Пятикамерное гипсовое гнездо заселено Мирмика рубра. Здесь одна самка, примерно четыре десятка рабочих — все они нумерованы — и три десятка личинок и куколок. Гнездо на протяжении 10 дней трижды в сутки осматривали в определённые часы, выясняя, чем именно занято каждое насекомое. Если не затягивать наблюдений, осмотр не слишком тревожит муравьёв. В протоколах учётов условными значками регистрировались уборка гнезда, строительство, добыча пищи, обмен ею, уход за расплодом; в том числе особо — кормление, облизывание, чистка, перенос, даже просто пребывание вблизи пакетов с яйцами или личинками или вблизи склада куколок.
Итоги наблюдений показали, что примерно каждый второй Мирмика поглощён заботами о расплоде. Но если муравей №10, когда бы ни заглянуть в гнездо, кормил расплод или облизывал, чистил его, то муравей №8 занимался чем угодно, но никакое из его занятий не имело прямого отношения к расплоду. Мирмики №10 и №8 представляют два крайних типа, остальные же демонстрируют разные степени перехода от муравья-няньки к рабочему, который избегает возни с молодью.
У многих муравьёв одни и те же особи подолгу, иногда месяцами, выполняют одну и ту же определённую повинность.
Такие узкоспециализированные рабочие служат в семье как бы ментором. Они подают пример массе своих сестёр, обладающих менее выраженными способностями и склонностями. Из их числа и черпаются резервы, удовлетворяющие разносторонние потребности семьи. Это касается добычи и доставки корма, его укладки на хранение, подготовки, приготовления, а также разных форм ухода за расплодом, строительства и ремонта, обороны.
Мы убедились на примере ткачей Экофилла, что если муравей, участвовавший в сооружении гнезда и этим служивший семье как целому, почему-либо исчез, на его место тотчас вставал другой.
Это — важное наблюдение. Благодаря групповой метке нетрудно убедиться, что в семье Формика состав фуражиров, к примеру, подолгу не меняется, но стоит убрать одного или нескольких, и на их место тотчас выходят новые. Если положить в гнездо побольше личинок, взятых из другого муравейника, то вскоре на добычу корма отправятся и рабочие, раньше этим не занимавшиеся. Если, наоборот, убрать часть личинок, число фуражиров сократится.
Потребности целостной семьи так же реальны, как потребности отдельной особи, но воспринимаются насекомыми, разумеется, с разной степенью остроты. И всё же поразительны быстрота и согласованность, с какой производится замена выбывших, пополнение рядов ослабевших, усиление ставших недостаточными групп.
Специализация, склонность к конкретной функции проявляется у муравья не сразу. В первые часы послекуколочного существования, пока хитиновое одеяние не стало более прочным, муравей вообще ничем не занят. Да и когда хитин потемнел и окреп, новый член семьи, случается, неделями не покидает камеры с куколками, где он вышел из кокона и увидел свет. Выражение это здесь звучит только иносказательно, фактически никакого света даже зрячий не увидел: склады с куколками темны, как и другие камеры муравейника.
Выйдя из кокона, муравей незлобив и вполне мирно настроен. Способность оборонять гнездо просыпается в нём значительно позже, когда он настолько повзрослел, что уже переступает порог муравейника. Зато строительством, если есть необходимость, молодой член семьи способен заниматься с самого раннего возраста. Всё это рассказывается о муравьях сравнительно простых видов, у которых рабочие более или менее одинаковы.
Не то в огромных семьях жнецов или листорезов, где наряду с почти полуторасантиметровыми особями существуют целые серии форм всё более и более мелких — вплоть до трёхмиллиметровых. Впрочем, эта многоликость почти никогда не бросается в глаза — особей этих форм трудно увидеть вместе. Если собирать для изучения только муравьёв, бегающих по поверхности или в окрестностях гнезда листорезов, то среди них не будет ни особо крупных, ни слишком маленьких. Их можно наблюдать, проникнув внутрь муравейника. Здесь в верхнем слое, в зоне, примыкающей к входам, сосредоточены полуторасантиметровые, а в самых укромных камерах в глубине, куда не сразу и докопаешься, — трёхмиллиметровые.
Измеряя муравьёв, выловленных в разных зонах гнезда и вокруг него за разными занятиями, специалисты убедились, что род занятий у листорезов определённо связан с размерами муравьёв. Так была выделена группа «первых защитников гнезда», которые действительно выбегают раньше всех, едва что-нибудь потревожит муравейник. Это больше-головые караульные, постоянно несущие службу вблизи входов в гнездо. Следующие группы — меньших по размеру строителей и уборщиков, фуражиров, носильщиков и тягачей. Мельче всех няньки — воспитатели расплода и, так называемые грибоводы, о которых подробнее пойдёт речь в специальной главе, посвящённой катакомбам листорезов.
П.А.Новиков исследовал сходным образом наших лесных муравьёв. У них фуражиры тоже уступают в размерах защитникам гнезда. Когда на дорогах вокруг муравейника были собраны фуражиры с полным зобиком и грузчики со строительным материалом, оказалось, что грузчики крупнее и более выравнены по размеру. Больше того, переносчики тяжёлых грузов заведомо отличаются от переносчиков лёгких грузов величиной головы.
Разными метками помечая обнаруживаемых на муравьиных дорогах фуражиров (у одних в жвалах были зёрнышки, у других мёртвые насекомые), носильщиков, гружённых строительным материалом, наконец рабочих, несущих других рабочих (в этом случае несущий и несомый получали разные метки), П.А.Новиков не нашёл особых различий в строении тела всех этих муравьёв.
Так, применяя биометрический анализ, учёные-морфологи раскрывали тайны муравейника. На каждом шагу они, однако, сталкивались с фактами, говорящими о закономерностях, отнюдь не обязательных в каждом отдельном случае, а проявляющихся лишь в конечном счёте. Длительные наблюдения за мечеными муравьями в стеклянных гнёздах помогли понять, что в муравейнике существует, хотя и гораздо менее выраженное, чем в улье, чередование обязанностей, преемственная цепь функций, последовательно выполняемых рабочими особями в зависимости от возраста.
У жнецов Мессор муравьи-крошки по многу месяцев выхаживают расплод, затем всё ещё в глубинных камерах в течение месяцев продолжают размалывать зерно, заняты рытьём земли и лишь уже в солидном возрасте, побыв стражем у входов, принимаются за внегнездовые работы, переключаются на фуражировку и провиантирование, то есть начинают добывать, доставлять и запасать корм. У средних по размеру жнецов порядок чередования звеньев в цепи жизни такой же, как у крох, но величина звеньев иная. Нянькой и зерномолом средний жнец бывает недолго. Не успеешь оглянуться, он уже отслужил свой срок на охране входов и стал фуражиром.
То же у листорезов Аттин. Рабочие-карлики так медленно сменяют работы, что чаще всего завершают свой жизненный путь, не успев добраться даже к порогу выходов из гнезда. У листорезов среднего размера повинности первой очереди чередуются значительно быстрее. И, проведя часть жизни на уборке и строительстве, они иногда успевают принять участие и в некоторых операциях за пределами гнезда. А наиболее крупные рабочие минуют первые этапы совсем быстро — можно сказать, мимоходом — и сразу вовлекаются в движение колонн, отправляющихся на заготовку корма.
В группе большегрузных тягачей крупные листорезы и оканчивают свой жизненный путь. Старые, потрёпанные жизнью, иногда колченогие, они совершают свои последние рейсы вперемежку с молодыми. В жвалах этих стариков может не быть никакого груза, а если вскрыть их — окажется, что и зобики пусты. Но этими холостыми пробегами выходящие из строя листорезы продолжают служить семье. Ветераны, бегущие по многократно исхоженной ими трассе, как бы направляют движение более молодых, гружёных фуражиров.
У жнецов престарелые рабочие не отлучаются от родного дома, однако и не прячутся в подземелье, а бродят вокруг входов и, похоже, усиливают коротковолновые сигналы семьи, помогающие ориентироваться тем членам общины, что находятся в отлучке.
Итак, хотя крупные муравьи тяготеют больше к внешней сфере, а маломерные крошки держатся ближе к центру муравейника, великаны, пока они молоды, какое-то время прячутся в гнезде, а лилипуты, постарев, выходят на поверхность. (В скобках заметим, что не все муравьи таковы). Мы уже знаем, что на место отстраняемого от выполнения какой бы то ни было работы муравья тотчас встаёт другой. Но что будет, если убрать из гнезда всех муравьёв одного типа? В опытах не раз заставляли молодых лилипутов выходить на внешний промысел, заниматься добычей корма, а старых, крупных, наоборот, понуждали выполнять обязанности нянек, кормилиц. Лилипуты, хоть и хуже, справлялись с новым для них делом, а старые гиганты старательно выхаживали расплод, но выкормленная ими молодь не окукливалась. Видимо, как ни гибки способности разных типов и форм, они относительно ограничены. Тем не менее, если муравейник разделить надвое, то в каждой половине жизнь через какое-то время наладится, обе они восстановятся до нормы.