Строение, форма усиков, место прикрепления их на голове обычно различны, но у всех они расположены в особых ямках между глазами и иногда поставлены так, что насекомое производит впечатление восьминожки-паучка. В каждом усике, их ещё называют антеннами, или сяжками, есть более или менее длинная рукоять, несущая членистые жгутики. У одних в усике всего 4 членика, у других — 12-13.
Чтобы разобраться в назначении всего органа и отдельных его частей, проведено большое число опытов, в которых отстригалось разное число члеников в правом или левом усике и в обоих. Способ, что и говорить, грубоват, но благодаря такой разведывательной ампутации удалось дознаться, что правый и левый усики действуют одинаково, друг друга дополняют, а разные членики имеют, видимо, разное назначение: у одного вида, например, двенадцатый членик специализирован на различении духа родного гнезда, десятый воспринимает следы на муравьиных тропах, шестой и седьмой — запахи врагов.
Специалисты выделяют на голове муравья лоб, темя, даже щёки разной конфигурации, иногда и глаза. Иногда потому, что многие муравьи совершенно слепы.
Простые глаза — глазки, — если они есть, расположены на темени тремя точками. Сложные глаза состоят из разного числа одинаковых фасеток; у одних — каких-нибудь две-три, у других — тысячи. Каждая фасетка — это микроскопическая светочувствительная трубочка; она воспринимает только одну-единственную точку, все вместе дают общее, полное изображение.
Часть муравьёв избегает даже рассеянного света и выходит из гнезда только в сумерки, а то и по ночам; другие, мы знаем это уже по некоторым нашим знакомым из числа пустынных муравьёв, не боятся даже ярких, прямых солнечных лучей.
В самом простом случае глаза рабочих муравьёв отличают только свет от тьмы и воспринимают местоположение источника света. Впрочем, как может быть иначе, если насекомое крохотное, передвигается по способу пешего хождения и кругозор его физически настолько ограничен, что не всегда оно видит дальше конца собственного усика? Другое дело крылатые. У них число фасеток в глазах во много раз больше, чем у рабочих, зрение сильнее, глаз совершеннее.
О способности муравьёв различать краски следует сказать два слова. Как бы те или иные муравьи ни относились к свету под открытым небом, они — об этом уже мельком шла речь — совершенно не терпят его в гнезде. Здесь все уносят, прячут яйца, личинок, сами стремятся убежать в тень, во мрак. Как раз на этой особенности основаны приёмы, с помощью которых самым детальным образом изучено цветовое зрение муравьёв.
Исследователи убирают со стеклянных муравейников тёмные ставни и, заменяя их полосками цветного стекла, следят, куда перейдут, какой цвет предпочтут обитатели муравейника.
В одном из опытов под красными пластинками собралось около 900 муравьёв; под зелёными — чуть больше 500; под жёлтыми — без малого 500; под фиолетовыми — лишь пяток. Больше всего личинок уносили муравьи из-под синих и фиолетовых стёкол и не под зелёные и жёлтые, а именно под красные.
Красный цвет муравьи не видят; он для них не отличается от чёрного — от мрака. Если пропустить луч света через призму, разложить его на составные части спектра, то не воспринимаемые зрением человека инфракрасная и ультрафиолетовая зоны определяются с помощью специальной бумаги, окрашиваемой этими невидимыми лучами. Расплод, помещённый в зону ультрафиолетовых лучей, муравьи уносят под красное стекло — во мрак.
Но, может быть, ультрафиолетовые лучи не воспринимаются зрением муравьёв? Может, на них действует только тепло, которое несут эти лучи?
Опыты с ослеплёнными муравьями — глаза их были покрыты непрозрачным лаком — ясно ответили: муравьи видят, именно видят ультрафиолетовый, причём он, вероятно, окрашен для них в некий цвет, о котором человек не имеет представления. Впрочем, и другие цвета выглядят для муравьев иначе, чем для человека. Ведь обычно краски в природе смешанные, и из этих цветовых смесей для муравьёв исчезает красный. Но к ним зато приплюсовывается ультрафиолетовый.
Именно в этой связи и сделал Ф.Энгельс в «Диалектике природы» известное замечание о глазах муравьёв, которые видят химические световые лучи, и о том, что в познании этих невидимых для нас лучей мы ушли значительно дальше, чем муравьи. Действительно, мы можем считать, что муравьи видят невидимые нами вещи, и доказано это одними только восприятиями нашего глаза. Отсюда Ф.Энгельс и заключил, что «специальное устройство человеческого глаза не является абсолютной границей для человеческого познания».
Несчётное число новых иллюстраций к этому важному философскому выводу получено с тех пор, как органы чувств насекомых стали изучаться с применением сверхточных приборов вроде катодного осциллографа, улавливающего самые мимолётные световые воздействия. Фантастически тонкие электроды, введённые в глаз насекомого, связываются с осциллографом, а он благодаря лампам-усилителям успевает фиксировать реакцию глазных нервов на световые вспышки разной продолжительности. Перенеся опыты в быстро вращающиеся, покрытые полосками разной ширины цилиндры, удалось точно определять самые короткие световые воздействия, воспринимаемые насекомыми. Так было установлено, что глаза их представляют своеобразную лупу времени, которая как бы увеличивает по сравнению с глазами человека число мгновений в единице времени и повышает разрешающую способность зрения. Поэтому-то во многих случаях, когда человек способен уловить лишь мимолётную тень, насекомое даже в полёте успевает отчётливо различить и контуры и окраску предмета.
Изучение других чувств муравья, в частности их обоняния и осязания, значительно расширило представления об амплитуде восприимчивости органов чувств живого. Когда корма достаточно и рацион разнообразен, обоняние муравьёв притупляется, а у голодных оно не уступает по точности спектральному анализу. Это настоящая лупа запахов. Впрочем, одно дело — природные условия, другое — лабораторные опыты, когда на муравья воздействуют лишь строго вычлененные обонятельные сигналы.
У человека обоняние и вкус, как известно, родственны, даже однородны, воспринимают близко связанные раздражения. Ф.Энгельс заметил, кроме того, что у человека «осязание и зрение до такой степени взаимно дополняют друг друга, что мы часто на основании зрительного облика какой-нибудь вещи можем предсказать её тактильные свойства». Что касается обоняния и осязания, то эти столь разные для человека области чувств у муравьёв воспринимаются, по сути дела, одним органом и потому слиты воедино. Вполне вероятно поэтому, что для муравьёв раздельно существуют гладкий и шершавый или ребристый и круглый запахи по-разному пахнущих предметов. Мы могли бы получить представление о таких свойствах вещей и предметов, если б у нас обонятельными нервами были оснащены самые концы пальцев. Неизвестная людям и обнаруженная у муравьёв способность воспринимать предметы с помощью двухгранного — точнее, двухкачественного — обонятельно-осязательного раздражения ещё раз подтверждает справедливость вывода о том, что специальное устройство органов чувств человека не может создавать предела познанию.
Осязательно-обонятельные раздражения воспринимаются у муравьёв усиками, особенно чуткими и совершенными у слепых. Чрезвычайная подвижность усиков позволяет муравью получать представление не только о запахе и форме окружающих предметов, но также и об их расположении. Кроме того, антенны служат отчасти и органом вкуса.
Но почему речь идёт только о зрении, осязании, обонянии и вкусе? А как обстоит дело с пятым чувством — со слухом? Вопрос этот до сих пор остаётся неясным. Во всяком случае бесспорно, что Стендаль заблуждался, приписывая муравьям человеческую способность слышать.
«Охотник в лесу стреляет из ружья, добыча его падает; он бросается за ней, попадает сапогом в муравьиную кучу, разрушает жилище муравьёв, и муравьи и их яйца летят во все стороны… И мудрейшие философы из муравьиного рода никогда не смогут понять, что это было за огромное, чёрное, страшное тело, этот сапог охотника, который так внезапно ворвался в их жилище вслед за ужасающим грохотом и снопом рыжего пламени». Это отрывок из романа «Красное и чёрное».
На самом деле звук выстрела не доходит до муравьёв. Известный энтомолог Джон Леббок проделал в прошлом веке несчётное число опытов, комическая серьёзность которых вызывает сегодня невольную улыбку.