Если у муравья язык

Язык муравьев

Язык муравьев — условное название различных типов коммуникации и обмена информации в сообществе муравьёв.

Общие сведения [ править ]

Муравьи живут колониями (семьями) насчитывающими сотни и даже тысячи особей. Очевидно, что существование подобного «суперорганизма» , как называют некоторые биологии семьи общественных насекомых, было бы невозможно без обмена информации для сотрудничества. Известно, например, что если муравей-разведчик (фуражир) обнаруживает источник еды, то затем к этой еде по пахучему следу оставленному разведчиком, двинутся по цепочке многие другие муравьи, следовательно, очевидно, что разведчик каким-то образом сообщил другим муравьям о найденном им источнике пищи. Так же легко наблюдать явление, когда муравьи каким-то образом передают сигнал об опасности: если затронуть на муравейнике одного муравья, то вскоре все муравьи окажутся в возбуждённом состоянии, демонстрируя жвалы и выделяя едкую пахучую жидкость.

Выяснилось, что муравьи общаются друг с другом при помощи феромонов [1] . Химические сигналы у муравьёв развиты более, чем у других перепончатокрылых насекомых. Подобно другим насекомым, муравьи воспринимают запахи своими длинными и тонкими усиками. Парные усики предоставляют информацию о направлении и интенсивности запаха. Ввиду того, что муравьи проводят жизнь в контакте с землёй, поверхность почвы является хорошим местом, чтобы оставлять след феромона, который может ощущаться другими муравьями. У тех видов муравьёв, которые добывают еду в группе, разведчик, нашедший пищу, маркирует свой обратный путь в муравейник, и по этому пути двигаются к пище другие муравьи, которые также маркируют при помощи феромонов свой обратный путь в муравейник в случае нахождения источника пищи по отмеченному маршруту. Когда обнаруженная еда съедена, муравьи больше не маркируют данный маршрут, и запах рассеивается. Это поведение муравьёв помогает справиться с изменениями окружающей среды. Так, в случае если установленный маршрут до источника еды блокируется препятствием, то разведчики приступают к поиску нового пути к еде. Если поиск был успешный, то на обратном пути разведчик маркирует кратчайший маршрут своего возвращения в муравейник. По этому успешному маршруту затем идут другие муравьи, усиливая оптимальный маршрут и постепенно находя наилучший путь до источника еды.

Эти общественные насекомые применяют феромоны не только для прокладывания маршрутов. Раненый муравей, или муравей столкнувшийся с нападением, выделяет феромон тревоги, призывающий муравьёв издалека и заставляющий всех находящихся рядом особей атаковать врага. Некоторые муравьи применяют даже «феромон пропаганды», чтобы запугать других муравьёв и заставить их драться между собой [2] .

Эти феромоны муравьёв производятся широким спектром желёз: железой Дюфура, ядовитой железой, пигидиальными железами, открывающимися сзади на верхней стороне брюшка, стернальными железами, открывающимися на нижней стороне брюшка около ануса, мандибулярными железами, открывающимися на внутренней стороне жвал [3] .

Феромоны смешиваются с пищей и передаются при трофаллаксисе (обмене пищей между муравьями), распространяя информацию о семье [4] . Это позволяет другим муравьям узнать, в чём нуждается семья (например, в питании или в обслуживании гнезда) [5] .

В муравейниках тех видов, у которых есть царицы, рабочие особи начинают растить новую королеву для семьи, если правящая царица не производит нужные феромоны [6] , что тоже указывает на обмен информации.

В отличие от языка пчёл, язык муравьёв не нагляден, поэтому его пока не удалось расшифровать. Тем не менее, кое-какие сведения об этом языке всё же получены. Например, выяснилось, что у муравьёв имеются не только какие-то символы направлений, но даже и математические оценки, во всяком случае доктор биологических наук, профессор Жанна Резникова отмечает:

Оказывается, муравьи могут не только оценивать число объектов в пределах пары десятков, но и совершать элементарные арифметические действия.

Математические способности муравьёв [ править ]

Новосибирские учёные в ходе экспериментов показали, что муравьи могут считать в пределах первых десятков. Также муравьям, как оказалось, доступны простейшие арифметические действия — сложение и вычитание, причём эти навыки муравьи активно используют при поиске пищи. Обнаружилось, что муравьи не только знакомы с началами арифметики, но для передачи счётной информации они могут изобретать новые коды, удобные для конкретных случаев.

Для этих исследований учёные применили зубцы, на одном из которых оставляли пищу. Затем было измерено время, которое требовалось фуражиру, чтобы передать информацию о найденной еде и отправить ней других муравьёв. Пока фуражир общался в муравейнике с другими особями, «кормушку-расческу» учёные заменяли на новую, лишая муравьев возможности применить пахучий след. Тогда и выяснилось, что чем дальше от края расчёски нужный муравьям зубец (на котором намазана еда), тем больше требуется времени на передачу информации. Данная зависимость близка к линейной: вероятно, муравьи применили коды для нумерации зубьев (1-й, 2-й, 3-й и так далее) или каким-то другим методом количественно отмеривают дистанцию. Можно менять форму расчески, ставить её горизонтально или вертикально, сгибать в круг, однако линейная зависимость остается.

Таким образом, зависимость между временем контакта разведчика с другими муравьями и количеством передаваемой информации близка к линейной и описывается уравнением t = ai + b, где t — время контакта разведчика с фуражирами, i — число развилок (равное количеству передаваемой информации), a — коэффициент пропорциональности, равный скорости передачи информации (1 бит в минуту), b — константа [7] .

Затем исследователи усложнили эксперимент, чтобы проверить способность муравьёв к созданию новых арифметических кодов. Известно, что для каких-то понятий человек часто изобретает удобное короткое наименование, особый символ. Муравьи, как выяснилось, поступают также. Если в кормушке-расческе оставлять еду на разных зубцах, однако на одном из них гораздо чаще, чем на других, то этот зубец муравьи должны запомнить лучше других и изобрести для него особые удобные коды с целью сократить время на передачу информации, и скорее отправить к найденной еде других муравьёв. Учёные выявили уменьшение времени передачи информации (так, если на первой стадии экспериментов муравьи тратили около 30 секунд на обозначение точки 4, то уже на третьей стадии те же 30 секунд они стали тратить на передачу информации о точке 14). Высказано предположение, что сокращение времени передачи информации связано с изобретением муравьями специальных кодов для обозначения наиболее частых зубцов.

При этом общее распределение времени передачи сигналов относительно этих частых точек позволяет предположить, что муравьи применяют простейшие операции сложения и вычитания. Например, с целью кодирования точки 9, имея специальный сигнал для 10, нужно применить этот короткий сигнал 10 и вычесть 1. Или номер 12 кодируется при помощи сложения короткого сигнала 10 + 2, на подобии того, как римский счёт кодирует цифру XII как Х + II [8] .

Источник

Муравьиный язык

Муравьи — высокоорганизованные общественные насекомые. Их жизнь и поведение сложны, многообразны и таят массу загадок. Одна из этих загадок — способность муравьев к сигнализации.

Умеют ли муравьи разговаривать? Издавна ученые, которым приходилось изучать муравьев, задавали себе этот вопрос. И все они приходили к твердому убеждению: да, муравьи могут передавать друг другу сообщения о находке добычи, о грозящей опасности, умеют просить о помощи и многое другое. Но как они это делают?

Многие ученые склонны думать, что главный язык, с помощью которого общаются муравьи, — химический. Муравьи, выделяя пахучие вещества, или, как их называют, феромоны, обозначают ими направление пути, объявляют тревогу и подают другие сигналы. Последние сообщения о «химическом языке» муравьев вызвали большой интерес читателей. Но о способности муравьев сигнализировать пахучими выделениями было известно давно и установлено еще пионерами мирмекологии[1]. Однако химические сигналы — это только один из способов объяснения муравьев со своими собратьями. В целом же «речь» этих насекомых, способы общения весьма многообразны. Мало того, употребление феромонов не столь уж распространено. Для универсального их применения пришлось бы иметь слишком большой набор желез, выделяющих различные пахучие вещества. Поэтому язык химических сигналов весьма ограничен и далеко уступает другим способам общения.

Муравьи большую часть жизни проводят в темных лабиринтах своего жилища, вырытых в земле или проточенных в древесине, в тесном соприкосновении друг с другом. В гнезде объясняться запахами трудно, да и небезопасно для здоровья. Поэтому у муравьев, по нашему глубокому убеждению, наиболее хорошо развит язык жестов и прикосновений.

Об этой области муравьиного «языкознания» также было высказано немало суждений. К сожалению, большей частью они не шли дальше догадок и предположений. Почему-то среди специалистов по муравьям укоренилось мнение, что муравьи объясняются друг с другом усиками-антеннами. Усики — сложный орган обоняния и других чувств. Различный характер и ритм их движений, прикосновений и поглаживаний выражают, по мнению многих ученых, определенные сигналы. Но все это только догадки. Ими пестрит литература о муравьях, особенно та, что издана в конце прошлого столетия, но они не подкреплены ни одним конкретным примером. До настоящего времени ни один жест, ни одно движение усиков не было разгадано и «переведено» на понятный нам язык. Даже в недавно опубликованной книге о муравьях И. А. Халифмана «Пароль скрещенных антенн» не приводится ни одного «пароля», ни одного конкретного примера того, как муравьи объясняются жестами.

Очевидно, это объясняется тем, что жесты муравьев необыкновенно быстрые. В них отсутствует демонстративность, наглядность и поэтому их трудно заметить наблюдателю. Кроме того, значение жестов очень трудно расшифровывать. Наблюдатель, решивший изучать язык муравьев, попадает в положение человека, неожиданно оказавшегося среди оживленно разговаривающих между собой глухонемых. Необходимо большое прилежание, настойчивость, громадный запас терпения и, главное, многократная проверка наблюдений, чтобы «открыть» тот или иной сигнал, а затем установить его значение.

Несколько лет я наблюдал красногрудого древоточца и много дней провел возле его муравейников. Моим вооружением были бинокль с насадочными линзами, чтобы наблюдать за муравьями под увеличением, да походный стульчик. И, конечно, терпение. Последнее было вознаграждено. Завеса, прикрывавшая тайну языка красногрудого древоточца, слегка приоткрылась.

Язык жестов этого вида насекомых оказался очень богатым. Мне удалось подметить более двух десятков сигналов. Однако разгадано значение только четырнадцати. Ради удобства каждый из них был назван по смысловому значению, переведен, так сказать, с муравьиного языка на человеческий. Это придает их описанию некоторый оттенок антропоморфизма.

Вот сигналы, значение которых было разгадано.

Когда до муравья доносится чужой запах, значение которого пока определить невозможно, он настораживается, слегка приподнимается на ногах и широко раскрывает челюсти. Этот жест лучше всего выражается словом «Внимание!».

Если муравей почуял возле жилища запах незнакомого животного, запах муравья чужого вида или даже муравья своего вида, но выходца из другого, враждебного муравейника, он широко раскрывает челюсти, поднимает кверху голову и с силой ударяет челюстями по дереву. Если запах очень силен, а муравей к тому же возбужден, то он ударяет челюстями несколько раз подряд. Муравьи, находящиеся рядом, принимают позы настороженности и раскрывают челюсти. Значение этого жеста можно передать словами «Внимание! Чужой запах!».

Когда муравейнику угрожает опасность, например, на него напали другие муравьи, муравьи-инициаторы бегают от одного жителя гнезда к другому. Приблизившись к соплеменнику спереди, они трясут головой и ударяют ею сверху вниз по голове встречного. Муравьи, принявшие этот сигнал, возбуждаются и в ответ на него сами принимаются трясти головой. Перевести этот сигнал следует словом «Тревога!».

В гнезде кампонотуса много крупных большеголовых муравьев-солдат. В «мирное» время они очень вялы и медлительны. Очевидно, поэтому они мало едят. Для возбуждения солдат требуется некоторое время. Если муравейник находится в стволе живой ели и выходы его располагаются открыто, то несколько крупных муравьев-солдат располагаются возле главного входа и выполняют роль сторожей. Они время от времени слегка ударяют друг друга головой о голову. Удары эти наносятся в зависимости от положения соседа — спереди, сбоку или слегка сзади. Каждый такой удар несколько возбуждает апатичных муравьев-сторожей. Он тоже является сигналом, который может быть передан словами «Будь бдителен!».

Когда муравей поглощен какой-либо работой, его не всегда легко переключить на выполнение других дел. Муравей, который пробует отвлечь занятого труженика, получает от последнего короткий удар челюстями с расстояния, едва ли не равного корпусу насекомого. Этот сигнал равнозначен слову «Отстань!». Получив его, занятого муравья больше не трогают.

Если на муравейник напали или систематически нападают другие муравьи, жители его становятся осторожными и при встрече друг с другом слегка подскакивают вперед и ударяются челюстями. Этот жест означает «Кто ты?». В спокойной обстановке он заменяется ощупыванием усиками.

Когда муравей наталкивается на предмет с незнакомым запахом, он слегка отдергивается назад всем телом и, медленно возвращаясь в исходное положение, может повторить подобное движение несколько раз. Сигнал этот переводится словами «Какой это запах?».

Насекомое, оказавшееся возле муравейника, может быть несъедобным. Тем не менее муравьи, незнакомые с пришельцем, тотчас атакуют его. В этом случае муравей, очевидно, знающий, что насекомое это бесполезно для его соплеменников, забирается на добычу и демонстративно прыгает с нее вниз. Чаще всего достаточно одного такого движения, чтобы к непривлекательному пришельцу тотчас потеряли интерес. Иногда же этот сигнал приходится подавать многократно. Бывает, сигналящий муравей после бесплодных попыток обратить на себя внимание пытается за усики оттянуть в сторону наиболее ретивых охотников. Этот сигнал можно перевести словами «В пищу негоден». Особенно хорошо проявился он по отношению к одному из ядовитых жуков листогрызов.

При встрече с противником муравей, не желающий вступать в единоборство, высоко приподнимается на ногах, подгибает брюшко и высовывает вперед. Он словно собирается брызнуть струйкой муравьиной кислоты. Муравьи, находящиеся рядом, подражают ему и принимают такую же позу. Этот сигнал можно обозначить словом «Берегись!». Интересно, что древоточец не умеет выбрызгивать кислоту, как это делает обитающий рядом с ним в лесах рыжий лесной муравей. Заимствован ли этот сигнал у соседа или остался с тех времен, когда древоточец тоже умел брызгаться кислотой, — сказать трудно.

Как известно, муравьи, насытившиеся на охоте, приносят еду в зобе и раздают ее своим собратьям. В самый муравейник она приносится древоточцами редко. Чаще всего содержимое зоба уже возле гнезда передается встречным муравьям. Нередко те, которым ничего не досталось, просят еду у насытившихся. Для этого проситель, раскрыв челюсти, поворачивает голову на 90 градусов, приближает ее к голове сытого муравья, одновременно поглаживая его усиками. Этот сигнал означает «Дай поесть!». Насытившийся муравей иногда отказывается отрыгнуть еду из зоба. Тогда следует другой сигнал: муравей, слегка изогнувшись, поворачивает голову на 180 градусов и подставляет ее под челюсти донора. Этот сигнал означает усиленную просьбу «Прошу, дай поесть!».

Если и этот сигнал не оказывает действия, а рядом находится крупный муравей, свидетель происходящего, то подчас он вмешивается в разговор. Широко раскрыв челюсти, он с силой ударяет ими по челюстям сытого муравья. Сигнал является чем-то вроде приказания: «Немедленно дай поесть!» и, как правило, оказывает действие.

При нападении на муравейник противников защитники, удачно расправившись с одним из врагов, прежде чем ринуться в новую схватку, легко, почти молниеносно, ударяют брюшком по дереву. Если удар наносится по тонкой перегородке, его можно даже услышать. Этот сигнал поощрительный и тождествен словам ободрения: «В бой!».

Если муравьи напали на большую добычу, с которой трудно справиться, то один или несколько муравьев быстро описывают подобие круга или петли, изменяя свой путь в зависимости от положения вблизи находящихся муравьев, и головой наносят каждому встречному короткий удар с той стороны, где находится добыча. После этого муравьи или прямо направляются к ней, или следуют за сигналящим муравьем, который, описав круг, возвращается обратно. Сигналы муравья-зазывалы можно обозначить словами «Туда, на помощь!».

Словарь сигналов муравья древоточца, естественно, значительно больше и сложнее, чем было разгадано. Сигналов усиками у муравьев древоточцев я не видал. Весьма возможно, что так называемый «пароль антенн» у них попросту не существует.

Сигналы древоточца могут быть условно разбиты на три группы. Часть их представляет собой направленные прямые действия и воспринимается окружающими зрительно на близком расстоянии. Таковы сигналы: «Дай поесть!», «Прошу, дай поесть!». К этой же группе можно отнести сигналы: «Берегись!» и «Какой это запах?». Это наиболее примитивные сигналы.

Сигналы второй группы отражают ощущение муравья, подающего их. Таковы сигналы: «Внимание!», «Чужой запах!». При необходимости они переходят в реальные действия, направленные на какой-либо объект.

Следующая, третья группа сигналов, по-видимому, наиболее древняя. Она состоит из действий, ставших уже условными, символическими и тем не менее выражающими определенное состояние или потребность. Таковы сигналы: «В бой!», «Тревога!», «На помощь!», «Кто ты?». При этом сигналы: «Чужой запах!» (удар головой о дерево) и «Тревога!» (легкая вибрация головой) — почти одинаковы. Ведь второй сигнал представляет как бы множество следующих друг за другом первых сигналов. Вероятно, второй сигнал — условный и произошел от первого — сигнала-действия. Таким образом, можно предположить, что язык древоточца происходит от прямых действий, которые сперва приобретали оттенок условности, затем, теряя прямую связь с действием, становились отвлеченным сигнальным движением — жестом, то есть настоящей кинетической речью.

Представляют ли сигналы инстинктивное действие или усваиваются подражанием, сказать трудно. По всей вероятности, и то и другое. Во всяком случае, сигнализация наиболее богата в старых муравейниках и беднее в молодых.

Сигналы древоточца были открыты нами более десяти лет назад. Впоследствии удалось наблюдать язык жестов и у других видов муравьев.

Ограничиваются ли языком запахов, жестов и прикосновениями «речевые» возможности муравьев? Наверное, нет! Еще раз повторяю: способы общения муравьев многообразны. Ведь это самые древние общественные животные на нашей планете. Общественный образ жизни у муравьев существовал, по крайней мере, более 20 миллионов лет назад.

Читайте также

1. Язык житейский и язык ботаников

1. Язык житейский и язык ботаников Кто не знает кедровых орешков? «Наше сибирское красноречие» — шутливо называют их сибиряки, намекая на то, что когда не о чем говорить, сибиряк грызет эти орешки. Занятие не очень умное, доктора говорят, даже вредное; но меня мало

1. Язык житейский и язык ботаников

1. Язык житейский и язык ботаников Кто не знает кедровых орешков? «Наше сибирское красноречие» — шутливо называют их сибиряки, намекая на то, что когда не о чем говорить, сибиряк грызет эти орешки. Занятие не очень умное, доктора говорят, даже вредное: но меня мало убеждают

Муравьиный поход

Муравьиный поход Звери очень охотно пользуются тропинками и дорогами, проложенными человеком, особенно если предстоит большой переход. В лесу по тропам и дорогам ходят медведи, волки, лисы, барсуки и в своей местности знают их лучше, чем человек. Ничего особенного в этом

Муравьиный переполох

Муравьиный переполох В конце августа стояла необычно холодная погода, сегодня же тепло, солнце щедро греет землю и насекомые, будто наверстывая потерянные дни, торопятся, оживлены и деловиты. Вот по тропинке бегут амазонки с коконами в челюстях, видимо, только что

Муравьиный язык

Муравьиный язык Муравьи — высокоорганизованные общественные насекомые. Их жизнь и поведение сложны, многообразны и таят массу загадок. Одна из этих загадок — способность муравьев к сигнализации.Умеют ли муравьи разговаривать? Издавна ученые, которым приходилось

Муравьиный инкубатор

Муравьиный инкубатор Рано утром наш бивак как копошащийся муравейник: сворачиваются палатки, быстро укладываются на машину вещи. Несколько часов пути — и мы оказываемся на другой стороне озера, в глубоком лесистом ущелье. Рядом шумит ручей; высокие, стройные, как

Муравьиный дом

Муравьиный дом Разнообразные наклонностиРазнообразие жилищ муравьев большое. Оно отражает способность этих насекомых к обитанию в различной обстановке, хотя, в общем, у каждого вида оно построено по одному плану. В своем жилище семья муравьев защищена от непогоды и в

Муравьиный инкубатор

Муравьиный инкубатор Рано утром наш бивак — как копощащийся муравейник: сворачиваются палатки, быстро укладываются на машину вещи. Несколько часов пути — и мы оказываемся на другой стороне озера, в глубоком лесистом ущелье Теневого хребта. Рядом шумит ручей, высокие,

Муравьиный поход

Муравьиный поход Звери очень охотно пользуются тропинками и дорогами, проложенными человеком, и уж если предстоит большой переход, а по пути — дорога, то ею обязательно воспользуются. В лесу по тропам и дорогам ходят медведи, волки, лисы, барсуки и многие другие животные.

Язык На дне ротовой полости располагается один весьма подвижный орган – язык (lingua). На вид мясистый, длинный, широкий, тонкий орган с отвислыми краями. При сомкнутых челюстях почти полностью заполняет полость рта, соприкасаясь при этом с твердым нёбом, деснами и

Язык Из нескольких возможных языков Гарднеры выбрали амслен. Перед ними были две возможности: либо придумать совершенно новый язык и обучить ему шимпанзе, либо избрать один из нескольких уже существующих жестовых языков. Идея создания собственного языка была быстро

Язык и технология

Язык и технология Беллуджи и Броновский попытались пересмотреть данные по обучению Уошо, исходя из того, что способности, необходимые для овладения языком, присущи исключительно человеку и отсутствуют у шимпанзе. Для этого они в первую очередь сосредоточили внимание на

Муравьиный лев

Муравьиный лев Из травы потревоженное шагами человека вылетает насекомое и, сверкая длинными прозрачными крыльями, поспешно уносится в сторону. Оно очень похоже на стрекозу, только уж очень неловкое в полете. Пойдем в ту сторону, куда оно скрылось, узнаем, кто это.Но

Муравьиный лев и златоглазки

Муравьиный лев и златоглазки Взрослый муравьиный лев – похожее на стрекозу длиннокрылое, тонкотелое насекомое. В теплые летние дни он летает среди невысоких кустов. Впрочем, днем больше сидит неподвижно где-нибудь среди листвы. К вечеру оживает, полет его довольно вялый

Язык зябликов

Язык зябликов Попытки найти гены, отвечающие за способность говорить и понимать, привели исследователей к изучению видов, которые не являются нашими близкими родственниками на эволюционном древе: певчих птиц.Исследователи давно обратили внимание на зябликов, поскольку

Источник