Муравьиный инкубатор Рано утром наш бивак - как копощащийся муравейник: сворачиваются палатки, быстро укладываются на машину вещи. Несколько часов пути - и мы оказываемся на другой стороне озера, в глубоком лесистом ущелье Теневого хребта. Рядом шумит ручей, высокие,

Муравьиный поход Звери очень охотно пользуются тропинками и дорогами, проложенными человеком, и уж если предстоит большой переход, а по пути - дорога, то ею обязательно воспользуются. В лесу по тропам и дорогам ходят медведи, волки, лисы, барсуки и многие другие животные.

Муравьиный дом Разнообразные наклонностиРазнообразие жилищ муравьев большое. Оно отражает способность этих насекомых к обитанию в различной обстановке, хотя, в общем, у каждого вида оно построено по одному плану. В своем жилище семья муравьев защищена от непогоды и в

Язык зябликов Попытки найти гены, отвечающие за способность говорить и понимать, привели исследователей к изучению видов, которые не являются нашими близкими родственниками на эволюционном древе: певчих птиц.Исследователи давно обратили внимание на зябликов, поскольку

Муравьиный лев и златоглазки Взрослый муравьиный лев – похожее на стрекозу длиннокрылое, тонкотелое насекомое. В теплые летние дни он летает среди невысоких кустов. Впрочем, днем больше сидит неподвижно где-нибудь среди листвы. К вечеру оживает, полет его довольно вялый

1. Язык житейский и язык ботаников Кто не знает кедровых орешков? «Наше сибирское красноречие» - шутливо называют их сибиряки, намекая на то, что когда не о чем говорить, сибиряк грызет эти орешки. Занятие не очень умное, доктора говорят, даже вредное; но меня мало

Муравьи - высокоорганизованные общественные насекомые. Их жизнь и поведение сложны, многообразны и таят массу загадок. Одна из этих загадок - способность муравьев к сигнализации.

Умеют ли муравьи разговаривать? Издавна ученые, которым приходилось изучать муравьев, задавали себе этот вопрос. И все они приходили к твердому убеждению: да, муравьи могут передавать друг другу сообщения о находке добычи, о грозящей опасности, умеют просить о помощи и многое другое. Но как они это делают?

Многие ученые склонны думать, что главный язык, с помощью которого общаются муравьи, - химический. Муравьи, выделяя пахучие вещества, или, как их называют, феромоны, обозначают ими направление пути, объявляют тревогу и подают другие сигналы. Последние сообщения о «химическом языке» муравьев вызвали большой интерес читателей. Но о способности муравьев сигнализировать пахучими выделениями было известно давно и установлено еще пионерами мирмекологии . Однако химические сигналы - это только один из способов объяснения муравьев со своими собратьями. В целом же «речь» этих насекомых, способы общения весьма многообразны. Мало того, употребление феромонов не столь уж распространено. Для универсального их применения пришлось бы иметь слишком большой набор желез, выделяющих различные пахучие вещества. Поэтому язык химических сигналов весьма ограничен и далеко уступает другим способам общения.

Муравьи большую часть жизни проводят в темных лабиринтах своего жилища, вырытых в земле или проточенных в древесине, в тесном соприкосновении друг с другом. В гнезде объясняться запахами трудно, да и небезопасно для здоровья. Поэтому у муравьев, по нашему глубокому убеждению, наиболее хорошо развит язык жестов и прикосновений.

Об этой области муравьиного «языкознания» также было высказано немало суждений. К сожалению, большей частью они не шли дальше догадок и предположений. Почему-то среди специалистов по муравьям укоренилось мнение, что муравьи объясняются друг с другом усиками-антеннами. Усики - сложный орган обоняния и других чувств. Различный характер и ритм их движений, прикосновений и поглаживаний выражают, по мнению многих ученых, определенные сигналы. Но все это только догадки. Ими пестрит литература о муравьях, особенно та, что издана в конце прошлого столетия, но они не подкреплены ни одним конкретным примером. До настоящего времени ни один жест, ни одно движение усиков не было разгадано и «переведено» на понятный нам язык. Даже в недавно опубликованной книге о муравьях И. А. Халифмана «Пароль скрещенных антенн» не приводится ни одного «пароля», ни одного конкретного примера того, как муравьи объясняются жестами.

Очевидно, это объясняется тем, что жесты муравьев необыкновенно быстрые. В них отсутствует демонстративность, наглядность и поэтому их трудно заметить наблюдателю. Кроме того, значение жестов очень трудно расшифровывать. Наблюдатель, решивший изучать язык муравьев, попадает в положение человека, неожиданно оказавшегося среди оживленно разговаривающих между собой глухонемых. Необходимо большое прилежание, настойчивость, громадный запас терпения и, главное, многократная проверка наблюдений, чтобы «открыть» тот или иной сигнал, а затем установить его значение.

Несколько лет я наблюдал красногрудого древоточца и много дней провел возле его муравейников. Моим вооружением были бинокль с насадочными линзами, чтобы наблюдать за муравьями под увеличением, да походный стульчик. И, конечно, терпение. Последнее было вознаграждено. Завеса, прикрывавшая тайну языка красногрудого древоточца, слегка приоткрылась.

Язык жестов этого вида насекомых оказался очень богатым. Мне удалось подметить более двух десятков сигналов. Однако разгадано значение только четырнадцати. Ради удобства каждый из них был назван по смысловому значению, переведен, так сказать, с муравьиного языка на человеческий. Это придает их описанию некоторый оттенок антропоморфизма.

Вот сигналы, значение которых было разгадано.

Когда до муравья доносится чужой запах, значение которого пока определить невозможно, он настораживается, слегка приподнимается на ногах и широко раскрывает челюсти. Этот жест лучше всего выражается словом «Внимание!».

Если муравей почуял возле жилища запах незнакомого животного, запах муравья чужого вида или даже муравья своего вида, но выходца из другого, враждебного муравейника, он широко раскрывает челюсти, поднимает кверху голову и с силой ударяет челюстями по дереву. Если запах очень силен, а муравей к тому же возбужден, то он ударяет челюстями несколько раз подряд. Муравьи, находящиеся рядом, принимают позы настороженности и раскрывают челюсти. Значение этого жеста можно передать словами «Внимание! Чужой запах!».

Когда муравейнику угрожает опасность, например, на него напали другие муравьи, муравьи-инициаторы бегают от одного жителя гнезда к другому. Приблизившись к соплеменнику спереди, они трясут головой и ударяют ею сверху вниз по голове встречного. Муравьи, принявшие этот сигнал, возбуждаются и в ответ на него сами принимаются трясти головой. Перевести этот сигнал следует словом «Тревога!».

В гнезде кампонотуса много крупных большеголовых муравьев-солдат. В «мирное» время они очень вялы и медлительны. Очевидно, поэтому они мало едят. Для возбуждения солдат требуется некоторое время. Если муравейник находится в стволе живой ели и выходы его располагаются открыто, то несколько крупных муравьев-солдат располагаются возле главного входа и выполняют роль сторожей. Они время от времени слегка ударяют друг друга головой о голову. Удары эти наносятся в зависимости от положения соседа - спереди, сбоку или слегка сзади. Каждый такой удар несколько возбуждает апатичных муравьев-сторожей. Он тоже является сигналом, который может быть передан словами «Будь бдителен!».

Когда муравей поглощен какой-либо работой, его не всегда легко переключить на выполнение других дел. Муравей, который пробует отвлечь занятого труженика, получает от последнего короткий удар челюстями с расстояния, едва ли не равного корпусу насекомого. Этот сигнал равнозначен слову «Отстань!». Получив его, занятого муравья больше не трогают.

Если на муравейник напали или систематически нападают другие муравьи, жители его становятся осторожными и при встрече друг с другом слегка подскакивают вперед и ударяются челюстями. Этот жест означает «Кто ты?». В спокойной обстановке он заменяется ощупыванием усиками.

Когда муравей наталкивается на предмет с незнакомым запахом, он слегка отдергивается назад всем телом и, медленно возвращаясь в исходное положение, может повторить подобное движение несколько раз. Сигнал этот переводится словами «Какой это запах?».

Насекомое, оказавшееся возле муравейника, может быть несъедобным. Тем не менее муравьи, незнакомые с пришельцем, тотчас атакуют его. В этом случае муравей, очевидно, знающий, что насекомое это бесполезно для его соплеменников, забирается на добычу и демонстративно прыгает с нее вниз. Чаще всего достаточно одного такого движения, чтобы к непривлекательному пришельцу тотчас потеряли интерес. Иногда же этот сигнал приходится подавать многократно. Бывает, сигналящий муравей после бесплодных попыток обратить на себя внимание пытается за усики оттянуть в сторону наиболее ретивых охотников. Этот сигнал можно перевести словами «В пищу негоден». Особенно хорошо проявился он по отношению к одному из ядовитых жуков листогрызов.

При встрече с противником муравей, не желающий вступать в единоборство, высоко приподнимается на ногах, подгибает брюшко и высовывает вперед. Он словно собирается брызнуть струйкой муравьиной кислоты. Муравьи, находящиеся рядом, подражают ему и принимают такую же позу. Этот сигнал можно обозначить словом «Берегись!». Интересно, что древоточец не умеет выбрызгивать кислоту, как это делает обитающий рядом с ним в лесах рыжий лесной муравей. Заимствован ли этот сигнал у соседа или остался с тех времен, когда древоточец тоже умел брызгаться кислотой, - сказать трудно.

Как известно, муравьи, насытившиеся на охоте, приносят еду в зобе и раздают ее своим собратьям. В самый муравейник она приносится древоточцами редко. Чаще всего содержимое зоба уже возле гнезда передается встречным муравьям. Нередко те, которым ничего не досталось, просят еду у насытившихся. Для этого проситель, раскрыв челюсти, поворачивает голову на 90 градусов, приближает ее к голове сытого муравья, одновременно поглаживая его усиками. Этот сигнал означает «Дай поесть!». Насытившийся муравей иногда отказывается отрыгнуть еду из зоба. Тогда следует другой сигнал: муравей, слегка изогнувшись, поворачивает голову на 180 градусов и подставляет ее под челюсти донора. Этот сигнал означает усиленную просьбу «Прошу, дай поесть!».

Если и этот сигнал не оказывает действия, а рядом находится крупный муравей, свидетель происходящего, то подчас он вмешивается в разговор. Широко раскрыв челюсти, он с силой ударяет ими по челюстям сытого муравья. Сигнал является чем-то вроде приказания: «Немедленно дай поесть!» и, как правило, оказывает действие.

При нападении на муравейник противников защитники, удачно расправившись с одним из врагов, прежде чем ринуться в новую схватку, легко, почти молниеносно, ударяют брюшком по дереву. Если удар наносится по тонкой перегородке, его можно даже услышать. Этот сигнал поощрительный и тождествен словам ободрения: «В бой!».

Если муравьи напали на большую добычу, с которой трудно справиться, то один или несколько муравьев быстро описывают подобие круга или петли, изменяя свой путь в зависимости от положения вблизи находящихся муравьев, и головой наносят каждому встречному короткий удар с той стороны, где находится добыча. После этого муравьи или прямо направляются к ней, или следуют за сигналящим муравьем, который, описав круг, возвращается обратно. Сигналы муравья-зазывалы можно обозначить словами «Туда, на помощь!».

Словарь сигналов муравья древоточца, естественно, значительно больше и сложнее, чем было разгадано. Сигналов усиками у муравьев древоточцев я не видал. Весьма возможно, что так называемый «пароль антенн» у них попросту не существует…

Сигналы древоточца могут быть условно разбиты на три группы. Часть их представляет собой направленные прямые действия и воспринимается окружающими зрительно на близком расстоянии. Таковы сигналы: «Дай поесть!», «Прошу, дай поесть!». К этой же группе можно отнести сигналы: «Берегись!» и «Какой это запах?». Это наиболее примитивные сигналы.

Сигналы второй группы отражают ощущение муравья, подающего их. Таковы сигналы: «Внимание!», «Чужой запах!». При необходимости они переходят в реальные действия, направленные на какой-либо объект.

Следующая, третья группа сигналов, по-видимому, наиболее древняя. Она состоит из действий, ставших уже условными, символическими и тем не менее выражающими определенное состояние или потребность. Таковы сигналы: «В бой!», «Тревога!», «На помощь!», «Кто ты?». При этом сигналы: «Чужой запах!» (удар головой о дерево) и «Тревога!» (легкая вибрация головой) - почти одинаковы. Ведь второй сигнал представляет как бы множество следующих друг за другом первых сигналов. Вероятно, второй сигнал - условный и произошел от первого - сигнала-действия. Таким образом, можно предположить, что язык древоточца происходит от прямых действий, которые сперва приобретали оттенок условности, затем, теряя прямую связь с действием, становились отвлеченным сигнальным движением - жестом, то есть настоящей кинетической речью.

Представляют ли сигналы инстинктивное действие или усваиваются подражанием, сказать трудно. По всей вероятности, и то и другое. Во всяком случае, сигнализация наиболее богата в старых муравейниках и беднее в молодых.

Сигналы древоточца были открыты нами более десяти лет назад. Впоследствии удалось наблюдать язык жестов и у других видов муравьев.

Ограничиваются ли языком запахов, жестов и прикосновениями «речевые» возможности муравьев? Наверное, нет! Еще раз повторяю: способы общения муравьев многообразны. Ведь это самые древние общественные животные на нашей планете. Общественный образ жизни у муравьев существовал, по крайней мере, более 20 миллионов лет назад.

Мирмекология - наука о муравьях.

Муравьи - высокоорганизованные общественные насекомые . Их жизнь и поведение сложны, многообразны и таят массу загадок. Одна из этих загадок - способность муравьев к сигнализации.

Умеют ли муравьи разговаривать? Издавна ученые, которым приходилось изучать муравьев, задавали себе этот вопрос. И все они приходили к твердому убеждению: да, муравьи могут передавать друг другу сообщения о находке добычи, о грозящей опасности, умеют просить о помощи и многое другое. Но как они это делают?

Многие ученые склонны думать, что главный язык, с помощью которого общаются муравьи, - химический. Муравьи, выделяя пахучие вещества, или, как их называют, феромоны , обозначают ими направление пути, объявляют тревогу и подают другие сигналы. Последние сообщения о «химическом языке» муравьев вызвали большой интерес читателей. Но о способности муравьев сигнализировать пахучими выделениями было известно давно и установлено еще пионерами мирмекологии . Однако химические сигналы - это только один из способов объяснения муравьев со своими собратьями. В целом же «речь» этих насекомых , способы общения весьма многообразны. Мало того, употребление феромонов не столь уж распространено. Для универсального их применения пришлось бы иметь слишком большой набор желез, выделяющих различные пахучие вещества. Поэтому язык химических сигналов весьма ограничен и далеко уступает другим способам общения.

Муравьи большую часть жизни проводят в темных лабиринтах своего жилища, вырытых в земле или проточенных в древесине, в тесном соприкосновении друг с другом. В гнезде объясняться запахами трудно, да и небезопасно для здоровья. Поэтому у муравьев, по нашему глубокому убеждению, наиболее хорошо развит язык жестов и прикосновений.

Об этой области муравьиного «языкознания» также было высказано немало суждений. К сожалению, большей частью они не шли дальше догадок и предположений. Почему-то среди специалистов по муравьям укоренилось мнение, что муравьи объясняются друг с другом усиками-антеннами. Усики - сложный орган обоняния и других чувств. Различный характер и ритм их движений, прикосновений и поглаживаний выражают, по мнению многих ученых, определенные сигналы. Но все это только догадки. Ими пестрит литература о муравьях, особенно та, что издана в конце прошлого столетия, но они не подкреплены ни одним конкретным примером. До настоящего времени ни один жест, ни одно движение усиков не было разгадано и «переведено» на понятный нам язык. Даже в недавно опубликованной книге о муравьях И. А. Халифмана «Пароль скрещенных антенн» не приводится ни одного «пароля», ни одного конкретного примера того, как муравьи объясняются жестами.

Очевидно, это объясняется тем, что жесты муравьев необыкновенно быстрые. В них отсутствует демонстративность, наглядность и поэтому их трудно заметить наблюдателю. Кроме того, значение жестов очень трудно расшифровывать. Наблюдатель, решивший изучать язык муравьев , попадает в положение человека, неожиданно оказавшегося среди оживленно разговаривающих между собой глухонемых. Необходимо большое прилежание, настойчивость, громадный запас терпения и, главное, многократная проверка наблюдений, чтобы «открыть» тот или иной сигнал, а затем установить его значение.

Несколько лет я наблюдал красногрудого древоточца и много дней провел возле его муравейников. Моим вооружением были бинокль с насадочными линзами, чтобы наблюдать за муравьями под увеличением, да походный стульчик. И, конечно, терпение. Последнее было вознаграждено. Завеса, прикрывавшая тайну языка красногрудого древоточца, слегка приоткрылась.

Язык жестов этого вида насекомых оказался очень богатым. Мне удалось подметить более двух десятков сигналов. Однако разгадано значение только четырнадцати. Ради удобства каждый из них был назван по смысловому значению, переведен, так сказать, с муравьиного языка на человеческий. Это придает их описанию некоторый оттенок антропоморфизма.

Вот сигналы, значение которых было разгадано.

Когда до муравья доносится чужой запах, значение которого пока определить невозможно, он настораживается, слегка приподнимается на ногах и широко раскрывает челюсти. Этот жест лучше всего выражается словом «Внимание!».

Если муравей почуял возле жилища запах незнакомого животного, запах муравья чужого вида или даже муравья своего вида, но выходца из другого, враждебного муравейника, он широко раскрывает челюсти, поднимает кверху голову и с силой ударяет челюстями по дереву. Если запах очень силен, а муравей к тому же возбужден, то он ударяет челюстями несколько раз подряд. Муравьи, находящиеся рядом, принимают позы настороженности и раскрывают челюсти. Значение этого жеста можно передать словами «Внимание! Чужой запах!».

Когда муравейнику угрожает опасность, например, на него напали другие муравьи, муравьи-инициаторы бегают от одного жителя гнезда к другому. Приблизившись к соплеменнику спереди, они трясут головой и ударяют ею сверху вниз по голове встречного. Муравьи, принявшие этот сигнал, возбуждаются и в ответ на него сами принимаются трясти головой. Перевести этот сигнал следует словом «Тревога!».

В гнезде кампонотуса много крупных большеголовых муравьев-солдат. В «мирное» время они очень вялы и медлительны. Очевидно, поэтому они мало едят. Для возбуждения солдат требуется некоторое время. Если муравейник находится в стволе живой ели и выходы его располагаются открыто, то несколько крупных муравьев-солдат располагаются возле главного входа и выполняют роль сторожей. Они время от времени слегка ударяют друг друга головой о голову. Удары эти наносятся в зависимости от положения соседа - спереди, сбоку или слегка сзади. Каждый такой удар несколько возбуждает апатичных муравьев-сторожей. Он тоже является сигналом, который может быть передан словами «Будь бдителен!».

Когда муравей поглощен какой-либо работой, его не всегда легко переключить на выполнение других дел. Муравей, который пробует отвлечь занятого труженика, получает от последнего короткий удар челюстями с расстояния, едва ли не равного корпусу насекомого . Этот сигнал равнозначен слову «Отстань!». Получив его, занятого муравья больше не трогают.

Если на муравейник напали или систематически нападают другие муравьи, жители его становятся осторожными и при встрече друг с другом слегка подскакивают вперед и ударяются челюстями. Этот жест означает «Кто ты?». В спокойной обстановке он заменяется ощупыванием усиками.

Когда муравей наталкивается на предмет с незнакомым запахом, он слегка отдергивается назад всем телом и, медленно возвращаясь в исходное положение, может повторить подобное движение несколько раз. Сигнал этот переводится словами «Какой это запах?».

Насекомое , оказавшееся возле муравейника, может быть несъедобным. Тем не менее муравьи, незнакомые с пришельцем, тотчас атакуют его. В этом случае муравей, очевидно, знающий, что насекомое это бесполезно для его соплеменников, забирается на добычу и демонстративно прыгает с нее вниз. Чаще всего достаточно одного такого движения, чтобы к непривлекательному пришельцу тотчас потеряли интерес. Иногда же этот сигнал приходится подавать многократно. Бывает, сигналящий муравей после бесплодных попыток обратить на себя внимание пытается за усики оттянуть в сторону наиболее ретивых охотников. Этот сигнал можно перевести словами «В пищу негоден». Особенно хорошо проявился он по отношению к одному из ядовитых жуков листогрызов.

При встрече с противником муравей, не желающий вступать в единоборство, высоко приподнимается на ногах, подгибает брюшко и высовывает вперед. Он словно собирается брызнуть струйкой муравьиной кислоты. Муравьи, находящиеся рядом, подражают ему и принимают такую же позу. Этот сигнал можно обозначить словом «Берегись!». Интересно, что древоточец не умеет выбрызгивать кислоту, как это делает обитающий рядом с ним в лесах рыжий лесной муравей. Заимствован ли этот сигнал у соседа или остался с тех времен, когда древоточец тоже умел брызгаться кислотой, - сказать трудно.

Как известно, муравьи, насытившиеся на охоте, приносят еду в зобе и раздают ее своим собратьям. В самый муравейник она приносится древоточцами редко. Чаще всего содержимое зоба уже возле гнезда передается встречным муравьям. Нередко те, которым ничего не досталось, просят еду у насытившихся. Для этого проситель, раскрыв челюсти, поворачивает голову на 90 градусов, приближает ее к голове сытого муравья, одновременно поглаживая его усиками. Этот сигнал означает «Дай поесть!». Насытившийся муравей иногда отказывается отрыгнуть еду из зоба. Тогда следует другой сигнал: муравей, слегка изогнувшись, поворачивает голову на 180 градусов и подставляет ее под челюсти донора. Этот сигнал означает усиленную просьбу «Прошу, дай поесть!».

Если и этот сигнал не оказывает действия, а рядом находится крупный муравей, свидетель происходящего, то подчас он вмешивается в разговор. Широко раскрыв челюсти, он с силой ударяет ими по челюстям сытого муравья. Сигнал является чем-то вроде приказания: «Немедленно дай поесть!» и, как правило, оказывает действие.

При нападении на муравейник противников защитники, удачно расправившись с одним из врагов, прежде чем ринуться в новую схватку, легко, почти молниеносно, ударяют брюшком по дереву. Если удар наносится по тонкой перегородке, его можно даже услышать. Этот сигнал поощрительный и тождествен словам ободрения: «В бой!».

Если муравьи напали на большую добычу, с которой трудно справиться, то один или несколько муравьев быстро описывают подобие круга или петли, изменяя свой путь в зависимости от положения вблизи находящихся муравьев, и головой наносят каждому встречному короткий удар с той стороны, где находится добыча. После этого муравьи или прямо направляются к ней, или следуют за сигналящим муравьем, который, описав круг, возвращается обратно. Сигналы муравья-зазывалы можно обозначить словами «Туда, на помощь!».

Словарь сигналов муравья древоточца, естественно, значительно больше и сложнее, чем было разгадано. Сигналов усиками у муравьев древоточцев я не видал. Весьма возможно, что так называемый «пароль антенн» у них попросту не существует...

Сигналы древоточца могут быть условно разбиты на три группы. Часть их представляет собой направленные прямые действия и воспринимается окружающими зрительно на близком расстоянии. Таковы сигналы: «Дай поесть!», «Прошу, дай поесть!». К этой же группе можно отнести сигналы: «Берегись!» и «Какой это запах?». Это наиболее примитивные сигналы.

Сигналы второй группы отражают ощущение муравья, подающего их. Таковы сигналы: «Внимание!», «Чужой запах!». При необходимости они переходят в реальные действия, направленные на какой-либо объект.

Следующая, третья группа сигналов, по-видимому, наиболее древняя. Она состоит из действий, ставших уже условными, символическими и тем не менее выражающими определенное состояние или потребность. Таковы сигналы: «В бой!», «Тревога!», «На помощь!», «Кто ты?». При этом сигналы: «Чужой запах!» (удар головой о дерево) и «Тревога!» (легкая вибрация головой) - почти одинаковы. Ведь второй сигнал представляет как бы множество следующих друг за другом первых сигналов. Вероятно, второй сигнал - условный и произошел от первого - сигнала-действия. Таким образом, можно предположить, что язык древоточца происходит от прямых действий, которые сперва приобретали оттенок условности, затем, теряя прямую связь с действием, становились отвлеченным сигнальным движением - жестом, то есть настоящей кинетической речью.

Представляют ли сигналы инстинктивное действие или усваиваются подражанием, сказать трудно. По всей вероятности, и то и другое. Во всяком случае, сигнализация наиболее богата в старых муравейниках и беднее в молодых.

Сигналы древоточца были открыты нами более десяти лет назад. Впоследствии удалось наблюдать язык жестов и у других видов муравьев.

Ограничиваются ли языком запахов, жестов и прикосновениями «речевые» возможности муравьев? Наверное, нет! Еще раз повторяю: способы общения муравьев многообразны. Ведь это самые древние общественные животные на нашей планете. Общественный образ жизни у муравьев существовал, по крайней мере, более 20 миллионов лет назад.

Camponotus herculeanus

Общественные насекомые
живут колониями (пчелы, муравьи, термиты, некоторые осы). В состав колонии, напр. у термитов, входят половые особи (самцы и матки обеспечивают размножение), солдаты (защиту) и рабочие (собирание корма, строительство гнезда и т. д.). Солдаты и рабочие бесплодны; половые особи и солдаты сами не способны питаться; таким образом, члены колонии полностью зависят друг от друга. Разделение функций и сложные взаимодействия разных особей в колониях общественных насекомых обеспечиваются рядом особенностей в их строении и поведении; последнее регулируется с помощью выделяемых ими химических веществ (феромонов).

Феромоны
(греч. φέρω - «нести» + ορμόνη - «гормон») - летучие вещества, управляющие поведенческими реакциями, процессами развития, а также многими процессами, связанными с социальным поведением и размножением. Феромоны модифицируют поведение, физиологическое и эмоциональное состояние или метаболизм других особей того же вида.

Мирмекология
наука изучающая муравьев, часть энтомологии. Мирмекологи - ученые изучающие муравьев.

Насекомое
класс беспозвоночных типа членистоногих. Тело разделено на голову, грудь и брюшко, 3 пары ног, у большинства крылья. Дышат трахеями. Развитие, как правило, с метаморфозом яйцо, личинка, нимфа (или куколка), взрослое насекомое. Самая многочисленная и разнообразная группа животных на Земле.

Кинопсис
восприятие муравьями в качестве сигнала характерных движений других особей одной общины («язык поз»).

Инстинкт
совокупность сложных врожденных реакций (актов поведения) организма, возникающих в ответ на внешние или внутренние раздражения; сложный безусловный рефлекс (пищевой, оборонительный, половой и др.). Инстинкты человека контролируются его сознанием.

Genus: Camponotus Mayr, 1861 - carpenter ants, кампонотусы, муравьи-древоточцы, сахарные муравьи
Всего 965 видов.

Язык муравьев до открытия доведет

На обложке новой книги автора, опубликованной в издательстве Cambridge University Press, группа муравьев уверенно движется к цели по лабиринту «бинарное дерево». По условиям эксперимента, муравьи лишены возможности использовать пахучий след или какие-либо другие способы ориентации, помогающие найти кормушку. Все, чем они располагают, это информация, полученная ими от разведчика, вернувшегося из удачного похода. Однако разведчика в лабиринт не пускают, группа должна найти цель самостоятельно. Это иллюстрация эксперимента, позволившего описать символический «язык» муравьев, превосходящий по сложности известный «язык танцев» пчел...

Рыжие лесные муравьи стали первыми испытателями нового метода изучения языкового поведения животных, предложенного известным специалистом по теории информации и криптографии профессором Б. Я. Рябко и разработанного в Институте систематики и экологии животных СО РАН (Рябко, Резникова, 1986; Ryabko, 1993; Ryabko, Reznikova, 1996). Этот метод теперь называется теоретико-информационным, в отличие от двух других ранее известных в этологии методов исследования коммуникации животных.

Первый из этих методов основан на попытках расшифровки сигналов. Пытаясь решить одну из самых волнующих проблем этологии – понять, каким образом животные общаются между собой и насколько сложную информацию они могут передать друг другу – исследователи пытались расшифровать «языки» разных видов. Однако в природе очень редки ситуации, когда достаточно выразительные сигналы соответствуют часто повторяющимся и легко наблюдаемым ситуациям. В отсутствие таких ситуаций, которые могли бы служить «ключами» к неизвестному для нас «языку», расшифровка сигналов животных является громоздкой и чаще всего практически неосуществима. Блистательным, но практически единственным успехом в этой области, является пример расшифровки символического языка танцев пчел, осуществленный Карлом фон Фришем. Его исследования, начатые еще в 20-е гг. ХХ в., за которые он в 1973 г. получил Нобелевскую премию, успешно продолжают его ученики, в том числе, Ю. Таутц (см. статью в этом номере журнала).

Настоящую революцию в постижении «лингвистического» потенциала животных осуществили в конце 60-х гг. прошлого столетия исследователи, применившие второй метод, основанный на использовании искусственных языков-посредников между людьми и животными. В частности, язык жестов глухих позволил человеку вступить в прямой диалог с шимпанзе, а картинки-лексиграммы используются в общении как с приматами, так и с дельфинами и даже с собаками. Этот метод, однако, дает возможность общаться с представителями ограниченного количества видов (антропоиды, дельфины, попугаи), способных овладеть языком, предложенным экспериментаторами (Резникова, 2008; Reznikova, 2007). Кроме того, этот метод не дает возможности судить о способах естественной коммуникации животных.

Язык животных и теория информации

Суть нового, теоретико-информационного подхода, состоит в том, что система коммуникации животных исследуется как средство передачи информации – конкретной, количественно измеримой величины. В экспериментах создается ситуация, когда животные вынуждены передать друг другу заранее известное исследователям количество информации. При этом измеряется время, затраченное на ее передачу, т. е. оценивается скорость передачи информации. Этот подход не дает сведений о природе коммуникативных сигналов, зато открывает новые возможности оценки таких свойств систем коммуникации, как скорость передачи информации, адаптивность коммуникативных систем животных, их способность улавливать закономерности и использовать их для «сжатия» передаваемых сообщений.

В течение многих лет мы исследовали свойства и потенциальные возможности коммуникативной системы муравьев на «лабораторных аренах» с помощью лабиринта «бинарное дерево» (Резникова, Рябко, 1986, 1990). Лабиринты монтировались из пластиковых планок, в кюветах с водой, куда муравьи могли зайти по съемному мостику. В простейшем случае «дерево» состояло из одной развилки, а на концах двух «листьев» находились кормушки: одна пустая, другая с сиропом. Чтобы найти ее, муравьи должны были сообщить друг другу сведения: «иди налево» или «иди направо», т. е. 1 бит информации. В других опытах количество развилок менялось, доходя до шести. На таких разветвленных лабиринтах муравьи могли быстро отыскать корм только в том случае, если получали от разведчика сведения о последовательности поворотов типа «ЛПЛППЛ» (Лево, Право, … и т. д.). При шести развилках в лабиринте разведчикам необходимо было передать 6 битов информации. Для того чтобы оценить потенциальную продуктивность муравьиного языка, выявленную с помощью бинарного дерева, подсчитаем минимальное количество сообщений, необходимое насекомым при работе с лабиринтами. Бинарное дерево с двумя развилками содержит 2 2 возможных пути, с тремя – 2 3 , а с шестью – 2 6 путей; следовательно, общее число возможных путей к цели равно 2 + 2 2 + 2 3 + … 2 6 = 126. Это минимальное количество сообщений, которые разведчики должны передавать, чтобы другие муравьи смогли достичь кормушки, помещенной на любой лист бинарного дерева с шестью развилками.

В экспериментах муравьев метили индивидуальными цветными метками и наблюдали за ними в прозрачных лабораторных гнездах. Оказалось, что при решении сложных задач среди муравьев выделяются постоянные рабочие группы, состоящие из одного разведчика и 4-8 фуражиров. Каждый разведчик, найдя пищу, вступает в контакт только со своей группой. Когда разведчик возвращался к гнезду после удачного похода за сиропом, мы измеряли длительность его контактов с фуражирами, соответствующую времени передачи информации. В это время лабиринт заменяли тождественным, но «свежим», лишенным каких бы то ни было следов. Даже сиропа уже не было – все кормушки содержали воду. Таким образом, исключалось использование пахучей тропы, которую мог бы оставить муравей в лабиринте, а также самого запаха пищи. При этом фуражиры, пообщавшись с разведчиком, были вынуждены дей­ствовать самостоятельно: разведчика изымали пинцетом и временно отсаживали. Важно заметить, что муравьи были чрезвычайно заинтересованы в решении предложенной задачи: они получали пищу раз в два дня и только в лабиринте.

Как мы уже знаем, в опытах с «бинарным деревом» количество информации (в битах), необходимое для выбора правильного пути в лабиринте, равно числу развилок. Оказалось, что у муравьев с групповой организацией фуражировки (высоко социальных муравьиных «приматов», таких как рыжие лесные муравьи), зависимость между временем контакта разведчика с фуражирами и количеством передаваемой информации близка к линейной. Она описывается уравнением t = ai + b , где t – время контакта разведчика с фуражирами, i – число развилок (равное количеству передаваемой информации), a – коэффициент пропорциональности, равный скорости передачи информации (1 бит в минуту), b – константа, введенная нами, так как муравьи, в принципе, могут передавать дополнительную информацию, не имеющую прямого отношения к поставленной задаче, например, сигнализировать: «появился сироп». По полученным эмпирическим данным оценивались параметры уравнения линейной регрессии a и b и вычислялся выборочный коэффициент корреляции r . Такие данные получены для рыжих лесных муравьев и еще для двух высоко социальных видов из того же подсемейства (отметим, что в опытах участвовали и другие виды муравьев, у которых не казалось ничего похожего на «символиче­ский язык»). Большие значения коэффициентов корреляции для трех видов «муравьиных приматов» подтвердили гипотезу о том, что зависимость между временем контакта разведчика и фуражиров и количеством передаваемой информации (числом развилок i ) близка к линейной. Полученная закономерность позволила узнать, что скорость передачи информации у муравьев примерно в 10 раз ниже, чем у человека – около 1 бита в минуту. Однако и это немало, а возможности коммуникативной системы насекомых оказались, как мы сейчас увидим, поистине впечатляющими.

Гении общения

«Договорившись» с муравьями, мы научились использовать механизмы их коммуникации для изучения общих свойств интеллекта. Дело в том, что в современной когнитивной этологии накопилось множество сведений, позволяющих предположить, что разные виды животных могут проявлять признаки очень высоко развитых познавательных способностей в пределах довольно узких доменов. Такие области «интеллектуального прорыва» нелегко бывает обнаружить. Например, сойки и белки способны запомнить расположение тысяч тайников, в которых они спрятали пищу, но это еще не значит, что они смогут, скажем, найти выход из сложного лабиринта успешнее, чем это сделает крыса. А вот крыса далеко превзойдет в этом искусстве человека, зато ей не дано индивидуально распознать и запомнить сотни своих сородичей, как это делают приматы (в том числе люди) и слоны. Новокаледонские галки оказались, как это недавно выяснилось, «гениями» орудийной деятельности: в способностях быстро преобразовывать разные предметы и использовать их для решения сложных пространственных задач эти птицы превосходят столь признанных наукой умельцев, как шимпанзе. Теперь, после четвертьвековых исследований, у нас есть веские основания считать, что некоторые виды муравьев являются «гениями общения»: они могут решать сложнейшие, доступные немногим видам животных задачи, но только в тех ситуациях, когда надо запомнить и эффективно передать сородичам информацию о богатом источнике пищи. В других обстоятельствах насекомые демон­стрируют скромные интеллектуальные возможности. Однако и этого мостика, который удалось перекинуть в неведомую доселе область когнитивной деятельности существ, столь непохожих на нас, оказалось достаточно, чтобы обнаружить проявления общих закономерностей и предложить методы, которые, можно надеяться, послужат для изучения интеллекта разных видов социальных животных.

Лабиринт «бинарное дерево» позволил нам исследовать одну из важнейших характеристик языка и интеллекта его носителей, а именно: способность быстро подмечать закономерности и использовать их для кодирования, «сжатия», информации. Для языков человека показано, что размер сообщения о некотором объекте или явлении должен быть тем меньше, чем оно «проще», т. е. чем легче в нем обнаружить закономерности. Например, человеку легче запомнить и передать последовательность поворотов на пути к цели «ЛПЛПЛПЛПЛПЛПЛП» (налево-направо, и так 7 раз), чем более короткую, но неупорядоченную последовательность «ПЛЛПППЛП». Опыты с «бинарным деревом» показали, что «язык» и интеллект муравьев позволяют им использовать простые закономерности «текста» для его сжатия (здесь «текст» – последовательность поворотов на пути к кормушке). Так, муравьи затрачивали в несколько раз меньше времени на передачу сообщения «ЛЛЛЛЛ» (пять раз налево), чем на передачу сведений о случайной последовательности той же длины.

Серии опытов с другими экспериментальными установками выявили способность муравьев к счету и даже к осуществлению простейших арифметических операций. В этих опытах муравьи опять-таки были поставлены перед необходимостью передать сородичам информацию о местонахождении приманки, которая помещалась то в одной из точек по-разному искривленных координатных сетей, то на одной из десятков «веточек», отходящих от прямого, горизонтального или вертикального ствола. Система коммуникации муравьев оказалась настолько пластичной, что это позволило им «вводить» особые «обозначения» для тех веток, на которых приманка по воле экспериментаторов оказывалась значительно чаще, чем на остальных.

Описание этих опытов заняло бы слишком много места. Они опубликованы во многих российских и зарубежных журналах и вошли в учебники автора, изданные в Кембридже и в российских издательствах (Резникова, 2005, 2007; Резникова, Рябко, 1995, 1999; Reznikova, Ryabko, 1994, 2001, 2003).

Полученные результаты позволили доказать наличие у муравьев развитого языка и комплекса когнитивных способностей, о которых ранее не могли и думать (способность к улавливанию закономерностей, «сжатию» информации, счету). Можно предположить, что пла­стичность коммуникативных систем – один из основных критериев интеллекта животных, и этот критерий может быть использован для изучения разных видов социальных животных. Применение нового метода изучения языкового поведения, основанного на идеях и методах теории информации, открывает новые перспективы не только в сравнительной и когнитивной этологии, но также в лингвистике и робототехнике.

Литература

Резникова Ж. И. Различные формы обучения у муравьев: открытия и перспективы // Успехи совр. биологии. 2007. Т. 127, вып. 2. С. 66-174.

Резникова Ж. И. Современные подходы к изучению языкового поведения животных // Разумное поведение и язык. Языки славянских культур. М., 2008. С. 293-337.

Резникова Ж. И., Новгородова Т. А. Индивидуальное распределение ролей и обмен информацией в рабочих группах муравьев // Успехи совр. биологии.1998. Т. 118, вып. 3. С. 345-356.

Резникова Ж. И., Рябко Б. Я. Анализ языка муравьев методами теории информации // Проблемы передачи информации. 1986. Т. XXII, № 3. С. 103-108.

Резникова Ж. И., Рябко Б. Я. Теоретико-информационный анализ «языка» муравьев // Журн. общ. биологии. 1990. Т. 51, № 5. С. 601-609.

Reznikova Zh. Animal Intelligence: From Individual to Social Cognition. Cambridge University Press, 2007. 488 p.

Reznikova Zh. Dialog with black box: Using Information Theory to study animal language behaviour // Acta Ethologica (Springer). 2007. № 10. P. 1-12.

Reznikova Zh., Ryabko B. A study of ants numerical competence // Electronic Transactions on Artificial Intelligence. 2001. № 5. P. 111-126.

Ryabko B., Reznikova Zh. Using Shannon Entropy and Kolmogorov Complexity to study the communicative system and cognitive capacities in ants // Complexity. New York. V. 2, N 2. P. 37-42.

Самыми заклятыми врагами муравьев-листорезов являются осы. Муравей, благодаря сильным мандибулам может успешно противостоять осе. Однако муравьи оказываются беззащитными в момент внезапного нападения, ибо челюсти их заняты перетаскиванием листа. Как же тогда обеспечивается безопасность муравья во время работы? Ответ на этот вопрос просто поражает сплоченностью муравьиного семейства. В тех местах, где существует угроза нападения ос, на листе, который несет муравей-листорез в гнездо, сидит еще один маленький муравей. Его задача подать в случае опасности сигнал муравью, несущему лист. Но как муравьи передают информацию?

Муравьи специалисты в области передачи информации. Вся их жизнь построена на этом. Без умения передавать информацию невозможна была бы такая скоординированность их действий. Кстати, именно благодаря муравьям были сделаны открытия в области химической связи. Способы общения муравьев многообразны. Ведь это одни из самых древних общественных животных на нашей планете. Общественный образ жизни у муравьев существовал, по крайней мере, более двадцати миллионов лет назад. Что это за сигналы?
Представляют ли сигналы инстинктивные действия или усваиваются подражанием, сказать трудно. По всей вероятности, и то, и другое. Во всяком случае, сигнализация наиболее богата в больших муравейниках и беднее в новых.
Многие ученые полагают, что главный язык, с помощью которого общаются муравьи, химический. Муравьи, выделяя пахучие вещества, или, как их называют, феромоны, якобы обозначают ими направление пути, объявляют тревогу и подают другие сигналы. Однако помимо химических сигналов у муравьев в ходу и сигналы звуковые. Химический способ, только один из способов общения муравьев со своими собратьями. Они не могут объяснить всего многообразия муравьиного разговора. Для универсального использования феромонов пришлось бы иметь слишком большой набор желез, выделяющих различные пахучие вещества.

Не стоит забывать, что муравьи большую часть жизни проводят в темных лабиринтах своего жилища, вырытых в земле или проточенных в древесине, в тесном соприкосновении друг с другом. В гнезде объясняться запахами трудно, да и небезопасно для здоровья, насыщая его газами. Поэтому у муравьев, помимо химического развит язык жестов и прикосновений.

Для муравьев основной источник информации запах. Запах — это команда и муравьи действуют автоматически. Рабочие самки муравьев при помощи феромонов – пахучих молекул, которые составляют особую тайную азбуку. Категоричность приказа зависит от концентрации запаха.

Рассмотрим такой пример. Вот движется колонна рабочих муравьев по тропе. Стоит только появиться препятствию, мешающему доставлять листья в муравейник, и хрупкое равновесие будет нарушено. Листья должны поступать в муравейник регулярно, необходимо строжайше придерживаться заведенного ритма. Но оказавшись перед препятствием, муравьи распространяют пахучие вибрации, вызывая возбуждение идущих следом. Запах сигнала вызывает у них непременное желание оттащить это препятствие и все ближайшие муравьи группируются. Возбуждение нарастает, новые особи добавляют пахучих веществ в воздух. Так рабочие стимулируют друг друга. Но как только препятствие будет устранено и путь восстановлен, муравьи продолжат движение.

Но не все муравьи пользуются только языком запаха, некоторые виды, чтобы не заблудиться по пути к муравейнику, стараются постоянно касаться усиками сородичей. Но и в этом случае запах играет решающую роль.