Животные-строители

Животные-строители

Большое количество сухопутных животных строит постоянные жилища, без которых их жизнь невозможна. Мы не можем себе представить пчел, муравьев, термитов, роющих грызунов, кротов и других животных без их жилищ. Этот первичный инстинкт построения жилья берет начало еще от простых рефлексов примитивных организмов. Некоторые виды ручейников строят убежища из песчинок, в которых прячутся. Форма и размер использованных песчинок являются строго определенными для каждого вида: внешний вид убежищ служит систематическим признаком при определении их. У некоторых видов животных строительство жилищ достигает удивительного совершенства. Оно выражается в изысканной и сложной архитектуре построек, в которые животные вкладывают много труда, тогда как рядом их же собратья проводят всю жизнь, не заботясь о собственном доме.

Какое жилище у кита? Где, как и из чего он может его построить? Жилище его - весь бескрайний океан. Обитатели широких равнин, которые живут стадами, например зебры, антилопы, тоже не нуждаются в жилище. Их общее жилище - саванна. Согласно этому животных можно разделить на нуждающихся в жилье, которые строят постоянные жилища и проводят в них всю жизнь, и не нуждающихся в нем или строящих временные убежища на определенный период: для зимнего сна или выращивания потомства. Инстинкт строительства у животных не зависит от их внешнего вида, размеров и систематического положения. Грубые гнезда человекообразных обезьян сделаны из сучьев и веток, их нельзя сравнивать со сложными подземными лабиринтами мышевидных грызунов, с уютным гнездом крота. А гнезда и убежища грызунов не могут быть сравнены со сложным жилищем термитов: с двойной стеной, бесчисленным множеством этажей, с тщательно поддерживаемой постоянной температурой и влажностью. По экономии материала, прочности и целесообразности конструкций постройки животных часто оказываются на уровне современной техники строительства. Нередки случаи, когда принципы построек животных находят применение в практике человека. Шестигранные восковые соты пчел не имеют себе равных по экономии места, материала, по емкости и прочности. В сотах к каждой ячейке примыкают по шесть смежных ячеек с боков, каждая грань ячейки и ее основание используются на две стороны. Никакое другое расположение воска не может дать более рациональной фигуры. Задача решена в пространстве и в полном соответствии с высшей математикой. В сущности, пчелы строят цилиндрические ячейки в шестиугольниках из отвердевшего воска. Эта форма сохраняется постоянно. Она обеспечивает наилучшую прочность данной конструкции. Полные пчелиные соты остаются стабильными и твердыми при любом наклонении, не гнется и не разбивается ни одна из запечатанных ячеек, хотя все восковые стеночки очень тонкие.

Природа - всегда неисчерпаемый источник создания систем, которые нередко являются для нас образцом наилучшего технического решения. Даже сложные математические вычисления не всегда в состоянии дать то, что может предложить архитектуре бионика, где все детали природной системы проверены веками, а нестабильные отпадают и заменяются новыми.

Многие представители животного мира, руководствуясь своими инстинктами, строят жилища необычайной конструкции. Эти сооружения удивляют своей целесообразностью, уютом и красотой. Возьмем, к примеру, некоторые особенно оригинальные и причудливые гнезда птиц. На первый взгляд гнездо синицы не представляет ничего особенного, но вглядитесь в него, и вы убедитесь, что оно не только способно сохранять тепло, но и представляет собой замечательное произведение строительного искусства. При постройке гнезд синицы используют самые различные материалы, в применении которых соблюдается строгая очередность: куда какой положить и вплести, какой поместить внутри, а какой снаружи. В одно из гнезд синицами было заложено 2400 конских волоса, около 200 корешков растений, большое количество маленьких прутиков, травинок и листьев, 35 г овечьей шерсти, 50 см ниток, около 3 см 2 полотняных отходов и другие материалы. Гнезда синиц в городе и селе отличаются количеством использованного материала и его качеством: шерстью около овечьего загона, тряпочками рядом с мастерской портного, конским волосом у конюшни. Но во всех случаях они крепкие и удобные.

Феликс Пуше, французский врач и натуралист, будучи еще молодым, принес как-то в Руанский природоведческий музей гнездо городской ласточки. Сорок лет спустя директор этого музея обратил внимание на то, что хранящееся в музее гнездо сильно отличается от современных гнезд руанских ласточек. Он начал их сравнивать и отметил прогресс в строительстве: новые гнезда были просторнее и удобнее.

Очень большое гнездо у орла, сделанное из толстых прутьев, а очень маленькое у желтоголового королька (весь дом его с детский кулак, и сам королек весит всего 5 г). Совсем простые гнезда у речного кулика и козодоя. Кулик кладет яйца прямо на песок на берегу реки, а козодой в ямку из сухих листьев под деревом в лесу. Интересный домик выстраивает птичка, названная малиновкой, или зеленой пересмешкой. Она вьет гнездо на березе из лишаев и тонкой березовой коры. Украшая, вплетает в него и цветные бумажки. Самое уютное гнездо у долгохвостой синицы. Изнутри оно покрыто пером, пухом, шерстью, а снаружи выложено мхом и лишайником. Гнездо круглое, как шарик, и круглый вход в него расположен точно посередине.

Удобная "квартира" у личинок ручейника. Личинки живут на дне тихих малопроточных водоемов. Свои "домики", напоминающие маленькие трубочки, они лепят из песка и растительных остатков.

Самый чудесный домик у серебристого водяного паука. Под водой между водорослями он плетет паутину, которая образует своеобразный водолазный колокол: в него водяной паук натаскивает с поверхности пузырьки воздуха, задерживающиеся ворсинками, покрывающими брюшко паучка-серебрянки.

Наш рассказ о жилищах животных-строителей мы продолжим описанием дома термитов, единственного по своей архитектуре во всем животном мире. Писатель прошлого века Морис Иетирлинг, знаток животных, отмечает, что нет ничего загадочней и фантастичней архитектуры жилищ термитов, которая изменяется в зависимости от географических условий, наличия строительных материалов и различна у разных видов самих строителей. В густых лесах экваториальной Африки и на широких равнинах саванн маленькие и большие термиты встречаются часто. Их жилища имеют разную форму, которая указывает на отличия обитателей. Например, жилище в форме гриба, диаметр которого в верхней части наибольший. Такое жилище имеет африканский термит кубитермис. Оно сооружено из песчинок, сильно смоченных водой. Гнездо такое прочное, что от него трудно отломить даже кусочек.

Термиты вида беликозитермис строят самые большие термитники. Они достигают 8 м высоты и весят до 10 т. Сверху воздвигается высокий правильный конус, как у хижины туземцев. С расширением колонии растет над общим основанием и число куполов. Термитное жилище закрыто большой, сложной защитной башней, внешний пласт которой имеет толщину несколько сантиметров. По нему можно стучать, можно класть сверху деревья и камни - жилище останется без повреждений. Около порта Дарвин в Австралии строят жилища термиты амитермис. Высота жилищ до 4 м, длина до 3 м и более, а ширина небольшая. Эти термитники могут служить путешественнику своеобразным компасом, указывающим, где север и где юг, так как восточная их сторона выпуклая, а западная вогнутая. Такая ориентация этих жилищ не случайна. Они представляют настоящую защитную стену от холодных северных ветров и перегрева в полдень. Стены, обращенные на восток и запад, нагреваются только утром и вечером.

В африканских саваннах можно встретить наземные термитники, имеющие простой внешний вид. Они широкие и круглые, выше человеческого роста, а в их основании много входов, внутри которых есть галереи, достигающие влажных слоев почвы. Некоторые термиты, например аутермис арборикола, строят жилища на наклонно растущих огромных деревьях. Древесные термиты есть и на острове Шри Ланка. Эти древесные термитники всегда связаны с почвой через галереи и входы.

Жилище у термитов рода беликозитермис имеет следующее внутреннее устройство. Центральная его часть - это настоящее гнездо, где находится родительская пара. Стена имеет полукруглую форму диаметром до 1 м и сделана из глины. По связанным с гнездом галереям непрерывно двигаются термиты. Центральная часть отделена от внешней защитным пластом с воздушным пространством, пронизанным множеством пластинок и пилонов для укрепления постройки. Воздушный слой между двумя стенами защищает жилище от охлаждения и перегрева. Как бы ни согревалась или ни остыла внешняя стена, температура в жилище постоянно держится около 30° С. В средней части есть большое воздушное пространство, огороженное двойными стенами. Стены термитника представляют собой сложный лабиринт галерей и входов, по которым движутся термиты: работники, сторожа, крылатые мужские и женские особи - производители. В таком жилье необходим влажный воздух, поэтому строится оно вблизи воды, в местах с почвенной влагой.

Галереи термитников глубиной до 15 м были обнаружены в Казахстане. В Сахаре и Южной Африке водоносные галереи достигают 34 м, в них непрестанно снуют термиты, переносящие глиняные частицы, наполненные влагой. Через галереи в жилище поддерживается постоянная влажность. Но такие жилища должны и проветриваться. Установлено, что одна колония с 2 миллионами особей и общим живым весом около 20 кг нуждается в 1200 л воздуха в сутки. Внутренний полезный объем для белых термитов должен составлять не менее 600 л. Проветривание совершается через входы и воздушные каналы, которые находятся наверху и проходят через центральную часть термитника. И все-таки процент углекислого газа в термитниках всегда высокий, смертельный для человека.

В термитниках обычны грибницы, выращиваемые на древесных опилках, смешанных со слюной. Размер грибниц от грецкого ореха до человеческой головы. Термиты все время их искусственно увлажняют. Грибные организмы перерабатывают растительную клетчатку в углеводы и белковые вещества, которые служат пищей личинкам.

Эвмена строит свои красивые кувшинчики

Очень интересны как строители пчелы и осы, которых Ж. А. Фабр называл строителями-охотниками. Они ведут одиночный образ жизни, но для хранения пищи и выведения потомства им необходимо помещение. Для своих жилищ эти жалящие насекомые строят ячейки самой разной формы. Оса эвмена-каменщик (бетонщик, гончар) - отличный строитель, хотя сооружает жилище совсем маленькое. Ее пятимиллиметровый горшочек имеет изящную форму: узкое горло и расширенное днище - истинное произведение керамического искусства. Толщина горшочка 3 мм, он очень прочный. Свое гнездо оса эвмена укрепляет чаще всего на камне, да так прочно, что его трудно отделить даже ножом. Этот изящный горшочек сделан из известковой пыли и маленьких песчинок. Комочки известкового грунта оса собирает на вытоптанных дорогах, тропинках поля и леса и, пока несет их во рту, смачивает слюной. Из полученной мягкой массы она делает на камне валик - плотный фундамент ячейки. Затем собирает одинаковые по размеру светлые частички песчинок кварца и добавляет в еще незастывшую "цементную" массу горшочка. Так она укладывает валик за валиком, а уже готовый горшочек оставляет затем стоять на воздухе. Внутренние стенки его совсем гладкие, узкое горлышко сделано из чистого "цемента". В готовое жилище она затаскивает парализованную гусеницу и откладывает на нее яйцо. Дверца закрывается одним-единственным кварцевым камешком. Так оса делает одно за другим много гнезд.

Групповые гнезда одинер на стене

"Квартира" пчелы андрены имеет диаметр 5 мм и длину 25 мм, она роет в почве вертикальный туннель до 15 см, от которого вбок отходят ячейки. Андрены - мастера строительного дела. Их инструмент - два изогнутых зубца по бокам рта. Некоторые из этих пчел поселяются в сухих деревьях, другие строят жилища из камешков, скрепленных смолой сосны, или сосновой же смолой замазывают раковины мертвого моллюска, делая там свои кельи. Встречаются утонченные мастера смоления, мозаики и штукатурки. Пчела-каменщица (халикодома) строит свои гнезда из пыли, смешанной со слюной. Получается твердая масса, которая быстро застывает, не пропуская влагу. Мед этой крупной и черной пчелы, густой и вкусный, может быть употреблен как сладость. Самка темная, как черный бархат, а крылья темно-фиолетовые. Самцы покрыты красноватым пухом. Гнезда эти пчелы строят на стенах и больших камнях с южной стороны. Они бывают величиной с персик или кулак, если их делают несколько пчел вместе. Одно такое гнездо может иметь 15 отдельных ячеек. Каждая из них покрыта плотным слоем цемента. Амбарные халикодомы часто живут колониями по сто и тысяче особей. Их жилища связаны между собой, но каждая пчела работает на себя. Строительным материалом этим пчелам служит только почва.

Гнезда пчел-каменок

Пчела мегашила делает жилище из коротких зеленых листьев, которые помещает в отверстия, сделанные земляными червями. Вырезанный листик имеет форму правильной окружности или эллипса.

Есть пчелы-плотники и пчелы-шерстобиты. Пчела антидия (шерстобит) строит свое гнездо в сухом тростниковом стебле растения из травы и листьев. Ни одно гнездо птиц не может соперничать с этим чудесным сооружением. Ничего подобного не может быть сделано руками человека, снабженного тонкими инструментами. Пчела сооружает все это при помощи рта и лапок. Медовые мешочки делает из тонкого растительного пуха. Чтобы донести пушинку, выдернутую передними лапками, она захватывает ее ртом, затем накладывает на другую пушинку и летит за следующей. "Если раскрыть тростниковый стебель-гнездо на высоте 20 см,- пишет Фабр,- то в его канале обнаружится набитая хлопчатобумажная колонка, в которой размещено до десяти ячеек. Внешне граница между ними не заметна. Колонка представляет собой целый цилиндр с такими плотно сплавленными одна с другой ячейками, что если потянуть за один край, потянутся все как одно целое". Но делалось все это отдельно. Не разорвав тонких стен цилиндра, нельзя увидеть полные ячейки меда. Форму гнезда определяет внутренний канал тростника. Иногда оно имеет форму наперстка, но во всех случаях гнездо закрывается большой задвижкой из грубого серого пуха. Облюбовав пушистый стебель, пчела антидия вращается вокруг него до тех пор, пока не соберет весь материал. Из вырванных челюстями ворсинок она делает шарик, который несет передними лапками к строению. Шарик величиной с горошину. Есть антидии, которые собирают смолу, а не растительный пух. Их можно наблюдать в старых каменоломнях. Никаких анатомических различий между пчелами, собирающими смолу или растительный пух, нет. Все они работают одними и теми же инструментами. Как же определяется различие в профиле строительства? Только по материалу, использованному для строительства: пыли, сгрызенным листьям, цементу, растительному хлопку, смоле, опилкам дерева и земле. Здесь нельзя отличить работника по орудиям труда. Мастерство не выработало у этих пчел морфологических отличий, хотя функция создает орган, а не наоборот.

Интересные направления инстинкта могут наблюдаться у маленьких галикт, которые не образуют коллектива. Галикта делает в земле норки и там строит ячейку. В выкопанном общем входе всегда собирается несколько пчел, но каждая копает самостоятельно ответвление для своей ячейки. Это один из видов "кооперации": жилище с отдельными квартирами, но общим входом. Бывает, что вход закрывается. Тогда при возвращении домой с пищей пчелам приходится открывать вход. За такой работой наблюдали трех пчел. Они выполняли ее по очереди, сначала одна, потом другая, третья. И вот общий коридор восстановлен. Три пчелы входят в жилище, обычно же совместно живут 5-6 пчел. Некоторые авторы считают, что каждая из галикт работает сама для себя, а совместная работа пассивна и проявляется только при общих нуждах, например при чистке общего хода. Галикты любят находиться в жилище, они не скитальцы. Когда колония увеличивается и общий вход становится тесным, некоторые насекомые роют другие норки, которые могут сообщаться с первыми. И тогда почва около гнезда превращается в лабиринт.

Муравьи всегда делают купол своего жилища более покатым к солнечной стороне

Поговорим немного о жилище муравья. Всякий может наблюдать муравейники рыжего лесного муравья. Жилища муравьев коллективные, до 20 этажей над и под поверхностью почвы. В нем поддерживается равномерная температура. Прочность этажей обеспечивается смешением и переплетением древесных частиц, камешков, листьев, соломки и др. Каждый кусочек там так пригнан и выравнен, что общая конструкция не только не разрушается, но и не пропускает дождь и снег. Каждую ночь входы закрываются, а утром открываются вновь.

Интерьер жилища рыжего лесного муравья

Некоторые рыбы и земноводные строят жилища только для того, чтобы вывести потомство. У рыбы забота о потомстве на первом плане. Маленькая рыбка колюшка делает гнездо на дне из водорослей и строит его несколько дней. Самец выделяет слизь, которая скрепляет материал. Убрав ненужные остатки, рыбка быстрыми движениями создает в гнезде ток воды. Когда гнездо совсем готово, самец ищет подругу. Иногда находится несколько подруг, и тогда в гнездо откладывает икру несколько рыбок. Самец сторожит гнездо, следит за мальками и все это время не ест. А рыбы из группы лабиринтовых строят плавающие гнезда из пузырьков воздуха в виде пенистых "шапок".

Бразильская лягушка длиной 8 - 9 см - одна из самых больших древесных лягушек. Во время размножения она спускается с дерева и на береговой полоске болота сооружает гнездо-атолл, диаметр которого около 30 см, а высота 10 см. Работает самец. Самка кладет яйца в маленький искусственный атолл, отделенный от водоема своеобразной дамбой. Другая бразильская лягушка выводит потомство прямо на дереве. Для этого в открытых дуплах сломанных вертикальных стволов она делает бассейны, предварительно смазав их стенки смолой. В период дождей бассейн наполняется водой, и в него лягушка откладывает яйца. Еще одна бразильская лягушка строит гнезда на свисающих над водой листьях растений. Вход в гнездо направлен к воде, чтобы головастики, вылупившись, падали в воду.

Жилища строят и крокодилы. Гнездо миссисипского аллигатора 2 м в ширину и 1 м в высоту. А южноамериканский кайман копает траншею, которую заполняет листвой и другой растительностью, а затем из этого материала делает ямку и откладывает в ней яйца.

И все же самые интересные для нас строители - птицы, которых мы знаем лучше и можем легко наблюдать, как они сооружают свои гнезда. Когда появились первые гнезда птиц в природе, этот заметный этап в жизни пернатых не был отмечен в "календарях" геологической эпохи. В них отразились обособление птиц от ящеров, появление чудо-птицы с зубами, птицы-ящера, а также первоптицы (архиоптерикса), которая все еще предпочитала лазать, прыгать с ветки на ветку, а не летать. Первоптицам было необходимо место, где бы они смогли безопасно снести яйца и согреть их. Постепенно они начали переплетать сухие ветки с листьями и закреплять на них яйца, на которые можно было лечь и, согревая, сократить время, необходимое для выведения птенцов. Можно только предполагать, какими поначалу грубыми были эти гнезда и сколько яиц из них выпадало. Возможно, вначале первоптица совсем не высиживала яйца, так как температура ее тела хотя и была постоянной, но все же недостаточно высокой. Птенцы вылуплялись на деревьях, но все еще, как у ящерицы, от обогрева солнцем. Но в конце мезозойской эры теплый и влажный климат стал сухим, с резкими сезонными и суточными колебаниями температуры. Яйца в гнезде нужно было уберечь любой ценой. Основной смысл высиживания сводился, видимо, к ускорению развития зародышей.

Но если современные птицы достигли в постройке своих гнезд совершенства и имеют красивые и удобные домики для маленьких и голых птенцов, ждущих от родителей пищу, то маленькие ящерицы самостоятельно выводятся на солнце и также самостоятельно начинают искать пищу.

Красива золотисто-желтая иволга, которую можно видеть в садах и лесах весной и летом. Свое висячее гнездо-гамак в кронах деревьев она