Иосиф Халифман - Шмели и термиты

Несколько термитов Термопсис и Ретикулитермес в искусственных гнездах получали в корм воду и мелкие обрезки ватманской бумаги, представляющей собой чистую, без каких бы то ни было примесей клетчатку. Полтора года — восемнадцать месяцев — продолжался опыт. И за это время вес подопытных семей увеличился в сорок раз. Не получая в пищу ничего, кроме клетчатки, семьи термитов явно процветали. Все необходимое для жизни они добывали из сверхпостной для других животных клетчатки.

Как это возможно? Во-первых, надо сказать, что в преджелудке термитов имеется хорошо развитый жевательный аппарат из твердых пластинок и связанной с ними сильной мускулатуры. Здесь перетираются крупные частицы древесины, так что в желудок поступает только хорошо измельченная кашица.

Но это не все. Это только начало.

Если острой и тонкой иглой осторожно вскрыть под микроскопом-бинокуляром брюшко взрослого рабочего термита (но только взрослого и только рабочего, который и является, как мы уже знаем, кормильцем всей общины), то сразу бросается в глаза, что отростки кишки у него необычно развиты. У крылатых таких отростков вовсе нет, у молодых рабочих они еще невелики и, главное, пусты. У взрослых же рабочих все отростки — ампулы — плотно набиты измельченной клетчаткой и населены целым живым миром простейших одноклеточных растительных и животных организмов.

За последние десятилетия специалисты обнаружили в желудочно-кишечном тракте термитов свыше полусотни родов, свыше двухсот видов, относящихся к нескольким семействам: бактерии, спирохеты, жгутиконосцы, ресничные, инфузории. Колонии отдельных форм бурно разрастаются на клетчатке в ампулах кишечника, образуют заметные скопления.

Именно в этих ампулах-карманах (это как бы бродильные чаны) и при посредстве именно этих колоний одноклеточных (это как бы бродильная закваска) и совершается превращение несъедобной и постной клетчатки в корм термитов.

Когда в опыте с Термопсис и Ретикулитермес, о котором мы начали рассказывать, термитов в нескольких гнездах какое-то время выдерживали при температуре большей, чем предельная для гнезда (в гнезде не бывает выше 30, для опыта она доводилась до 35–36 градусов), то все обитатели ампул кишечника отмирали. Когда же кишечные ампулы-карманы термита необитаемы, то он не жилец на свете: сколько бы этому термиту ни скармливали чистой ватманской бумаги, он все равно скоро погибнет от голода.

То же получилось и после «купания» термитов в кислородной атмосфере. В обычном воздухе кислород составляет пятую часть объема. Если же предоставить термитам среду, содержащую кислорода 95–98 процентов, да еще увеличить давление до трех — трех с половиной атмосфер, то бактерии, инфузории и жгутиконосцы, населяющие ампулы кишечника рабочих термитов, начинают досрочно, безвременно погибать. Иносказательно говоря, они сгорают в избыточном для них кислороде.

«Выкупанных» в кислороде рабочих термитов нельзя кормить одной ватманской бумагой, так как в этом случае они обречены на голодную смерть. Однако стоит тех же самых рабочих подкормить раз-другой обычной древесиной, и они опять способны довольствоваться чистой, без примесей, ватманской бумагой…

Все объясняется более или менее просто. Крупица древесины, принятая термитом через ротовое отверстие, проходит тонкую бесцветную трубку пищевода, попадает в зобик, преджелудок, где она дополнительно измельчается, и затем в желудок, где она увлажняется пищеварительными соками и выделениями железистых стенок. Наконец, корм оказывается в одном из тех отростков ампул или карманов кишки, о которых уже сказано, что они заполняют собой большую часть брюшной полости. Это почти конец пути, который каждая проглоченная крупица проделывает в теле взрослого рабочего термита. Теперь крупице остается только пройти выводную прямую кишку. Но именно здесь, можно сказать — на пороге черного хода, целлюлоза дольше всего задерживается.

Замечательную страницу истории исследований живой природы составили опыты, распутавшие тугой клубок загадок, связанных с целлюлозным питанием термитов. Эти опыты потребовали нескольких лет работы.

Сначала исследователи подобрали безвредные для насекомых способы, убивающие флору и фауну их кишечника и очищающие стерилизованные ампулы от всякого населения, затем стали заселять кишечник термитов то одним, то другим видом одноклеточных. Когда эти приемы были освоены, исследователи проделали несчетное число опытов, чтобы узнать, как действует тот или иной вид простейших. В конце концов выяснилось, что клетчатку расщепляют даже не сами по себе обитатели ампул в термитах, а, так сказать, обитатели обитателей — бактерии, живущие в инфузориях. Мы не говорим уже о том, что в кишечном тракте термитов обнаружены также бактерии, способные непосредственно связывать азот воздуха и переводить его в сложные соединения, которые могут усваиваться организмом термита как полноценная пища.