Шмели и термиты - Халифман Иосиф Аронович (читать полные книги онлайн бесплатно txt) 📗
Как это возможно? Во-первых, надо сказать, что в преджелудке термитов имеется хорошо развитый жевательный аппарат из твердых пластинок и связанной с ними сильной мускулатуры. Здесь перетираются крупные частицы древесины, так что в желудок поступает только хорошо измельченная кашица.
Но это не все. Это только начало.
Если острой и тонкой иглой осторожно вскрыть под микроскопом-бинокуляром брюшко взрослого рабочего термита (но только взрослого и только рабочего, который и является, как мы уже знаем, кормильцем всей общины), то сразу бросается в глаза, что отростки кишки у него необычно развиты. У крылатых таких отростков вовсе нет, у молодых рабочих они еще невелики и, главное, пусты. У взрослых же рабочих все отростки — ампулы — плотно набиты измельченной клетчаткой и населены целым живым миром простейших одноклеточных растительных и животных организмов.
За последние десятилетия специалисты обнаружили в желудочно-кишечном тракте термитов свыше полусотни родов, свыше двухсот видов, относящихся к нескольким семействам: бактерии, спирохеты, жгутиконосцы, ресничные, инфузории. Колонии отдельных форм бурно разрастаются на клетчатке в ампулах кишечника, образуют заметные скопления.
Именно в этих ампулах-карманах (это как бы бродильные чаны) и при посредстве именно этих колоний одноклеточных (это как бы бродильная закваска) и совершается превращение несъедобной и постной клетчатки в корм термитов.
Когда в опыте с Термопсис и Ретикулитермес, о котором мы начали рассказывать, термитов в нескольких гнездах какое-то время выдерживали при температуре большей, чем предельная для гнезда (в гнезде не бывает выше 30, для опыта она доводилась до 35–36 градусов), то все обитатели ампул кишечника отмирали. Когда же кишечные ампулы-карманы термита необитаемы, то он не жилец на свете: сколько бы этому термиту ни скармливали чистой ватманской бумаги, он все равно скоро погибнет от голода.
То же получилось и после «купания» термитов в кислородной атмосфере. В обычном воздухе кислород составляет пятую часть объема. Если же предоставить термитам среду, содержащую кислорода 95–98 процентов, да еще увеличить давление до трех — трех с половиной атмосфер, то бактерии, инфузории и жгутиконосцы, населяющие ампулы кишечника рабочих термитов, начинают досрочно, безвременно погибать. Иносказательно говоря, они сгорают в избыточном для них кислороде.
«Выкупанных» в кислороде рабочих термитов нельзя кормить одной ватманской бумагой, так как в этом случае они обречены на голодную смерть. Однако стоит тех же самых рабочих подкормить раз-другой обычной древесиной, и они опять способны довольствоваться чистой, без примесей, ватманской бумагой…
Все объясняется более или менее просто. Крупица древесины, принятая термитом через ротовое отверстие, проходит тонкую бесцветную трубку пищевода, попадает в зобик, преджелудок, где она дополнительно измельчается, и затем в желудок, где она увлажняется пищеварительными соками и выделениями железистых стенок. Наконец, корм оказывается в одном из тех отростков ампул или карманов кишки, о которых уже сказано, что они заполняют собой большую часть брюшной полости. Это почти конец пути, который каждая проглоченная крупица проделывает в теле взрослого рабочего термита. Теперь крупице остается только пройти выводную прямую кишку. Но именно здесь, можно сказать — на пороге черного хода, целлюлоза дольше всего задерживается.
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. Бóльшую 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.
