Соціальних комах багато. Але мало хто уявляє собі, наскільки. Загальна маса термітів більше, ніж усіх сухопутних хребетних — звірів, птахів, рептилій разом узятих. А мурах та їхніх родичів — ос, бджіл, джмелів — ще більше, ніж термітів. У сумі громадські комахи утворюють понад половину всієї біомаси тварин. Це велика, майже космічна сила. І нам є чому в них повчитися.
Разом ми сила
У звичаї павучих та самок богомолів поїдати своїх наречених немає нічого дивного. Просто більшість хижих комах розпізнають лише два класи об’єктів. “Маленьке і рухається” – їжа. “Велике і рухається” – ворог. Самець менший. Він – їжа
Вигоди співробітництва безперечні. Але для об’єднання сил багатьох особин необхідний альтруїзм, готовність жертвувати особистим заради спільного. Засноване це дивовижне спонукання на інстинкті продовження роду. І у найпростішому випадку забороняє поїдати власне потомство. Слід зазначити, що, наприклад, більшість хижих риб, навіть живородящих, ніяких комплексів щодо цього немає. Малюк, щойно з’явившись на світ, тут же змушений рятуватися втечею від матері. Вперше здатність окрім «ворогів» та «видобутку» розпізнавати ще й третю категорію об’єктів — «свої» з’явилася близько 200 мільйонів років тому. Ймовірно, саме у комах, що стрімко утворюють нові види, а отже, і швидких на вигадки.
Від терпимості до свого потомства всього один крихітний крок до турботи про нього. Якщо молодим особам не потрібно рятуватися втечею від дорослих, ніщо не заважає їм залишатися поблизу, автоматично одержуючи певний захист (що для них «ворог», то для матері «видобуток») і навіть харчування — у вигляді недоїдків зі столу старших.
Наступним кроком до утворення надорганізму може стати спільне проживання кількох поколінь вже зрілих особин. Однак відбувається цей крок рідко, адже скупченість означає лише конкуренцію за їжу. Інша річ, якщо істоти здогадаються шукати та захоплювати видобуток об’єднаними силами. Але для цього спочатку потрібно винайти якийсь спосіб обміну інформацією.
Хімічні сигнали мурах, які живуть величезними сім’ями, надзвичайно складні та різноманітні, але головний з них найбільш очевидний. Варто одній мурахі пустити в хід зброю, як інші одразу кидаються на запах мурашиної кислоти. І навіть якщо “вартовий” зіткнувся з істотою, що підпадає під визначення “ворог”, велика ймовірність, що ворог сам стане здобиччю, коли вдадуться інші мурахи.
Мурахи – абсолютні рекордсмени серед безхребетних за співвідношенням маси мозку та тіла. Складні спільні дії вимагають розвиненого інтелекту
Але на шляху до соціального способу життя виникає ще одна перешкода — генетика. Якщо потомство, дорослішаючи, залишається в одному гнізді, неминуче близьке споріднене схрещування. Тому далі будувати ідеальну державу в окремо взятому трухлявому пні можливо лише тоді, коли старша самка виділяє спеціальний феромон — летюча речовина, що пригнічує сексуальний потяг у інших мешканців гнізда. Так улаштовано, наприклад, співтовариство джмелів. Всі самки в гнізді однакові та потенційно здатні розмножуватися, але яйця відкладає лише одна. У разі загибелі королеви виділення асексуального феромону припиниться, і плідною стане інша самка.
Джмелиний підхід до проблеми надійний, як і все примітивне, але не позбавлений недоліків. Одна звичайна самка не може компенсувати втрати сім’ї, якщо вони понад кілька десятків особин. Шлях до процвітання і, фактично, до світового панування громадською комахою відкриває лише фізична спеціалізація — поділ на касти. Крилаті особини потрібні для розселення, обміну генами та основи гнізд, де потім перетворюються на стаціонарні фабрики з виробництва яєць.
Таємниці мурашника
Термітники та мурашники – надзвичайно складні споруди. Важко уявити, як крихітні комахи, не маючи єдиного плану та загального керівництва, можуть їх звести. Це дозволяє паранауці безповоротно використовувати житла громадських комах як докази існування телепатії, інформаційних полів та дорогого серцю фантастів «колективного розуму». Однак план не передається мурашкам десь зовні — його справді немає.
У природі ви не знайдете двох однакових термітників чи мурашників. Розташування ходів та камер у кожному унікальне. Бо організація робіт дуже проста. Мурахи, що орудують зовні купи, збільшують її, невтомно закопуючи побратимів, що залишилися всередині. Ті, своєю чергою, відкопуються, розчищаючи ходи поверхню. Камери для грибних плантацій, яєць та личинок створюються за потребою в глибині купи шляхом розширення коридорів.
Так само діють і терміти — з тією різницею, що їхня фортеця зводиться зсередини. Зовнішній шар споруди пронизаний безладними «технічними» ходами. Головні коридори, вентиляційні шахти та зали не плануються заздалегідь, а довбали в товщі термітника, коли і де потрібно.
До речі, якщо суєта мурах і термітів здається вам хаотичною і безглуздою, ви маєте рацію. Приблизно 80% зусиль комахи витрачають марно, заважаючи один одному або будуючи те, що негайно буде розібрано.
Касти
Розподіл громадських комах на «касти» у найпростішому випадку забезпечується тими самими королевою феромонами, але тільки діючими радикальніше: достроково зупиняють розвиток личинки. Робочі мурахи і бджоли – не досягли зрілості самки. Щороку матка припиняє хімічні атаки, і з лялечок вилуплюються «дороблені» особини — крилаті та здатні до розмноження.
Зергів із всесвіту StarCraft багато хто вважає найкращою з ігрових рас. Їхні творці явно надихалися прикладом громадських комах.
Тож і каст у найпростішому випадку лише дві: знати і робітники. Обов’язки робочих визначаються віком. Мурашки, що тільки-но вилупилися, залишаються в гніздових камерах, виконуючи роль няньок. Потім вони перемикаються на будівельні роботи всередині мурашника. Пізніше починають виходити назовні, стають збирачами, мисливцями та носіями, доставляють будматеріали. Потім перетворюються на солдатів, стережуть входи, патрулюють основні «дороги» та околиці гнізда. Нарешті, мурашка, що постарів або отримав каліцтва, перекваліфікується в сміттяра і виносить з гнізда покидьки.
Дивно, але робітники особин громадських комах, як правило, помирають своєю смертю, до кінця проживши відміряний природою термін. Ризик загинути у мурах є тільки на одному етапі кар’єри: коли він збирає їжу. Солдати ж реально ризикують лише у мурах-кочівників. В інших випадках вони, як правило, спостерігачі та вартові — на гніздо або ніхто не нападає, або це ведмідь, і тоді всім кінець. Цікавим є й інше. Мурахи, хоча зазвичай у їжі не перебірливі, не з’їдають померлих побратимів («своїх» не можна чіпати!), інколи ж навіть зраджують їх тіла землі.
Чи є у мурашнику злодії та дармоїди? Як не дивно, так. А через симбіонтів, які виробляють п’яні речовини, у мурашиному середовищі існує і наркоманія
Наступний етап соціалізації технічно набагато складніший і тому недоступний осам та бджолам, які перейшли до суспільного способу життя нещодавно. На цьому етапі робоча особина все-таки продовжує розвиватися, але не перетворюється на «королеву», а лише росте та відрощує жвали. На ранніх етапах кар’єри мураха мала, що зручно для робіт усередині гнізда. У період фізичного розквіту він полює. Перейшовши на військову службу, мурашка вже має значне озброєння, а звільнившись у запас, перетворюється на «мірошника», що дробить величезними щелепами тверду їжу.
Мінус подібного підходу в тому, що загиблих збирачів нема ким замінити — коли ще дрібні робітники підростуть! Як наслідок, у термітів і найбільш просунутих мурах з’являються справжні «касти». Особина з потрібними характеристиками з’являється відразу з лялечки. Як правило, службових «каст» три чи чотири: дрібний робітник (прислуга та будівельник), великий робітник (видобувач) та солдат. Нерідко зустрічається ще й дрібний швидконогий солдат — розвідник. Іноді, проте, номенклатура скорочується. Широко відомі амазонки – «мурахи-рабовласники», які обмежуються кастою солдатів, а робітників захоплюють. Є й паразитичні види, які обходяться взагалі одними «королевами», які просто привласнюють чужий мурашник цілком. Матка такого виду майстерно вміє прикидатися «своєю», і робітники не перешкоджають її проникненню в гніздову камеру. Там вона вбиває справжню господарку гнізда і займає її місце, починаючи відкладати яйця, з яких виводяться лише нові «королі» та «королеви».
Трапляються й екзотичні «касти». Наприклад, “медові бочки” – несамохідна каста робітників, у яких у роздутих черевцях зберігається концентрований сироп. Але найгеніальніший винахід належить термітам, у яких, крім «солдат-пробок» (затикають прохід власною величезною головою), є ще й солдати, які плюються клеєм, що миттєво застигає. Або навіть вибухають, розбризкуючи клей. Здавалося б, це слабка зброя, якщо порівнювати з отрутою чи кислотою. Але тільки клей може зупинити нестримних бродячих мурах. Крім вогню і поточної води, єдина непереборна для них перешкода — барикада, що перекриває тунель, з живих, але зліплих тіл побратимів. Адже своїх не можна роздерти.
Поділ праці є у всіх соціальних комах, але головне досягнення мурах мають «економічний» характер. Мурахи відкрили господарство, що виробляє. Найдавніша і найблагородніша з рас – терміти – відомі своєю кишковою мікрофлорою, що дозволяє засвоювати будь-яку органіку. Але в тому й річ, що на «будь-яку» вони не претендують, обмежуючись лише гіршою — відмерлою рослинністю. Це дозволяє створювати величезну біомасу (адже їжі в надлишку), анітрохи не шкодячи навколишній екосистемі. Щоб не відставати від термітів, деякі види мурах навчилися розводити гриби та попелиць. Екосистему їх методи напружують досить сильно, але мурахи виходять із становища, комбінуючи (що комах унікально) кілька способів видобутку їжі. Тобто доповнюючи грибні сади та дійні стада полюванням та збиранням.
та інші звірі
У світі комах соціальний спосіб життя дає безперечні переваги перед самотнями. Головний секрет успіху мурах та термітів полягає у зведенні дитячої смертності до мінімуму. Нащадок комахи-індивідуаліста — надані своїй долі кладки яєць, крихітні личинки, беззахисні лялечки — може вціліти, тільки якщо його ніхто не знайде. І навіть винахідлива турбота про приплод мало допомагає справі. Хто захистить норку оси-одиначки, поки господиня на полюванні? І хто нагодує личинок, якщо оса загине? А яйцям, відкладеним «королевою» мурашником або вуликом, ніщо не завадить розвинутися до повноцінної особини. Нащадок, що невсипуще опікується няньками, надійно приховано в підземних казематах під охороною тисяч безстрашних солдатів. Навіть загибель більшості робітників ніяк не позначиться на чисельності наступного покоління. Тому немає значення, що дорослі мурахи переважно безплідні. Однієї «королеви» цілком достатньо.
Прогресивну та плідну концепцію «надорганізму», звичайно, взяли на озброєння не лише комахи. Виявлено і громадські хребетні – голі землекопи. Є навіть крихітні соціальні креветки, що влаштовують гнізда усередині губок. У майбутньому, якщо, звісно, біосфера переживе панування людини, кількість соціальних видів має збільшитися.
Гієноподібні собаки зі справжніми гієнами у дуже далекій спорідненості. Але, крім зовнішньої подібності, вони ведуть і подібний до них соціальний спосіб життя / Bart Swanson [ CC BY-SA 3.0 ]
Але поки що соціальну організацію за мурашиним зразком обрали лічені види ссавців. І ці види не можна назвати квітучими. Риб, птахів та рептилій колективні методи виживання просто не зацікавили. Причина у самій формулі успіху громадських комах — «неприступна цитадель плюс численний гарнізон». Істотам, що мешкають у товщі води, нема з чого будувати фортецю. Для більшості інших видів будівництво довгострокових споруд означає відмову від міграцій, від можливості залишити місцевість, якщо запаси їжі вичерпаються. А для птахів та звірів міграція вкрай важлива. По-перше, порівняно з комахами вони великі, а по-друге, теплокровні і, як наслідок, ненажерливі. Гарнізон фортеці, якого вистачило б для будівництва, полювання, оборони та вирощування потомства, опиниться під постійною загрозою голодної смерті.
Зрештою, у ссавців та птахів проблема дитячої смертності успішно вирішується іншими шляхами. Особливих успіхів у цьому плані досягли копитні. Вже за годину новонароджене теля може впевнено ходити. Наступного дня – бігати. Через тиждень він не відстає від дорослих і постійно перебуває під наглядом. Його годують, попереджають про небезпеку, а головне, його захищає бик, який сильніший за більшість хижаків.
Досвід поділу праці між «кастами», від народження оптимізованими для своїх обов’язків, хребетні вже давно взяли на озброєння, і вчитися тут у мурах і бджіл просто нема чого. Інше питання, що досвід цей звір переймали з урахуванням своєї специфіки. Тому у левів, наприклад, лише дві касти. Самки – робочі особини. Самець – “король”, він же і “солдат”. Поділ функцій очевидний: левиці полюють, самець охороняє левенят, видобуток і мисливську ділянку. З фізичною оптимізацією теж все гаразд: самець більший і має гриву — на полюванні вона марна, але захищає шию в бою з іншими хижаками. А те, що замість «королеви», яка спарюється з кількома самцями, у левів «король», що запліднює кількох самок, з погляду генетики нічого не змінює. Цілком природно і те, що «солдат» у левовому «мурашнику» так мало. Цар звірів і один на полі воїн.
Дорослі леви, навіть втративши гарем, все одно майже не полюють самі, воліючи відбирати здобич у інших хижаків / Benh LIEU SONG [ CC BY-SA 3.0 ]
Гієни слабші. Тому «королеву» оточує щонайменше десяток «солдатів» — самців і самок. А оскільки цього проти лева з трьома левицями замало, то й самих «королів», як і в деяких мурашниках, у гієн може бути кілька. Але загалом для ссавців характерніші саме «королі». Адже якщо виробництво яєць легко поставити на потік, то з великими дитинчатами, яких потрібно спочатку виносити, а потім ще й вигодувати, все складніше. Отже, однією плідною самкою на зграю не обійтися.
Голий землекоп
Голий землекоп незмінно потрапляє до топ-10 найпотворніших тварин. Але й там призових місць не займає. Занадто гидкий / Roman Klementschitz, Wien [ CC BY-SA 3.0 ]
Найяскравішим прикладом громадського хребетного вважається африканський риючий гризун — голий землекоп. Ці крихітні — масою близько 30 грамів — звірята харчуються корінням рослин і не залишають тунелів, які самі ж будують. Колонія з кількох десятків особин складається з дрібних робітників, великих солдатів і єдиної плідної самки — королеви. Крім громадської організації, землекопи мають ще низку унікальних особливостей. Вони не відчувають болю, стійкі до кислоти і, головне, відрізняються напрочуд повільним метаболізмом. Завдяки чому переносять концентрацію вуглекислого газу, для інших ссавців смертельну, і живуть неймовірно довго для своїх розмірів – понад 20 років. Але постійну температуру тіла підтримувати неспроможні. По організації сім’я землекопів подібна до сім’ї джмелів. “Робітники” і “солдати”, що обороняють гніздо від змій, відрізняються лише віком. І всі — як самці, і самки, — зберігають здатність до розмноження. У разі загибелі, хвороби чи старіння «королеви» нова визначається серією поєдинків (зазвичай зі смертельними наслідками). Крім того, кожен із мешканців підземного міста має право піти, щоб заснувати власну колонію.
Мураха розумна
Як бачите, комах немає якихось унікальних ноу-хау. Надорганізми утворює не тільки багатоногу дрібницю. Різниця між фантастичними «зергами», «ордами» і реальними левиним прайдом лише одна: фантасти зазвичай копіюють мурашник бездумно, в чоло, збільшуючи в стільки тисяч разів, населяючи немислимими чудовиськами і сікось накидаючи десь збоку розум. Звірі ж із мудрою обережністю шукають баланс між можливим та бажаним.
До речі, про розум. У розумних соціальних тварин немає нічого фантастичного, адже саме такий спосіб життя сприяє збільшенню інтелекту. За всіма ознаками Homo Sapiens — більш характерний приклад соціального вигляду, ніж будь-які з комах. Ми живемо у величезних спільнотах, поділяючи обов’язки між особами. Недарма терміни для позначення «каст» у комах (та й саму ідею кастового поділу) ми взяли зі свого побуту. Тільки в людському суспільстві поділ праці різноманітніший і глибший.
Так, у нас немає фізичної спеціалізації, у солдатів не виростають величезні щелепи чи пазурі. Але тільки тому, що вид, що виробляє знаряддя праці, не пристосовується до середовища шляхом змін тіла. Так, у людей процес розмноження не централізований. Кожен справляється із цим завданням, як уміє. Але і тут спрацьовують природні для великих ссавців обмеження плодючості окремої самки.
Ні, це не поцілунок. Трофаллаксис – обмін їжею та виділеннями залоз. А також інформацією
З іншого боку, людське суспільство набагато краще організоване і централізоване набагато більше, ніж вулик чи мурашник. Окрема мурашка не керується ззовні, а лише отримує хімічні сигнали від інших особин. Але він і сам поширює такі сигнали, інформуючи інших про присутність їжі чи небезпеку.
Мураха, як істота менш соціальна, вільніша у прийнятті рішень. Наприклад, за сигналом “небезпека” 85% комах кидаються до його джерела. Інші 15% тікають геть. Це логічно. Адже якщо героями будуть усі, то після першої ж невдалої битви працювати стане нікому. Боягузи (як запорука збереження популяції) у тій самій пропорції передбачені еволюцією і серед людей: кожен сьомий солдат вважає своє особисте виживання пріоритетним завданням… Але хто його запитає?
Здавалося б, просто. Реакції мурашника як єдиного цілого не можуть бути складнішими за реакції окремої мурашки. Отже, домогтися від мурашника розумних реакцій можна лише населивши його розумними істотами. Цей спосіб працює – ми самі тому свідчення. Але фантасти не шукають легких шляхів, розмірковуючи про «колективний розум» як про щось протилежне «індивідуальному» людському свідомості. Інтелект «вулля» представляється як сума інтелектів окремих істот, кожна з яких сама по собі нерозумна. Або ж супермурашник отримує центральний мозок, що дистанційно управляє безліччю тіл.
Технічно це цілком можна навіть без телепатії. Достатньо біологічного радіозв’язку, в якому немає нічого неможливого. З погляду еволюції цілком природно вдосконалювати комунікації між особами у вулику і навіть перетворити інтелект на «кастову» спеціалізацію та створювати поряд з «матками», «солдатами» та «робітниками» ще й «філософів». Але чи є в цьому сенс — ось у чому питання.
«Надорганізм» із мільйона окремих тіл — не межа. Є ще й угруповання мурашників — до десятків тисяч гнізд! Усередині такої «республіки» сім’ї, засновані тисячі років тому нащадками однієї праматері, обмінюються як робітничими колонами, так і королевами / Benjamint444 [ CC BY-SA 3.0 ]
«Розподілений» супермозок із дрібних, що підтримують між собою зв’язок осередків буде неефективним. Без єдиного координуючого центру, який збирає та перерозподіляє інформаційні потоки, не обійтися. Саме тому, до речі, на еволюційному шляху за примітивними організмами з безліччю нервових вузлів, рівномірно розподілених по тілу, швидко були більш досконалі — з центральною нервовою системою.
Але чи впорається мозок одного «філософа» з керуванням тисячами солдатів та робітників? Напевно, немає, якщо потрібно пояснювати кожному, куди ставити ногу. В ідеалі робітники повинні обходитися інструкціями стратегічного штибу і самі вибирати оптимальні способи виконання поставлених завдань. А в такому разі не потрібна жодна телепатія. Паперові циркуляри – досить ефективний спосіб передачі наказів.
Схожі уявлення про «розумі вулика» абсурдні. Але не тому, що вона неможлива. Навпаки, саме колективний розум — реальність, тоді як індивідуальний, описаний, наприклад Станіславом Лемом у романі «Соляріс», — чиста фантастика.
Розум – суто соціальний феномен. Як довели приклади дітей, вихованих тваринами, поза суспільством не розвиваються як мислення і мова, а й такі фундаментальні здібності, як використання рук і прямоходіння. У міру збільшення інтелекту відбувається поступова відмова від вроджених, інстинктивних знань на користь досвіду, що набуває. Але зберігач досвіду суспільство. Саме для обробки чужого досвіду в сотні разів більшого, ніж можна придбати за одне життя, і призначений величезний людський мозок.
Незважаючи на колективну природу людського розуму, немає нічого дивного в тому, що кожен з нас вважає себе індивідуальністю та говорить, як правило, від власного імені. Лише зрідка — від імені «всесвітньої свідомості», «закону», «держави» чи іншої сутності, що не вміщується між черевиками та капелюхом. А від чийого імені буде говорити, припустимо, мозковий щур із всесвіту Planescape, що знаходить розум у зграї? Напевно вона вважатиме що з’явилися у її тісному черепі думки, думки, переконання, бажання, забобони своїм власним майном. Хоча, як і у випадку людей, це буде частково самообманом.
* * *
Різниця між людським суспільством та «колективним розумом» така сама, як між колонією зергів і левиним прайдом. Природа і фантасти діють у рамках одного задуму, але письменники віддають перевагу найефектнішому його втіленню, а еволюція ж — практично здійсненне. Іноді у неї виходить так собі. Але все можна доопрацювати у процесі. Наприклад, щоб не втрачати даних зі смертю живого носія, нам довелося винайти писемність. А щоб спростити доступ до чужого досвіду – інтернет. Порівняно з телепатією – примітивно. Натомість діє!
Цікаві статті на цю тему:
- Підводні міста майбутнього. Як і навіщо нам заселяти океан
- Смерть у майбутньому та цифрові цвинтарі. Ми станемо деревами чи чат-ботами?
- Планети інших систем: як вчені шукають другу землю
- Термоядерний синтез: енергія майбутнього?
- Ацтеки: держава, міфологія, спосіб життя та кришталеві черепи
- Суть чорних дірок: сингулярність, горизонт подій, спагеттифікація
- Екзоскелети: силові обладунки майбутнього
- Освіта майбутнього: ідеї фантастів та вчених
- Найромантичніші місця для побачень у Сонячній системі
- Чудернацькі будівлі та будівельники-божевільні: піраміди, вежі та дерев'яний хмарочос
- Як влаштовано Сонце і коли воно згасне: спалахи, плями та загадки
- Вічний двигун: чи можливо? Усі спроби створити Perpetuum Mobile