Тот, кто бывал в лесу ранним утром, очевидно, мог заметить: птицы просыпаются с первыми лучами солнца, насекомые же много позже, когда лес полностью освещен и сила этого освещения достаточно велика. Зато насекомые могут точно фиксировать силу света. Для многих насекомых, летающих в сумерках, сигналом к вылету служит уменьшение света.
Однако при всех «недостатках» зрения насекомых у них есть и явное преимущество, такое, которого нет у других животных и у людей, — способность видеть «невидимое», а именно — ультрафиолетовые лучи.
Лет примерно сто назад был проведен очень простой, но очень эффектный опыт. На площадку, где находились муравьи одного из видов, проводящих всю жизнь в темноте, была поставлена бутылка с сероуглеродом — прозрачной жидкостью, поглощающей ультрафиолетовые лучи. Поскольку сероуглерод эти лучи поглощает, муравьям бутылка кажется темной. И они, жители темноты, плохо переносящие яркий свет, собрались вокруг бутылки.
Однако открытие это, хоть и вызвало определенный интерес среди биологов, дальнейшего развития не получило. Зато астрономы однажды очень оригинально использовали эту особенность зрения муравьев.
Известные французские астрономы братья Анри открыли целый ряд новых звезд и неизвестных ранее туманностей. Однако открыли лишь теоретически, предположительно: более точных исследований они в то время произвести не могли.
Астрономам известно, что невидимые звезды и туманности испускают ультрафиолетовые излучения, а братья Анри знали еще и то, что муравьи воспринимают такие излучения и реагируют на них. И вот знаменитые астрономы позвали «на помощь» муравьев. Анри посадили насекомых в коробку, коробку приставили к окуляру телескопа, а сам телескоп направили на тот участок неба, где, по их предположению, находились невидимые звезды и туманности. Оставалось только наблюдать за муравьями. Как только муравьи начинали суетиться — это значило, что коробка попадала в зону ультракороткого излучения и в данный момент телескоп направлен на неизвестную звезду или туманность.
Позднее все открытия братьев Анри, которые они сделали с помощью муравьев, были подтверждены точными исследованиями.
Однако даже этот необычный случай, ставший вскоре широкоизвестным, не привлек внимания ученых к способностям насекомых видеть ультрафиолетовые лучи.
По-настоящему этот вопрос получил свое развитие, когда им заинтересовался знаменитый австрийский ученый Карл Фриш. Свои наблюдения и опыты Фриш проводил в основном на пчелах, и именно ему мы обязаны тем, что жизнь пчел и, в частности, их зрение известны лучше, чем жизнь и поведение других насекомых. Именно Фриш открыл знаменитый «язык» пчел, значение их танцев, треска крыльев, именно Фриш открыл у пчел три дополнительных к основным глаза на голове. Правда, глаза эти не зрячие в нашем понимании и значение их пока не совсем понятно, но известно, что, если закрасить глазки светонепроницаемым лаком, зрительная ориентация пчел становится гораздо хуже. И именно Фришу обязаны мы тем, что сейчас известно о цветовом и ультрафиолетовом зрении пчел и вообще насекомых.
Для начала Фриш проделал простой опыт: приучил пчел, подкармливая их сахарным сиропом, прилетать на листы бумаги зеленого и синего цвета. Потом, когда пчелы стали прилетать уже без подкармливания, Фриш разложил вокруг листы серой бумаги разных оттенков и интенсивности, в том числе и такой же интенсивности, как синие и зеленые. Однако пчелы не спутали листы и садились именно на те, к которым были приучены. Экспериментируя с разного цвета листами, Фриш в конце концов установил, что пчелы способны различать голубовато-зеленый, фиолетовый, желтый, синий, пурпуровый (он не соответствует нашему понятию пурпурного, и Фриш назвал его «пчелиным пурпуровым») и ультрафиолетовый. Причем последний имеет, видимо, для пчел особое значение. Чтоб убедиться в этом, Фриш время от времени покрывал листы бумаги, на которые были приучены прилетать пчелы, прозрачным фильтром, не пропускавшим ультрафиолетовых лучей. И пчелы начинали путаться — зеленый или синий цвет уже становился для них каким-то иным.
Почему насекомые летят к свету, даже если это грозит им гибелью? Какая сила влечет их так неудержимо?О значении для насекомых ультрафиолетовых лучей люди могли догадываться, но поняли это значение лишь тогда, когда научились фотографировать в ультрафиолетовых лучах. И мир, который люди увидели глазами насекомых, представился им совершенно иным. По-иному выглядели сами насекомые, особенно крылья бабочек, по-иному стали выглядеть цветы — яркие для нас и бесцветные для насекомых или наоборот: неотличимые для нас и очень разные для насекомых. Например, многие цветы, которые нам кажутся белыми, не отражают ультрафиолетовых лучей, и пчелы видят их голубовато-зелеными. Окраска цветков для пчел зависит от того, какое количество ультрафиолетовых лучей они отражают или в какой степени эти лучи являются дополнительными к основному цвету.
Получив возможность смотреть на мир глазами насекомых, люди увидели не только этот мир в ином свете, но и разглядели ряд подробностей, не различимых простым глазом. Так, например, на, казалось бы, гладких лепестках цветков обнаружились видимые лишь в ультрафиолетовых лучах узоры, которые служат не только для опознания самого цветка-медоноса, но и указывают насекомым, где, в какой части цветка надо брать нектар.
Как сейчас выяснено, ультрафиолетовые лучи воспринимаются многими насекомыми. Насекомые различают и цвета, причем разные насекомые видят цвета по-разному. А бабочки — пока единственные, известные людям насекомые, которые видят красный цвет. И это, безусловно, тоже не причуда, не каприз природы — это насущная необходимость для нормального существования этих насекомых.
Итак, можно было бы задать наивный вопрос: у кого же глаза лучше — у насекомых или у более развитых животных? Вопрос, хоть и напрашивается сам собой, действительно наивный. Во-первых, у самих насекомых зрение не у всех одинаково. Во-вторых, глаза насекомых приспособлены, как уже говорилось, к их образу жизни. Для такого образа жизни они самые лучшие. Если бы глаза насекомого удалось пересадить какой-нибудь птице или зверьку, мы, по сути дела, ослепили бы этих животных. Мало того, глаз стрекозы, например, был бы совершенно бесполезен для кузнечика или мухи, и наоборот.
У одних насекомых зрение, светочувствительность играют большую роль, у других — меньшую, но для всех свет играет важную роль в регуляции годового цикла. Как известно, в определенное время насекомое откладывает яички и окукливается, появляется из куколки и так далее. В определенное время насекомое «замирает» — пережидает неблагоприятные условия суровой зимы. Одни насекомые зимуют во взрослом состоянии, другие — на разных стадиях своего развития. Но в любом случае насекомое подготавливается к зимовке: должны прекратиться рост и развитие, а стало быть, питание, должна до предела сократиться мышечная активность.
Одно время считалось, что все это регулирует, всем этим управляет изменение температуры — ведь известно же, что в холодные ночи многие насекомые оцепеневают. И даже днем, если скрывается неожиданно солнце и небо затягивают облака, насекомые прекращают активную деятельность. Однако это не настоящая диапауза, не состояние временного физиологического покоя, необходимого для того, чтобы организм переждал неблагоприятное для него время. Изменение температуры не может обмануть насекомое, потому что диапауза у него наступает не в результате похолодания, а в результате изменения светового дня. Как бы слабо у насекомых ни было зрение, длина светового дня, или, как его называют ученые, длина фотопериода, улавливается ими с удивительной точностью. Свет для насекомых настолько важен, что они будут реагировать на него, даже лишившись зрения: например, гусеница и ослепленная будет тянуться к источнику света, а таракан — стремиться в темноту.
Зная «притягательную силу» ультрафиолетовых лучей для многих насекомых, ученые устраивают специальные ловушки, чтоб пополнить свои коллекции или собрать насекомых для лабораторных исследований. Определив стремление жуков — амбарных долгоносиков, опасных вредителей, к ультраизлучению, англичане стали применять против них такой способ борьбы, как ультрасветовые ловушки. Но, пожалуй, самый простой и самый реальный способ борьбы с некоторыми насекомыми был предложен английским ученым Вильямсом. Известно, что бабочки летят на свет. Будь то свеча или фонарь, грозит ли бабочке смерть от пламени или от раскаленного фонарного стекла, она неуклонно стремится к источнику света. И, даже опалив раз крылышки, но случайно уцелев, бабочка не сделает нужного вывода и снова ринется в огонь. Существует немало теорий относительно этого явления, названного фото- или светотропизмом, но все они в той или иной степени еще требуют доказательства. Мы еще поговорим с тобой об этом. Сейчас же нас интересует другое. Раз насекомые летят к свету, надо их использовать, решил английский ученый, и ему за четыре года с помощью светоловушки удалось выловить почти полмиллиона насекомых. Попытки использовать свет для ловли вредных насекомых делались и до Вильямса, но они были малоэффективны: почему-то в ловушки попадались одни самцы. Вильямсу же удалось установить любопытную закономерность: самцы и самки летают на разной высоте, причем самки — гораздо выше.
