Шмели и термиты

Замечательную страницу истории исследований живой природы составили опыты, распутавшие тугой клубок загадок, связанных с целлюлозным питанием термитов. Эти опыты потребовали нескольких лет работы.

Сначала исследователи подобрали безвредные для насекомых способы, убивающие флору и фауну их кишечника и очищающие стерилизованные ампулы от всякого населения, затем стали заселять кишечник термитов то одним, то другим видом одноклеточных. Когда эти приемы были освоены, исследователи проделали несчетное число опытов, чтобы узнать, как действует тот или иной вид простейших. В конце концов выяснилось, что клетчатку расщепляют даже не сами по себе обитатели ампул в термитах, а, так сказать, обитатели обитателей — бактерии, живущие в инфузориях. Мы не говорим уже о том, что в кишечном тракте термитов обнаружены также бактерии, способные непосредственно связывать азот воздуха и переводить его в сложные соединения, которые могут усваиваться организмом термита как полноценная пища.

В довершение всего выяснилось, что, когда бактерии расщепляют клетчатку, обязательно выделяется какое-то количество воды, без которой термиты не могут жить. Получилось, что древесина, несъедобная древесина может не только кормить своих разрушителей, но и поить их.

Так в семье термитов открылись вторые, скрытые цепи питания. Первые, явные (об этом мы уже знаем), связывают массу особей, обменивающихся кормом. Вторые, невидимые, связывают каждого взрослого рабочего термита с легионами простейших живых существ, населяющих карманы его кишечника.

Набивая брюшко, термит доставляет клетчатку обитателям ампул кишечника, а живущие в таких сожителях бактерии расщепляют клетчатку и превращают ее в усваиваемые вещества. Б'oльшую часть их поедает само население карманов, но при этом не в обиде и термит, в котором они обитают. Это и его углеводный корм. Разумеется, он не может жить совсем без белковой пищи. Ее поставляют отмирающие в смене поколений обитатели ампулы, а часть белка термиты получают также от обитающих в их кишечном тракте бактерий, усваивающих азот непосредственно из воздуха.

В конце концов, если обобщить открывшуюся исследователям картину, окажется, что какой-нибудь огромный, весящий много тонн и напоминающий средневековую крепость с башнями и бойницами, мрачный термитник держится на невидимой глазу инфузории, на туфельке. Так сложнейшая жизнь семьи, с ее массой перемещающихся и по-разному связанных между собой насекомых, вырастает из жизни бактерий, населяющих кишечник особи. Отсюда вся в целом система и снабжается энергией, извлекаемой из клетчатки. Здесь микромир живого изнутри питает взрослых рабочих термитов, а они приводят в движение большой мир семьи, все возрасты и формы.

Но с питанием семьи многих термитов тесно связаны также и грибные растения. Виды простейших, став кормильцем и опорой термитов в их борьбе за существование, получили для себя и защиту, и кров, и пищу в карманах кишечников рабочих термитов. Точно так же кров, пищу и защиту для себя в нишах и камерах термитника получила грибная флора. Она тоже стала для многих термитов кормильцем и опорой семьи.

Вернемся еще раз к тому месту, где рассказывалось, как термиты стаскивают к входам в гнездо кучи древесной или соломенной сечки, сена или листовой крошки. Впоследствии эта масса доставляется в глубь термитника и складывается в камеры-ниши внутри гнезда. Иногда камеры совсем невелики, размером с орех, но бывают величиной и с детскую голову, то округлые, то плоские, то яйцевидные или сливовидные, а нередко и вовсе неправильной формы. Рабочие забивают их сильно измельченной свежей стружкой и сечкой. Как раз сюда они и сносят несъедобные отбросы, мусор со всего гнезда, обильно удобряя сложенную массу. Термиты засевают ее нитями тела гриба — гифами, которые буйно разрастаются, превращая гнездовые полости в грибные сады.

В опустевших, вымерших гнездах грибы даже из самых глубоких камер могут прорастать, образуя мясистую хрупкую стрелку. Увенчанная плотным коническим чехлом, она обнаруживает удивительную силу роста и способна пронзить не только рыхлую толщу, но и сверхплотную оболочку гнезда. Выбившись на поверхность термитника, стрелка замедляет рост, и одевающий ее чехол разрастается, образуя под открытым небом обычную грибную шляпку.

Такой шляпный гриб нисколько не похож на подземные грибные образования, именуемые то грибными коржами, то грибными губками или грибными сотами термитов.

Очень долго считалось совсем невероятным и невозможным, чтобы именно из рыхлой массы грибных садов в термитниках вырастали те поднимающиеся на прочных ножках шляпные грибы, которые иногда появляются на куполах. Но из спор, созревших вне гнезда под грибной шляпкой, в гнезде вырастали именно «пещерные» образования — сады термитников. После этого всякие сомнения насчет того, как образуются шляпные грибы на куполах, пришлось оставить. Видимо, крохотные грибные тела в подземельях представляют собой что-то вроде молодой, «юношеской» формы больших шляпных грибов.

Пока в гнезде течет нормальная жизнь, рабочие термиты и особенно малютки — молодь — беспрерывно копошатся среди нитей, прощупывают верхушки грибницы, обгрызают их; на месте погрызов со временем образуются наплывы сгущенного сока. Их-то, эти так называемые грибные тела, и поедает молодь. Стрелки убиты!

Взрослые рабочие термиты и солдаты самим грибом не питаются. При вскрытиях в термитах никогда не находили гриб, а только деревянистую или соломистую массу, на которой гриб произрастает. Другое дело родоначальники семьи: царица и царь. В их кишечнике древесины никогда не бывает, но остатки гриба — нити мицелия, конидии — находятся очень часто. Если на кончике иглы поднести ко рту яйцекладущей самки кусочек грибного тела, то самка тут же принимается его поедать.

Остатки гриба часто обнаруживаются также и в кишечнике наиболее молодых термитов.

Подведем теперь наиболее важные итоги. Значит, у многих видов и старейшины — родоначальники семьи — и подрастающий молодняк поедают гриб, вырастающий в садах термитников, а полновозрастные рабочие питаются не грибом, а той массой, на которой гриб растет. Это не просто деревянистые и соломистые частицы, они уже подверглись воздействию корневых выделений гриба, которые разрушают самое прочное вещество древесины — лигнин, превращают его в целлюлозу. Окраска разными красителями показывает, что в старых участках грибного сада лигнин полностью разрушен.

Следовательно, компост под грибными садами несет двойную службу: в нем измельченная растительная масса созревает, превращаясь в корм для рабочих, а из этой массы вырастают грибница и грибные тела — корм для молоди и для родительской пары.

Грибные сады не без основания называют также грибными губками; компостная масса, пронизанная несчетным числом разноформенных больших и меньших пустот, представляет собой густое скопление тонкостенных клеточек. Они обильно поглощают из воздуха влагу. И на сыром морском побережье, и в самых сухих пустынях Центральной Африки грибные губки в гнездах термитов под раскаленными извне куполами одинаково покрыты каплями подземной росы.

Как и влага, возникающая при расщеплении клетчатки, влага конденсированных паров воздуха тоже составляет источник водоснабжения гнезда и самих термитов. Это источники важные, но не единственные. Об остальных будет случай сказать дальше.

Согреваемые брожением компоста и одновременно увлажняемые парами воздуха, камеры с грибными садами служат для термитников как бы и органом питания, и органом кондиционирования, выравнивания температуры и влажности в гнезде.

Вопрос о том, какое значение для жизни почвенных насекомых имеет влажность окружающей их атмосферы, глубоко проанализирован выдающимся знатоком биологии животных, обитающих в почве, советским зоологом М. С. Гиляровым. Показав, что почва заселена всевозможной живностью едва ли не плотнее, чем какая-либо иная среда, он объяснил, с чем это связано: почва создает для всего живого защиту от высыхания. «В отношении угрозы гибели от высыхания, от потери влаги, организмы, обитающие в почве, находятся в более благоприятных условиях, чем живущие открыто. Благодаря меньшей потере влаги в почве в сравнении с открытой атмосферой многие открыто живущие насекомые с целью защиты от высыхания уходят в сухой период года или в сухое время дня в почву. Многие насекомые в зависимости от влажности атмосферы воздуха переходят к обитанию в почве».