У ос бывает и шесть-семь гнезд с личинками. Осы стараются не только едой обеспечить детишек — они заботятся и об их безопасности. Поэтому каждую норку они тщательно закупоривают камешками, комочками земли, а потом засыпают песком да еще и утрамбовывают. В общем, маскируют так, что, даже внимательно осматривая место, где находится норка-гнездо, не увидишь его. А осы безошибочно находят.
Люди решили проверить, как это им удается. Была придумана и использована масса каверзных уловок, чтобы сбить ос с верного пути. Иногда это удавалось — где уж осам тягаться с людьми, да к тому же учеными, поставившими своей целью во что бы то ни стало обмануть насекомых! Но удавалось все-таки далеко не всегда. Люди меняли указатели — камешки и палочки, еловые шишки и сухие травинки, по которым, как считают, оса ориентируется и находит свое гнездо. Даже переносили само гнездо. И все-таки осы доказали: ориентироваться они умеют. 20 процентов ос не попались на удочку! Ну, допустим, они ориентируются по каким-то определенным приметам и люди это почти (подчеркиваю — почти!) доказали. Но как они добираются до того места, откуда эти приметы уже хорошо видны? Сама техника прилета ос сейчас хорошо изучена: одни летят прямо к цели — это осы более крупные, другие — помельче, для которых тащить гусеницу довольно трудно, — летят как бы скачками, поднимаясь невысоко и пролетая метра два. При этом, опускаясь на землю, осы время от времени забираются на какое-то возвышение и осматриваются, выбирая направление. Третьи вообще волокут свою добычу по земле и лишь изредка забираются на деревья, чтоб осмотреться. Все это так. Путем экспериментов стало известно даже, что многие осы улетают в определенном направлении от гнезда и возвращаются, соответственно, одним и тем же путем. Но если ос искусственно перенести в противоположную сторону, они сделают крюк, найдут ту точку, которая находится на их постоянном маршруте, и, круто свернув, полетят к гнезду. Да, это уже людям известно. Неизвестно лишь главное — как они определяют направление. Может быть, все-таки осы находят дорогу так же, как муравьи?
|
|
Давно замечено: муравьи, где бы ни были, стараются вернуться в муравейник до заката солнца. Сначала думали, что муравьи, как и большинство насекомых, — мерзляки и стремятся до вечерней прохлады попасть домой. Но потом ученые обратили внимание на другое обстоятельство: муравьи возвращаются всегда одной и той же дорогой. Не муравьиной тропкой, которая находится вблизи муравейника и помечена запахами соплеменников, по ней муравьи идут в муравейник и обратно лишь несколько метров. Нет, в какие бы дебри ни забрел муравьишка один, он найдет дорогу домой и придет тем же путем, по которому шел от дома. Если же отнести его в сторону, он все-таки пойдет по заданному маршруту и «промахнется» — пройдет мимо муравейника точно на таком расстоянии, на какое его отнесли в сторону. Люди заинтересовались способом ориентации муравьев и открыли одно удивительное их свойство. Оказывается, муравьи фиксируют угол солнечного луча.
Если муравей, удаляясь от муравейника, видит его слева под определенным углом, то на обратном пути он должен видеть его справа под тем же углом. Он фиксирует в памяти (при помощи зрительного восприятия угла наклона солнечного луча) положение муравейника не в пространстве, а по отношению к солнцу.
|
|
Решили более точно проверить способности муравьев ориентироваться по солнцу. Для этого муравьев сажали под светонепроницаемый колпак или в темную коробку. Через несколько часов муравьев выпускали, и они немедленно, без колебаний отправлялись в путь. Только шли они совсем не к муравейнику, а туда, где, по их расчетам, муравейник должен быть… А расчет у муравья простой и, если бы он умел рассуждать, то делал бы это, наверное, так: было темно, значит, солнца не было; а если его не было, значит, оно не двигалось: а если не двигалось, значит, угол под которым падали лучи до темноты, не изменился.
Муравей не может прикинуть, что за несколько часов солнце сдвинулось, что, ориентируясь на него, теперь к муравейнику не попадешь. Но муравью и не надо прикидывать — ведь в природе его никто не сажает под темный колпак, никто не проделывает с ним таких злых шуток, и у него не выработалась способность корректировать движение солнца. Это логично. И нелогично было бы, с нашей точки зрения, иметь такое корректирующее «приспособление». Но оно все-таки есть, хотя и не у всех видов муравьев. Как показали опыты, некоторые муравьи, освобожденные из-под светонепроницаемого колпака, умудряются учесть движение солнца, которого они не видели, и выбирают правильный путь к муравейнику.
Но так или иначе, большинство ученых считают, что муравьи ориентируются по солнцу. Другие утверждают, что не по солнцу, а по звездам. Во всяком случае, алжирский специалист по муравьям Санчи убежден: если не все виды, то некоторые пустынные муравьи ориентируются именно так. Глазные фасетки муравья — это длинные трубки, на самом дне которых расположено по одной-единственной на фасетку светочувствительной клетке. Известно, что если даже в солнечный день смотреть на небо из глубокого колодца, то можно увидеть звезды. Санчи и те, кто разделяют его точку зрения, считают, что глаз муравья «работает» по этому принципу. Что ж, возможно, в пустыне муравьям необходима именно такая ориентация.
|
|
А может быть, муравьям и осам помогает ориентироваться поляризованный свет? О муравьях, во всяком случае, некоторые ученые говорят в этом смысле вполне определенно.
Но прежде давай вспомним, что такое свет вообще. Мы говорим «скорость света» и часто употребляем это выражение как образное, когда хотим сказать о каком-то очень быстром передвижении или перемещении. Действительно, скорость света колоссальна — 300 тысяч километров в секунду. То есть с такой скоростью перемещаются в пространстве частицы. Но, с другой стороны, свет — это не просто полет частиц — это волны, кстати, очень похожие на морские. Морские волны видели, конечно, все — если не в жизни, то уж в кино обязательно. И вот, глядя на волны, без труда можно заметить что катятся они к берегу не под одним, а под самыми разными углами: то мчит волна, нацеливаясь на берег своим острым гребнем, и понятно сразу, что угол ее наклона по отношению к берегу небольшой, то вдруг «встанет на дыбы», идет как бы стеной. В общем, углы, под которыми движутся волны, самые разные. Примерно так идут и световые волны.
А теперь представь себе морские волны, идущие строго перпендикулярно к берегу, то есть идущие все в одной плоскости.
Так же идут и волны поляризованного света.
Или другой пример. Привяжи к чему-нибудь один конец веревки, а другой возьми в руки. Веревку можно качать как угодно, она будет волнообразно изгибаться в любом направлении. Так идут волны обычного света.
А теперь пропусти веревку в какую-нибудь узкую щель. И снова начни раскачивать веревку в разные стороны. По другую сторону щели она будет колебаться только в одном направлении — направлении щели: если щель вертикальная, то вертикально, горизонтальная — горизонтально. Так идут волны поляризованного света.
Значит, поляризованный свет — это не какой-то особый, типа ультрафиолетового, отличающегося от обычного длиной волны. Он отличается лишь тем, что колебания в нем совершаются в одной плоскости. Некоторое количество солнечных лучей, проходя через атмосферу, встречает на своем пути частицы различных веществ, находящихся в воздухе, и рассеивается их молекулами. Происходит поляризация света. Солнце не стоит на месте, и количество света в разных участках неба постоянно меняется. Меняется, естественно, и количество поляризованного света. Человек этого не замечает, да ему это, в общем-то, ни к чему, иначе его глаз, очевидно, приспособился бы к восприятию поляризованного света, как приспособился он у некоторых насекомых, возможно, у тех же муравьев, и уж совершенно точно — у пчел.
Казалось бы, все уже известно о языке пчел: и их танцы, и треск крыльев, и запахосигналы, и роль зрения в поисках пищи. И все-таки есть «белые пятна».
Известно, что, танцуя, пчела описывает круги и восьмерки или совершает так называемый прямолинейный пробег (одно из «па» танца, когда пчела действительно бежит прямо по вертикальным сотам). Если пчела бежит прямо вверх, значит, надо лететь в ту сторону, где находится солнце, если вниз — соответственно в противоположную сторону; бежит пчела вверх или вниз под определенным углом, значит, именно под этим углом надо при полете отклониться от условной вертикали. Солнце для пчелы — ориентир, указатель. Ну, а когда нет солнца? Допустим, оно зашло за облако или опустилось за гору. Но в том-то и преимущество глаз пчелы, что само солнце им не обязательно видеть, им достаточно видеть небо, «расчерченное» на различные участки в зависимости от поляризации. Мало того, если все небо покрыто тучами и виден лишь один небольшой клочок голубого неба, пчелам и этого достаточно, чтоб сориентироваться. Разведчица по этому клочку поймет положение солнца и укажет направление, а рабочая пчела самостоятельно полетит по этому направлению. (Ведь разведчица, как правило, с рабочими пчелами не летит.)
Люди уже немало потрудились над выяснением секрета пчелиного зрения, уже много узнали, но до окончательной победы еще далеко. Например, узнав, как пчела распознает направление с помощью поляризованного света, надо еще выяснить, как она определяет время; солнце-то движется, а раз солнце меняет положение, то меняется и поляризованный свет на разных участках неба.
Разобравшись с пчелами, придется вернуться к муравьям, осам и многим другим насекомым, способ ориентации которых пока неизвестен.
Но если в ориентации зрение играет большую роль, то, очевидно, не меньшую оно играет в навигации. Впрочем, зрение ли?
Прежде чем говорить о навигационных способностях насекомых, давай обсудим вопрос, о котором мы упоминали во 2-й главе: почему насекомые летят на свет? Явление это настолько привычно, что мы почти не обращаем внимания на множество насекомых, вьющихся вокруг фонарей в парках, прилетающих в комнаты на свет лампы и упорно стремящихся к ней, навстречу своей гибели.
Явление, безусловно, удивительное, и ученые не могли пройти мимо него. Но, заинтересовавшись таким, казалось бы, обычным явлением, они сразу же натолкнулись на множество неразрешенных вопросов.
Сначала, не найдя никаких видимых причин для такой страстной, связанной с самопожертвованием, любви насекомых к свету, ученые решили, что в их организме имеется какое-то светочувствительное (или антисветовое) вещество, какие-то особые клетки, которые либо заставляют насекомых лететь к свету (если этого вещества мало), либо прятаться (если его слишком много). Потом появилась теория американского ученого Ж. Леба, который утверждал, что стремление насекомых к свету — явление чисто механическое. В общих чертах эта теория выглядит так: если свет ярче с правой стороны насекомого, то мышцы противоположной стороны получают больший раздражитель, работают активнее, и насекомое поворачивается к свету левой стороной. Тогда свет попадает в левый глаз, и насекомое опять поворачивается. Прямо оно летит только в том случае, если свет падает с одинаковой силой в оба глаза. Леб даже сконструировал аппарат, имевший два «глаза», снабженных фотоэлементами и связанных с ними электромоторчиками. При освещении справа машина катилась налево, и наоборот.
Но прошло какое-то время, и ученые, тщательно исследовав насекомых, не нашли у них и признаков какого-то светочувствительного вещества, а теория Леба потерпела крушение после того, как бабочке замазали черным лаком глаза и она, растерявшись сначала, тем не менее вскоре и без зрения нашла путь к источнику света и полетела к лампе.
Были отвергнуты и другие теории, особенно после того, как ученые убедились, что, во-первых, насекомые реагируют и на не видимый нами свет, то есть на ультрасвет, во-вторых, что они реагируют не только на источник света, испускающий лучи, но и просто на освещенный экран или более светлый квадрат окна. Сейчас ученые подошли к такому объяснению: свет для насекомых — это признак какого-то свободного, вольного пространства, где можно летать, где нет препятствий. (Не важно, какой это свет — обыкновенный или ультрафиолетовый, ведь солнце или ночные светила посылают на землю и коротковолновые ультрафиолетовые лучи, воспринимаемые насекомыми.) А дальше, как считают некоторые современные ученые, насекомые оказываются вблизи яркого света и уже теряют ориентацию. Ослепленные лучами, они уже ничего вокруг не видят и упорно продолжают стремиться вперед, надеясь все-таки пробиться к свободному спасительному пространству, которое для них символизируется ярким светом. Поэтому они бьются до изнеможения об оконные стекла, гибнут от жары или огня.
Эта теория, выдвинутая профессором Мазохиным-Поршняковым, пока единственная убедительная, хотя еще требует подкрепления и дополнений. (А как быть с той бабочкой, которая не видела света, но летела к нему? Или видела, но не глазами, а чем-то еще?) Сейчас есть, например, предположение, что «видят» свет бабочки усиками.
Итак, свет для насекомых — это свободное пространство, необходимое для полета, для жизни. Вылетая утром из укрытия, насекомые стремятся к источнику света — к солнцу. И… Да, верно, летят прямо к солнцу. Но, к счастью для насекомых, реакция эта быстро затухает: ведь небесные светила слишком далеко и сколько ни лети к ним, свет все время будет одинаковый. Он не будет «вести» насекомых, усиливаясь или слабея, и насекомое скоро теряет к нему интерес. Теряют интерес к солнцу дневные насекомые, теряют интерес к луне и ночные. Но даже когда ночи безлунные, небо все равно остается самым светлым полем в их глазах.
Значит, все-таки солнце, луна, звезды — главные ориентиры для насекомых? Может быть. Но это пока гипотеза, хотя и достаточно обоснованная. Возможно, скоро гипотеза превратится в доказательную и обоснованную теорию, и люди подвинутся еще на несколько шагов к открытию, пожалуй, одной из самых загадочных тайн насекомых — тайны навигации.
Теперь уже нет сомнения, что насекомые совершают межконтинентальные перелеты. Впрочем, об этом знали давным-давно. Ну хотя бы та же саранча. Мы уже говорили о стае, перелетевшей Красное море. Известен случай, когда саранча перелетала из Южного Марокко в Португалию, преодолев за сутки почти тысячу километров. Огромную стаю саранчи видели над Атлантическим океаном в двух тысячах километров от ближайшего берега.
Известно очень много случаев перелета божьих коровок на большие расстояния, а на зимовки они летят каждый год, тоже совершая длительные путешествия.
Совершают перелеты и стрекозы.
Но, пожалуй, больше всего летописи и старинные книги упоминали о перелетах бабочек, которые буквально затмевали небо и приводили в ужас людей, естественно, ждавших каких-то бед от такого страшного «предзнаменования».
Первое дошедшее до нас упоминание о перелетах бабочек в Европе относится к 1100 году. Первое сообщение о миграции бабочек в Западном полушарии принадлежит Колумбу — приближаясь к Кубе, он увидел «такие несметные стаи бабочек, что небо потемнело».
Молодой Чарлз Дарвин, путешествуя на корабле «Бигль», был потрясен, когда в открытом море огромная туча вполне сухопутных бабочек-желтушек облепила весь корабль, а отдохнув, бабочки покинули его и отправились дальше — навстречу опасности и, очень возможно, гибели.
О перелетах бабочек писали многие. В 1913 году в нашей стране вышла прекрасная, до сих пор не потерявшая ценности книга Курта Ламперта «Бабочки и гусеницы Европы и отчасти Среднеазиатских владений», переведенная с немецкого языка известным русским ученым профессором Н. А. Холодковским. Вот что пишет в этой книге К. Ламперт: «Рудов наблюдал во время поездки в Берндгольм (Швеция) перелет капустниц, летевших густым облаком из Швеции через Балтийское море; пароход употребил более двадцати минут, чтобы миновать эту вереницу».
Русский писатель?. Ф. Золотницкий, большой знаток и любитель бабочек, писал о стае капустниц, летевших в течение многих часов, причем летели они «в несколько слоев».
Ученый-энтомолог Набоков оставил нам удивительно красочное описание миграции белянок и репейниц. Оно стоит того, чтобы привести его с небольшими сокращениями: «Движется по синеве длинное облако, состоящее из миллионов белянок, равнодушное к направлению ветра, всегда на одном и том же уровне над землей, мягко и плавно поднимаясь через холмы и опять погружаясь в долины, случайно встречаясь, может быть, с облаком других бабочек, желтых, просачиваясь через него без задержки, не замарав белизны, и дальше плывя, а к ночи садясь на деревья, которые до утра стоят как осыпанные снегом, — и снова снимаясь, чтобы продолжить путь. Куда? Зачем? Природой еще не доказано или уже забыто.
Наша репейница — „крашеная дама“ англичан, „красавица“ французов, в отличие от родственных ей видов, не зимует в Европе, а рождается в африканской степи; там на заре удачливый путник может услышать, как вся степь, блистая в первых лучах, трещит и хрустит от несчетного количества лопающихся хризалид. Оттуда без промедления она пускается в северный путь ранней весной, достигая берегов Европы, вдруг на день, на два оживляя крымские сады и террасы Ривьеры; не задерживаясь, но всюду оставляя особей на летний развод, поднимаясь дальше на север, и к концу мая, уже одиночками, достигает Шотландии, Гельголанда, наших мест, а там и Крайнего Севера земли: ее ловили в Исландии… Самое трогательное… это то, что в первые холодные дни наблюдается обратное явление, отлив: бабочка стремится на юг, на зимовку…»
Однако перелеты бабочек — дело не только далекого и не очень далекого прошлого. Прекратиться миграция бабочек не может, ведь это — не прихоть, не каприз, не «охота к перемене мест». Это — насущная необходимость для продолжения рода, для выживания того или иного вида. Да, миллионы бабочек гибнут по дороге, но какое-то количество выживает, добирается до места. Они пролетят три с половиной тысячи километров — из Западной Европы в Сахару, упадут на землю измученные, полумертвые. Но у них еще хватит сил сделать то, ради чего летели — отложить яички. Из яичек появятся гусеницы, затем отродятся из куколок бабочки. И в тот же день огромные стаи репейниц отправятся в путь на север. На пути — моря, горы, но бабочки не задерживаются. Даже там, где можно отдохнуть и покормиться. Нет, некогда. Гусеница успела накопить жировой запас, и им будет сыта бабочка, пока летит над самым трудным участком пути — над морем и горами. И снова долетят они, конечно не все, далеко не все. Но какое-то количество доберется до мест, где смогут отложить яички, где появятся гусеницы, потом бабочки и все повторится сначала.
Репейницы откладывают очень много яичек. Если бы часть бабочек не улетала, то появившиеся гусеницы очень скоро уничтожили бы все кормовые растения и репейницы погибли бы все до единой. (Если не сразу, то через некоторое время обязательно.) Но они улетают, предупреждают перенаселение и тем самым спасают вид от вымирания.
Вот почему нет ничего удивительного в том, что и в наше время наблюдаются массовые перелеты бабочек. Так, охотовед И. А. Совин летом 1964 года наблюдал массовый перелет репейниц. По очень приблизительным его подсчетам, стая бабочек состояла не менее чем из 2700 миллионов штук, а общий вес всей стаи оценивался приблизительно в 600 тонн.
В том же году польские энтомологи наблюдали огромное количество капустниц, репейниц и капустной моли, которыми на многие километры были покрыты берега Балтийского моря.
Сейчас ученым известно уже немало бабочек-путешественниц. Пожалуй, лучше других изучена в этом смысле красивая бабочка-монарх, живущая в Северной и Центральной Америке и ежегодно совершающая перелеты из Канады и северных районов США на юг. Там, в Калифорнии, Флориде, Мексике, они проводят зиму и почти все время сидят на деревьях неподвижно. (Кстати, эти бабочки охраняются законом, за нарушение их спокойствия берется большой штраф.)
Весной монархи отправляются обратно на север. Впрочем, не все. Некоторые не стремятся на родину. Наоборот, монархи стремятся захватить мир — Западное полушарие им уже кажется тесным. Океан для них — не препятствие, и бабочек этих не раз ловили в Европе. Правда, в Европе они пока, кажется, не акклиматизировались (видимо, не нашли подходящей растительности — их гусеницы выводятся на определенном виде молочая), но в Австралии и Новой Зеландии монархи уже Давно не редкость, появились и акклиматизировались они на Азорских и Канарских островах.
О перелетах монархов знали давно. А вот о путешествиях бабочки номофиллы ноктуэллы узнали сравнительно недавно, и при весьма любопытных обстоятельствах.
Номофилла ноктуэлла встречается лишь в Южной Африке и на Британских островах. Было высказано предположение, что она совершает перелеты из Европы в Африку. Чтоб установить, так это действительно или нет, английский ученый — профессор Кеттлвелл проделал опыт, взбудораживший однажды чуть ли не весь Лондон.
В ту ночь рев полицейской машины разбудил многих лондонцев. Но вряд ли проснувшиеся жители британской столицы могли себе представить, что полицейские мчатся не на место очередного преступления, а в мирный загородный особняк ученого, в котором не произошло ни убийства, ни ограбления. А всего-навсего в светоловушку попала бабочка. Еще больше удивились бы англичане, увидев, с какой предосторожностью вынесли из дома свинцовый контейнер с бабочкой, погрузили в специальную машину и эта машина, сопровождаемая ревом полицейской сирены, помчалась по улицам в обратном направлении.
Дело все было в том, что, решив выяснить, действительно ли номофилла ноктуэлла улетает в Африку и в определенное время возвращается обратно, профессор Кеттлвелл проделал эксперимент. Он вырастил из яичек гусениц и кормил их листьями, обрызганными радиоактивными изотопами. Изотопы не могли причинить вреда гусеницам, а тем более окружающим людям — количество их было слишком ничтожно. Но тем не менее вполне достаточным, чтобы «пометить» и будущую бабочку и будущее потомство этой бабочки. Ученый рассчитывал, что в следующем году хоть один из потомков «помеченной» бабочки вернется в Англию и его удастся поймать в светоловушку, рядом с которой был установлен счетчик Гейгера — прибор, регистрирующий малейшее присутствие радиоактивного вещества.
Бабочки в ловушку попадались, но счетчик долго молчал — помеченных изотопами не было. Но вот счетчик заработал, да еще как! С каждой минутой он стучал все быстрее, стрелка его стремилась вверх, к красной черте, за которой радиация становилась уже опасной. Вот тогда-то профессор и позвонил в специальное учреждение, занимающееся атомной энергией, вот тогда-то по ночным улицам и помчалась полицейская машина с включенной сиреной.
И выяснилось: бабочка действительно летела из Африки. Пролетая где-то в районе Сахары, она во время «песчаной бури» получила «подарок» — кусочек радиоактивного кобальта, который вонзился ей в голову, правда не повредив жизненно важных органов. Кусочек кобальта был осколком атомной бомбы, испытание которой проводилось в то время французами на территории Сахары.
Сейчас доказано, что немало бабочек совершают межконтинентальные перелеты. Для их изучения в некоторых странах созданы специальные станции, где путешественниц метят, нанося на нижнее крыло краской особый опознавательный знак. Причем у каждой станции свой знак, а у каждой страны свой цвет.
Перелетами бабочек люди занимаются не так давно — лет 30–40, но уже выяснено немало: например, выяснено, какие виды совершают перелеты чаще других. Оказалось, это репейницы, капустницы, адмиралы, желтушки и некоторые виды бражников.
Более или менее точно выяснены пути, по которым летят бабочки. Выяснилось, что по одним и тем же маршрутам они летят из года в год, не сворачивая с курса, даже если имеется более безопасный путь.
Часто бабочки летят вдоль русла рек. Но если река почему-либо исчезает, бабочки продолжают лететь вдоль бывшего русла.
Летят бабочки обычно невысоко над землей и, как правило, поднимаются вверх только в крайнем случае. Тем не менее почему-то не всегда пользуются более безопасной дорогой, а предпочитают лететь через горы, где массами гибнут на ледниках.
Узнали люди, что репейницы, капустницы, желтушки летят стаями, причем часто громадными, адмиралы же предпочитают путешествовать в одиночку и лишь перед перелетом через горы собираются в небольшие стаи (непонятно, поджидают они друг друга у подножия гор, что ли? И как они определяют, достаточное ли количество в стае, чтоб отправляться в дальнейший путь. И зачем им нужно собираться в стаи для преодоления гор — ведь не ради же безопасности! Вопросы, ох сколько вопросов задают бабочки! И сколько они еще зададут!)
Сейчас людям известно, что одни бабочки, например репейницы, совершают перелеты ежегодно, а совка-гамма — раз в несколько лет.
Выяснили люди и то, что командой для сбора в дорогу служит изменение длины светового дня, выяснили, что заставляет бабочек мигрировать.
Известны теперь даже такие факты, как освоение бабочками новых территорий: они постоянно залетают в страны или даже части света, где никогда не водились раньше, и, если эти места приходятся им по душе (а для «души» бабочки важен климат и наличие подходящей растительности), остаются в этих странах.
И все-таки выяснено еще очень немного. А главное, нет ответа на два основных вопроса: во-первых, как летят бабочки, во-вторых, как находят дорогу.
Мы с тобой уже обсуждали вопрос о крыльях и о полетах насекомых. По сравнению с другими дневные бабочки — тихоходы, а крылья их очень слабы. Правда, мы знаем, что крылья дневных бабочек способны создавать воздушные волны, благодаря чему бабочки легко взлетают и легко держатся в воздухе. Известно, что чешуйки, которыми покрыты крылья бабочек, на 15 процентов увеличивают их подъемную силу. Знаем, что благодаря своему немного странному, похожему на езду по ухабам, полету бабочки экономят энергию, имеют возможность часть пути планировать с «выключенным мотором». Но все это — мелочи по сравнению с той гигантской работой, которую приходится проделывать крыльям и «мотору» насекомых. Бабочка взмахивает крыльями 5–6, от силы — 9 раз в секунду. Летит она медленно — 7-14 километров в час против ветра и 30–35 километров в час по ветру. Сколько же раз надо взмахнуть крылышками, чтобы перелететь из Европы в Африку? Сотни тысяч раз? Миллионы раз? Десятки миллионов? Но какой же прочности должны быть сами крылья, какой прочности должны быть «шарниры», на которых эти крылья укреплены? Ни один, даже самый прочный материал не выдержит такой нагрузки. А крылья бабочек выдерживают. Вот она, еще одна загадка крыла насекомого! И еще одна загадка «мотора»: ведь бабочки, как мы знаем, не отличаются силой по сравнению, допустим, с муравьем или жуком-навозником. А вот поди ж ты — летят через моря и горы, не останавливаясь на отдых. Бабочки не пополняют запасов «горючего», а ведь оно сгорает. Пусть не так уж быстро, но, по самым минимальным расчетам, для такого путешествия его должно быть сожжено больше, чем весит вся бабочка.
Такова одна из загадок перелетов бабочек. Вторая загадка — ориентация. Как бабочки находят дорогу? По солнцу? Используя поляризованный свет? Ультрафиолетовые лучи? Какие-то неведомые еще людям ориентиры или сигналы? Трудно сказать, но допустить можно. Да и как не допустить, если факт налицо! Но тогда встает другой вопрос: как они определяют скорость, как соразмеряют свои силы по отношению к ветру? Ведь ветер — фактор очень важный. Хорошо, если ветер попутный. А если встречный или боковой, который может снести в сторону, заставить отклониться от курса? Птицам ветер часто мешает, а при сильном встречном или боковом ветре многие из них вообще не летят. Для бабочек любой ветер — сильный. Значит, у них есть какое-то приспособление, позволяющее регистрировать силу ветра и делать соответствующие поправки?
Лет двадцать назад два немецких ученых Г. Шнейдер и Д. Буркхард, занимаясь изучением мясной мухи, решили разобраться: зачем у нее, как, впрочем, и у многих других насекомых, в местах сочленения усиков с головой имеются небольшие группы чувствительных нервных клеток. Явно не для того, чтобы с их помощью осязать и обонять — для этого существуют другие клетки, они расположены на усиках, и их тысячи, а тут всего несколько.
Ученые ввели в эти непонятные клетки крохотные электроды, перехватывающие сигналы, которые эти клетки передают в мозг, затем надели на муху поясок и поместили ее в миниатюрную аэродинамическую трубу.
Пока в трубе воздух был неподвижен, бездействовали и клетки. Но вот заработал вентилятор, воздух стал двигаться, и в мозг мухи полетели сигналы-импульсы, которые передавались с одинаковой частотой. Воздух стал двигаться быстрее, и сигналы участились, медленнее — и сигналы стали реже. Значит, в основании усиков скрыт «спидометр» — указатель скорости ветра, причем спидометр очень надежный и совершенный. Принцип действия его прост и гениален: встречный ветер отгибает усики, величина этого отгибания воспринимается чувствительными клетками и немедленно передается в мозг в виде сигналов соответствующей частоты. Мозг немедленно реагирует и дает команду, что делать дальше. Повторные опыты с ветром в аэродинамической трубе подтвердили это. А когда ученые в безветрие стали искусственно отгибать усики у мухи и импульсы передавались так, будто муха преодолевает определенное сопротивление ветра, стало ясно, что это действительно спидометр. Но он не просто регистрировал скорость встречного ветра — он помогал мухе менять скорость полета, маневрировать, менять угол наклона крыльев — в общем, делать все то, что делает насекомое при полете против ветра.