Представьте себе самку мотылька, порхающую в ночи и призывающую к себе самцов. Ближайший самец ее вида может находиться на расстоянии километра – по человеческим меркам, с учетом разницы в размерах тел, это примерно 80 км. Следовательно, половой феромон должен обладать очень сильным запахом, что и подтвердили опыты ученых. Например, самец амбарной огневки устремляется к самке, даже если количество ее феромонов в воздухе составляет всего 1,3 млн молекул на кубический сантиметр. Читателю может показаться, что 1,3 млн – это очень много, но на самом деле этот объем исчезающе мал. Для сравнения: в одном грамме аммиака (NH3) содержится 1023 (сто миллиардов триллионов) молекул. Молекула феромона должна обладать не только способностью привлечь нужного самца, но и редкой структурой или другими отличительными признаками, гарантирующими, что на нее не клюнут самцы других видов или, того хуже, хищники, поедающие бабочек. Половые аттрактанты ночных бабочек так тонко дифференцируются, что феромонные молекулы близкородственных видов бабочек могут отличаться всего одним атомом, либо наличием двойной связи, либо ее расположением в молекуле, а могут просто быть изомерами.
Поскольку феромоны бабочек настолько неповторимы, самцу оказывается очень непросто найти нужную самку. Для этого он должен влететь в призрачное активное пространство и следовать к точке на теле бабочки. Это пространство образует эллипсоид (веретенообразной формы) и, постепенно сужаясь, сходит на нет. Как правило, самцу не удается встретить вожделенную самку, просто перемещаясь из области с едва уловимым запахом туда, где концентрация феромона увеличивается, подобно тому как мы принюхиваемся на кухне в поисках источника запаха. Мотылек пользуется иным, не менее эффективным методом. Учуяв поток феромонов, он летит ему навстречу, пока не достигает призывающей его самки. Если самец случайно покидает активное пространство (что случается довольно часто, так как ветер постоянно искривляет пахучий след), то он петляет из стороны в сторону по ломаной линии, пока вновь не попадет в облако феромонов.
Значение мощного обоняния в животном мире не вызывает сомнений. Cамцы гремучих змей находят готовых к спариванию самок по феромонному следу. И самки, и самцы беспрестанно выбрасывают и втягивают свои языки, чтобы чувствовать запах почвы, а, приблизившись к бурундуку, действуют так же безотказно, как пуля охотника, выслеживающего крякву.
Столь безошибочное обоняние повсеместно распространено в животном мире, именно по запаху животные улавливают самые тонкие различия. Например, среди млекопитающих – в том числе людей – матери могут по запаху отличать своих детей от чужих. Муравьи способны отличать «своих» от «чужих» за десятые доли секунды, для этого им достаточно провести усиками по телу опознаваемой рабочей особи.
В ходе эволюции структура активного пространства менялась, позволяя передавать, помимо сигналов, связанных с функциями размножения и распознавания, много другой информации. Так, сторожевые муравьи выделяют «тревожные» вещества, предупреждая собратьев о приближении врагов. Эти химические соединения гораздо проще по составу, чем половые и следовые феромоны. Они выделяются в больших количествах, их активные пространства быстро распространяются на обширные области. Никакой секретности не требуется. Напротив, очень хорошо, если их учуют и враги, и друзья – чем быстрее, тем лучше. Задача таких феромонов – оповестить колонию об опасности и донести призыв к действию, чтобы как можно больше собратьев по муравейнику его восприняли. Крепкие муравьи-солдаты стремглав несутся на поле боя, почувствовав запах тревожного феромона, в свою очередь, муравьи-няньки уносят молодняк поглубже в гнездо.