Особенности живых существ

Свойства видов современных животных являют­ся результатом развития, продолжительность которого ис­числяется в полтора миллиарда лет. В ходе этого развития каждый вид сохраняет свои основные особенности, но в то же время он несет на себе следы бесчисленного множества изменений. Эти изменения определяют в своей сумме строе­ние тела живущих ныне видов животных и всю их деятель­ность. Мы знаем, что естественный отбор сформировал виды, но мы еще очень далеки от того, чтобы ясно пред­ставлять это во всех деталях. Тем не менее мы можем уже ответить на многие вопросы. Сущность жизни заключается в состоянии подвижного равновесия. Общим свойством всех живых существ является то, что молекулы окружающей среды беспрерывно поступают в их организм, принимают участие в конструировании молекул их организма, и в то же время молекулы, попавшие туда раньше, уходят из организма. Поток материальных частиц безостановочно проходит через живые организмы, а организмы остаются все же постоянными, это можно сравнить с движением волн. Живые существа непрерывно принимают и отдают массы молекул, но в то же время сохраняют относительное постоянство формы, строения и деятельности. Вот почему мы можем говорить о жизни, как о состоянии подвижного равновесия. Поддержание его и соответственно передача по­томкам определяют поведение живых организмов.

Аналогия с волной, конечно, лишь сравнение. Точно так же мы могли бы говорить о пламени, как это сделали Гераклит и Леонардо да Винчи. Пламя является не чем иным, как переходной стадией тех материалов, которые преобразуются огнем. Различные воспламеняющиеся ма­териалы и кислород соединяются друг с другом — это есть пламя, а затем оставляют продукты горения в виде угле­кислого газа, воды и т. д. Материалы поступают, преобра­зуются и уходят, но пламя относительно постоянно.

Все это лишь сравнения. Живой организм значительно более сложное явление. Наука не может удовлетвориться сравнениями, она должна дойти до познания деталей. Мы [12] уже многое знаем о молекулах, из которых состоят все жи­вые существа. Нам известны не только главные черты хи­мических процессов, происходящих в организме животных, но и множество самых сложных деталей. Мы многое знаем о структуру отдельных видов животных, о деятельности различных органов. За последнее время мы все больше уз­наем о повадках животных, о принципах их поведения.

Аист (слева) и ходулочник (справа)

Интересно, что для определения развития видов и уста­новления родственных связей животных наиболее ценны такие органы животных, которые утратили свое первона­чальное значение. Их называют рудиментами, или руди­ментарными органами. Известно, например, что слепая кишка у человека является рудиментом. Кончик ушной раковины, называемый «дарвиновым бугорком», тоже счи­тается рудиментом. Дарвин доказал, что это остаток ост­роконечного уха млекопитающих.

Рудиментарные органы очень важны в зоологии при определении родственных связей между видами. Рудимен­ты в значительной степени независимы от формирующих сил естественного отбора вследствие их незначительной роли в жизни животных. Изменения, проявляющиеся на таких органах, по большей части не имеют значения для со­хранения жизни животного. Таким образом, особенности этих органов остаются по существу без изменения, не­смотря на то что весь организм преобразуется. Именно поэтому общее происхождение двух резко отличающихся друг от друга видов животных обычно выдают самые не­значительные особенности их организмов. [13]

Все это довольно известные факты. Менее известно, однако, то, что поведение животных настолько же характер­но, как и строение тела. Поведение так же возникло в ходе естественного отбора, как и органы. В нем можно обнару­жить особенности, кажущиеся незначительными. Эти осо­бенности могут быть использованы для суждения о родстве между видами. Есть птицы, которые, опустив крылья, про­носят лапки над ними, чтобы почесать клюв, например ходулочник (длинноногий кулик). Аисты же подносят свои лапки к клювам под крылом. Эта разница в поведении, ко­торая кажется незначительной, может быть использована при решении вопроса об отсутствии между ними родства.

Такую же роль может играть при выяснении родствен­ных связей между отдельными группами ящериц их способ­ность поднимать оборочки воротника вокруг шеи при движениях угрозы.

Особенности и формы поведения, кажущиеся второ­степенными, иногда приобретают важную роль в качестве орудия естественного отбора. Для нас, однако, наиболь­ший интерес представят формы поведения, обеспечиваю­щие сохранение жизни животного.

Водяные блохи и свет.

Любители содержать аквариумных рыб хорошо знают водяных блох — дафний, мельчайших животных, которыми питаются рыбы. Водяная блоха — не насеко­мое, как можно было бы предполагать по ее названию, а мельчайший рачок, обитающий во всех лужах. В аква­риумах также можно содержать водяных блох.

Для опыта осветим аквариум сбоку лампочкой. Дафнии не обратят на это никакого внимания; если, однако, в воду добавить углекислоту, поведение их, сразу меняется. Они начинают плыть в направлении источника света, залепля­ют стеклянную стенку аквариума, где расположена лампа, и, наконец, выбившись из сил, падают на дно сосуда.

Что же произошло?

Углекислота изменила поведение этих животных: они стали стремиться к свету. Следовательно, углекислота оказывает воздействие на среду, является таким возбуди­телем, который изменяет поведение рачков.

В ходе опыта дафнии в своем поведении проявляли стро­гую закономерность: их поведение было рефлекторным. [14]

Эта рефлекторная деятельность очень поучительна, так как свет не во всех случаях играет роль возбудителя. В обычных условиях водяные блохи безразличны к свету. Если углекислота и свет действуют одновременно, то свет становится возбудителем, который вызывает их движение, а также и определяет его направление.

«Целесообразно» ли такое поведение водяных блох?

Безусловно, они приспосабливались к тем природным условиям, которые возникали во время естественного от­бора. На дне луж всегда находятся органические осадки. При их разложении вырабатывается углекислый газ, кото­рый в большой концентрации парализует деятельность животных. Водяные блохи, которые быстрее других могут спастись от ядовитого влияния углекислоты, одерживают верх в борьбе за существование. Конечно, спасаются в первую очередь те, которые держат путь к поверхности воды. И природных условиях свет всегда падает на поверхность луж сверху. Таким образом, у предков водяных блох выра­боталось под влиянием углекислоты тяготение к свету.

Не следует думать, что тяготение к свету, возникающее в результате определенных изменений окружающей среды, свойственно только водяным блохам. Кто не видал, как влетевшая в комнату синяя мясная муха с громким жуж­жанием кружит, летая в разные стороны? Когда же чело-иск начинает ее преследовать, она устремляется к окну, а если оно закрыто, со стуком ударяется несколько раз о стекло. Поведение мухи изменилось под влиянием пресле­дования: свет, бывший до этого фактором, безразличным для мухи, превращается в раздражитель, который опреде­ляет направление полета насекомого.

Так же ведут себя и головастики. Свет становится при­тягательным раздражителем вследствие ухудшения усло­вий при их скоплении. Стайка головастиков внезапно начи­нает плыть в сторону света, то есть к поверхности воды.

Как в случае с мухой, так и в случае с головастика­ми целесообразность направленного движения очевидна. При опасности синяя мясная муха скорее всего может спастись в том направлении, откуда через щель проби­вается в помещение свет. Головастики попадают в неблагоприятные условия, если они сбиваются больши­ми массами, ибо они отнимают друг у друга пищу и кислород. Дорога же, ведущая в сторону более свобод­ных вод, открывается перед ними всегда с той стороны, откуда проникает свет. [15]

Если бы мы описывали поведение этих животных не с естественнонаучной точки зрения, а в соответствии с понятиями целесообразности, мы должны были бы ска­зать: как разумно их поведение! Они попадают в беду и, всё взвесив, выбирают правильное решение, позво­ляющее уйти от опасности.

Как же животные определяют направление к откры­тому воздуху или свободной воде? Можно предположить, что дорогу указывает наибольшее количество света. Следовательно, животное плывет на свет.

Почему поведение мухи или головастиков кажется продуманным?

Для примера представим себе, что в луже живут сто головастиков. Часть из них сбивается в кучу. В результате этого животным не хватает пищи. Другие головастики держатся в стороне от массы, что благопри­ятно отражается на их питании и, следовательно, на раз­витии. Очевидно, существует множество причин, из-за которых некоторые головастики обладают «обществен­ными наклонностями», а другие, наоборот, избегают себе подобных. Предположим, что один головастик в большей мере, чем остальные, чувствителен к продуктам обмена. Если эти продукты действуют на головастика возбуж­дающе, он быстро удалится от массы головастиков, но если вещества действуют ослабляюще, он останется.

Эти маленькие особенности, следовательно, различным образом действуют на поведение головастиков. Возможно, что продукты обмена веществ при свете действуют на жи­вотных возбуждающе, влияют на скорость их движения. Такие факторы, как стимулирующее действие света, при определенных обстоятельствах имеют значение для есте­ственного отбора. Поскольку в живых остается меньшая часть животных, то они проходят как бы постоянную бра­ковку. Почему одни остаются в живых, а другие поги­бают? Происходит это случайно или же здесь налицо ка­кая-то закономерность?

Дарвин показал, что хотя для отдельных экземпля­ров играет роль случайность, однако для большинства существует определенная закономерность. Конкуренцию успешно выдерживают наиболее приспособленные к ок­ружающей среде экземпляры, у них появляется наи­большее количество потомков, которые, естественно, нас­ледуют выгодные свойства своих родителей. [16]

Например, головастики, которые покидают остальных, попадают в более выгодное положение: особенно те, ко­торые уплывают в сторону света, так как они попадают в более свободные воды. Таким образом, выживают и размножаются лягушки, головастики которых в условиях скученности стремились уплывать в направлении света. Это результат естественного отбора (борьбы за существо­вание) и вместе с тем причина возникновения особей, ко­торые отличаются «целесообразным» поведением.

«Целесообразное» поведение животных — рефлекс, то ость механический ответ, наступающий вследствие изме­нения окружающей среды, а не в результате размышле­ния. Мы могли в этом убедиться на примере водяных блох, когда их поведение стало совершенно бессмыслен­ным в экспериментально созданных условиях. Они до изнеможения лепились к стенке аквариума. Подобное поведение животных очень просто объяснил американский физиолог Лёб.