Из откладываемых молодыми самками первых яиц (они, как правило, мелкие) выводятся сплошь рабочие, причём малого размера. Дело здесь, видимо, в том, что количество питательных веществ в яйце недостаточно для образования муравьёв другого типа. Но когда яйца Кампонотус с весны до осени сортировали на центрифуге и затем из каждой фракции выводили личинок и куколок, стало известно, что не одним размером яиц определяется стаза муравьёв.
Имеет значение и время года, и сила семьи, и количество рабочих, кормящих самку, даже её возраст. Наиболее крупные рабочие и особенно солдаты с их большими головами и мощными челюстями появляются в потомстве относительно взрослых самок, если к тому же личинки выкармливались достаточно сытной пищей.
В особо сильных семьях появляются на редкость крупные, большеголовые формы, предназначенные как бы специально для заклания, для принесения в жертву. «Крупные, жирные, видные собой, они во время битвы невольно обращают на себя внимание неприятелей, а в мирное время прежде других попадают в клювы крылатых хищников, питающихся муравьями…» — пишет о них автор одной вполне серьёзной монографии.
Солдаты — первые защитники гнёзд. У многих муравьёв они участвуют во всех оборонительных и наступательных действиях семьи. Они же во время фуражировки разрывают добычу на части. У кочевников солдаты движутся во время походов с обеих сторон колонны, как бы прикрывая фланги цепями охранения. У американского Колобопсис пилартес и европейского Колобопсис трунката, который водится и на Кавказе и в Крыму на широколиственных породах, большеголовые выполняют обязанности не то привратника, не то живой двери, живой заслонки на пороге гнезда. Муравьи Колобопсис обитают в древесине, и входы в их гнездо всегда перекрыты изнутри плоскими головами того же цвета, что и кора деревьев. Подойдёт муравей, дотронется до усиков стража; тот отступит в глубь хода и, пропустив пришедшего, вновь занимает свой пост.
У муравьёв-жнецов большеголовые чаще всего дробят зерно и размалывают ростки растений. Меньшим по размеру и более слабым рабочим такое занятие не по зубам. Где нет солдат, защиту гнёзд несут крупные и среднего размера рабочие. Они же заняты строительством и ремонтом, доставкой строительных материалов, заготовкой продовольствия, то есть фуражировкой и провиантированием.
На второй-третий год жизни, а бывает и позже, в подросшей и окрепшей муравьиной семье появляются молодые крылатые. Брюшко их, особенно самок, крупнее, чем у рабочих. Прозрачные, иногда желтоватые, а то и голубоватые перепончатые крылья самок и самцов прикреплены со спинной стороны к груди, которая сильно развита. К ней прикреплены не одни лишь ножки, а также и крылья, приводимые в движение сильными мышцами. Грудь — это моторная часть тела.
Самки вообще крупнее рабочих в два-три, а нередко в пять-десять раз. У техасского клубневого муравья Эребомирмекс лонгии, например, самка больше рабочего всего в полтора раза, а у Каребара — в тысячу с лишним раз!
Самцы тоже крупнее рабочих, но несколько мельче самок и всегда гораздо менее долговечны, чем они. Жвалы у самцов слабые и узкие — ведь им почти ничего не приходится делать.
Разноликость особей, составляющих муравьиную семью, определённо связана с относительным разнообразием условий в недрах муравейника. Мы уже отчасти касались этого вопроса, но к нему стоит вернуться.
Вспомним ещё раз медоносных пчёл. Обычно у них в гнезде неукоснительно поддерживаются — кондиционированы, как сказали бы инженеры, — физические режимы: температурный, влажности, газообмена, а также и физиологические. Здесь строжайше соблюдаются, в частности, условия питания; причём кормовые рационы для всех этапов развития от яйца до окончания роста личинки, а далее и для взрослых насекомых в полном смысле слова стандартизованы. В пчелином гнезде сосредоточено все необходимое для развития каждого насекомого в отдельности и семьи в целом.
В муравейнике условия существования разнообразнее, пестрее, режим свободнее, мягче. Поэтому здесь только очень приблизительно можно предсказать, как долго будет развиваться яйцо и когда из него выйдет личинка, сколько продлится её созревание и когда наступит последняя линька. Равным образом неясно, какой срок потребуется куколке, чтоб превратиться в совершенное насекомое. Все эти сроки у муравьёв весьма растяжимы. Пока необходимых условий нет, яйца, личинки, куколки как бы консервируются, выжидают. Только дождавшись их, насекомое продолжает развитие.
Вместе с тем одна и та же температура, например, неодинаково воспринимается разными муравьями. У некоторых она ускоряет созревание яйца или действует только на личинку, на куколку, у других, наоборот, на тех же фазах замедляет развитие.
При 15 градусах из яйца Лазиус нигер совершенное насекомое выходит через два с лишним месяца, а при 30 — уже через 40 дней. Лазиус эмаргинатус при 30 градусах проделывает путь от яйца до имаго за 20 дней, а при 15 ему не хватает для того же и четырёх месяцев. Яйца многих Кампонотусов при 30 градусах превращаются в муравьёв всего за один месяц, а при 15 — требуется второе больший срок.
Снова и снова приходится повторять, что няньки снабжают молодь — яйца, личинок, куколок — не только кормом, но также и теплом, сыростью, темнотой в определённых, нужных каждому возрасту сочетаниях. По капелькам, по крупицам, выбирая всё необходимое из наличных условий, постепенно насыщаясь тем, что положено для жизни, насекомое растёт, созревает, переходит в следующую фазу, приобретает новые потребности.
С первого же часа жизни муравьиный зародыш зависит от семьи гораздо больше, чем можно было думать: едва появившись на свет, он требует питания и ухода; причём на будущее особи определённо влияет то, как обращаются взрослые муравьи с яйцом или личинкой.
Из дневного засева самки листорезов отобрали 402 личинки-ровесницы и распределили их среди 300 одновозрастных рабочих, разбив на четыре одинаковые группы, по 75 муравьёв в каждой: двум группам дали на выкормку всего по 1 личинке, третья группа получила 150 личинок, а на последнюю, четвёртую, возложили кормление 250 личинок.
Щедро выкормленные иждивенцы первых двух групп быстро окуклились, и куколки превратились в рабочих-гигантов; в третьей группе, где на каждого воспитанника приходилось гораздо меньше пищи, и в четвёртой, где кормили совсем впроголодь, выжили далеко не все: из тех, что сохранились, вывелись сплошь рабочие-крошки.
Количество пищи, скормленной личинке, определило судьбу зародыша не только в том смысле, выживет ли он вообще и вырастет жирным или тощим, крупным или мелким. И облик, в котором муравей выходит из кокона, функции его и самый образ жизни зависят, как выяснилось, от количества пищи, усвоенной личинкой, пока она росла. Не сказывается ли, между прочим, и здесь эффект группы?
Повторим теперь снова, что молодая самка, основывая гнездо, какое-то время воспитывает личинок одна и потомство её состоит поначалу лишь из карликов, крошек рабочих. Выйдя из коконов, они берут на себя часть работ, выполнявшихся маткой, принимаются кормить её и подрастающих сестёр, после чего состав потомства меняется: в гнезде, населённом лилипутами, появляются первые гиганты. И возраст родоначальницы, как это ни неожиданно, тоже сказывается на природе зародыша. Из яиц, отложенных молодой самкой и для опыта переданных в сильную старую семью, выводились по-прежнему рабочие-крошки, а из яиц старой самки, переданных в небольшое гнездо с самкой молодой, вывелись рабочие-гиганты.
Создаётся впечатление, что, с одной стороны, существуют свойства, определяемые прямым воздействием корма, трофогенные, как их называют в науке, и, с другой стороны, свойства бластогенные, не подверженные кормовым влияниям, связанные с особенностями, с природой яйца. Такое разграничение многие находят постоянным, абсолютным, нерушимым, находят, что структура зародышевой клетки и особенно её ядра недоступна воздействию внешних факторов. На эти особенности структуры ядра ещё можно-де как-нибудь повлиять специальным облучением, некоторыми сильно действующими химическими веществами, но кормом, пищей — никогда!
В случае с яйцами, отложенными молодой и старой самками, так оно, по видимости, и получалось. Но ведь в то же время судьба зародышей здесь определена оказалась возрастом самки. А её состояние со временем меняется от количества и качества пищи, которую она успела ассимилировать после появления на свет.