sp-i.ru

Энциклопедия Животного Мира

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 )
 

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 )
 

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 )
 

Основные свойства животных. Питание

zoo Млекопитающие - Общие вопросы о млекопитающих

Как ни разнообразна организация животных, но все они обладают некоторыми общими свойствами, каковы: 1) питание, 2) приспособляемость, 3) размножение и развитие, 4) сознательное движение. Сознательные движения животных — это их образ жизни (взаимодействие с окружающей средой). Здесь же рассмотрим пока 3 первых общих свойства,[1] начиная с питания.[2]

Каждое животное принимает пищу, без чего не мыслимо самое существование его.[3] Необходимость постоянно вводить извне в организм новые массы питательного вещества обусловливается для всех животных тем, что частицы, из которых состоит живой организм,[4] беспрестанно изменяются, разрушаются и поэтому должны постоянно возобновляться. Самый жизненный процесс главным образом и заключается в этом беспрерывном изменении и возобновлении веществ, составляющих организм. Извне поступает кислород, который окисляет сложные органические вещества, из которых построены ткани животного, и разрушает их, причем образуются менее сложные соединения, именно: углекислота, вода, мочевина, некоторые минеральные соли, которые удаляются из организма: углекислота через посредство органов дыхания, остальные вещества при помощи особых выделительных органов. Именно это беспрестанное изменение химического состава материи, из которой слагается организм, и является источником всех сил (теплота, электричество, мускульная и нервная работа и др.), наличностью которых характеризуется живой организм.

Очевидно, что при постоянной потере веществ, которую несет организм во время своей жизни, столь же беспрестанно должно происходить и возобновление их введением новых веществ, которые, будучи известным образом переработаны, могли бы стать на место разрушенных, так как только таким образом может поддерживаться существование живого организма. Под влиянием такой необходимости, каждое животное питается, т. е. вводит из окружающей природы внутрь своего тела различные вещества, перерабатывает их определенным образом и полученные новые частицы размещает по различным тканям своего тела, где в них ощущается надобность; таким образом происходит восстановление веществ, утраченных при разнообразных жизненных процессах. Организм животного беспрестанно возобновляется; в каждом органе, в каждой частице его ткани непрерывно совершается разрушение вещества и замена его новыми, вновь приобретенными извне.

В этом процессе, называемом вообще обменом веществ, можно различать два ряда химических явлений: а) явления, сопровождающие разрушение веществ, продукты которого удаляются тем или другим способом из организма, и б) процесс восстановления тканей, который и есть питание в широком смысле.

Первый ряд химических явлений составляет предмет физиологии. В этой науке рассматривается, как изменяются состав и строение тканей организма в ходе жизненных процессов; она же знакомит нас с процессами химического обмена веществ, который происходит в тканях, а также с процессами восстановления их путем усвоения принятой пищи и выделения получающихся при этом продуктов.

Для зоолога главный интерес представляет лишь одна сторона сложного процесса питания, именно способ добывания пищи, т. е. те приемы и приспособления, какими обладает животное для удовлетворения потребностей питания.

Можно различать четыре главных способа добывания пищи животными: 1) простое пищедобывание; 2) комменсализм;[5] 3) симбиоз[6] и 4) паразитизм.[7]

Простой способ добывания пищи наиболее распространен в царстве животных. Громадное большинство животных добывает себе пищу прямо, без каких-либо особых приспособлений и ухищрений. Одни животные кормятся растениями, другие поедают различных животных и делают это самыми разнообразными способами, соответственно своей организации, но при этом не вступают в какие-либо определенные отношения с животными или растениями, которые служат им пищей. Хотя способ этот самый простой, но для зоолога он представляет чрезвычайно много поучительного и важного, так как те или другие приемы в добывании пищи и род ее кладут резкий отпечаток на свойства самого животного. Род пищи, которую обыкновенно употребляют животные, и способ ее добывания настолько связаны с организацией его, что зоолог не затруднится определить одно на основании другого.

Так, например, травоядные и хищные млекопитающие,[8] резко различаются между собой как устройством скелета и общим видом внешних форм, так и внутренней организацией. Достаточно указать на устройство зубов и челюстей, на основании которого можно легко разделить между собой даже животных, принадлежащих к одной и той же из этих двух групп. Соответственно роду пищи изменяется устройство пищеварительных органов, орудий нападения или защиты, наконец, наружная форма тела, которая всегда бывает приспособлена к добыванию пищи тем или иным способом. Скелет и мускулатура травоядных животных более грубы и менее развиты, чем у хищников, у которых кости тоньше, но тверже, мускулы не столь объемисты, но развитее и плотнее. Поэтому хищники всегда осиливают травоядных животных не только равной с ними величины, но часто и значительно больших.[9]

Точно также у птиц во всем построении их тела, во внешних их формах и в устройстве органов очень ясно выражена зависимость от рода пищи. Сильный крючковатый клюв, крепкие ноги, вооруженные когтями, отлично приспособлены у орла или сокола к их хищническому образу жизни. Язык дятла[10] снабжен твердым острием, которым он вынимает из-под коры личинок насекомых. Чтобы добраться до этих личинок, дятел должен долбить дерево, для чего его тело должно иметь определенное положение и устойчивость, и вот природа снабдила его крепкими костями; толстые хвостовые перья, устанавливаемые в определенном положении сильными мускулами, образуют сзади прочную подпорку, а крепкий, острый клюв, как хорошая кирка, легко долбит не только кору, но и древесину. У колибри,[11] которые питаются мелкими насекомыми, живущими в цветах, язык снабжен на конце маленькой кисточкой из роговых волосков; посредством ее колибри с удобством может доставать насекомых из глубины цветочного венчика. Подобных примеров очень хитро устроенных приспособлений к добыванию известного рода пищи можно найти бесчисленное множество, особенно в классе насекомых.

Есть очень много животных, которые ищут покровительства другого, более могущественного животного, чтобы под его защитой добывать себе пищу или же с целью пользоваться крохами от стола своего покровителя. Такой способ пищедобывания называется комменсализмом.[12]

В простейшем случае этого рода между некоторыми животными устанавливается нечто вроде союза для общей пользы, или полезного только слабейшему члену, но совершенно безразличного для покровителя.

Вот несколько примеров. В степной полосе Южной России скворцы целыми стаями держатся около стад, так как в навозе скота для них всегда имеется обильная пища в виде многочисленных насекомых, которые там поселяются. Издавна известен союз между пахарем и грачами, которые целыми стаями слетаются, лишь завидят соху; их привлекают личинки насекомых, которые они могут доставать из разрыхленной почвы. В африканских степях страусы и квагги обыкновенно держатся вместе, и такой союз приносит им обоюдную пользу. Действительно: высокорослые страусы легче, чем квагги, могут заметить приближающуюся опасность, а квагги с своей стороны полезны страусам тем, что в навозе их разводятся большие жуки, составляющие лакомство для страусов. Травяные вши поселяются целыми колониями в муравейниках и живут со своими хозяевами в добром согласии, угощая их сладкой жидкостью, которую они выделяют, и расплачиваются таким образом за ту защиту, какую оказывают им сравнительно хорошо вооруженные муравьи. Очень многие насекомые, так называемые «копрофаги», живут исключительно в навозе некоторых млекопитающих и настолько связаны с ними, что без этих животных не могут существовать.

Комменсализм принимает вид еще более тесного союза в том случае, когда слабейший член поселяется внутри самого тела своего покровителя или на поверхности его, но это еще не паразиты, о которых речь будет дальше: комменсалист в таком случае питается не телом и не соком своего покровителя, а лишь перехватывается себя часть его пищи.

В Тихом океане водятся рыбы[13] из рода Fierasfer, которые почти никогда не встречаются на свободе, а всегда поселяются в пищеварительной полости различных морских животных: морских звезд, голотурий и др. В реках Бразилии водится один сом, у которого во рту преспокойно живут целые общества маленьких рыбок; они помещаются между выростами костей и в складках стенок ротовой полости. Устроившись таким образом во рту у сома, рыбешки эти находятся в полной защите от врагов и в то же время кормятся частицами той пищи, которую заглатывает сом. У низших животных подобные случаи комменсализма наблюдаются еще чаще. Многие раки поселяются в раковинах живых моллюсков. Еще Плиний описал такой способ сожительства краба, которого он назвал Cancer custos (т. е. сторож), с моллюском Pinna; сидя между полуоткрытыми створками раковин, краб быстрыми движениями своих жаберных жгутиков привлекает к ротовому отверстию своего хозяина струю, которая приносит ему пищу, и этим отплачивает за ту безопасность, какую он может в случае надобности находить под створками раковины моллюска.[14] Некоторые маленькие рачки поселяются даже в полостях губки, причем, войдя туда маленькими, они вырастают настолько, что не могут выйти наружу и остаются вечными узниками, но за то пользуются полною безопасностью и без всякого труда со своей стороны получают пищу. Многие гидромедузы и некоторые черви точно также поселяются в полости губок, чтобы жить в большей безопасности от врагов.

Во всех вышеприведенных случаях союз или сожительство продолжаются неопределенное время, но бывают случаи комменсализма лишь на короткое время личиночной стадии.

Подобный пример представляет речная жемчужница (unio). Из яичек этого моллюска развивается личинка, которая, поместившись на дне водовместилища или на каком-либо подводном предмете, начинает раскидывать вокруг себя тонкие липкие нити, вроде паутинок. Если проходящая мимо рыба коснется такой паутинки, то она приклеивается к ней, чаще всего к плавникам или к жабрам, и личинка таким образом переселяется на тело рыбы; чтобы плотнее прикрепиться, у нее существуют особые крючки. Далее начинается еще более удивительное явление. Личинка вышеупомянутыми крючками производит беспрестанное раздражение тканей своего хозяина; вследствии этого вокруг места прикрепления начинается разрастание кожицы, и в конце концов вокруг личинки образуется кольцеобразный чехлик. Такое близкое соединение личинки жемчужницы с телом рыбы продолжается все время, пока происходит развитие личинки (от 14 до 40 дней), а затем чехлик разрывается, личинка освобождается и начинает жить самостоятельно.

Еще более заслуживают внимания явления комменсализма между растениями и животными, которые наблюдаются также нередко. Муравьи, поселяясь на каком-нибудь растении, вообще защищают его от насекомых, которые вредят листьям. И вот мы видим, что растение Cecropia выработало себе особое приспособление для привлечения муравьев. Именно, на листьях у него выделяется смолистая сладковатая жидкость, которую муравьи очень любят. Кроме того, на стебле растения образовались специальные приспособления к тому, чтобы доставить муравьям удобное и безопасное помещение. Именно, в определенных местах на стебле Cecropia стенка чрезвычайно утончается так, что для муравьев не представляет никакого труда прогрызть здесь отверстие и поместиться во внутренней полости стебля. Таким образом выходит, что муравьи, за использование полицейских обязанностей, получают от растения удобное помещение и лакомую пищу. Есть и другие, не менее удивительные случаи такого сожительства.

Симбиоз представляет особую форму комменсализма, когда союз между двумя различными существами становится настолько тесным, что они представляют собою как бы части одного организма. Впрочем, многие ученые понимают явление симбиоза в более широком смысле; именно симбиоз называют всякого рода сожительством двух различных организмов, в котором оба сожителя приносят друг другу взаимную пользу. С этой точки зрения сожительство муравьев и растения Cecropia также должно считать случаем симбиоза. Самый интересный пример симбиоза представляет растительное царство, где впервые и изучена эта форма сожительства. Общеизвестное растение — лишайник — представляет прекрасный пример симбиоза грибков с водорослями, которые настолько тесно сплетаются и срастаются между собой, что образуют одно растение.

На корнях многих деревьев, напр., дуба, бука, каштана, лещины — вовсе нет всасывательных волосков, при помощи которых корни растений вбирают из почвы воду с растворенными в ней питательными веществами. Лишенные таких волосков упомянутые деревья не могли бы питаться, если бы корни их не были покрыты слоем грибных нитей, которые врастают в корни, а с другой стороны, разветвляются густою сетью в окружающей почве. Таким образом грибные нити, составляющие совершенно постороннее растение, исполняют для дуба или бука то же самое назначение, для которого у других растений имеются специальные органы.

Но в такое же тесное соединение с растениями вступают иногда и животные организмы. Так известно, что в тканях некоторых водных животных, как морских, так и пресноводных (полипов, медуз, гидр, солнечников), отлагаются зерна хлорофилла.[15] Вещество это, как известно, свойственно растениям. Долгое время предполагали, что этот хлорофилл составляет принадлежность самого животного, но впоследствии было доказано, что в тканях этих животных поселяются живые водоросли, которые, будучи выделенными, могут вести и самостоятельный образ жизни. В настоящее время известно уже множество таких водорослей, которые проводят некоторые стадии своего развития в теле упомянутых животных. Однако, помещаясь в тканях и клетках животных, водоросли эти не причиняют им ни малейшего вреда и даже наоборот, приносят им пользу. В яйцах обыкновенной пресноводной гидры почти всегда, при внимательном наблюдении, можно открыть присутствие таких водорослей, которые иногда скопляются в таком количестве, что совершенно заполняют внутренность клетки. Однако присутствие такого постороннего элемента нисколько не мешает правильному развитию яйца. Взаимная польза от такого сожительства между растением и животным становится очень понятной из следующего соображения. Зеленые растительные клетки, как известно, обладают способностью разлагать углекислоту, получаемую извне, выделяя кислород и усваивая углерод; поэтому водоросли поглощают углекислоту, выделяемую из животных клеток при жизненном процессе, и в свою очередь выделяют свободный кислород, в котором нуждаются животные клетки. С этой точки зрения скопление водорослей в тканях животных можно рассматривать, как специальную лабораторию для переработки углекислоты в кислород, и это имеет очень важное значение для жизни глубоководных животных. Действительно, на большую глубину атмосферный кислород проникает лишь в ничтожном количестве, и дыхательный обмен газов у многих животных, неподвижно приросших к морскому дну, был бы совершенно невозможен или, по крайней мере, сильно затруднен, если бы им на помощь не пришли вышеуказанные водоросли, которые снабжают животное кислородом внутри его собственного тела. Правильность вышеприведенных рассуждений подтверждается тем, что растения вступают в симбиоз только с такими животными, которые по условиям своей жизни нуждаются в кислороде. В свою очередь водоросли получают от животного не только нужную им углекислоту, а также минеральные соли и азотистые соединения.

Во всех вышеприведенных случаях союз двух различных организмов заключается для взаимной пользы обоих организмов и во всяком случае не приносит существенного вреда хозяину, приютившему у себя комменсалиста; еще более наглядна взаимная польза сожительства в симбиозе; но в природе известны примеры другого рода сожительства, когда животное или растение вступает в тесное соединение с другим организмом и извлекает из этого пользу только для себя, нанося в то же время более или менее существенный вред своему хозяину. Такой способ пищедобывания называется паразитизмом.

Паразитизм очень распространен как в животном, так и в растительном царстве. Существуют целые роды и семейства животных, которые ведут исключительно паразитический образ жизни, питаясь за счет своего хозяина, и очень часто бывают причиной различных болезней его, нередко причиняя даже смерть пораженному существу. Наглядные примеры этого будут приведены в свое время при описании низших животных, которые наиболее склонны к паразитизму.[16] Однако паразиты встречаются и среди более совершенных животных, в классе насекомых и даже среди позвоночных. Известно, например, что некоторые из животных, к примеру миксина[17] (Myxine), поселяются в брюшной полости у акул.

Одни паразиты живут внутри тела своего хозяина и называются внутренними, или энтопаразитами, другие поселяются на теле снаружи и называются наружными, или эктопаразитами. Хозяевами их могут служить самые разнообразные животные, начиная от низших беспозвоночных до млекопитающих. В большинстве случаев самки и самцы паразитов ведут одинаковый образ жизни, но бывает и так, что паразитирует только самка, а самец добывает себе пищу обыкновенным способом. Объясняется это тем, что самка, откладывающая многочисленные зародыши,[18] более нуждается в пище, чем самец, который может прожить и сам собственным трудом, сохраняя при этом свободу. Бывают, впрочем, случаи, когда самец паразитирует на самке.[19]

Паразитический образ жизни почти всегда отражается на самом строении паразита. У одних появляется особое приспособление для прикрепления к данной части тела хозяина, в виде разного рода крючков или присосок, у других вырастают особые отростки, которые внедряются в тело хозяина и всасывают питательные соки, как корешки растений; очень часто даже личинки и яички паразитов бывают снабжены специальными приспособлениями для того, чтобы пристроиться известным образом. Во всех этих случаях паразит в известном направлении совершенствует свою организацию и приобретает новые органы, которые ему полезны.

Но еще чаще приспособление строения паразита идет в другом направлении: в смысле упрощения организации. Находясь в особенно благоприятных условиях, окруженный обилием пищи, живя в полной безопасности от всяких врагов, паразит не нуждается во многих органах и приспособлениях, которые необходимы животному свободно живущему. Поэтому очень часто паразиты утрачивают конечности, органы чувств, пищеварительный канал у них до крайности упрощайся, а у иных даже совсем исчезает, если паразит поселяется в кишечном канале хозяина, где может пользоваться уже переваренной пищей. Некоторые паразиты до такой степени упрощают свою организацию, что теряют все наружные органы и внутренние, за исключением лишь органов размножения.

Самое тщательное анатомическое исследование такого паразита не может установить его принадлежности к той или другой группе животных, и только наблюдая историю развития, можно увидеть родство этого организма с другими представителями животного царства и его происхождение. Для примера укажем на паразитного рака (Sacculina), который во взрослом состоянии имеет вид плоского мешочка, наполненного яйцами, без всяких внутренних или наружных органов. Не было бы никакой возможности установить родство его с другими ракообразными, если бы не удалось проследить развитие его зародыша, но оказывается, что в личиночной стадии Sacculina очень сходна с другими подобными раками, когда они находятся также в стадии личинки.

Паразитизм не только влечет за собою изменение в организации паразита, но пребывание этого последнего в теле хозяина нередко вызывает некоторое изменение и у него. Наиболее простые случаи такого влияния паразита на тело хозяина можно видеть, например, в образовании волдырей на теле рогатого скота, вследствие укушения оводов, которые откладывают под кожу животных свои яички; известно также, что на лицевых костях у рогатого скота появляются иногда характерные наросты под влиянием поселившегося там паразитного грибка (Acanthomyces). Еще более наглядные примеры такого рода представляют растения. Всем известны так называемые чернильные орешки, т. е. наросты овальной формы, которые образуются на листьях дуба. Вот как они происходят.[20]

Самка насекомого орехотворки (Cynips) прокалывает кожицу листа и откладывает туда яички; из них вскоре развиваются личинки, которые питаются клетками растения, раздражают ткани и вызывают усиленное размножение клеток; вследствие этого, в данном месте появляется нарост — вышеупомянутый орешек.

[1]Животным действительно присущи все свойства, перечисленные здесь, но они не охватывают все стороны их существования. Обмен веществ — более общее понятие, кроме питания в него входят дыхание, выделение.

Говоря об образе жизни животных, мы можем говорить отдельно о поведении и экологии животных, то есть взаимодействии животных с окружающей средой. Экологические взаимодействия можно разделить на биотические (взаимодействия с живой природой — отношения с животными своего или других видов, добыча пищи, избегание хищников, взаимодействия с болезнетворными организмами и паразитами и тому подобное) и абиотические (отношения с неживой природой — климатом, географическими условиями мест обитания, такие как рельеф, почва, степень потребности разных животных в воде).

Приспособляемость животных можно понимать как изменения в пределах нормы реакции, то есть ненаследственные изменения организма, подстраивание организма в течение жизни к условиям внешней среды. А можно говорить об эволюционных изменениях, которые передаются из поколения в поколение.

[2]Все живые существа по способу питания делятся на две группы — автотрофы и гетеротрофы. Автотрофам для существования достаточно воды, двуокиси углерода, неорганических солей и источника энергии. Автотрофами являются зеленые растения и пурпурные бактерии. Они получают энергию, необходимую для синтеза органических молекул, от солнечного света. Гетеротрофы неспособны синтезировать питательные вещества из неорганических соединений. Гетеротрофные организмы вынуждены поэтому жить за счет автотрофов, либо питаться разлагающимися остатками. К гетеротрофам относятся все животные, грибы и большинство бактерий.

[3]Можно выделить ряд особенностей, свойственных только живым организмам. Во-первых, это постоянное расходование энергии. Другая особенность живых организмов — это их способность к движению. В-третьих, для всех живых организмов характерна раздражимость: они реагируют на стимулы, то есть на физические и химические изменения в непосредственно окружающей их среде. Для любой живой ткани характерен рост (увеличение клеточной массы), он может происходить либо за счет увеличения размеров отдельных клеток, либо за счет увеличения их числа, либо за счет и того и другого. Еще один обязательный атрибут жизни — способность к воспроизведению.

[4]Любой живой организм состоит из клеток, которые объединяются в ткани, а ткани, в свою очередь, в органы.

[5]Комменсализм — нахлебничество. Форма взаимодействия животных, когда один из партнеров обеспечивает другому регуляцию отношений со внешней средой. Основой могут быть общее пространство, убежище, передвижение, но чаще всего — пища. Присутствие комменсала для хозяина обычно неощутимо.

[6]Одно из современных определений симбиоза: тип взаимоотношений организмов разных систематических групп: совместное существование, взаимовыгодное, нередко обязательное (облигатный симбиоз) сожительство особей двух или более видов.

[7]Паразитизм не только способ добывания пищи. Паразитизм — это форма антагонистических межвидовых отношений, когда одни виды существуют за счет других и тесно связаны с ними в своем жизненном цикле.

[8]Потребность в пище — это одна из ведущих связей между организмами. В этом отношении животные в первую очередь могут быть разделены по характеру пищевого объекта на растительноядных, детритоядных, грунтоядных, плотоядных, в том числе и хищников.

Понятие хищник употребляют в различном смысле. Животных, питающихся моллюсками, червями или насекомыми обычно хищниками не называют. А треска, питающаяся сельдью — хищник, так же как и акула, пожирающая других рыб, и волк, гоняющийся за зайцем. Обычно хищниками называют животных, питающихся другими животными, близкими по систематическому положению (в рамках позвоночных, или насекомых, или моллюсков). Но иногда говорят о хищных растениях, питающихся насекомыми (например, росянка), или о хищных грибах, питающихся червями. То есть точное определение хищничества, видимо, невозможно, так как оно достаточно субъективно, во многих случаях складывалось исторически. Способы питания создаются независимо у разных животных, на различной морфологической основе и не имеет никакой генетической связи. Едва ли возможно создание естественной системы форм питания.

Всеядный медведь систематически относится к хищным животным, а всеядный кабан — к копытным.

[9]Для хищных животных характерны более сложные формы поведения. Они считаются «сообразительнее» травоядных.

[10]Почти все дятлы, добывая себе пищу, долбят кору деревьев и кустарников. Поэтому ноздри у них покрыты жесткими волосковидными перьями, которые предохраняют дыхательные пути от попадания в них мелкой стружки, образующейся при долблении. Язык у дятлов очень длинный и тонкий, слюнные железы сильно развиты, они позволяют крепко приклеивать добычу к языку.

Американский ученый Филипп Мей с помощью специальной кинокамеры сделал удивительное открытие: пробивая кору дерева, дятел при каждом ударе устремляет свой клюв вперед со скоростью 555 метров в секунду. При ударе о ствол дерева клюв останавливается, торможение клюва при такой скорости создает для головы дятла перегрузку, превышающую в несколько тысяч раз силу земного притяжения.

[11]Язык колибри — это длинная тонкая трубочка с бахромой на конце. Питаются колибри нектаром и мелкими насекомыми. Колибри вводят в цветок клюв и сильными глотательными движениями с помощью языка, сложенного трубочкой накачивают в рот нектар.

[12]В современной литературе о рыбке Teraster umberis, которая обитает в заднем отделе кишки голотурии Holothuria tubulosa говорят как о примере симбиоза. Но это тонкости терминологии. Термины симбиоз и комменсализм употребляются в очень широком диапазоне значений разными авторами.

[13]Еще классический пример комменсализма: рыбы-прилипала, она передвигается на большие расстояния, прикрепляясь спинным плавником присоской к коже акул и других крупных рыб, к тому же она часто питается остатками их пищи.

[14]Еще известные примеры симбиоза. Например, рак-отшельник и актиния. Рак сажает себе на раковину актинию, которая пользуется остатками с его стола и получает возможность к передвижению. Рак же находится под защитой актинии, которая стрекательными щупальцами отпугивает его врагов.

Почти у всех млекопитающих в кишечнике находится кишечная флора — бактерии, способствующие перевариванию пищи.

[15]Здесь не имеется в виду способность растений к фотосинтезу.

[16]Имеется немало классов животных, ведущих исключительно паразитический образ жизни. К ним относятся споровики, трематоды, цестоды, колючеголовые и некоторые другие черви, из ракообразных — мешкогрудые (Ascothoracida).

[17]Миксины — относятся к классу бесчелюстных (Agnatha), ранее их ошибочно считали рыбами.

Миксин часто называют полупаразитами. Они не являются активными хищниками, питаются, главным образом, падалью и вгрызаются, проделывая ходы в тело мертвых и ослабевших рыб. Они попадают в тело жертвы через прогрызенную дыру или через жаберные отверстия и начинают поедать внутренности рыбы, начиная с печени. Часто от жертвы остается только кожа и скелет.

[18]Количество яиц, продуцируемых одной самкой у трематод исчисляется многими десятками тысяч.

[19]Интересны случаи сверхпаразитизма, наблюдаемые у насекомых (мухи и перепончатокрылые): насекомые откладывают яйца в паразитическую личинку другого насекомого, находящуюся внутри личинки третьего.

[20]Интересно, что присутствие саккулины оказывает мощное воздействие на организм краба (хозяина). Заражение саккулиной молодого самца подавляет развитие его половых желез. С каждой последующей линькой он все больше становится похож на самку. Японские зоологи описали зараженного саккулиной самца краба Eriocheir japonicus, семенники которого под влиянием паразита переродились в яичники, продуцировавшие нормальные яйца.

 

 

 

 

 

 

Обновлено ( 08.02.2011 11:00 )
 


Страница 1 из 2

Статистика.





Рейтинг@Mail.ru