстве орхидей, они улетают, но очень часто опять попадаются на удочку - снова садятся на цветок. "Обманывает" орхидея шмелей для того, чтоб заставить их переносить пыльцу. Любопытно, что у этих орхидей нет нектара - приманка-запах вполне заменяет приманку-лакомство.

Так же "хитроумно" действуют и некоторые цветы, испускающие запах гниения. Он привлекает мух, откладывающих яички на гнилом мясе. Пока муха разбирается в обмане, цветок прилепит ей порцию пыльцы. Прилетев на другой цветок, муха перенесет туда эту пыльцу.

С каждым годом становится яснее ведущее биологическое значение запахов в жизни насекомых. Причем запахи, оказывается, строго направлены, строго специализированы. Это заставило ученых заняться их классификацией.

Советский ученый профессор Я. Д. Киршенблат выделил 12 типов запахов по их биологическому значению для животных.

Но прежде чем разобраться в них, давай выясним, что такое запах вообще?

Есть такой забавный анекдот. На экзамене профессор спросил нерадивого студента: что такое запах?

Студент, который не заглядывал в учебники и не посещал лекции, материала не знал и, глядя на профессора невинными глазами, ответил: "Забыл; вот только вчера знал, а сейчас от волнения из головы вылетело". - "Безумец! - воскликнул профессор. - Во что бы то ни стало вспомните! Вы - единственный человек в мире, который знал, что такое запах!"

Это, конечно, шутка. Но если говорить серьезно, то действительно до сих пор люди точно не знают, что такое запах. То есть знают много, даже слишком много - существует 30 теорий обоняния, но все это пока теории, гипотезы.

Одна из наиболее распространенных сейчас теорий - это теория "ключа" и "замочной скважины".

Удивительны и неисповедимы пути науки! Почти два тысячелетия назад римский поэт и философ Тит Ливии Лукреций Кар высказал оригинальную мысль о том, что на каждый определенный запах обонятельный орган животного имеет свои определенные лунки, куда эти запахи попадают. Как дошел до такой мысли Лукреций, трудно сказать. Но через много веков, вооруженные множеством фактов, тончайшей аппаратурой, огромным опытом, ученые вернулись к мыслям, высказанным Лукрецием. Конечно, теперь ученые в отличие от римлянина знают, что такое атом, что такое клетки, что такое молекулы. Но принцип сегодняшней теории "ключика" и "замочной скважины" очень схож с той, о которой говорил Лукреций. Состоит он в том, что органы обоняния имеют лунки различной формы. И такую же форму имеют и молекулы пахучего вещества. Американский ученый Эймур определил, например, что молекулы всех пахучих веществ с запахом камфары имеют форму шара, а молекулы веществ с мускусным запахом - форму диска. Точно такие же формы имеют и лунки. И вот когда молекула точно ложится в соответствующую лунку, животное ощущает соответствующий запах. В "чужую" лунку молекула не войдет, и запах не будет ощущаться, так же как ключ не войдет в "чужую" скважинку замка и замок не сработает - не откроется или не закроется.

Сейчас известны основные запахи: камфарный, эфирный, цветочный, острый, гнилостный и мятный. Известны и формы молекул и соответствующих им лунок. Например, у веществ, обладающих цветочным запахом, молекула имеет дискообразную форму с хвостиком, а молекула вещества с запахом эфира - тонкая и вытянутая.

Известен и механизм действия: например, молекула эфирного запаха (химики знают, что есть большие и маленькие молекулы) должна полностью заполнить узкую длинную лунку. Поэтому запах эфира будет ощущаться, если в соответствующую "замочную скважину" ляжет одна большая или две маленьких молекулы. А молекулы цветочного запаха должны улечься в "скважину" фигурного типа - в ней есть место и для головки и для длинного, тонкого, подогнутого хвостика. Если какая-то молекула входит в две или три лунки, то вещество составляет композицию из двух или трех соответствующих запахов.

Все это относится и к наиболее развитому существу - человеку и к весьма примитивным по своему развитию существам - насекомым.

Обоняние у человека по сравнению со многими другими млекопитающими развито слабо. Считается, что средний человек может воспринимать 6-8 тысяч запахов, предельно - 10 тысяч. Собака различает два миллиона. Почему так, станет понятно, если учесть, что площадь полости носа у собаки достигает 100 квадратных сантиметров и содержит 220 миллионов обонятельных клеток, в то время как у человека их не более 6 миллионов и расположены они на площади, равной примерно 5 квадратным сантиметрам. По количеству обонятельных клеток и по площади их расположения насекомым, конечно, не угнаться за человеком - где же им взять пять квадратных сантиметров? Ведь обонятельные клетки насекомых расположены на усиках, да и то занимают не все усики, а лишь небольшую их часть. И понятно, что обонятельных клеток у насекомых гораздо меньше, а то и вовсе нет. Наги пример, у стрекозы, отыскивающей пищу только благодаря зрению, чувствительных элементов, которые называются сенсиллами, нет совсем. А у мух, которые питаются на цветах и отыскивают их и при помощи обоняния и при помощи зрения, таких элементов насчитывается не более 2 тысяч. Падальным мухам обоняние гораздо важнее. Поэтому у них обонятельных клеток больше - 3,5-4 тысячи. У оводов сенсилл уже до 7 тысяч, а у рабочих пчел - более 12.

Но если по количеству чувствительных клеток насекомые значительно уступают человеку, то по "качеству", по самой чувствительности их, человеку даже не сравниться с насекомыми.

Чтоб ощутить запах, человеку нужно получить не менее восьми молекул пахучего вещества на каждую чувствительную клетку. Только тогда эти клетки станут посылать сообщения в мозг. Но мозг прореагирует на сообщения, только когда получит их не менее чем от сорока клеток. Итак, человеку, чтоб почувствовать запах, нужно по крайней мере 320 молекул. Насекомые же, как мы знаем, могут довольствоваться одной молекулой на кубический метр воздуха. Самка комара-пискуна, питающаяся кровью животных, улавливает выдыхаемую животными углекислоту, выделяемые ими тепло и влажность на расстоянии до 3 километров. Какое количество молекул "долетит" до нее, трудно сказать, во всяком случае ученые еще не подсчитали, но наверняка какие-то считанные единицы. Насекомые не могут себе позволить роскошь реагировать лишь на десятки или сотни молекул пахучего вещества- при необходимости они должны довольствоваться единицами.

Задолго до открытия Фабра люди имели многократные возможности убедиться, что насекомые обладают способностью привлекать себе подобных. Люди не раз видели большие скопления насекомых - например, опасного вредителя клопа-черепашку, - но им, конечно, и в голову не могло прийти, что собрал клопов в одном месте их собственный запах.

Давно замечено: постельные клопы в квартирах появляются не сразу- сначала появляются единичные "разведчики", потом уж клопов становится много. Конечно, попав в подходящие условия, клопы быстро размножаются, но еще быстрее приходят из других мест, привлеченные запахом сородичей.

Привлекают своих сородичей запахом и тараканы, а способность мух "созывать" себе подобных даже получила название "мушиного фактора". Известно, что стоит появиться одной-двум мухам в местах, где эти насекомые находят обильную пищу - сразу же появляется целый рой мух. И только недавно обнаружили удивительное явление: попробовав подходящую пищу, муха немедленно выделяет соответствующий запах, привлекающий своих сородичей.

Ну и, наконец, запах, привлекающий насекомых другого пола. Все это - привлекающие запахи, их много, и они очень отличаются друг от друга. Но так как все они выполняют одну функцию - привлекают себе подобных, - ученые объединили их в общую группу и назвали привлекающими, или эпагонами, что в переводе с греческого означает "привлекать".

Трудно переоценить значение привлекающих запахов в жизни насекомых. Не будь этих запахов, очень возможно, что многие насекомые вообще давно бы перестали существовать на земле.

Давай разберемся. Без привлекающих запахов насекомые не могли бы находить друг друга на значительных расстояниях (учти, что они близорукие), не могли бы находить друг друга, тем более в лесу, в траве или в темноте. А не находя друг друга, они не могли бы продолжать свой род, и он постепенно угас бы. Это-первое.

Как мы теперь знаем, многие насекомые стремятся обеспечить свое будущее потомство едой. А ее они тоже очень часто находят по запаху. (Вспомни хотя бы бабочку-капустницу или жуков-могильщиков.) Или более сложный пример - наездники, откладывающие свои яички в личинок дровосеков или рогохвостов. Ни при каких обстоятельствах наездник не может увидеть свою жертву - она находится глубоко в дереве. И обнаруживает ее наездник тоже только по запаху.

Если потомство не будет обеспечено едой, оно погибнет, едва появившись на свет. И в конце концов весь вид полностью исчезнет.

Это - второе.

Но не только личинки без привлекающих запахов - и взрослые - во всяком случае многие - оказались бы в критическом положении: не имея возможности отыскать еду, погибли бы от голода. А это тоже привело бы к исчезновению всего вида.

Это - третье.

Однако как ни важны привлекающие запахи, только ими насекомые не могли бы обойтись.

Вот лишь один пример. Мы с тобой знаем, что наездники откладывают яички в гусениц. Из яичек появляются личинки, которые живут в гусенице и питаются ее тканями. У некоторых наездников из яичка появляется одна личинка, у многих из одного яичка - несколько десятков. Но сколько бы ни появилось личинок, пищи им всегда хватает. Однако может произойти такое: в одну и ту же гусеницу отложат свои яички несколько наездников. Тогда личинок появится гораздо больше, пищи всем не хватит, и личинки погибнут. Но так никогда не происходит, потому что, отложив в гусеницу яички, наездник помечает эту гусеницу своим запахом, как бы вывешивая объявление: "Место занято". Такие пахучие следы, метки, ученые называют "одмихнионы", от греческих слов "одми" - "запах" и "ихнион" - "след".

Для многих насекомых одмихнионы играют важную роль, но самое большое значение они имеют для общественных насекомых - муравьев, пчел, термитов.

Всякий человек, наверное, видел муравьиные дорожки, но, очевидно, мало кто знает, что по этим дорожкам муравьи бегают благодаря запаху, которым помечены эти дорожки. Но дело не только в дорогах. Найдя подходящую еду, муравей отмечает путь к ней, чтоб самому не заблудиться и чтоб его сородичи нашли путь к этой еде. Некоторые виды муравьев нередко метками указывают и величину или размер добычи. Узнав об этом, люди столкнулись с множеством других загадок. Например, почему муравьи постоянно не бегают по одним и тем же следам? Или: как они находят дорогу именно в свой дом, а не попадают в чужие, идя по пахучему следу собрата?

И тут выяснилось, что муравьи различают запахи не только своих близких родственников - муравьев того же вида, но могут определить, из какого он муравейника - своего или чужого. Так что путаницы не получается.

Не бегают муравьи постоянно и по одним и тем же следам. То есть по своим дорожкам они бегают постоянно, но только лишь потому, что пахучие следы на них все время обновляются. Если же муравей не повторит своего пахучего следа (например, найденная где-то добыча съедена или перенесена в муравейник), запах вскоре исчезает и уже никого не введет в заблуждение.

Запах, присущий определенному виду (некоторые ученые считают даже, что он специфичен для каждого муравейника), служит не только указателем к дому, но и пропуском в этот дом. Если вдруг в муравейник вздумает забрести посторонний, его узнают по запаху и прогонят. Причем запах - единственный "документ", единственное "удостоверение личности": если измазать муравья запахом муравья другого вида, его немедленно изгонят свои же собратья и он будет допущен обратно лишь после того, как чужой запах испарится. Мало того, запах - не только документ о "прописке", это документ вообще на право существования. Если живого муравьишку испачкать запахом мертвого и подложить в муравейник, его немедленно вынесут и выбросят "на кладбище", то есть в то место, куда относят муравьи своих погибших собратьев. И напрасно живой муравей будет сопротивляться, напрасно всеми доступными ему средствами будет доказывать, что он живой, - не поможет. Да, муравьи видят, что тащат не труп, а живого собрата, но это их не касается - запаху они верят больше всего.

Железы, вырабатывающие одмихнионы, у муравьев обычно находятся на брюшке, и метят муравьи все, что им нужно, кончиком брюшка. У шмелей тоже есть подобные железы, но находятся они на голове, у основания челюстей (жвал). В поисках подруги шмель совершает регулярные облеты и слегка покусывает листочки на деревьях или кустарниках, оставляя пахучие метки. По этим меткам шмель-самка сориентируется и найдет шмеля-самца.

Тот же принцип сохраняется у шмелей и у некоторых видов пчел, когда надо пометить дорогу к источнику пищи: разведчики, нашедшие достаточное количество цветов, на обратном пути покусывают время от времени листочки растений, как бы расставляя путевые указатели. Причем чем ближе к цели, тем запах сильнее.

Считалось, что медоносные пчелы не нуждаются в подобных вехах-указателях. Но вот известный русский зоолог Н. В. Насонов еще в 1883 году обнаружил у них пахучие железы, получившие впоследствии название железы Насонова. Долгое время биологическое значение этой железы было неясно, а когда люди узнали о танцах пчел, которыми они указывают своим сородичам направление к источнику еды и сообщают о расстоянии до него, значение пахучей железы стало еще менее понятным. Лишь недавно удалось узнать значение этой железы.

На основании сведений, полученных от танцующей пчелы-разведчицы, остальные пчелы выбирают направление и летят по нему до тех пор, пока не начинают чувствовать запах цветов. Но есть немало медоносов, запах которых слишком слаб и не воспринимается пчелами. Вот тут-то, оказывается, и вступает в действие запах, вырабатываемый железой Насонова. Пчела-разведчица выпускает в воздух пахучее вещество, которым как бы помечает место и которое служит остальным пчелам ориентиром и указателем: вот тут есть еда.

Как и муравьям, запах служит пчелам путеводной нитью к дому (только муравьи оставляют его на земле, а пчелы - в воздухе), служит "пропуском" в улей.

У муравьев, пчел, некоторых видов ос есть еще один специфический запах, свойственный лишь общественным насекомым, сигнал тревоги - торибоны (от греческого слова "терибейн" - "тревога"). Почему эти запахи свойственны лишь общественным насекомым, понятно: ведь насекомым-одиночкам незачем подавать сигналы, некого звать на помощь или предупреждать об опасности, наконец, им нечего защищать - у них, как правило, нет дома. Поэтому человек, допустим, может совершенно безнаказанно поймать любое одиночное насекомое. В крайнем случае он рискует быть ужаленным или укушенным.

Другое дело, если человек посягнул на гнездо бумажных ос, например. И дело не в том, что его ужалит одна-две осы. Именно эта одна оса может "натравить" на человека всех обитателей гнезда. Прежде чем ужалить, общественная оса обрызгивает врага мелкими капельками пахучего "вещества тревоги". Это вещество, смешанное с ядом, служит сигналом для других ос. И чем их больше налетает, тем сильнее "звучит" сигнал тревоги, а он, в свою очередь, является сигналом атаки.

Еще активнее проявляется агрессивность у пчел. Достаточно одной пчеле вонзить жало в кожу врага, как тут же на него набрасываются десятки других, причем каждая старается вонзить жало поблизости от того места, куда ужалила предыдущая.

Жало пчелы имеет 12 зазубрин, направленных остриями назад. Вонзив его, допустим, в кожу человека, рабочая пчела уже не может вытащить жало обратно. Оно отрывается вместе совсем жалящим аппаратом и железой, вырабатывающей торибоны. При этом пчела гибнет, но яд некоторое время продолжает поступать в тело врага, и он еще некоторое время остается помеченным торибоном, который вызывает агрессию других пчел.

Механизм и принцип пользования торибонами у пчел и общественных ос схож и довольно однотипен. Другое дело - муравьи.

Муравьи выделяют торибоны не только в момент нападения, гораздо чаще это предварительный, призывный, мобилизующий сигнал. Или сигнал, который можно было бы перевести, как крик "спасайся, кто может!".

Почувствовав опасность, муравей выделяет торибон, который быстро распространяется вокруг и принимает форму шара. Обычно шар этот невелик - не более 6 сантиметров в диаметре. Сохраняется он тоже не долго - несколько секунд. Однако и величина и время распространения запаха достаточны для того, чтоб сориентироваться. Если тревога ложная, паники не будет: запах тревоги почувствуют лишь находящиеся поблизости насекомые и не прореагируют на него. Если же тревога настоящая, то пахучие вещества начнут выделять и другие муравьи, "шар" станет увеличиваться в размерах, запах проникнет во все уголки муравейника и мобилизует все его население.

Муравьи разных видов при опасности ведут себя по-разному: одни, почувствовав сигнал тревоги, немедленно бросаются в бой, другие, как, например, муравьи-жнецы, закапываются в землю, третьи удирают, захватив куколок и личинок, а у муравьев-листорезов реакция на торибоны смешанная: одни убегают, взяв с собой драгоценную ношу, другие - солдаты, -раскрыв челюсти, бросаются на врага, причем запах их так возбуждает, что, и прогнав врага, они не могут успокоиться и начинают терзать друг друга. Даже если тревога оказывается ложной и врага нет, солдаты листорезов разрывают друг друга на части.

Из приведенных примеров очевиден биологический смысл запахов, ясно, какую огромную роль играют они в жизни насекомых. Однако запахи не только привлекают насекомых друг к другу или к источникам пищи, не только служат ориентирами и метками, не только являются сигналами тревоги, но регулируют поведение. Недаром же вещества, регулирующие поведение, названы этофионами: от греческого "этос" - "обычай" и "фиейн" - "творить". Этофионы, казалось бы, менее активны, чем, например, эпагоны, заставляющие бабочек лететь за многие километры, или чем тори-боны, мгновенно мобилизующие весь улей на борьбу с врагом. И тем не менее многим насекомым они необходимы. Без этих веществ у насекомых не проявятся жизненно важные инстинкты, не выработается необходимая им линия поведения.

Рабочие муравьи, как известно, кормят личинок. Но что заставляет их это делать? Оказывается, сами же личинки, вернее, пахучее вещество, которое они выделяют. Рабочие муравьи, привлеченные запахом, с удовольствием слизывают этофионы с покрова личинок, и это вызывает реакцию кормления. Но вот что-то случилось - личинки перестали выделять пахучие вещества. Мы знаем, что это произойдет, если воздух станет слишком сух или будет слишком светло в помещении, где находятся личинки. Но рабочие муравьи этого не знают. Однако отсутствие выделений и запаха заставит их перенести личинок в другое место. И тем самым спасти.

Еще любопытнее взаимоотношения между личинками и взрослыми у американских кочевых муравьев. Муравьи эти названы так недаром: оседлая жизнь их неожиданно кончается, и они отправляются странствовать. Странствуют муравьи 18-19 суток, двигаясь, правда, только по ночам, затем опять следует долгая стоянка.

Причиной такого необычного поведения муравьев являются личинки. Точнее, пахучие вещества, которые они выделяют. Эти пахучие вещества слизываются взрослыми муравьями и заставляют их двигаться куда глаза глядят. Но вот на 18-й или 19-й день личинки окукливаются, и муравьи сразу теряют охоту к перемене мест. Проходит довольно много времени, а муравьи вроде бы и не собираются в путь. Наоборот, в их стойбище происходят события, явно не располагающие к путешествиям: самка откладывает яйца, причем с каждым днем становится все плодовитее. Затем из яиц появляются личинки, и вдруг в одну прекрасную ночь муравьи подхватывают личинок, и весь "табор" отправляется в путь. Это значит, личинки начали выделять этофион. 18 или 19 ночей будут двигаться муравьи, пока личинки не перестанут выделять стимулирующие к переходам вещества. Тогда на некоторое время наступит оседлая жизнь. А потом все повторится.

Этофионы, сильно влияющие на поведение, имеются и у саранчи. Личинки саранчи, так называемая пешая саранча, или саранчуки, живут отдельно от своих родителей: выводятся из яичек, которые саранча откладывает в землю во время своих странствований. Но рано или поздно саранчуки встречаются со своими родителями. И тут саранчуки начинают волноваться, усики их, задние ноги и части ротового аппарата начинают быстро вибрировать, сами личинки суетятся, нервничают, толкают друг друга. И вдруг саранчук сбрасывает свою зеленую шкурку, становится черно-рыжим, у него появляются крылья. В эту минуту саранчук стал взрослой саранчой, готовой немедленно взлететь. А произошло все это из-за пахучего вещества, которое выделяют взрослые самцы и которое так сильно действует на саранчуков. Настолько сильно, что они буквально на глазах "взрослеют".

В обыденной жизни сейчас часто можно услышать выражение "химический язык животных". Имеются в виду различные сигналы, которые животные подают друг другу запахами. В принципе, конечно, это верно: и запах тревоги, и привлекающий запах, и различные метки и следы - это язык, команды или приказы, предупреждения и так далее. В широком смысле все запахи могут считаться "химическим языком". Но, считают ученые, есть и специальные запахи для обмена конкретной информацией. Замечено, например, что при встрече два муравья часто касаются друг друга усиками или похлопывают усиками один другого по спине. После этого поведение одного или обоих муравьев изменяется - например, они изменяют направление, по которому до этого шли. Ученые считают, что основную роль в изменении поведения насекомого в данном случае сыграло не прикосновение усиков, а запах, который почувствовало насекомое. Но что это за запах, какова его природа и назначение, еще не ясно. Американский ученый Э. Вильсон, занимающийся изучением этого рода информации, считает, что для обеспечения согласованных действий внутри одной муравьиной семьи используется до 10 различных "информационных" запахов. Но фактически их, очевидно, гораздо больше. У пчел, во всяком случае, сейчас уже удалось обнаружить более трех десятков химических веществ, которые они используют для обмена информацией. А ведь изучение этого рода "языка" только начинается.

Зато еще одно значение запахов в жизни насекомых изучено прекрасно. Они служат для защиты от врагов (вещества, издающие эти запахи, называются "аминоны", что в переводе с греческого означает "отгонять"). Действительно, кто захочет иметь дело, например, с так называемым лесным клопом? Из-за неприятного запаха его даже рассматривать неприятно, хотя он довольно красив. А клопу только это и надо - недаром же он своими передними лапками старательно сам себя вымазывает пахучей жидкостью, которую выделяют железы, находящиеся у него на груди.

Выделяют неприятный запах при опасности и жужелицы, и тараканы, и многие другие насекомые или личинки. При этом они бывают, как правило, ярко и броско окрашены, чтоб враги легче их запомнили.

Можно еще много говорить о запахах, которые играют огромную роль в жизни насекомых, о многочисленных удивительных устройствах их аппаратов и органов, благодаря которым эти запахи выделяются или воспринимаются. Люди отдали и отдают много сил, чтоб разобраться во всем этом, понять и значение запахов в жизни шестиногих, и как они ими пользуются, и как воспринимают.

А ведь порой это очень и очень нелегко!

Когда ученые не только задались целью выяснить, что же собой представляет обоняние насекомых, но и благодаря развитию техники получили возможность проделать опыты в лаборатории, понадобилось выделить в чистом виде вещество, издающее привлекающий запах.

Немецкий химик Бутенинд, удостоенный Нобелевской премии за свою работу по выявлению биологического значения запахов в жизни насекомых, решил выделить вещества, издающие необходимый насекомым запах. Начал он свою работу в 1938 году, окончил - в 1959-м. За эти 20 лет он собрал 12 миллиграммов пахучего вещества, "отобрав" его у 500 тысяч самок непарного шелкопряда. Американскому ученому М. Джекобсону повезло больше: он работал тоже с непарным шелкопрядом, тоже использовал полмиллиона бабочек, но за 30 лет работы ему удалось собрать 20 миллиграммов пахучего вещества!

Еще труднее пришлось тогда, когда потребовалось выделить пахучие вещества тараканов. Для этого пришлось десять тысяч самок тараканов держать в специальных сосудах, соединенных трубочками с холодильниками. Воздух из сосудов поступал в холодильник, оседал там в виде тумана, а потом, путем очень сложных химических манипуляций, из этого тумана выделяли пахучие вещества.

За девять месяцев было получено 12 миллиграммов этого вещества.

Менее полутора миллиграммов пахучего вещества удалось добыть из 30 с лишним тысяч самок соснового пилильщика. Можно привести еще немало примеров того, каких трудов стоят хотя бы такие опыты. Но, наверное, уже назрел законный вопрос: а зачем все это надо?

Действительно, стоит ли дело такого труда и, безусловно, немалых затрат?

Ну, начнем с того, что в науке ничем нельзя пренебрегать. А тем более таким удивительным и значительным фактом. Едва начав изучение обонятельных способностей насекомых, ученые нашли и практическое применение этим способностям. Вернее, нашли новое средство борьбы с вредителями.

Еще Фабр, затем Фабри показали, что насекомые не только преодолевают огромные расстояния, повинуясь зову-запаху, но и собираются в больших количествах. Дальнейшие исследования подтвердили это и многое уточнили. Так, например, наблюдения, проведенные в полевых условиях, показали, что одна самка соснового пилильщика может привлечь более 11 тысяч самцов. А что, если...

Конечно, добывать привлекающие вещества - трудное и долгое дело, это можно позволить себе лишь для науки. А для практики - свое слово сказали химики. Им удалось синтезировать, искусственно сделать вещества, полностью соответствующие тем, которые выделяют насекомые. И вот уже самолеты разбрасывают над японскими островами крошечные кусочки изоляционного материала, пропитанного таким веществом.

Мы, конечно, не можем точно сказать, что произошло с плодовыми мухами, против которых была предпринята эта акция. Но можем представить себе, как растерялись они, как метались от одного куска с приманкой к другому, не понимая, что происходит. Приманкам они отдавали предпочтение, так как запах, исходивший от них, был активнее, чем запах, издаваемый живыми сородичами.

Да, как вели себя насекомые, мы можем себе только представлять. Но вот результат мы знаем точно: количество мух на этих островах после такой "атаки" сократилось на 99 процентов.

Это один способ борьбы. Есть и другие. Например, ловушки, в которые кладут пахучие приманки. Уже не только опыты, но и практика показала положительные стороны такого метода. Он избавляет людей от необходимости изготовлять и разбрасывать тонны химикатов, которые, с одной стороны, опасны для всего живого, с другой - не могут служить верным средством против вредителей, так как, мы теперь это знаем, со временем насекомые привыкают к ядам. А к запахам насекомые никогда не привыкнут.

Практически же это выглядит так: на северо-востоке США ежегодно вывешиваются около 30 тысяч подобных ловушек. И ежегодно несколько десятков миллионов насекомых попадают в них.

У химиков и биологов в этом направлении еще много работы. Например, известны привлекающие запахи, действующие на несколько десятков видов насекомых. Но до сих пор, несмотря на все усилия, искусственно удалось создать запахи, привлекающие лишь 7 видов.

Пока ведутся работы по созданию веществ, привлекающих насекомых одного пола к другому, ученые интересуются созданием "пищевых" привлекательных веществ и созданием ловушек по этому принципу. Опыты по привлечению плодовых мух в ловушки, где находится вещество с запахом гвоздики, или древоточцев, - в ловушки, где находится вещество, издающее смолистый запах, показали, что такой вариант борьбы с вредителями тоже вполне реален.

Известно, как опасны личинки майских жуков. И как трудно бороться с ними -ведь живут они в земле. Но вот недавно было установлено, что дорогу к корням растений новорожденная личинка (а ведь появляется она из яйца не обязательно вблизи будущего источника пищи) находит по повышенной концентрации углекислоты, выделяемой корнями. И вот уже разработан новый метод борьбы с этими личинками: в землю в определенном месте вводят шприцем углекислоту. Личинки собираются в этом месте, и их легко уничтожать.

А канадский биолог Райт предложил простой и эффективный способ борьбы с комарами, исходя из их удивительной запахочувствительности. Он придумал ловушку, состоящую из ванночки с водой и горящей свечи. Комаров, как мы уже говорили, привлекает влага, тепло и углекислый газ. Влага - это нагретая вода; тепло и углекислый газ дает горящая свеча. Комары на эту приманку летят издалека. И тут с ними можно делать что угодно - травить или механически истреблять.

Способ, предложенный доктором Райтом, остроумен, но практически не очень применим, Во всяком случае в больших масштабах. Гораздо перспективней другой, тоже основанный на тонком и специфическом обонянии комаров. Кровь, которую комарихи высасывают у теплокровных животных, нужна для скорого созревания яиц. А откладывают их комарихи в места, на которые им указывает другой специфический запах. Люди узнали, что это запах, характерный для стоячих вод и болот. И вот появилась надежда, что удастся искусственно создать вещество, издающее подобный запах. Если это произойдет, "комариная проблема" будет во многом решена. Во всяком случае можно будет регулировать количество комаров, заставляя их откладывать яички в такие места, где эти яички легко уничтожить.

Мы теперь знаем, что взрослая саранча, выделяя определенный запах, способствует скорейшему созреванию, вырастанию, превращению во взрослых насекомых саранчуков, то есть личинок. А нельзя ли наоборот замедлить развитие особей? Об этом задумались американские ученые Вильяме и Уоллер. И выяснили: так же, как определенные вещества ускоряют развитие насекомых, другие вещества могут затормозить их развитие, вообще не дать им повзрослеть.

Как видим, работа ведется во всех направлениях. Еще много неудач, связанных главным образом с тем, что мы плохо знаем наших шестиногих соседей по планете. Например, в некоторые ловушки, расставленные для насекомых-вредителей и снабженных привлекающим именно этих насекомых запахом, попадаются в большом количестве пчелы. Почему? Пока неясно.

Долгое время американские ученые искали способ борьбы с одним из самых грозных сельскохозяйственных вредителей в США - непарным шелкопрядом.

Сравнительно недавно американские ученые начали приманивать самцов в определенные места запахом самки. Это давало возможность, во-первых, выяснить, сколько находится вредителей в данной местности (самцы прилетали из района, имеющего радиус 4 километра), во-вторых, прилетевших самцов удавалось легко уничтожить, а в-третьих, если даже их и не уничтожали, то сбивали с пути и не давали возможности отыскать самку.

Однако трудность такой борьбы заключалась в том, что химикам никак не удавалось создать искусственно пахучее вещество шелкопрядов. Приходилось специально выращивать большое количество бабочек, затем разводить в спирте части их брюшка, на которых находятся пахучие железки, и пользоваться этим "настоем" для привлечения самцов. Но вот совсем недавно химикам удалось сделать искусственную пахучую жидкость непарного шелкопряда. Если она действительно будет полностью соответствовать естественной, это откроет огромные перспективы в борьбе с опасным вредителем.

К сожалению, у людей есть печальный опыт: уже были созданы искусственные аттрактанты, ни по химическим, ни по прочим показателям вроде бы не отличающиеся от естественных. Но конкуренции с естественными они не выдерживали. И почему, до сих пор неясно.

В борьбе с насекомыми используется и метод отпугивания с помощью репеллентов. Собственно, это не в полном смысле борьба, так как насекомое не уничтожается, оно просто изгоняется из определенного места. Но иногда и это бывает очень важно.

Одно время наиболее известным и популярным репеллентом был нафталин, широко применявшийся для отпугивания некоторых видов моли. Он действовал безотказно, но вдруг эффективность его уменьшилась. Впрочем, конечно, не вдруг - у насекомых постепенно вырабатывался иммунитет к этому запаху. И теперь он их отпугивает значительно меньше. Для неспециалистов этот вопрос предельно ясен: моль привыкла к нафталину. Для специалистов это серьезная проблема. Ведь репелленты применяются не только против моли.

Нечто подобное происходит и со многими кровососами, привыкающими; причем довольно быстро, к различным репеллентам. А ведь создавать постоянно новые очень сложно. Но это приходится делать, пока энтомологи стараются понять, что же происходит с насекомыми, привыкающими к репеллентам, как генетически передается от поколения к поколению это "привыкание". В общем, запахи открывают еще одну новую и очень интересную страницу в истории отношений людей и насекомых. Пока эта страница только приоткрыта. Но уже ясно, какие перспективы открывает изучение запахов. Ведь очень возможно, что с помощью запахов люди смогут не только бороться с вредящими насекомыми, но и вообще управлять поведением шестиногих!

Показать все

Органы обоняния и вкуса оба, по сути, представляют собой хеморецепторы. Разница состоит в том, что вкусовые рецепторы определяют наличие определенных химических веществ в жидкостях (или влажных субстратах), а обонятельные рецепторы - в воздухе, где вещества находятся в газообразном состоянии.

Органы обоняния преимущественно располагаются на антеннах, а вкуса - на ротовых органах. Первые включают в свой состав дистантные, а вторые - контактные хеморецепторы. Ввиду особенностей восприятия вкусовых и обонятельных ощущений, органы вкуса и обоняния имеют некие различия в строении и функции.

Органы обоняния

Ими являются особые обонятельные сенсиллы, как правило, конического или плакоидного (погруженного) типа. Большей частью они располагаются на усиках. (фото) Иногда среди них также встречаются трихоидные сенсиллы. Очень обильно обонятельные волоски покрывают пчелы - насекомого, которое очень чувствительно к запахам. На каждой антенне рабочей пчелы располагается порядка 6000 сенсилл. А у некоторых насекомых их еще больше: к примеру, у самцов бабочек Antheraea polirhemus их до 60 000.

Обонятельные сенсиллы могут быть собраны в ямки, как, к примеру, у мух на третьем членике антенн. В основании этих волосков лежат группы нервных клеток (нейронов) числом до 40-60 штук. Поверхность сенсилл имеет множество пор (10-20), через которые концевые части отростков нейронов контактируют с летучими веществами, воспринимая запахи.

Как насекомые чувствуют запахи

Пищевые обонятельные сигналы распознаются насекомыми очень хорошо. Вопреки распространенному мнению, для них существуют не только понятия «съедобно - не съедобно», но и более тонкие ощущения. Те виды, которые питаются цветочным нектаром, различают ароматы разных цветов. Другие растительноядные по запаху определяют конкретные виды не цветущих растений, которые подходят им в качестве пищи. Таким образом, насекомые не просто случайно находят еду, а целенаправленно к ней идут, ощущая в воздухе ее запах.

Как правило, привлекательным для них оказывается не запах «в целом», а отдельные его составляющие. Так, жуки-падальщики реагируют на содержание в воздухе скатола, индола, аммиака и других летучих веществ, выделяющихся при гниении белков. Жук-мертвоед ощущает «соблазнительные» для себя запахи на расстоянии до 90 см. А комары, блохи и другие кровососущие насекомые чувствуют повышенную концентрацию углекислого газа и летучих компонентов пота человека и животных. Недаром говорят, что чистый человек меньше привлекает комаров, чем тот, кто не позаботился о своей гигиене. По этой же причине против гнуса отлично работают ловушки-обманки, производящие тепло и углекислый газ.

У самцов насекомых обонятельных рецепторов обычно больше, чем у самок. Но это наблюдается совсем не в связи с более активной добычей ими пищи, а по причине гендерных особенностей. Дело в том, что при помощи сенсилл самцы чувствуют запах феромонов, издаваемый самками, и благодаря этому ищут себе пару для копуляции. Следовательно, чтобы поучаствовать в «празднике жизни» и оставить свой генетический след в ряду поколений, у них должно быть развитое обоняние.

Самцы бабочек чувствуют половые аттрактанты самок за 3-6 км; интересно, что если самка уже оплодотворена, она перестает выделять эти вещества и становится для самцов «невидимой». чувствует присутствие полового аттрактанта в воздухе при его содержании там всего лишь 100 молекул на 1м 3 , а у самца грушевой сатурнии есть способность чувствовать запах самки аж за 10 км. Это рекорд среди насекомых по чувствительности к запахам. (фото)

В колонии муравьев или термитов насекомые различают запах своих сородичей из разных каст, определяя так называемых фуражиров (это те члены семьи, которые отвечают за кормежку всех остальных) и приходя к ним за пищей. Еще некоторые насекомые выделяют запахи тревоги, по которым остальные понимают, что им надо чего-то остерегаться. Кроме того, все насекомые ощущают «запах смерти», издаваемый погибшими сородичами. А в пчелиных ульях матка пчелы выделяет запах, подавляющий развитие яйцеклеток у рабочих пчел.

Обоняние насекомых не только помогает им добывать питание и общаться между собой; при его помощи они распознают представителей других видов, определяют лучшие места для кладки и т.д.

Органы вкуса

Как уже говорилось, в основном хеморецепторы, дающие насекомым возможность ощущать вкус, располагаются у них на ротовых органах. Но их скопления имеются и на других частях тела. К примеру, они встречаются на передних , а иногда на усиках или даже на ! Последнее позволяет самкам определять пригодность того или иного субстрата для откладки , «ощупывая» его задней частью своего .

Органы вкуса представляют собой толстостенные вкусовые сенсиллы, в основании которых лежат от 3 до 5 (в редких случаях до 50-ти) нервных клеток, передающих соответствующие сигналы в центральную нервную систему. Их короткие отростки (дендриты) проходят вверх, к вершине сенсиллы, где через специальное отверстие (пору) нервные окончания дендритов контактируют с пищевыми субстратами. (фото)

У некоторых насекомых строение сенсилл несколько сложнее, чем это представляется вначале. Например, у мухи Phormiareginaв основании вкусовых волосков находятся всего три нейрона, однако все они выполняют разные функции. Один является механорецептором, то есть реагирует на прикосновение, второй определяет сладкий вкус, а третий - соленый. При раздражении «сахарного» нейрона у насекомого возникает рефлекс развертывания хоботка, так как сладкий субстрат является для него привлекательным. Если же ощущается соленый вкус, это заставляет муху утратить интерес к предполагаемой пище.

Как насекомые ощущают вкус

От вкусовых сенсилл нервное возбуждение передается в особые центры головного мозга, где насекомое «осознает» вкус и реагирует на него.

Вкусовые реакции у представителей класса очень разнообразны. Они, как и человек, различают четыре основных вкуса - кислое, сладкое, горькое и соленое. Причем чувствительность насекомых к этим вкусам по факту такая же, как и у нас, а иногда и выше. Так, человек ощущает сладкий вкус, если концентрация сахара в растворе составляет 0,02 моль/л. Пчелы чувствуют его при содержании 0,06 моль/л, а бабочка-адмирал Pyrameis atalanta- при 0,01 моль/л.

Насекомые, «привыкшие» к сладкой пище, должны, на первый взгляд, различать ее лучше, чем кто бы то ни было, однако зачастую это не так. Например, лактоза (молочный сахар) ощущается пчелами как безвкусная по сравнению с потребляемым ими сладким нектаром, а некоторые гусеницы воспринимают ее как сладкое вещество после своей обычной «пресной» зеленой растительности.

Еще одна особенность вкуса у насекомых состоит в том, что они - не любители соленого. Они положительно реагируют на пищевой субстрат лишь тогда, когда концентрация соли в нем достаточно низка. Кстати, самыми солеными насекомым кажутся ионы не натрия, как человеку, а калия.

Замечательной чертой является то, что представители Insecta, оказывается, ощущают вкус дистиллированной воды, которая для нас вкуса не имеет. А у некоторых также проявляется пристрастие к ядовитым соединениям. Так, листоед Chrysolina, питающийся на растениях зверобоя (фото) , имеет особую группу вкусовых рецепторов, которые возбуждаются ядовитым алкалоидом гиперизином, содержащимся в его листьях.

Насекомые отличаются исключительно чувствительным обонянием, благодаря которому они не только могут по нескольким запаховым молекулам узнать, где их ждёт угощение, но и общаться друг с другом с помощью изощрённых химических сигналов. И, учитывая роль запахов в их жизни, можно было бы предположить, что насекомые приобрели обонятельную систему, как только вышли из воды на сушу. Однако, как утверждают исследователи из Института химической экологии Общества Макса Планка (Германия), полноценное обоняние у насекомых появилось неожиданно поздно - где-то одновременно со способностью к полётам. За обоняние у насекомых (как, впрочем, у всех животных с этим чувством) отвечают специальные рецепторные белки: складываясь вместе, они образуют сложные комплексы, способные улавливать даже единичные молекулы летучих веществ.

Однако, например, у ракообразных, которые произошли от общего с насекомыми предка, таких рецепторов нет. Это и заставило предположить, что насекомые «почуяли, чем пахнет», только выйдя на сушу. Кроме того, вне воды им действительно было важнее создать обонятельную систему взамен химического чувства, с помощью которого они ориентировались в воде и которое теперь стало бесполезным: отныне химические вещества надо было ловить в воздухе. Обоняние у насекомых исследовали всегда либо на крылатых видах, либо на тех, кто утратил крылья впоследствии (те и другие, впрочем, составляют среди современных насекомых большинство). Однако Эвальд Гроссе-Вильде (Ewald Grosse-Wilde) и его коллеги решили заняться первичнобескрылыми, древнейшими из современных насекомых. Для исследований они выбрали щетинохвостку Thermobia domestica и представителя древнечелюстных Lepismachilis y-signata.

Как пишут авторы работы в eLIFE, у щетинохвостки, которая на эволюционной лестнице стоит ближе к насекомым, какие-то компоненты обонятельной системы были: в её антеннах работали гены обонятельных корецепторов, хотя сами рецепторы отсутствовали. Но вот у более эволюционно старой L. y-signata никаких следов обонятельной системы обнаружить не удалось. Из этого можно сделать два вывода: во-первых, разные части обонятельной системы развивались независимо друг от друга, а во-вторых, само развитие этой системы началось сильно позже появления насекомых на суше. Скорее всего, обоняние понадобилось насекомым, когда они начали учиться летать, а нужно оно было, например, для того чтобы ориентироваться в полёте. Однако не будем забывать, что у одного из древнейших насекомых (T. domestica) некие компоненты обонятельного аппарата всё же есть, так что отдельные части обонятельной системы, очевидно, развивались для каких-то насущных задач раньше умения летать.