С помощью язычка взрослые муравьи постоянно обмениваются кормом, облизывают или кормят личинок, связываясь таким образом между собой и с подрастающими новыми поколениями.
Если жвалы служат как бы механическим орудием создания муравьиной общины, то язычок сплачивает её физиологически. Разумеется, и другие органы и части тела муравья каждый по-своему прямо или косвенно служат тем же целям.
К состоящей из трех слитных члеников груди муравья прикреплено три пары ножек, каждая из которых оканчивается пятичлениковой лапкой. Наиболее длинноногие муравьи бегают очень быстро: если бы с пересчетом на соответствующие масштабы с такой скоростью двигался человек, то получилось бы не менее 250 километров в час.
Остается сказать несколько слов о брюшке. Мы уже знаем, что первый или первые два менее развитых членика его образуют стебелек — подвижное и гибкое соединение с грудью. Само же брюшко — несколько соединенных между собой спинных и брюшных полуколец — способно сильно растягиваться.
От ротового отверстия сквозь грудь и стебелек тянется пищевод, в брюшке он сразу расширяется в зобик.
У муравья, вышедшего из кокона, зобик пуст, размеры его ничтожны. Стоит досыта накормить муравья мёдом — зобик раздувается, оттесняя к стенкам все прочие органы и увеличивая объём брюшка. В зобике пища не усваивается, а сохраняется, пока не будет отрыгнута и передана другим муравьям.
В то же время в зобике же пища частично подготовляется к усвоению, поэтому его можно рассматривать и как общественный склад корма, и как частицу семейного желудка. Здесь происходит первый этап усвоения — начало обмена веществ, который каждого муравья с первого и до последнего мгновения жизни связывает с остальными обитателями гнезда. Сам же муравей кормится, как правило, не той пищей, которую добыл, а той, которой его снабжают сестры. Пройдя зобик и мышечный желудок, пища поступает в, так сказать, персональный отрезок кишечного тракта, где и усваивается.
Мышечные устройства глотки и желудка дополняют друг друга, составляют как бы сдвоенный орган, регулирующий и направляющий использование собранного корма.
Когда просвет мышечного желудка наглухо закрыт, а волокна глотки расслаблены, муравей отрыгивает пищу из зобика и передает её другому муравью. Если же мускулы глотки сжаты, а мышечный желудок действует подобно насосу, то корм из зобика перекачивается в пищеварительный отдел кишечника. Усвоенный, он расходуется на поддержание жизнедеятельности муравья и выработку некоторых выделений, непосредственно данной особи не нужных и необходимых только для жизни всей семьи в целом.
С пищеварительным трактом связана система желез. Если перечислять их от головы к брюшку в том порядке, в каком расположены выводные протоки, то первыми надо назвать железы жвал и нижних челюстей. Они выделяют клейкое вещество, используемое непосредственно как строительный материал или для его приготовления. Следующая железа — губная — производит часть смазки или саму питательную смазку, которой рабочие муравьи смазывают яйца, а иногда и кормят личинок. Через протоки желез глотки в пищеварительный тракт поступает секрет, подготовляющий к усвоению пищу, собираемую в зобике. Грудные железы выделяют на поверхность тела ароматическое вещество, по запаху которого обитатели муравейника опознают друг друга, отличают «своих» от «чужих».
Ядовитые железы, находящиеся в брюшке, часто связаны с жалом. Если муравей лишен жала, он обрызгивает противника кислотой или даже наносит ему комбинированный удар, кусая жвалами и одновременно обрызгивая ранку ядом.
В заключение скажем о проходящей вдоль всего тела нити нервного ствола и особо отметим головной ганглий, который называют иногда органом разумности, мозгом муравья. Это мощный узел нервных клеток. Масса таких клеток сосредоточена в головном ганглии многих насекомых; у общественных перепончатокрылых они особенно развиты.
Мозг жука-плавунца, например, составляет около 1/4200 объёма тела, у наездника Ихнеумона — 1/400, а у муравьёв — 1/280; мозг пчелы несколько крупнее (1/175 объёма тела), но в нём больше чувствительных клеток, а ассоциативные занимают лишь одну пятую, у муравья же они составляют почти половину массы мозга. Лучше всего головной ганглий муравья развит у рабочих форм, несколько слабее у самок, ещё слабее у самцов. Например, соотношение размеров мозга у этих трех форм муравьёв Кампонотус — 8: 4: 1. Таким образом, рабочий муравей этого вида в восемь раз «мозговитее» самца. У самца в ганглии более всего развиты зрительные лопасти, у рабочего — обонятельные.
Муравьи относятся к числу организмов, особенно чутко реагирующих на радиоактивность среды. Подобно улитке, которая сразу втягивает рожки, подобно перламутреннице, смыкающей створки раковины, подобно морским анемонам, которые спешат закрыться, муравьи, попавшие в зону хотя бы и самой малой радиоактивности, начинают суетиться, мечутся, убегают. Какие органические системы выполняют у них роль счетчика Гейгера, пока не выяснено.
Мы ничего не сказали об органах размножения, и это естественно. У рабочих муравьёв они чаще всего в зачаточном состоянии. То же и у солдат с их крупной головой и особо развитыми жвалами, применяемыми при защите своего гнезда и набеге на чужие. Солдаты в основном только для этого и пригодны. Рабочий же муравей, хотя он, как правило, обречен на бесплодие и сам не оставляет потомства, выкармливает крылатых, питает самку и её потомство и этим поддерживает в подрастающих поколениях исконные свойства вида.
Подлинное воспроизведение у муравьёв, как и у других общественных насекомых, осуществляют лишь половые особи — самцы и самки. Почти вся полость брюшка самок заполнена яичниками, состоящими из большого числа яйцевых трубочек, в которых развиваются яйца — зародыши новых членов общины.
Таковы в общих чертах портреты отдельных членов муравьиной семьи, о которых говорят, что этот одушевленный атом стоит того, чтоб к нему присмотреться повнимательнее.
Почему они не знают покоя
Как же рождается, как появляется на свет такой одушевленный атом? Узнать об этом нам помогут искусственные стеклянные и гипсовые гнёзда, в которых муравьи содержатся под наблюдением.
Два листа стекла на расстоянии не менее сантиметра один от другого заделаны в пазы узких деревянных реек. Рейки утоплены основаниями в продолговатую гипсовую пластинку, а вдоль всех её четырех краев проточена канавка, заполненная водой. Ни один муравей такой преграды не преодолеет, здесь они как бы на запоре и вместе с тем почти полностью предоставлены себе. Заселить такой садок очень просто: в открываемое сверху пространство между стеклами насыпают труху из муравьиной кучи и выпускают туда муравьёв, собранных на поверхности и в глубине того же гнезда.
А вот как собрать этих муравьёв? Ни ложкой, ни вилкой их, как говорится, не ухватишь. И пинцет тут мало поможет: пинцетом муравьёв только покалечишь. Тут требуется усовершенствованная ловушка, вроде банки, сквозь крышку которой пропущены две трубки. Одна стеклянная, открытая с обеих сторон, вторая — резиновая; конец её внутри банки зарешечен. Наружный — с наконечником — берут в рот. Стоит слегка втянуть воздух из наконечника — и в банке образуется вакуум, а у наружного конца открытой стеклянной трубки рождается воздушный ток, увлекающий в ловушку муравья, к которому поднесена труба.
Таким способом (но только понемногу, чтобы они друг друга не потравили кислотой) можно набрать сколь угодно муравьёв, а затем высыпать их в садок через обычную воронку.
Если заселение гнезда проведено умело, то вертикальная прозрачная пластина-садок выглядит как вертикальный срез через весь муравейник, а муравьёв можно наблюдать с обеих сторон. Местами садок просматривается насквозь. Закончив наблюдения, стеклянные стенки гнезда следует прикрыть светонепроницаемыми тёплыми или даже чуть-чуть обогреваемыми электричеством ставнями.
По стеклянной трубке, ведущей из гнезда, муравьи могут выбегать на арену, тоже обрамленную широкой, полной воды канавкой.
Конечно, такой двухмерный плоскостной муравейник с ареной существенно отличается от природного объёмного гнезда и окружающей его площади, но в какой-то мере и он устраивает переселенцев.
Муравьи быстро привыкают к новому месту и начинают усердно благоустраивать его: носятся во всех направлениях, перекладывают с места на место обломки хвоинок и растительные волокна, пластинки коры и частицы сухих травинок, песчинки и комочки земли, какие-то едва видные крупицы древесины и нечто совсем уже неопознаваемое, однако тоже служащее здесь строительным материалом.
Расположение камер и ходов в искусственном гнезде все время меняется. Ниши, пустоты, вчера ясно различавшиеся, сегодня наглухо забиты. В тех участках, где сегодня и намека нет на просвет, назавтра обнаруживаются полые камеры.
Кроме чисто стеклянных гнёзд, в лабораториях используют и прикрываемые стеклом гипсовые полые плитки, лишь слабо напоминающие плоский вертикальный срез через муравейник. Однако там, где у муравьёв есть строительный материал, даже учесть «на глаз» население гнезда невозможно. Поэтому не удивительно, что в исследованиях часто применяется третий тип гнёзд — без всякого строительного материала и каких бы то ни было его заменителей. Здесь все муравьи на виду.
Гипсовое гнездо для молодой самки может быть не крупнее спичечной коробки, а плитки размером с пачку сигарет достаточно для матки с несколькими десятками рабочих. В плитке делают ниши-полости, где и живут насекомые. Наиболее простое гипсовое гнездо состоит из двух сообщающихся камер: в одной — влажная губка, в другой — муравьи, а сверху смотровое стекло, которым прикрыты полости.
Гипс для пластинок — не обязательно белый: в зависимости от окраски самих муравьёв их удобнее наблюдать и фотографировать на фоне контрастного цвета. Когда заселенная часть гнезда загрязнится, а этого долго ждать не приходится, губку из первой камеры удаляют и стекло над ней затемняют крышкой, снятой с жилой камеры. Муравьи, уходя от света, сразу перекочевывают в темную половину, освобождая своё прежнее жилье для уборки и дезинфекции.