Юный техник, 2013 № 09 - [7]
Мысленные эксперименты подобного рода показывают, насколько тонко отрегулирована Вселенная. Но это же вселяет и некоторую тревогу: а вдруг выяснится, что постоянные и в самом деле меняются?.. «Хорошо уже то, что изменения эти если и происходят, то столь медленно, что у человечества практически нет шансов их заметить в сколько-нибудь обозримом будущем», — сказал нобелевский лауреат Шелдон Глашоу. Как говорится, и на том спасибо.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИИ
Муравьи в подземелье
Известно, что муравьи ухитряются ориентироваться по солнцу, а также по запаху. Но как они ориентируются в темноте под землей, где света нет? Этот вопрос давно интересует отечественных и зарубежных исследователей. Ведь роботы будущего должны уметь многое.
Ученые Томского НИИ биологии начали изучать способности муравьев еще в середине прошлого века. Заказчиками исследований были, как ни странно, военные. Их интересовала способность насекомых безошибочно находить в темноте дорогу к муравейнику.
Довольно скоро специалисты по насекомым — мирмекологи — выяснили: муравьи, чтобы не заблудиться, тянут за собой этакую невидимую «нить Ариадны». Из брюшной полости выделяются особые ферменты, концентрация которых столь велика, что муравьям приходится «разбавлять» их в пропорции 1:100, прежде чем нанести на поверхность земли.
Таким образом, муравьи-разведчики, которые идут впереди, первыми помечают ферментами путь для остальных. А затем каждый из тех, кто идет за первопроходцами, обновляет пахучий след.
К подобным же выводам пришли и зарубежные исследователи. Химики Дэвид Морган и Нейл Олдхам из Кильского университета в ФРГ и зоолог Йохан Биллей из Католического университета в Бельгии — проанализировали фермент, выделяемый муравьями. В нем было обнаружено химическое соединение под названием метилантранилат, которое в нашей жизни используется как синтетическая пищевая добавка. Кроме того, существует и другой компонент секрета железы муравья — это метилникотиназа. Однако пока доподлинно неизвестно, зачем муравьям понадобилась система из двух ферментов, а не одного, как у всех остальных насекомых. Возможно, для большей надежности. Кроме того, запах помогает муравьям-стражникам определять, кто свой, а кто чужой. Незваных гостей в муравейник не пускают.
Впрочем, как выяснили томичи, муравьи способны ориентироваться ночью не только по пахучим следам. Оказывается, кроме всего прочего, большие муравьиные глаза служат и своеобразными «приборами ночного видения». Даже в темноте они видят и запоминают на поверхности характерные очертания окружающих муравейник кустов и деревьев. Выводы наших исследователей затем были подтверждены коллегами в Германии и Финляндии. Вероятно, и под землей у муравьев тоже есть особые приметы, облегчающие ориентировку в бесчисленных ходах и тоннелях.
Группу специалистов из Технологического института Джорджии (США) заинтересовал вопрос, как перемещаются по тоннелям муравьи вида Solenopsis invicta — они же огненные красные муравьи. По словам ученых, эти муравьи сталкиваются со всеми теми проблемами, что и создатели роботов, которые передвигаются в стесненных условиях. Исследователи предлагали пойманным муравьям рыть тоннели в почве различного состава и влажности. Прозрачные пластины позволили сделать видеозаписи перемещения насекомых по тоннелям. Ученые установили, что внутри тоннелей муравьи бегают примерно с той же скоростью, что и на поверхности, — 9 длин тела в секунду.
Использовав рентгеновскую томографию, исследователи также определили строение тоннелей. Выяснилось, что вне зависимости от состава грунта или влажности почвы диаметр хода остается неизменным и примерно равным длине тела муравья — 3,5 мм. Правда, технология прокладки ходов в зависимости от почвы несколько меняется. В сухих почвах, буквально прогрызая ходы, муравьи вытаскивают крошки отработанного материала на поверхность. А вот влажную почву пытаются трамбовать…
Наконец, вот вам еще один факт из жизни муравьиного сообщества. Оказывается, древесные муравьи предпочитают строить муравейники над активными разломами и трещинами земной коры, сообщила Габриэла Берберих, исследователь из Университета Дуйсбург-Эссена в Германии. Почему? Пока неизвестно. Но факты таковы.
Ученые изучили тоннели в муравейниках и составили схему их расположения.
В течение трех лет Берберих и ее коллеги круглосуточно следили за муравьями при помощи видеокамер, фиксируя все изменения в их поведении. За время наблюдений, с 2009 по 2012 год, в округе, где расположено более 15 000 муравейников, произошло 10 землетрясений силой от 2,0 до 3,2 баллов, а также множество мелких сейсмических толчков.
При этом муравьи четко определяли, когда будут более-менее сильные толчки, и тут же перестраивали свое поведение. Накануне землетрясений более двух баллов они не укладывались ночью спать внутри муравейника, как обычно, а оставались снаружи, причем иной раз эвакуировали из своего жилища даже яйца и муравьиху-матку. «В нормальный ритм входила жизнь муравьев лишь на следующий день после окончания землетрясения», — рассказала Габриэла Берберих.
