Многим, вероятно, знакомы серые бумажные гнезда общественных ос, имеющие в поперечнике обычно от 10 до 30 см. Эти сложные гнезда возникли в ходе эволюции из более простых, свойственных одиночным видам. Вспомним хотя бы небольшие гнезда пилюльных ос в форме кувшинчиков. Самые простые гнезда из общественных видов строят осы-полисты (Polistes).
Их постройка состоит из маленького сота, свободно свисающего на толстой ножке с ветви, стены, скалы и т. д. Полисты еще «не догадались» окружить гнездо защитной оболочкой. Если на открытый сот попадет дождевая вода, осы отсасывают ее и уносят. Когда же насекомым становится слишком жарко, они приносят воду для охлаждения.
Весной самка, оплодотворенная еще в прошлом году, начинает строительство гнезда. В этой работе и в откладке яиц к ней могут присоединиться и другие самки. Среди них образуется иерархия, в которой первая самка всегда занимает высшую ступень. Она откладывает больше яиц, поедает яйца других самок и в конце концов изгоняет их самих, как только появится первое потомство.
Бумажные осы (Vespa и др.) более развиты по сравнению с полистами как в отношении конструкции гнезда, так и во многих других отношениях. Во-первых, эти осы сооружают уже многоэтажные соты; во-вторых, они окружили свое гнездо многослойной оболочкой. В ней имеются воздушные камеры, эффективно изолирующие внутренность гнезда от наружного воздуха.
Это позволяет поддерживать помещении для потомства почти постоянную температуру — около 30°С. Наблюдение в течение нескольких месяцев за строительством бумажного гнезда позволяет получить довольно полное представление об отдельных этапах работы. Подробное описание этого процесса дал В. Вайраух. Весной самка приступает к строительству. Она выбирает устойчивую основу в защищенном месте и делает стебелек, к концу которого прикрепляет две маленькие ячейки.
Одновременно основания стебелька она сооружает плоскую таре-очку, которую постепенно расширяет в чашу, а заем в сферическую оболочку размером примерно с вишню. Небольшое отверстие служит для входа и выхода строительницы. Вокруг первой шаровой оболочки с некоторым промежутком строится вторая такой же формы, но побольше. Так гнездо достигает размера с кулак, а затем и с человечью голову. Не остается неизменным и ядро гнезда, для защиты которого строят эти оболочки. К первым двум ячейкам пристраиваются другие, складываясь в сот. Вскоре сот достигает такого размера, что мог бы столкнуться с первой, ближайшей к нему сферой. Но еще до этого самка убирает ставшую слишком тесной оболочку.
Материал оболочки не пропадает: он используется либо внутри гнезда для строительства новых ячеек, либо снаружи для увеличения последней к тому времени оболочки (кстати, мы ведь тоже стараемся использовать старую бумагу для изготовления новой). Чем крупнее становится осиное гнездо, тем больше старых оболочек внутри его уже уничтожено. Так как соответственно растет и сот, то увеличивается свободное пространство под ним (из-за того что сот имеет плоскую дисковидную форму, он занимает место только под «потолком» шаровидного гнезда). Как только свободное место станет достаточно большим, начинается строительство второго сота. Теперь с размером гнезда растет и число его этажей. К осени в старых гнездах некоторых видов рода Vespa бывает до 10 этажей. Методы и строительные конструкции ос мало похожи на методы и расположение ячеек медоносных пчел. Соты осиного гнезда обычно располагаются горизонтально и заняты ячейками только на нижней стороне, а не с двух сторон, как в пчелиных сотах, висящих вертикально.
Прежде чем остановиться в определенной точке постройки, оса, как правило, быстро и, казалось бы, без определенной цели, бегает по стройплощадке. Конечно, самка никогда не смогла бы в одиночку построить гнездо размером с человечью голову. В работе участвуют много ос. Именно этим объясняется значительный скачок в эволюции конструкции гнезд при переходе от одиночных видов к общественным. Вначале самка может рассчитывать при строительстве только на себя, как, например, бывает у одиночных песчаных и пилюльных ос. Ей приходится самой, и строить, и откладывать яйца, и носить пищу, и кормить потомство. Первое время личинки получают от матери секрет ее зобной железы, позже — мясное питание, фарш из пережеванных насекомых. Поначалу пищи личинкам не хватает, и первые осы, выходящие через три недели из своих ячеек, закрытых шелковыми ^крышечками, развиты недостаточно, из них получаются рабочие особи, помогающие матери в работе.
Вот в чем коренное отличие общественных насекомых от одиночных: только у общественных видов потомство присоединяется к матери и образует с ней семейное сообщество с разделением функций между его членами. У ос это разделение еще не выражается во внешних различиях, как у рабочих особей пчел и муравьев. Вспомогательные особи у ос отличаются от своей матери главным образом меньшими размерами. Они расширяют гнездо, заботятся о защите и питании потомства, а мать может целиком посвятить себя откладке яиц. За лето численность семьи увеличивается, сначала медленно, затем все быстрее. В одном особенно крупном гнезде германской осы (Paravespula germanica) насчитали 3900 обитателей. Но обычно в гнезде живет от нескольких десятков до нескольких сотен особей. Подавляющее большинство членов осиного семейства не переживет зиму, а сохранение вида обеспечивают оплодотворенные самки, которые, как и недолго живущие самцы, выходят в августе из специальных крупных ячеек и перезимовывают где-нибудь в укрытиях.
Описанная выше конструкция гнезда сохраняется в принципе у большинства наших общественных ос. Но в архитектуре гнезд есть тонкие различия между разными видами и родами. Так, представители рода Vespa соединяют этажи своих сотов небольшими колоннами — главной в середине и рядом концентрически расположенных вспомогательных. У Dolichoves-pula вместо таких колонн — венец из складок, концы которого многократно ветвятся.
Сравнивая ос рода Vespa с бразильскими (Char tergus), мы находим более крупные различия. Первые возводят вокруг сотов многослойную оболочку из тонких слоев бумаги, а вторые делают однослойную стенку из плотной картоноподобной массы. Это важное различие в устройстве оболочки гнезда тесно связано с тем, как скреплены между собой первые ячейки. Выделяются два плана строения: гнезда с внутренним скелетом (стелоциттарный тип), к которым относятся, кстати, гнезда европейских видов, и гнезда с наружным скелетом (фрагмоциттарный тип), как у бразильских ос. В гнезде с внутренним скелетом соединительные конструкции сотов передают основную нагрузку на особенно прочную колонну, расположенную в центре каждого сота.
Вокруг нее располагаются другие несущие колонны или складки, причем мощность несущего скелета падает к периферийным и нижним частям гнезда, которые меньше и по размеру, и по весу. Между краями сотов и оболочкой гнезда остается промежуток, по которому осы оживленно движутся с одного этажа на другой. Оболочка очень тонка, ее легко можно прорвать пальцем. У гнезд с наружным скелетом, напротив, оболочка представляет собой прочную несущую опору, к которой непосредственно прикрепляются соты. В центре каждого сота имеется округлый лаз — единственный путь, которым обитателе гнезда могут попасть с этажа на этаж. Этот сквозной лаз проходит как раз в том месте, где в гнезде с внутренним скелетом находится несущая колонна. Уместно вспомнить, что и самих животных по строению тела разделяют на две крупные группы: животные с внутренним скелетом (позвоночные) и животные с наружным скелетом (членистоногие, в том числе насекомые). И здесь природа стояла перед необходимостью «изобрести» скрепляющую опору для отдельных частей организма (как для частей осиного гнезда), и здесь она успешно разрешила эту проблему разными способами.
