Тайны осиного гнезда. Причудливый мир самых недооцененных насекомых

Как и в любом строительном проекте, важную роль здесь играет экономика. Затраты осы на строительство новой ячейки могут быть сведены к минимуму благодаря использованию уже существующих стенок ячеек. Первая ячейка – самая затратная, потому что осе приходится строить все шесть ее сторон, но даже на этой ранней стадии ячейка напоминает шестиугольник, а не бесформенный горшок, как у пчелы. Это дает основание полагать, что осы с самого начала были архитекторами и что шестиугольная форма не является эмерджентным свойством набора ячеек. Для второй ячейки требуется построить всего лишь пять стенок, а для третьей – только четыре, если расположить ее встык с двумя имеющимися. Последующим ячейкам нужно будет достраивать всего по четыре стенки, если располагать их оптимальным образом, так, чтобы пользоваться уже построенными стенками других ячеек. Это половина затрат на постройку шестистенной камеры. И действительно, осы предпочитают добавлять новые ячейки в углах, где уже построены три смежные стенки. Оптимальный рост гнезда объясняется простой алгеброй, и большинство видов ос придерживаются этого правила, строя круговые соты из ячеек. В случае ос подсемейства веспин соты располагаются в несколько слоев, как в многоэтажном жилом доме. Осы даже следят за размером ячеек в процессе их постройки: они измеряют ширину камер с помощью своих антенн.

При упоминании математики Аристотель оживляется. Его учеба у Платона была тесно связана с математикой, и его интересовало, как можно объяснить природу с помощью простой математики, особенно если речь идет о числе три. Шесть граней как раз кратны трем. Ему это очень понравилось, и он, разумеется, первым описал шестиугольные ячеи осиного гнезда. Мы поднимаем бокалы, запивая остатки жаркого из костного мозга и козлятины. И после этого я огорошиваю его новостью: осы достойны называться математическими гениями не больше, чем медоносные пчелы.

Гениальная конструкция осиного гнезда объясняется значительно проще, но эта простота как раз и впечатляет. Десятилетиями гнездовые постройки общественных насекомых привлекали внимание теоретиков, архитекторов и специалистов по эволюционной биологии. Но чуть более 50 лет назад произошло знаковое событие – в 1959 году французский биолог Пьер-Поль Грассе ввел для объяснения устройства гнезд насекомых понятие «стигмергия». Стигмергия описывает механизм спонтанной координации между биологическими агентами, оставляющей следы в окружающей среде – в данном случае в виде конструкции гнезд.

Это довольно неуклюжий термин для описания красоты и величия природных сооружений, от термитников и пчелиных сот до муравьиных и осиных гнезд над и под землей. Зачастую они выглядят очень эффектно и всегда

поражают своей функциональностью. Гнезда общественных насекомых – это настоящие цитадели, бастионы и жилые комплексы, оснащенные кондиционерами и системами терморегуляции, построенные из материалов, способных противостоять болезням, хищникам и непогоде: в нашем человеческом мире все они являются источником вдохновения и решений для инженеров и архитекторов.

Как хорошо известно Арису, термин «стигмергия» происходит от греческих слов stigma («жало» или «укол») и ergon

(«работа»). Грассе использовал этот составной термин для описания опосредованного общения, которое происходит между насекомыми-архитекторами. Причем это общение настолько опосредованное, что на самом деле общением даже не является. Здесь нет ни главного архитектора, ни прораба, ни даже чертежа. Вместо этого следующий шаг насекомого определяется предыдущим действием, установил Грассе. «Стигмергируют» не только насекомые – у нас это тоже встречается. Хороший пример – возведение кирпичной стены: положение каждого нового кирпича будет зависеть от тех, что уже уложены на место. Кирпич кладется таким образом, чтобы перекрывать два других, поскольку это делает конструкцию более прочной: следуя этому простейшему правилу, достроить стену с тем же успехом может и другой человек, и робот. При этом какого бы то ни было прямого общения не потребуется: он просто отреагирует на расположение уже имеющихся кирпичей. Единственное условие – чтобы ему было известно правило.

Возвращаясь к осиному гнезду: каждый уже имеющийся сегмент, стенка ячеи, оболочка или складка гнезда подсказывает рабочей особи, что ей полагается делать дальше. Иногда подсказкой служит сама физическая структура (как кирпичи в стене для нашего робота); иногда конструктивная часть дополнена феромоном или химическим сигналом. Пока каждый индивид следует своим инструкциям на месте, в «генеральном плане» нет необходимости: сложная конструкция создается посредством простых механизмов самоорганизации. Это был важный шаг к тому, чтобы рассматривать колонию общественных насекомых как «суперорганизм». Догадки Грассе помогли связать действия отдельной особи и колонии, представляющей иной уровень эмерджентной индивидуальности[197].