Исследователи убирали со стеклянных муравейников темные ставни и, заменяя их полосками цветового стекла, следили, куда перейдут, какой цвет предпочтут обитатели муравейника.
В одном из опытов под красными пластинками собралось около 900 муравьёв; под зелеными — чуть больше 500; под желтыми — без малого 500; под фиолетовыми — лишь 5. Больше всего личинок уносили муравьи из-под синих и фиолетовых стекол и не под зеленые и желтые, а именно под красные: красный цвет муравьи не видят, он для них не отличим от черного.
Если пропустить лучи света через призму, разложить его на составные части спектра, то не воспринимаемые зрением человека инфракрасная и ультрафиолетовая зоны определяются с помощью специальной бумаги, окрашиваемой этими невидимыми лучами. Расплод, помещенный в зону ультрафиолетовых лучей, муравьи уносят под красное стекло — во мрак.
Но, может быть, ультрафиолетовые лучи не воспринимаются зрением муравьёв и на них действует только тепло, которое несут эти лучи?
Опыты с ослепленными муравьями — глаза их были покрыты непрозрачным лаком — показали: муравьи видят, именно видят, ультрафиолетовый свет, причем он, вероятно, окрашен для них в некий цвет, о котором человек не имеет представления. Впрочем, и другие цвета выглядят для муравьёв иначе, чем для человека. Ведь обычно краски в природе смешанные, и из этих цветовых смесей для муравьёв исчезает красный, но зато приплюсовывается ультрафиолетовый.
Именно в этой связи и высказал Ф. Энгельс известное замечание о глазах муравьёв, которые видят химические световые лучи, и о том, что в познании этих невидимых для нас лучей мы ушли значительно дальше, чем муравьи. Действительно, мы можем считать, что муравьи видят невидимые нами вещи, и доказано это одними только восприятиями нашего глаза. Отсюда Ф. Энгельс и заключил, что «специальное устройство человеческого глаза не является абсолютной границей для человеческого познания» [6] .
Несчетное число новых иллюстраций к этому важному философскому выводу получено с тех пор, как органы чувств насекомых стали изучаться с применением сверхточных приборов вроде катодного осциллографа, улавливающего самые мимолетные световые воздействия. Фантастически тонкие электроды, введенные в глаз насекомого, связываются с осциллографом, а он, благодаря лампам-усилителям, успевает фиксировать реакцию глазных нервов на световые вспышки разной продолжительности. Перенеся опыты в быстро вращающиеся, покрытые полосками разной ширины цилиндры, удалось точно определить самые короткие световые воздействия, воспринимаемые насекомыми. Было установлено, что глаза их представляют своеобразную лупу времени, которая как бы увеличивает по сравнению с глазами человека число мгновений в единице времени и повышает разрешающую способность зрения. Поэтому-то во многих случаях, когда человек способен уловить лишь мимолетную тень, насекомое даже в полете успевает отчетливо различить и контуры, и окраску предмета.
Изучение других органов чувств муравья, в частности — их обоняния и осязания, значительно расширило представления об амплитуде восприимчивости органов чувств живого.
Когда кóрма достаточно и рацион разнообразен, обоняние муравьёв притупляется, у голодных же оно не уступает по точности спектральному анализу. Это настоящая лупа запахов. Впрочем, одно дело — природные условия, другое — лабораторные опыты, когда на муравья воздействуют лишь строго вычлененные обонятельные сигналы.
У человека обоняние и вкус, как известно, родственны, даже однородны, воспринимают близко связанные раздражения, а осязание и зрение до такой степени взаимно дополняют друг друга, что мы часто на основании зрительного облика какой-нибудь вещи можем предсказать её тактильные свойства. Что касается обоняния и осязания, то эти столь разные для человека области чувств у муравьёв воспринимаются, по сути дела, одним органом и потому слиты воедино. Вполне вероятно поэтому, что для муравьёв раздельно существуют гладкий и шершавый, или ребристый и круглый запахи по-разному пахнущих предметов. Мы могли бы получить представление о таких свойствах вещей и предметов, если бы у нас обонятельными нервами были оснащены, например, концы пальцев. Неизвестная людям и обнаруженная у муравьёв способность воспринимать предметы с помощью двугранного — точнее, двухкачественного — обонятельно-осязательного раздражения ещё раз подтверждает справедливость вывода о том, что специальное устройство органов чувств человека не может создавать предела познания.
Осязательно-обонятельные раздражения воспринимаются у муравьёв усиками, особенно чуткими и совершенными у слепых.
Чрезвычайная подвижность усиков позволяет муравью получать представление не только о запахе и форме окружающих предметов, но также и об их расположении. Кроме того, антенны служат отчасти и органом вкуса.
Но почему речь идёт только о зрении, осязании, обонянии и вкусе? А как обстоит дело с пятым чувством — со слухом?
Вопрос этот до сих пор остаётся неясным.
Известный английский энтомолог Джон Леббок проделал в прошлом веке несчетное число опытов, комическая серьезность которых вызывает сегодня невольную улыбку.
«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 все 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» [7] .
Это заключение вполне согласовывалось с анатомическими данными: ни у одного вида в семействе муравьиных специальные органы слуха обнаружить не удавалось.
И все же более поздние, лучше оснащенные исследования позволили допустить, что муравьи, 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 волны (у млекопитающих, включая и человека, воспринимается вершина звуковой волны). После того, как насекомых стали помещать в центр волны с амплитудой до двух микрон, некоторые волоски антенн муравья начинали колебаться. Так родилось предположение, что усики служат муравьям и органами 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 широких верхней и нижней губ, у муравьёв есть две пары челюстей: верхняя и нижняя.
С помощью верхней пары, это и есть жвалы, создается, 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, так называемые «органы-орудия», примером которых и служат муравьиные жвалы.