Занимательная зоология
Шрифт:
Для животных путешествие не страсть, а необходимость.Н. А. Рубакин
XII ЖИВОТНЫЕ-ПУТЕШЕСТВЕННИКИ
Большинство сухопутных млекопитающих — «домоседы». Отдельное животное, семья или стадо, заняв определенный участок, не кидает его ни зимой ни летом.Натуралист А. Онегов, много лет наблюдавший жизнь медведей в лесах Архангельской области, пишет, что каждый медведь занимает в лесу определенную территорию, которую считает своим домом. Границы «дома» соблюдаются настолько строго, что между участками сохраняется даже «ничейная» пограничная полоса — на ней остаются нетронутые ягоды, неразвороченные гнилые пни и муравейники.Определенных границ придерживаются и другие звери. Так ведут себя лось и косуля, рысь и лисица, обычно площадь их «государства» не превышает десятка квадратных километров.Лишь немногие млекопитающие совершают регулярные путешествия, или, как говорят биологи, — миграции. Дикие северные олени зимой оставляют тундры и перекочевывают к лесам, где слой снега тоньше и легче добыть ягель. Кабаны на Дальнем Востоке уходят зимой из падей и пасутся на склонах гор; там ветер сдувает снег и проще добраться до вкусных желудей и кедровых орешков. В Африке антилопы, буйволы, зебры в период дождей пасутся в саваннах, где в это время буйно растут травы. А в период засухи, когда растительность в саваннах выгорает, они перебираются поближе к рекам — на их берегах даже в жару зеленеет трава.За травоядными животными переселяются и хищники. Львы, гиены, леопарды в Африке не отстают от стад копытных. Уссурийский тигр следует по пятам за стадами кабанов.Изредка наблюдаются массовые стихийные переселения млекопитающих. В тундрах Скандинавии и на севере нашей страны водятся небольшие, чуть побольше домашней мыши, грызуны пеструшки-лемминги. Мех у них густой, желтый с темными бурыми пятнами. Лемминги «нелюдимы» и обычно живут в одиночку, а если и познакомятся, то затевают ожесточенные драки.До поры, до времени они живут на одном месте и ни о каких путешествиях не помышляют. Но вдруг зверьки начинают усиленно размножаться, самка приносит детей уже не один раз в сезон, а два, а то и три раза, растет количество малышей в семье. Тогда обычно робкие зверьки становятся «храбрецами» и отправляются в далекий путь. Путешествие они начинают поодиночке, но удобные дороги есть не везде, и в долинах между гор, на перешейках среди озер, у переправ через реки тропинки сходятся, и дальше пеструшки идут уже сомкнутыми колоннами. Они форсируют горные хребты, переплывают реки и даже входят в города. Добравшись до моря, они бросаются в волны и плывут, плывут, пока не утонут. Большинство отважных путешественников гибнет, и лишь немногие остаются в живых и заселяют новые угодья.
Скорее всего сигнал «к полету» им подает готовность их организма к размножению, но только ли эта причина дает толчок к началу весеннего перелета, пока еще никто не знает.Много орнитологов занималось изучением «навигационных приборов» птиц. Для объяснения их загадочной способности лететь куда нужно предложено множество гипотез.Долгое время натуралисты считали, что дорогу молодым показывают старые опытные птицы, не раз совершавшие перелеты с севера на юг и с юга на север. Действительно, утки, гуси, журавли путешествуют косяками, состоящими из старых и молодых птиц. В этих случаях ведущая роль стариков очевидна. Однако детальное изучение перелетов методом кольцевания показало, что старые и молодые птицы далеко не всегда летят вместе. Выяснилось, что многие молодые воробьиные птицы направляются на юг раньше взрослых. У кукушек, наоборот, отец и мать рано улетают на зимовку и оставляют воспитывать птенцов приемным родителям, зимовки которых расположены совсем в других местах.Так же поступают и некоторые буревестники. Они выводят птенцов в глубоких норах. Отец и мать вначале очень усердно кормят птенцов, и через несколько недель те настолько обгоняют в толщине своих родителей, что уже не могут выбраться из узких нор. Старых птиц это мало волнует, и, когда наступает время перелета, они оставляют разжиревших птенцов худеть в норах и отлетают к местам зимовок. Иногда перелетные пути молодых и старых птиц не совпадают. Взрослые американские ржанки летят из Канады в Аргентину западной дорогой, пролетая значительную часть пути над морем. Молодые же выбирают «сухопутную» дорогу и летят над Панамским перешейком.Во всех подобных случаях взрослые птицы не могли показать дорогу молодым, и они попадают в районы зимовок совершенно самостоятельно, руководствуясь только наследственным миграционным чутьем.Наличие у перелетных птиц наследственного чувства направления доказывают и такие опыты. Группу только что оперившихся аистов увезли на несколько сот километров западнее гнезда. Когда наступило время перелета, они полетели западнее обычного направления и, конечно, не попали к местам зимовок. Точно так же вели себя молодые вороны, завезенные на восток или запад от места рождения.Путь птиц во время их осенних и весенних перелетов почти никогда не бывает прямым, обычно в дороге они делают не один поворот. Значит, в наследство от родителей они должны получить и вехи, отмечающие каждый поворот. Какие же вехи могут служить для птиц ориентирами?Мы знаем, что у птиц отличное зрение. Во многих случаях зрительные ориентиры бесспорно могут помочь им найти правильную дорогу. В поисках пищи для птенцов родители иногда улетают очень далеко от дома и безошибочно возвращаются к гнезду. Здесь главную роль играют зрительные ориентиры — группа берез, высокая ель, овраг, озеро, хутор или деревня. Иногда пролетные пути птиц идут вдоль широких рек, высоких горных хребтов, по берегам морей и больших озер; здесь тоже может пригодиться зрительная ориентировка. Но что может увидеть перепел, пересекающий Черное море над самыми волнами, или мелкие певчие птички, летящие ночью над безбрежным океаном?Орнитологи искусственно ставили птиц в такие условия, в которых им в выборе правильной дороги не могли помочь зрительные ориентиры. Птиц в закрытой коробке перевозили поездом, на автомобиле, самолетом на сотни и даже тысячи километров от гнезда. Больше всего опытов по возвращению «домой» проведено с домашними, так называемыми почтовыми голубями. Прежде, до изобретения телеграфа, их часто использовали для доставки срочных донесений. Выяснилось, что молодые птицы могут возвращаться домой с расстояния не более 100—150 километров. Хорошо натренированные голуби безошибочно возвращаются в голубятню с 600—800 километров, совершая этот путь за один день. Отдельные рекордсмены находили дорогу, если их увозили даже за 2400 километров от дома, при этом они находились в пути 2—3 суток.Возвращение домой домашних голубей не особенно показательно; их вначале выпускают совместно с опытными птицами, а затем специально тренируют, постепенно завозя все дальше и дальше. Однако и дикие птицы иногда находят дорогу не хуже, если не лучше голубей.Пару буревестников, устроивших себе гнездо в расселине скалы на маленьком островке вблизи западного побережья Англии, поймали и увезли самолетом в Венецию. Этот путь по прямой составил 1500 километров. Через 14 дней один из буревестников вернулся в гнездо. Буревестники — морские птицы и никогда над сушей не летают; поэтому считают, что возвратившаяся птица летела над Средиземным морем через Гибралтарский пролив. В этом случае она пролетела не меньше 6000 километров, делая в день около 425 километров.Вертишейка была поймана на гнезде в Берлинском ботаническом саду. Ее окольцевали и увезли в Грецию. Через 10 дней она вернулась домой и уселась на гнездо.На острове Мидуэй, расположенном вблизи Гавайских островов, поймали на гнездах 18 альбатросов. Их самолетом доставили в шесть различных пунктов Тихого океана, находящихся от острова на расстоянии от 200 до 6500 километров. 14 птиц вернулось на гнезда, пролетая в среднем 350 километров в сутки. А один альбатрос, завезенный за 6500 километров на Филиппинские острова, вернулся через 32 дня.Конечно, ни о каких зрительных ориентирах здесь говорить не приходится. Тогда возникает вопрос: какими же навигационными приборами пользовались птицы?Еще в прошлом столетии А. Ф. Миддендорф предположил, что при перелетах птицы могут ориентироваться по магнитному полю Земли. Ученых вполне устраивала такая гипотеза. Если она верна, то загадочный «птичий компас» найден.Начались опыты. Птиц помещали в искусственные магнитные поля различной силы — они никак не реагировали. Подвешивали им на шею, крылья, лапы миниатюрные магнитики, которые должны были изменить ориентировку, но птицы с магнитами и без них летели в одном и том же направлении*.
* Есть сведения, что подвешенные на крылья магниты мешают ориентироваться голубям. – В. П.
Магнитную гипотезу отстали. Но сейчас вновь раздаются голоса, что магнитное поле должно влиять на навигационные способности животных. Неудачи опытов объясняют их несовершенством. Кто прав, покажет будущее, но окончательно списывать со счета магнитную гипотезу пока еще преждевременно.После неудачи с магнитной гипотезой появились новые. Высказывались предположения, что птицы ориентируются при миграциях по тепловому излучению, по электрическому полю, по силам, возникающим при вращении Земли, по разнице в освещенности небосвода на юге и севере. Некоторые орнитологи считали, что у птиц вообще нет никаких навигационных приборов и они находят верный курс путем проб и ошибок. Но правильность всех этих гипотез не удалось доказать, и они не получили широкого распространения.Тогда стали подумывать, а не могут ли птицы ориентироваться по солнцу и другим небесным телам. На первый взгляд это кажется невероятным. Ведь для того, чтобы определить широту и долготу места, нужны сложные приборы — секстан, хронометр, — навигационные таблицы; а их-то у птиц никак не может быть.Тем не менее их небесную ориентацию решили проверить.Для этого построили круглую клетку с прозрачным дном и сетчатым потолком, через которые можно было наблюдать поведение подопытных птиц. В центре клетки установили одну жердочку и несколько штук по краям. Опыты проводили со скворцами, выращенными в неволе отдельно от взрослых птиц. Наблюдение вели весной, когда птиц охватывает перелетное беспокойство и «вольные» скворцы в данной местности стремятся на северо-запад. Как показали опыты, скворцы в клетке тоже предпочитали северо-западное направление, — они все время перелетали от центральной к северо-западной жердочке и обратно. Если клетку поворачивали вокруг оси, они все равно выбирали то же самое направление. Затем клетку затянули светонепроницаемой материей, оставив только шесть окошек, через которые птицы могли видеть большую часть неба. Скворцы продолжали перелетать в том же направлении. Тогда к окошечкам приделали дверцы с зеркалами, которые при определенном повороте смещали видимые участки неба на 90°. Теперь скворцы стали перепархивать с центральной жердочки на юго-западную, то есть изменили направление как раз на тот же угол. Такое поведение скворцов наблюдалось в ясную погоду, а в пасмурную их поведение было неопределенным. В дальнейшем установили, что скворцы могут обнаруживать кормушку с зерном, руководствуясь положением солнца. Стало очевидным, что скворцы выбирают направление, ориентируясь по солнцу.Но все же оставалось много неясного. Ведь солнце все время перемещается на небосводе, и, чтобы сохранить постоянное направление полета, птица должна уметь определять угол между направлением своего движения и положением солнца.Как бы решили эту задачу мы? Предположим, нам надо определить, где юг, из окна ленинградской квартиры в июне в 15 часов. Известно, что в 12 часов (по солнечному времени) солнце находится точно на юге. Как мы уже говорили, за час солнце проходит дугу, соответствующую углу в 15°. Значит, за время с 12 до 15 часов солнце проходит дугу 15°Х(15—12)=45°. Отложив этот угол влево от того положения, где солнце находится сейчас, мы узнаем, где оно было в 15 часов, а следовательно, где находится юг.У многих животных, в том числе у птиц, есть внутренние биологические часы, и теоретически они могли бы решить такую задачу. Конечно, они действуют как-то проще и не откладывают углов, но как — это нам пока неизвестно.Позднее в точно такой же круглой клетке повторили опыты с ночными путешественниками. Изучали поведение европейской славки, которая мигрирует по ночам. Опыты проводили под открытым небом и в планетарии. Выяснилось, что в пасмурную погоду славки беспорядочно порхают по клетке, не отдавая предпочтения какому-нибудь определенному направлению. Если же звезды на небе четко видны, то птицы двигаются уверенно, придерживаясь весной северного направления, а осенью южного. Эти опыты удавались даже с птицами, никогда ранее не видевшими звездного неба.Способность птиц ориентироваться по звездам подтвердили опыты с кряковыми утками, обитающими на западном побережье Англии. Эти утки, если их выпускали из клетки, всегда летели в северо-западном направлении. Для того чтобы выяснить, какими ориентирами они пользуются, у птиц постепенно изменили суточный ритм. Затем уток с «переставленными часами» выпустили ночью, и все они устремились на северо-запад. Совершенно очевидно, что здесь солнечные часы не играли роли и утки ориентировались по звездному небу. Какие его участки играют решающую роль, покажут дальнейшие исследования.Итак, четкого ответа на вопрос, как ориентируются птицы в пространстве, мы не получили. Скорее всего у птиц не один способ ориентировки, причем решающую роль, может быть, играет не наследственная интуиция, не зрительные ориентиры, не небесный компас, а совсем новый, неизвестный нам навигационный прибор. Здесь еще много интересной работы для орнитологов.Отличные мореходы морские черепахи: бисса, зеленая черепаха. Об их регулярных путешествиях знают еще очень мало или, вернее, ничего не знают. Известно только, что весной они покидают места кормежки и отправляются всегда к одним и тем же отмелям, где, выкопав в песке глубокую яму, откладывают в нее белые круглые яйца. Как велики эти путешествия и есть ли у черепахи в океане «проторенные дороги» — неизвестно. Зато установлено, что черепахи, завезенные на кораблях за тридевять земель, безошибочно находят дорогу домой.Профессор флоридского университета Арчи Карр в своей книге «Наветренная дорога» описывает не один такой случай.Однажды меченая черепаха с отмелей Москито была увезена на Каймановы острова. Вскоре после ее прибытия на место поднялся сильный ветер, и прилив затопил садки, а через 12 дней черепаху поймали у того же подводного рифа и в ту же сеть, что и в первый раз. Эта черепаха проплыла, если считать по прямой, 640 километров и двигалась со скоростью более пятидесяти километров в день.Рекордное путешествие совершила старая, покусанная рыбами черепаха с тавром. Она удрала из загона во Флориде во время урагана. Туда она попала на шхуне, лежа на спине, и не могла видеть и запомнить никаких ориентиров; тем не менее она проплыла 1500 километров и возвратилась к родному рифу вблизи Москито. Фактически путь был еще длиннее, так как прямая линия, соединяющая Флориду и Москито, пересекает западную оконечность Кубы, а морские черепахи, как известно, не совершают пеших переходов.Ясно, что, плывя «куда глаза глядят», черепахи не могли попасть на свои обжитые квартиры, следовательно, они тоже располагают каким-то неизвестным нам «навигационным прибором».Удивительные путешествия совершают рыбы.Неутомимый путешественник лосось, или семга, хотя первые годы жизни он домосед и не удаляется далеко от родных мест. Но в реке лососи растут медленно, им не хватает пищи. Проходит год, два, а то и пять лет, и молодые лососики, достигнув за это время всего лишь 15—18 сантиметров в длину, уплывают в море.По пути из пестрых рыбок они становятся серебристыми. В море лососики начинают усиленно кормиться. Морской стол богатый — сельдь, песчанка, молодь трески, ракообразные — ничем не брезгуют лососики и быстро прибавляют в весе.Миграции лосося в океане мало изучены, но кое-что об этих рыбах-путешественниках ученые все же узнали. Для того, чтобы лучше представить себе, как путешествуют лососи в морях, некоторых рыб вылавливают, прикрепляют им к жаберным крышкам «личный знак» из металла или пластмассы, в котором сообщается, где и когда рыба была поймана, и отпускают их снова на свободу.Наблюдая за мечеными лососями, ученые установили, что обычно они не уходят от устья родной реки далее 100—150 километров. Но бывало и так, что лососей, покинувших реки Швеции, ловили у берегов Федеративной Республики Германии, у берегов Норвегии попадались шотландские лососи. Во всех этих случаях они проделывали путь по морю свыше 1000 километров.
* Вообще, охрана икры является прогрессивным признаком по отношению к отсутствию заботы о потомстве. Ближайшие родственники лососей не отличаются заботой о потомстве, поэтому вряд ли древние предки лососей заботились о потомстве, как пишет автор. Кроме того, икра гораздо чувствительнее к изменению солености воды, чем взрослые рыбы, и при такой резкой смене местообитаний наверняка погибла бы. Поэтому логичнее все же предположить, что изначально лососи были полностью пресноводными рыбами, которые стали уходить в море на откорм. – В. П.
Так постепенно лососи освоились в пресной воде. Они поднимались все выше и выше по реке, и чем дальше, тем лучше оказывались условия: меньше врагов, чище вода, больше удобных для нереста каменистых мест. Здесь можно было уже закапывать икру в песок и гальку и почти не сторожить ее*.Часть лососей заходят в реку в начале зимы, а икру мечут только следующей осенью, то есть проводят в пресной воде чуть ли не целый год. Все это время они ничего не едят!Закономерен вопрос — почему лососи так поступают? Какой в этом смысл? Одни специалисты полагают, что для созревания икры лососи должны перезимовать в холодной речной воде, так же как зерна озимых сортов хлеба должны пролежать зиму в земле. Таких лососей, по аналогии со злаками, называют «озимыми».Другие ученые не признают эту точку зрения. По их мнению, холод никак не может способствовать развитию икринок, скорее он будет задерживать его.Они объясняют зимовку лососей в реке так: когда-то в доисторические времена лососи были слабее и не могли за несколько месяцев добраться до верховьев реки. Поневоле они зимовали в реке. И сейчас часть лососей продолжает поступать так же, как поступали их предки.*
* Холод вполне может влиять на гормональный фон взрослых рыб. В случае с «озимыми» лососями, скорее всего, сказывается конкуренция за места для нереста. Разница во времени нереста позволяет использовать одни и те же нерестилища несколько раз подряд в течение одного сезона, и при этом кладки предыдущей формы лососей не будут разрушены. – В. П.
Отсутствует единое мнение и о том, как лососи находят дорогу к родным местам.Жители побережий дальневосточных рек утверждают, что в каждой стае есть вожак. Он-то и приводит косяк к нерестилищу, точно так же, как старые глухари-токовики показывают молодым место тока.Есть и другие точки зрения.По мнению одних — лососи имеют особое наследственное чутье, которым и руководствуются при возвращении домой.По мнению других — они обладают феноменально развитыми органами чувств.И, наконец, третьи считают, что, находясь
в океане и достигнув определенной упитанности, определенной степени развития икры и молок, лососи начинают искать пресную воду и подходят к берегам. Двигаясь вдоль берега, они проходят мимо одной, другой реки и сворачивают только в ту, где слышатся знакомые с «детства» запахи родной реки.В одну из рек Северной Америки поднимается на нерест лососевая рыба — кижуч. Часть рыб нерестует в притоке этой реки, другие — в самой реке выше притока. Около нерестилищ установили ловушки, выловили около 30 кижучей и пометили различными метками рыб, пойманных в притоке и в реке. У части рыб той и другой партии обонятельные ямки заткнули и замазали вазелином. У другой — «носы» оставили нетронутыми. Всех рыб выпустили в реку ниже впадения притока и через некоторое время вновь выловили возле нерестилища.Оказалось, что кижучи с заткнутыми обонятельными ямками распределились в реке и притоке произвольно. А рыбы со здоровыми «носами» за редким исключением направились туда, где они были первоначально выловлены. Подобные опыты повторялись в других реках и всегда с одинаковым результатом.Сейчас предполагают, что основным путеводителем для лососей является запах воды, обусловленный присутствием в реке тех или иных не мигрирующих рыб.Угорь, обитающий в реках и озерах Европы, прежде чем он попадет к местам нереста, совершает путь в 6000 километров. Подробности жизни этой рыбы узнали сравнительно недавно.В древности считали, что угри появляются «сами по себе» Так, например, Аристотель писал, что угри зарождаются из дождевых червей, а черви — самопроизвольно из ила. По мнению другого ученого древности — Плиния — угри заводятся от слизи угрей, смешанной с илом. Позднее стали считать, что. угри рождаются от живородящей рыбки бельдюги, которую кое-где и до сих пор называют угревой матерью*.* Например, в немецком языке она вполне официально называется Aalmutter. – В. П.
Лишь в конце XVIII века итальянский ученый Модини нашел у угря зачатки икры. Однако биология угря по-прежнему оставалась загадкой для ученых. Кроме того, что угри выводятся из икры, было известно, что, достигнув определенного возраста, они уходят в океан и не возвращаются.Решение загадки пришло неожиданно. В 1897 году итальянскому ученому Б. Грасси удалось вырастить в аквариуме из прозрачной рыбки лептоцефала (которую ранее относили к особому отряду) маленьких стекловидных угорьков.
* Причиной развития миграционного поведения считается стресс, вызванный обилием сородичей. В опытах одиночная особь, окружённая зеркалами, превращалась в мигрирующую форму саранчи. – В. П.
В дороге личинки несколько раз линяют и наконец превращаются в крылатых насекомых, и дальше уже по воздуху несется туча саранчи.*Зачем и куда они спешат? Как не сбиваются с взятого направления?Вначале считали, что цель путешествия саранчи — поиски свежего корма. Но это неверно. Саранча может оставить на пути великолепные пастбища и улететь в пустыни. Мы уже встречались с такими бессмысленными на первый взгляд миграциями. Вспомните леммингов.Показательно, что все подобные нашествия происходят в периоды массового размножения животных, и кто знает, может быть, это специальные «уловки» природы, чтобы избежать ненужного перенаселения?Высказано много предположений о том, как выбирает и сохраняет саранча одно и то же направление. Сейчас большинство ученых придерживается «солнечной гипотезы». Вот что пишет известный французский биолог Р. Шовен:«Может быть, молодые саранчуки в момент выхода из яйца фиксируют солнце в определенном направлении, которое уже никогда не забудут, потому что увидели его в некий, конечно очень краткий, период повышенной восприимчивости. А если так, то они, возможно, держатся этого направления всю жизнь, постоянно внося поправку с учетом суточных перемещений солнца, что способны делать многие насекомые...»Долгое время считали, что бабочки не улетают далеко от того места, где они вывелись из куколки. На самом деле многие из них совершают почти такие же путешествия, как птицы.Из европейских бабочек лучше всего изучены перелеты репейниц. Осенью, когда наступают холода и отцветает большинство цветов, молодые репейницы трогаются в путь. Пролетев сотни километров над полями и лесами Западной Европы, они форсируют Альпы, пересекают Средиземное море и останавливаются зимовать в Северной Африке. Здесь тепло, корма достаточно, и бабочки откладывают множество яичек.Весной бабочки, родившиеся в Африке, собираются в огромные стаи и летят на север по тому же пути, по которому летели осенью их родители, только в обратном направлении. Перелетев через Альпы, часть бабочек задерживается здесь, а часть разлетается по всей Западной Европе, добираясь даже до Скандинавии.
Паук совершает операции ткача, и пчела постройкой своих восковых ячеек посрамляет некоторых людей — архитекторов. Но и самый плохой архитектор от наилучшей пчелы с самого начала отличается тем, что, прежде чем строить ячейку из воска, он уже построил ее в своей голове.К. Маркс
XIII ДУМАЮТ ЛИ ЖИВОТНЫЕ?
Первобытный человек считал, что животные, как и люди, могут любить, страдать, мстить, хитрить, быть терпеливыми и усердными.«Рыба тоже люди, — говорил проводник известного путешественника В. К. Арсеньева гольд Дерсу Узала. — Его тоже могут говорить, только тихо. Наша его понимай нету».Такие взгляды не изжиты полностью и в наши дни. Часто даже ученые, писатели ставят себя на место животного и приписывают ему свои мысли и переживания.Религия, наоборот, ставила между человеком и животным непроходимую пропасть. По воззрению церкви, творец вложил душу только в человека, а животные — это всего-навсего живые машины.В средние века и позднее отдельные философы и ученые высказывали разумные мысли, но они не получили общего признания — слишком уж мало знали тогда о поступках и действиях животных.Только в конце XIX —начале XX столетия труды русских физиологов И. М. Сеченова, И. П. Павлова, а также зарубежных ученых помогли понять и объяснить многие поступки животных.Как же развивалась наука о поведении животных в нашем столетии?Каждому известно, что растения, будь то герань на подоконнике или ель в густом лесу, тянутся к свету. Подсолнечник в течение дня поворачивается с востока на запад, следуя за движением солнца. Многие цветы закрывают соцветие при похолодании и раскрывают, когда станет тепло. Хищное растение пузырчатка захлопывает крышечку своей ловушки, как только к волоскам внутри кувшинчика прикоснется рачок или малек рыбы. Ясно, что растения действуют бессознательно; просто свет, тепло, прикосновение раздражают клетки растения и вызывают соответствующую ответную реакцию. Такие реакции растений на внешние раздражения назвали тропизмами.По мнению американского ученого Жака Леба, животные — это живые автоматы, а их поступки вынужденны и объясняются тропизмами.В применении к животным сейчас обычно говорят не «тропизмы», а «таксисы». Стремление к свету — положительный фототаксис, а избегание света — отрицательный; движение в сторону земного притяжения — положительный геотаксис, а в обратную сторону — отрицательный; движение в сторону каких-либо химических веществ — положительный хемотаксис, а от них — отрицательный.Однако объяснять поступки даже наиболее примитивно устроенных животных только таксисами неверно. Растения в ответ на раздражение всегда действуют одинаково, животные же, в том числе и простейшие, могут поступать различно в зависимости от обстоятельств.Вот перед нами аквариум, в котором плавают рачки-дафнии. Осветим одну стенку электрической лампочкой. Поведение дафний не изменится, они будут по-прежнему сновать взад и вперед. Пропустим в аквариум ток углекислого газа или просто прильем в него газированной воды — рачки все, как один, устремятся к освещенной стенке аквариума. Почему изменилось их отношение к свету? Да потому, что свет стал теперь для них сигналом безопасности. В прудах и канавах, где обитают дафнии, всегда много органических остатков. При их гниении, в особенности у дна, часто создается опасная для жизни рачков концентрация углекислого газа. Она-то и подает рачкам команду — скорее наверх, к свету, там неприятного газа меньше.Возьмем несколько личинок мясной мухи — опарышей, поместим их на стол, расположенный около окна. Личинки словно по команде поползут прочь от света, точно в направлении светового луча. Продолжим опыт. Впереди по пути движения личинки, вблизи от ее дороги положим кусочек несвежего мяса. Когда личинка будет проползать в 1—2 сантиметрах от мяса, она вдруг резко свернет с прямолинейного пути и отправится прямо к приманке. Значит, хемотаксис оказался сильнее, чем фототаксис, и это не случайно, а целесообразно, иначе личинка останется голодной.Теперь рассмотрим поведение «глупых» бабочек, которые летят на свет, а попадая в пламя свечи, гибнут. Леб объяснил их поведение так. Если мы осветили левый глаз бабочки сильнее, чем правый, то больше раздражаются мышцы, связанные с ним. А так как нервы, соединяющие глаз и органы движения бабочки, перекрещиваются, то сильнее раздражается, правое крыло. Бабочка начинает махать им чаще и неминуемо поворачивает в ту сторону, откуда падают световые лучи. Но как только она повернется и свет станет попадать равномерно в оба глаза, бабочка, как автомат, направляется прямо к источнику света. Для демонстрации этого явления Леб даже сконструировал приборчик на колесиках, который послушно следовал за горящей свечой.Однако стремление ночной бабочки к свету можно объяснить иначе. Насекомому, чтобы не кружиться на месте, нужен какой-нибудь ориентир. Ночью таким ориентиром может быть луна, звезды. Сохраняя постоянный угол, скажем, с направлением лунного луча, бабочка полетит прямо и не собьется с пути. Что же произойдет, если она вместо луны выберет ориентиром пламя свечи? Если источник света находится далеко и бабочка летит прямо, то угол между направлением ее полета и лучом света практически остается постоянным. Если же источник света близко, то этот угол будет все время меняться. Пытаясь сохранить тот же угол и делая поправки, бабочка полетит по спирали и в конце концов попадет в огонь. Наблюдения подтверждают, что бабочка летит не прямо на свет, а по кривой, близкой к спирали.Значит, бабочки скорее всего не «самоубийцы». Ведь способ их ориентировки по свету возник миллионы лет назад, когда не было ни костров, ни свечей, ни, тем более, электрических лампочек. Искусственные же источники света появились не так уж давно, да и встречаются бабочкам на пути не так уж часто и вряд ли могли изменить их вековые привычки.Разберем еще один пример. Гусеницы некоторых видов шелкопряда ползут к свету и против земного притяжения, а то и другое приводит их к пище — листьям деревьев. Однако гусеницы не окажутся беспомощными даже тогда, когда съедят все листья. Они преспокойно спустятся и по земле переползут к другому дереву — и только тогда у них вновь появятся таксисы.Итак, все таксисы биологически обоснованы. Да иначе и не может быть: ведь если какой-нибудь вид животных на изменение внешних условий будет отвечать неприспособленными реакциями, то ему не выжить. Другое дело, если мы грубо нарушим природные условия, — тогда, как мы видели на примере с бабочками, животные не всегда сумеют поступить целесообразно и могут погибнуть.Важную роль в поступках животных играют рефлексы. По-латыни «рефлекс» значит «отражение». Свет, звук, запах, попадая в глаза, уши, нос животных, действуют на нервные окончания. Полученные сигналы, как эстафета, передаются от одной нервной клетки к другой и вызывают соответствующие реакции в нервной системе и мозгу животного.Известный русский ученый И. П. Павлов установил, что всем животным присущи два вида деятельности — безусловно-рефлекторная и деятельность, связанная с условными рефлексами. Безусловно-рефлекторная деятельность заложена у животных «отроду»; она вырабатывалась в течение долгого времени и на многих поколениях.Врожденные поступки животных очень сложны и состоят из целой цепи простых безусловных рефлексов. Эти цепи Павлов назвал также инстинктом.Главную роль в жизни животных играют безусловные рефлексы: пищедобывательный, оборонительный и инстинкт, связанный с продолжением рода. Ведь кто не сумеет добыть пищу и спастись от врага, тот неминуемо погибнет,Диким животным никто не поднесет пищу на блюдечке — ее надо добыть, А для этого нужно обзавестись соответствующим вооружением и освоить наиболее добычливые приемы охоты. Разнообразие оружия и способов охоты у животных поразительно. Животные пользуются ловушками и сетями, используют на охоте мечи и стрелы, электрический ток и яды. Многие делают запасы, а некоторые разводят даже «домашний скот».У животных можно поучиться, как защищаться от врагов. Одни из них находят неприступные убежища, другие искусно прячутся, третьи обзавелись грозным оружием.Первостепенное значение в жизни животных имеет также забота потомстве. Брачные песни и пляски, далекие путешествия в поисках лучших для размножения мест, защита, кормление и воспитание детей — все это инстинкты, дополненные приобретенным опытом животных.И. П. Павлов считал также важными для животных врожденные рефлексы — свободы и исследовательский.Пойманный в западню зверь, попавшаяся в силок птица, запутавшаяся в сетях рыба прилагают все усилия, чтобы освободиться. Рефлекс свободы очень силен. Птица, очутившаяся в клетке, или рыба, только что посаженная в аквариум, часто отказываются от пищи, а иногда даже погибают от голода. Не следует, конечно, думать, что животные скучают в неволе и погибают от «тоски по свободе». Животные не люди, и очеловечивать их поступки не следует, просто в этих случаях рефлекс свободы оказывается сильнее пищевого.Но это крайний случай; обычно, если человек не обижает животное, внимательно за ним ухаживает, то вскоре оно успокаивается и приобретает новые навыки в соответствии с изменившейся обстановкой. При хорошем корме и уходе большинство животных даже размножается в неволе. Так что жалеть животных в клетке не стоит — они обеспечены пищей, кормом и могут не опасаться врагов; таких условий на воле им никогда не получить.В природных условиях значение рефлекса свободы велико. Если животное не станет защищаться — зубами, когтями, клювом, — не попробует убежать, то оно окажется беспомощным в борьбе за существование.Избежать опасности животным помогает также и исследовательский рефлекс, или рефлекс «Что это такое?».Всякое животное, попав в незнакомую обстановку или завидев незнакомый предмет, приглядывается, прислушивается, принюхивается, стараясь выяснить, не грозит ли ему какая-нибудь опасность. Но не приблизившись к незнакомому предмету, не узнаешь, что можно от него ждать. И животное, преодолевая страх, пытается выяснить положение.Именно учитывая этот инстинкт животных, писатель Майн-Рид в одном из своих романов рассказал о следующем случае. У охотника кончились продукты, а ему еще предстоял длительный путь через прерии. На рассвете он заметил стадо антилоп. Как подобраться к осторожным животным, если вокруг нет ни одного укрытия? И охотник нашел выход. Приблизившись к антилопам на такое расстояние, чтобы они его заметили, он опустился на руки, а ногами стал выделывать в воздухе замысловатые движения. Это необычайное зрелище привлекло внимание животных, антилопы стали медленно приближаться к охотнику. Когда они очутились на расстоянии выстрела, охотник вскочил, схватил с земли ружье и застрелил ближайшую антилопу.Любопытство свойственно и рыбам. Килька, сайра, кефаль, сардина всегда направляются к источнику подводного освещения. По-видимому, это тоже исследовательский рефлекс. Электрический свет необычен под водой, и, заметив его, рыбы подплывают ближе, чтобы познакомиться с новым явлением. В дальнейшем вблизи источника света у различных рыб, в зависимости от образа их жизни, возникают самые разнообразные рефлексы. Если возникает оборонительный рефлекс, рыбы немедленно уплывают, если же появляется стайный или пищевой, они надолго задерживаются в освещенном месте. Наследственные рефлексы проявляются у животных на различных стадиях развития. Животные могут поступать так же, как отец и мать, с первого дня рождения; иногда, чтобы рефлекс созрел, должно пройти какое-то время, а иногда унаследованные реакции могут руководить поступками животных еще до появления их на свет.Цыпленок занимается «гимнастикой» еще в яйце. В яйце же он начинает клевать и сам пробивает в скорлупе окошко во внешний мир. Через несколько часов цыпленок уже проворно бегает, пытается клевать зернышки и при опасности спешит спрятаться под крыло матери.Многие птицы начинают хорошо летать не сразу. Молодые голуби первое время летают очень неловко. Считали, что овладевать искусством высшего пилотажа им помогают тренировки. Для проверки часть голубей оставили на свободе, а вторую часть посадили в узкие клетки, в которых они не могли даже расправить крылья. Когда находящиеся на воле голуби вполне освоились с полетом, выпустили затворников, и оказалось, что они летают ничуть не хуже вольных. Значит, основную роль в освоении полета играют не тренировки, а созревание.
* Следует очень осторожно делать такие суждения. В девоне стрекоз не было вообще (не говоря уже о комарах, появившихся лишь в мезозое), а древние стрекозы принадлежали к другим систематическим группам, нежели современные. Современная фауна акул молода – большинство родов современных акул появилось на Земле в раннем и среднем кайнозое. А латимерия, или целакант, приобрела ряд особенностей, характерных для морских полуглубоководных рыб, и отличается от пресноводных кистепёрых рыб палеозоя и раннего мезозоя. – В. П.
Редко само животное и его поведение почти не изменяются в течение многих тысяч лет*. Но чаще его внешний вид и его поступки меняются в сравнительно короткие сроки. У стрекоз, которые вели хороводы у берегов девонских рек, и тогда было много зорких глаз и такие же приемы охоты за комарами, как у современных. Акулы, бороздившие океаны, когда на суше не было ни одной травинки, ни одного живого существа, мало изменились. Современные акулы — например, плащеносные и гребнезубые, населяющие сейчас теплые воды Атлантического и Тихого океанов, — очень мало отличаются от своих древних предков. Кистеперая рыба-целакант осталась, судя по окаменелостям, почти совсем такой, какой была 300 миллионов лет тому назад.Быстрее меняются облик и поступки наземных животных. Это и понятно — на суше произошли куда более резкие изменения природных условий, чем в глубинах океана.Особенно отразилось на поведении животных вмешательство в их жизнь человека. Такса и фокстерьер, борзая и сенбернар не похожи на своих предков — волков. Иными стали и их повадки. Если волки нападают на овец, то собаки, приученные человеком, пасут овец и защищают их от нападения диких зверей.Еще совсем недавно лоси мгновенно скрывались из глаз при одном виде человека. А сейчас в Печеро-Илычском заповеднике их запрягают в сани, ездят на них верхом, а лосих доят.Внешний вид и большинство повадок домашних гусей и уток по сравнению с дикими изменились мало. Однако безусловный рефлекс, призывающий их диких родственников весной лететь на север, а осенью на юг, у домашних исчез.Можно привести примеры, когда поведение животных изменилось в совсем короткие сроки.