Так в опыте было вызвано явление, образующее в гнезде группу самок с тяготеющими к ним рабочими.
В чём же биологический смысл, какова роль в жизни муравейника этих внутригнездовых, внутрисемейных структур? Этот вопрос встал перед исследователем и потребовал от него проведения новой серии наблюдений и экспериментов.
Они начались с изучения жизни крупного одиночного муравейника Формика поликтена с диаметром вала протяженностью 5 метров, диаметром купола около 4 метров, высотой в 1 метр. От этого внушительного по размерам и энергичного гнезда отходило 8 кормовых дорог, связывавших муравейник с территорией площадью 0,8 гектара.
Опыт начался в один из августовских дней. Первый этап исследования заключался в перерезке трёх смежных кормовых дорог. Для этой цели на расстоянии в три метра от края купола была установлена 50-метровая стеклянная стенка — сплошная баррикада высотой 15 сантиметров. Вдоль стенки на стекло были нанесены с обеих сторон 5-сантиметровые нафталинные полосы. На взгляд они были не заметны, но настолько эффективно отпугивали муравьёв, что ни один фуражир даже не делал попыток прорыть тоннель под стеклянной стенкой.
Таким образом, три дороги были перерезаны и выключены, а связи муравейника с частью питающей его территории оборваны.
Несколько дней продолжались попытки фуражиров преодолеть неожиданно выросшее ароматическое препятствие, однако они оставались безуспешными, и вскоре муравьи забросили ставшие непроходимыми дороги. И когда через месяц стеклянная стена была убрана, муравьи так и не возобновили движения по освободившимся трём дорогам.
Почему? Может быть, группы, действовавшие на трех перерезанных в августе нафталинным духом дорогах и забросившие их, переключились на работы, которые велись на остальных пяти дорогах?
Предположение казалось логичным. Оставалось его проверить. Для проверки было выбрано небольшое гнездо Формика руфа в осоковом ельнике. От муравейника, укрытого березовым и еловым строительным материалом, отходили три дороги. На двух из них А. Захаров нанес хорошо заметные — групповые — метки: одну — на 210 сборщиков пади, посещающих растущую неподалеку от гнезда ель, другую — на 180 охотников, оперирующих на участке за елью, ещё одну — на 50 охотников в зоне возле самого гнезда; итого на первой дороге было помечено 440 муравьёв, а на второй — 300 сборщиков пади с дальней ели, 120 сборщиков пади с молодой осинки вблизи гнезда и 180 охотников, действовавших в дальней зоне, прилегающей ко второй дороге. Кроме того, на куполе гнезда, на самой его вершинке, было помечено 200 рабочих. Всего 1240 обитателей гнезда получили семь групповых меток. Работа заняла весь день. В ночь на следующий день легкий заморозок не дал муравьям возможность покинуть гнездо, а на рассвете — в 4 часа утра муравейник усыпили эфиром. Все муравьи остались на тех местах, где их настигли пары эфира.
С семи утра началось послойное снятие кровли с купола. Гнездо было разбито в плане на восемь секторов, с каждого из которых убиралось по порядку по 5–7 сантиметров строительного материала. Находка каждого меченого муравья фиксировалась и регистрировалась в плане и схеме.
Уже к 8 утра стало ясно, что подавляющее число меченых муравьёв находится в секторах гнезда, прилегающих к дорогам, на которых проводилось их мечение. Все сборщики пади и охотники, получившие метку на дороге № 1, были найдены в секторах, где не было охотников и сборщиков пади с дороги № 2, и наоборот. Больше того: в одном из секторов гнезда даже удалось проследить границу, разделяющую зоны, где обитали муравьи с первой и второй дорог. И только во внутреннем конусе муравьи с обеих дорог лежали вперемешку с муравьями, получившими метку на макушке купола.
Вот тут то и следует вспомнить, что особо заманчивая и обильная пища может приводить к изменению интенсивности движения и даже направления дорог, к изменению границ, формы и площади кормовых участков и всей контролируемой муравейником территории. Очевидно именно здесь, во внутреннем конусе, и происходит скрытое от глаз перераспределение живой силы муравейника; видимо, из резервов, мобилизуемых через внутренний конус, и черпается подкрепление для массы муравьёв, которых на каком-либо участке не хватает. Если это так, а этот вопрос заслуживает специальной проверки, то дальше необходимо выяснить, как именно реализуется переориентировка рабочих фуражиров — сборщиков пади и охотников, а также, как разумнее распорядиться знаниями о месте и роли зоны внутреннего конуса при формировании отводков для искусственного расселения полезных видов Формика.
Но присмотримся внимательнее к протоколам опыта с гнездом, ввергнутым в эфирный сон. Разборка гнездовой массы показала, что в куполе не было ни одной самки, а некоторые меченые рабочие успели (не сказалось ли здесь влияние ночного заморозка?) спуститься в зимовальные камеры, расположенные гораздо глубже камер летнего гнезда… Но и здесь привязанность рабочих к своим дорогам продолжала сказываться на местонахождении усыпленных. И в зимовальных камерах фуражиры с дороги № 1 обнаружились под секторами, примыкающих к дороге № 1, а фуражиры с дороги № 2 — под секторами, связанными с дорогой № 2.
Вот одно из объяснений тому, как возникает многолетнее существование дорог каждого гнезда!
Но пока мы заняты изучением протоколов опыта, муравьи один за другим начинают просыпаться и принимаются восстанавливать разрушенное разборкой гнездо. Засеките время, запишите дату.
Отныне начинайте ежедневно навещать проснувшееся гнездо и регистрируйте его состояние. Проходит день, два, пятидневка, неделя, прежде чем купол обретет типичную форму. И ещё время требуется на то, чтобы фуражиры вновь вышли на дороги.
И вот меченые муравьи, несмотря на длительный перерыв и капитальное потрясение, перенесенное гнездом, вновь оказались на «своих» дорогах.
И даже весной, после уже не нескольких часов искусственного сна, а после нескольких месяцев сна в зимовальных камерах муравейник восстановил все три своих дороги, все свои пастбища тлей, и на елях и на осинке, восстановил и свою территорию. Жаль, метки за зиму успели стереться со спинок. Что же, все можно повторить, однако теперь опыт начинается не в сентябре, а в разгар лета — в середине июля, причем на том же гнезде поликтена.
И вот вновь четырьмя групповыми метками помечены 1800 рабочих муравьёв на разных дорогах и на макушке купола, вновь проведены усыпление муравьёв, разборка гнезда и определение границ секторов. Восстановление гнезда после окончания опыта и проснувшаяся активность рабочих на дорогах показали: охотники и сборщики пади остаются верны своим специальностям и продолжают действовать на своих дорогах.
Сомнений не оставалось: со всей очевидностью, на какую можно было рассчитывать в подобном опыте, обнаруживалось существование внутри гнезда многоматочного вида Формика поликтена некоего, разного в гнёздах разной силы, числа рабочих колонн, причем колонн постоянного состава, тяготеющих или привязанных к определенным дорогам. Муравьи этих колонн обитают в покровном слое и гнездовом вале секторов гнезд, примыкающих к истокам обслуживаемых колоннами дорог.
Данные предшествовавших опытов давали основание считать, что каждая колонна гнезда связана со своей группой разнокачественных самок. Некоторые наблюдения в описываемых опытах подсказывали предположение, что и внутри колонны могут существовать более дробные подразделения, обслуживающие отдельные ответвления данной дороги.
Сведём теперь воедино всё, что разведано опытом. Оказывается, гнездо, дороги, территория повторяют в схеме организацию многолетнего дерева, в котором отдельные участки корневой системы обслуживают определенные участки кроны, питая их и снабжаясь от них, причем дерево продолжает оставаться единым и целостным. В муравейнике отдельным участкам и отсекам гнездового вала и купола соответствуют определенные дороги и их ответвления, через которые, или может быть вернее сказать по которым, колонны и снабжаются пищей, хотя вместе с тем гнездо продолжает оставаться обиталищем единой и сохраняющей целостность семьи.
