«Я снова и снова, — писал Леббок, — испытывал муравьёв самыми громкими и резкими шумами, какие только мог производить, употребляя копеечную дудку, собачий свисток, скрипку, равно как и издавая самые пронзительные и ошеломляющие звуки, на какие способен мой голос; но всё это не оказывало на них никакого влияния… Я производил разнообразные громкие звуки, включая и получаемые от полной коллекции камертонов…, но никогда не мог заметить, чтоб они обратили хоть какое-нибудь внимание на любой из этих звуков».
Это заключение вполне согласовывалось с анатомическими данными: ни у одного вида в семействе муравьиных специальные органы слуха не удавалось обнаружить.
И всё же позднейшие, лучше оснащённые исследования позволили допустить, что муравьи, действительно не имея специального тимпанального органа слуха, способны по-своему воспринимать звуки. Раздражителем здесь служит, правда, не звуковая волна, не изменяющееся давление, а движение молекул в центре волн (у млекопитающих, включая и человека, воспринимается вершина звуковой волны). После того как насекомых стали помещать в центре волны с амплитудой до двух микрон, некоторые волоски антенн муравья начинали колебаться. Так был открыт путь, по которому звуковые воздействия могут доходить до нервных центров, так родилось предположение, что усики служат муравьям и органом слуха.
Вообще воспринимающие звук устройства насекомых, очень мало похожие на человеческие, бывают фантастически чутки. Кузнечик, например, слышит колебания предмета, на котором находится, даже если их амплитуда не превышает половины диаметра атома водорода. С помощью органов слуха, скрытых в двух передних ножках, кузнечики-самцы способны запеленговать и найти самку, как бы далеко она ни находилась.
И муравьи, видимо, ощущают колебания субстрата. Мир звуков этих насекомых может оказаться довольно разнообразным; похоже, они воспринимают также колебания низких частот и ультразвук.
До сих пор почти ничего не было сказано относительно ротового устройства муравьёв. Совершенно незаметные у одних нижнечелюстные щупики — органы вкуса — бывают у других достаточно велики.
У некоторых муравьёв существует и так называемая подротовая сумка, куда эти чистюли складывают при уборке гнезда мусор и пыль. Они их сносят потом в специальные камеры. В той же сумке молодые крылатые некоторых видов приносят во вновь закладываемое гнездо кусочек гриба для разведения здесь грибницы. Кроме широкой верхней и нижней губы, у муравьёв — две пары челюстей: верхняя и нижняя.
С помощью верхней пары, это и есть известные нам по главе о гнёздах жвалы, создаётся, в сущности, вся «муравьиная цивилизация». Жвалами муравьи собирают материал для строительства гнезда, выгрызают древесину, роют грунт; жвалы — оружие, применяемое для защиты от врагов и для захвата добычи, для заготовки и доставки пищи; в то же время это орудие ухода за расплодом; с их помощью очищаются и переносятся с места на место яйца, личинки, куколки, выполняется множество других жизненно важных операций.
Ссылаясь, в частности, и на пример муравьёв, Ф.Энгельс писал, что животные имеют орудия, в узком смысле слова, «лишь в виде членов своего тела». Он писал об «органах-орудиях», а К.Маркс указывал, что некоторым животным свойственны в зародышевой форме «средства труда». Примером «органа-орудия», примером зародышевых «средств труда» и служат муравьиные жвалы.
Они необычайно разнообразны — крохотные, средние, большие, огромные; тупые и острые; гладкие и зубчатые; прямые и изогнутые; смыкающиеся и перекрещивающиеся самым причудливым образом; похожие на щипцы, или на кусачки, или на клещи, или на ножницы, или на серпы, или на штыки. В деталях строения этого органа, в форме, числе и расположении зубчатых насечек своеобразно отражается его назначение. И подобно тому, как анатомы по одной кости способны восстановить скелет, специалисты могут многое сказать о биологии вида, судя только по жвалам рабочих муравьёв.
Ротовое устройство не приспособлено к поглощению твёрдой пищи, муравей может только всасывать растворы. В нижней губе самой важной частью приходится признать язычок с его придаточными частями. Этот орган вкуса служит и для чистки тела.
Не щадя сил и времени, наводят муравьи чистоту внутри гнёзд и вокруг, а также сами себя и друг друга причёсывают, скребут, вылизывают, моют не только дома, но и во время коротких вылазок, не говоря уже о дальних странствиях. Особенно часто прочёсываются и прочищаются щётками ножек дыхальца, протираются глаза. Голени передних ног оснащены специальными гребнями, между щетинками которых протаскивают усики. После сухой чистки хитин моют язычком.
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, другие органы и части тела муравья каждый по своему прямо или косвенно служат той же цели. К состоящей из трёх слитых члеников груди муравья прикреплено три пары ножек. Каждая ножка оканчивается пятичлениковой лапкой. Наиболее длинноногие муравьи бегают очень быстро: если бы с пересчётом на соответствующие масштабы с такой скоростью двигался человек, то получилось бы не менее 250 километров в час.
Остаётся сказать несколько слов о брюшке. Мы уже знаем, что первый или первые два менее развитых членика его образуют стебелёк — подвижное и гибкое соединение с грудью. Само же брюшко — несколько соединённых между собой спинных и брюшных полуколец — способно сильно растягиваться. От ротового отверстия сквозь грудь и стебелёк 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.
Одновременно в зобике пища частично подготовляется к усвоению, почему его можно рассматривать и как общественный склад корма и как частицу семейного желудка. Здесь проходит первый этап усвоения, здесь 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 пищей, которую добыл, а той, которой его снабжают сёстры. 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, пища отрыгивается из зобика и передаётся 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, строго говоря, 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 жвали нижних челюстей. Они выделяют клейкое вещество, используемое непосредственно как строительный материал или для его приготовления. Следующая — губная железа производит часть смазки или самую питательную смазку, которой рабочие муравьи облизывают 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 лишён жала, он обдаёт противника кислотой или далее наносит ему комбинированный удар, кусая жвалами и сразу обрызгивая ранку ядом.
Скажем в заключение 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. Соотношение размеров мозга у этих трёх форм муравьёв Кампонотус, например, 8:4:1.