Проявлением чисто бластогенных свойств зародыша считались отличия крупноголовых и крупножвалых солдат; они неизменно развивались из части яиц, откладываемых самкой на второй год её жизни, всё равно и при хороших и при плохих условиях питания.
Но вот немецкий специалист Вильгельм Гетч проделал опыты с Феидоле — одним из немногих в Европе муравьёв, имеющих стазу солдат. Десяток муравейников равной силы (значит, примерно одинаковых по численности и по составу населения) был разделён на две группы. Первые пять семей содержались на обильном углеводном питании (сахарный сироп и мёд); вторые получали богатый белковый рацион из мух и мучных червецов, а также особый гормон «Т». Этот «Т» не удалось заменить никакими другими биокатализаторами, никакой смесью витаминов и аминокислот. И что же? Через некоторое время из куколок второй группы стало выходить значительно больше солдат, чем в первой. Мало того: здесь обнаруживались и куколки таких форм, каких в природе не находили: с признаками рабочих и солдат одновременно.
Бреши между представлениями о трофогенных и бластогенных факторах наметились уже и в определении пола. Рабочие муравьи, как правило, бесплодны, а если в некоторых условиях и откладывают небольшое количество яиц, то яйца эти неоплодотворённые, из них могут развиться лишь самцы. Другое дело настоящие самки: из их яиц, если они не оплодотворены, выводятся самцы, а оплодотворённые дают и крылатых самок, предназначенных для продолжения рода, и бескрылых рабочих и солдат, несущих в семье функции строительства и охраны гнезда, фуражировки, воспитания расплода, кормления плодовитых самок. Всё просто и ясно, всё логично. Единственный недостаток схемы в том, что она не охватывает так называемые нетипичные факты вроде случая с гинандроморфами да и немало других.
Так наблюдения и опыты в природе и лаборатории свидетельствуют, что из яиц, отложенных неоплодотворёнными самками, могут выводиться не только самцы, но — вопреки классической схеме — и самки, в том числе и крылатые, предназначенные для продолжения рода. Крылатые самцы и самки развиваются иногда также из яиц, отложенных рабочими муравьями — правда, это наблюдается только в определённую пору года. И в воспитании расплода рабочими может отчётливо сказываться влияние внешних условий, в том числе влияние такого, например, условия, как состав кормилиц. Во многих случаях именно в связи со временем своего появления на свет кормилицы воспитывают из личинок в основном только рабочих или, сверх того, также и крылатых — самцов и самок. И это ещё не всё.
Рабочие муравьи, однажды выкормившие поколение крылатых, с возрастом это качество утрачивают. Способность рабочих формировать весеннее поколение крылатых определённо зависит от условий зимовки, но здесь имеет, по-видимому, значение также степень упитанности самок перед зимовкой.
Кроме всего, процессы, о которых идёт речь, по-разному протекают в семьях с плодовитыми самками и в семьях безматочных: хитиновые покровы плодовитых самок выделяют особое вещество, к слову сказать, легко растворимое в петролейном эфире, этиловом эфире, этаноле и других химикатах. Это вещество, систематически слизываемое рабочими муравьями и быстро передающееся от особи к особи, служит в семье как бы информацией: «Матка — на месте, всё в порядке!». Лишь только этот биохимический сигнал перестаёт поступать, ход обмена веществ в семье перестраивается. Присутствие самки чаще всего отчётливо подавляет откладку яиц рабочими: стоит удалить самку, и через короткое время рабочие муравьи начинают червить сами, причём из их яиц выводятся нередко крылатые обоих полов.
Ещё и сегодня нет всеобъемлющей теории, которая охватывала бы и удовлетворительно объясняла все наблюдаемые здесь явления, однако каждый новый успех познания неизменно подтверждает, что интересующий нас процесс связан в конечном счёте с питанием и воспитанием новых членов семьи.
Для отдельных случаев теперь выяснено даже, когда и какая именно пища оказывает своё формообразующее воздействие на зародыш. Если личинки уже известных, нам Феидоле получают богатую белком пищу с четвёртого-пятого дня после выхода из яйца, из них получается в пять-семь раз больше солдат, чем из выкормленных на постном пайке. Стоит богатую белком пищу скармливать личинкам чуть позднее — с шестого-восьмого дня, — и из большинства их вырастают рабочие.
Если личинка смолоду кормилась «по-солдатски», то питание её после критического четвёртого-пятого дня определяет уже не стазу — личинка разовьётся в солдата, — а только размер особи: сытный был корм — солдат выйдет крупный; меньше съела личинка — солдат получится средний; голодала личинка — солдат окажется недомерком.
У лесных Формика поликтена солдат нет, есть только рабочие и крылатые. Оказалось: весной при 27 градусах судьба личинки решается через 70 часов после выхода её из яйца. Но только весной: весенние и осенние яйца развиваются по-разному.
Такие критические, решающие фазы бывают иногда продолжительны, растягиваются на неделю и больше. Чем медленнее развивается особь, чем разнообразнее, следовательно, условия, воздействующие на неё за это время, тем шире размах изменчивости, тем чаще возникают формы переходные.
Итак, не только будущее личинки, вышедшей из яйца, зависит от того, обильно ли и чем именно она кормится. Самый характер яйца, многие свойства скрытого в нём зародыша тоже зависят от силы семьи и количества нянек, от поры года, от возраста самки и её питания, а также от многих других обстоятельств. Значит, в одних случаях семья в целом выступает как внешнее, как средоточие воспитующих условий по отношению к отдельной личинке, а в других случаях это внешнее, эти формирующие условия оказывают своё воздействие на более ранних этапах, влияют не прямо, а через плодовитую самку и ещё в процессе образования и созревания яйца предопределяют путь развития зародыша.
Каждая особь представляет собой, следовательно, и производное состояния семьи, но вместе с тем и её орган, имеющий определённое назначение. Вспомним ещё раз о крупных и жирных большеголовых длинножвалых особях, как бы только привлекающих внимание хищников и существующих, как считалось, чуть ли не специально на заклание. Появляются они в наиболее сильных и благоденствующих семьях и ни на что, по сути дела, не пригодны, не способны даже брать себе пищу. Они живут до тех пор, пока их кормят нормальные муравьи. А кормят их лишь там, где всё благополучно. Едва возникают перебои, затруднения, рабочие снимают нахлебников с довольствия, и те постепенно отмирают, причём для семьи потеря их вполне безболезненна.
Как известно, дарвиновская теория естественного отбора отрицает возможность появления органов, ненужных организму и виду. Каков же тогда биологический смысл существования длинножвалых уродов? В рассматриваемом примере всего интереснее как раз то, что он говорит о функции, исчерпываемой самим возникновением формы.
Появляясь в переразвитой, как бы жирующей семье и не участвуя активно в её жизнедеятельности, длинножвалые всё же действенно влияют на её состояние. Они что-то вроде предохранительного клапана, канала, по которому сбрасывается всё излишнее.
…Колеблющиеся условия изменяют ход обмена веществ в семье, и соответственно число тех или иных форм то умножается, то сокращается. Семья быстро и чутко реагирует на изменение условий, благодаря чему в конечном счёте и сохраняется устойчивость, консервативность её наследственности.
Теперь ещё раз проследим историю трёх рождений каждого муравья. Мы различаем в ней переломные этапы, узловые рубежи, критические моменты, когда определяется будущее особи, её облик, её физиологическое назначение. В любом из этих моментов сказывается влияние общественного обмена веществ, постоянно протекающего в семье и сплачивающего её. Звенья этого обмена можно обнаружить и в том, как рабочие муравьи кормят кладущих яйца самок, и в питающем облизывании яиц, которое производят муравьи-няньки, и в кормлении личинок, и в переборке, перекладке яиц и личинок из маленьких пакетов в большие, из слишком объёмистых в - меньшие, и, наконец, в переноске пакетов и куколок из одних камер в другие: из чрезмерно сухих в менее сухие, из избыточно сырых в нормально влажные, из жарких в более прохладные, из остывших в менее холодные, из глухих в более оживлённые, из тесных и перенаселённых в просторные.