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.
58
В рыбоводных прудах карпов созывают на «обед» колокольным звоном. Известный ученый Фриш вырабатывал у рыб условный рефлекс на колокольчик. У К. Гертер сомики Адам и Ева различали свои клички и вылезали из норок, когда их произносили.
Рыбы могут издавать звуки, похожие на писк, хрюканье, карканье. Черноморский горбыль с помощью плавательного пузыря издает звуки, похожие на лай собаки. У одного из видов камбалы, обитающей в тропических морях, звук напоминает игру на арфе.
Воспроизводят звуки рыбы разными органами — челюстями, жаберными крышками, тазовыми костями, плавательным пузырем.
59
Кузнечики, кобылки или медведки издают звуки с помощью стридуляционного аппарата. На одном крыле у насекомых имеется гладкая прочная перепонка, натянутая как кожа на барабане с толстыми твердыми жилками по краям, на другом крыле — жилка с зазубринками.
Сверчки, как считают некоторые специалисты. могут издавать до 500 различных звуков.
У цикады для воспроизведения звуков есть три перепонки, находящиеся в специальной большой камере на груди цикады. К одной из этих перепонок подходит сильная мышца. Сокращаясь с огромной скоростью, она сгибает перепонку, отчего получается резкий звук. Этот звук усиливается сложной системой резонаторов.
60
Тут автор не прав. Общение с помощью обоняние у животных является распространенным и очень важным. Оно помогает им находить пищу, обнаруживать врагов, подыскивать партнеров для спаривания. Очень сильно развито обоняние у насекомых, из позвоночных животных обоняние остро у рыб и у млекопитающих. Менее развито оно у амфибий, рептилий и птиц.
Некоторые из млекопитающих имеют особые железы, выделяющие пахучие вещества. Это мускусные железы кабарги, выхухоли, ондатры, бобра. Деятельность этих желез связана с размножением, общением полов.
61
Самцы бабочки могут обнаружить запах самки в концентрации 1 молекула пахучего вещества на 1 м3 воздуха.
62
У светляков специальные органы испускают желто-зеленые вспышки под действием нервных импульсов.
Свечение медузы эквории происходит при взаимодействии только ей присущего белка — экворина с ионами Са2+. Свечение происходит только в отсутствие кислорода.
63
У скунса надежным орудием защиты служит пахучая железа. Он может с расстояния нескольких метров обдавать врагов отвратительно пахнущей жидкостью.
64
У гидры очень велика способность к регенерации. Теперь установлено, что даже из 1/200 части тела гидры может развиться целый полип.
66
Многие исследователи полагают, что жизнь зародилась на морском мелководье, в так называемом первичном бульоне, в результате обычных физико-химических процессов, присущих неорганической материи. Вероятность возникновения сложных органических соединений особенно высока для атомов углерода вследствие их специфических особенностей, именно поэтому он и стал тем строительным материалом, из которого возникли самые сложные органические соединения.
Биологической эволюции предшествовала химическая эволюция, завершившаяся появлением живых существ. Химическая эволюция началась примерно 4,5 млрд лет назад и совпадает со временем формирования Земли. Первым этапом было возникновение элементов, которые стали образовывать химические соединения, потом появились органические соединения и их полимеры. Русский ученый А.И. Опарин создал теорию об образовании коацерватов — предшественников живых существ на Земле. Первичные организмы, появившиеся где-то в раннем архее, еще не подразделялись на животных и растений. Подразделение этих групп было закончено только в конце раннего архея. Появление фотосинтезирующих автотрофных организмов стало переломным моментом в истории жизни на Земле. С этого времени началось накопление свободного кислорода в атмосфере и стало резко увеличиваться общее количество органического вещества.
Первые животные и растения были микроскопическими одноклеточными существами. Шагом вперед было объединение их в колонии, однако прогресс стал возможен только после появления многоклеточных организмов. Это дало толчок бурному развитию жизни, организмы становились все более сложными и разнообразными.