МУЗЫКАЛЬНАЯ ШКАТУЛКА ИНСТИНКТОВ
Второе рождение биоробота.
- Информационный двойник.
- Клавиатура рефлексов и мелодии пчелы-кормилицы.
Среди неистощимого на формы жизнеустройства племени муравьев выделяются виды с не очень привлекательными с точки зрения человека свойствами. Это муравьи- рабовладельцы . Процветание их колоний основано на систематических набегах на гнезда других муравьев. Цель набегов - добыча, но отнюдь не пищи, а... муравьиных яиц. Эти беспомощные, запеленутые в коконы куколки и есть будущие рабы . Впрочем, о них можно писать и без кавычек: пробудившись через положенное время к взрослой жизни, они полностью утрачивают свои видовые инстинкты.
Бурый лесной муравей, явившийся на свет в гнезде воинственного племени кроваво-красных муравьев-рабовладельцев, не подозревает о трагической смене декораций . Он ведет себя так, словно находится в родном гнезде. Ничто в его поведении не говорит о том, что он слышит заложенный в его генах голос предков . Мы же, по собственному опыту выкармливания в домашних условиях диких животных, давно усвоили, что сколько волка ни корми, он в лес смотрит . Да и опыт пеночки, насыщающий безмерный аппетит кукушонка, не говорит ли об этом?
У муравьев, склонных к разбойному промыслу, приручение и одомашнивание других существ отличаются пугающей надежностью. Несчастные пленники в чужом гнезде обречены остаться без потомства: у них нет матки, а гены клеток их тела не способны перетечь в воспроизводящие яички, которые могли бы стать душой и плотью нового племени. Жизнедеятельность рабов не только бесполезна, но и смертельно вредна для их собственного вида - они выкармливают злейших врагов.
Но рабы глухи к упрекам видовой совести. Они все забыли, а точнее, так ничего и не вспомнили. Их новые хозяева провели с ними какую-то неслыханную операцию, полностью стерев полученную от рождения программу поведения. Посмотрите, что делает маленький пленник, встретив на поверхности настоящего бурого лесного муравья. Нападает на своего бывшего соплеменника, как на заклятого врага.
Выращенный во вражеском стане, он имеет лишь оболочку своего вида да его неутомимую мускульную силу. А что еще нужно рабовладельцам? Подсуньте рабу родное яйцо от своей же бывшей родной матки и что же? Запах яйца приведет муравья в ярость, и он тут же разорвет своего собрата в муравьиных пеленках .
Вот страшная власть общественных насекомых над себе подобными, нигде больше в животном мире не обозначенная с такой безнадежной убедительностью.
Что за механизм этой неведомой нам психогенной хирургии, применяемой в муравьиных войнах и грабе жах? Или картина событий излишне драматизирована и ситуация в своей основе более проста?
Действительно ли амазонки выделяют вещества угрожающего типа, применяя их лишь для яиц чужой генетической природы? Или они докармливают юных рабов той же пищей с содержащимся в ней букетом соединений, которой ранее кормили и свою молодь, готовя к будущим разбойным набегам?
Исследователи отмечают факты поведенческого вырождения амазонок . Наполнив гнезда послушными работниками, хозяева- рабовладельцы утрачивают со временем и многие свои собственные привычки. Дело доходит до того, что они разучиваются самостоятельно принимать пищу: маленькие рабы должны пм ее подавать прямо в ротовое отверстие. Теперь уже ама-
рабски зависят от своих бывших рабов, и справедливость, похоже, может бить в свои литавры!
Такое перерождение амазонок говорит как будто бы в пользу гипотезы о специальных веществах, жертвами которых становятся сами хозяева, поскольку от контакта с ними у них начинают разваливаться механизмы их собственного поведения.
Это возвращает нас к опытам Губина - Халифмана. У пчел, как мы видели раньше, в вопросах согласования поведения действует принцип: веди себя, как я, делай то, что делаю я . Однако в опытах по запечатыванию меда в улейках не было бывалых пчел, спо- собных передать такую информацию: все работницы состояли из только что рожденных, не имевших ранее никакого жизненного опыта особей. Тем не менее свободные от влияния опыта взрослых насекомых, эти пчелы удостоверили нас, что они получили и сберегли вполне четкие указания от пчелиных нянек . Разумеется, получить их они могли лишь в те мгновения контакта, когда няньки ухаживали за своими питомцами, свернувшимися в тихие безмолвные колечки личинок.
Общение личинок с пчелами-кормилицами действительно удивляет своей интенсивностью. Жизнь личинки длится всего 6 дней, но за это время ухаживающие за ней пчелы умудряются посетить ее более 10 тысяч раз. Или чаще одного раза в минуту.
В чем такого сверхвнимания? Не требует надоедливых ежеминутных заглядываний. Дело, очевидно, в другом. Пчелы столь же неравнодушны и к матке. Постоянно окружая ее плотной свитой, они не только кормят матку и ухаживают за ней, но и постоянно слизывают с нее какие-то вещества. Природу ряда из них удалось выяснить. Это феромоны - регуляторы жизнедеятельности семьи и сохранения ее целостности. Роль их простирается в необычные для мира млекопитающих области. Оказалось,возле этих двух источников - матки и молодого расплода и собираются все пчелы. Даже угроза голода, как мы видели раньше, не вынудит их покинуть источанеотразимо привлекательные вещества центры семьи.
Может ли пчела-кормилица, как выясняется, не менее нуждающаяся в связях с личинкой, чем личинка с нею, передать ей информацию, как печатать мед и подобные нюансы поведения в туманном будущем? Нам не следует забывать, что личинка после этих ежеминутных обхаживаний будет вскоре замурована в своей восковой колыбельке крышечкой и подвергнется сложнейшим перестройкам - фазам метаморфоза.
В них исчезнет старое тело и зародится новое с совершенно другой внутренней и внешней структурой - организм взрослого четырехкрылого насекомого.
Неужто в этом биохимическом котле, переплавляющем все и вся, могут сохраниться структуры, которые сберегают нашептывания и рассказы пчелкормилиц? Причем не одной, а сотен разных, поскольку няньки п дети у пчел общие.
Этот вопрос ставит нас в трудное положение.
В итоге получается, что мы оказались как бы в состоянии невесомости : передача информации состоялась, а каким путем это произошло - совершенно неясно. Прежде всего ученые предположили, что информацию личинкам пчелы-кормилицы передают через вещества своего молочка, однако неясно, как они это делают.
Ведь отдельные молекулы, хаотично двигающиеся в растворе (а молочко пчел - жидкая пища, то есть раствор), не способны передать весь объем столь сложной информации. Даже элементарные познания в химии показывают, что отдельные молекулы, пусть самые сложные, не в состоянии сами что-либо рассказать и тем более показать личинкам, включая такие детали - оставлять ли прослойку воздуха между восковой крышечкой п медовым мениском в ячейке или лепить ее впритык.
Знаменитые молекулы ДНК, спирали которых - основное наполнение генов, несут код для синтеза других молекул, той же ДНК и молекул белка. Именно по чертежам ДНК и сходящей с нее матрицы - информационной РНК - и строится как тело личинки, так и впоследствии - тело куколки и взрослой пчелы.
Способна ли сама по себе ДНК или образуемая ею спираль с примыкающей свитой молекул кодировать и более сложную поведенческую информацию, то, что мы называем инстинктом, пока неясно. Однако ясно, что все алгоритмы, или схемы рефлекторного поведения, так или иначе хранятся в памяти воспроизводящей клетки, считываясь строго синхронно с другими физико-химическими процессами.
Каким же путем пчелиные няньки взывают к жизни нужную ноту поведения из этих многослойных видовых хранилищ памяти?
Раз мы упомянули про ноту, представим себе современную музыкальную шкатулку, в которой хранятся записи тысячи различных мелодий. Неважно, на чем сделаны эти записи: на дисках, магнитофонных лентах или нанесены лазером на современный носитель - кристаллы танталониобата калия. Информация безразлична к своему физическому носителю. В шкатулке хранится запись множества мелодий, а на клавишах для включения названа каждая из них. Вопрос, следовательно, в том, кто и как будет нажимать на эти клавиши.
Вот примерно в такой и оказывается пчела-воспитательница, когда на ее глазах из перламутрового столбика яичка выклевывается личинка будущей работницы улья.
Генетический ресурс развивающихся клеток личинок огромен, он включает не одну тысячу различных химических и поведенческих программ, накопленных миллионами лет эволюции. Реализоваться же, воплотиться в организм с определенным типом поведения могут лишь некоторые. Недаром большая часть наследственного материала - генома - представлена столь интригующими современных исследователей молчащими генами . Они и хранят Know-how (знания и технология) па все случаи и перипетии жизни вида.
Озвучить и включить в работу нужные пз них может- тот, кто, зная кодировку и расположение клавишей, приступит к формированию облика будущего организма трудового члена колонии. Поэтому сам вид по потенциальным возможностям своего генотипа уподоблен айсбергу, где его главная подводная часть (генотип) скрыта от взора наблюдателя в толщах води на поверхности видна лишь тонкая полоска реализованных возможностей (фенотип).
Итак, семья пчел. Ей отнюдь не безразлично, как поведет себя будущая работница, имеющая на первых порах жизни столь послушный и безучастный вид личинки. Важнейшее условие существования семьи - максимальная синхронизация в поведении пчел. Если нарождающееся поколение не сможет понимать с полуслова язык старшего, колония окажется в плачевном состоянии. И вот в роли корректировщика и настройщика наследственности и выступает пчела-кормилица.
Каким же орудует пчела, имея дело с таким айсбергом наследственных накоплений? Использует она, как показывают научные дапные, химический ключ.
Если отдельная молекула не в состояпии сама исполнить роль рассказчика, то она прекрасно справляется с ролью посыльного, напоминающего шкатулке о той мелодии, которую нужно сыграть. Вот этим букетом напоминающих молекул (феромоны и другие типы соединений) и насыщено молочко пчел-кормилиц.
Ударяя ими по клавиатуре видовой памяти (геному), хранящейся в развивающихся клетках, только растит и кормит личинку, но и формирует ее будущий поведенческий облик. Разумеется, события развиваются на бессознательном, то есть отлаженном до автоматизма уровне, но этот уровень имеет черты изумляющего нас совершенства.
Придав личинке после обстрела ее регуляторных центров развития веществами-управителями нужный ход метаболизма, пчела-кормилица достигает многого. Личинка, претерпев повторную смерть и воскресение в котле метаморфоза, является на свет именно тем насекомым, которое поведет себя так, как принято в доме, который взял ее на воспитание и службу .
Аналогичную операцию со своими плененными куколками, очевидно, проводят и амазонки-рабовладельцы . Докармливая в своих гнездах пленниц, они пробуждают в них голос поведения того далекого общего предка, который звал всех муравьев трудиться, а не изощряться в формах паразитизма и присвоения чужого труда. У таких муравьев не будет враждебности к новым хозяевам.
Однако порабощенные муравьи и их куколки также пахнут и выделяют вещества, способные открывать наследуемый банк рефлексов . У общественных насекомых - постоянный двусторонний обмен веществ, и амазонки получают возмездие: на их позднее сформировавшиеся инстинкты накладываются обертоны поведения, пробуждаемые к жизни уже психогенными веществами рабов . С кем поведешься, от того п наберешься, - эта пословица в применении к общественным насекомым отражает уже не аллегорическую, а вполне конкретную ситуацию. Для амазонок она звучит предостерегающе. Действительно, рефлексы лихих налетчиков от деморализующего запаха рабов начинают сбиваться, возникает поведенческий шум, синхронизация действий нарушается, и семья в итоге обнаруживает явные черты рассогласования и деградации,
И в муравьином царстве эксплуатация, значит, не проходит бесследно для эксплуататоров.
Пчеловод-практик, зная эти законы, должен удвоцть и утроить внимание к лучшим семьям пасеки, размножая их целыми роями и отводками, то есть сбалансированными по возрастному составу пчел частями семьи. Попытки же улучшить семьи простым подсажпванием в них маток, выведенных в хорошо зарекомендовавших себя в работе семьях, полного успеха не дадут: хорошие задатки генотипа их яиц окажутся смазан ными, или экранированными, настройщиками фенотипической наследственности - пчелами-кормилицами.
Биологическая роль пчел-кормилиц в семье велика. Проявления ее разнообразны. Они могут заставить личинки кавказских пчел, покопавшись в хранилищах их породной памяти, вспомнить, как следует печатать мед в манере воспитавших их среднерусских нянек либо привить свойственные семье-воспитательнице трудовые навыки (причем, как с лучшей, так и с худшей стороны). Няньки при необходимости способны из молодой личинки вылепить и совсем другое существо. Меняя таинственную палитру веществ-управителей в своем корме, они в состоянии направить развитие личинки по королевскому пути . Такой личинке, ставшей уже куколкой, не надо будет томиться в замурованной ячейке долгих 12 дней прежде, чем выйти на свет неполноценной самкой - обычной пчелой-работницей, удел которой - лишь труд и самопожертвование. Через 8 дней эта царственная особь покинет восковую келью вполне созревшим насекомым, имеющим изящное п продолговатое тело. Это тело их царицы, или королевы, как ранее называли пчелиных маток. Судьба ее будет совершенно отличной от доли остальных членов колонии.
Наблюдая такую колдовскую магию пчел-кормилиц, спрашиваешь себя: Неужто еще нужны другие свидетельства о степени власти нераскрытых ких тайн их корма на взращиваемые поколения пчел? На фоне этих достижений наш опыт с кормлением в домашних условиях волка и его приручение выглядят удручающе примитивными, поскольку исполняются на полностью пассивном по отношению к волчьему генофонду уровне.
Не приходится сомневаться, сколь захватывающие перспективы открылись бы перед человеком, если бы он смог найти вещества, влияющие на считывание информации с необъятных записей генома. Выращенный в домашних условиях волк уже не стал бы смотреть в лес, а сила и крепость диких родственников наших домашних животных дополнились бы их более миролюбивым и покладистым характером.
Таким образом, в семье пчел мы видим и слышим не только тысячеголосую и слаженную музыку поведения, но и гармоничное звучание наследуемых свойств. В роли дирижера оркестра выступают пчелыкормилицы, управляя им посредством волшебной палочки веществ типа феромонов и подобных им соединений. Выявить и синтезировать такие вещества и для управления наследственностью других видов - увлекательная и многообещающая задача химиков.
- Вернуться:
- ИЗБЕЖАВШИЕ РОКА
