Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых

Уравнение групповой жизни – это игра чисел: если вы можете передать больше копий своих аллелей будущим поколениям не напрямую, а увеличив количество отпрысков, которые могут появиться у вашей матери (B), по сравнению с тем, сколько потомков вы завели бы сами (C), то естественный отбор будет благоприятствовать поведению, направленному на помощь, и в ходе эволюции возникает альтруистическое поведение. Так что не только родство (или даже моногамия) определяет, разовьется ли альтруизм. Значение также имеют экологические условия и изменчивость окружающей среды.

На разных ветвях древа жизни можно увидеть примеры, как жизнь в группе стала возможной благодаря альтруистам, на первый взгляд бескорыстным. Но кажущееся бескорыстие обманчиво: каждый альтруист поступает так ради собственной выгоды, незаметно упаковывая свои варианты генов в тела родственников, не являющихся его потомками, чтобы безопасно передать свой генетический материал следующему поколению, не шевельнув ни единым репродуктивным органом собственного тела. Альтруистов из числа птиц, пчел, ос и бактерий может объединить способ передачи ими своих генов, но они не являются порождением какой-то одной-единственной эволюционной причуды. В ходе эволюции альтруизм возникал независимо более 12 раз у насекомых и десятки раз у позвоночных. Однако мало кто из живых организмов обеспечил нам такой прогресс в понимании истоков альтруизма, как осы-полисты.

III

Одна из неприятных особенностей науки заключается в том, что едва вы ответите на один вопрос, как он тянет за собой новые, которые иной раз заставляют сомневаться в правильности уже найденного ответа на первый вопрос. Зная, что альтруистам (обычно) удается найти себя в роли помощников в семейных группах, стоит задуматься о том, как они вообще находят семью, с которой можно жить. Это не такая уж большая проблема для осы, появившейся на свет в начале лета, поскольку велика вероятность, что живущая в настоящий момент матка действительно будет ее матерью. Но для осы, которая вывелась в конце лета в местах с умеренным климатом, все будет несколько сложнее, потому что возможность по-настоящему проявить альтруизм появляется у нее лишь после зимы, проведенной в спячке, когда она выходит на бодрящий весенний воздух и отправляется выполнять миссию по основанию нового гнезда. Как же эти основательницы с заспанным взглядом умудряются отыскивать родственников, вместе с которыми можно устроить гнездо? Как они, оказавшись в составе группы, распознают, кто есть кто в гнезде? И далее, способны ли они определить, приходятся ли им родственниками соседи по гнезду или нет? И если способны, то каким образом?

Эти вопросы породили большое количество литературы, посвященной навыкам распознавания у ос Polistes на уровне родственников и индивидов. Как и большинство общественных насекомых, осы-полисты живут в весьма пахучем мире – в настоящем коктейле химических сигналов с самыми разными функциями, одной из которых является распознавание. Каждая оса одета в кольчужную рубашку из молекул, в которых выстроенные в цепочки атомы углерода соединены с молекулами водорода. Эти соединения, известные как кутикулярные углеводороды, синтезируются и разносятся на кутикуле экзоскелета насекомого. Кутикулярные углеводороды широко распространены у насекомых; они выступают в роли водонепроницаемых костюмов и всевозможных коммуникационно-сигнальных устройств.

Благодаря этим углеводородам каждое гнездо Polistes

обладает собственным запахом, общим для всех членов семьи и бумажного материала их дома. Осы используют эту химическую подпись, чтобы отличать соседей по гнезду от несоседей. Самое большое, матка может пахнуть чуть иначе, чем ее рабочие, но это не значит, что запах несет информацию о родстве – это просто опознавательный признак на уровне гнезда, и его может получить любая оса, которая проводит в нем достаточно много времени. Если только что выведшаяся оса попадет в другое (неродственное) гнездо (случайно или благодаря рукам энтомолога-экспериментатора), она вскоре приобретет отличительную отдушку своего приемного гнезда. Действительно, известно, что паразиты общественных насекомых пользуются летучестью запаха гнезда, чтобы соорудить себе химический плащ-невидимку и под его прикрытием проникнуть в гнездо хозяина, а там воспользоваться его рабочей силой в своих интересах.

Возможно, самки-основательницы пользуются для узнавания друг друга визуальными сигналами. По-видимому, в некоторых американских популяциях Polistes осы могут распознавать отдельных особей по их лицевым отметинам, а также способны запоминать новые узоры на лицах, обновляя имеющуюся у них информацию. Этот замечательный навык узнавания на уровне индивида и приспособленность к узнаванию в лицо присущи приматам и другим млекопитающим, но полисты – единственные насекомые, про которых это известно; даже медоносные пчелы не в состоянии научиться распознавать лица собратьев-пчел.