sp-i.ru

Энциклопедия Животного Мира

Система животного мира

Млекопитающие - Общие вопросы о млекопитающих

 

Со времен классической древности, начиная от Аристотеля[1] и Плиния, и в течение первых 10 веков нашей эры, наука о животных — зоология, представляла собою собрание разрозненных сведений и рассказов о животных, об их наружном виде и образе жизни. Но, по мере увеличения количества сведений о животных, по мере того, как люди расширяли область своих познаний, знакомились с новыми странами и с неизвестным до тех пор животным миром, зоологического материала накоплялась такая масса, что явилась настоятельная необходимость произвести некоторую сортировку имеющихся материалов.[2]

Чтобы облегчить удержание в памяти всевозможных фактов и сведений касательно животных, ученые принялись сопоставлять их между собой, соединяя сходное со сходным и отделяя друг от друга различные формы. Результатом такой работы явилось разделение всей массы известных в то время животных на группы. Отдельные группы на основании наружного сходства в том или другом отношении разделяли на группы второго порядка, эти последние делились на новые секции и так далее.

Каждое географическое открытие знакомило зоологов с целым рядом новых форм, во множестве присылаемых в Европу, и делало такую работу непрерывной и нескончаемой.

В течение нескольких веков зоологи были совершенно поглощены классификацией и систематизированием научных материалов. Вся работа их заключалась в том, чтобы отыскивать новые формы животных, сравнивать их с известными уже раньше и на основании этого сравнения определять место в системе, которое должно занять вновь открытое животное на ряду с прежними.

В основание такой классификации животных полагалась наружная форма и отчасти образ жизни того или другого животного. Анатомическое строение их первоначально мало принималось во внимание; все усилия зоолога направлены были к тому, чтобы отыскать какое-нибудь новое животное, хотя бы отличие его от ранее известных было самое незначительное. Такое направление в зоологии, господствовавшее в течение нескольких веков, сделало эту науку чисто описательной, в которой истолковательный, философский элемент совершенно отсутствовал.

Лишь несколько десятилетий тому назад зоология вступила в новый период своего развития, в котором изменилось ее направление и преследуются совершенно новые задачи. Перелом этот произошел, конечно, не внезапно. Много великих ученых еще в прошлом столетии подготовили эту научную революцию своими трудами. Ламарк, Малью, Гете, Жоффруа Сант-Илер подготовили почву, на которой возникла в новейшее время плодотворная теория Дарвина, которая произвела полный переворот почти во всех отраслях естествознания и в особенности в области биологии. В зоологии точно так же, как и в ботанике, теория Дарвина установила новые методы исследования, сообщила этим наукам новый характер, новые цели и задачи.

Дарвин высказал и достаточно обосновал мысль, что все животные, которые в настоящее время населяют нашу планету, произошли постепенно от одного общего предка, потомки которого, изменяясь в течение огромного промежутка времени, приобретали все новые и новые черты, передавали их своим потомкам, и таким путем появилось на земле бесчисленное множество разнообразных видов животных и растительных организмов, которые мы видим теперь[3]. Исходя из принципа кровного родства всех современных нам животных и прежде живших на земле, и классификация изменила свой характер, поставила себе новую задачу. Классифицируя животных и подыскивая для той или другой формы место в системе, зоолог старается определить именно эту степень родства с другими формами. Целью науки является теперь, между прочим, расположить все животное царство в порядке по степеням родства с отдаленными, ныне уже не существующими предками, создать таким образом родословную животного царства и построить систему всех организмов в виде огромного генеалогического дерева, которое может представить собою схематическое изображение истории животного царства. При всем разнообразии, какое мы видели в животном царстве, из бесчисленного числа особей, которые представляются исследователю, можно составить множество групп животных, сходных между собою приблизительно настолько, насколько походят друг на друга дети одних и тех же родителей. Такие группы особей называются видами (species), которые составляют основную единицу классификации.

Чтобы уяснить себе, каким образом от одного общего предка в течение множества веков произошли многочисленные группы животных, в сильной степени сходных между собой[4], обратим внимание на два основных свойства всех живых организмов, взаимодействием которых обусловливается образование видовых групп животного царства. Первое из этих свойств мы уже рассматривали, — это приспособляемость животных, второе — противоположно приспособляемости, заключается в том, что каждое животное с большой степенью точности воспроизводит черты своих родителей и сходно с ними даже в мелочах.[5] Это второе свойство, присущее всем животным, называется наследственностью.

Каждое животное обладает двумя указанными свойствами, которые оказывают свое действие на организм в одинаковой степени. В силу наследственности каждое молодое существо стремится сделаться совершенно подобным своим родителям, но в то же время оно обладает, наравне с другими животными, также способностью приспособляться к внешним условиям своей жизни, которые в свою очередь, как мы видели, вечно изменчивы.

Природа находится в беспрерывном движении, претерпевает беспрестанные изменения, которые оказывают свое влияние на развивающееся животное, предъявляют к нему иные требования, чем те, которым должны были отвечать его предки. Вновь нарождающиеся животные должны приспособиться к изменившимся окружающим условиям, иначе им грозит вымирание, что и происходило на земле очень часто и происходит в настоящее время. Весьма многие виды животных вымерли и были заменены другими, хотя и близко родственными, но более приспособленными к существованию среди изменившихся условий жизни.[6]

Таким образом, при развитии молодого животного стремление его унаследовать родительские свойства стесняется присущим зародышу свойством приспособляемости, которая вызывается влиянием окружающих условий.

Вследствие этого, каждое вновь появившееся на свет существо, хотя немного отличающееся от своих родителей, и обладает некоторыми особенностями, которые отвечают требованиям окружающих условий. Такое уклонение новой особи от черт предков называется индивидуальностью особи.

В силу наследственности, каждое животное должно было быть вполне сходным со своими родителями и предками, походить на них, как фотографический снимок на его оригинал. Но свойство приспособляемости постоянно заставляет его приобретать различные индивидуальные черты, представляющие уклонение от наследственности.

При нормальном ходе развития зародыша сила наследственности берет перевес над стремлением к индивидуальности; поэтому каждая вновь нарождающаяся особь представляет почти полное подобие своих родителей и родственников, хотя и отличается от них какими-либо мелкими, незначительными индивидуальными чертами.

Никогда не бывает так, чтобы приспособляемость оказывала более сильное влияние на развивающийся организм, чем наследственность. Лишь в редких случаях индивидуальность выражается несколько сильнее, чем обыкновенно, и такие случаи называются аномалиями и уродством. Но в течение огромного промежутка времени мелкие индивидуальные черты животных могут в сумме составить крупное отличие от предков, и таким образом может появиться новая группа сходных между собою организмов, которые составят особый вид.

Если сравнить между собой виды животного царства, то оказывается, что они в различной степени отличаются друг от друга. Одни виды более сходны между собою, чем с другими, которые, в свою очередь, имеют между собой очень много общих признаков и отличаются от третьей группы организмов, в такой же мере сходных между собой. Таким образом, даже при поверхностном обзоре бесчисленного множества животных можно разделить их на несколько групп, которые называются родами. Так, напр., волк, собака, лисица, как по внешним формам, так и по внутреннему строению гораздо более сходны между собой, чем, напр., с кошкой, тигром, львом, а последние, в свою очередь, обнаруживают много сходства между собой. Собака, волк, шакал, лисица — это виды, которые можно соединить в один род собак и cani; кошка, тигр, лев, рысь и др. — виды рода felis; ворона, ворон, галка, сорока виды рода corvus и т. д., все огромное царство животных может быть разделено на такие группы родственных между собою видов. Одни из таких родов объединяют в себе большое число видов, другие, наоборот, бедны ими иногда до такой степени, что единственный вид животного оказывается необходимым выделить в особый род, так как он обнаруживает достаточную степень различия с другими родами.

Виды животных обнаруживают между собою различную степень сходства, соответственно продолжительности своего существования на земле, так как чем дольше существует вид, тем больше успеет накопиться индивидуальных признаков. Многие из видов просуществовали века и тысячелетия и затем исчезали, так как изменившиеся условия жизни делали для них бесполезными, или даже вредными, такие черты, которые раньше были им полезны, и облегчали им борьбу за существование. Виды один за другим вымирали и уступали место новым, которые, в свою очередь, подвергались той же участи.

Из ныне живущих видов, одни произошли весьма давно, другие сравнительно недавно, что явствует из близкого сходства их с другими современными видами.

Итак, не только виды, но и роды находятся между собою в различных степенях родства, так что их можно разделить на несколько групп, более близких между собой, чем с другими родами. Так, роды: собака, кошка, медведь — имеют так много общих признаков, что их легко можно соединить в одну общую группу хищных млекопитающих; роды: бык, овца, коза, буйвол легко соединяются в группу полорогих млекопитающих.

Такие группы родов называются семействами, а несколько семейств составляют отряды, эти группы соединяют в себе виды, хотя и близко родственные по происхождению, но отделившиеся уже очень давно от общих им, давно вымерших родоначальников, и потому они разошлись друг с другом очень далеко.

На этом же самом основании отдельные отряды можно сгруппировать в несколько новых отделов классификации, которые называются классами. Эти группы произошли в еще более отдаленные времена и отделились индивидуальными отличиями от общего им родоначальника еще в древние геологические периоды. Таковы, напр., классы: рыб, амфибий, птиц, рептилий и др., которые с отдаленных времен сохранили свои древнейшие основные признаки, между тем как виды, роды и даже семейства их подвергнулись значительным изменениям.

Итак, чем крупнее систематическая группа, тем древнее она по своему происхождению и тем сильнее отличается от других групп.

Ранее полагали, что всех животных можно расположить по степени совершенства их организации в правильную систему. Существовал даже термин «животная лестница»[7], которым хотели обозначить, что во всей системе животного царства, начиная от простейших форм до наиболее сложных, существуют постепенные переходы, непрерывно следующие один за другим.

Но в начале прошлого столетия знаменитый зоолог Кювье доказал, что многие животные различаются между собой не только по степени совершенства их организации, но и по основному плану их строения. Правда, органы, из которых состоит тело различных животных, весьма однообразны по своему физиологическому значению, а иногда даже и по внешнему виду, но относительное расположение этих органов в теле различных животных бывает иногда совершенно не одинаковое.

На основании своих обширных исследований по сравнительной анатомии, Кювье[8] пришел к заключению, что существует несколько различных планов организации животных, и вес животное царство таким образом естественно распадается на несколько групп, которые он назвал типами.

Типы, установленные Кювье, не подчинены друг другу и не представляют собой ряда постепенных усложнений. Несколько позднее другой знаменитый ученый Бэр, исследуя развитие зародышей различных животных, установил, что типы Кювье отличаются друг от друга не только планом организации, но также способом развития зародышей. Вследствие этого разница между типами еще увеличилась. Считали, что между отдельными типами разница почти такая же, как, напр., между животными и растениями.

Знаменитый труд Дарвина: «О происхождении видов», который произвел переворот во всех отраслях биологии, нанес удар установившемуся учению о взаимных отношениях типов. Исходя из теории Дарвина, мы можем допустить, что все типы имеют одного общего родоначальника.

В современной науке принимают, что животное царство разделяется на большие группы, которые различаются между собой основным планом строения тела и порядком образования органов во время эмбрионального развития; однако родственная связь между этими группами-типами дозволяет сделать допущения, что все они произошли от одного общего родоначальника, который жил в древнейшие времена геологической эпохи. Различают следующие 7 типов:[9]

I тип. Простейшие животные (Protozoa), состоящие из одной только клеточки, чем они существенно отличаются от всех остальных, многоклеточных животных, называемых Metazoa, которые распадаются на остальные шесть типов.

II тип. Бескишечные (Coelenterata), или кишечнополостные. У них общая полость тела не обособлена от пищеварительной полости. Многие системы органов не обособлены.

III тип. Иглокожие (Echinodermata). Кишечная полость обособлена, есть зачатки всех систем органов.

У обоих последних типов (II и III) основная форма тела лучистая.

IV тип. Черви (Vermes) соединяет в себе множество самых разнообразных форм, так что общая характеристика их невозможна. Характерно отсутствие членистых конечностей.

V тип. Членистоногие (Arthropoda). Тело явственно сегментировано, конечности членистые.

VI тип. Позвоночные (Vertebrata) характеризуются образованием спинной нервной трубки и обыкновенно позвоночным столбом, в большинстве случаев сегментированным.[10]

У трех последних типов (IV, V и VI) основная форма — двухсторонне-симметричная, тело явственно или скрытно сегментированное.

VII тип. Моллюски (Mollusca). У них тело двухстороннесимметричное, несегментированное; нервная система обыкновенно состоит из трех главных узлов. Происхождение всех этих типов весьма древнее, хотя и не одновременное.

Обыкновенно различают еще два типа: Моллюскообразных (Molluscoidaea) и Оболочниковых (Tunicata).

Тип позвоночных животных характеризуется тем, что представители его всегда имеют особый скелет, расположенный внутри тела; главная осевая часть его тянется вдоль всего тела, вокруг него группируются и сочленяются все второстепенные части скелета. Над этой главной осью скелета, называемого позвоночным столбом, у всех позвоночных животных лежит нервная трубка центральная нервная система, а под осью скелета лежит другая трубка кишечный канал. По направлению главной оси скелета в теле позвоночных животных замечается расчленение на ряд последовательных частей, и в этом расчленении принимает участие большая часть органов. В общем все органы и все части тела расположены симметрично, хотя симметрия эта часто нарушается. Число конечностей не превышает четырех. Кровь у всех позвоночных животных обращается в замкнутой сети сосудов и почти всегда красного цвета.

При таком основном сходстве в своей организации позвоночные животные представляют много различий во второстепенных чертах, и поэтому весь тип позвоночных распадается на следующие пять классов: рыбы, амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие.[11]

Все животные, принадлежащие к этим классам, сходные в упомянутых выше основных чертах, в то же время резко отличаются друг от друга, так что отличие принадлежащих сюда многочисленных форм не представляет собой никакого затруднения даже но наружному виду.

К характеристике отдельных классов позвоночных мы обратимся далее, а здесь займемся вопросом, когда и как появились на земле эти разнообразные классы позвоночных животных. Мы знаем уже из предыдущего, что моменты появления первых представителей различных классов животных отделены друг от друга огромными промежутками времени, которые измеряются десятками и сотнями тысячелетий.

Геология неоспоримо доказывает нам, что наша земля первоначально представляла расплавленную массу, которая, остывая на поверхности, постепенно покрылась корою. Мало-помалу утолщаясь, кора эта, наконец, настолько остыла, что водяные пары, насыщавшие атмосферу, пустились и образовали беспредельный океанический бассейн. Воды этого моря, находясь в беспрестанном движении, разрушали первоначальную кору, раздробляли и превращали в песок каменные горы и скалы, выдвинутые из недр земли вулканическими извержениями и землетрясениями. Разрушая каменистую кору в одном месте, море переносило получающиеся продукты и отлагало в другом, так что первоначальная, кристаллическая, земная кори покрылась новым толстым слоем пород осадочных. Благодаря этому вечному, никогда не прекращающемуся действию воды, земная кора имеет неоднородное строение и состоит из пластов различной толщины, называемых формациями.

Эти формации осаждались последовательно одна за другою из вод моря, некогда покрывавшего землю. Они различаются между собой не только по своему минералогическому составу, но, что гораздо важнее для зоолога, по разнообразным остаткам, которые сохранились в напластованиях в окаменелом состоянии от тех живых существ, которые в различные эпохи населяли землю. Различия между окаменелыми остатками различных слоев настолько значительны, что можно безошибочно определить на основании подобных окаменелостей принадлежность того или другого слоя, скалы или каждой местности к той или другой формации.

Так как пласты, налегающие друг на друга, несомненно осаждались постепенно один за другим, то можно сулить об относительной древности каждой из формаций.

В геологии различается 13 таких формаций: азойская, кембрийская, силурийская, девонская, каменноугольная, пермская, триасовая, юрская, меловая, эоценовая, миоценовая, плиоценовая и постплиоценовая.[12]

Посмотрим, во время отложения каких формаций появились на земле представители различных классов позвоночных.

В первой из них, азойской, до сих пор не найдено никаких остатков животных, и нужно предположить, что в ту эпоху земля еще не была обитаема живыми существами.[13] В кембрийской формации уже появляются животные, но исключительно низших типов: позвоночных животных в то время, очевидно, еще не было. Первые позвоночные появляются в силурийскую формацию, так как в различных слоях этих напластований находят окаменелые остатки рыб.[14] Точно также и в девонской формации не встречается никаких остатков позвоночных животных, кроме рыб. Из позвоночных только одни рыбы существовали на земле, вместе с червями, моллюсками, бескишечными и другими беспозвоночными животными в течение громадной эпохи, когда образовались отложения этих двух формаций.

В пластах каменноугольной формации появляются уже изредка остатки рептилий, число которых все увеличивается в последующих формациях и достигает наибольшего обилия и разнообразия в юрскую и меловую эпохи. В течение каменноугольной и пермской эпохи рыбы да рептилии были единственными представителями на земле типа позвоночных животных. Во время образования отложений триасовой формации появились амфибии, а под конец юрской формации появились и типы: но в ту эпоху типы были еще очень редки; гораздо большее число окаменелых остатков их находится в следующей за нею, т. е. в меловой формации.[15]

Немного прежде первых птиц появились первые млекопитающие, остатки которых дошли до нас в позднейших триасовых слоях. Но в триасовых, юрских и меловых слоях остатки млекопитающих чрезвычайно малочисленны: только начиная с эоценовой формации, эти остатки становятся более частыми и более разнообразными, что указывает на большое разнообразие форм млекопитающих, живших в те времена.[16]

Итак, вот в какой последовательности появились на земле представители различных классов позвоночных животных. Исходя из этого факта, постараемся выяснить причины такого последовательного появления различных классов позвоночных на земле.

Появляется вопрос, почему именно рыбы народились ни нашей планете прежде рептилий, а эти последние раньше птиц и млекопитающих? Почему классы позвоночных не появлялись на земле в каком-нибудь ином порядке, например, в обратном?..

Современное состояние науки дает возможность ответить и на эти интересные вопросы.

Уже при поверхностном сравнении различных позвоночных животных между собой легко заметить, что они неодинаково совершенно организованы. Как наружные формы, так и внутренние строения тела различных позвоночных представляют очень мало разнообразия. Расчлененное тело ящерицы, передвигаемое столь же совершенно построенными конечностями, резко отличается от массивного тела рыбы, неповоротливого, как обрубок, передвигаемого зачаточными конечностями. При анатомическом сравнении решительно каждый орган тела рыбы оказывается менее развитым, менее совершенным, чем соответствующий орган ящерицы. Так, мы, напр., не находим в позвоночном столбе рыбы такою совершенного разделения ею на области (шейную, спинную, крестцовую, хвостовую), в пределах которых позвонки приспособляются к особым специальным назначениям. Ребра рыб проще ребер ящерицы. Грудной кости у первых нет вовсе; а кости их конечностей гораздо проще, чем у ящерицы. Мускульная система еще не представляет у рыб того преобладания мускулов конечностей, какое мы находим у рептилий и у всех высших позвоночных. Двухкамерное сердце рыб менее совершенно, чем трехкамерное сердце рептилий; простая кровеносная система рыб — проще двойного кровообращения ящериц. Нервная система, органы чувств (слуховой аппарат), органы размножения — все эти части тела у рыбы значительно проще устроены, чем у ящерицы. Даже в интеллектуальном отношении рыбы много уступают рептилиям. Одним словом, не подлежит ни малейшему сомнению, что рептилии, по своей организации, представляются гораздо более совершенными, чем рыбы.

Подобно тому, как рыбы, предшествовавшие рептилиям в истории земли, оказываются менее их совершенными, так, в свою очередь, и рептилии, предшественники птиц, во многом уступают последним.[17] Сердце птиц четырехкамерное, а не трехкамерное; венозная и артериальная кровь нигде не смешиваются у них одна с другою, как у рептилий, у которых это смешение происходит в сердце; легкие птиц устроены более совершенно, чем у рептилий. Птицы обладают сложно устроенной гортанью, способной издавать многоразличные звуки; рептилии в большинстве случаев безголосы. У птиц передние конечности превращены в крылья, а тело покрыто не чешуей, а перьями. Мы имеем неопровержимые доказательства того, что крылья и перья суть аппараты более совершенные, чем передние конечности и чешуя рептилий. Изучая развитие зародыша птицы, мы находим, что скелет крыльев закладывается у него в такой же форме, в какой у зародыша ящерицы закладываются передние конечности; и тут, и там мы находим одинаковые хрящи, в одинаковой форме и в одинаковом числе. В этом зародышевом состоянии скелет крыльев гораздо более сходен со скелетом конечностей у ящерицы, чем со скелетом развитого крыла птиц. Только мало-помалу в этих зачатках происходят те изменения, благодаря которым они превращаются в скелет крыла. Благодаря такой именно последовательности фазисов развития крыла птицы, мы заключаем, что крыло есть аппарат более совершенный, чем простая конечность ящерицы.[18]

Точно также, изучая развитие перьев у зародыша птицы, мы замечаем, что каждое перо происходит из зачатка, в общих чертах совершенно сходного с чешуей ящерицы. Несомненно, следовательно, что и перо представляет аппарат более совершенный, чем эти чешуйки. Наконец, и в интеллектуальном отношении птицы опять-таки несомненно совершеннее, чем рептилии. Указанных примеров достаточно, чтобы заключить, это птицы обладают организмом гораздо более совершенным, чем рептилии.

Точно также млекопитающие несомненно выше организованы, чем рептилии и амфибии, что видно из строения каждого их органа.

Исходя из только что доказанного факта неодинаковой степени совершенства организации различных классов позвоночных животных, мы легко можем понять, почему рыбы появились на земле раньше рептилий, которые представляют следующую ступень в постепенном усложнении организации у позвоночных животных; а птицы, амфибии и млекопитающие появляются еще позже, по мере того, как совершенствуется организм животных, приспособляясь все более и более к условиям жизни. Однако указанный закон может быть принят только в самых общих, так сказать, грубых чертах. Но не только классы позвоночных животных появились один за другим в зависимости от различной степени совершенства их организма. Тот же самый закон выступает перед нами, когда мы от изложенных общих фактов обратимся к фактам гораздо более мелким.

Не все животные, принадлежащие к одному и тому же из вышеперечисленных классов позвоночных животных, представляются одинаково совершенными. В пределах классов (в особенности рыб, амфибий, млекопитающих) мы можем отличить по несколько групп, характеризующихся меньшим совершенством, сравнительно с другими группами того же самого класса. Вследствие этого в каждом классе различают несколько второстепенных групп, называемых отрядами. Так, напр., в классе рыб различают отряды: безголовых (Leptocardii), круглоротых (Cyclostomi), широкоротых (Selachii), ганоидных (Ganoidei) и костистых (Teleostei), которые все отличаются между собою по степени совершенства организации.[19] В каком же порядке появились отряды этих различных рыб на земле?

Относительно первых двух низших отрядов нам неизвестно, когда они появились на земле, так как ни в одной формации не найдено их остатков. Из других отрядов самый древний, несомненно, третий, так как остатки широкоротых рыб находятся в силурийской формации. За ними последевали рыбы ганоидные, от которых остались окаменелости в девонских осадках, и, наконец, позднее всех, начиная с меловой формации, появляются костистые рыбы, самые высшие из всего класса. И здесь мы видим, что различные отряды рыб появлялись на земле постепенно, соответственно степени совершенства их организации.

Тоже самое мы видим у млекопитающих. В этом классе самое низшее место занимает отряд сумчатых — и вот, геология, несомненно, доказывает нам, что сумчатые животные появились на земле ранее всех других млекопитающих. В конце триасовой эпохи они уже обитали на земле и являются господствующим по своему совершенству классом на земле до конца меловой эпохи, когда на земле разом появляется несколько других отрядов млекопитающих.

Итак, мы видим везде один и тот же закон, что животные более совершенные появляются позже тех, которые организованы проще. Попытаемся разобраться в приведенных данных для того, чтобы решить вопрос, почему это происходило так, а не иначе. Обратимся снова к различным классам позвоночных.

Возьмем для примера птиц и рептилий; различие между ними очень резко. Так, все птицы без исключения ходят на двух ногах, образующих задние конечности, между тем как передние превращены в крылья. У птиц челюстные и межчелюстные кости образуют клюв, который никогда не бывает вооружен зубами. Какою бы пищей ни питалась птица, какой бы образ жизни ни вела, — она решительно никогда не обладает зубами; у всех птиц клюв одинаково покрыт роговым колпаком, который может иметь разные формы, но везде одинаково исключает зубы.

Между тем у рептилий, почти у всех (за исключением черепах), имеются многочисленные зубы, в виде самостоятельных косточек, прикрепленных либо подвижно, либо приросших к различным костям черепа. Наконец, у всех птиц тело покрыто перьями. Нет ни одной птицы, тело которой было бы покрыто чешуей, как, наоборот, нет ни одной рептилии, тело которой было бы покрыто перьями.

Указанные здесь различия чрезвычайно резко отличают друг от друга птиц и рептилий, так резко, что в современной нам природе не существует ни одного животного, которое так или иначе могло бы сгладить резкие границы, которыми отделяются эти два класса друг от друга; нет так называемых переходных форм между этими классами.

Однако, несмотря на такое резкое различие, они стоят друг к другу гораздо ближе, чем к каждому из остальных классов позвоночных животных.

Были ли ныне существующие отношения между классами птиц и рептилий всегда таковыми? На этот интересный и важный вопрос мы должны ответить отрицательно. Не всегда такая резкая граница проходила между птицами и рептилиями. Было время, когда эта граница не существовала вовсе; существовали птицы, у которых организм не представлял еще всех вышеупомянутых характерных черт современного птичьего организма.

В Западной Европе и Северной Америке найдены окаменелые остатки птиц, в высшей степени интересных, представляющих собою связующие звенья рассматриваемых нами классов. Эти птицы получили название Odontornithes, т. е. «зубастых» птиц. Само название это указывает на главнейшие особенности этих птиц. Действительно, вес они отличаются от современных нам пернатых жителей воздуха тем, что челюсти их и междучелюстные кости вооружены были зубами. Зубы эти имели совершенно такую же форму, как зубы ящериц: они состояли из конического венчика, с загнутой острой верхушкой, и из корешка более или менее толстого. Помещались эти зубы либо все в одной общей бороздке, либо каждый зуб имел свою особую ячейку.

Тело было покрыто перьями, и передние конечности были превращены в крылья. Эти птицы составляют, таким образом, соединяющее звено между птицами и рептилиями, так как они приобрели уже большую часть признаков, характеризующих птиц, но еще не утратили некоторых признаков рептилий. Эти замечательные животные были первыми птицами на земле. Их остатки встречаются в юрской и меловой формациях, в которых нет остатков других, беззубых птиц.[20]

Благодаря работам некоторых американских ученых, нам известно несколько видов зубастых птиц; сходные между собой присутствием зубов в клюве, они представляют в остальной организации значительные различия. Один из видов зубастых птиц, Archaeopteryx, замечателен тем, что имел хвостовой скелет совсем не такой, как у современных птиц, а похожий на хвостовой скелет ящериц.[21]

Как у ящериц, так и у Archaeopteryx’a хвост состоял из большого числа позвонков (из 20); все позвонки тонкие, цилиндрические; последний также цилиндрический, превращенный в вертикально стоящую пластинку. С обеих сторон к нему прикреплялись перья. Передние конечности отличались также от соответствующих конечностей птиц присутствием не трех, а четырех пальцев, из числа которых два внутренних оставались свободными и были вооружены когтями, а два наружных, как у птиц, служили для прикрепления маховых перьев крыла.

У других зубастых птиц (напр., Hesperornis, Ichtyornis и др.) хвост менее сходен с хвостом ящерицы и более приближается к хвосту современных птиц. Он состоит не из 20 позвонков, а из 9 или 10; эти позвонки снабжены широкими поперечными отростками; последний же хвостовой позвонок у этих птиц превращен так же точно, как у теперь живущих птиц, в вертикально поставленную пластинку. Крылья снабжены также, как у нынешних птиц, тремя пальцами, и только у некоторых Hesperornis вовсе лишены пальцев.

Основываясь на этих различиях, американский ученый Марш разделил зубастых птиц на группы: и Ichtyornithes с Odontolcae.[22] К первой группе, Saururae, принадлежат те птицы с зубами, хвостовой скелет и передние конечности которых более сходны со скелетом соответствующих частей ящериц; а к двум другим группам он относит тех птиц с зубами, у которых хвост и передние конечности более или менее совершенно сходны с соответствующими частями современных птиц.

Как же появлялись все эти зубастые птицы на поверхности земли? Все ли сразу или последовательно? Если последовательно, то какая из указанных групп прежде?

На этот чрезвычайно важный вопрос мы можем дать теперь очень удовлетворительный ответ. Мы знаем из прежде сказанного, что ящерицы появились во время каменноугольной формации; приблизительно полмиллиона лет спустя появились первые птицы, именно представители Saururae, вышеописанный Archaeopteryx,[23] который вообще был первый вид птицы на земле; остатки его найдены в юрской формации. Уже после него в меловой формации появились птицы из групп Ichtyornithes и Odontolcae, а после них в эоценовой формации птицы беззубые, с полным развитием характерных черт современных птиц.

Другими словами, после ящериц, следовали птицы, занимавшие положение промежуточное между ящерицами и настоящими птицами; затем последовали птицы, стоящие еще ближе к настоящим птицам, но все еще не утратившие черты, сближающие их с ящерицами; и наконец, много времени спустя, появились настоящие птицы беззубых, вообще резко отличающиеся от ящериц.

Углубимся еще немного в давно прошедшие времена, поищем еще каких-нибудь фактов в летописях природы.

Эта летопись говорит нам красноречивым языком, что прежде, чем появились зубастые птицы, и во время их существования, в классе рептилий происходило сильное брожение.[24] Организм рептилий, как-то недовольный теми формами, в которые вылился он в течение формаций каменноугольной и пермской, стал вырабатывать себе новые формы. Это стремление выразилось происхождением разных классов рептилий, возникающих вновь во время формации триасовой и преимущественно юрской и меловой, которые были также свидетелями жизни зубастых птиц. В течение этих формаций появились классы Enaliosauriae, представителем которых служит фантастический плезиозавр; появился класс Ichtyopterygiae, — колоссальный ихтиозавр; появился класс Dinosaurii, многие члены которого заслуживают внимания нашей темы, что стали ходить на двух задних ногах; эти Dinosaurii служили как бы предвестниками птиц.[25]

В эту же эпоху появились представители Pterosauria, летающие ящерицы, уже очень близкие к Archaeopteryx.

У принадлежащего сюда Pterodactylus’a, мы не находим только перьев, — а то его смело можно было бы поставить рядом с Archaeopteryx’ом. В течение этих же вышеназванных формаций произошли и классы крокодилов и черепах.

Результатом такой чрезвычайной, лихорадочной деятельности, происходившей в классе рептилий в течение триасовой, юрской и меловой формаций, явилось множество форм более или менее отличающихся от характерных пресмыкающихся, но не все из них дошли до нас даже в виде окаменелых остатков. Только истинные ящерицы, крокодилы да черепахи дожили до современной эпохи. Все остальные группы погибли в конце меловой формации.

В эту-то революционную эпоху, когда класс рептилий делал огромные усилия выработать себе новые формы существования, появилась группа зубастых птиц, которую постигла также участь, какую пришлось изведать многим из вышеперечисленных групп. Как Dinosaurii Ichtyopterygiae, Enaliosaurii, Pterosaurii, так и Odontornithes все вымерли к концу меловой эпохи.

Зная все это, видя приближение всех этих форм друг к другу, не должны ли мы и группу зубастых птиц рассматривать как ветвь обширного класса пресмыкающихся, отделившуюся в течение юрской и меловой формации? Эта группа через Pterosaurii и Dinosaurii действительно соединяется с истинными рептилиями. Особенности, которыми отличаются эти птицы, появились не неожиданно; мы видим динозавров, ходящих подобно птицам только на задних ногах; видим птерозаврисв, подобно птицам пользующихся своими передними конечностями, как крыльями; только одни перья зубастых птиц представляют явление новое, у рептилий невиданное. Но эти перья происходят, как нам известно, из зачатков имеющих вид чешуи и не существенно отличаются от последней. Зубастые птицы не более отличаются от птерозавров, чем эти последние от черепах или ящериц. В свою очередь, они, несомненно, близко родственны истинным птицам и таким образом непрерывно соединяют их с рептилиями, постепенно сглаживая те черты, которые так резко отличают ныне живущих представителей классов птиц и рептилий.

Но прежде чем выскажем окончательное суждение о значении всего вышеизложенного, обратимся еще к ряду фактов, которые должны доказать нам, что выведенный выше закон появления животных, по порядку их постепенного усовершенствования, имеет значение не только в общих чертах, но и в деталях, управляя постепенным появлением родов животных.

Между млекопитающими существуют группы, которые в современной нам природе отличаются довольно резко. Таковы непарнокопытные (Perissodactyla) и пятипалые млекопитающие. Различие их выражено особенно резко в скелете конечностей и в устройстве зубов.[26] Благодаря исследованиям вышеупомянутого американского ученого Марша, мы ознакомились теперь с рядом форм, составляющих совершенно постепенный переход от пятипалых млекопитающих к однопалым.

Как теперь известно, самая древняя форма, связующая обе группы млекопитающих, это Eohippus — маленькое млекопитающее, величиною с лисицу. Коренные зубы этого животного имели срезанный венчик, вооруженный складками эмали, как у однокопытных; ложно-коренные зубы представляли большое сходство с ложнокоренными зубами хищных. Локтевая кость вполне развитая, не сросшаяся с лучевою. На передних ногах находились четыре вполне развитых пальца, пятый же (большой) палец представлялся лишь в виде маленькой косточки, спрятанной под кожей и имеющей значение кости пястья. На задних ногах находилось три пальца. Последний сустав пальцев на всех ногах расширенный, в виде копыта. По устройству своих передних ног и коренных зубов Eohippus стоит на границе непарноперстых и пятипалых млекопитающих. У этого Eohippus’а только что начинают появляться те особенности, которые так резко характеризуют однокопытных.

Кроме только что описанной формы, найдена была Маршем другая, которую он назвал Orohippus. У этого животного, которое было лишь очень немного крупнее, чем Eohippus, задний ложнокоренной зуб принял такую же форму, как истиннокоренные, т. е. получил срезанный венчик, вооруженный складками эмали. Упомянутый выше зачаток большого пальца у Orohippus исчез совершенно, так что передняя конечность несет четыре пальца. Лучевая и локтевая кость так же свободны, как у предыдущей формы.

Затем была открыта третья форма, Mesohippus, достигавшая величины барана и выработавшая себе еще некоторые особенности, сильнее прежних приближающие ее к современным однокопытным. У Mesohippus’а мы находим на передних ногах только три пальца, от четвертого осталась маленькая косточка (пястье), не имеющая никакой функции, спрятанная под кожей, как будто не успевшая уничтожиться. На задних ногах имеется тоже только три пальца. Локтевая кость укорочена и приросла к лучевой. Род Miohippus, близко сходный с Mesohippus, у которого остаток четвертого пальца почти совершенно исчез. Тем же Маршем найдено было млекопитающее того же ряда, названное им Ptorohippus, величиной с осла. На ногах этого животного находятся три пальца, но эти пальцы уже не одинаковой длины. Только средний из них, наибольший, опирался на землю при хождении животного. Два боковых пальца тонкие, укороченные и не достигающие земли, не играющие, таким образом, никакой роли при движении, становились ненужными. Но тем не менее у Ptorohippus эти боковые пальцы имели совершенно нормальное строение, состояли каждый из трех суставов, последний из числа которых нес на себе копыто, так же как у всех преждеупомянутых животных.

Последняя переходная ступень, ведущая к нашей современной лошади, был Piohippus, также найденный Маршем; у него боковые пальцы уже уничтожились, так что ноги несут только по одному пальцу, но кости пястья обоих исчезнувших пальцев сохранились вполне. За Ptorohippus следует уже современная лошадь.

Этот ряд фактов показывает нам, как постепенно вырабатывалась однопалая лошадь, с ее характерным устройством ног, из низших, пятипалых млекопитающих.

Но этот ряд фактов еще сам по себе мог бы показаться малодоказательным. Для полного торжества этой мысли, которая вытекает из всего вышесказанного, мысли о происхождении животных друг от друга, мало существования ряда постепенных переходных форм; мало такого ряда анатомических фактов. Нужен еще ряд фактов геологических. Нужно доказать, что все вышеописанные формы появлялись на земле последовательно, одна за другой, и именно в вышеуказанном порядке, в каком они связуют группы рассматриваемых животных. К великому торжеству идеи о происхождении животных через постепенное превращение, мы видим, действительно, именно такое полное и совершенное совпадение фактов анатомических с геологическими; мы видим, что, действительно, вышеописанные формы появлялись последовательно одна за другой, и именно в том порядке, в каком у них выражается постепенное усиление характерных особенностей современной лошади.

[1]Уже Аристотель составил иерархическую систему живых существ, называемую «Лестницей природы» (Scala naturae).

Полнокровные

Живородящие Человек

Волосатые четвероногие (наземные млекопитающие)

Cetacea (морские млекопитающие)

Яйцеродящие С совершенными яйцами Птицы

Чешуйчатые четвероногие и безногие (рептилии и амфибии)

С несовершенными яйцами Рыбы

Бескровные

Malacia (головоногие)

Malacostraca (ракообразные)

Черверодящие Насекомые

Возникают из зародышевой слизи, путем почкования или самозарождения из неживого Ostracoderma (моллюски, кроме головоногих)

Самозарождаются из неживого Зоофиты

Аристотель дал описание 454 видов животных. Им впервые введены понятия вида и рода.

 

[2]Основателем научной систематики животных и растений считается шведский натуралист Карл Линней (1707–1778). Главное его сочинение «Systema naturae» вышло в 1735 году и выдержало в течение 40 лет 13 изданий. Линней первым сформулировал понятие вида: совокупность организмов, сходных между собою, как сходны дети одних родителей, и способных давать плодовитое потомство. Он же создал иерархическую систему соподчиненных категорий, которых у Линнея было четыре: вид, род, отряд и класс. Каждый вид Линней предложил именовать двумя словами, первое из которых обозначает название рода, а второе — собственно видовое. Эта бинарная номенклатура используется и в настоящее время.

К началу XIX века было описано около 50 тысяч видов, а к концу — около 400 тысяч видов. В настоящее время известно более 1 миллиона видов.

[3]Дарвин говорил об увеличении количества вида, происходящего вследствие дивергентной эволюции.

[4]О современных взглядах на соотношение наследственности и изменчивости можно подробно прочитать в учебниках по теории эволюции и генетики.

[5]Животное похоже на своих родителей, так как получает половину генов (определяющих не только его развитие и строение, но и способность приспосабливаться к изменениям среды) от отца, а половину от матери.

Дети никогда не могут быть точной копией своих родителей (за исключением клонов), так как при половом размножении организм потомков имеет генотип, который образовался при слиянии гамет двух особей (родителей), а также генотип постоянно изменяется при мутировании, кроссинговере (при образовании половых клеток происходит обмен равными участками гомологичных хромосом).

 

[6]Сходство между видами зависит не только от продолжительности их существования. Виды непрерывно изменяются вместе с изменениями экологической ниши, в которой они существуют. Это и изменения внешней среды, и конкуренция с другими видами. От материнского вида могут отделяться дочерние виды, причем это не значит, что материнский вид становится менее приспособленным и вымирает.

[7]Такой ряд где все живые существа выстроены в непрерывный восходящую цепочку по признаку возрастания сложности их строения — «лестница существ», был построен еще в XVIII в. швейцарским зоологом Ш. Боннэ (1730–1793), а представления об уровнях сложности организмов, по сути о степени сходства с человеком, восходят еще к античной философии. Однако, до Ламарка лестница была неподвижной: каждый вид существовал на своей ступени, отведенной ему Богом, а читался ряд сверху вниз, т. е. от человека к животным. Ламарк первым высказал мнение, что ряд этот не нисходящий, а восходящий, читаемый от низших форм жизни к высшим, и что лестница существ отражает эволюцию, т. е. процесс развития по пути усложнения организации.

[8]Ж. Кювье (1769–1832) ввел понятие типа, как высшей систематической категории. Он разделил животных на четыре типа: позвоночные, моллюски, членистые и зоофиты (или радиаты).

[9]В современной систематике со времен автора произошло много изменений, видимо, изменяться систематическое положение многих групп будет и в дальнейшем, по мере накопления знаний о происхождении и родственных связях различных групп.

Типов животных сейчас выделяют значительно больше. В отдельные типы выделены губки, гребневики, на 10 типов разделили тип червей. Открыт новый тип животных — погонофоры и так далее.

[10]Позвоночные сейчас считаются подтипом в типе хордовых.

К типу хордовых — Chordata — относятся три подтипа: 1) личиночнохордовые или оболочники (Urochordata), 2) бесчерепные или головохордовые (Cephalochordata) и 3) позвоночные (Vertebrata).

 

Позвоночные отличаются от других хордовых тем, что у них имеется внутренний хрящевой или костный скелет, укрепляющий или замещающий хорду. У высших позвоночных хорду можно видеть только на ранних стадиях развития, позднее она полностью замещается позвонками. Необходимо также упомянуть, что у позвоночных имеется череп — костная или хрящевая коробка, окружающая и защищающая головной мозг (расширенный передний конец спинной нервной трубки).

 

[11]В современной систематике к позвоночным относятся семь классов, которые можно сгруппировать в два надкласса:

Надкласс рыбы — Pisces

класс бечелюстные — Agnatha

класс хрящевые рыбы — Elasmobranchiomorphi. К этому классу относят вымерших панцирных рыб, акул и их родичей. Некоторые систематики выделяют панцирных рыб в отдельный класс.

класс костные рыбы — Osteichthyes

Надкласс четвероногие — Tetrapoda

класс амфибии — Amphibia

класс рептилии — Reptilia

класс птицы — Aves

класс млекопитающие — Mammalia

 

[12]Сейчас все геологическое время с момента с момента происхождения Земли и до наших дней делится на эры, эры на периоды.

Эры Периоды

Криптозой — Архей, Протерозой

Палеозой — Кембрий, Ордовик, Силур, Девон, Карбон, Пермь

Мезозой — Триас, Юра, Мел

Кайнозой — Третичный период, Палеоген, Неоген, Антропогенный или четвертичный период плейстоцен, голоцен

 

[13]Примитивные членистоногие, кишечнополостные, черви и губки были найдены уже в протерозойских отложениях.

[14]Первые позвоночные — бесчелюстные, обнаружены в ордовике. В силуре появляются уже челюстные рыбы.

[15]В девоне появляются первые земноводные, а их расцвет наступает в карбоне. Тогда же появляются первые пресмыкающиеся. В перми, в триасе и в юре идет дальнейшее развитие и господство пресмыкающихся. Динозавры вымирают в конце мелового периода.

[16]Первые млекопитающие появились в триасе, но бурное их развитие происходило в палеогене.

[17]Расцвет птиц также приходится на палеоген, хотя первоптицы появились еще в юре.

[18]Хотя, конечно, анатомически и физиологически птицы более высоко организованы, чем рептилии, все-таки правильнее говорить, что крыло аппарат, приспособленный для полета, и в этом смысле он совершенен, использовать его для передвижения по земле невозможно, тут крыло совершенно бесполезно. Птицы идеально приспособлены для полета, но не смогут выжить в условиях, где прекрасно живут рептилии.

Отсутствие зубов, передние конечности, преобразованные в крылья, это все, как и многое другое, приспособления к полету, а не свидетельство более высокой организации. О более высокой организации птиц свидетельствуют их теплокровность, четырехкамерное сердце и т. д.

[19]Современные систематики, как мы уже писали, делят рыб на три класса. Класс бесчелюстных (Agnatha) включает два отряда — миног (Petromyzontes) и миксин (Myxinoidea).

[20]Самыми примитивными млекопитающими считаются однопроходные (отряд Monotremata) — единственные, дожившие до наших дней первозвери. Они, как и их рептильные предки все еще откладывают яйца, одетые скорлупой, и у них имеется клоака.

[21]Самыми древними и наиболее примитивными ископаемыми позвоночными, обнаруженными в кембрийских, силурийских и ордовикских отложениях были мелкие рыбообразные существа, названные щитковыми (Ostracodermi). Они дожили до Девона. Щитковые — древние представители класса Agnatha.

[22]Представителем надотряда Odontognathae является гесперорнис (Hesperornis), у которого в качестве примитивной черты сохранились зубы, но крылья были почти полностью утрачены.

[23]Археоптерикс (Archaeopteryx) — единственный представитель другого подкласса — Archaeornithes из верхнеюрских отложений.

[24]Расцвет рептилий пришелся на мезозойскую эру. Именно тогда жили гигантские динозавры, о которых знают все. Рептилии заняли практически все экологические ниши — были плавающие формы, летающие ящеры, хищные и травоядные. Это, конечно не говорит о «недовольстве организма», а говорит о пластичности организации рептилий и об их способности приспосабливаться к самым разным условиям окружающей среды.

[25]Сейчас уже доказано, что птицы и рептилии связаны самым тесным родством, но мы до сих пор не можем с точностью сказать, какая группа древних рептилий является предком современных птиц. На этот счет существует много гипотез.

[26]Это явление, когда отбор очень долго идет в одном направлении, в данном случае на уменьшение количества пальцев, то есть на увеличение способности к быстрому передвижению по твердому грунту, называется ортоселекцией. Тут очень четко видно, как происходит постепенное усиление сначала совсем незначительного признака.

 

 

Географическое распространение животных

zoo Млекопитающие - Общие вопросы о млекопитающих

Распространение животных по земной поверхности представляет огромный интерес, так как изучение его дает возможность заключить о прошлой истории видов животных, о продолжительности их существования на земле, о месте происхождения, а также и о тех изменениях, которые происходили в окружающей природе, после появления вида.

Когда в науке существовало мнение, что все существующие в настоящее время животные появились на земле одновременно, происхождение каждого отдельного вида приурочивали к какому-нибудь определенному месту и полагали, что отсюда вид распространялся во все стороны. Сначала принимали за центр происхождение животных райскую долину Месопотамии или М. Азию; позднее Линней высказал мысль, что органический мир был создан на острове, среди которого возвышалась высокая гора с различными климатами на ней. Известно, что многие животные (точно так же, как и растения) обитают вокруг полюса, безразлично в Старом и Новом Свете, концентрическими поясами. В особенности это ясно на распределении растительных поясов. Вокруг полюса простирается широкая полоса тундр, как в Европе и Азии, так и в Америке. Немного далее к югу идет пояс лесов хвойных, сначала карликовых, затем нормальных, еще далее к югу — пояса дуба, липы, ясени, затем — пояса подтропической и тропической растительности. Соответственно этим растительным поясам, также концентрически расположены и области обитания многих животных. Так, напр., в самых северных областях живут белые медведи, северные олени, лемминги, песцы и многие другие животные, характерные для стран Крайнего Севера. Животные умеренного и жаркого поясов Европы, Азии и Америки также представляют много сходства.

Такое распределение животных концентрическими поясами вокруг полюса, однако, наблюдается по отношению к очень немногим животным. Более того, подробное изучение распространения животных на земле показывает, что это распространение в очень малой степени или совсем не зависит от физических условий местности.[1]

В настоящее время нельзя сомневаться в том, что каждый вид произошел в той области, какую он в настоящее время занимает. Между тем области эти разбросаны без всякого порядка и представляют собою пятна неправильной формы. Одни из них лежат независимо, далеко друг от друга, другие соприкасаются и налегают одно на другое; наблюдается и полное совпадение границ обитания нескольких видов.

Вследствии этого установился взгляд, по которому каждый вид появился в своем собственном и одном-единственном пункте земного шара.

Геологические исследования безусловно подтверждают правильность этого взгляда. Не только крупные геологические эпохи характеризуются исключительно им принадлежащими многочисленными вымершими животными, но даже отдельные пласты и слои, соответствующие менее значительным промежуткам времени, заключают в себе также своеобразных животных, ископаемые остатки которых встречаются только в этих пластах. Отсюда вытекает естественное заключение, что образование новых видов не прекращалось никогда, что эти преобразования в составе животного царства совершались с неослабевающей энергией всегда, как при начале мироздания, так и во все последующие периоды, до настоящего времени.

Необходимо допустить, что животные виды происходили не только разновременно, но и в различных местах. Никогда не было какого-либо привилегированного места, где происходили виды и распространялись потом по другим странам. Виды образовывались везде, где возникали условия,  необходимые для видообразования (различные типы изоляции) настолько энергично, что индивидуальные признаки накоплялись успешно и появлялись новые виды.

Если обозначить на карте области обитания различных животных видов, то получится множество пятен, ограниченных в громадном большинстве случаев замкнутыми кривыми линиями. Из этого видно, что каждый вид образовался в определенной местности. Лишь в редких, исключительных случаях область распространения некоторых видов представляется разделенною на несколько отдельных кусков, так сказать «чересполосною», но такая чересполосность объясняется всякий раз тем, что промежуток между двумя областями распространения одного вида образовался впоследствии, первоначально же его не было, т. е. область распространения вида была раньше цельной.

Изучение таких чересполосных областей распространения некоторых видов представляет глубокий интерес, так как проливает свет на изменения физических условий, которые имели место в прежние эпохи. Возьмем несколько примеров.

Альпийский заяц[2] водится в странах Крайнего Севера и в возвышенных долинах Альп, но не встречается нигде в Средней Европе. Некоторые бабочки (Pieris napi bryoniae) и жуки, обитающие на северных окраинах Европы и Азии, встречаются на высоких горах Швейцарии. Улитка Helix harpa живет на севере Соединенных Штатов Сев. Америки и в Швейцарии (на высоте 2100 м, а больше нигде не встречается. Подобным образом разъединены огромными пространствами области распространения многих растений, напр. низкорослые ивы (Salix repens), Linnaea borealis и др.[3]

Из этих примеров, которых можно было бы подобрать очень много, можно сделать заключение, что подобные животные и растения — представители очень древней фауны и флоры Европы, и населяли эту часть света еще в ледниковый период, когда климат большей части Европы был столь же суров, как в настоящее время в Гренландии или в других странах Крайнего Севера. Животные и растительные виды, свойственные холодному климату, могли тогда привольно обитать на всем пространстве Европы, где находили себе благоприятные условия жизни, или, по крайней мере, на южной границе ледяного покрова, одевавшего тогда большую часть Европы.

Неизвестно, сколько времени продолжалось это обледенение Европы, но ледниковый период окончился, и постепенно наступили современные нам физические условия: льды растаяли, климат сделался гораздо теплее, а вместе с тем изменился характер растительного и животного населения этой страны. Что касается прежних животных и растений, то они постепенно должны были отступить в северные страны, но удержались также и на высоких горах, где климат столь же суров, как и в странах полярных.

Чересполосное распространение животных видов[4] иногда обусловливается вымиранием вида, которое происходит неодинаково быстро в различных частях области его распространения, почему получаются отдельные колонии особей этого вида, разделенные более или менее широкими полосами, в которых представители этого вида уже вымерли. Так, напр., некоторые вредные животные очень быстро истребляются человеком в наиболее густо населенных странах.

Изменения географических условий очень часто являются причиною разорванности областей населения того или другого вида, как, напр., изменение рельефа земной поверхности (колебание уровня) или распределения суши и воды. В далеко отстоящих друг от друга водных бассейнах очень часто находят тождественные формы животных. Так, напр., в Байкале водятся тюлени такие же, как и в Ледовитом океане; в Каспийском, Аральском и Черном морях находят одинаковое водное население, сходное также с формами, обитающими в некоторых озерах Прикаспийской и Туранской низменностей. Объяснить эти факты нетрудно, если принять во внимание, что в предыдущую геологическую эпоху Байкальское озеро было соединено широким проливом с Ледовитым океаном, а Каспийское и Аральское море, вместе с многочисленными солеными озерами, разбросанными на пространстве упомянутых низменностей, представляют остатки одного огромного моря, соединявшегося раньше широким рукавом с Черным морем (в Предкавказье).[5]

Вмешательство человека составляет один из главнейших факторов расселения животных и растений на земной поверхности. Он преодолевает самые крупные географические преграды и увеличивает, по своему произволу, область обитания различных видов животных и растений; пример такой деятельности человека мы уже видели в Сев. Италии и в Соед. Штатах Сев. Америки. Упомянем еще, что весьма часто человек случайно, без всякого намерения с своей стороны, распространяет по лицу земли различных животных, даже в места, весьма отдаленные от их первоначальной родины.[6]

Укажем для примера на маленькое насекомое, тлю (Icerya Purchasii), которая лет 20 тому назад сильно распространилась во Флориде на апельсиновых деревьях и наносила огромный вред. Исследования местных ученых обнаружили, что паразит этот завезен из Австралии, но на своей родине животное это не наносит такого вреда, потому что там оно истребляется в большом количестве личинками маленького жучка из сем. божьих коровок (Vedalia). Когда выяснено было это интересное явление, то правительство Соед. Штатов дважды отправляло в Австралию особую экспедицию, которой поручено было вывезти возможно большее число полезных жучков в живом состоянии, чтобы распространить их в садах Флориды. Когда это было выполнено, то божьи коровки сильно размножились в указанной части Америки и парализовали вредную деятельность апельсинной тли.

Подобным образом американское правительство искусственно распространило в Америке паразитное насекомое Semiotellus nigripes, которое истребляет вредоносную гессенскую муху.

Резюмируя приведенные данные о распространении животных на земле, можно вывести следующие основные положения:

1) ныне живущие виды произошли не одновременно и не в одном месте;

2) каждый отдельный вид произошел в одном только месте, откуда он распространялся по области, физические свойства которой отвечают его жизненным условиям.

Большой интерес представляют способы распространения животных по земной поверхности. Их можно разделить на 2 категории: способы активного распространения и пассивного.

В отличие от растительных организмов, животным присуща в различной степени способность произвольного передвижения. Даже те из них, которые ведут неподвижный образ жизни, как, напр., зоофиты — губки, полипы, гидры и др., в личиночной стадии своего развития обладают способностью передвижения. Но громадное большинство не только высших, но и низших животных обладает более или менее совершенными органами движения в течение всей своей жизни.

Сообразно среде обитания тех или других животных, можно различать передвижения по воздуху, по поверхности суши, пешком и в воде.

Передвижение по воздуху, при помощи специальных органов летания, наблюдается у птиц, у насекомых и у некоторых летучих млекопитающих (рукокрылых). Это весьма совершенный способ передвижения, в большинстве случаев очень быстрою, почему многие из летающих животных успели распространиться почти по всей земле.

Распространение по поверхности суши свойственно преимущественно высшим животным, обладающим мощными органами передвижения. Оно не может происходить с такою скоростью, как летание, и, кроме того, животные при этом встречают часто непреодолимые преграды, в виде высоких гор, морей, больших рек, непроходимых пустынных пространств и т. п. Поэтому области обитания пешеходных животных бывают гораздо более ограничены, сравнительно с животными, свободно летающими; из нелетающих млекопитающих, за исключением домашних, нет ни одного вида, который бы заселял несколько частей света, как это мы видим у многих птиц и некоторых насекомых. Что касается низших сухопутных животных: моллюсков, пауков, червей и др., то они представляют большее разнообразие видов, вследствие необходимости быстро приспособляться к условиям различных местностей, между тем как поиски более подходящих условий для них затруднительны, вследствие их малоподвижности.[7]

Наиболее беспрепятственно могут передвигаться животные в воде, где господствует почти полное однообразие физических условий, и поэтому водные животные имеют самое широкое распространение.

Из способов пассивного распространения животных упомянем: 1) перенесение ветрами, 2) морскими течениями и 3) другими животными.[8]

Сильные ветры нередко переносят на огромные расстояния мелких животных, а еще чаще их зародыши.[9] Это относится преимущественно к пресноводным простейшим (Protozoa), напр., к корненожкам и инфузориям, зародыши которых похватываются вместе с пылью из высыхающих бассейнов и переносятся в неповрежденном состоянии даже на расстояние многих тысяч верст. Так, напр., антипассаты приносят из тропических стран споры и цисты многих микроскопических пресноводных организмов, которые осаждаются вместе с пылью на улицах городов средней Европы, где и попадают в лаборатории ученых. Изредка приходится наблюдать такой же способ расселения и у некоторых высших животных, даже у позвоночных, как, напр., у рыб и амфибий. Известны случаи, когда вместе с дождем, массою падают на землю такие животные. Явления такого рода, наводящие ужас на непросвещенный люд, считающий их за Божье знамение, объясняются очень просто: смерчь, остановившийся над озером или рекой, подымает на воздух значительное количество воды, захватывая вместе с тем и ее обитателей, которые переносятся иногда на довольно значительное расстояние и затем падают на землю вместе с дождем. Подобным образом на суше вихрь иногда подымает на воздух даже крупных животных, как, напр., овец, коз, собак и т. п. Перенесение по воздуху всегда бывает случайным и оказывается полезным лишь мелким животным, тогда как более крупные, при таком способе передвижения, обыкновенно настолько повреждаются, что не могут служить распространению вида. Но есть животные, которые выработали себе специальные приспособления для передвижения по воздуху. Для примера укажем на пауков, которые осенью носятся по ветру, прицепившись к длинным паутинкам.

Роль морских течений в распространении животных весьма значительна. Простираясь на огромные пространства и проникая на значительную глубину, они сглаживают различия в температурных условиях морских вод, степени солености и т. п., и создают одинаковые условия жизни в очень отдаленных друг от друга областях океанов, уничтожая разницу по широте, и таким путем содействуют расселению водных животных, даже таких, которые ведут неподвижный образ жизни.

Кроме того, морские течения содействуют косвенным образом также и расселению некоторых сухопутных животных. Громадные реки, впадая в море, несут в своих водах массу плавучего леса, а морские течения уносят их стволы вместе с мелкими животными и их зародышами на огромные пространства, прибивая их даже к берегам других частей света. Так, напр., Гольфстрем постоянно прибивает к берегам Северо-Западной Европы и даже к островам Ледовитого океана (Новая Земля, Шпицберген и др.) стволы деревьев, вынесенные могучим «Отцом вод» (Миссисипи) с территории Соед. Штатов.

Третий способ пассивного распространения животных перенос другими животными — относится почти исключительно к мелким паразитным животным, Переносителями паразитов могут оказаться всякие животные, преимущественно птицы и крупные млекопитающие. В более редких случаях таким образом могут переносится и непаразитные мелкие животные, как, напр., насекомые, запутавшиеся в густом руне овец, или маленькие улитки, и другие подобные животные, приставшие вместе с болотною грязью к ногам птиц и т. п.

Таковы способы, которыми животные распространяются по земной поверхности, населяя различные области, обладающие благоприятными условиями для их существования.

Остается еще обратиться к разбору причин, которые побуждают животных покидать свою родину и искать места жительства. Это относится, конечно, лишь к случаям активного расселения. Что же касается животных, переселяющихся пассивно, то об них печется заботливая мать — природа, устраивая переселения в их собственных интересах.

Причиною, побуждающею животных сознательно и бессознательно искать новых мест поселения, является теснота, которая возникает вследствие непрерывно продолжающегося размножения каждой особи. С течением времени данная область оказывается чрезмерно населенною особями того или другого вида; пищевых средств для всей этой массы претендентов не хватает, им приходится выдерживать взаимную ожесточенную борьбу, и те из особей, которые менее других обладают средствами для борьбы за существование, уступают поле деятельности своим более одаренным и более счастливым соперникам и удаляются в чужие края искать более благоприятных условий для своего существования.[10] Последствием такой постоянной необходимости для животных искать нового отечества является то, что в большинстве случаев виды населяют пространные области, ограниченные лишь какими-нибудь непреодолимыми препятствиями, не допускающими дальнейшего расселения.

Изучение расселения животных по земле, в настоящее время и в предыдущие эпохи, проливает яркий свет на изменения физико-географических условий той или другой страны нашей планеты.

Если мы видим, напр., что сухопутные животные, населяющие остр. Великобритания, совершенно сходны с теми, которые населяют Среднюю Европу, то из этого с большой степенью вероятности можем заключить, что в предыдущую эпоху этот остров не был отделен от материка проливом, как теперь, и что здесь существовал перешеек, по которому животные могли свободно переходить, увеличивая область своего поселения.

В Южной Испании живут в диком состоянии обезьяны и некоторые другие животные, которые, кроме того, не встречаются нигде в Европе, но широко распространены по всему северному побережью Африки. Отсюда естественно можно заключить, что раньше Гибралтарского пролива не было, а вместо него существовал перешеек. Этим же путем из Африки, в доисторические времена, прошел в Европу короткорогий бык (Bos brachyceros), родоначальник некоторых пород домашнего рогатого скота, и многие виды нелетающих насекомых.[11]

Мы видим в настоящее время, что насекомые, обитающие в Северо-Западной России, очень сходны с теми видами, которые живут в Германии и Австрии, но отличаются в значительной степени от насекомых Юго-Восточной России, которые, в свою очередь, обнаруживают сходство с видами среднеазиатскими. Отсюда становится ясным, что в доисторические времена между указанными областями России существовала какая-то преграда, которая препятствовала смешению животных форм и стесняла их переселение. Полагают, что эта преграда было море, которое протягивалось от Каспийского через низменность западной Сибири до Ледовитого; море это высохло сравнительно недавно, и обширная степная равнина, которая образовалась на его месте, заселялась с двух противоположных сторон, но разница между разъединенными до тех пор областями еще не успела изгладиться.

Изучая фауну островов Малайского архипелага. Уоллес нашел, что животное население многих Малайских островов и некоторых из группы Молукских имеет некоторое сходство с фауной отдаленного них огромного острова Мадагаскара, и в то же время значительно отличается от животных, населяющих острова Суматру, Яву, Борнео, отдаленные от них лишь небольшими сравнительно проливами, и от фауны близлежащей Индии. На Мадагаскаре и на острове Цейлон обитает даже особая группа млекопитающих, именно лемуры, которые нигде больше не встречаются.

Исходя из этого последнего факта, Уоллес сделал предположение, что некогда в северо-западной части Индийского океана существовал большой материк, который Уоллес назвал лемурией, впоследствии исчезнувший в волнах океана. Лишь высокие горные хребты и отдельные вершины этого материка выдаются теперь из пучины океана, в виде островов и целых архипелагов, изобилующих в этой части моря.

При таком допущении становится понятно, почему на столь отдаленных друг от друга островах живут одинаковые сухопутные животные: они представляют остатки фауны затонувшего материка.[12]

Подобное исчезновение древнего материка — Атлантиды[13] — по-видимому, произошло в Атлантическом океане; от поглощенного волнами океана континента остались выдающимися из воды лишь самые возвышенные точки в виде Канарских и Азорских островов.

На основании изучения современной фауны, ученые различают 6 следующих зоогеографических областей: австралийскую, индийскую, эфиопскую, неотропическую, неарктическую и палеарктическую, которые мы здесь вкратце и рассмотрим.[14]

I область — Австралийская, подразделяется на четыре части (подобласти):

1) Австралийско-малайскую (Целебес, Новая Гвинея и другие острова, составляющие по животному населению переход от Индии к Австралии).

2) Австралийскую (материк и о-в Тасмания).

3) Полинезийскую (острова Тихого океана).

4) Новозеландскую (о. Новая Зеландия и прилежащие о-ва).

Во всей этой области (кроме 1-й подобласти) нет ни обезьян, ни настоящих хищников, ни копытных, ни насекомоядных млекопитающих. Здесь есть только два отряда млекопитающих: сумчатые и однопроходные. Из птиц есть несколько семейств, исключительно принадлежащих этой области. Новая Зеландия имеет очень оригинальную фауну (бескрыл, гаттерия).

Судя по тому, что в Европе находятся ископаемые остатки форм, родственных современным австралийским сумчатым, заключают, что некогда Австралия была соединена с азиатско-европейским материком и притом раньше, чем с Америкой, так как сходные с американскими сумчатыми, формы находятся в Европе в более поздних отложениях.

II область — Индийская, обнимает Юго-Восточную Азию, к югу от Гималайского хребта: она разделяется на 4 подобласти:

1) Ост-индскую (северный и Средний Индостан).

2) Цейлонскую (Цейлон и южная часть Индостана).

3) Индокитайскую (полуостров Индокитай).

4) Индо-малайскую (острова Зондские, Филиппинские, полуостров Малакка).

Смешение в этой области форм индийских и африканских и присутствие лемуров, живущих также на Мадагаскаре, заставляет предполагать, что Индийская область вступила в связь с европейско-азиатским материком довольно поздно, а раньше была связана с Центральной Африкой.

III область — Эфиопская, занимает большую часть Африки, за исключением лишь северной ее части. Различают четыре подобласти:

1) Восточно-африканскую.

2) Западно-африканскую.

3) Южно-африканскую.

4) Мадагаскар.

Современная Африка населена многими животными, которые были в предыдущей эпохе характерными представителями фауны Европы, и вероятно, что в это время Африка имела соединение с Европой помимо Синайского перешейка. Но Мадагаскар в то время уже отделился и на нем сохранились более древние формы.

IV область — Неотропическая, обнимает Южную и Центральную Америку. В ней различают следующие 4 части:

1) Чилийскую (умеренная часть Южной Америки).

2) Бразильскую (тропическая часть Южной Америки).

3) Мексиканскую (тропическая часть Северной Америки).

4) Антильскую (Вест-Индские острова).

Наблюдается параллелизм форм между фауной этой области и животными Старого Света. Так, напр., льву и тигру соответствует пума и ягуар, слону — тапиры, верблюду — лама, трехпалый страус — африканскому двухпалому и т. п. Антильская подобласть, по-видимому, находится в таком же отношении к Американскому материку, в каком Мадагаскар — к Африке.

V область — Неарктическая, внетропическая часть Северной Америки. Разделяется на 4 подобласти:

1) Калифорнийскую.

2) Скалистых гор.

3) Аллеганскую.

4) Канадскую.

VI область — Палеарктическая, обнимает Европу, большую часть Азии и Сев. Африку, Разделяется на 4 подобласти:

1) Европейскую (Зап. Европа и Россия к северу от линии Пиренеи — Альпы — Балканы — Кавказ).

2) Средиземноморскую (часть Европы к югу от указанной линии хребтов, Малая Азия, Закавказье, Аравия и Африка до тропика Рака).

3) Манчжурскую (Манчжурия, Сев. Китай и Япония).

4) Сибирскую (вся остальная Азия к сев. от Гималайского хр.).

В настоящее время, впрочем, большинство зоогеографов разделяет палеарктическую область по зонам, именно, различают полосы: 1) тундры, 2) хвойного леса; 3) степей; 4) средиземноморскую подобласть; 5) манчжурскую. Параллелизм форм двух последних областей указывает на то, что оба материка в течение долгого времени были связаны, и фауны обоих континентов произошли из одного источника.

При изучении морской фауны надо рассматривать их горизонтальное распределение и вертикальное, т. е. по глубинам.

Все население моря можно разделить на 3 категории: животные пелагические, животные береговые и животные глубоководные.

I. Пелагическими животными называются такие, которые живут в открытом море на поверхности и совершенно не привязаны ни к какой суше. В большинстве случаев это беспозвоночные животные, весьма подвижные, часто прозрачные, иногда фосфоресцирующие. Из позвоночных животных ведут пелагический[15] образ жизни многие рыбы, киты и дельфины.

II. Береговая фауна произошла от пелагической, и личинки многих представителей ее ведут пелагический образ жизни. В свою очередь, береговая фауна дала начало животным пресноводным и наземным. В вертикальном направлении фауна эта может быть разделена на следующие три зоны.

1) Литторальная, или фауна собственно береговой зоны, обитает в самом верхнем слое прибрежных вод, в той полосе морского побережья, которая обнажается во время отлива.

2) Лиминариво-нуллипоровая зона, получившая название по населяющим ее характерным водорослям.

3) Кораллиновая — область, характеризующаяся присутствием водорослей кораллиновых.

III. Глубоководная фауна. Сюда относятся все животные, обитающие в глубине морей. Исследования показывают, что животные могут обитать на какой угодно глубине моря и способны приспособляться к существованию при страшном давлении на многоверстной глубине, какая обнаружена в некоторых местах океана.

В общем глубоководная фауна бедна, сравнительно с верхними слоями моря, так как глубины бедны кислородом и пищевыми веществами.

[1]Видовые границы нельзя рассматривать как нечто застывшее. Ареалы (области распространения видов) постоянно меняются. Это связано и с изменением экологических условий среды и с антропогенными факторами, особенно сильно действующими в последнее столетие. Области обитания видов то сокращаются, то расширяются, то смещаются.

Есть виды, которые встречаются теперь даже на других континентах. Например, колорадский жук в течение XX века широко распространился в старом свете, перебравшись в него из Америки. И таких примеров очень много.

 

[2]Имеется в виду один из подвидов зайца-беляка (L. timidus), который в XIX веке встречался в Германии и на севере Европы. Его постепенное отступление из этих мест связывают с проникновением на север и восток зайца-русака, а, возможно, и с появлением здесь дикого кролика.

[3]Семена и споры растений распространяются по Земле с помощью ветра, часто их разносят животные.

[4]Некоторые животные имеют огромные ареалы и распространены повсюду — на всех материках, кроме Антарктиды, или во всех морях и океанах. Наиболее яркий пример — человек. Почти так же широко распространена и собака. За человеком и собакой следуют другие домашние животные, а также паразиты и вредители. В крайних случаях площадь ареала может изменяться несколькими квадратными метрами, как у некоторых рыб, известных по одному ручейку Пещерные обитатели бывают ограничены в своем распространении одной системой пещер.

Разорванные ареалы характерны для горных, водных пещерных видов. Иногда возникновение больших разрывов вызвано историческими причинами. Наиболее известный пример — тапиры — сейчас встречаются только в Южной Америке и Юго-Восточной Азии. Разорванные ареалы известны также для выхухоли, голубой сороки, вьюна. Во всех этих случаях речь идет о реликтовых ареалах ранее широко распространенных видов. Во многих случаях разрыв ареалов, видимо, обусловлен оледенениями.

[5]Величина ареала вида зависит от его приспособительных возможностей, от его способности к расселению, от исторически сложившихся условий (например, разделение участков суши водными пространствами и или их объединение) от наличия конкурирующих видов и от случая (занос), а не только от способов передвижения. Необходимо, чтобы были подходящие условия существования для данного вида, свободные экологические ниши. Есть хорошо летающие птицы, ареал которых очень мал, а многие черви, например, распространены очень широко.

[6]Мы уже приводили пример с колорадским жуком.

[7]Непреодолимыми преградами для рыб, например, является суша. Пресная вода представляет собой непреодолимую преграду для морских обитателей, а морская вода — для пресноводных. Для расселения наземных животных непреодолимой преградой обычно является водное пространство. Поэтому обычно фауна островов бывает тем беднее, чем более они изолированы.

Для лесных обитателей преграды — открытые пространства и т. д.

В водном пространстве также существуют свои преграды. Для животных, жизнь которых тесно связана с «морской травой» дно за пределами растительности — мертвая зона. Открытый океан является преградой для всех придонных (бентосных) организмов, которые не могут жить на больших глубинах. Подводные горы мешают расселению глубоководных животных. Есть и огромные морские пустыни, одна из которых расположена к юго-западу от Калифорнии, по величине она не уступает Сахаре. Здесь, профильтровав около 300 млн литров вода, можно набрать всего литровую банку морских организмов; есть области, совершенно непригодные для жизни из-за высокого содержания сероводорода в воде (в норвежских фьордах и в глубинах Черного моря).

 

[8]Личинки клещей, находясь на других животных, например на насекомых, расселяются при помощи чужих крыльев. Это явление называется форезией и встречается и в других группах, в частности у личинок некоторых насекомых и круглых червей (нематод).

«Кивающие» личинки нематод, живущие в навозе, до тех пор размахивают задним концом тела, пока не прицепятся к какой-нибудь мухе. Вместе с ней они перебираются на свежую коровью лепешку.

 

[9]Ежегодно совершают массовые перелеты капустные тли (Brevicoryne brassicae). Тли начинают свой перелет активно, вовсю работая крылышками, затем их подхватывают воздушные потоки и переносят на значительные расстояния, порой более 100 километров, обеспечивая их расселение.

[10]У территориальных млекопитающих взрослые нередко изгоняют со своих участков подросшее потомство. Мигрируют в основном молодые животные.

[11]Метод мечения позволил установить расстояния, на которые могут перемещаться некоторые млекопитающие: для белки 240 км, для песца 1000 км, для лесного нетопыря 1650 км и для рыжей вечерницы 2350 км.

Многие млекопитающие могут далеко заплывать в море. Косули и олени нередко переплывают морские проливы. Даже ласка может проплыть полтора километра. Бегемоты могут более 30 километров между Африкой и Занзибаром. На таком же расстоянии от суши встречали и белых медведей. Выдры заселили острова, удаленные от материка более чем на 20 километров. Большие водные пространства могут преодолевать и пресмыкающиеся. Гребнистый крокодил добрался до Кокосовых островов Индийского океана. Ему пришлось проплыть свыше 1000 километров, если считать, что он отправился в путь с ближайшей точки побережья.

 

Многие ученые предполагают, что временами между материками возникали сухопутные мосты, это оказалось очень удобным объяснением распространения многих животных и ученые принялись умозрительно создавать сухопутные связи между материками. Мостом объясняли наличие сумчатых в Австралии и Южной Америке, наличие крокодилов в Конго и Амазонке. Если изобразить вместе все предполагаемые мосты, на карте осталась бы очень малая часть водного пространства. Еще Дарвин говорил: «Они делают свои мосты как повар яичницу». И хотя мосты действительно появлялись, их, конечно, было не так много. Азия и Америка долгое время были связаны мостом в районе Берингова моря. Но, в общем, пытаясь объяснить распространение животных, с мостами явно перестарались.

 

[12]В 1915 году Альфред Вегенер предложил сенсационную теорию дрейфующих континентов. По его мнению, еще до мезозоя существовал огромный южный материк Гондвана, который объединял Антарктиду, Австралию, Индию, Мадагаскар, Африку и часть Южной Америки. На севере этот континент был ограничен морем Тетис. Древний материк постепенно раскололся и его куски стали медленно расползаться по вязкому нижнему слою земной коры. Антарктида очень рано отделилась от Африки, но еще долго сохраняла связь с Австралией и Южной Америкой. Этот путь могли использовать многие животные. Потом отделилась Австралия, затем Южная Америка, потом от Африки откололся Мадаг Аскар. С этой теорией согласны далеко не все ученые, но многие ее поддерживают.

[13]О существовании и местоположении Атлантиды не существует единого мнения. Многие считают рассказы о ней легендой, подвергают сомнению ее существование. Есть теория, что Атлантида — это острова в Эгейском море, уничтоженные при извержении вулканов. Так же существует гипотеза, что остатки Атлантиды, это острова Бинини, находящиеся в Атлантическом океане.

[14]Сейчас существует несколько схем выделения зоогеографических областей. Мнения авторов о границах этих областей часто весьма расходятся. Некоторые ученые рассматривают Гавайские острова и Мадагаскар как отдельные зоогеографические области. Много споров было по поводу проведения границы между Восточной (Индо-Малайской) и Австралийской областями. Наилучшим решением было выделение особой промежуточной области, названной зоной Уоллеса. За небольшими исключениями современное зоогеографическое деление не отличается от приведенного здесь. Например, в данном описании не выделена Антарктическая зона.

[15]Пелагических животных можно разделить на более или менее пассивно передвигающийся планктон и активно плавающих животных — нектон.

Обновлено ( 08.02.2011 15:35 )
 

Природа, как театр жизни животных

zoo Млекопитающие - Общие вопросы о млекопитающих

 

Ничто в природе не вечно; все беспрестанно разрушается и восстанавливается, перестраивается, изменяется. Силы природы медленно, но беспрерывно работают в двух направлениях: прежнее изменяют или разрушают, новое созидают. Деятельность эта проявляется одинаково и в живой, организованной природе, и в так называемой мертвой природе. Стоит только присмотреться к многочисленным явлениям нашей планеты, чтобы уразуметь величие совершающихся изменений и бесчисленные взаимодействия, в которые вступают между собою различные силы природы. Кажущаяся на первый взгляд мертвой, природа в действительности живет полной жизнью.

Перед нами — альпийский ледниковый ландшафт… Тысячи ручьев бегут по поверхности глетчера[1]; из-под земли слышен глухой стон скал, отрываемых ползучим ледником со дна его ложа, треск камней, перекатываемых невидимой рукой по скатам морен, слышится гром падающих лавин, разрушающих все на своем пути, — все это ясные и отчетливые голоса природы, понятные для просвещенного наукой наблюдателя. Изъеденные и источенные вершины скал, многие миллионы кубических саженей[2] камня, щебня и мусора, нагроможденные по сторонам древних хребтов в виде россыпей, мощные водные отложения в устьях рек, изуродованные и разрушенные морские берега, пласты лёсса,[3] залегающие на протяжении многих тысяч квадратных верст,[4] — представляют разрозненные страницы огромной книги геологической летописи.

Могучие силы природы, вода в различных состояниях, ветры, климатические факторы, — дружно работают в течение многих тысячелетий и производят разнообразные изменения на земной поверхности. Если мы примем это во внимание, то нам становятся понятными многие географические факты, заученные в детстве бессознательно. Мы понимаем, почему к горным хребтам Альп, Урала, к сибирским хребтам, всегда примыкают широкие, плоские равнины, состоящие из обломков и щебня, почему по этим равнинам текут со стороны гор реки, почему море на большое пространство мелеет в тех местах, где в него впадают могучие водные потоки, в устьях которых находятся обширные дельты. Для нас становится совершенно понятным и вероятным утверждение геологов, что в предыдущую геологическую эпоху такие горы, как, напр., Альпы, были на 2000 метров выше, чем в настоящее время, что во многих местностях, где в настоящее время простираются плоские равнины, раньше были значительные углубления, в виде больших озерных впадин, постепенно заполненные землистыми отложениями рек. Мы знаем, что Женевское озеро 50 000 лет тому назад было вдвое более, чем в настоящее время, а еще через такой же промежуток времени, вероятно, совершенно заполнится осадками, приносимыми рекою Роной из Альп. Отсюда не трудно вывести заключение, что со временем высочайшие горные хребты размоются до основания, а современные впадины заполнятся и превратятся в плоские равнины. С другой стороны тектонические процессы: вулканические явления, землетрясения, вековые колебания суши, а также разрушающая деятельность воды, ветров, неустанно работают над новыми и новыми изменениями лика земной поверхности.[5]

Так непрерывно изменяется мертвая природа, которая на первый взгляд кажется совершенно неизменяемой, навеки застывшей в тех формах, которые созданы Творцом.[6]

Если теперь мы обратимся к живой, организованной природе, то там найдем еще более наглядное доказательство беспрерывно совершающихся всевозможных изменений, которые приводят к поразительному разнообразию форм растительных и животных организмов.

Долгое время в науке господствовало убеждение, что все эти бесконечно разнообразные формы организмов существуют в неизменном виде от начала веков, но с течением времени многочисленные доказательства заставили изменить это мнение. Еще в начале XVIII столетия ученые убедились в том, что многочисленные окаменелости и отпечатки, похожие на животных и на растения, которые массами находятся в различных напластованиях земной коры, не представляют собой случайной игры природы, но действительно — остатки и следы некогда существовавших на земле организмов. Внимательно изучая подобные остатки и окаменелости, натуралисты пришли к заключению, что животные и растения прежних эпох значительно отличались от современных нам форм. Стало очевидным, что целые группы организмов, раньше существовавших на земле, вымерли и, наоборот, в настоящее время мы видим такие формы, которых раньше не было на земле.[7]

Отличия современных форм от раньше существовавших определились с течением времени с такой ясностью, что знаменитый натуралист Кювье в начале прошлого столетия создал целую теорию катаклизмов, по которой на земле неоднократно происходили коренные перемены физических условий, сопровождавшихся окончательным уничтожением всех животных и растений, на смену которых появились путем повторных творений новые организмы.

Однако теория эта продержалась не долго, и на смену ей появилось новое учение, о постепенном, непрерывном изменении форм организмов. В настоящее время доказано, что внезапных коренных переворотов в природе не существует, а все изменения происходят медленно, но непрерывно. Многочисленные факты убеждают нас в том, что и в настоящее время непрерывно совершаются изменения в составе растительных и животных царств различных стран. Мы видим, что даже за короткую эпоху исторического существования человека общая картина органической жизни тех или других стран сильно изменилась.

Возьмем для примера Северную Италию. Эта благословенная страна в настоящее время представляется путешественнику одним сплошным роскошным садом. Повсюду оливковые рощи чередуются с апельсинными, лимонными, среди них простираются обширные виноградники, окаймленные и разделенные аллеями тутовых деревьев, по склонам гор лепятся итальянские сосны (пинии), кудрявые пальмы, развесистые платаны; гордо смотрящие в поднебесье кипарисы украшают сады, вместе с лаврами, миртами, магнолиями, миндальными и гранатовыми деревьями, персиками и многими другими. Повсюду кактусы, опунции и оригинальные агавы. Поля, покрытые сочно-зеленым рисом, широколистным маисом,[8] кормовыми травами и лишь изредка зерновыми хлебами, всюду обрамлены рядами плодовых деревьев. Вечно зеленая, с десятками разнообразных колоритов и цветов, смотрится эта роскошная флора в ярко-лазоревое небо, залитое теплыми лучами блистающего солнца. Ни одно дерево Северной Европы не нарушает гармонии южной флоры этой очаровательной страны.

Между тем существует несомненное доказательство того, что в Северной Италии раньше растительность была иная, и природа не имела такого нарядного вида. Две с половиной тысячи лет тому назад характер природы в Северной Италии был совсем иной. Склоны гор ее были тогда покрыты дремучими лесами, состоящими из деревьев, характерных для северной или средней полосы Европы: елей, сосен, берез, лиственниц, отчасти дубов и буков. Лучи солнца не проникали до земли сквозь густые ветви этих деревьев, и у подножия их, на холодной почве, росли лишь мхи да лишайники. Но постепенно, с увеличением населения, леса эти были истреблены, а на смену им появились вышеперечисленные экзотические растения. Лавры, мирты, гранаты и оливковые деревья распространились в Италии из Греции; из Сицилии были привезены кипарисы уже в III веке до Рождества Христова; платаны и пинии привезены с востока и акклиматизированы в Италии лишь в конце периода республики; вишни появились впервые во времена Августа, в III веке перенесены лимонные деревья, шелковица и каштаны в IX вехе, померанцы перенесены арабами в XI столетии, в XVI веке португальцы привезли из Южного Китая апельсинные деревья, а в половине XIX века в Италию привезены мандарины, в XV столетии из Египта был перенесен рис, в XVI столетии — из Америки маис, наконец, в XIX веке перенесены; алоэ, агавы, опунции и магнолии.

Перед миллионами этих растений быстро отступали и, наконец, исчезли растения прежде господствовавшие в стране, так что в настоящее время в этом блестящем обществе южных растений с трудом можно найти одиноко стоящую лиственницу или пихту.

Изменения характера растительности повлекли за собой и коренные преобразования в составе фауны страны. Достаточно сказать, что каждая древесная порода имеет своих животных, исключительно приуроченных к ней, в особенности насекомых и птиц, так что, с исчезновением целого ряда растительных пород, несомненно произошло сильное изменение и в царстве животных.

Только что описанный ход постепенного изменения природы в Италии беспрестанно повторяется и во многих других странах. В течении десятков столетий Европа обменивалась с Азией растениями и животными; с открытием Нового Света установился новый живой обмен, и теперь мы находим на территории Соединенных Штатов Северной Америки более 700 видов различных европейских растений, а такие американские растения, как, например, картофель, маис, табак — распространены по всему Старому Свету.

Что касается животного населения, то в нем также в широких размерах беспрестанно происходит обмен даже между весьма отдаленными странами. Известны многие примеры, когда животные, завезенные в другую страну более или менее случайно, настолько акклиматизируются в своем новом отечестве, что становятся даже характерными представителями местной фауны.[9] Так, общеизвестен факт сильного размножения лошадей и рогатого скота в привольных травянистых степях Америки и Австралии, хотя эти животные появились там всего IV столетия тому назад. Лет 100 тому назад из Европы было случайно завезено в Америку маленькое насекомое — гессенская муха,[10] которая теперь производит на полях Америки большие опустошения; страшный бич виноделия в Европе филоксера, всего лет 30 тому назад завезена из Америки; кролики, бесчисленными полчищами истребляющие поля австралийских хозяев, также привезены из Америки.

Все подобные примеры, которых можно было бы привести сколько угодно, наглядно показывают, как может изменяться природа даже в очень короткий, сравнительно, промежуток времени. Но понятно, что перемены эти могут быть несравненно значительнее на протяжении огромного промежутка времени.

В различных частях Европы от времени до времени находят остатки прежней фауны и флоры этой части света. Лет 30 тому назад в Северной Швейцарии открыто было несколько пещер, которые в отдаленные времена служили убежищем для первобытного человека. В них очень часто находят, вместе с костями человека и различными произведениями рук его, также кости современных ему животных. Тщательные исследования этих остатков, сохраненных в нанесенной водой почве, с несомненностью убеждают, что в ту отдаленную эпоху в этой части Европы состав животных был совершенно иной, чем в настоящее время. Наука открывает нам следующую картину природы, современной первобытному человеку. В лесах тогдашней Швейцарии паслись совершенно вымершие позднее первобытные быки, туры (Bos primigenius) и зубры (Bison priscus); рядом с ними ходили стадами северные олени, которые теперь обитают лишь в полярных странах, а также мускусные быки, живущие теперь только в Северной Америке и в Гренландии; каменные козлы, благородные олени, табуны лошадей, гигантские мамонты и носороги, близкие родственники современных слонов и носорогов, которые обитают в Африке и в Южной Азии. Из хищных зверей, кроме волка, лисицы, дикой кошки и медведя, в лесах тогдашней Швейцарии водились также: россомаха и песец, нынешние жители арктических стран, а также и львы, и красная лисица. Трудно даже и вообразить себе в настоящее время столь пеструю фауну этого уголка Европы. Как будто нарочно собрались сюда самые характерные животные со всех концов света, чтобы сложить свои кости в пещерах Швейцарии. Слоны и носороги тропической Азии, африканские львы, мускусные быки арктической Америки, северные олени и песцы полярных стран Европы, лошади среднеазиатских степей собрались вместе в лесах и на полях Северной Швейцарии. И много веков это разнохарактерное общество жило здесь вместе, пока изменившиеся физические условия не разогнали их по отдаленным друг от друга уголкам света.

Приведенных примеров достаточно для того, чтобы уразуметь, что живая природа, окружающая человека, с течением времени изменяется; на наших глазах происходит истребление целых пород, вымирание видов, распространение новых пород животных и растений в той или другой стране. Если вдуматься во всю совокупность подобных фактов, в изобилии доставляемых нам современной наукой, то становится очевидным, что основным фактором в окружающей нас природе является изменение, перестройка, прогресс.

Существует бесчисленное множество наглядных доказательств, что организмы в течение веков прогрессируют в своей организации, что древние формы обладают менее совершенной организацией, чем современные.

Однако изменения в органической природе не везде совершаются с одинаковой скоростью. В тропических странах современные животные и растения более сходны с древними, чем формы умеренных или полярных стран. Так, в жарких странах мы в настоящее время находим многочисленные формы растений бесцветковых и однодольных, которые, как известно, были господствующими в прежние эпохи и появились на земле ранее цветковых и двудольных. В животном царстве тропических стран мы находим сумчатых,[11] однопроходных, лемуров, которые в настоящее время совершенно отсутствуют в умеренном поясе, но были там в древнюю эпоху. Из класса птиц в тропических странах также находятся многие породы, близко родственные к вымершим допотопным животным, как-то: страусы, казуары, бескрылы и др. Таким образом оказывается, что фауна и флора жарких стран менее удалилась в современную нам эпоху от форм прежде существовавших, тогда как в странах умеренных и холодных произошли более коренные изменения в составе органического мира.[12]

Если принять во внимание изменение физических условий на земле, которое происходило в прежние эпохи, то вышеуказанный факт сделается понятным. Действительно, мы знаем, что в одну из предшествующих нам эпох в нынешних полярных странах был такой же жаркий климат, как теперь на экваторе; здесь росли пальмы и тропические папоротники, в море обитали полипы, которые могут жить лишь в теплой воде (20 °C), но с течением времени климат этих стран постепенно изменился, а соответственно новым физическим условиям должна была измениться организация растений и животного населения; отсюда понятно, почему формы умеренных и полярных стран ушли в своем развитии далее форм тропических, которые и теперь живут приблизительно в тех же самых условиях, как и раньше. Еще большую устойчивость форм животного и растительного царства можно наблюдать на глубине морей. Физические свойства воды, — температура, плотность, степень солености, на большой глубине не подвергаются во времени почти никаким изменениям. Отсюда понятно, что растительные и животные организмы, обитающие в глубине морей, имеют большое сходство с самыми древними организмами, которые в своем развитии как бы задержались.[13]

[1]Глетчер — это синоним ледника.

[2]Сажень, русская мера длины — 2, 1336 метра.

[3]Лесс — неслоистая, однородная, тонкозернистая известковистая осадочная горная порода. Распространен преимущественно в степных и полупустынных районах умеренного пояса Евразии, Северной и Южной Америки.

[4]Верста (500 саженей), русская мера длины — 1, 0668 км.

[5]Теперь мы знаем, что и земная кора не является неподвижной. Одни части коры поднимаются, другие опускаются. Во многих местах море отступает, обнажая большие участки суши, в других наступает. Из моря могут возникать и погружаться в него целые континенты.

По современным гипотезам, Земля возникла примерно 4600 млн лет тому назад. Поверхность Земля сначала была пустынной и не носила следов эрозии. Первичная атмосфера Земли, возникшая из межзвездного газа, состояла преимущественно из водорода и гелия. Однако гравитация Земли не могла удержать легкие газы. Современная кислородная атмосфера пополнялась и пополняется за счет газов, выделяющихся при жизнедеятельности живых организмов на поверхности Земли и вулканической деятельности.

Гидросфера Земли сложилась, видимо, приблизительно таким же путем как и атмосфера — сначала в виде водяных паров, которые по мере понижения температуры конденсировались и выпадали в виде осадков. То, что вода на поверхности оставалась в жидком состоянии, имело колоссальное значение для всей дальнейшей истории Земли, так как вода является идеальной средой для самых разных химических реакций. Как только на поверхности Земли вода стала образовывать сплошные водные бассейны, в эволюции планеты наступил период известный под названием океанического.

Над Землей проносились ураганы и грозы невиданной силы. Ливни растворяли соли, находившиеся на поверхности Земли, и вымывали их из горных пород. Растворы накапливались в мировом протоокеане.

[6]С возникновением гидросферы и атмосферы появились силы, которые активно преобразуют Землю и ныне.

Представление о живой природе как об изменяющейся и развивающейся системе впервые возникло в античной философии в философской диалектической системе Гераклита Эфесского (кон. VI — нач. V в. до н. э.).

Но только в XVIII в. трансформизм, то есть учение об изменяемости видов, стал течением не только философской, но и биологической мысли. Э. Дарвин (1731–1802) в Англии, Ж. Бюффон (1707–1788) во Франции, и ряд менее известных биологов развивали представление о том, что виды животных и растений не были созданы Богом такими и в таком количестве, как это наблюдается сейчас, а возникали друг от друга.

[7]Во Франции в 1809 г. вышла книга ученика Ж. Бюффона Ж. Б. Ламарка (1744–1829) «Философия зоологии», в которой он изложил уже не трансформистскую идею изменяемости видов, а законченную теорию эволюции жизни. Эволюционная теория отличается от трансформистских представлений тем, что рассматривает эволюцию как всеобщее явление живой природы, а главное, исследует ее движущие силы.

Через 50 лет после опубликования «Философии зоологии», в 1859 году вышел в свет труд Ч. Дарвина «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь».

Виды изменяются крайне медленно, единственный способ доказать эволюцию — выявить ее реально действующие движущие силы. Эту задачу и решил Ч. Дарвин (1809–1882).

[8]Маис — это кукуруза.

[9]В России тоже обитают животные, искусственно расселенные человеком на территориях, на которых они раньше не встречались. Это, во-первых, енотовидная собака (Nyctereutes procyonoides), которая раньше обитала только на юге Дальнего Востока. С 1934 года началось ее расселение в европейской части России.

Интересно, что: в отличие от всех других видов семейства псовых, енотовидная собака в некоторых районах может впадать в зимнюю спячку. В Уссурийском крае сон начинается в ноябре и продолжается до конца марта или начала апреля. Сроки наступления сна зависят не только от погоды, но и от упитанности зверя. Слабо упитанные звери засыпают труднее, в теплые зимы многие вовсе не ложатся. Часто при оттепелях многие енотовидные собаки просыпаются, выходят из нор и вновь засыпают при наступлении холодов.

Во-вторых, это американская норка (Mustela vison). Кроме России она акклиматизирована в некоторых государствах Западной и Центральной Европы. Часто новые очаги распространения появлялись в результате размножения норок, убежавших из звероводческих хозяйств.

 

[10]Гессенская муха, хлебный комарик (Mayetiola destructor). Вредитель хлебных злаков, повреждает пшеницу, ячмень, рожь. Откладывает яйца (до 500) на листья. Личинки первого поколения живут в пазухах листьев всходов, второго — в стеблях злаков, высасывая сок и вызывая вздутия (галлы).

[11]Своеобразие Австралийской фауны (сумчатые, однопроходные) и фауны Мадагаскара (лемуры) объясняются прежде всего изолированным положением этих территорий. Здесь отсутствуют многие группы животных, зато сохранились те, которые в других районах Земли погибли из-за конкуренции с более молодыми формами.

[12]В Европе в среднем плейстоцене был широко распространен пещерный лев (Pantera spelaea), он был самым крупным кошкообразным хищником всех времен (Своими размерами примерно на одну треть превосходил современного льва). Так же в середине плейстоцена из Азии в Европу расселился шерстистый носорог, он имел два рога и длинную густую шерсть, которая защищала его от холода. В это время в Европе были широко распространены мамонты (Mammuthus primigenius), они были крупнее современных слонов и превышали четыре метра в высоту. Последние мамонты и шерстистые носороги вымерли около 10000 лет назад. Эту фауну нельзя называть южной или африканской, эти животные сформировались и существовали в северных условиях.

[13]По мере развития биологии в целом и эволюционных исследований в частности, понимание эволюционного процесса и углубляется и расширяется. Генетика, без которой сейчас невозможно представить эволюционную теорию, возникла в 1900 г. и получила некую привязку к теории отбора только в 1926 г. За сто с лишним лет, прошедших с момента написания автором этого труда, теория эволюции развивалась и совершенствовалась. Современные положения эволюционной теории изложены во многих трудах, мы можем порекомендовать читателям учебник А.С. Северцова «Основы теории эволюции».

Обновлено ( 08.02.2011 08:24 )
 

Размножение животных

zoo Млекопитающие - Общие вопросы о млекопитающих

Всякое живое существо, после некоторого времени своего существования, умирает, и тело его разрушается.[1] Не прекращается органическая жизнь на земле только потому, что одновременно с этим беспрестанно появляются на свете новые существа, происходит нарождение новых живых существ. В большинстве случаев мы знаем, как это происходит: рождающиеся организмы происходят от подобных им родителей. Однако далеко не всегда можно проследить и объяснить появление на свет нового живого существа. Иногда мы, даже при внимательном исследовании, не можем объяснить себе происхождения того или другого организма. Откуда, например, появляются так называемые «черви» на испорченном мясе, водоросли в застоявшейся воде, плесень на завалявшейся корке хлеба?.. Ответ на все это в науке получен не так давно, а при первом взгляде появление организмов во всех этих случаях кажется загадочным.[2]

Не будучи в состоянии объяснить происхождения некоторых организмов обыкновенным путем, т. е. путем размножения особей, ранее существовавших, ученые с давних времен приписывали происхождение их действию таинственных сил природы и божества и называли это произвольным зарождением (generatio spontanea). Ученые древности (Аристотель и др.) думали, например, что даже такие высокоорганизованные животные, как рыбы и насекомые, родятся из ила. Такое мнение держалось очень долго, и только в XVII и XVIII столетиях явился ряд ученых, оспаривавших это. Однако, при тогдашнем состоянии науки, далеко не для всех организмов можно было доказать размножение путем рождения. Что же касается самых низших животных, то еще долго держалось убеждение о произвольном зарождении. С изобретением микроскопа стали известны поразительные факты появления живых организмов. Брали, напр., совершенно чистую воду, в которой микроскоп, при самом тщательном исследовании, не открывал никаких признаков живых существ, и оставляли ее стоять в наглухо закупоренном сосуде. Через несколько дней, иногда даже часов, микроскопическое исследование открывало в капле такой воды кипучую жизнь: здесь сновали инфузории различных видов, плавали или росли неподвижно некоторые водоросли или грибки, иногда замечалось присутствие и более сложных организмов… Откуда же все это могло взяться? Раньше в воде ничего не было, извне организмы проникнуть не могли; очевидно произошло зарождение их без участия родителей… Так рассуждали в то время, когда биологическая наука была еще мало разработана.

При настоящем состоянии науки подобное зарождение организмов в воде и многие другие, еще более поразительные случаи появления организмов (гниение, брожение, многие патологические процессы), очень легко могут быть объяснены и без допущения произвольного зарождения — необыкновенною распространенностью и живучестью зародышей низших организмов. Опыты знаменитого Пастера показали, что если действительно уничтожить в воде, бульоне или какой-нибудь другой питательной жидкости все организмы и их зародыши (чего можно достигнуть, напр., продолжительным кипячением) и затем абсолютно устранить доступ организмов извне, то жидкость может стоять неопределенное время, и в ней не появится никаких признаков организмов. Достаточно заткнуть флакон с такой жидкостью ватой, в которой предварительно уничтожены каким-нибудь образом все живые существа и их зародыши, и жидкость в таком флаконе на неопределенное время застрахована от брожения, загнивания и т. п.

Итак, в настоящее время опровергнуты все факты, которыми раньше доказывали произвольное зарождение; твердо установлено, что организмы всегда происходят от себе подобных родителей путем рождения; что же касается произвольного зарождения, то оно никогда не наблюдается, и нет никакого основания и никакой надобности даже теоретически допустить возможность его в настоящее время.

Этим, однако, далеко еще не решается вопрос о происхождении организмов. Если принять, что все живые существа, как высшие, так и низшие, происходят всегда от других организмов, то вопрос о происхождении на земле первых животных и растений останется не решенным. Необходимо допустить, что первоначальные живые существа произошли на земле каким-то иным способом, так как при современных научных воззрениях невозможно допустить, что органическая жизнь существовала на земле вечно. В самом деле, мы знаем, что в древнейшие эпохи земля представляла собою раскаленное тело без воздушной и водяной оболочки; очевидно, что при бывших в то время физических условиях существование каких бы то ни было организмов было невозможно. Следовательно, органическая жизнь появилась на земле самостоятельно; в истории земли был момент, когда организмы впервые появились на земле.

Впрочем, были попытки объяснить появление живых существ на земле еще иным способом. В 1865 году ученый Рихтер высказал предположение, что зачатки организмов могли попасть на землю с других планет. По его мнению, метеоры, падая на землю с других небесных миров, могли заключать в себе зачатки организмов. Было и еще несколько авторитетных сторонников такого мнения, как, например: Вильям Томсон, Ган, Вейнланд, Берцелиус и некоторые другие. Однако мысль о занесении на землю органической жизни трудно допустима, отчасти даже фантастична, тем более, что она и не дает решения интересующего нас вопроса о происхождении жизни вообще в природе.

Гораздо более вероятно первое предположение о произвольном возникновении живых существ на земле, которое принято некоторыми учеными, в противоположность другой теории — так называемого творения. Действительно, мы знаем, что элементы, из которых состоит живая организованная материя протоплазма, — одни из самых распространенных на земле: кислород, углерод, водород, азот, сера. Ничто не препятствует нам допустить, что некогда, при совершенно особенных физических условиях, элементы эти соединились между собой таким образом, что образовали сложное органическое соединение, белковое вещество, или что-либо ему подобное, которое опять-таки при совершенно особенных условиях приобрело свойство живой материи. Такое допущение несколько облегчается тем, что мы в состоянии искусственно создать очень многие органические соединения, из которых состоят ткани живых организмов. Со временем, быть может, химики сумеют искусственно получить даже и белок, из которого состоит плазма. Конечно, эта мертвая плазма существенно отличалась бы от живой материи, так что и произвольность зарождения еще не доказана.

Но каково бы ни было первоначальное происхождение организмов на земле, в настоящее время нет никакой надобности допускать, что произвольное зарождение имеет место и теперь, так что животные происходят только путем рождения от себе подобных родителей.

Самые способы рождения — размножение в широком смысле слова — до крайности разнообразны. В животном царстве можно различать два главных типа размножения, резко различающихся между собою, хотя и связанных постепенными переходами. Эти два типа размножения: бесполое и половое.

Бесполое размножение происходит при участии одной только особи. Его можно назвать ростом, выходящим за обыкновенную меру объема особи. Сущность его заключается в том, что от тела взрослого материнского организма тем или другим способом отделяется некоторая часть, которая затем растет и достигает размеров взрослой особи.[3]

Обыкновенно бесполое размножение[4] происходит таким образом, что клеточка, составляющая весь организм, делится на две половины. Такой способ называется делением. Оно встречается только у низших животных: корненожек, инфузорий и других. Самый процесс деления заключается в том, что на теле животного появляется бороздка, в виде кольцеобразного желобка, который постепенно все углубляется и, наконец, разделяет все тело на две части, соединенные между собой лишь небольшой перемычкой; последняя все утончается и, наконец, разрывается, так что животное распадается на две независимые части. Они начинают увеличиваться, приобретают недостающие им снаряды: жгутики, реснички и др., и превращаются во взрослое животное.

Так происходит процесс деления лишь у самых низших животных, в теле которых нет почти никакой дифференцировки, и каждая часть организма подобна другим. У более сложно устроенных одноклеточных организмов, как, напр., инфузорий, процесс этот сильно усложняется. У других животных, в особенности у низших многоклеточных, бесполое размножение происходит таким образом, что на определенных местах их тела образуются небольшие выросты, так называемые почки, которые постепенно отгораживаются от остальной части тела перегородкой и затем отделяются. Такой способ размножения называется фрагментацией (почкованием). Сущность этого процесса состоит в том, что новая особь образуется из маленькой частицы материнского тела, а не из половины, как бывает при делении. Почка (фрагмент) у многоклеточных животных всегда состоит из нескольких клеток, чем она существенно отличается от яйца или споры, которые первоначально всегда состоят из одной клетки. Размножение почками широко распространено в животном царстве. Оно встречается у червей и у бескишечных. Различают два вида фрагментации: наружную и внутреннюю.

Наружная фрагментация встречается чаще; вот как происходит оно, например, у полипов. На поверхности тела этого животного в определенном месте образуется сначала небольшой бугорок. Вскоре в него проникает изнутри небольшой полый отросток туловищной полости материнского организма; бугорок все растет и принимает форму взрослого животного. На наружном конце его образуется отверстие и вокруг него вырастает определенное число щупальцев. В таком состоянии почка совершенно сходна с материнским организмом и отличается от него только меньшей величиной.

Дальнейшая судьба почек бывает различна. Иногда она отрывается, начинает жить самостоятельно и постепенно достигает величины взрослого животного, но у некоторых животных созревшие почки не отпадают, а остаются прикрепленными к телу матери на всю жизнь. Таким путем происходят колонии животных, образующие сложную систему, напр., в виде древовидного разветвления.

У кольчатых червей фрагментация происходит несколько иначе. Некоторые из сегментов, лежащие посредине, изменяются таким образом, что становятся совершенно сходными с передним сегментом животного, с головкой. Некоторое время червяк живет в таком виде, но постепенно у изменившихся сегментов вырастают и другие части тела, а затем животное распадается на части, и каждая из них, живя самостоятельно, превращается во взрослую особь и потом сама распадается на несколько частей.

Внутренняя фрагментация[5] заслуживает особого внимания, так как оно составляет переходную ступень к половому размножению. Этот способ размножения заключается в том, что почки образуются внутри тела на внутренней поверхности его полости. Отделившись от стенок тела, почки в виде отдельных комочков помещаются в полости материнского организма и превращаются в новых особей. Таким образом внутренняя фрагментация отличается от полового размножения, к которому мы дальше перейдем, только тем, что почки состоят из многих клеток, а не из одной, каковы яички и споры. Внутренняя фрагментация наблюдается только у плоских червей, и подробности этого процесса будут рассмотрены дальше, в свое время, а теперь обратимся к третьей форме бесполого размножения.

Это наиболее редкая форма полового размножения, называемая спорогонией[6], т. е. размножением посредством спор. Спорогония наблюдается у грегарин и некоторых инфузорий, весьма не редко встречаются также у некоторых лучевиков и радиолярий. Сущность этого способа размножения заключается в том, что все тело животного распадается на множество мелких частичек, называемых спорами; само животное при этом прекращает свою жизнь, а из каждой споры при благоприятных условиях может развиться новое животное.

Очень интересную форму полового размножения представляет копуляция.[7] Сущность ее состоит в том, что две особи соединяются между собою так совершенно, что тела их после этого представляют одно целое, так называемую зизигию или зиготу. Через некоторое время зигота начинает усиленно размножаться делением или спорогонией.

В большинстве случаев копулирующие организмы ничем не отличаются друг от друга, но у некоторых животных в соединение вступают особи, которые значительно отличаются между собой; одна из них сильно напоминает женскую половую клетку низших животных и растений — яйцо, — а другая мужское семянное тельце.

Наконец, у некоторых животных наблюдается еще особая форма взаимных отношений, которая очень близка к копуляции и наблюдается у некоторых инфузорий. Процесс этот, называемый конъюгацией[8], совершается следующим образом: две инфузории прилипают одна к другой и срастаются в месте соприкосновения; через некоторое время они вновь расходятся и каждая по-прежнему продолжает самостоятельную жизнь. Изучая этот процесс под микроскопом, ученые заметили, что за время их соединения во внутренней организации каждой конъюгирующей инфузории происходят весьма сложные изменения. Внутренние органы их уничтожаются, ядро распадается на множество маленьких частичек, которыми обе конъюгаты обмениваются, так что, разъединившись по окончании конъюгации, каждая из них уносит с собой частицу другой особи; внутренние органы у каждой из них вслед за тем восстанавливаются.

Конъюгация точно так же, как и копуляция, имеет огромное значение в жизни животных, которые приступают к этому процессу. Конъюгируют инфузории всегда после продолжительного размножения делением, причем организм их истощается, приходит в дряхлость, так что дальнейшее размножение делением становится уже невозможным. Конъюгация же восстанавливает их силы, и после этого обе инфузории снова на долгое время получают способность к размножению.

Маленький организм, не имея специальных органов для питания, всасывает пищу из окружающей среды (обыкновенно жидкости) всей своей поверхностью. Поэтому понятно, что для него важно, чтобы поверхность тела по отношению к объему не была меньше известной нормы. Между тем, пока продолжается питание, организм растет, причем поверхность и объем увеличиваются далеко не в одинаковой степени. Именно, объем увеличивается гораздо скорее поверхности[9].

Следовательно, через известный промежуток времени, в продолжении которого организм растет, наступит неблагоприятное для него отношение между поверхностью и объемом тела; поверхность как бы становится не в состоянии прокормить непомерно увеличившееся тело. А в таком случае самым простым способом увеличить поверхность, не касаясь объема — это разделить организм на части, причем условия питания становятся опять очень благоприятными, и каждая часть начинает быстро расти. С таким объяснением хорошо согласуется вышеприведенное определение бесполого размножения, как «рост, выходящий за обыкновенную меру объема организма». При таком взгляде на бесполое размножение можно сказать, что и рост всякого высшего организма можно совершенно справедливо рассматривать, как процесс бесполого размножения клеточек, из которых составлено все его тело.

У более сложно организованных животных или исключительно, или, по крайней мере, преимущественно, практикуется половой способ размножения, хоть зачатки этой формы воспроизведения потомства, так сказать намек на него, встречаются и у низших одноклетных животных. Видимое отличие полового способа размножения от бесполого заключается в том, что оно происходит при участии 2-х особей: мужской и женской. Здесь также, как и при бесполом способе, от тела отделяются маленькие частички, состоящие из одной клетки: у женской особи яйцо, у мужской особи — семянное тело, сперматозоид[10]. Для того, чтобы из яйца произошло развитие новой особи, нужно, чтобы с ним соединился сперматозоид, чтобы произошло оплодотворение яйца.

Итак, половым называется такое размножение, которое происходит при участии двух особей. Однако существуют так называемые гермафродитные организмы, т. е. такие, у которых вырабатываются и яйца, и сперматозоиды , и притом для некоторых по крайней мере случаев доказана возможность самооплодотворения; если принять это во внимание, то приходится заключить, что сущность полового способа размножения заключается не в участии двух особей, а в участии половых клеток двух различных родов.[11]

Итак, самый важный акт в половом размножении заключается в соединении мужской и женской половых клеток. В последнее время, однако, в науке сделались известными такие случаи размножения, которые не подходят к вышеуказанному определению. Эти явления называются партеногенез и пэдогенез. Дальше об этом будет сказано подробно, а пока только заметим, что в обоих этих случаях яйца развиваются без оплодотворения сперматозоидами. На основании этого можно прийти к заключению, что хоть оплодотворение весьма важно для полового способа размножения, но оно не составляет его необходимого признака. Таким образом определение полового способа размножения сводится к размножению при помощи половых клеток.

Половые клетки существенно отличаются от орудий бесполого, так называемого вегетативного размножения (которые могут быть частями клеток, целыми клетками или собраниями многих клеток). Вегетативные клетки или части тела принимают участие в жизненных процессах и функционируют точно так же, как и все другие, тогда как половые клетки исключаются из функций организма, остаются в покоящемся состоянии, так что жизненная энергия их как бы сберегается для будущей деятельности.

Основой полового размножения является яйцо.[12] В простейшем случае оно представляет собой клеточку, отделившуюся от особого органа материнского организма, называемую яичником. В виде простой клеточки, состоящей из протоплазмы и ядра, яйцо бывает обыкновенно лишь первое время, а затем вокруг этой клетки отлагаются различные другие вещества. Постепенно первоначальная плазма яйца превращается в желток, т. е. скопление питательного вещества. В большинстве случаев желток облекается еще слоем другого вещества (белка у птиц, питательного желтка у рыб и др.), кроме того, снаружи все яйцо покрывается скорлупой, представляющей разного рода защитительные оболочки. Таким образом можно различать простые яйца и сложные.

Форма и величина яиц бывают весьма различны.[13] В большинстве случаев яйца по форме более или менее сходны с шаром, но иногда они имеют весьма своеобразную форму, так как у них нередко образуются различные приспособления к некоторым специальным условиям жизни. Так, например, у некоторых червей, которые ведут паразитический образ жизни, на скорлупе яичек образуются специальные крючочки или прицепки, которыми они крепко прицепляются к так называемому «хозяину».

Что касается величины яиц, то она бывает самая разнообразная, начиная от микроскопической до весьма значительной, как, например, у страус — с детскую голову.

Столь же разнообразно бывает число яиц, откладываемых самками.[14] Численность яичных зачатков, которые образуются в яичнике, собственно говоря, почти беспредельна, так как даже у человека ученые насчитывают до 35 000 таких зачатков, не говоря уже про большинство других животных, у которых число это несравненно больше. Но из яичных зачатков развивается в настоящие яйца сравнительно лишь ничтожное количество, а остальные, далеко еще не достигнув зрелого состояния, разрушаются и всасываются в окружающие ткани.

Число яиц, созревающих, которые действительно могут служить для размножения, несравненно меньше. На численность их оказывает большое влияние величина самого животного. Как общее правило, можно сказать, что чем больше сама особь, тем меньшее количество яиц у нее образуется. Слон рождает одного детеныша через 3–4 года, лошадь и верблюд через каждые 2 года также по одному детенышу, корова и многие другие каждый год по одному, коза ежегодно 3, белка ежегодно до 12 детенышей, заяц — 15, крыса и мышь 50–60 детенышей ежегодно и т. д.

Если мы обратимся к животным еще более мелким, как, напр., к насекомым или к червям, то встретим колоссальное количество зародышей, которые может произвести одна самка в течение известного периода своей жизни.

Второй важнейший элемент полового размножения представляет мужская половая клетка, семянное тело, или сперматозоид. Форма сперматозоидов у большинства животных более или менее сходна, но встречаются отличные формы.[15] Это обыкновенно тоненькая ниточка, передний конец которой значительно утолщен и называется головкой, а остальная часть называется хвостиком. Хвостик обладает способностью двигаться и, при помощи его движений, сперматозоид может плавать, с различной степенью быстроты, в той жидкости, в которой он находится.

Мы уже сказали, что сущность полового размножения заключается в оплодотворении, т. е. в соединении и полном слиянии семянного тельца с яйцом. Обыкновенно вхождение сперматозоида в яйцо облегчается тем, что в оболочке последнего существует специальное отверстие; но если даже отверстия и нет, то сперматозоид при помощи энергичного движения своего хвостика проникает внутрь сквозь оболочки, которые в это время ослизняются.

Лишь только сперматозоид проникнет внутрь яйца, как последнее сейчас же покрывается новой плотной оболочкой, которая препятствует проникновению в яйцо еще других сперматозоидов. Внутрь яйца проникает только головка сперматозоида, которая представляет собой ядро семянной клетки, а хвостик остается снаружи. Проникнув внутрь яйца, ядро семянного тела продолжает передвигаться по направлению к ядру яйцевой клетки и вскоре достигает его; происходит слияние двух ядер, чем и заканчивается процесс оплодотворения яйца, после чего начинается его развитие.

Первый период этого процесса есть стадия дробления. Так называется сумма всех процессов неполного деления, которому подвергается яйцевая клетка. Снаружи дробление выражается тем, что на поверхности клетки образуются одна за другой несколько бороздок, причем каждая вновь образовавшаяся перпендикулярна предыдущей. Особенно ясно заметно это на трех первых бороздках.

Равномерное дробление, конечно, возможно только в том случае, когда и протоплазма яйца расположена равномерно, а это бывает тогда, когда запас питательного желтка не очень велик. Если же желтка слишком много, то сама протоплазма расположена лишь на небольшой части поверхности яйцевой клетки (как это, напр., бывает у птиц), и в таком случае дроблению подвергается только одна протоплазма или образовательный желток, а питательный желток относится к этому пассивно. В таком случае зародыш располагается на поверхности яйца в виде пластинки и постепенно почти совсем обрастает ею кругом.

В то время как на поверхности появляются бороздки все в большем и большем количестве, внутри яйца образуется полость, которая разрастается все больше и больше, так что в конце концов яйцо представляется в виде шара, внутри пустого, а на поверхности составленного из одного слоя клеточек одинаковых или неодинаковых. Такая стадия полого шара называется бластулой. Это, однако, еще не последняя стадия, общая всем многоклеточным животным.

Нужно себе представить, что однослойная поверхность бластулы запала с одной стороны, как это, например, бывает с продырявленным мячиком, и тогда мы получим следующую общую стадию — гаструлу[16]. Гаструла, следовательно, представляет собою двухслойный мешок. На этой стадии оканчивается сходство всех животных.

Замечательно, что всем этим стадиям, которые проходит зародыш при своем развитии из яйцевой клетки, совершенно соответствуют некоторые взрослые организмы. Так, одноклеточных существ мы не мало видим как в растительном, так и в животном царствах; известно несколько организмов, своим строением вполне соответствующих стадии бластулы.

Таков, напр., колониальный организм Volvox.[17] Этот организм также представляет собою полый шар, поверхность которого составлена из нескольких тысяч мелких клеточек, очень похожих на некоторых инфузорий. Каждый членик представляет из себя маленький организм, помещенный на дне особого футлярчика или чашечки, из открытого конца которого выставляются жгутики. С боков они соединены друг с другом особыми отростками, так что составляют непрерывную однослойную поверхность. Все клеточки, составляющие организм, совершенно равнозначащие; не одинаковы они только по отношению функции размножения, так как эту роль принимают на себя не все клеточки, а только некоторые.

Что же касается до организмов, соответствующих стадии гаструлы, то таковых есть целая вид; это — кишечно-полостная (Coelenterata).

Выше было указано, что яйцо начинает развиваться только после оплодотворения, а те из яиц, в которые не вошел живчик, постепенно разрушаются. Однако иногда замечается, что яйцо начинает дробиться еще до оплодотворения, но после образования 3 или 4 бороздок дробление останавливается и, если не произойдет соединения с семянным тельцем, то начинает разрушаться. Внимательное изучение низших животных показало, однако, что не всегда так бывает.

У многих раков и насекомых наблюдается полное развитие неоплолотворенного яйца, и такая форма размножения наз. партеногенезом, или девственным рождением. Различают две формы партеногенеза. В одном случае он наступает, как случайное явление у животных, которые обыкновенно размножаются яйцами оплодотворенными, в другом случае партеногенез является постоянною и необходимою формою размножения.[18] Случайный партеногенез наблюдается у некоторых ракообразных и бабочек (ночные, шелкопряды); самки, не имея случая встретиться с самцами, все-таки откладывают яички, и из них выходят гусеницы, из которых при благоприятных условиях могут развиться взрослые бабочки. Но в большинстве случаев эти насекомые размножаются настоящими оплодотворенными яйцами.

Есть бабочки, у которых самцов гораздо меньше, чем самок, и поэтому в большинстве случаев яички откладываются неоплодотворенные.

Есть и такие насекомые, которые всегда несут яички двух родов: одни оплодотворенные, другие неоплодотворенные, и делают это не по необходимости, а с определенным расчетом, так как из этих яичек происходят особи разного пола. Пчелиная матка всегда содержит у себя в особом семяхранилище достаточное количество живчиков, полученных ею от самца, однако, она одни из яичек кладет неоплодотворенными в небольшие узкие ячейки сотов, а другие — в более крупные ячейки оплодотворенными. При таком распределении яиц, матка никогда не ошибается, так как она по своему произволу может в своем яйцеводе устроить встречу живчиков с приходящими яйцами или, наоборот, устранить эту встречу. Из неоплодотворенных яиц развиваются трутни, т. е. пчелиные самцы, а из оплодотворенных рабочие пчелы или новые матки.

У некоторых животных яйца и семянные тельца образуются внутри одной и той же особи; такое явление называется гермафродитизмом. Гермафродитизм весьма часто встречается в растительном царстве, где он даже преобладает над раздельнополостью; животные в большинстве случаев раздельнополые, но и у них гермафродитизм встречается не очень редко, хотя исключительно у низших животных.

Различаются несколько видов гермафродитизма. У одних животных он является, как временная ступень в развитии некоторых особей, так, например, жабы во время своего эмбрионального развития и в начале жизни все имеют зачаточный яичник, и только на втором году жизни у некоторых особей, рядом с яичниками, появляются и семянные железы, после чего яичники постепенно разрушаются и исчезают; таким образом происходят самцы, а у самок первоначальные яичники развиваются до конца. Гермафродитизм следовательно является лишь у самцов, да и то на короткое время. Наоборот, акулы в зародышном состоянии все имеют семянные железки, а затем у некоторых развиваются рядом с ними и яичники, так что у акул самки являются гермафродитными в начале своей жизни. В зародыше все животные, не исключая высших, бывают двуполыми, и только с течением развития органы одного пола останавливаются в своем развитии. Есть животные, у которых гермафродитизм бывает последовательным, и который заключается в том, что каждая особь в молодости бывает самцом, а потом становится самкою. Совершается это превращение таким образом, что семянные железки, отработав свое время, уничтожаются, а на их место развиваются яичники, которые в молодости были лишь в зачаточном состоянии. Настоящими гермафродитами являются те животные, которые в течении всей своей жизни сохраняют яичники и семянные железки; таковы некоторые черви, многие моллюски, некоторые ракообразные и др. У некоторых из них гермафродитизм выражен настолько полно, что одна и та же железа вырабатывает в одной своей части яйца, а в другой живчиков.[19]

У немногих гермафродитных животных существуют и однополые мужские особи, которые называются дополнительными самцами. Они всегда ничтожной величины и живут паразитами внутри тела самки.

Каждое рождающееся существо начинает свою жизнь из одной яйцевой клеточки и затем проходит длинный ряд изменений, прежде чем сделается по внешнему виду и по внутреннему строению совершенно сходным со взрослыми животными. Весь этот ряд постепенных изменений, которые у каждого животного идут всегда определенным порядком, называется онтогенезом. Первоначальную стадию развития, сходная у всех многоклеточных животных, мы уже рассмотрели: это дробление, бластула и гаструла. Дальнейшее развитие у различных животных идет не одинаково, у одних более сложно, у других проще. У более высоко организованных животных различают два главных периода в развитии; первый период — вся сумма изменения, протекающих внутри яйцевых оболочек. Это — так называемое эмбриональное развитие. У позвоночных животных почти все изменения развивающегося существа совершаются во время эмбрионального периода их развития, так что период личинки вовсе не обозначается, и детеныш при рождении во всем существенном сходен со взрослым животным. Второй период наступает по выходе зародыша из яйцевых оболочек, когда животное является в форме личинки[20].

В этом периоде различают 2 главных формы развития, а именно: простое развитие и метаморфоз[21].

Простое развитие — свойственно самым высшим животным — млекопитающим, птицам и рептилиям, хотя встречается и у некоторых беспозвоночных. У них детеныш отличается от взрослого животного лишь меньшею величиной и меньшим совершенством органов. Эмбриональное развитие, которое у них наиболее сложно, будет рассмотрено дальше в своем месте. У низших животных преобладает более сложная форма развития, так называемый метаморфоз. Сущность его заключается в том, что детеныши, развившиеся из яйца и вступившие уже в самостоятельную жизнь, очень сильно отличаются от взрослых особей не только меньшей степенью совершенства своих органов, но главным образом присутствием других специальных органов, которые с течением времени они теряют, превращаясь во взрослых животных. Метаморфоз является в животном царстве в самых разнообразных формах, преимущественно у беспозвоночных; из позвоночных метаморфоз входит в развитие только у амфибий и у некоторых рыб. Большинство беспозвоночных животных откладывает яйца слишком простого строения и очень незначительной величины. Вследствие ничтожности количества питательных материалов, заключенных в нем, эмбриональное развитие продолжается очень недолго, и молодое животное начинает самостоятельную жизнь гораздо раньше, чем успеет приобрести все органы, свойственные взрослой особи того же вида, которые нужны, чтобы не погибнуть в борьбе за существование. Поэтому личинка по выходе из яйца прежде всего приобретает такие органы, которые необходимы ей для пропитания, но впоследствии, когда они уже станут ей не нужны, теряет эти органы и заменяет новыми, превращаясь во взрослую особь.

В большинстве случаев личинка бывает менее совершенно организована, чем взрослое животное, и метаморфоз в таком случае называется прогрессивным; гораздо реже наблюдаются в природе случаи метаморфоза регрессивного, когда из более сложно устроенной личинки развивается взрослое животное с упрощенной организацией.

Примеры прогрессивного метаморфоза можно наблюдать в развитии каждого насекомого. Из маленьких, почти микроскопической величины, яичек развивается червеобразная личинка, называемая гусеницей. Она отличается от взрослого не только тем, что не имеет крыльев и тело ее не разделено на три резко отграниченные части: голову, грудь и брюшко, но самое главное — присутствием временных органов. У гусеницы имеются ложные ноги, прядильные железки и ядовитые волоски.

Прожив некоторое время в таком виде, причем размеры ее значительно увеличиваются, благодаря усиленному питанию, гусеница линяет, т. е. сбрасывает свою шкурку и превращается в куколку, и в этом новом состоянии совершенно не двигается и не принимает никакой пищи.

В состоянии куколки личинка лежит в каком-нибудь хорошо защищенном месте в течение некоторого времени; наконец, грубая, плотная оболочка разрывается, и появляется на свет взрослое животное, совершенно непохожее по наружному виду, а также и по внутреннему строению, на гусеницу и на куколку.[22]

Таким образом в метаморфозе обыкновенно различаются две промежуточные стадии между яйцом и взрослым животным, — это гусеница и куколка.

Однако есть животные, у которых метаморфоз еще усложняется тем, что личинка, прожив некоторое время в одном состоянии, приспособившись к определенным условиям жизни, линяет и совершенно изменяет не только свой наружный вид, но приобретает новые органы и является приспособленной к новым условиям существования. Такой вид метаморфоза называется гиперметаморфозом.[23] У других животных, наоборот, метаморфоз упрощается и число фаз его сокращается, как, напр., мы видим у морских звезд, которые развиваются прямо из личинки, происшедшей из яйца.

Регрессивный метаморфоз встречается в животном царстве гораздо реже, и исключительно у паразитных организмов. Неподвижный образ жизни, который они ведут, приросши к источнику готовой пищи, делает для них совершенно ненужными большинство органов. Между тем личинка, которая ведет свободный образ жизни, обладает многими органами, необходимыми ей для передвижения и для питания, но впоследствии, пристраиваясь паразитом на каком-нибудь животном или растении, утрачивает их, так как они сделались ей не нужными.

У некоторых низших животных наблюдается особая форма развития, которая называется перемежающимся размножением, или метагенезом.

Сущность метагенеза заключается в том, что личинка животного, достигнув известной степени развития, не превращается во взрослый организм, как это бывает при метаморфозе, а начинает размножаться делением, бесполым способом, причем получаются детеныши, сходные с материнским организмом. Через некоторое время эти детеныши достигают зрелого состояния и приступают к половому размножению; наконец, из оплодотворенных яиц, отложенных ими, развиваются новые личинки, которые снова повторяют весь сложный цикл развития. Таким образом, выходит, что в жизни одного и того же животного чередуются два поколения различного вида особей, которые размножаются то бесполым, то половым путем.

Наиболее известный пример перемежающегося размножения представляют гидромедузы акалефы. Во взрослом состоянии акалефа очень сходна с обыкновенною медузою (см. рис.). Из яичек, отложенных ею, развивается небольшая личинка, которая плавает в воде посредством многочисленных ресничек, расположенных на ее поверхности. После некоторого времени свободного плавания в море, личинка эта прирастает одним концом к какому-нибудь подводному предмету, теряет не нужные ей уже более реснички, несколько удлиняется; на верхнем конце ее образуется роговое отверстие, окруженное щупальцами. В таком состоянии личинка, называемая полипоидом, совершенно сходна с гидрой, но существенно отличается от нее тем, что никогда не достигает зрелости и размножается только бесполым путем. Само размножение заключается в почковании и делении. Последнее наиболее оригинально и изображено на прилагаемом рисунке. Все тело полипоида, рядом поперечных бороздок, все более углубляющихся, разделяется на несколько частей, представляющих некоторое подобие поставленных одна на другую множества тарелок. При дальнейшем развитии, частички эти разъединяются и каждая из них превращается во взрослую медузу, которая может уже откладывать яички.

[1]Одноклеточные организмы, размножающиеся делением, теоретически бессмертны.

[2]Многие исследователи полагают, что жизнь зародилась на морском мелководье, в так называемом первичном бульоне, в результате обычных физико-химических процессов, присущих неорганической материи. Вероятность возникновения сложных органических соединений особенно высока для атомов углерода вследствие их специфических особенностей, именно поэтому он и стал тем строительным материалом, из которого возникли самые сложные органические соединения.

Биологической эволюции предшествовала химическая эволюция, завершившаяся появлением живых существ. Химическая эволюция началась примерно 4,5 млрд лет назад и совпадает со временем формирования Земли. Первым этапом было возникновение элементов, которые стали образовывать химические соединения, потом появились органические соединения и их полимеры. Русский ученый А.И. Опарин создал теорию об образовании коацерватов — предшественников живых существ на Земле. Первичные организмы, появившиеся где-то в раннем архее, еще не подразделялись на животных и растений. Подразделение этих групп было закончено только в конце раннего архея. Появление фотосинтезирующих автотрофных организмов стало переломным моментом в истории жизни на Земле. С этого времени началось накопление свободного кислорода в атмосфере и стало резко увеличиваться общее количество органического вещества.

Первые животные и растения были микроскопическими одноклеточными существами. Шагом вперед было объединение их в колонии, однако прогресс стал возможен только после появления многоклеточных организмов. Это дало толчок бурному развитию жизни, организмы становились все более сложными и разнообразными.

 

[3]Бесполое размножение — это размножение без генетической рекомбинации.

Бесполое размножение среди животных широко распространено среди простейших, кишечнополостных, мшанок и оболочников.

[4]Деление встречается в основном у одноклеточных. Клетка при этом делится путем митоза.

 

К бесполому размножению часть ученых относит партеногенез — размножение с образованием неоплодотворенных яиц, другие ученые считают, что он относится к половому (однополому размножению).

 

[5]Фрагментация распространена в основном у мягкотелых форм (у моллюсков и членистоногих она не обнаружена). Фрагментация может означать либо простое разделение организма на две части, каждая из которых регенерирует недостающую, либо распад на множество частей, развивающихся впоследствии в целые организмы.

[6]Спорогонию сейчас относят к половому размножению, так как при этом сложном процессе происходит обмен генетическим материалом, ранее спорогония относилась к бесполому размножению.

[7]Копуляцию сейчас определяют как слияние половых клеток, гамет, в зиготу (от латинского копуляцио — соединение). То есть копуляция относится к половому размножению, ранее такой вид размножения считался бесполым.

[8]Конъюгацию инфузорий относят к половому процессу. Две особи обмениваются гаплоидными ядрами, которые затем сливаются, образуя диплоидное ядро, но уже с другим генотипом.

[9]Из геометрии известно, что объемы шаров относятся между собой, как кубы радиусов, а поверхности — как квадраты их. Следовательно, если радиус шарообразного организма увеличится, напр., вдвое, то поверхность увеличится в 4 раза, а объем — в то же время в 8 раз.

[10]Ранее сперматозоид называли живчиком.

[11]Главное отличие половых клеток от соматических, заключается в том, что половые клетки имеют гаплоидный набор хромосом (то есть у них хромосом в два раза меньше, чем во всех остальных клетках организма), после слияния двух половых клеток (оплодотворения) количество хромосом удваивается.

[12]Яйцеклетка — это половая клетка, которую производит женский организм. Яйцеклетка растет и в своей цитоплазме накапливает вещества, за счет которых будет существовать оплодотворенное яйцо на ранних стадиях развития. Развитие яйцеклетки, ее дробление начинается в подавляющем большинстве случаев после оплодотворения. Довольно редко происходит развитие взрослого животного из неоплодотворенного яйца — партеногенез. Он характерен для ряда вида насекомых (пчел, ос) и некоторых ящериц.

Тип развития оплодотворенного яйца зависит от количества желтка, который представляет собой запас питательных веществ. У большинства беспозвоночных и у низших хордовых яйца мелкие и в них сравнительно мало желтка. Яйца рыб, амфибий, рептилий и птиц содержат много желтка, обычно в форме крупных гранул. В яйцах амфибий желток составляет около 45 % по массе, а в яйцах птиц, рептилий и костных рыб — до 90 % и более.

 

[13]Масса одного яйца африканского страуса- 2 килограмма.

[14]Дело даже не столько в размере животного сколько в том, какое количество потомства выживет и доживет до половозрелости. Большей плодовитостью обладают животные, которые не заботятся о своем потомстве. Много детенышей у них гибнет и, чтобы обеспечить существование вида, необходимо большое количество потомков.

Морские звезды обычно производят огромное количество яиц — до 200 миллионов. Ученые наблюдали, как одна морская звезда за 2 часа выпустила в воду 2,5 миллиона яиц!

Одна из самых плодовитых рыб — луна-рыба. Одна самка выметывает до 300 миллионов икринок. И неудивительно — мало кто из малышей доживает до того возраста, когда сам становится способен принести потомство.

 

[15]Сперматозоиды разных видов животных сильно различаются между собой. Почти все они имеют хвостик, но его величина и форма и особенности строения головки и шейки очень разнообразны. У некоторых животных, например у паразитического круглого червя аскариды, сперматозоиды не имеют хвостов и перемещаются при помощи амебоидных движений. У крабов и раков сперматозоиды необычные — у них нет хвоста, но на головке имеется три остроконечных выроста, которые прикрепляются к поверхности яйца и прочно удерживают сперматозоид. Шейка у такого сперматозоида раскручивается подобно пружине и проталкивает его в цитоплазму яйца.

[16]Полость гаструлы называется первичной кишкой. Наружный слой двойной стенки гаструлы представляет собой эктодерму, из которой впоследствии образуются кожа и нервная система, внутренний слой в основном состоит из клеток будущей энтодермы, из которой образуются пищеварительная система и органы, закладывающиеся в виде ее выростов — печень, поджелудочная железа и легкие, из внутреннего слоя образуются также зачаток хорды и мезодерма, из которой развиваются все остальные органы тела.

[17]Volvox относится к подклассу растительные жгутиконосцы или фитомастигины (Phytomastigina). Вольвоксы образуют крупные шаровидные колонии, строение которых достигает большой сложности. Основная масса колонии состоит из студенистого вещества, которое образуется в результате ослизнения клеточных оболочек. Отдельные клетки колонии располагаются в самом периферическом слое. В колонии вольвоксов отдельные клетки не вполне изолированы друг от друга, они связаны между собой тончайшими цитоплазматическими мостиками. Движение вольвокса осуществляется благодаря совместному движению жгутиков. Хотя колония шаровидна, она обладает некоей полярной дифференцировкой, которая выражается в том, что глазки на одном полюсе развиты сильнее, чем на другом. Движение вольвокса тоже оказывается ориентированным: он плывет вперед тем полюсом, на котором сильнее развиты глазки.

Большинство клеток колонии вольвокса неспособны делиться. Этим свойством обладают только очень немногие особи. Число их в колонии чаще всего от 4 до 10. Дочерние колонии развиваются внутри материнской в результате деления этих клеток.

 

[18]У медоносной пчелы самец осеменяет самку всего один раз в жизни — во время «брачного полета».

У многих видов, у которых в природе не бывает партеногенеза, можно искусственно побуждать яйца к развитию без оплодотворения, изменяя температуру, рН, соленость окружающей воды, а также путем химической или механической стимуляции (яйцо лягушки, например, можно стимулировать, уколов его тонкой иглой).

 

[19]У челюстноротых (все позвоночные, кроме миног и миксин) часто один пол обладает рудиментами структур, характерных для другого пола. У них в ходе эмбрионального развития некоторое время существует индифферентная стадия, на которой гонады и их протоки развиваются. не приобретая каких-либо признаков, указывающих на то, какого пола будет данная особь. У будущих представителей обоих полов иногда в значительной степени дифференцируются системы протоков и самца и самки. В конце концов гонады приобретают специфику семенников или яичников, после этого продолжают развиваться только те протоки, которые соответствуют данному полу. Образования противоположного пола могут рассосаться, но иногда лишь останавливаются в росте и сохраняются у взрослых особей в качестве рудиментов.

У мальков представителей четырех морских семейств костистых рыб в одной и той же гонаде формируются и яйцеклетки и сперматозоиды, из всех позвоночных только у этих видов известны размножающиеся гермафродиты.

У самцов серой жабы кроме семенника наблюдается похожее на яичник образование — биддеров орган.

[20]У некоторых животных эмбриональный период развития проходит очень скоро, и молодое существо, появляясь на свет из яйцевых оболочек, весьма сильно отличается от взрослого, так что по необходимости должно подвергнуться в личиночном состоянии очень значительным изменениям.

[21]Метаморфоз — процесс превращения ювенильных (личинок или нимф) фаз развития во взрослое животное, сопровождающийся анатомо-морфологической и физиологической перестройкой развивающегося организма.

[22]Во время превращения гусеницы в куколку, у нее исчезают все внутренние органы, все превращаются в студенистую массу, происходит явление, похожее на бесшумный взрыв. За время существования куколки под ее шкуркой формируется новое существо (новые мышцы, дыхательный аппарат, кишечник и все остальные органы). Все формируется из коллоидообразной массы.

[23]Гиперметаморфозом называется усложненный метаморфоз, который характеризуется наличием нескольких личиночных стадий или возрастов (до 6), отличающихся друг от друга и морфологически и биологически (то есть и по строению и по образу жизни).

Обновлено ( 08.02.2011 14:06 )
 

Приспособляемость животных

zoo Млекопитающие - Общие вопросы о млекопитающих

 

Мы видели уже, что организмы, живущие на земле, беспрестанно изменяются и, приспособляясь к условиям своего существования, совершенствуются. Несомненно доказано, что в предыдущие эпохи животных население земли сильно отличалось от ныне живущих видов.[1] Учение это настолько прочно установлено, что геолог различает напластования земной коры главным образом не по минералогическому составу их, а по окаменевшим остаткам животных и растений, которые в них заключаются. С другой стороны, мы видим, что между самыми разнообразными группами животных организмов существуют постепенные переходы, указывающие на родство этих форм, так что необходимо заключить, что все ныне живущие животные представляют собою прямых потомков разнообразных организмов, которые населяли землю в предыдущие эпохи. Мы видели также, что и сама природа, окружающая нас, беспрестанно изменяется. Если сопоставить два ряда этих беспрестанных изменений — в среде организмов и в самой природе, — то само собой является очень естественным заключение, что изменения условий жизни и есть причина прогресса в организации животных и растений. Однако все эти изменения строений организмов совершаются настолько медленно, что непосредственным наблюдением их нельзя заметить. Мы не можем усмотреть в современных нам животных процесса изменения в устройстве их организма, но можем с точностью констатировать общую сумму этих изменений, которая накопилась в течение долгого промежутка времени.

Удивительная целесообразность, какая замечается во всей органической природе, поразительная приспособленность каждого животного и каждого растения к окружающим его условиям жизни, составляют также наглядное доказательство того влияния, какое природа оказывает на все живые существа.

Действительно, все животные, при внимательном наблюдении, оказываются в высокой степени приспособленными ко всей обстановке, среди которой им приходится жить. Очень часто животные всею формою своего тела или окраской и разрисовкой удивительно похожи на некоторые предметы их обычной обстановки,[2] которые, однако, не существовали от самого начала земли, а появились лишь в позднейшую эпоху; они обладают такими свойствами и манерами, которые позволяют им укрываться на совершенно ровной местности, умеют применяться ко всем климатическим переменам и вообще являются поразительно приспособленными к местным физическим условиям. Такая приспособленность не есть, конечно, выражение разумной воли животного, так как в большинстве случаев оно не в состоянии произвольно изменить свою форму или окраску, смотря по обстоятельствам. Эта приспособленность выработалась постепенно в течение веков и тысячелетий прогрессивного развития животных, усиливаясь в каждом новом поколении, и в настоящее время достигла такой степени, что организация животных поражает нас своею разумною целесообразностью. На домашних животных мы отчасти даже можем наблюдать постепенное усиление некоторых свойств, которыми они решительно отличаются от некультурных своих предков.[3]

Из того факта, что все животные без исключения являются хорошо приспособленными к окружающим условиям жизни, можно заключить, что эта удивительная приспособленность есть следствие особого свойства животного организма, присущего всем животным и столь же общего всем им, как питание и размножение. Это общее свойство животных, называемое приспособляемостью, является последствием другой особенности организмов, именно их пластичности, т. е. способности изменяться почти до бесконечности, а изменяемость была бы невозможна, если бы организмам не была присуща способность обмена веществ. Таким образом, понятно, что приспособляемость животных является необходимым следствием обмена вещества в его организме, т. е. питания; вечно изменчивая природа, влияя всеизменяющим образом на животных, заставляет их приспособляться ко вновь возникшим условиям жизни и к новым предметам обстановки; таким путем появилось на земле бесчисленное множество бесконечно разнообразных животных форм, которые мы видим вокруг себя; они сменили собою многочисленных ныне вымерших животных, которые последовательно населяли землю в течение предыдущих эпох ее существования. Нам становится понятным, что животные прежних эпох должны были вымирать и уступать свое место новым животным, которые более приспособлены к изменившимся условиям существования. Итак, приспособляемость организмов к условиям окружающей среды есть главнейшая причина прогрессивного развития в органической природе.

Характер приспособлений разнообразен до бесконечности. Организм приспособляется к климату, к отсутствию или избытку влаги, к окружающей обстановке, к соседству других животных и т. д. Приспособления эти выражаются в окраске или форме животного, его движениях, способах питания и добывания пищи и т. п.

Если вам когда-либо случалось, читатель, видеть в лесу змею, притаившуюся среди сухого вереска или набросанных на землю обломков древесных ветвей, то, вероятно, вам приходила в голову мысль об удивительном сходстве тела этого животного по форме, по положению и по общей окраске с массою ветвей и палочек, среди которых она помещается. Словно сознательно надела на себя змея такую маску, которая делает ее сходной с окружающими предметами и которая помогает ей укрываться в обычной ее жизненной обстановке.[4]

В европейских лесах очень часто можно видеть слизняков с черным или рыжеватым телом. Удивительно, как многочисленны иногда бывают эти животные, которые представляют лакомую пищу для бесчисленных своих врагов и в то же время совершенно беззащитны по отношению к ним. Но проследите лишь некоторое время за этими слизняками, и вы без труда разгадаете, каким образом они, при всей своей беззащитности, достигают сравнительной безопасности. Лишь только животное почует приближение опасности, как моментально свертывается спиралью и становится совершенно неподвижным. В таком виде животное это настолько сходно с извержениями некоторых мелких млекопитающих, что даже знающий человек легко может ошибиться. Как будто сознательно слизняки выработали в себе способность принимать такой внешний вид, что, унижаясь до сходства с наиболее презренными предметами, обеспечивают себе безопасность среди множества врагов, с которыми бороться обыкновенными средствами они не в состоянии.

Из приведенных примеров видно, каким образом внешняя маскировка является полезной, как для могущественного хищника, так и для беззащитного моллюска.

Подобные факты чрезвычайно распространены в животном мире. Повсюду мы видим, что животные по внешнему своему виду представляют большое сходство с окружающими их предметами в обычной жизненной обстановке. Если вдуматься во все эти факты, то можно усмотреть двоякую цель их. В беспрестанной борьбе, которую ведут между собою все животные, как для нападающего, так и для жертвы одинаково полезна способность оставаться незамеченным. Хищник старается как можно незаметнее приблизиться к жертве, чтобы вернее обеспечить себе успех охоты; слабое существо употребляет все усилия на то, чтобы скрыться от своих врагов.

Вот еще несколько примеров. Лев, подстерегающий добычу, притаившись между скал пустыни, окрашен под цвет этих скал. Бенгальский тигр разрисован черными полосками, которые представляют полное сходство с полосками теней, которые при ярком освещении южного солнца отбрасывают стебли многочисленных растений индийских джунглей, где обитает тигр. Ягуар, высматриваюший жертву из-за древесного ствола, испещрен округлыми темными пятнами, которые представляют полное сходство с тенью густой листвы деревьев. Наш обыкновенный заяц летом носит скромное серое одеяние, которое удивительно гармонирует с цветом потемневших стволов деревьев и почвы. Но с наступлением зимы, когда земля покрывается белою снежною пеленою, заяц меняет свою шубу и одевает шубку столь же белую, как и сам снег. Нетрудно уразуметь смысл такого переодевания, весьма целесообразно приспособленного к тому, что бы животное было как можно менее заметным. Такая же перемена окраски замечается и у многих других животных, напр., у куропаток, которые зимою были, как снег, а летом имеют пестренькое серое оперение. Во всех только что указанных примерах животные изменяют свою окраску периодически, сообразно изменяющимся условиям по временам года.

Но известны и другого рода примеры, когда животные изменяют свой цвет быстро, под влиянием различных случайных явлений. Так, например, в Сахаре живет ящерица шипохвост (Uromastyx acanthinurus), которая ночью и в облачные дни бывает серою с крупными темными пятнами, а в ясные дни песчаного цвета и испещрена мелкими черными пятнышками, которые похожи на мелкие камешки, разбросанные на поверхности песчаной равнины.

При осмотре больших коллекций в музеях наблюдателю бросается в глаза, что животные, населяющие одни и те же местности, имеют поразительно сходную окраску. Многие птицы, живущие в наших лесах, имеют серое, темное невзрачное оперение; яркие цвета встречаются очень редко. В тропических лесах немало птиц, окрашенных в травяно-зеленый цвет, под цвет листвы. В пустынях, где преобладает грязно-желтый колорит, мы встречаем множество самых разнообразных животных, напр., млекопитающих, птиц, ящериц, змей, жуков, кузнечиков и проч., окрашенных под цвет окружающей обстановки, именно в тот самый грязно-желтый цвет, который и называют «цветом пустыни».

Небольшие цветные пятнышки, которые украшают перья некоторых из наших птиц, нисколько не уменьшают их приспособленности, так как подобные же цветные пятнышки встречаются и в окружающей природе.

Впрочем, не только в тропических странах, но и у нас живет несколько видов птиц ярко и пестро окрашенных, напр.: снегирь, иволга, красный щур и многие другие. У этих птиц окраска не приспособлена к окружающей обстановке. Они могут позволить себе роскошь в красках, так как, очевидно, обладают разными другими способами защиты. Да и то, у большинства этих ярко окрашенных птиц, только самцы имеют блестящее оперение, самки же, которые могли бы яркой окраской выдать свое присутствие врагам и погубить потомство, очень часто имеют тусклое оперение, под цвет окружающей обстановки.[5]

Такое сходство по оперению с окружающими предметами получает еще больший смысл, если принять во внимание, что хищные птицы, которые главным образом охотятся на них, в своих поисках за добычей руководствуются исключительно зрением на большом расстоянии. Если мы обратимся к полярным странам, то увидим новое подтверждение вышеприведенных рассуждений. Белая окраска преобладает почти у всех животных, обитающих в этих странах, которые большую часть года покрыты снегом. Мы знаем здесь белого медведя, белого песца, белого полярного зайца, белую куропатку, белую сову, снежного лемминга и других животных, имеющих белую окраску. Понятно, что белый цвет перьев или меха наиболее предохраняет этих животных от всяких хищников, вследствие сходства со снежною пеленою, которая не сходит там почти целый год.

Суслики, степные жаворонки, ящерицы и др. обитатели степей, которые обыкновенно бывают покрыты выгоревшею желтовато-серою травой, окрашены совершенно под цвет такой местности. В песчаных пустынях преобладает желтоватая и песочно-серая окраска обитающих там животных. Словом, везде животные, чтобы укрыться от своих преследователей, стараются как можно более примениться в своей окраске к цвету окружающих предметов.

Еще интереснее приспособление, которое выработали для той же цели многие морские животные: они, применяясь к бесцветной, прозрачной воде, в которой они живут, сделались сами прозрачными.

В самом деле, общий признак так называемых «пелагических» животных — это прозрачность и бесцветность. Наилучший пример такого рода представляют медузы, студенистое, прозрачное тело которых совершенно незаметно в воде, а некоторые из моллюсков и сальп достигают такой прозрачности, что через их тело можно читать, как через стеклянный предмет.

Морские животные, обитающие на дне, приобрели окраску, которая делает их сходными по цвету с морским дном и с обычными предметами, находящимися на нем. Скаты, имеющие плоское тело серовато-бурого или рыжеватого цвета, неподвижно лежат между камнями, полузанесенными илом, и подстерегают добычу; они до такой степени сходны с такими камнями, что даже в аквариуме зритель долгое время совсем не обращает внимания на лежащие на дне камни и с великим удивлением замечает, что вдруг некоторые из них начинают двигаться и оказываются скатами. Полное сходство некоторых скатов с камнями достигается не только сходственной окраской, но и шероховатостью кожи на спине, покрытой многочисленными бородавочками, рубцами и морщинками, какие бывают у камней, источенных водою.

Для полного сходства с окружающими предметами животные очень часто не довольствуются окрашиванием своего тела в соответственный цвет, но получают форму, совершенно подобную некоторым предметам обычной их обстановки. Многие насекомые принимают вид стебелька или листового черешка и, благодаря этому, легко ускользают от внимания не только хищников, которые на них охотятся, но даже опытных наблюдателей. Для примера укажем на насекомое Bacteria calamus из семейства фасмид, которое водится в лесах Суринама. Тело этого оригинального животного имеет вид палочки, длиной около четверти аршина; по наружному виду оно представляет удивительное сходство с обломанной веточкой; сегменты, из которых состоит его тело, расположены так, что представляют полное сходство с междоузлиями стебля; кожа его буроватого цвета, шероховатая и покрыта шипами, а местами имеются скопления волосков, которые представляют полное подобие с плесневыми пятнами на гниющих ветвях.[6]

В наших лесах гусеницы многих бабочек очень похожи на веточки, на которых они обыкновенно живут. Для более полного сходства, завидев какую-нибудь опасность, они откидываются в сторону, прикрепляясь к ветке одними задними ножками, и замирают в таком положении, так что их никак нельзя отличить от сучка веточки. Очень многие бабочки, когда сидят на кусте, до такой степени сходны с листьями растения по окраске крыльев, по черточкам, которые соответствуют жилкам листа, наконец, по форме и по положению, что даже глядя в упор, нельзя заметить их. Для большего сходства у некоторых бабочек на крыльях есть даже небольшие выемки или круглые отверстия, словно дыры на листе, выеденные червями.

Некоторые животные находят для себя более выгодным уподобляться по окраске и форме не каким-нибудь предметам мертвой природы, а другим животным, более сильным, чем оно, и таким путем, надевая на себя маску более внушительного вида, спасаются от преследования врагов. Такой вид приспособленности животных называется миметизмом. Различают несколько видов миметизма. В большинстве случаев цель такого переодевания животного заключается в том, что, воспользовавшись маской другого животного, в каком-нибудь отношении страшного или опасного для его обычных преследователей, животное таким путем пытается спасти свою шкуру.

В Центральной и Южной Америке есть некоторые бабочки, которые выделяют особые едкие жидкости на своем теле, и потому обычные враги бабочек, птицы и обезьяны, не преследуют их, зная по опыту едкий вкус и неприятный запах этих насекомых. Многие другие бабочки, которые не обладают способностью выделять такие жидкости, приобрели полное сходство по форме, окраске и величине со своими несъедобными родичами и вследствие этого также пользуются безопасностью от преследователей, хотя и совершенно незаслуженно. В Средней России водится бабочка стеклянница; толстое рыжеватое тело ее, исполосованное ярко-желтыми поперечными черточками, узкие, длинные и прозрачные крылья и, наконец, способность жужжать, чего не делают другие бабочки — все это делает стеклянницу настолько похожей на осу, что ее очень трудно отличить от этого насекомого, сравнительно хорошо вооруженного острым, ядовитым жалом. Таким образом под видом осы стеклянница избегает преследования своих обычных врагов. Другие бабочки стремятся уподобиться шмелям или шершням и этим способом избегают угрожающих им опасностей. Многие безвредные змеи уподобляются по внешнему виду опасным ядовитым, почему животные, которым они служат пищей, конечно, избегают нападать на них.[7]

Во всех указанных примерах животные пользуются внешним сходством с другими, более хорошо защищенными животными, единственно с целью укрыться от своих врагов; но бывают и другие случаи, когда маска надевается с целью замаскировать свои нападения на других животных. Такой миметизм называется агрессивным. Для примера можно указать на некоторых мух из семейства Syrphidae, которые по внешнему виду сходны со шмелями или пчелами. Благополучно избегая таким образом опасности со стороны насекомоядных птиц, они в свою очередь производят нападения на шмелей, к которым незаметно проникают, благодаря своему сходству, и поедают у них запасы или истребляют личинок. Бывает и так, что более сильное существо уподобляется слабому для того, чтобы удобнее охотиться. Такой вид миметизма называется извращенным. Очень часто хорошо вооруженный хищник принимает невинный вид своей добычи. Примеры такого рода легко найти в том же классе насекомых. Так, напр., в Норвегии водится хищная оса (сем. Crabronidae), которая по внешнему виду совершенно сходна с теми мухами, на которых она охотится и, благодаря этому, с удобством может приближаться к ним.

Особую форму миметизма, сопряженную с самопожертвованием в интересах потомства, представляет один паразитный червь Distomum masrostomum. Этот паразит во взрослом состоянии живет в кишках некоторых насекомоядных птичек, а напр., у соловья, а в личиночной стадии паразитирует в теле улиток (Succinia amphibia). Очень часто, рассматривая такую улитку, можно видеть, что один из ее щупальцев (рогов) сильно увеличен (до одного дюйма) и по наружности имеет большое сходство с личинкою насекомого: цилиндрическое тельце это раскрашено поперечными зеленоватыми полосками, а на переднем конце находятся черные точечки в виде глаз. Анатомическое исследование показывает, что внутри этого увеличенного щупальца находится личинка вышеупомянутого паразитного червя; от нее отходит внутрь тела улитки отросточек, который сильно ветвится в печени ее. Цель такого уподобления личинки насекомого заключается в том, чтобы привлечь внимание насекомоядной пташки и обманным образом побудить ее съесть эту личинку. Действительно, птичка склевывает у улитки такое щупальце, принимая его за личинку насекомого, и тогда зародыши (церкарии), находящиеся внутри личинки червя, получают дальнейшее развитие и превращаются во взрослых дистомов.

Все для той же цели — укрыться от врагов, многие животные, не довольствуясь уподоблением по внешнему виду с различными предметами или с другими животными, усвоили себе некоторые своеобразные движения и манеры, которые еще более обеспечивают им безопасность. Весьма часто встречается у животных способность притворяться мертвыми, если им грозит какая-либо опасность. Такая способность более распространена среди низших животных, главным образом у насекомых.

Некоторые жуки, при виде опасности, подтягивают ножки и усики к туловищу, плотно прижимают к нему головку и делаются таким образом похожими на окоченевший труп. У некоторых даже имеются специальные ямочки и бороздки на брюшке, чтобы прятать ножки и усики. По большей части также, притворяясь мертвыми, животное принимает в то же время вид какого-нибудь неодушевленного предмета.[8]

Другие животные вводят в заблуждение своих преследователей особою манерою своих движений, уподобляя их некоторыми другими движениями, обычными в их жизненной обстановке. Для примера можно указать на бабочку вертунью (сем. Tortricidae), гусеницы которой в огромном количестве разводятся на наших хвойных деревьях, причиняя им значительный вред. Эта маленькая бабочка усвоила себе очень оригинальную манеру летать; именно, она летит не в прямом направлении, а извилисто, делая самые причудливые зигзаги, при этом многократно переворачивается; такой оригинальный полет бабочки находит себе вполне удовлетворительное объяснение. Действительно, в хвойном лесу, под осень, когда именно и летают эти бабочки, очень часто падают с дерева крылатые семечки елей и сосен, которые, падая, летят именно таким образом. Понятна польза для бабочки вертуньи, которую она получает от такой манеры летать, потому что хищные птицы, которые поедают этих бабочек, легко могут ошибиться, приняв это насекомое за несъедобное для них семечко.

Если обратимся теперь к высшим животным, то и у них найдем не меньшее разнообразие самых хитроумных приспособлений к тому, чтобы обмануть бдительность угрожающих им врагов или коварно подкрасться к своей жертве. Каждому охотнику известны многочисленные примеры того, как дичь употребляет очень остроумные приемы для того, чтобы скрыться и спасти свою шкуру.

Во всех случаях приспособляемости, которую мы рассмотрели, можно усмотреть одну общую идею: животное прибегает к тем или другим ухищрениям с целью скрыться, сделаться менее заметным. Но существуют другие роды приспособлений, которые вызываются еще более важной заботой, заботой о пропитании или о продолжении своего рода. Как ни благодетельна мать-природа, как ни мудро устроен Божий мир, животные находят себе пропитание лишь с большим трудом. Не везде накрыт готовый стол для каждого из них и не во всякое время. Не всегда насекомоядные птицы могут найти нужных для их пропитания насекомых; эти последние в свою очередь не всегда находят сочные стебли или плоды растений, — словом, жизнь всякого животного находится в тесной зависимости от жизни других животных или от растений, а все это, в свою очередь, находится в полной зависимости от различных явлений природы, от физических условий населяемой ими местности.

Наличность какой-либо пищи или ее отсутствие прежде всего обусловливается временами года, и мы повсюду видим всевозможные приспособления жизни животных к этому фактору природы. В умеренном поясе, с наступлением зимы, для большинства животных иссякают обычные источники их пищи; поэтому им остается одно из двух; или голодать под угрозой смерти, или как-нибудь приспособиться к такому периодическому прекращению питания на много месяцев. Мы знаем, что в прежние эпохи существования земли зимы не было,[9] что в нынешних полярных странах круглый год было столь же тепло, как в настоящее время под тропиками, так что, напр., в Гренландии или на нынешнем побережьи Ледовитого океана могли произрастать пальмы, древовидные папоротники, гигантские хвощи и другие представители древней флоры. Состав животного царства соответствовал таким климатическим условиям. Но постепенно, по мере охлаждения земли, на ее поверхности начали обособляться различные области с неодинаковым климатом. Появилась зима — многомесячное замирание природы с ее морозами, вьюгами, снежным покровом. Прежнее безбедное существование для животных сделалось невозможным, но они, в большинстве случаев, сумели приспособиться к новым условиям жизни, а те из них, которые оказались менее способными приспособляться, вымерли и уступили место на земле своим более совершенно организованным потомкам. В настоящее время мы видим, что вся жизнь большинства наших животных вертится около смены времен года, зимы и лета, как около главнейшей оси их бытия. Приспособления животных к зимовке настолько общеизвестны, что мы, по привычке, даже не придаем этому никакого значения, находя вполне естественным, что зимою, когда резко изменяются физические условия, животные должны в сильной степени изменить свой образ жизни сравнительно с летом; но стоит только немножко вдуматься в этот обычный факт, и мы увидим воочию поразительные примеры приспособляемости животных.

Вот главнейшие факты приспособления животных к низким температурам зимы.

Один из самых поразительных случаев приспособляемости к долговременному голоданию заключается в том, что многие животные впадают в так называемую зимнюю спячку.[10] В этом состоянии животное в течение нескольких месяцев совершенно не принимает пищи и находится в сонном или оцепенелом состоянии, или же просыпаясь лишь изредка, во время оттепели.

Сущность спячки заключается в том, что жизненный обмен веществ в организме на это время уменьшается до минимума, так что уменьшается трата веществ, составляющих ткани спящего животного, а вследствие этого уменьшается также и потребность в их восстановлении, т. е. в питании. Животные умеренного пояса погружаются в спячку зимой: в теплых странах зимы не бывает, и резко различаются между собой лишь два времени года: дождливое и сухое. Отсутствие влаги в сухое время года отражается на жизни организмов также, как у нас понижение температуры, и связано с уменьшением или полным отсутствием пищевых продуктов для животных; поэтому спячка животных жарких стран приурочивается к сухому времени года.

У многих птиц выработалось совершенно иного рода приспособление для избежания неблагоприятных условий зимнего существования. Имея в своем распоряжении могущественный орган передвижения — крылья, они покидают свою родину на весь зимний период и перелетают в другую страну, где зимы нет. Такой правильный перелет птиц из одной страны в другую, иногда на расстояние более 1000 верст, совершают очень многие птицы наших стран.

Таковы способы борьбы с неблагоприятными зимними условиями у более высших животных; у млекопитающих, пресмыкающихся и амфибий — спячка, у птиц — перелет.[11] На жизни более низших животных зимнее замирание природы отражается еще более решительным образом.

Очень многие насекомые для той же самой цели сокращают срок своей жизни до одного лета: рождаются весной, в течение лета успевают вырасти, произвести потомство, а с приближением зимы умирают. Громадное большинство насекомых живут таким образом в течение одного лишь теплого времени года. Лишь немногие сумели продлить свою жизнь путем особого приспособления, проводя часть жизни в особом, полумертвом состоянии, в стадии личинки, зарывшись в землю, или в каком-либо другом надежном убежище, где зима не может повлиять на них губительным образом. Такого же рода приспособления существуют и у некоторых других беспозвоночных животных, которые умирают по истечении лета, успев заготовить зародыши для будущего поколения. Некоторые из низших животных заготовляют на зиму особого рода яички, способные вынести суровые зимние условия.

До сих пор мы видели, что у животных существуют самые разнообразные приспособления, в которых можно усмотреть одну основную мысль — стремление сделаться незаметными. Спрятаться, притаиться, надеть на себя шапку-невидимку — одинаково добиваются и могущественный хищник, и его слабая жертва. Такое стремление становится совершенно понятным, если принять во внимание, что все животные принуждены вести постоянную борьбу между собой, в которой для всех одинаково выгодно укрыться или притаиться. Эту непрерывную, ожесточенную борьбу[12] всех организмов между собой, растительных между растительными, животных между животными, тех и других вместе со всей окружающей природою, живою и мертвою, называют борьбой за существование. Она есть главнейший двигатель всей жизни животных и представляет собою ту основную пружину, которая постоянно возбуждает организм к проявлению их свойства приспособляемости; таким образом появились у животных все вышеописанные явления удивительной приспособляемости к жизненным условиям.

Но стремясь в этой беспощадной борьбе за жизнь к тому, чтобы укрыться, и достигая в этом все большего и большего успеха, животные становятся трудно заметными не только для своих врагов, а также для друзей и родичей, даже для членов одного и того же вида. Самцам и самкам, хорошо приспособленным к укрыванию от врагов, стало бы трудно отыскивать друг друга, если бы у животных не выработались особые приспособления, с помощью которых они могли бы переговариваться между собою, сообщать друг другу о своем присутствии каким-либо особым способом, понятным для них самих, но непонятным для других. Такого рода своеобразный «язык» для взаимных сношений между собою родственных животных в действительности существует. Все приспособления такого рода можно разделить на следующие три группы: 1) приспособления у животных для сношений при помощи звуков; 2) посредством запахов, 3) посредством свечения и 4) при помощи изменения внешнего вида, специального поведения.[13]

Переговоры животных посредством издаваемых ими звуков весьма широко распространены в животном царстве. Правда, мы слышим звуки у немногих сравнительно животных: у зверей, птиц, амфибий, немногих рептилий,[14] также у насекомых, остальные все животные кажутся нам немыми, но можно предполагать, что это так кажется нам только вследствие несовершенства нашего органа слуха. Несомненно, в природе есть много таких звуков, которых наш слуховой аппарат не может воспринимать.

Следующее рассуждение приводит к такому заключению. Слуховой и зрительный органы у человека кажутся нам высоко совершенными, между тем наше ухо может воспринимать лишь звуки определенного диапазона.[15]

Что касается глаза, то он устроен у человека еще менее совершенно, чем ухо. В настоящее время мы хорошо знаем, что в природе существуют лучи, которых наш зрительный аппарат не воспринимает при обыкновенных условиях, но они становятся видимыми при некоторых особенных условиях; таковы все лучи спектра за красным его концом и за фиолетовым («инфракрасные» и «ультрафиолетовые» лучи). И хотя у многих млекопитающих цветовое зрение развито гораздо слабее, чем у человека. Высокая цветовая чувствительность характерна не только для человека, но и для высших приматов.

Ввиду всех этих соображений, органы внешних чувств человека нельзя считать совершенными, и можно предположить, что у некоторых животных есть органы более совершенные, хотя бы в каком-нибудь одном отношении.

На это предположение наводят нас многочисленные данные. Так, мы знаем, что у некоторых животных, которые кажутся нам немыми, есть органы слуха, иногда весьма совершенного устройства.[16] Конечно, можно предположить, что эти животные могут воспринимать извне звуки, а сами не умеют их издавать, но гораздо более вероятным будет допущение, что они также могут производить звуки, которых мы не можем слышать, а другие животные, хотя бы только одни особи того же вида, могут их воспринимать своими органами непонятным для нас образом. Быть может со временем мы откроем какие-либо особенные условия, при которых такие звуки сделаются и для нас понятными. Ведь не столь давно мы научились обнаруживать некоторые лучи, которые раньше для нас были совершенно незаметны, как, напр., термические лучи, химические, фосфоресцирующие, рентгеновские. Относительно муравьев достоверно доказано, что они различают ультрафиолетовые лучи, недоступные человеческому глазу.

Переходя к способам, которые употребляют животные для произведения звука, мы можем отметить два основных способа: одни животные производят звук трением каких-нибудь твердых частей тела друг о друга, другие — сотрясением особых снарядов, поставленных на пути струи выдыхаемого воздуха; звуки второго рода называются вообще голосом. Первый способ производства звуков весьма распространен у насекомых. У них в разных частях тела существуют особого рода шероховатые линии, как бы струны, по которым движутся снаряды вроде смычков. Кузнечик имеет такие снаряды на крыльях и трением их производит известный пронзительный звук. У других, как, напр., у кобылок, струны расположены на крыльях, а смычком служит нога, у короедов струны находятся на нижней поверхности надкрылий, а смычок на брюшке, так что здесь струна трется о смычок, а не наоборот. Известны некоторые рыбы, которые издают звук, щелкая жаберными крышками, некоторые двухстворки трут свои раковины друг о друга и т. п.[17]

Для производства голоса в большинстве случаев служат так называемые голосовые связки, но у некоторых насекомых для этой цели имеются особые пленочки или щетинки, поставленные на краях дыхательных отверстий.

Не менее распространен в животном царстве способ взаимных сношений посредством запахов.[18] Многие из млекопитающих при отыскивании себе подобных руководствуются запахом. Насекомые также довольно часто обладают способностью выделять особые пахучие вещества и пользуются этим для привлечения друг друга.

Собиратели коллекций довольно часто употребляют следующий способ ловли некоторых насекомых. Изловив самку такого вида, помещают ее в стакан, завязанный сверху кисеей, и ставят его на открытом месте. Через некоторое время слетается несколько самцов, привлеченных запахом, издаваемым узницей.[19] У мелких насекомых в большинстве случаев запахи бывают весьма тонкие, трудно различимые, но в виде исключения встречаются и сильно пахнущие насекомые. Так, в Бразилии есть некоторые бабочки, которые издают сильный приятный запах, и их нарочно вносят в комнаты, чтобы насладиться испускаемым ими благоуханием.

Еще реже, чем запахи, в животном царстве встречается свечение, как способ привлечения друг друга. Сущность способности свечения у животных еще не вполне выяснена. У некоторых животных для этой цели существует специальный орган свечения, как, напр., у Иванова червячка, но иногда светится не особый орган, а весь наружный покров или некоторые его части. Замечательно, что некоторые животные могут вызывать и прекращать свечение по своему произволу, так, напр., светящийся жучок, испугавшись шума, моментально перестает светиться.[20]

Способность издавать звуки, запахи или светиться, кроме своей главной цели — завязывать сношения друг с другом, иногда может иметь и постороннее назначение. Многие животные, напр., пользуются вышеуказанными способностями для отпугивания врагов. Схваченное насекомое или кричит, или брызжет мельчайшими капельками пахучей жидкости, стараясь отпугнуть таким образом своего преследователя;[21] у других животных для той же цели — отпугивания врагов — имеются специальные приспособления, иногда в высшей степени хитроумные. Гусеницы шелкопряда и некоторые жуки в виду опасности внезапно выпускают на определенном месте тела особые выросты, в виде вилки или растопыренных пальцев желтого или ярко-красного цвета, и таким образом отпугивают некоторых врагов. У ящерицы, называемой плащеносной, существует особый воротник, который она может расправлять, и таким способом придает себе страшный вид. Многие млекопитающие, напр., кошки, собаки и проч., для того чтобы придать себе более внушительный вид, подымают на спине шерсть дыбом.

Указанных примеров, которых можно было бы привести сколько угодно, достаточно, чтобы доказать, что всем животным присуща способность приспособляться к самым разнообразным условиям жизни. Эта удивительная способность выражается в приспособлении формы тела животного, его окраски, привычек и т. д. к всевозможным условиям существования.

Но еще более наглядно проявляется перед нами эта приспособительная способность, когда мы сами по своему произволу вызываем те или другие изменения в организации животного, поставив его в особые условия, созданные нами самими. Если взять обыкновенную речную гидру и вывернуть ее наизнанку, как палец перчатки, то она не погибнет, а скоро сумеет приспособиться к жизни в новом положении.[22] Различные ткани, из которых состоят стенки ее тела, постепенно переменяют свое назначение, так что прежний наружный слой, очутившись внутри, скоро начинает играть роль внутреннего слоя и, наоборот, внутренний, очутившись снаружи, получает значение наружного.

Из икры тритона, отложенной весною в воду, развиваются личинки, которые дышат жабрами. При обыкновенных условиях эти головастики в конце лета теряют свои жабры, выходят из воды и живут, как сухопутные животные. Если же искусственно задержать головастика-тритона в воде (напр., устроив перегородку под поверхностью воды), то эти головастики достигают зрелого возраста, не теряя жабр, и в течение нескольких лет могут продолжать жизнь водного животного. Таким образом, мы искусственно можем задержать развитие животного и заставить его оставаться водным, вместо того чтобы превратиться в наземное.

[1]Основоположником теории эволюционного развития животного мира, принято считать  Ч. Дарвина и его труд: «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых пород в борьбе за жизнь». В нем Дарвин показал, что вполне реальных и доступных изучению явлений: наследственной изменчивости, борьбы за существование и естественного отбора необходимо и достаточно для того, чтобы объяснить и возникновение адаптаций и их разнообразие.

[2]Сходство животного по цвету или по форме с другим видом животного, или с растением называется мимикрией.

[3]Эволюционная теория Ламарка. Усложнение организации происходит, согласно Ламарку, под действием внутренне свойственного всем живым существам стремления к совершенствованию, по своей сути телеологического принципа. Это стремление заложено в живой природе при сотворении мира. Сосуществование и низших и высших форм жизни Ламарк объяснял ее постоянным самозарождением: низшие существа (например, одноклеточные) возникли недавно и еще не успели продвинуться по пути градации. Ламарк предположил существование двух независимых направлений эволюции: градацию, т. е. развитие от простого к сложному, и изменение под воздействием условий среды, создающее разнообразие видов на каждой ступени градации.

[4]Покровительственная окраска змей вырабатывается в результате естественного отбора, то есть переживания наиболее приспособленных. Животные, обладающие окраской, делающей их незаметными, имеют больше шансов спастись от врагов, либо подкараулить добычу, а следовательно выжить и оставить потомство. То же самое можно сказать и о слизняках, и о других примерах, приводимых автором в этой главе. Нельзя говорить, как это, вслед за Ламарком, делает автор, что животное стремится стать незаметным, старается сделать свою окраску схожей с цветом местности, в которой они обитают. Покровительственную окраску животные приобретают в результате действия естественного отбора и борьбы за существование. В книгах, о которых мы упоминали выше, приведены многочисленные примеры и доказательства действия отбора.

[5]Дарвин объяснил яркое оперение самцов многих птиц половым подбором. Самки предпочитают ярко окрашенных самцов, следовательно они имеют преимущество и больше шансов оставить потомство, которое унаследует гены, определяющие их яркую окраску.

[6]Имеется в виду один из видов палочников — отряд Привиденьевые или палочники (Plasmoptera или Phasmodea). Обитают они в тропиках (Индонезия, Малайзия, Калифорния). Палочники настолько хорошо имитируют веточки и листья, что их невозможно заметить, пока они не пошевелятся.

Австралийская рыба «тряпичник» имеет такую форму тела, что ее очень трудно заметить среди морских водорослей.

[7]Можно еще упомянуть кукушку, которая очень сходна по окраске с ястребом-перепелятником. Своим видом кукушка вспугивает из гнезд мелких птиц и откладывает в них свои яйца.

[8]Среди млекопитающих при опасности притворяется мертвым опоссум. Он лежит неподвижно, с закрытыми глазами, с вывалившимся из пасти языком. Из млекопитающих еще только енотовидная собака использует этот прием. Среди позвоночных подобным образом могут вести себя земноводные, птицы, ящерицы и змеи. Североамериканская свиноносая змея во время опасности переворачивается на спину и неподвижно лежит с открытой красной пастью и вываливающимся из нее языком. Подобное поведение встречается и у некоторых рыб: надувшись, они плавают брюшками кверху до тех пор, пока не почувствуют, что опасность миновала.

[9]Климат Земли в течение геологических эпох не раз менялся. Кроме потепления, о котором говорится, не раз были и сильные похолодания. В конце третичного — начале четвертичного периода вся Скандинавия была покрыта толстым слоем льда. Не раз покровные оледенения надвигались на северную и среднюю Европу (льдом были покрыты Альпы и другие европейские горные хребты). Оледенения чередовались с более теплыми межледниковыми периодами. Палеогляциологи выделяют 4 четвертичных ледниковых эпохи. Максимальное оледенение достигало Ирландии, вся Великобритания, кроме самой южной части была покрыта льдами. Льды доходили до устья Рейна и Средне-Германских гор, занимали бассейн Одера и северные Карпаты. Естественно, что ледниковые периоды оказывали огромное влияние на экосистемы.

[10]Существует два варианта спячки:

1. сезонный сон, похожий на обычный, но более продолжительный. В этом случае температура тела и обмен веществ снижаются мало. Сон несколько напоминает самый обычный ежедневный сон. Если изменится обстановка или если животное потревожат, то сон легко прерывается. Так спят медведи, еноты, енотовидные собаки, барсуки. У белого медведя в берлогу залегают только беременные самки и медведи-подростки, взрослые самцы зимой в спячку не впадают. На юге не спят и бурые медведи и барсуки.

2. Второй тип — настоящая непрерывная сезонная спячка. У спящих животных сильно замедляется обмен веществ, очень редко бьется сердце, температура тела падает до нескольких градусов тепла. Так спят насекомоядные, грызуны, многие рукокрылые. Мелкие зверьки, такие как сони, ежи или сурки, погружаются в столь глубокий сон, что бывает трудно понять, живы ли они. Температура тела зверька лишь на градус выше точки замерзания и мышцы его сильно окостеневают. На ощупь он кажется очень холодным и твердым. В таком состоянии все процессы в организме почти останавливаются, запасы накопленного за лето жира расходуются еле-еле. Летом сердце сурка сокращается около 80 раз в минуту, а зимой только 4 раза.

 

[11]Чемпион по дальности среди перелетных птиц — полярная крачка. Она родственница чаек и гнездится на самых северных побережьях, свободных ото льда. Зимовать она улетает в Южное полушарие. Полярная крачка летает из Арктики в Антарктиду и обратно — 34–37 тысяч километров.

Во время перелета птицы тратят очень много энергии и могут терять до 50 % веса своего тела.

 

[12]Со времен Дарвина взаимодействие организмов со средой и называется борьбой за существование. Эту борьбу автор называет ожесточенной. Это не совсем удачное слово, так как в целом Дарвин относил к борьбе за существование весь комплекс взаимодействий каждого организма с окружающей средой, все, что теперь входит в понятие экологической ниши вида плюс индивидуальные взаимодействия между особями и их группами в популяции.

На первых переводчиков и комментаторов Дарвина сильно повлиял сам термин struggle — борьба. Под борьбой за существование стали понимать прежде всего прямые антагонистические взаимодействия — отношения в цепях питания: между растениями и травоядными животными, травоядными и хищниками, паразитами и хозяевами, словом отношения между трофическими уровнями биоценоза. При такой трактовке в стороне остались отношения на каждом данном трофическом уровне и отношения между особями рассматриваемой популяции. Называют их по разному. Чаще всего — конкуренцией. Иногда употребляют термины состязание, соревнование, компетиция (от англ. compitition — состязание) и т. д.

 

[13]Животные могут подавать друг другу сигналы при помощи изменения внешнего вида и специального поведения. Например, брачные наряды многих птиц: самцы, готовые к спариванию, как правило бывают очень ярко оперены — перья в виде хохолков, очень красивые хвостовые перья и так далее; самцы многих животных устраивают бои — турниры (куриные птицы, копытные). У нашей обычной остромордой лягушки (Rana arvalis) весной, во время нереста самцы становятся ярко голубыми. Особое поведение и специальная окраска служат сигналом к началу брачного периода.

[14]Сейчас известно, что и рыбы воспринимают звуки и реагируют на них. У них имеется только внутреннее ухо — перепончатый лабиринт с тремя полукружными каналами.

[15]Человеческое ухо воспринимает колебания с частотой 20-20000 герц, а наиболее чувствительно к звукам с частотой 1000–2000 герц.

[16]В рыбоводных прудах карпов созывают на «обед» колокольным звоном. Известный ученый Фриш вырабатывал у рыб условный рефлекс на колокольчик. У К. Гертер сомики Адам и Ева различали свои клички и вылезали из норок, когда их произносили.

[17]Рыбы могут издавать звуки, похожие на писк, хрюканье, карканье. Черноморский горбыль с помощью плавательного пузыря издает звуки, похожие на лай собаки. У одного из видов камбалы, обитающей в тропических морях, звук напоминает игру на арфе.

Воспроизводят звуки рыбы разными органами — челюстями, жаберными крышками, тазовыми костями, плавательным пузырем.

 

Кузнечики, кобылки или медведки издают звуки с помощью стридуляционного аппарата. На одном крыле у насекомых имеется гладкая прочная перепонка, натянутая как кожа на барабане с толстыми твердыми жилками по краям, на другом крыле — жилка с зазубринками.

Сверчки, как считают некоторые специалисты. могут издавать до 500 различных звуков.

У цикады для воспроизведения звуков есть три перепонки, находящиеся в специальной большой камере на груди цикады. К одной из этих перепонок подходит сильная мышца. Сокращаясь с огромной скоростью, она сгибает перепонку, отчего получается резкий звук. Этот звук усиливается сложной системой резонаторов.

 

[18]Общение с помощью обоняние у животных является распространенным и очень важным. Оно помогает им находить пищу, обнаруживать врагов, подыскивать партнеров для спаривания. Очень сильно развито обоняние у насекомых, из позвоночных животных обоняние остро у рыб и у млекопитающих. Менее развито оно у амфибий, рептилий и птиц.

Некоторые из млекопитающих имеют особые железы, выделяющие пахучие вещества. Это мускусные железы кабарги, выхухоли, ондатры, бобра. Деятельность этих желез связана с размножением, общением полов.

[19]Самцы бабочки могут обнаружить запах самки в концентрации 1 молекула пахучего вещества на 1 м3 воздуха.

[20]У светляков специальные органы испускают желто-зеленые вспышки под действием нервных импульсов.

Свечение медузы эквории происходит при взаимодействии только ей присущего белка — экворина с ионами Са2+. Свечение происходит только в отсутствие кислорода.

 

[21]У скунса надежным орудием защиты служит пахучая железа. Он может с расстояния нескольких метров обдавать врагов отвратительно пахнущей жидкостью.

[22]У гидры очень велика способность к регенерации. Теперь установлено, что даже из 1/200 части тела гидры может развиться целый полип.

Обновлено ( 08.02.2011 12:20 )
 


Страница 1 из 2

Статистика.





Рейтинг@Mail.ru