Сотворенная природа глазами биологов. Поведение и чувство животных - Татьяна Жданова

Например, интерес биоников издавна привлекают средства коммуникации водных насекомых, механизм действия их звукового и слухового «аппаратов». Изучение строения и функционирования этих живых «приборов» позволило разработать оригинальный способ связи между судами в водной среде. Во избежание перехвата информации связь стала осуществляться без выхода сигналов в атмосферу.

Однако до сих пор далеко не все, чем наделены насекомые, доступно для человеческого понимания, а тем более воспроизведения.

Так, удивительное устройство демонстрирует целая группа перепончатокрылых насекомых – наездников. Они наделены «инструментом», подобным нашему сверлу, но несоизмеримо более совершенным и микроминиатюрным. Это «инженерное чудо» насекомых тоньше человеческого волоса и в то же время легко просверливает в коре и даже в довольно прочной древесине отверстия глубиной 5-6 сантиметров. Причем такое совершенное «сверло» никогда не тупится. К тому же оно снабжено очень удобными приспособлениями, автоматически удаляющими образуемые опилки.

Если удастся расшифровать сложнейшую наследственную информацию, полученную наездниками о строении их органов и механизмах их действия, это несомненно поможет при разработке деталей и устройств миниатюрных приборов, показатели которых хотя бы отчасти приблизятся к нерукотворному живому чуду.

Не меньше восхищает своей сложностью и целесообразностью «рабочее устройство» изящного насекомого – осы-аммофилы. Аммо-фила наделена мощным «отбойным молотком», с помощью которого роет норки для гнезд. Это удобное устройство включает в себя небольшой воздушный мешочек для создания пневматического эффекта. Он расположен в груди насекомого между мышцами, отвечающими за работу крыльев. Устройство также «укомплектовано» челюстью особой конструкции.

Приступая к работе, оса начинает активно махать крыльями. Их колебания, попеременно сжимая мешочек, быстро посылают порции воздуха по каналам-«шлангам» к основанию челюстей. Те начинают интенсивно вибрировать. И тогда, стоит осе прикоснуться ими к камешку, плотно спаянному глиной, как он отлетает в сторону.

И устройство организма осы, наделенного автоматической системой сжатия воздуха, и удивительная технология проведения земляных работ находятся в полном соответствии друг с другом. Мог ли этот целесообразный комплекс быть разработан самими насекомыми даже за любое количество веков?

Раскроют ли насекомые секреты своего полета? Множество вопросов ставит перед человеком и изучение удивительно маневренного полета насекомых. Так, стрекозы некоторых видов в совершенстве владеют фигурами высшего пилотажа. Они выполняют «бочку» и «мертвую петлю», известную нам как «петля Нестерова». Причем делают это с такой же легкостью, с какой это делала первая крылатая красавица, взлетевшая по Божией воле над землей.

А мухи, стрекозы, бабочки, осы, пчелы ряда видов легко меняют направление полета и способны двигаться в любую сторону, в том числе назад. Бабочки-бражники ловким маневром огибают препятствия и, «нарушая» все законы энергетики полета, могут подолгу зависать над цветами, как делают это птицы колибри.

Или та же стрекоза, которая с легкостью поднимает в воздух груз, в 15 раз превышающий ее собственную массу. Как удалось выяснить, это происходит благодаря особому устройству крыльев. Они создают над своей верхней плоскостью особые завихрения, в которых и кроется секрет невиданной подъемной силы у стрекоз. Ученые и инженеры до сих пор не сумели использовать этот секрет в авиастроении.

Присмотримся к жукам. Ученые считают, что по всем законам аэродинамики тот же майский жук не должен летать. Он тоже обеспечен особым, не известным науке механизмом создания высокой подъемной силы.

Непонятно так же, как держится в воздухе со своими маленькими крылышками увалень-шмель. Проводились самые разные исследования полета этого насекомого, в том числе в аэродинамической трубе, где измеряли баланс энергии и затраты кислорода. Остается только сожалеть, что не удалось надеть на шмеля кислородную маску, ибо он обеспечен двадцатью четырьмя дыхальцами.

При изучении строения и энергетических возможностей шмеля обнаружилось много интересных фактов, но не меньше и вопросов -тайна его полета так и осталась неразгаданной.

Удастся ли создать подобие живого анализатора запахов? Бионики предпринимают попытки создать искусственный электронный нос, работающий по принципу совершенных анализаторов запахов, которыми наделены насекомые. Ученые добились некоторых успехов, однако все же признают, что рукотворные приборы пока не идут в сравнение с живыми анализаторами.

Для химической локации насекомые используют перистые антенны-усики, усаженные хеморецепторами – своеобразными миниатюрными биодатчиками. Их чувствительность просто поразительна. Так, например, самки бабочек тутового шелкопряда выделяют вещество бомбикол. Даже незначительная его концентрация приводит самцов в сильное возбуждение – они начинают трепетать крыльями и совершать вращательные движения телом. Какие же минимальные концентрации бомбикола может ощутить самец?

Цифра эта поразительно мала. Самцу шелкопряда подносили стеклянную палочку с каплей раствора, содержащего миллионную долю пиктограмма (1 пиктограмм = 1 миллионной доле грамма) бом-бикола. И этого было достаточно, чтобы самец реагировал на него, начинал активно трепетать крыльями.

Кроме того, изучив состав бомбикола, биохимики, открыли еще одну удивительную способность самцов непарного шелкопряда. Оказывается, те не только улавливают своим анализатором минимальное количество бомбикола, но и различают стереоизомеры пахучих веществ, то есть конфигурацию молекул.

На вопрос, каким образом они это делают, исчерпывающего ответа ученые пока дать не могут.

Тайны термитов. Сотни лет наука бьется над загадкой уникальных способностей маленьких беспозвоночных и совсем невзрачных насекомых – термитов.

Известно, что термиты разрушают мертвую древесину, а заодно и деревянные постройки человека. Но что интересно, они могут съесть практически весь дом, но не доводят до разрушения его несущие конструкции.

Каким-то непостижимым образом эти насекомые умеют оценивать дом как единое целое и устанавливать наиболее опасные для разрушения зоны, которые нельзя трогать. То есть термитам дана уникальная способность как бы сканировать пространство, чтобы получать информационную схему зон распределения напряжений в доме. В соответствии с этой схемой термиты не только не повреждают опасные части, но и, наоборот, укрепляют их. Для этого они используют прочный материал собственного приготовления, из которого строят термитники, – древесные опилки и экскременты, смоченные слюной.

Какие живые «приборы» используют для этого насекомые, остается тайной.

Подобными способностями наделены и муравьи. Их сооружения обычно многоэтажны и имеют довольно сложную конструкцию. Так что искусные строители должны четко подбирать строительный материал для своих построек с учетом их формы и напряжений.

Вызывает интерес и способность термитов, не наделенных зрением, ориентироваться в пространстве и возводить свои сложные сооружения. Экспериментальным путем было доказано, что термиты ощущают магнитное поле земли и электростатическое поле. Они даже могут чувствовать на расстоянии живой организм. Как бы тихо ни приближался человек или животное к термитнику, «часовые» все равно почувствуют и поднимут тревогу. Видимо, каждое живое существо окружено комплексом различных полей, которые и воспринимаются термитами. Это предположение помогает объяснить, как осуществляется «видение» термитов в темноте и даже сквозь стены своего жилища.

Мало того, когда термиты делают свои гнезда из самодельного картона, то внутри них возводят колонны и арки. При этом насекомые и тут используют непонятное науке «подземное видение». Только в этом случае оно направлено не на живые объекты, а на строительные конструкции. А иначе трудно объяснить идеально точную стыковку концов свода арки, которую насекомые выполняют в полной темноте. Существует предположение, что для координации совместных действий термиты, находящиеся на концах арки, способны дистанционно обмениваться информацией.

Однако все это пока только предположения «всесильного» человека. А маленькие и, казалось бы, совсем беспомощные существа испокон века пользуются этими совершеннейшими приборами для решения своих жизненно важных задач.

Дивен тир живого!

И цветы, и шмели, и трава, и колосья,И лазурь, и полуденный зной…Срок, настанет – Господь сына блудногоспросит:«Был ли счастлив ты в жизни земной?»

И забуду я все – вспомню только вот этиПолевые пути меж колосьев и трав -И от сладостных слез не успею ответить,К милосердным коленям припав.

И. Бунин июль 1918 г.

Любовь Господа к созданному Им человеку передается через мир живого. Поэтому одно из данных свыше предназначений растений и животных – доставлять людям душевную радость, быть для них источником вдохновения. А нам дана замечательная возможность чувствовать определенные закономерности окружающего мира – гармонию, симметрию, ритм, меру в звуковых и цвето-световых отношениях. Мы получили в дар и способность ощущать, воспринимать прекрасное, чтобы по достоинству оценивать сотворенное живое чудо.