Трофоллаксис позволяет няньке или землекопу не отрываться от своих полезных занятий на поиск корма – о нем позаботятся другие. Это то самое, что позволяет каждому муравью, где бы он ни находился, быть информированным о положении в муравейнике. Ведь трофоллаксис совершается в самых замысловатых направлениях, а вернее, он всеобъемлющ.

Муравьи в камере матки не только кормят ее своею отрыжкой, но и вылизывают ее. С их язычков влага, насыщенная информацией – соответствующими феромонами, отправляется в путь наверх от муравья к муравью. Попадает к тому же самому разведчику и разъясняет ему обстановку, скажем, яснее таких слов: «В доме твоем полный порядок, но несколько голодно. Твоя добыча была хороша, но ее недостаточно. Так что отправляйся опять в поиск!» И разведчик, приняв от соседа микроскопическую капельку феромона, мгновенно возбуждается и мчится, не жалея сил, в дальнюю дорогу. С этой капелькой влилась в него ответственность за благо семьи и дома.

Хорошо. Нашел разведчик малую ли, большую, добычу. Малую он и сам донесет, к большой надо созвать собратьев по гнезду. В обоих случаях перед ним возникает нелегкая проблема: как найти в дебрях трав дорогу к дому и обратно?

Муравей, метя трассу, то и дело прижимается брюшком к земле и оставляет на ней свой запах. Другие муравьи, когда спешат за ним, не всегда бегут точно по намеченной дороге: иногда, как и хорошие гончие, идут по следу стороной, сбоку от него, потому что запах достаточно силен.

Оказывается, весь свой пройденный путь муравей, подобно Мальчику с пальчик в известной сказке, отмечает, но не белыми камешками, а капельками пахучей жидкости. У муравьев много всевозможных желез, вырабатывающих феромоны, то есть вещества, которые служат химическими средствами общения между «согражданами» одного муравейника.

Каким простым опытом можно доказать, что муравьи действительно метят тропы?

Возьмите лист бумаги и положите на пути муравья, возвращающегося домой с известием о богатой находке. Когда он проползет по нему, пометьте его путь легким штрихом карандаша и поверните бумагу на небольшой угол. Муравьи, вызванные из гнезда разведчиком, добегут до края бумаги, упрутся в то место, где раньше трасса с земли переходила, на лист, но тут обрыв, дальше нет меченой тропы. Начнут суетиться у разрыва, искать и, когда найдут ее в стороне, снова побегут по прямой. Вы увидите, что их путь будет совпадать с отмеченной карандашом линией.

Можно посадить в небольшой шприц много муравьев и, когда они наполнят его запахом своих опознавательных желез, выдавливая пахучую жидкость через иглу, нарисовать на земле узоры – искусственные трассы. Муравьи побегут по этим фальшивым дорогам еще азартнее, чем по тропе разведчика, потому что пахнут они сильнее.

Трассы, которыми муравьи постоянно пользуются, превращаются в своего рода столбовые дороги. Они расходятся во все стороны от муравейников, и на них даже простым глазом можно иногда увидеть капельки оставленных муравьями меток. Непрерывный поток шестиногих пешеходов бежит по этим хорошо утоптанным шоссе.

Там, где они кончаются и за пределами муравьиной «цивилизации» начинается бездорожье травяных джунглей, муравьи разбегаются в разные стороны. А там, где вымощенные запахом магистрали разрушают стихийные бедствия, например ботинок человека, создаются заторы, как на улицах в часы «пик». Но они вскоре устраняются муравьями, и новые колонны спешат через наведенные саперами мосты в разрывах.

Запах меток муравьи распознают, ощупывая и обнюхивая их своими усиками, или антеннами.

Не зря антенны так названы: они воспринимают из внешнего мира и сообщают нервным центрам муравья основные сведения об окружающем его пространстве. На их кончиках расположены многочисленные рецепторы (приемники) самых важных для муравьев органов чувств – обоняния и осязания. У лесного муравья на каждой антенне, если набраться терпения, можно насчитать 211 обонятельных бугорков и 1720 осязательных щетинок. А у слепых от рождения разновидностей муравьев их еще больше.

Антенны очень подвижны, муравей без конца ощупывает и обнюхивает ими все предметы вокруг. Поскольку впечатления о форме и запахе осязаемо-обнюхиваемого предмета муравей получает одновременно, ему трудно, наверное, разделить эти два представления, то есть запах и форму, и они сливаются в его ощущениях в одно комплексное топохимическое чувство.

Иначе говоря, муравей, по-видимому, воспринимает мир вещей в таких необычных для нас категориях, как круглый или квадратный запах, запах шершавый или гладкий, мягкий или твердый.

Так и муравей, обнюхивая с разных сторон своими антеннами распространяющее запах вещество, может узнать, по-видимому, где у пахучей капли более узкий, а где более широкий конец, даже когда вещество это невидимо и на ощупь его границы неразличимы, если оно, например, жидкое или очень вязкое.

И вот что даже подозревают: муравьи, возможно, распознают еще и… форму запаха! Вернее, форму вещества, его распространяющего. Нам трудно это себе представить: ведь наше чувство обоняния очень несовершенно. Основные впечатления мы получаем с помощью других органов – глаз и ушей. Но ведь и мы глазами различаем цвет и форму предмета одновременно. Эта наша способность совершенно недоступна очень многим животным, лишенным цветового зрения. Для них красный и синий шары выглядят одинаково.

Впервые идея об объемном обонянии муравьев пришла в голову известному швейцарскому энтомологу Августу Форелю. Он задумался над тем, как муравьи-фуражиры узнают, какой конец трассы ведет к муравейнику, а какой – от него, к найденной в чаще трав пище. Почему с ношей они всегда бегают в гнездо, а без нее – от гнезда и никогда не путают направления.

Форель рассуждал так: метка, которую муравей оставляет на тропе, сзади всегда шире, а впереди уже, как и мазок краски, нанесенной кисточкой на полотно, или, например, паста, выдавленная из тюбика. Муравей ведь «выдавливает» капли пахучей жидкости, по существу, тоже из тюбика – из брюшка, которое в этом случае действует как тюбик.

Недавно сделанные фотографии показали, что муравьиные метки всегда заострены спереди и, как стрелы указателей, направлены в сторону движения. Возможно, муравей как-то угадывает форму меток и поэтому всегда знает, где начало и где конец его пути.

Однако теория эта имеет одно очень слабое место. Дело в том, что муравьи метят трассу не только когда бегут из дому, за добычей, но и когда возвращаются с ней домой. Значит, более или менее исхоженная муравьиная тропа усеяна стрелками, указывающими в оба конца, а муравьи тем не менее отлично разбираются, в какой стороне их дом.

По той же причине была отвергнута и другая гипотеза, предполагавшая, что муравьи, идущие по следу, узнают о его направлениях по возрастанию интенсивности запаха, если бегут правильно.

И все-таки муравьиная тропа носит явные следы поляризации: оба ее направления для муравьев не равнозначны.

Убедиться в этом можно на таком простом опыте. Расстелем около гнезда листы бумаги. Муравьи скоро проложат по ним свою трассу. Тогда повернем на 180 градусов один средний лист. Муравьи, дойдя до перевернутого листа, не побегут дальше: ведь теперь метки на нем направлены «стрелками» в обратную сторону. Муравьи в растерянности начнут рыскать вокруг и, если найдут неперевернутый лист за листом перевернутым, побегут снова, как по ниточке, уже без колебаний.

Какие указатели были нарушены этим поворотом? Положение солнца в небе от поворота листа, конечно, не изменилось, если допустить, что дополнительные коррективы в ориентацию по запахам вносит солнечный компас.

О природе этих указателей мы, по существу, ничего еще не знаем. Возможно, что они имеют отношение к химии. В пользу этого говорит, например, эксперимент Мак-Грегора. Он наблюдал за возвращением муравьев в искусственное гнездо и заметил, что почти все муравьи, повернув к дому, обязательно проходят через одну определенную точку в окрестностях гнезда. Пройдут ее и безошибочно уже прямым курсом бегут ко входу. Муравьи же, которые пробежали мимо этой точки, долго блуждают в поисках дома и находят его лишь случайно.