Биологические прогулки: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Рис. 15. Передняя ножка кузнечика со слуховым органом на голени

Рис. 16. Строение органов слуха у саранчовых

Слуховые органы кузнечиков легко увидеть. Конечно, только увидеть. Рассмотреть их очень трудно. Для этого необходима долгая и кропотливая работа с микроскопом. Но общий вид «ушей» легко доступен и невооруженному взору. Обратите внимание на маленькие пузырьки по обеим сторонам передних голеней в самой верхней их части (рис. 15). Ничего не видите? Тогда вы, вероятно, поймали не кузнечика, а кобылку (рис. 16). Дело в том, что существуют две группы насекомых, обычно называемых одним именем, но которые довольно сильно отличаются друг от друга: саранчовые и кузнечиковые (рис. 17 и 18). И те, и другие скачут сейчас по лугу. Маленькие многочисленные кобылки относятся к саранчовым, а крупные зеленые кузнецы — ко второй группе. Впрочем, рост — различие нехарактерное. В других странах и среди саранчовых есть великаны (хотя бы та же самая перелетная саранча) и среди кузнечиков встречаются — карлики. Но сравните анатомию или хотя бы внешнюю морфологию тех и других, и вы сразу заметите разницу, например, в следующих пунктах.

Последний признак морфологически уже не так легко заметить: его нужно проверить, наблюдая их жизнь. При этом вы найдете еще целый ряд различий в образе жизни, в откладке яиц, в способах издавать звуки. Некоторые из этих различий даже трудно классифицировать: отнести ли к морфологическим или экологическим, например, способ складывания крыльев. Но и чисто морфологических, и анатомических различий можно найти еще очень много, иногда мало заметных, но очень серьезных с точки зрения науки. А многие различия, хотя их очень трудно передать словами, настолько типичны, что, раз-другой отличив кузнечика от кобылки, вы будете уже с первого взгляда издали, по характеру полета, прыжка и по другим признакам различать их. Вместе с тем перед вами ясно выступят две группы насекомых, объединенных чем-то общим, хотя в каждой из них будут попадаться виды, сильно отличающиеся друг от друга, и не только виды, но и группы видов, т. е. роды. Для обозначения групп родов, объединенных общими признаками, уже давно был предложен распространенный ныне термин «семейство». Таким образом, ученые выделили семейство кузнечиковых и семейство саранчовых.

Рис. 17. Кобылка

Несмотря на целый ряд различий, нетрудно отметить много общих признаков, отличающих кузнечиков и кобылок от остальных. Поэтому мы имеем право объединить эти семейства в более общую группу «прыгающих прямокрылых», причислив к ним еще третье близкое семейство — сверчков; и этих «прыгающих» противопоставить «бегающим прямокрылым» (тараканам, уховерткам и др.) в качестве отряда. Мы создаем, таким образом, последовательный ряд все более и более обширных групп: вид включает группу особей, род — группу видов, семейство — группу родов, отряд — группу семейств. В случае надобности между этими основными таксономическими единицами различные ученые вставляют промежуточные таксономические единицы: разновидности, подроды, подсемейства, подотряды.

Рис. 18. Кузнечик (самка)

Установление подобных групп очень полезно для исследователей, так как обобщает разрозненные факты и очень облегчает обзор многообразия живых существ. Но тем не менее мы должны ясно отдавать себе отчет в том, что в действительности существуют только особи, а все наши систематические группы в значительной степени искусственны. Это не значит, конечно, что объединение нескольких форм в одну группу лишено всякого содержания. Как мы сейчас увидим, такое объединение имеет глубокий научный интерес. Но тем не менее часто совершенно невозможно решить, правильнее ли считать Данную группу семейством или подсемейством, или, наоборот, отрядом. Раньше, например, многие энтомолога считали кузнечиков семейством подотряда прыгающих. Но с течением времени исследователи открыли такую массу видов и родов кузнечиков, что пришлось их разбить на целый ряд семейств, а термин «кузнечики» возвести уже в степень подотряда, изменив название «кузнечики» в «кузнечиковые». А так как кузнечики составляют группу одинаково выразительную, как и саранчовые и сверчки, то приходится и саранчовых, и сверчков тоже считать уже не семействами, а подотрядами (впрочем, и в этих группах оказалось очень много видов). Вместе с тем понятие «прыгающие», являющееся частью понятия «прямокрылых», оказалось уже отрядом.

Русский энтомолог Н. Я. Кузнецов принимал, например, такую систему отряда прямокрылых.

Но другие энтомологи не согласились считать уховерток, тараканов за подотряды, предпочли считать их семействами, а семейства кузнецов низвести на ступень подсемейств и т. д.

В чем же дело? Кто же из ученых прав, кто виноват? Никто не виноват, и особенно серьезного значения этот спор не имеет, так как дать точное определение терминам «семейство», «отряд» и т. п. невозможно.

До Дарвина, когда люди видели только, что группы различных порядков существуют, но не понимали еще, что это значит, этот спор имел большое значение. Предполагали, что «творец», создавая живых существ, имел несколько планов творения, а планы подразделяли на «подпланы» и т. д. Казалось возможным разгадать идеи творения, разгадать, какие идеи легли в основу создания типов, классов, отрядов, семейств...

Благодаря идеям дарвинизма, мы разрешили эту задачу, и решение было найдено совсем в другой области. Мы знаем теперь, что все живущие ныне насекомые, причисляемые к виду «певчие кузнечики», в свое время произошли от общих предков. А еще раньше жили кузнечики, давшие начало всем видам рода «кузнечик». Еще глубже в пучине времен жили предки всех кузнечиков, а до них — предки всех прыгающих. В отложениях каменноугольного периода сохранились следы странных, нередко гигантских насекомых; приходится считать их предками всех ныне живущих прямокрылых и близких к ним форм.

Таким образом, каждая таксономическая единица объединяет группу форм, имевших когда-либо общих предков. Единственным строгим критерием для определения того, что такое род, семейство или отряд, могло бы служить время, когда жил общий предок. При этом станет вполне понятным, что в разных случаях можно насчитать очень различное число последовательных таксономических ступеней, а не 5—6, принимаемых обычно (вид, род, семейство, отряд, класс, тип).

При этом мы встречаемся еще с новым затруднением. Если мы возьмем, например, отряд млекопитающих, то увидим, что они появились на Земле сравнительно недавно. Отряды насекомых обособились друг от друга гораздо раньше, чем появились млекопитающие вообще. Приняв за таксономический критерий просто время возникновения, мы должны были бы или разбить насекомых на большое количество отрядов и классов, или, наоборот, сильно понизить таксономическое значение групп высших животных, приняв, например, всех млекопитающих за одно семейство.

Это было бы тоже неправильно, так как в различных группах организмов эволюция может идти с различной скоростью и в равные отрезки времени в одной ветви может накопиться гораздо больше изменений, чем в другой. К сожалению, измерять скорость эволюции мы сейчас совершенно не умеем хотя бы потому, что для разных органов она может быть различной. Поэтому степень эволюционных изменений мы вынуждены оценивать «на глазок» и привыкли придавать основное значение различиям и сходствам, воспринимаемым зрением, а не обонянием или вкусом.

Поэтому наша систематика лишь схематически и приблизительно указывает на родственные отношения и степень сходства и различия между видами и не о всех деталях терминологии здесь можно и нужно спорить. Тем не менее даже в такой несовершенной форме систематика очень важна для науки и практики, облегчая изучение и использование органического мира, в необъятном многообразии которого мы бы иначе совершенно запутались. Именно при помощи систематики можно «объять необъятное», вопреки Козьме Пруткову. Наша систематика, таким образом, во-первых, облегчает изучение органического мира, а во-вторых, схематически указывает на родственные отношения между видами.

Вернемся к нашему кузнечику.

У кузнечиков мы снова встречаемся с явлениями аутотомии (помните ящерицу?). Если вы резко схватите кузнечика за одну из его задних ног, она останется у вас в руках. Убив его предварительно эфиром, можно попробовать оторвать у него заднюю ногу, но это далеко не так легко, во всяком случае не легче, чем оторвать остальные ноги. А у живого кузнечика передние и средние ноги не отламываются, а задние отскакивают легко. В природе нередко можно встретить искалеченных кузнечиков, у которых отломанные ноги не вырастают вновь.

Вспомнив, что сказано выше по поводу аутотомии у ящериц, мы можем заметить как бы противоречие. Там говорилось, что аутотомия без регенерации — подарок небольшой и естественный отбор вряд ли выработает такую вредную способность. А тут как раз и оказывается, что у кузнечиков способность к регенерации отсутствует, а аутотомия наблюдается в полной мере.

По этому поводу можно рассказать не лишенный интереса факт. Доказывая необходимость одновременного существования аутотомии и регенерации, отечественный биолог В. А. Фаусек[11] писал, что было бы очень интересно подробнее исследовать аутотомию у кузнечиков, так как здесь мы имеем некоторое противоречие закону, основанному на большом числе фактов. При этом он указал, что у насекомых главная часть жизни проходит в личиночном состоянии, а взрослая стадия, сведенная у некоторых видов всего до нескольких минут, нужна лишь для оплодотворения и откладки яиц. Поэтому аутотомия, спасающая насекомое даже один раз, скорее полезная способность, чем вредная. Любопытно, писал он, было бы исследовать, способны ли к регенерации личинки кузнечиков.

Вопрос ныне исследован, и регенерация найдена. Явление это оказалось довольно распространенным. Не только у кузнечиков, но и у взрослых бабочек, комаров и других насекомых ноги отваливаются чрезвычайно легко, но способность к регенерации их имеется лишь у гусениц и личинок. Таким образом, перед нами согласованное развитие, с одной стороны, такого основного свойства организмов, как регенерация, и сложного, обставленного длинным рядом морфологических приспособлений процесса отламывания ног — с другой. Фаусек утверждает, что согласованно с ними же развивается и способность чувствовать боль.

Действительно, поведение низших животных совершенно не указывает на то, что они чувствуют боль. Может показаться странным, как можно не чувствовать боли. По крайней мере людям чувство боли кажется совершенно неотъемлемой способностью тела. Мы даже забываем о различных обезболивающих веществах, лишающих нас этой способности. Подобное обезболивание мы считаем чем-то искусственным, случайным. Но наука уже давно показала, что вопрос этот гораздо серьезнее. Помимо обезболивающих веществ, можно, например, перерезыванием особых чувствующих нервов уничтожить чувствительность к боли. Собака с перерезанными нервами может обглодать собственную живую ногу, не почувствовав боли. А если осторожно отрезать брюшко занятому едой шершню, он почти не обратит на это внимания и будет продолжать еду, а муравей старательно будет таскать личинок, хотя часы его жизни сочтены. Стрекоза, если ей умело предложить кончик ее собственного брюшка, примется закусывать им и т. д.

Совершенно очевидно, что у этих насекомых чувство боли отсутствует, так как при подобных операциях животные, чувствующие боль, ведут себя совершенно иначе. Насекомые же ведут себя как анестезированные животные.

Удивительного в этом ничего нет. Чувство боли — совершенно такое же чувство, как зрение, слух. В нашей коже есть специальные органы болевой чувствительности, рассеянные в ней во множестве, и специальные чувствующие боль нервы. Остальные же места нашего тела совершенно не чувствуют боли. И если мы допускаем существование слепых и глухих животных, то также должны допустить возможность существования и нечувствующих боли, хотя с первого взгляда нам это и кажется странным.

Фаусек указал на причину, которая должна согласовать свойство регенерации, аутотомии и болевой чувствительности. Раз у высших животных способность к регенерации пропадает, организм должен избегать ран, разрывов и прочих повреждений, в частности и тех, что возникают при аутотомии. Болевая чувствительность дает ему знать, в какой части его тела происходит слишком сильное сжатие, растяжение, где грозит колючее острие.

Больно! — это значит «берегись, организм, тебе грозит опасность».

[11] Рекомендую вниманию читателей его прекрасную книгу «Биологические этюды».