Жизнь животных Том I Млекопитающие

1. Приспособление животных формою и окраской тела

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.[44]

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.[45]

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 (Phasmidae), 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.[46]

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.

2. Миметизм

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.[47]

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.

3. Приспособления движений и манер животных

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.[48]

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.

4. Приспособление животных к физическим условиям

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,[49] 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.[50] 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.[51] 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.

5. Приспособление для взаимных сношений животных между собою

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[52] 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 и 3) посредством свечения.[53]

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,[54] 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 такие звуки, которые соответствуют от 16 колебаний в секунду до 40 000, да и то лишь при особых лабораторных условиях. В обыденной жизни мы уже не слышим звуков, которые происходят при числе колебаний меньшем, чем 34, или большем, чем 25 000 в секунду.[55]

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 («ультракрасные»[56] и «ультрафиолетовые» лучи). Более того, есть очень веские доказательства на то, что глаз человека постепенно совершенствуется. Можно думать, что человек лишь сравнительно недавно научился различать все те цвета, которые мы теперь насчитываем в спектре. На основании древнейших памятников китайской и индийской литературы, ученые предполагают, что раньше человек умел различать лишь один только красный цвет и вся окружающая природа казалась ему красною. Впоследствии он постепенно приобрел способность различать и другие цвета в том порядке, в котором они следуют друг за другом в спектре. Доказательство этого можно видеть в том, что в самых древних памятниках, какие мы знаем, встречается название одного только красного цвета, затем прибавляется оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый. Некоторые ученые предполагают, что звери и до сих пор еще не умеют различать многих лучей спектра, что касается птиц, то у них, по-видимому, глаз более развит, и они могут различать такие же цвета, как и человек, что видно из яркости и разнообразия оперения многих из них.[57]

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.[58] 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.[59]

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.

Гораздо менее распространен в животном царстве способ взаимных сношений посредством запахов.[60] 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.[61] 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.[62]

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;[63] 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.[64] 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 дышут 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.

Глава пятая Размножение животных

-

Всякое живое существо, после некоторого времени своего существования, умирает, и тело его разрушается.[65] 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.[66]

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.

1. Бесполое размножение

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.[67]

Обыкновенно бесполое размножение[68] 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 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 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 почкования: наружное и внутреннее.

Наружное почкование 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 почкование 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.

Внутреннее почкование[69] 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 внутреннее почкование 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. Внутреннее почкование 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 бесполого размножения, называемая спорогонией[70], 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 бесполого 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 бесполого размножения представляет копуляция.[71] 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.

Копуляция весьма интересна потому, что она представляет собой переходную ступень к половому размножению. 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, и этот случай копуляции по существу ничем не отличается от полового размножения низших животных.

Наконец, у некоторых животных наблюдается еще особая форма взаимных отношений, которая очень близка к копуляции и наблюдается у некоторых инфузорий. Процесс этот, называемый конъюгацией[72], 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 бесполому размножению (делением).

Из всех рассмотренных нами видов бесполого размножения: деления, почкования, спорогонии, копуляции и конъюгации, самыми главными, без сомнения, должно признать первые две формы, а остальные представляют собой лишь различные переходные ступени к половому размножению. Бесполое размножение тесно связано с ростом организма и отличается от него главным образом тем, что образовавшиеся вновь частицы не всегда остаются при материнском организме, а только в очень редких случаях (колонии). Такой связи бесполого размножения с ростом можно дать и теоретическое объяснение, исходя из условий питания по отношению к объему организма.

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[73].

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.

2. Половое размножение

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, живчик[74]. Для того, чтобы из яйца произошло развитие новой особи, нужно, чтобы с ним соединился живчик, 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 живчики, 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.[75]

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 живчиком. 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.[76] В простейшем случае оно представляет собой клеточку, отделившуюся от особого органа материнского организма, наз. 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.[77] 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 наз. «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.[78] 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 живчик. Форма живчиков у большинства животных более или менее сходна.[79] 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, живчик 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 живчика в яйцо облегчается тем, что в оболочке последнего существует специальное отверстие; но если даже отверстия и нет, то живчик при помощи энергичного движения своего хвостика проникает внутрь сквозь оболочки, которые в это время ослизняются.

Лишь только живчик проникнет внутрь яйца, как последнее сейчас же покрывается новой плотной оболочкой, которая препятствует проникновению в яйцо еще других живчиков. Внутрь яйца проникает только головка живчика, 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 (см. рис. I и II меридиональны и перпендикулярны друг к другу, III экваториально, на стр. 43).

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[80]. Гаструла, следовательно, представляет собою двуслойный 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.[81] 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 группа; это — кишечно-полостная (Coelenterata).[82]

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.[83] 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.[84]

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

3. Развитие животных

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 развитием животного.[85] 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[86].

В этом периоде различают 2 главных формы развития, а именно: простое развитие и метаморфоз[87].

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.[88] 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.[89]

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.[90] 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.

Глава шестая Географическое распространение животных

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.[91]

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, возбуждающие свойство приспособляемости настолько энергично, что индивидуальные признаки накоплялись успешно и появлялись новые виды.[92]

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[93] 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.[94]

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[95] 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).[96]

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.[97]

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.[98]

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.[99]

Сильные ветры нередко переносят на огромные расстояния мелких животных, а еще чаще их зародыши.[100] 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.[101] 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.[102]

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.[103]

Подобное исчезновение древнего материка — Атлантиды[104] — 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.[105]

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[106] 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.

Глава седьмая Система животного мира

Со времен классической древности, начиная от Аристотеля[107] 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.[108]

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[109]. 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[110], 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.[111] 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.[112]

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.

До начала прошлого столетия полагали, что всех животных можно расположить по степени совершенства их организации в правильную систему. Существовал даже термин «животная лестница»[113], 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[114] 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:[115]

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.