Райт - Наука о запахах - 1966 (947297), страница 7

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Фотографии показали, что направление их полета было очень близким к прямой линии, гораздо более близким, чем когда-либо наблюдаемое при полете насекомых (фиг. 4). Никогда еще результат опыта не оказывался столь неожиданным, а рабочая гипотеза — так внезапно опровергнутой. В то время как я думал, что беспорядочность движения заложена в насекомых и что окружающая среда систематизирует их поведение, оказалось, что (по крайней мере для Вгозорййа те(апойазГсг) хаотичность свойственна окружающей среде, а насекомые ведут себя настолько организованно, насколько позволяет среда. Устойчивый сигнал запаха вызвал у насекомых реакцию, выразившуюся прн визуальном наблюдении с поверхности, над которой проходил полет, в абсолютно прямом движении против ветра. Эксперименты, однозначно показав это, тем самым дали прочную (и совершенно неожиданную) основу для нового этапа работы.

Итак, ответ был получен, но его нельзя было считать полным, так как равномерно пахнущий поток воздуха был создан искусственно, и как он не походил на естественные пахнущие следы, так и прямой полет мушек в нашей трубе был не похож на обычный извилистый путь насекомых к кусочку банана. Теперь мы знали, что делают мушки, когда чувствуют привлекающий запах, но мы еще не знали, как они ведут себя, когда перестают ощущать его.

До тех пор пока мы этого не знаем, мы не можем объяснить, почему они не пролетают мимо источника запаха и что они делают, когда вылетают за пределы пахнущего потока. Очевидно, в условиях нашего опыта трудно, используя воздух, пропитанный запахом, внезапно удалить этот запах, и все-таки именно это нужно было проделать, чтобы получить ответ на интересующий нас вопрос.

К счастью, мы довольно легко справились с этой задачей. Во время опытов нам приходилось из тонкой стеклянной трубочки впускать в чистый воздух трубы струйки пахнущего воздуха. Оказалось, что, если эту стеклянную трубочку у конца трубы направить снизу вверх или разместить горизонтальна, ориентировав вдоль потока воздуха, отверстие приходится защищать, надевая на него кусочек марли,— иначе мушки садились на этот конец трубочки и даже залезали внутрь, очень быстро забивая ее.

Ф и г. 4. Полет плодовых иуптек против ветра в потоке воздуха, равномерно насыщенного запахом, Ф и г. гь Путь плодовых мушек, пытающнхся найти источник запаха, когда струнку насыщенного запахом яоздуха направляли сверху я поток неяахнущего воздуха. И вот однажды мне пригнло в голову поместить эту трубочку в верхней части туннеля, чтобы струйки пахнущего воздуха сверху попадали в воздушный поток и уносились ветром. Тогда насекомые, летящие горизонтально навстречу ветру, внезапно вылетали бы за пределы потока запаха и при этом, можно надеяться, не видели бы конца находящейся над ними и источающей запах стеклянной трубочки, так как их глаза, вероятнее всего, будут нацелены вниз. (Ведь гниющий плод скорее всего лежит на земле, а не висит на дереве, и приближаться к нему, естественно, нужно сверху илн сбоку, но не снизу.) Опыты с использованием этога простого трюка удались полностью: после тога как подающую запах трубочку поместили вверху туннеля, направив вниз, нп одно насекомое не нашло этого источника запаха.

Сфотографировав в этом полете плодовых мушек (фиг. 5), мы обнаружили, чта, как и раньше, они летели вдоль потока уверенно, но только пока чувствовали запах, а, потеряв ега, через очень короткий промежуток времени — обычно около 'lз секунды — поворачивали и раз- летались под прямым углом к направлению ветра (то есть к направлению своего первоначального полета). Онн могли свернуть вправо или влево, вверх илн вниз, но первой их реакцией на потерю запаха была именно быстрая смена направления полета с движения против ветра на движение поперек него. Если мушки в результате такого маневра снова находят запах, то они снова поворачивают и летят против ветра.

Если же насекомые не обнаруживают запаха, то оии пытаются отыскать его, повторяя один нли два раза поперечные броски, а потом возвращаются назад, пролетая некоторое расстояние (несколько сантиметров илн полметра) по ветру, после чего вновь совершают поперечные броски в поисках запаха. Этот результат очень четко воспроизводился во многих опытах; когда стайка плодовых мушек долетала почти до конца туннеля, она, казалось, натыкалась на расположенный поперек него невидимый барьер, находящийся приблизительно на уровне трубочки, подающей пахнущий воздух.

В то же время все это выглядело так, будто их поведение было чисто механическим; на это указывала совершенная неспособность насекомых отыскать конец этой трубочки, когда она была расположена вверху и направлена вниз. Время реакции, составляющее примерно '~„секунды, представляет особый интерес, так как оно было больше,. чем время, необходимое мушкам для перелета от одной пахнущей струйки облака до другой.

Если время реакции столь длительно, то мой клинокинетическнй механизм должен был бы действовать вдали от источника запаха, а на малых расстояниях от него клинокинез затруднялся бы. Таким образом, на этот раз моя оригинальная теория ориентации против ветра была полностью опровергнута, по крайней мере для плодовых мушек. Тем не менее она сыграла свою положительную роль, поскольку, исходя именно из нее, мы обдумывалн и проводили наши эксперименты. Опыты целиком и полностью опровергали сделанные на основе этой теории предсказания, и это была удача, так как мы вышли на верный путь. Гораздо чаше эксперименты дают еще более ничтожные результаты, из которых вообще трудно сделать какие-либо выводы.

То, что мы в итоге всей этой работы все-таки были удовлетворены, не должно затмевать главной морали описанной истории: неправильная теория, которая толкает вас на постановку эксперимента, дающего плодотворные результаты, лучше, чем отсутствие какой бы то ни было теории. Если бы у нас не было с самого начала никакой теории ориентации насекомых, пришлось бы потратитьмассу времени на наблюдение за плодовыми мушками, просто разыскивающими путь по обычному волокнистому следу запаха, причем это не прибавило бы нам много знаний. Одна из двух наиболее важных функций теории состоит в том, чтобы стимулировать эксперименты путем построения предположений, которые можно проверить опытным путем. Большинство таких предположений оказывается неверным и никогда не публикуется. Именно поэтому у человека, далекого от науки, может создаться ложное впечатление, будто наука неуклонно движется вперед от одного несомненного успеха к другому.

Надеюсь, мне удалось показать, что на самом деле это далеко не всегда так. Глава Насекомые Не все насекомые руководствуются запахом в поисках дороги, пищи, пары или места для откладывания яиц, Ползающие виды, возможно, часто ориентируются по форме поверхности или по ее цвету, а многие имеют что-то вроде органов вкуса не только во рту, но и на лапках. Температура и влажность тоже могут служить ориентирами, а некоторые насекомые реагируют на колебания, хотя, пожалуй, слишком смело было бы называть это слухом. Недвижимые блохи, например, оживляются, когда чслышат» шаги прнближаюшейся жертвы, а стрекотание помогает сверчкам находить друг друга. Предполагают, что самцы комаров, по крайней мере отчасти, определяют местозэахождеппе самок по звуку, производимому их крыльями; предлагалось даже использовать записи этого звука для заманивания самцов в ловушки.

(Для природы было бы технически довольно сложно сконструировать слуховой аппарат, который, различая еле слышный писк комара, умещался бы в его теле. Поэтому считают, что приемниками звука у комара служат антенны, колеблющиеся, подобно камертону, в резонанс с источником звука. Это только один пример, относящийся к проблеме, которая возникла при сравнении размеров насекомых и человека.) Глаза почти всегда необходимы насекомым, и не только для того, чтобы определять направление полета, но чтобы различать цвета и избегать препятствий. Глаза пчел обладают даже способностью реагировать на еле заметные изменения плоскости поляризованного света неба, причем пчелы используют это свойство для определения нужного направления независимо от ветра, Это особенно важно для медоносных видов пчел.

Если бы онн могли ориентироваться только по направлению ветра и летать соответственно по ветру н против него, им пришлось бы ограничиться гораздо меньшей территорией для медосбора. Профессор К. Фриш обнаружил, что пчела, нашедшая новую цветущую полянку, может кобъяснить» другим пчелам, в каком направлении и на каком расстоянии та находится. Эго проделывается в темноте улья, и, уж конечно, пчелы при этом не разговарнваюз между собой. Вся необходимая информация передается особым видом «танца> на вертикальной поверхности сотов, причем направление танца относительно вертикали (то есть направления силы тяжести) соответствует направлению, которого должны придерживаться сборпхики относительно плоскости поляризованного света, когда онн вылетят из улья. Насколько мне известно, работа Фриша — один из наиболее ярких примеров научного исследования, которое, не говоря уже об изяществе, совершенно не содержит математических расчетов, что делает его вполне доступным рядовому читателю.

Труды Фриша представляют собой классику современной науки. Теперь пришла пора вспомнить о запахе. Ведь после того, как пчелы узнали, в каком направлении и как далеко лететь до места сбора, они должны узнать, с каких цветов вести сбор нектара. Вот тут ич и помогаез запах. Вообще говоря, запах наиболее важен для летающих насекомых, но он, вероятно, играет заметную роль и в жизни подавляющей части других насекомых. Поскольку восприятие как вкуса, так и запаха происходит, очевидно, на молекулярном уровне, масштабные трудности, связанные с малыми размерами мелких животных и насекомых, играли наименьшую роль в создании у нихобонятельных и вкусовых органов. У насекомых имеется лишь три основных аспекта жизнедеятельности — питание, спаривание и откладывание яиц.

Характеристики

Список файлов книги