Я познаю мир. Естествознание

Некоторые птицы пролетают каждый год огромные расстояния, перемещаясь с Крайнего Севера в жаркие страны. Другие просто откочевывают к югу. Зимой вместо улетевших на юг птиц появляются другие, которых сложно встретить летом. Эти птицы выводят птенцов на севере, где зима по сравнению с нашей гораздо суровее. Основной причиной птичьих путешествий служит не холод. Птицы могут поддерживать постоянную температуру тела, поэтому они защищены от мороза не хуже мохнатых зверей. Перо и пух – прекрасный теплоизолирующий материал, недаром они используются для производства зимней одежды, а пуховики до появления новейших полых волокон были единственной теплой и легкой одеждой полярников и альпинистов.

Тундровые гуси в Индии

Птиц заставляет тронуться в путь голод. Насекомоядная птица обречена на гибель в землях, которые покрываются снегом и где насекомые выходят после зимовки только весной. Птицы, которые питаются семенами, хищники и падальщики могут прокормить себя и в мороз.

Млекопитающие тоже охотно пускаются в путь, когда становится нечего есть. Как и птицы, звери способны переносить низкие температуры и зимовать в Заполярье, но только при условии доступного корма. Северные олени каждый год двигаются на юг, где они смогут добывать корм из–под снега. В пустыне, покрывающейся весенними цветами, появляются и звери. Некоторые из них спасаются от погодных сложностей и бескормицы, впадая в спячку, другие же приходят и уходят.

Многие рыбы нерестятся – откладывают икру – далеко от тех мест, где живут остальную часть года. Известнее других, пожалуй, путешествие лосося и угря.

Лососевые рыбы многочисленны и разнообразны. Некоторые из них, например, горбуша, семга, кета, живут в море, а на нерест поднимаются в чистые верховья рек. В пути им приходится преодолевать высокие пороги, нередко перепрыгивая их. По мере того как лосось движется вверх по реке, его облик, окраска, форма челюстей меняются. Те рыбы, которые достигают верховий невредимыми, откладывают икру, слабеют и в конце концов гибнут. В такое время они становятся добычей медведей, которые выбрасывают их на берег ударом лапы. Рыбы, живущие в море, а для размножения заходящие в реки, называются проходными.

Угорь – пресноводная рыба, отдаленно напоминающая змею. Тело угря вытянутое, длинное. Угри живут в пресноводных водоемах, но могут на некоторое время выползать на сушу и даже ползти некоторое время, чтобы перебраться в другой водоем. Но это не все чудесные особенности этой рыбы. Хотя угорь – пресноводная рыба, размножается он в Атлантическом океане, в Саргассовом море. Саргассы – скопления океанских водорослей, которые в прошлом часто служили причиной гибели судов. Из икринки, отложенной в Атлантическом океане, появляется крошечная полупрозрачная личинка, которая отправляется в путь к европейским рекам. Приплывает она уже достаточно взрослой, сильно изменившись.

Речной угорь

Миграции не редкость и среди беспозвоночных. Бабочка–монарх пересекает Северо–Американский континент, чтобы прилететь из Канады и зимовать на деревьях в Мексике. Бабочки из года в год зимуют на одних и тех же деревьях, которые находятся под тщательной охраной человека. Саранча, собираясь в огромные стаи, пускается в путь в поисках пищи. В прошлом эти насекомые опустошали поля, вызывая голод и смерть большого количества людей. Морские крабы выходят на сушу, где появляются их личинки, которые через некоторые время начинают неутомимо двигаться к заветной цели – полосе прибоя, за которой – их новый дом.

Как меняются организмы?

Почему в прошлом слонов не было, а были мамонты, а еще раньше не было мамонтов, но были какие–то другие животные? Климат, оледенение планеты, состав атмосферы, вулканическая активность меняются от тысячелетия к тысячелетию.

Среди животных остается все больше тех, кто быстрее на охоте, лучше замаскирован, рождает больше потомков. Потом условия меняются, и на охоте становятся первыми другие, например, те, кто меньше увязает в только что выпавшем снегу.

Изучение ископаемых растений и животных позволило установить, что виды постепенно, от поколения к поколению изменяются. Что же вызывает эти изменения? Выжить и оставить потомство удается только тем, кто лучше других избегает опасностей и добывает пищу, а все остальные вымирают. Следующее поколение уже состоит из детей особей, лучше приспособленных к этим условиям, и снова неприспособленные к жизни погибают. Передача признаков родителей потомкам называется наследственностью.

Пеликозавр–ископаемое животное

В конце концов, организмы меняются так, что становятся уже непохожими на тех, кто первым вступил в эту гонку. Но и условия постоянно меняются, а вслед за ними и организмы. Жизнь на такой изменчивой планете существует только потому, что все виды стремятся стать «лучшими в этом мире», но вот они достигли успеха, а мир уже опять изменился, и нужно приспосабливаться дальше. Это эволюция.

Из многочисленных потомков может выжить хотя бы часть, если они разнообразны. Один лучше переносит холод, другой – жару, один лучше обходится без воды, а другой видит в темноте, один быстрее бегает, другой лучше прячется. Никто не знает, что произойдет в следующем году. Изменчивость организмов защищает вид от вымирания – больше шансов, что среди разных организмов хотя бы несколько окажутся такими, что новые условия не будут для них проблемой. Так работает естественный отбор.

Животные рождают много детенышей, растения рассеивают огромное количество семян, а грибы – спор. Это гарантия того, что хотя бы часть потомства попадет в такие условия, которые позволят не только выжить, но и оставить потомство. У всех животных, сколько бы ни было потомков, выживает в среднем всего два детеныша, то есть столько же, сколько родителей. Львы, тщательно оберегающие львят, или лосось, откладывающий тысячи икринок, добиваются того же результата, но разными путями. Львы хотят, чтобы выжил каждый, и заботятся о небольшой семье, а икры лососей так много, что хотя бы несколько мальков станут большими лососями и вернутся в реку, где они появились на свет.

Ни один вид не может сохранить всех потомков от всех родителей. Если бы это произошло хотя бы с одним видом организмов, скажем, с божьими коровками, то уже через несколько лет в воздухе было бы темно от этих жуков. Только бесконечное количество пищи может вызвать бесконечное увеличение числа животных. Земля не так велика, как кажется, и большая часть животных гибнет, но каждый вид меняется так, чтобы осталась хотя бы часть потомков, – это борьба за существование.

Кажется, все очень просто – домашняя кошка один вид, а камышовая – другой. Волк – это один вид, а лиса другой. А разные породы собак? Оказывается, породы собак – не виды. Как же понять, что такое вид? Организмы, которые относятся к одному виду, дают потомство, которое, в свою очередь, тоже способно продолжить род. То есть любая домашняя кошка и кот могли бы образовать пару, и у них появились бы котята. Но у лисицы и волка не может быть общих потомков. Следовательно, лиса и волк – разные виды.

Группу близких, похожих друг на друга видов, называют родом. Например, шиповник и роза, подосиновик и подберезовик, большая синица и синица–московка относятся к разным видам, но к одним и тем же родам.

Несколько близких родов образуют семейство. Например, пантеры, кошки, рыси относятся к семейству кошачьих.

Кошки относятся к семейству кошачьих

Считается, что все живые существа – это близкие или дальние родственники. Кошки, мыши, собаки, свиньи – млекопитающие, а курицы, синицы, орлы и зяблики – птицы. Птицы и млекопитающие – это более крупные группы, которые называют классами. И те и другие относятся к позвоночным, так как у них есть внутренний скелет. Насекомые же имеют наружный скелет и шесть ног. Все организмы с такими признаками относятся к классу насекомых. Но и позвоночные, и насекомые – это животные.