sp-i.ru

Энциклопедия Животного Мира

Система животного мира

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Полнокровные

Живородящие Человек

Волосатые четвероногие (наземные млекопитающие)

Cetacea (морские млекопитающие)

Яйцеродящие С совершенными яйцами Птицы

Чешуйчатые четвероногие и безногие (рептилии и амфибии)

С несовершенными яйцами Рыбы

Бескровные

Malacia (головоногие)

Malacostraca (ракообразные)

Черверодящие Насекомые

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

Самозарождаются из неживого Зоофиты

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

 

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

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

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

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

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

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

 

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

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

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

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

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

[10]Позвоночные сейчас считаются подтипом в типе хордовых.

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

 

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

 

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

Надкласс рыбы — Pisces

класс бечелюстные — Agnatha

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

класс костные рыбы — Osteichthyes

Надкласс четвероногие — Tetrapoda

класс амфибии — Amphibia

класс рептилии — Reptilia

класс птицы — Aves

класс млекопитающие — Mammalia

 

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

Эры Периоды

Криптозой — Архей, Протерозой

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

Мезозой — Триас, Юра, Мел

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

 

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

 


Страница 7 из 7

Статистика.





Рейтинг@Mail.ru