Поля термитных колоний

Различие объясняется тем, что руки развивались под влиянием морфогенетических полей рук, а ноги — под влиянием полей ног. Подобно планам архитектурных сооружений, морфогенетические поля играют формообразующую роль. По разным планам из одних и тех же строительных материалов можно построить здания смой различной формы.

Сам план не является материальной составляющей здания, но определяет способ, которым будут соединяться все строительные материалы, а также форму, которую будет иметь готовое сооружение. Морфогенетические поля нельзя свести ни к материальным компонентам организма, ни к их взаимодействию, — точно так же, как форма здания не является следствием взаимодействия между строительными материалами. Компоненты целого взаимодействуют друг с другом именно потому, что соединяются в соответствии с конкретным планом здания, существовавшим еще до того, как было построено само здание. Проблема заключается в том, что природа морфогенетических полей и принципы их функционирования никому не известны. Большинство биологов предполагают, что рано или поздно их удастся объяснить в категориях традиционных физики и химии. Но с моей точки зрения, мы имеем дело с полями нового типа, которые я предложил обозначить термином морфические поля. Моя гипотеза о причинности формообразования предполагает, что этими полями определяются глобальные самоорганизующие свойства систем на всех уровнях сложности — от молекул до сообществ.

Морфические поля не являются фиксированными: они постоянно развиваются и обладают своего рода встроенной памятью. Эта память определяется процессом морфического резонанса, то есть взаимовлиянием подобных объектов в пространстве и времени116.
Цель описанных ниже экспериментов состоит не в том, чтобы проверить мою версию теории биологического поля, а в том, чтобы испытать, насколько удачен сам подход, основанный на понятии поля. Действительно ли некие поля, в настоящее время неизвестные физике, играют организующую роль в создании сообщества термитов? На этой стадии исследования несущественно, что это за поля — морфические, нелокальные квантовые или какие-либо другие.
ПОЛЯ ТЕРМИТНЫХ КОЛОНИЙ
Предположение о том, что колонии термитов организуются под влиянием поля, вовсе не отрицает роли передачи информации между отдельными насекомыми с помощью обычных органов чувств. Подобно муравьям, термиты могут общаться друг с другом самыми различными способами: издавая определенные звуки, определенным образом касаясь друг друга117, взаимодействуя при раздаче пищи, испуская особые запахи, используя специфические химические сигналы, известные под названием феромонов118. Так, у муравьев, по-видимому, ведущую роль в сенсорной коммуникации играют именно феромоны. В целом типичная колония муравьев использует приблизительно от 10 до 20 сигналов, большая часть которых имеет химическую природу119.

Из этих феромонов лучше всего изучены химические вещества, служащие сигналом тревоги (которые действуют за счет диффузии в воздушной среде, как правило, на расстоянии от двух до трех дюймов120), и феромоны, которыми помечаются тропы для других насекомых121.
Однако термиты-рабочие при постройке и ремонте гнезд не просто общаются друг с другом, а имеют дело с уже построенными физическими структурами. Например, при строительстве арок в термитниках рабочие сначала возводят колонны, а затем начинают изгибать их в направлении друг к другу до тех пор, пока обе колонны не соединятся (ил. 6). Каким образом это удается?

Рабочие, возводящие одну колонну, не могут видеть рабочих на другой колонне: как уже отмечалось выше, термиты-рабочие слепы. Не доказано и предположение, что термиты бегают по земле из стороны в сторону, измеряя расстояние между колоннами. Напротив, совершенно невероятно, чтобы в условиях постоянной беготни и скученности термиты могли бы четко различать звуки с противоположной колонны за счет проводимости через ее основание122. Точно так же, как у муравьев и других общественных насекомых, определенную роль может играть обоняние: термиты могут получать информацию через запах тропы, через химические вещества, сигнализирующие об опасности, а также при обмене жидкой пищей.

Но обонянием едва ли можно объяснить появление общего плана гнезда или роль в этом плане каждого отдельного насекомого. Создается впечатление, что насекомые знают, какого типа структуру следует построить, что они в своей работе следуют какому-то невидимому плану. Что касается вопроса Э.О.

Уилсона о том, кто создает и хранит план гнезда, я полагаю, что этот план является составной частью организующего поля колонии. И поле это находится не внутри отдельного насекомого, а является коллективным.

Ил. 6. Термиты-рабочие вида Macrotermes natalensis возводят арку. Колонны строятся из кусочков грязи и экскрементов, которые насекомые приносят во рту. (фон Фриш, 1975)
Такое поле непременно должно охватывать всю колонию. Вероятно, оно имеет субполя для отдельных структур — тоннелей, арок, башен и грибных садов. Если подобные поля играют организующую роль, они должны обладать способностью пронизывать материальные структуры колонии, проходя сквозь стенки и камеры. Точно так же, как магнитное поле может проходить сквозь различные материалы, поле колонии должно проходить сквозь матриалы, из которых построено гнездо.

Благодаря этой способности проникать сквозь материальные преграды, биологическое поле могло бы управлять отдельными группами термитов даже в том случае, когда обычное сенсорное взаимодействие между ними отсутствует.
Основной вопрос исследования можно сформулировать следующим образом: сохраняется ли гармоничная согласованность между действиями термитов-рабочих при строительстве гнезда даже в том случае, когда сенсорное общение блокируется какой-либо преградой? Нам вновь поможет аналогия с магнитным полем: если расположение частичек железа по силовым линиям зависит только от частиц, находящихся в непосредственном контакте с соседними частицами, тогда картина силовых линий магнитного поля будет искажаться любой физической преградой— например, листом бумаги. В действительности же рисунок линий не меняется, так как физическая преграда проницаема для магнитного поля.
Как известно, термиты чувствительны к магнитному полю. Яркий тому пример — австралийские компасные термиты, которые ориентируют свои гнезда узкими сторонами на север и юг, чтобы свести к минимуму нагрев гнезда полуденным солнцем. Лабораторные опыты также показали, что термиты реагируют на очень слабые переменные электрические и магнитные поля123.
Более того, эксперименты берлинского исследователя Гюнтера Беккера показали, что термиты могут оказывать друг на друга влияние посредством некоего биополя, по природе, возможно, электрического. Из содержащейся в неволе колонии термитов вида Hete-rotermes indicola Беккер взял несколько групп, примерно по 500 рабочих и солдат, и поместил каждую в отдельный полистироловый контейнер прямоугольной формы, положив туда древесину и влажный вермикулит. Затем он поставил контейнеры в несколько рядов по четыре в каждом, а между соседними контейнерами оставил промежутки в 1 см.

Через несколько дней термиты начали строить галереи в углах контейнеров, но не в каждом углу, а только в тех, которые не находились по соседству с другими контейнерами. С тех сторон, которые соседствовали с другими контейнерами, строительство практически не велось. Этот принцип соответствовал тому, что наблюдается в природных термитниках, где галереи никогда не строятся в центральной части гнезда, а только на периферийных участках, вытягиваясь наружу к потенциальным источникам пищи и воды. В типичном эксперименте общая длина галерей на внешних сторонах контейнеров составила 1899 см, а на тех сторонах, которые были обращены к другим контейнерам, — только 80 см.

В других экспериментах Беккер обнаружил, что, когда отдельные контейнеры отодвигаются от остальных более чем на 10 см, строительная активность в них возрастает. Когда все контейнеры плотно сдвигались, строительство галерей прекращалось. Таким образом, группы термитов как-то влияли друг на друга, причем это влияние уменьшалось с увеличением расстояния между группами.

Ил. 7. Строительство галерей термитами вида Heterotermes indicola. Термиты содержатся в неволе в пластиковых контейнерах с нейтральным строительным материалом — вермикулитом.

В каждом контейнере находится одинаковое количество насекомых. На всех сторонах, обращенных к соседним контейнерам, строительство галерей практически не ведется. Влияние передается от контейнера к контейнеру посредством поля. (Беккер, 1977)
В другом эксперименте Беккер расположил 16 контейнеров в виде квадрата 4x4, так что по 4 контейнера находилось с каждой из внешних сторон, а 4 располагались в центре. Вновь на наружных сторонах внешних контейнеров отмечалось активное строительство галерей (ил. 7), в то время как на внутренних сторонах и в контейнерах, расположенных в центре, строительство галерей практически не велось (43 см в день на внутренних сторонах при 539 см в день — на внешних).

Содержание раздела