Кто из нас не удивлялся силе работяги-муравья? Да и как не удивляться, видя, как крохотное тонконогое насекомое усердно тащит груз в несколько раз тяжелее него самого — гусеницу ли, палочку, или преогромную крошку хлеба. Действительно, силен муравей, ничего не скажешь. Но есть насекомые и посильнее муравья. С одним таким силачом мне удалось познакомиться очень близко.
Летом на степных пастбищах, по краям подсохших лепешек коровьего помета можно увидеть бугорки вырытой земли. Это — следы подземных работ жуков-навозников разных видов, своего рода терриконы. Шестиногие шахтеры, готовя подземные жилища для своего потомства, «выдают на-гора» изрядное количество земли. Довольно крупные отвалы принадлежат самому большому навознику Западной Сибири — геотрупу, черному яйцевидному жуку, отливающему, особенно снизу, красивым синим или зеленым блеском. Снимешь аккуратно подсохшую корку с коровьей лепешки — неподалеку от «террикона» увидишь круглый ствол жучиной шахты, аккуратно обработанный, широкий — в него свободно входит палец. Если отвал свеж, то с помощью лопатки или ножа можно, не поленившись, докопаться и до самого жука — одного из героев замечательных очерков Фабра.
Отвалы поменьше принадлежат другому виду навозника (онтофагус аустриакус). Он-то и оказался настоящим чемпионом по поднятию и перемещению тяжестей.
Наш тяжелоатлет на вид невзрачен: почти черный, лишь короткие надкрылья его светло-бурые, в темную крапинку; норки его нешироки — туда войдет разве что карандаш. Берешь жука пинцетом из норки или прямо из коровьего помета, оторвав от обеда, — он поджимает ножки и похож тогда на округлый буроватый камешек, перепачканный навозом. Но ополоснешь «камешек» водой, оботрешь, зажмешь в кулак и вскоре почувствуешь, что жучишко-то непрост — как ни сжимай кулак, он все равно вылезет, если только не разожмешь ладонь раньше от боли — с такой силой он протискивается между пальцами.
Однажды я собрал несколько таких жучков-коротышей и принес домой живыми. Разглядел в лупу — и удивился. Жуки обладали многочисленными и остроумными по устройству землеройными орудиями. Голова жука — ни дать ни взять лопата, широкая, плоская, заостренная спереди, со слегка загнутыми вверх краями. У самки поперек головы — невысокий валик, зато у самца этот валик вытянулся назад в длинный, загнутый кверху, плоский рог — своего рода отвал у плуга. Спинка жука высокая, с крутым горбом спереди, брюшко — очень короткое, так что последняя пара ног находится совсем сзади туловища, не так, как у других жуков. А передние ноги широкие, сильные, с большими острыми зубцами снаружи — наверное, уж очень ловко такими ногами землю рыть.
Жуки шустро и забавно бегали по дну стеклянной банки, падали, переворачиваясь на спину, иной выпрастывал крылья и пробовал улететь. Взял я одного жука и положил в цветочный горшок на землю. Жук вначале побежал, потом остановился, повел коротенькими усиками-шишечками, нагнул свою плоскую голову и — буквально за несколько секунд — зарылся в землю.
Захотелось разглядеть получше, как работают его «лопаты», и я предложил жуку более прочный материал — пластинку прессованного торфа, которым энтомологи выстилают дно коллекционных коробок, чтобы туда втыкать булавки с насекомыми. Жук убегал с пластинки — тогда я сделал в торфе небольшую ямку и незаметно «навел» на нее жука. Он немедленно воткнул в нее свою голову-лопату, зубцами передних ног загреб торф так, что тот затрещал и — пошел вглубь! Головой вверх поддает и вбок режет, поворачиваясь внутри глубокой уже ямки, вгрызается, всверливается в нее, только хруст раздается. Так и продырявил пластинку насквозь.
Посадил я жука на кусок пластилина, в котором тоже небольшую ямку для начала сделал. Полез жук и в пластилин, да с таким усердием, будто ему понравился этот тугой вязкий материал. Передними ногами так загребать стал, что назад полезли плоские смятые ленты-стружки. Скрылся в пластилине до половины туловища, и видно, как он своей горбатой спинкой упирается в стенку тоннеля, а сам головой орудует и ногами. Да ловко у него так получается: роет, поворачивается внутри тесного «штрека», сверлит, усердствует, стружки назад отбрасывает. Лишь самые задние ноги его в бездействии — выходит, что нужны они ему лишь для ходьбы по открытому месту. Извлек я жука из пластилина и к друзьям его, что копошились в банке, отправил.
Смастерил затем легонькую тележку. К спичечному коробку приладил картонные колеса, прикрепил нитку и впряг в нее жука, обвязав поперек туловища. Пустил жука по столу — поехала тележка! Стал я на ходу в тележку подкладывать груз — медные монетки. Положил несколько монет — жук назад опрокидывается. Не годится такая упряжка! Пришлось привязать нитку за заднюю ногу. Тут и пошло дело — целых семнадцать однокопеечных монеток положил, а ведь это семнадцать граммов плюс вес тележки. Только тележка моя не выдержала тяжести — на ходу подвернулись колесики.
Стал я думать, как бы усовершенствовать опыт. В книгах ничего полезного для себя не нашел. Зато, между прочим, вычитал в одной научной книге, что жучок-онтофагус может сдвинуть тяжесть, которая превышает его собственный вес в девяносто раз. Интересно перепроверить этот рекорд!
Подправил я тележку, укрепил колесики. А жука пустил не по столу, а между двумя шершавыми торфяными пластинками — одна снизу, другая сверху. Между ними зазор оставил, только-только жуку пролезть, а нитку привязал к жуку длинную, сантиметров двадцати. Ему все это понравилось: сбоку было хорошо видно, как он заполз в щель между пластинками, пока не натянулась нитка, нагнул голову, уперся ногами в нижнюю пластинку, горбом — в верхнюю и подался вперед. На тележке лежали и все медяки, и ножницы, и еще не помню что. Гляжу — сдвинулась тележка. А жук поднял голову, уперся рогом в верхнюю пластинку и еще вперед подался. Потом — снова шаг, снова толчок рогом — едет по столу тележка! Дал я жуку отдохнуть, а тем временем груз взвесил — получилось около ста тридцати граммов. Взвесил жука на аптекарских весах — сто тридцать миллиграммов. Значит, жук одолел груз, чуть ли не в тысячу раз больший, чем собственный его вес!
Положил я на стол стекло, на него — несколько круглых карандашей, а сверху — кусочек картона. Получилась такая маленькая платформа на катках. Поставил на «платформу» стакан, привязал к жуку нитку и снова пустил его в щель между торфяными пластинками. Нитка тут же натянулась, платформа сдвинулась, а я давай потихоньку воды в стакан наливать. Для опытов я брал не одного жука, чтобы не заморить его вконец, а менял жуков в упряжке. Особенно отличился один коротыш. Он пошел так резво, что платформа — а на ней стоял стакан, наполненный водой более чем наполовину — быстро покатилась по карандашам! Пока она катилась, я долил стакан до краев. Жук остановился, собрался с силами и медленно, но уверенно потащил за собой картонку со стаканом!
Удивительное это было зрелище, если смотреть сбоку! Крохотный жучишко — чуть больше горошины — шаг за шагом продвигается вперед, нитка натянулась как струна, а огромный, немыслимый груз — полнющий стакан воды — медленно едет за ним по столу. Вода, стакан и платформа (без карандашей) весили вместе 421 грамм, жучок всего — 100 миллиграммов. Силач — ничего не скажешь!
Были у меня тогда и жуки других видов. Решил я кое у кого из них тоже измерить силу — в некотором роде соревнование устроить. «Соперника» выбрал наиболее подходящего по размеру — продолговатого, блестяще-черного навозника, известного среди энтомологов под названием «афодий блуждающий». Однако он в сравнении с силачом-онтофагусом оказался «тяжеловесом» — весил целых 220 миллиграммов. Афодий заполз между торфяными пластинками и увез, тоже с большим трудом, полный стакан воды — груз, превышающий вес его тела в 1459 раз.
Большая блестящая красавица бронзовка, весящая почти целый грамм, увезла груз, в 495 раз больший, чем сама. Однако лезть под торф она не хотела, а предпочитала цепляться за скатерть — когти у нее большие, острые. Но бронзовка быстро уставала и останавливалась после нескольких рывков. Для нее, любительницы цветов, неженки, такая работа была слишком тяжелой.
Таким образом, звание «абсолютного чемпиона» осталось за коротышом-онтофагусом. Он ведь тащил груз, который был тяжелее его самого в 4210 раз!
Поставил я и еще один опыт. Сделал маленькое колесико с канавкой и закрепил этот блок на краю стола так, чтобы колесо свободно вращалось вокруг оси, затем перекинул через него нитку и подвесил коробочку. Другой конец нитки опять привязал за ногу жуку, и — пошла работа! Принялись жуки поднимать с самого пола грузы, один другого тяжелее! Я едва успевал подсыпать монеты в коробку. Бронзовка «взяла» свой 37-кратный вес, афодий — 110-кратный, а работяга-онтофагус заполз в щель между торфяными пластинками и смело потянул наверх груз, который был тяжелее его самого в 114 раз!
Я бы продолжал свои опыты с жуками и дальше, но помешала гроза. Она была еще далеко, но жуки, видимо, ее почуяли — стали вялыми и отказывались работать.
Итак, в этот день рекордсменом во всех видах соревнований оказался маленький невзрачный онтофагус. Если бы человек, весящий 70 килограммов, смог одолеть груз во столько же раз больший, во сколько раз эти монеты и стакан с водой превышали вес жука, то он свободно подтянул бы на блоке восемь тонн груза или, подцепив несколько груженых железнодорожных платформ общим весом почти 300 тонн, покатил бы их по рельсам! Невероятно, не правда ли? Неужели насекомые и в самом деле обладают такой чудовищной силой? Каковы же тогда их мышцы?
Но оказывается, ничего сверхъестественного здесь нет и мускулатура у насекомых самая обыкновенная, по своему строению и принципу работы напоминающая мускулатуру крупных животных. Сила мышц ноги кузнечика оказалась равной 59 граммов на один квадратный миллиметр ее сечения, у человека же мышца такого же сечения способна поднять от 60 до 100 граммов. Как видим, значения очень близки. Однако, ученые выяснили, сравнивая мышцы мелких и крупных животных, что общая сила мышцы возрастает пропорционально квадрату ее диаметра, зато вес тела увеличивается уже пропорционально кубу линейного измерения животного [2]. Вот и отстает мышечная сила от веса у более крупных животных в сравнении с мелкими. А то, что коротыш-онтофагус оказался сильнее многих жуков других семейств, объясняется тем, что мускулы его коротких, широких ног, да и некоторые другие, просто гораздо толще, чем у других, тонконогих насекомых. Его землеройным орудиям нужны сильные и надежные двигатели — таков уж образ жизни этого маленького шахтера.
Кстати, жизнь жуков-навозников долго наблюдал и очень интересно описал Фабр в своей знаменитой книге «Жизнь насекомых».
Инженерам следует внимательно присмотреться к устройству и расположению зубчатых «лопат», удобных «ковшей» и других инструментов, да и ко всему внешнему виду жука-землекопа. Я представляю себе этакого робота, вроде огромного стального жука, с подвижной головой-ковшом, с зазубренными лапами-манипуляторами, сверлящего по команде оператора глубоко под землей длинные тоннели для трубопроводов и кабелей, работающего в шахтах и даже на прокладке линий метрополитена.
В самом деле, не послужит ли в будущем маленький жучок, скрывающийся под прозаической коровьей лепешкой, прообразом для экономичной и оригинальной землеройной машины?
