Такая хемосенсорная ограниченность человека коренным образом повлияла на наши отношения с остальным живым миром. Кстати, интересно: если бы мухи и скорпионы были сладкоголосыми, как соловьи, может быть, они не были бы нам так неприятны?
Обратимся к визуальным сигналам, которыми животные пользуются при коммуникации. Нам нравятся движения птиц, бабочек и рыб, нравится их яркая расцветка. У многих лягушек, насекомых и змей встречается вызывающая окраска и внешность – так они отпугивают кровожадных недругов. Все это – важные сообщения, отнюдь не предназначенные для того, чтобы радовать глаз хищника. Яркие пятна предупреждают: «Попытаешься меня съесть – умрешь, заболеешь, и вообще я очень невкусный». Натуралистам давно известно, что, если животное очень красиво, а к тому же совершенно не реагирует на ваше приближение – значит оно не просто ядовито, а, скорее всего, смертельно опасно. Характерные примеры таких животных – медленные коралловые змеи и беззаботные лягушки-древолазы. Мы многое способны видеть, и это доставляет нам удовольствие и позволяет выживать, но мы не различаем ультрафиолет, в отличие от тех животных, для которых это жизненно важная функция. Бабочки, например, ищут цветы, отражающие ультрафиолетовые лучи.
Аудиовизуальные сигналы живого мира глубоко волнуют нас и на протяжении нашей истории нередко вдохновляли авторов великих произведений музыки, танца, литературы, изобразительного искусства. Тем не менее сами по себе все эти краски и звуки просто ничтожны по сравнению с тем, что происходит в мире феромонов и алломонов, окружающем нас со всех сторон. Чтобы проиллюстрировать этот обескураживающий биологический принцип, представим, будто мы можем воспринимать запахи столь же ярко, как и другие существа, живущие в мире ароматов.
Вы мгновенно окунаетесь в гораздо более плотный, сложный и динамичный мир, чем тот, в котором привыкли существовать и даже могли себе представить. Именно такова реальность для большинства жителей земной биосферы. Всевозможные организмы живут в мире, которого вы до сих пор едва касались. Клубящиеся пряные облака поднимаются с земли и растений. Ручейки терпкого запаха текут у вас под ногами. Дуновение ветра несет тугие струи вверх, мимо древесных крон, где все эти запахи быстро рассеиваются и исчезают. В земле под слоем почвы и мусора запахи сгущаются на корешках и в грибницах, просачиваясь наверх через трещинки. Букеты запахов варьируют в разных местах, на считаных миллиметрах пространства. Они складываются в шаблоны и служат ориентирами для муравьев и прочих мелких беспозвоночных, но непостижимы для человека с его скромными способностями. На этом фоне кое-где резко выступают запахи редких и необычных органических соединений, они образуют потоки эллипсоидной конфигурации, расширяющиеся в форме полусферических пузырей. Все это – химические сообщения, испускаемые разнообразными мелкими организмами. Некоторые из подобных следов – это просто телесные испарения животных. Они служат хищникам наводкой на добычу, а жертвам – предупреждением о крадущемся убийце. Среди этих посланий есть и такие, которые животное адресует другим представителям своего вида. «Я здесь, – шепчут запахи потенциальным партнерам, – подойди, пожалуйста, подойди ко мне». Другие феромоны могут использоваться для острастки потенциальных собратьев-конкурентов. Например, те феромоны, которыми собаки метят столбы и деревья, предупреждают незваных гостей: «Ты вторгся на мою территорию. Пошел вон!»
За последние полвека ученые (я имел удовольствие быть одним из них, занимаясь коммуникацией у муравьев) открыли, что феромоны – это не просто широковещательные сообщения, распространяемые по воздуху и воде для всех, кто обладает нужным «приемником». Напротив, феромоны действуют адресно и очень точно. Ключевой феномен для понимания феромонной коммуникации называется «активным пространством». Когда молекулы пахучего вещества распространяются из определенного источника (как правило, это железа на теле животного или другого организма), в центре этого «шлейфа» концентрация запаха остается достаточно высокой для того, чтобы его могли обнаружить другие организмы того же вида. Можно сказать, что эволюция каждого вида за тысячи миллионов лет в значительной степени сформировала размер и структуру этих молекул, предопределила количество феромона, которое должно содержаться в каждом «сообщении», и, наконец, чувствительность к запахам у воспринимающего их организма.
Представьте себе самку мотылька, порхающую в ночи и призывающую к себе самцов. Ближайший самец ее вида может находиться на расстоянии километра – по человеческим меркам, с учетом разницы в размерах тел, это примерно 80 км. Следовательно, половой феромон должен обладать очень сильным запахом, что и подтвердили опыты ученых. Например, самец амбарной огневки устремляется к самке, даже если количество ее феромонов в воздухе составляет всего 1,3 млн молекул на кубический сантиметр. Читателю может показаться, что 1,3 млн – это очень много, но на самом деле этот объем исчезающе мал. Для сравнения: в одном грамме аммиака (NH3) содержится 1023 (сто миллиардов триллионов) молекул. Молекула феромона должна обладать не только способностью привлечь нужного самца, но и редкой структурой или другими отличительными признаками, гарантирующими, что на нее не клюнут самцы других видов или, того хуже, хищники, поедающие бабочек. Половые аттрактанты ночных бабочек так тонко дифференцируются, что феромонные молекулы близкородственных видов бабочек могут отличаться всего одним атомом, либо наличием двойной связи, либо ее расположением в молекуле, а могут просто быть изомерами.
Поскольку феромоны бабочек настолько неповторимы, самцу оказывается очень непросто найти нужную самку. Для этого он должен влететь в призрачное активное пространство и следовать к точке на теле бабочки. Это пространство образует эллипсоид (веретенообразной формы) и, постепенно сужаясь, сходит на нет. Как правило, самцу не удается встретить вожделенную самку, просто перемещаясь из области с едва уловимым запахом туда, где концентрация феромона увеличивается, подобно тому как мы принюхиваемся на кухне в поисках источника запаха. Мотылек пользуется иным, не менее эффективным методом. Учуяв поток феромонов, он летит ему навстречу, пока не достигает призывающей его самки. Если самец случайно покидает активное пространство (что случается довольно часто, так как ветер постоянно искривляет пахучий след), то он петляет из стороны в сторону по ломаной линии, пока вновь не попадет в облако феромонов.
Значение мощного обоняния в животном мире не вызывает сомнений. Cамцы гремучих змей находят готовых к спариванию самок по феромонному следу. И самки, и самцы беспрестанно выбрасывают и втягивают свои языки, чтобы чувствовать запах почвы, а, приблизившись к бурундуку, действуют так же безотказно, как пуля охотника, выслеживающего крякву.
Столь безошибочное обоняние повсеместно распространено в животном мире, именно по запаху животные улавливают самые тонкие различия. Например, среди млекопитающих – в том числе людей – матери могут по запаху отличать своих детей от чужих. Муравьи способны отличать «своих» от «чужих» за десятые доли секунды, для этого им достаточно провести усиками по телу опознаваемой рабочей особи.
В ходе эволюции структура активного пространства менялась, позволяя передавать, помимо сигналов, связанных с функциями размножения и распознавания, много другой информации. Так, сторожевые муравьи выделяют «тревожные» вещества, предупреждая собратьев о приближении врагов. Эти химические соединения гораздо проще по составу, чем половые и следовые феромоны. Они выделяются в больших количествах, их активные пространства быстро распространяются на обширные области. Никакой секретности не требуется. Напротив, очень хорошо, если их учуют и враги, и друзья – чем быстрее, тем лучше. Задача таких феромонов – оповестить колонию об опасности и донести призыв к действию, чтобы как можно больше собратьев по муравейнику его восприняли. Крепкие муравьи-солдаты стремглав несутся на поле боя, почувствовав запах тревожного феромона, в свою очередь, муравьи-няньки уносят молодняк поглубже в гнездо.
Интересная комбинация феромонов и алломонов используется американскими муравьями-рабовладельцами в качестве «средства пропаганды». Эксплуатация – довольно распространенная практика среди муравьев, населяющих умеренные широты Северного полушария. Ею промышляют стаи муравьев-рабовладельцев, регулярно выдвигающиеся на охоту за невольниками (другими муравьями). Рабочие особи таких рабовладельческих видов у себя в муравейнике живут праздно, редко занимаясь каким-либо хозяйственным трудом. Но они, подобно закаленным спартанским воинам, умеют яростно сражаться. У некоторых видов муравьев такие налетчики вооружены мощными изогнутыми челюстями, которыми легко прокусывают тела врагов. Когда я занимался изучением муравьиного рабства, мне удалось обнаружить один вид, который порабощает своих жертв совершенно иным способом. У охотников этого вида на брюшке (на заднем из трех сегментов его тела) имеется своеобразный резервуар, напоминающий мешок с железистым секретом. Он заполнен тревожным феромоном. Врываясь в муравейник своих жертв, охотники в огромных количествах распыляют этот феромон по камерам и коридорам. Этот алломон (точнее – псевдоферомон) повергает защитников муравейника в смятение, панику и бегство. Мы испытали бы схожую панику, если бы со всех сторон вдруг оглушительно завыли сирены. Сами же захватчики реагируют на этот феромон совершенно иначе. Он их привлекает, и охотники могут без труда утащить из гнезда куколки рабочих особей. Когда пленники вылупляются из куколок, уже будучи в рабстве, они считают себя «младшими сестрами» в муравейнике хозяев и покорно служат рабовладельцам до самой смерти.
