Жизнь животных. Том первый. Простейшие, кишечнополостные, черви

С животными человек был связан в течение всей своей истории — использовал их в пищу, для изготовления украшений, а также и для других хозяйственных надобностей и даже в качестве менового товара и денег. Постепенно различные животные становились объектами охотничьего и рыбного промыслов, а некоторые приручались человеком. Стоянки древнего человека, как неолита, так и палеолита, служат хорошей этому иллюстрацией. Уже палеолитические стоянки человека сопровождаются иногда огромными, так называемыми кухонными кучами (иначе говоря, кучами мусорных остатков). В них всегда можно обнаружить кости рыб, птиц и зверей, а у морских побережий — раковины моллюсков и панцири ракообразных.

Совершенно естественно, что по мере развития промысла зарождались, получали развитие и зоологические познания. На пещерных и наскальных рисунках человека раннего палеолита изображены сцены охоты и объекты ее: мамонт, бизон, носорог, олень, медведь, разные рыбы и другие животные. Очевидно, охотник должен был уже располагать определенными познаниями о распространении, биологии и внутреннем строении объектов своего промысла. В дальнейшем определенные зоологические познания возникли в связи с приручением животных, развитием охотничьего и рыбного промыслов.

Родоначальником научной зоологии считается греческий ученый Аристотель (384–322 гг. до н. э.). Из его замечательных зоологических сочинений наибольшей известностью пользовались «История животных», «О частях животных» и «О возникновении животных». Аристотель дал описание 454 видов животных. Ему принадлежит и первая попытка дать систему животных. Им же впервые введены понятия вида (eidos) и рода (genos), конечно, совсем не в том смысле, в котором мы принимаем эти понятия сейчас. Аристотель делил всех животных на обладающих кровью и лишенных ее. Главные восемь групп животных Аристотель подразделял на более мелкие группировки. В античной Греции хорошо знали головоногих моллюсков, так как это обычная и излюбленная пища народов, живших на побережье Средиземного моря с древнейших времен, и Аристотель подразделял их (Malakia) на десятиногих и восьминогих, как и в современной зоологии. Такое подразделение животных, снабженных кровью, сохранилось и доныне, только амфибии и рептилии у Аристотеля объединены в одну группу. Очень правильно большинство ракообразных объединены у него в группе Malakostraca и т. д. Этим объясняется, что система животных, созданная гениальным греческим естествоиспытателем, опередила свое время на два тысячелетия и просуществовала в малоизмененном виде до начала XVIII столетия. Даже К. Линней (1707–1778), создатель основ современной систематики животных, не внес существенных изменений в систему Аристотеля.

Аристотель считал, что некоторые ведущие прикрепленный образ жизни животные, имеющие внешнее сходство с растениями, имеют двойную природу — растительную и животную. Идея о существовании организмов смешанной природы восходит к временам глубокой древности. Таким образом родилась группа Zoophyta (от греч. «животное» и «растение»), т. е. организмы, объединяющие признаки животных и растений. Высказывая правильную в своем существе идею о родственной близости растений и животных, ученые, однако, искали эту двойную природу не среди одноклеточных организмов (о которых, правда, ничего не знали), что было бы совершенно правильно, а среди многоклеточных.

Крупнейшим биологом был также римский естествоиспытатель Плиний Старший (27–79 гг. н. э.), погибший при извержении Везувия, похоронившем под пеплом Помпею и Геркуланум, автор «Естественной истории» в 37 книгах. В систему животных Аристотеля Плиний не внес никаких изменений.

Система животного мира

Искусственная и естественная системы

Систематику справедливо называют математикой биологии. Следует при этом отметить, что отдельным одноименным систематическим группам может быть свойственно различное современное видовое разнообразие. Так, в класс насекомых включают около 1 000 000 известных науке видов, в класс брюхоногих моллюсков — около 90 тыс. видов, в большинство классов включают по нескольку тысяч или сот живущих ныне видов, а в классы наутилоидей и мечехвостов — только по 4–5 видов, в класс однокрышечковых моллюсков (Monoplacophora) около 10 видов, а к классу кистеперых рыб относят только одну латимерию. Вероятно, все классы с очень малым числом видов — это вымирающие группы, уходящие с арены жизни. Действительно, многие из них в прежние геологические периоды были представлены многими десятками, сотнями, а иногда и тысячами видов. Поэтому особенный интерес вызывает их систематическая обособленность от других ныне живущих групп.

Давно уже в биологии трактуются понятия — искусственная и естественная системы. Большинство биологов считают, что естественная система должна основываться на родственных связях, т. е. иметь генеалогическую основу, и поэтому естественная система может быть только одна. Ч. Дарвин (1809–1882) выразил эту идею словами: «Всякая истинная классификация есть генеалогическая». Искусственная система строится по немногим признакам, не базируется на родственных связях, и поэтому искусственных систем может быть сколько угодно.

Начало построения современной научной системы животных мы находим в трудах шведского натуралиста К. Линнея, и главным образом в сочинении «Systema naturae» (первое издание вышло в 1735 г.).

6

Первой заслугой его явилась формулировка понятия вида. По К. Линнею, вид — это совокупность организмов, сходных между собой, как сходны дети одних родителей, и способных давать плодовитое потомство.

Таким образом, если плодовитого потомства не получается, значит, родители относятся к разным видам. Обычно при скрещивании разных видов потомства не получается. Иногда потомство бывает, но оно не способно к дальнейшему размножению, как, например, мулы (мать — лошадь, отец — осел) и лошаки (мать — осел, отец — лошадь).

Второе чрезвычайно важное положение Линнея заключалось в создании иерархической системы соподчиненных категорий, которых у Линнея было четыре: вид, род, отряд и класс. Иерархический характер системы «Линнея заключался в том, что каждая категория включает несколько категорий низшего порядка: класс — отрядов, отряд — родов, род — видов.

Линней предложил каждый вид именовать двумя словами, первое из которых означает название рода, второе — собственно видовое. Например, зайца-беляка он назвал Lepus timidus. Слово Lepus (заяц) означает название рода. Второе слово в названии собственно видовое: timidus означает «трусливый». Позднее П. Паллас (1741–1811) описал другой вид — зайца-русака и назвал его Lepus europaeus (заяц европейский). По этим названиям видно, что речь идет о двух разных видах, но относящихся к одному роду (с одинаковым родовым названием). Обозначение вида двумя латинскими словами называют бинарной (двухсловной) номенклатурой. За каждым видом закрепляется одно латинское название (из двух слов), которое применяется в любой стране, независимо от местных (национальных) названий.

Накопилось бесконечное множество случаев, когда один и тот же вид оказался описанным разными авторами, в разное время и под разными названиями. При обнаружении таких случаев за видом закрепляют название, которое было дано раньше. Кроме того, принято к названию добавлять имя ученого, давшего это название, обычно в сокращенном виде. Так, лев обозначается Felis leo L. Это значит, что название дал Линней.

В дальнейшем система животных усложнилась. Ж. Кювье (1769–1832) ввел еще понятие типа как высшей систематической категории, позднее была добавлена еще одна категория между отрядом и родом — семейство. Таким образом, возникло шесть основных категорий: тип, класс, отряд, семейство, род и вид. Однако этого оказалось недостаточно, и стали возникать промежуточные категории с приставками над- и под-, и, таким образом, добавилось еще около 10 категорий — подцарство, надцарство, подтип, надкласс, подклассх надсемейство и т. д. Но и этого оказалось недостаточно, и появились еще категории раздел, надраздел, триба и т. д.

Вместе с развитием систематики животных возрастало количество научно описанных видов. Аристотель дал описание 454 видов, у Линнея их уже 4208, у И. Гмелина (1709–1755) — 18 338. Наибольшее количество описаний новых видов приходится на XIX в. К началу века было описано около 50 тыс. видов, а к концу — около 400 тыс. В настоящее время известно свыше 1 млн. видов.

В эпоху Возрождения, со второй половины XVI в. и в течение последующих трех столетий неуклонно идет накопление зоологических знаний. Если в начале этого периода в обширных зоологических сочинениях замечательные по своей точности описания были перемешаны со сведениями и описаниями совершенно фантастическими, то уже в XVII в. появляются обстоятельные зоологические сочинения, удивляющие своей детальностью и научностью.

В XVII в. появились замечательные сочинения итальянца М. Мальпиги (1628–1694), главным образом по насекомым, голландца Яна Сваммердама (1637–1680) по моллюскам и насекомым и ряд других. В это же время были введены в работу оптические системы, и А. Левенгук (1692–1723) открыл мир микроскопических существ. В конце XVII в. (1693) появилось замечательное сочинение английского биолога Дж. Рея (1628–1705) «Synopsis methodica animalium» и целая серия блестящих анатомических сочинений второй половины XVII в. XVIII в. ознаменовался выходом в свет (1735) основного сочинения К. Линнея («Systema naturae»).

Однако представления о системе животных оставались в основном на уровне аристотелевских. Только начало XIX в. принесло новую систему животных и эволюционное учение с определенными представлениями в области филогении животных.

Основоположниками нового этапа в развитии зоологии были два гениальных французских биолога: противник эволюционных представлений Ж. Кювье и основоположник эволюционного учения Ж. Ламарк (1744–1829), причем наибольшее значение для дальнейшего развития зоологии имели сочинения Ламарка «Systeme des animaux sans vertebres» (1801) и «Philosophic zoologique» (1809) и вышедшее несколько позднее сочинение Кювье «Le regne animal, distribue d’apres son organisation» (1817). Заслуга Ламарка прежде всего в том, что он разделил всех животных на беспозвоночных и позвоночных. Он выделил три основные группы червей — плоских, круглых и кольчатых. В то же время в системе Ламарка имеется группа радиальных (Radiata), в которую включены и иглокожие, и кишечнополостные, и оболочниковые, и еще некоторые другие группы.

Рис. 1. Основные подразделения животного мира и их вероятные филогенетические (эволюционные) отношения:

_{белыми кружочками обозначены гипотетические формы, черными— реально существующие.}

Это по существу та же искусственная группа — Zoophyta, только под другим названием.

Ж. Кювье разделил животных на четыре типа, которые он назвал «ветвями» (сам термин «тип» был введен Блэнвилем в 1825 г.). Это — позвоночные, моллюски, членистые и радиаты (или зоофиты). Несмотря на выход замечательных сочинений Ж. Ламарка и Ж. Кювье, заложивших основу современной зоологической систематики, еще многие годы процветали различные натурфилософские системы.

В современной системе животного мира еще много спорных вопросов, по многим из которых ведутся оживленные дискуссии. В настоящем издании «Жизни животных» мы принимаем систему животных, основы которой представлены на схеме (рис. 1). Мы вводим пять категорий выше типа. Приведенная схема требует пояснений.

В животном царстве различаем два подцарства: одноклеточные, или простейшие (Protozoa), и многоклеточные (Metazoa). Первое из них характеризуется тем, что организмы, сюда относящиеся, состоят из одной клетки (или колонии клеток) каждая из которых самостоятельный организм. Таким образом, к простейшим относят организмы на клеточном уровне организации.

Подцарство многоклеточных разделяется на три отдельные группы, которые можно назвать надразделами. Первый из них — небольшая группа организмов, живущих в море, по организации напоминающая гипотетическую форму организмов, которую И. И. Мечников (1845–1916) назвал паренхимеллой и рассматривал как переходную от простейших к многоклеточным. Она не имеет ни органов, ни тканей и состоит из наружного эпителия и лежащих под ним паренхиматозных рыхлых клеток. Детальное описание организации этой формы (род Trichoplax) проведено недавно. Своеобразие и примитивность строения трихоплакса требуют выделение его в ранг очень высокий — самостоятельный надраздел.

Примитивно организованная группа Mesozoa, которую ранее ученые рассматривали как переходную от Protozoa к Metazoa, таковой не является. Это исключительно паразитические, глубоко специализированные виды, и возможно, что их простота организации — результат регрессивной эволюции под влиянием паразитизма. Происхождение их остается неясным, и мы условно рассматриваем их в системе на уровне животных с двуслойной организацией.

Второй надраздел среди многоклеточных — Parazoa образуют губки. Это животные, лишенные настоящих органов и тканей. Отдельные их особи слабо очерчены, и в большинстве случаев не ясно, имеем ли мы дело с отдельным организмом или с колонией.

Третий надраздел — это «настоящие» многоклеточные — Eumetazoa, обладающие органами и тканями. Eumetazoa включает большую часть существующих в настоящее время животных. Среди Eumetazoa выделяют два раздела: Radiata (радиальные) и Bilateria (двусторонне-симметричные животные). Радиальные являются вместе с тем двуслойными. В построении их тела принимают участие два слоя эмбриональных клеток — эктодерма и энтодерма. Bilateria являются трехслойными — к эктодерме и энтодерме добавляется средний зародышевый листок — мезодерма. Bilateria, в свою очередь, распадаются на два подраздела: Acoelomata (Scolecida) и Coelomata. Различия между ними определяются наличием или отсутствием вторичной полости тела (целома), имеющей собственную эпителиальную выстилку, наличием сегментации и значительно более высокого уровня дифференцировки у целомат нервной системы и органов чувств.

8

Среди Bilateria существуют два основных пути эволюции: первичноротые (Protostomia) и вторичноротые (Deuterostomia), которые можно назвать надтипами. Различия между ними очень существенные. Они касаются характера сегментации, способа эмбрионального развития, форм образования целома, судьбы первичного рта (бластопора). Однако эти различия у некоторых групп животных выражены нечетко, и как бы сочетаются друг с другом, как, например, в типе щупальцевых (Tentaculata), куда относятся мшанки и плеченогие. Это дает основание полагать, что наряду с двумя основными путями эволюции — Protostomia и Deuterostomia — существовали и другие, не получившие значительного развития.

В современной системе общее число типов намного больше того, которое в свое время указывал Ж. Кювье. Число это трудно назвать, потому что ученые по-разному понимают систематический ранг различных подразделений системы. Во всяком случае, число типов животных не менее 30, а число классов около 100.

Среди классов животных около 15 являются чисто паразитическими. Это значит, что средой обитания для них служат другие живые организмы. Следует отметить, что почти все паразитические животные организмы относятся к первичноротым, среди вторичноротых паразитов нет.

К жизни на суше и в воздушной среде приспособились и дали большой размах эволюции представители лишь немногих, к тому же высших классов животного царства как из первичноротых, так и из вторичноротых. Главная часть обитателей суши относится к типу, членистоногих (в особенности из класса насекомых) и подтипу позвоночных в типе хордовых. Очевидно, для выхода на сушу из водной стихии нужны особые черты организации, делающие этот переход возможным. Можно думать, что особую роль при этом играют особенности покровов, препятствующие подсыханию. У членистоногих это образование кутикулы, у позвоночных — кожных чешуй.

Хотя число систематических единиц (таксонов), перешедших из водной стихии на сушу, относительно невелико, но число видов, живущих на суше, значительно превосходит таковое в морских и пресных водах. Это видовое разнообразие обеспечивается в основном насекомыми, число видов которых превосходит, по-видимому, 1 млн.

Ответить на вопрос о том, сколько видов животных обитает в настоящее время на планете Земля, затруднительно. Описано около 1,5 млн. видов. На самом же деле их, вероятно, значительно больше, ибо видовой состав многих групп известен недостаточно (например, некоторых простейших, нематод и др.).

Филогения и геологическое прошлое животного мира

Филогенетическое развитие животных

Как мы уже указывали, система живых существ неразрывно связана с их филогенией. Это две стороны одного и того же явления: система — это статическое состояние современного животного мира, филогения — становление современных таксономических подразделений, на основе чего устанавливают их родственные связи. Естественная система без филогении, так же как и филогения без естественной системы, теряет свой реальный смысл.

В схеме филогенетического развития животных (рис. 1) отражены современные представления. Многие части этой схемы общепризнанны и не вызывают сомнений. К ним можно отнести возникновение губок и кишечнополостных от одноклеточных животных, возникновение низших червей (турбеллярий) от кишечнополостных и немертин от низших червей (турбеллярий). Несомненно возникновение членистоногих от кольчатых червей (морских кольчецов — полихет).

Также общепризнанно близкое родство групп, относящихся к вторичноротым. В остальном филогенетические связи более или менее спорны. Прежде всего вызывает сомнение генезис губок.

Развитие эмбриологии, сравнительной анатомии, экспериментальной генетики и сравнительной биохимии будет способствовать построению достаточно достоверной филогенетической схемы. Много очень важных данных для построения филогении дает также и палеонтология. Так, отпечатки трилобитов и их четырехсегментных личинок дали возможность сблизить их с классом хелицерат и приблизить к ним представителей класса мечехвостов (Xiphosura), имеющих трилобитообразную четырехсегментную личинку. Самые древние иглокожие карпоидеи (Carpoidea) были уже сидячими организмами (вели прикрепленный образ жизни), но сохраняли еще двустороннюю симметрию. Это одно из доказательств, что предками современных иглокожих были двустороннесимметричные организмы. Генетические взаимоотношения внутри типа моллюсков, особенно головоногих, смогли быть разъяснены благодаря богатейшим ископаемым остаткам вымерших групп. Но, конечно, наиболее замечательные факты дает палеонтология для суждения о генеалогии современных групп позвоночных (группа кистеперых рыб). Это касается в равной степени и вопроса о возникновении наземных позвоночных, происхождении рептилий, птиц и млекопитающих.

В филогенетических построениях очень большое значение имеет принцип эволюционного развития, который лежит в их основе (принцип монофилии или полифилии).

9

Рис. 2. Схема филогенетического развития животных по эрам и периодам истории Земли.

Большинство зоологов придерживаются дарвиновского принципа монофилии, однако имеются и сторонники полифилии.

Принцип монофилии требует единого корня происхождения как для всего животного мира, так и для каждой систематической группы.

Полифилитическая концепция, наоборот, допускает возможность возникновения отдельных систематических групп животных, как и всего животного мира, из нескольких корней путем конвергентного схождения. Эта концепция находит свое применение в палеонтологии.

Вся история современной системы животных — это стремление к естественной системе и утверждение принципа монофилии.

Принятая в настоящем издании филогения животных построена по монофилитическому принципу.

Геологическая история животного мира

Геология дает возможность расположить в хронологическом порядке время появления, наибольшего развития и вымирания многих групп животных, остатки которых сохраняются в ископаемом виде (рис. 2). Прежде чем рассмотреть эту схему, следует сделать некоторые замечания.

Более или менее достоверная палеонтологическая летопись застает животный мир не на первых этапах его развития, а в довольно зрелом состоянии. Период с кембрия до наших дней — это, возможно, только одна десятая всего времени развития на Земле животных. При этом следует иметь в виду, что было бы ошибочно переносить представления о скорости развития наземной фауны на все животное царство, а именно на гораздо более богатое типами и классами животное население морей и океанов, иначе говоря, галосферы (от греч. «соленый»). Темп филогенетического развития подтипов наземных членистоногих — трахеат и хелицерат (классы многоножек, насекомых и паукообразных) — и подтипа наземных позвоночных (большинства амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих), а также некоторых других небольших групп почвенных и пресноводных беспозвоночных (саркодовых, жгутиковых, инфузорий, турбеллярий, коловраток, олигохет, моллюсков, ракообразных и некоторых других) в истории развития животного мира занимает особое место и представляет собой бурный процесс заселения не заселенной до того наземной и пресноводной среды выходцами из океана. Если мы перенесем темпы развития с наземной фауны на морскую, то получим значительное несоответствие. Совсем другими темпами характеризуется развитие морских животных.

Пока суша не была заселена растительностью, на ней было невозможно и развитие жизни животных. Только в силурийское время у морских побережий стали возникать предковые для наземной растительности формы (псилофитовая флора) и быстрым темпом стала развиваться наземная растительность. Что же касается морей и океанов, то в них хлорофилл констатирован в отложениях, отстоящих от нас на 3,5 млрд. лет. В силурийское время у морских побережий и в сильно опресненных прибрежных водах уже подготовлялись «десантные части» для захвата воздушной среды и пресных вод суши; это были членистоногие, некоторые группы червей и позвоночные. Морфофизиологические особенности ряда групп морской фауны и огромное пространство расположенной рядом суши, предоставившей к тому времени первичные (растительные) пищевые ресурсы, создали условия для бурно развернувшегося и протекавшего быстрыми темпами процесса видообразования, на первых этапах лишенного острой конкуренции. В этом процессе ярче всего сказалась свойственная живым организмам характерная способность расширять свой жизненный ареал и захватывать новые среды обитания в пределах возможного для их морфологических и физиологических структур.

Что касается морской фауны, то можно с полной уверенностью констатировать, что из нижнего кембрия уже известны многочисленные представители современной морской фауны. В этой истории мы совсем не знаем каких-либо катастрофических смен фауны, о которых часто, со времен Ж. Кювье, говорят специалисты по геологической истории наземных рептилий и позвоночных.

Эволюция морской фауны протекала за палеонтологическое время (с начала палеозоя) очень медленно и спокойно. Сколь относительно медленны темпы эволюции морской фауны, можно видеть на следующих примерах.

Близкий к замечательному моллюску Neopilina ископаемый род Tryblidium существовал в кембрии 400–500 млн. лет тому назад, головоногие моллюски наутилиды известны с юры (свыше 100 млн. лет) и дожили до нашего времени, род Limulus (мечехвост) известен с верхней перми (около 200 млн. лет), плеченогие Lingula и Crania известны с девона (250–300 млн. лет). Кистеперые рыбы, к которым относится замечательная латимерия, впервые пойманная в живом виде у южных берегов Африки, а затем у Коморских островов, также имеют возраст 250–300 млн. лет. Такие обычные ныне роды двустворчатых моллюсков, как Nucula, Leda, Modiolus, Ostrea, Lima, Avicula и др., существуют с кембрия, т. е. 400–500 млн. лет. Дж. Симпсон (1902–1984) в своей известной книге «Темпы и формы эволюции» (1944) определяет длительность существования некоторых родов двустворчатых моллюсков не менее как в 275 млн. лет, а некоторых — более 400 млн. лет. Средний геологический возраст для родов двустворчатых моллюсков он определяет в 80 млн. лет.

11

Наряду с этим можно упомянуть, у что пресноводное ракообразное щитень (Apus cancriformis) существует с триаса, т. е. свыше 150 млн. лет, с теми же родовыми признаками.

Таким образом, можно считать несомненным положение, что с кембрия по наше время морская фауна не претерпела (по сравнению с наземной) каких-либо очень крупных принципиально важных изменений. Во всяком случае, все типы и большинство классов морских животных уже существовали. Если представить себе длительность всего исторического развития современной морской фауны, то период с начала кембрия до наших дней должен рассматриваться только как последний короткий этап. Если при этом допустить, что темп эволюции в докембрийское время не мог существенно отличаться по характеру и длительности от послекембрийского, то необходимое время для предшествующей кембрию эволюции морской фауны должно было во много раз превышать послекембрийское.

В настоящее время исследованиями преимущественно советских палеонтологов установлено, что в докембрийское время в океане в течение более чем 100 млн. лет существовала и развивалась богатая фауна беспозвоночных, относящихся к различным типам животного мира. Это так называемая вендская фауна^[1]. Ее характерной чертой было отсутствие у животных твердых скелетных образований. Поэтому о характере этой фауны мы можем судить лишь по относительно немногим сохранившимся в ископаемом состоянии отпечаткам. В состав вендской фауны входили многочисленные медузоподобные организмы, примитивные членистые организмы, напоминавшие кольчатых червей и трилобитов. Характерная черта многих представителей вендской фауны — гигантизм. Медузоподобные организмы имели диаметр зонтика свыше 0,5 м, червеобразные членистые организмы — до 1 м длины и более. Но наряду с такими гигантами в состав венда входили и более мелкие формы. На границе между вендом и кембрием появились обладающие скелетом животные (кораллы, моллюски, трилобиты и т. п.), относящиеся почти ко всем ныне известным типам животного мира (кроме позвоночных). Таким образом, богатая кембрийская фауна возникает не на «пустом месте», а имеет длительную предысторию, в течение которой, вероятно, складывались современные крупные таксоны животного микологическая история животных вскрывает еще одно явление исключительного интереса — это процесс вымирания.

Можно сказать, что почти в наше время (в конце XVII в.) вымерла птица дронт (или додо) на Маврикиевых островах, а у нас на Дальнем Востоке — морское млекопитающее стеллерова (морская) корова (во второй половине XVIII в.).

В настоящее время почти полностью могли бы быть уничтожены такие ценные животные, как морские котики, калан (морская выдра) и другие, если бы человек не взял их под охрану. Исчезли дикие лошади, коровы и т. д. Все эти случаи — результат встречи с человеком, его промыслом или бытом.

Но геология знает другие более интересные примеры вымирания, в которых человек не играл никакой роли: трилобиты, аммониты, наутилоидеи, белемниты, некоторые классы иглокожих, панцирные земноводные (стегоцефалы), птеродактили и др. Все это уже вымирание не отдельных видов, а целых больших групп и очень важных элементов фауны, в состав которых входили сотни, а иногда и многие тысячи видов. В современной фауне имеются резко обособленные систематически и морфологически группы, представленные несколькими видами, являющимися осколками древних богатых видами групп. Упомянутая выше Neopilina, представленная ныне 8—10 видами в глубинах восточной части Тихого океана, — это, вероятно, последний осколок, может быть, многочисленного в палеозое и в допалеозойское время класса однокрышечковых моллюсков (Monoplacophora). Целый класс Priapuloidea представлен в настоящее время всего пятью видами, но его остатки обнаружены в палеозойских отложениях. Вероятно, это была в прошлом обильная видами группа животных, но отсутствие скелетных частей стерло из прошлого их остатки.

Удивительный существующий ныне осколок древних гигантострак (из хелицеровых членистоногих) — мечехвосты (Limulus) существуют в количестве пяти видов, так же как остаток весьма многочисленной группы Nautiloidea из головоногих моллюсков, существующий ныне в числе четырех видов рода Nautilus. Подобных примеров можно было бы привести немало, и в каждом случае можно высказать подозрение: не вымирающие ли это организмы? Тем более удивительно, что немногочисленные остаточные виды богатых видами вымерших групп часто производят впечатление благоденствующих ныне форм, как. например, Nautilus, Lumulus, Priapulus.

Массовое вымирание обширной группы рептилий — динозавров, из которых отдельные обладали гигантскими размерами, произошло в самом конце мезозойской эры, на границе с кайнозоем. Причины массового вымирания динозавров до сих пор остаются нерешенной загадкой.

Как объяснить причины их вымирания? Прежде всего, конечно, конкуренцией с другими, более молодыми и биологически более сильными группами. Для трилобитов это могли быть ракообразные, для головоногих моллюсков — рыбы и киты, для птеродактилей — птицы и т. п.

12

Однако только конкуренцией не объяснить всего явления вымирания.

Помимо конкуренции между видами и отдельными особями, вымирание диких животных объясняется резкой сменой природных условий и невозможностью для этих животных быстро приспособиться к новым условиям среды. Мамонт вымер, вероятно, одновременно с исчезновением оледенения в северных областях Сибири и Америки и в значительной степени под воздействием человека. Возможно, что основная причина вымирания животных часто кроется в сочетании этих двух факторов.

Геологическое прошлое Земли и геологическая хронология как бы подразделяются на две части — докембрийский период и от кембрия до наших дней. Как хронология, так и животные послекембрийского периода изучены значительно лучше, чем докембрийского.

На прилагаемой схеме дана геологическая история различных групп животных, известных по ископаемым остаткам, которая сопоставлена с историей некоторых групп растений, начиная с кембрийского периода (рис. 2). Как видно, весь этот период укладывается всего в 500–600 млн. лет. Точность знаний об отдельных эпохах этого периода и его хронологии тем меньше, чем дальше в глубь веков уходит его история. Докембрийское время, которое еще недавно исчислялось учеными сотнями миллионов или в крайнем случае 1 млрд, лет, в настоящее время все более растягивается. Крупнейший специалист по докембрию академик А. А. Полканов дает следующую хронологическую схему для докембрия Северной Европы:

Очевидно, это тот период в истории Земли, когда земная кора уже была по температурному режиму доступна для развития жизни. Академик А. П. Виноградов тоже считает, что температурные условия на поверхности Земли приближались к современным в течение 2–3 млрд, лет, а возраст земной коры он определяет в 5 млрд. лет. Академик О. Ю. Шмидт допускал время существования твердой оболочки Земли в 7 млрд. лет.

Когда и как появилась жизнь на нашей планете, остается неясным, но, в частности, можно допустить, что возникновение фотосинтетической деятельности растительных организмов на Земле надо относить к периоду, отдаленному от нас на 3–4 млрд. лет.

Некоторые этапы эволюции животных

Эволюционное развитие живых существ следует рассматривать как целостный процесс развития живого населения биосферы от начальных, примитивных форм до современных, наиболее совершенных. Это относится в равной мере к морфологическим и биохимическим структурам и к физиологическим процессам.

Остановимся на кратком рассмотрении некоторых сторон эволюционного процесса животных организмов.

Наиболее характерная особенность процесса постепенного овладения живыми существами жизненным пространством — это переход от менее совершенных форм к более совершенным, от менее сложных к более сложным, от менее дифференцированных к более дифференцированным, от менее специализированных к более специализированным, при этом от более разнообразных к менее разнообразным, но более усложненным и специализированным в соответствии с дарвиновским принципом дивергентной эволюции. В отдельных случаях, однако, при изменении биологии организма и его организации, при смене среды обитания можно наблюдать на отдельных системах органов регрессивные изменения, приводящие к значительной редукции, а иногда и к полному исчезновению тех или иных особенностей организации. Параллельно с такими процессами наблюдается обычно сильное развитие или появление других систем органов, которые и сопутствуют указанной редукции. Прежде всего эти процессы сопутствовали выходу из водной среды в воздушную, переходу к существованию в глубинах океана, в пещерах, переходу к паразитическому существованию, изменениям в характере питания и т. д.

В эволюции животных изменения сходного типа имеют место при увеличении размеров тела, при повышении уровня организации в эволюционном процессе. Так, нематоды и членистоногие утеряли ресничный эпителий в связи с кутикуляризацией покровов, а выход многих животных в воздушную среду привел к редукции дыхательного аппарата, свойственного водным организмам (жабры).

При переходе животных к малоподвижному или неподвижному образу жизни и к паразитизму происходят значительные изменения в отдельных органах и целых системах, причем эти изменения могут идти в диаметрально противоположных направлениях: у свободноживущих организмов переход к неподвижному существованию сопровождается сильным развитием механических или химических защитных образований (скелеты губок, кишечнополостных и мшанок, раковины моллюсков и плеченогих, домики усоногих ракообразных, стрекательный аппарат кишечнополостных, ядовитые или отталкивающие выделения кожных желез, слизь и т. д.). Но наряду с этим редукции подвергаются мускулатура, нервная система и органы чувств, изменяются способы питания и захвата добычи. У паразитов скелетные образования отсутствуют, но развиваются различные органы прикрепления к органам хозяина (присоски, крючки, хоботки). В обоих случаях имеет место сильнейшее увеличение плодовитости, ослабление роли особей мужского пола и часто развитие гермафродитизма (усоногие ракообразные). При паразитизме часто наблюдается полная редукция кишечника (цестоды, колючеголовые).

Весьма интересно, что часто изменения организации, сопутствующие смене среды обитания, даже у родственных форм происходят не однообразно, а иногда идут диаметрально противоположными путями. Например, у одних глубоководных рыб наблюдается темная, почти черная окраска, а другие становятся бесцветными и иногда прозрачными. У одних глубоководных рыб наблюдаются гипертрофированные, иногда стебельчатые глаза, а у других — полная редукция органов зрения. При выходе из водной среды в воздушную у большинства животных выработались рычажные органы движения — ноги (членистоногие, позвоночные), однако многоножки и змеи имеют длинное тело и передвигаются изгибанием тела, что чаще свойственно водным организмам.

Возвращаясь к общей тенденции эволюционного процесса — переходу от менее сложных, но более разнообразных структур к немногим (иногда всего лишь одной), но высоко и многообразно специализированным, остановимся на ряде примеров. Хорошим примером может быть эволюция форм движения. Простейшие обладают весьма разнообразными формами движения. Саркодовые (особенно корненожки) имеют псевдоподиальное движение, которое осуществляется по гидравлическому принципу — эндоплазма устремляется в тот или иной участок периферии и «натягивает» в более плотной и упругой эктоплазме вырост — псевдоподию.

Движение жгутиконосцев обеспечивается винтообразным биением жгутиков, а инфузорий — многочисленными ресничками. В противоположность жгутикам реснички бьют в одной плоскости, но сами они служат помимо плавания разным целям: окружающие ротовое отверстие реснички создают сложный ток воды, загоняющий пищевые частицы в глотку. Реснички могут слипаться в «кисточки» — цирры и на брюшной стороне брюхоресничных инфузорий имитируют конечности. На этих циррах инфузории могут быстро «бегать» по субстрату. Соединяясь в продольные ряды, реснички превращаются в мембраны, способные к волнообразным колебаниям. У трипаносом вдоль всего тела идут также мембраны, по краю их проходит основание жгута, и мембрана все время находится в состоянии волновых колебаний. Простейшим свойственны также многообразные формы парения в воде при помощи радиально расходящихся скелетных игл или псевдоподий.

Ресничное движение свойственно также бесчисленным личинкам донных животных (черви, моллюски, иглокожие и др.) и самым мелким многоклеточным, сходным по размерам с простейшими (коловратки и некоторые турбеллярии).

Ресничное и жгутиковое движения имеют еще одну особенность — двигающиеся таким образом организмы при плавании совершают вращательное движение вокруг собственной оси (кроме турбеллярий) и, кроме того, двигаются не прямолинейно, а по винтовой линии. Таким способом осуществляется у этих микроскопических существ, имеющих плотность, близкую к воде, двойное двигательное вбуравливание в водную среду. Этот способ движения в воде весьма эффективен. Относительная скорость инфузорий (отношение скорости проходимого в 1 с пути к длине тела), перенесенная на размеры тела человека, составила бы скорость спринтера.

Таким образом, у простейших мы наблюдаем всевозможные способы движения, кроме полета. У кишечнополостных способностью к свободному движению обладают только медузы, сифонофоры и ктенофоры. Ктенофоры движутся при помощи ресничного эпителия, но движение их крайне медленное. Ресничное движение эффективно только при малых величинах тела, измеряемых долями миллиметра. С увеличением размеров тела ресничное и жгутиковое движения становятся неэффективными, так как объем тела возрастает гораздо быстрее (в кубе), чем его поверхность (в квадрате).

У кишечнополостных мускулатура была совершенно недостаточной для выработки новой формы движения. 95 % кишечнополостных ведут неподвижное существование, защищаясь от врагов мощным скелетом и стрекательным аппаратом. Еще более ярко это сказалось на губках, совсем лишенных мускулатуры.

Движение медуз и сифонофор совершается реактивным способом — колокол медузы сжимается, выталкивает из-под себя воду, и медуза получает реактивный двигательный толчок верхней стороной колокола вперед. Для такого движения достаточно небольшой двигательной мускулатуры, которая составляет едва 1–2 % от объема тела.

Только у червей начинает накапливаться двигательная мускулатура в виде кожно-мускульного мешка. У немертин и высших червей она достигает наибольшего развития.

У кишечнополостных между эктодермой и энтодермой уже создается мышечный слой (первоначально в очень примитивной форме) в виде слоев сократительных отростков эпителиально-мышечных клеток, образующих два взаимно перпендикулярных волокна — клетки эктодермы образуют систему продольных по оси тела волокон, а клетки энтодермы — кольцевых. Эта система волокон как бы имитирует кожно-мускульный мешок червей, но не осуществляет изгибательных движений, а осуществляет только сократительные — по основной оси тела. Кожно-мускульный мешок червей состоит из двух основных слоев мышц — кольцевого и продольного. Есть еще и другие мышцы: тело червей как бы набито мышцами, количество их достигает у некоторых червей 60–70 % общего объема тела (немертины, пиявки). Огромное количество низших и высших червей передвигается изгибанием тела. Таким образом, внутри группы кишечнополостных вместе с выработкой двусторонне-симметричного плана строения сформировались мускульные формы животных, выработавшие изгибательный способ движения. Это были предки турбеллярий, использующие более мощную мускулатуру для изгибаний тела. Хотя изгибательное движение и доминирует у червей, но наряду с ним есть и некоторые другие формы движения.

Сходные процессы, которые привели к тому же изгибательному движению, имели место и в эволюции вторичноротых.

Масса низших хордовых и родственных им форм, ведших или малоподвижное, или неподвижное существование, дала начало рыбообразным с характерным для них изгибательным движением и мощной туловищной мускулатурой. В течение долгого периода эволюции позвоночных животных основной формой их передвижения было изгибательное.

В дальнейшем усложнение изгибательной формы движения наступило с выработкой посегментных складок — параподий, снабженных щетинками (хетами). Это был добавочный орган движения, если можно так сказать, чреватый последствиями, так как в дальнейшем из них сформировались конечности членистоногих. Полимерное строение кольчецов соответственно дало формы с большим числом ног (ракообразные, многоножки).

С формированием рычажных конечностей, за немногими исключениями (многоножки и змеи), вся двигательная функция перешла на ножные придатки. Путь формирования конечностей у позвоночных был несколько иным по сравнению с таковым у членистоногих. У членистоногих конечности сформировались уже в водной среде (ракообразные), а у позвоночных — в процессе выхода в воздушную среду. Замечательно, что и у предков позвоночных плавники тоже сформировались из складок по бокам тела, но только в виде двух поясов — плечевого и тазового — с двумя парами конечностей. Столь же интересно, что первоначально плавники у предков членистоногих и позвоночных играли роль не основных органов движения, а только подсобных, но важно, что в обоих случаях рычажные конечности, при всей их чрезвычайной функциональной усложненности (полет), — единственный аппарат движения. Многообразие форм движения сменилось одной формой, однако в крайней степени усложненной и дифференцированной.

Подобный же эволюционный путь прошло большинство систем органов и функций.

Рассмотрим некоторые вопросы становления симметрии в разных группах животных. Элементами симметрии являются точка (центр), линия (ось) и плоскость. Прекрасный пример радиальнолучевой симметрии дают радиолярии (рис. 3). Сходственные части тела расположены вокруг центра симметрии в радиальном направлении. Радиально-лучевая симметрия свойственна организмам, взвешенным в воде и имеющим со всех сторон одинаковую среду, в силу чего и реакция организма «одинакова во все стороны». Радиальнолучевая симметрия наилучшим образом соответствует биологии радиолярий. Радиально-лучевую симметрию мы находим также у колониальных фитомонадовых (вольвокс, эвдорина, пандорина и др.) и некоторых колоний многоклеточных, например у колониальной коловратки Conochilus.

Рис. 3. Различные типы симметрии у животных:

_{сверху вниз — радиально-лучевая; радиально-осевая; двусторонняя.}

Однако радиально-лучевая симметрия некоторых простейших не является самой примитивной формой строения тела. В равной мере планктонное существование также нельзя считать самой примитивной биологической формой. Самые просто организованные формы саркодовых (Amoebina) имеют асимметричное строение, и, видимо, оно соответствует примитивным формам организации и поведения (псевдоподиальная форма движения и питания). Кроме того, можно думать, что все пелагические формы существования являются вторичными производными от придонных. Асимметричное строение свойственно и инфузориям, и жгутиковым. В частности, радиолярии обладают необыкновенным богатством планов симметрии своего скелета — радиально-осевой, как гомополярной, так и гетерополярной, двусторонней, двубоковой, с обычным отклонением всех этих типов симметрии в асимметрию. Следует отметить, что в подавляющем числе случаев при этом разные формы симметрии относятся только к скелету, что же касается протоплазмы, то она, как правило, имеет асимметричное расположение включений (ядро, пульсирующие и пищеварительные вакуоли или иные включения).

Кишечнополостным, как сидячим, так и пелагическим (медузы), свойственна радиально-осевая симметрия, при которой сходственные части расположены вокруг оси вращения, причем эта симметрия может быть самого различного порядка в зависимости от того, на какой угол следует повернуть тело животного, чтобы новое положение совпало с исходным. Таким образом, может получаться 4-, 6-, 8-лучевая симметрия и более, до симметрии порядка бесконечности.

У радиолярий встречается радиально-осевая симметрия с одинаковыми полюсами, или, как говорят, гомополярная. У кишечнополостных — гетерополярная осевая симметрия: одинполюс симметрии несет рот и щупальца (оральный), другой (аборальный) служит для прикрепления (стадия полипа), или у плавающих форм несет орган чувств (ктенофоры), или ничем не вооружен (медузы). У некоторых медуз на этой аборальной стороне образуется стебелек для прикрепления к подводным предметам (Lucernariida). Нарушение радиально-осевой симметрии возникает при уменьшении числа щупалец или изменении формы ротовой щели, пищевода и разветвлений пищеварительной системы. Количество щупалец может уменьшаться до одного (Monobrachium), и тогда их радиальное расположение сменяется двубоковым. Глотка может сплющиваться, и тогда тоже получается двубоковая симметрия, этому способствует и образование в глотке сифоноглифов (желобок вдоль глотки).

Наибольшее усложнение радиально-осевой симметрии наблюдается у ктенофор, где, помимо 8-лучевой симметрии, в расположении отдельных частей тела и органов наблюдается 4-лучевая и двубоковая симметрия. Это весьма существенный момент, так как большинство зоологов именно от ктенофорообразных предков выводит оба ствола высших животных, как первично-, так и вторичноротых.

Гетерополярная радиально-осевая симметрия вполне соответствует образу жизни кишечнополостных — неподвижному существованию в прикрепленном положении или медленному плаванию при помощи реактивного движения.

С другой стороны, от сложного типа радиальноосевой симметрии ктенофор можно перейти к двусторонней симметрии, или, как говорят, симметрии зеркального изображения, единственного плана симметрии трехслойных животных, симметрии быстрого движения, с выработкой переднего по движению конца тела, с центральным мозговым скоплением и основными органами чувств, спинной и брюшной, правой и левой сторонами тела. Однако живых или ископаемых свидетелей этого перехода мы не знаем. Здесь можно пользоваться только более или менее достоверными гипотезами.

В 1880 г. знаменитый эмбриолог А. О. Ковалевский (1840–1901) открыл своеобразный организм — ползающую ктенофору, названную им Coeloplana metschnikowi. Родовым названием Ковалевский хотел показать, что этот организм объединяет в себе признаки целентерат и планарий, т. е. плоских червей. В 1886 г. другой русский зоолог — А. Коротнев, работая на о. Яве, открыл другую подобную форму, которую назвал Ctenoplana kowalewskii, также указывая в названии объединение в этом организме особенностей ктенофоры и планарий.

В настоящее время в морях Юго-Восточной Азии описан целый ряд подобных форм, объединенных в группу Platyctenidae (плоских ктенофор), но изучение их показало, что не среди них надо искать предков плоских червей, что это просто ползающие ктенофоры без предковых черт организации плоских червей. Вопрос этот приходится решать иным путем. Возможны два варианта. По одному допущению, ктенофорообразные предки первоначально были ориентированы ротовым полюсом ко дну, а аборальным вверх. Затем они испытали расплющивание по основной оси тела и сближение орального полюса с аборальным. В дальнейшем аборальный орган чувств, зачаток мозгового скопления, должен был сместиться на тот участок сплюснутого тела, который стал передним по направлению движения. Таким образом выработались спинная и брюшная поверхности, а ротовое отверстие, как и у многих турбеллярий, осталось в средней части брюшной поверхности. Однако допущение такого пути формирования тела плоских червей должно уступить место другому. Гораздо вероятнее допустить, что ктенофорообразные предки червей ориентировались к дну боком, в таком случае у них сразу формировалась передняя по движению сторона тела, а ротовое отверстие должно было несколько сместиться по брюшной стороне вперед. Такое допущение больше соответствует расположению нервной системы турбеллярий.

Что касается строения тела турбеллярий, то они сохраняют ряд черт радиальной симметрии предков, особенно в строении нервной системы. Они сохраняют также мерцательный эпителий на поверхности тела, расположение рта на брюшной Стороне и ряд других особенностей, заимствованных от целентератных предков. Пока не сформировались рычажные конечности, основным механизмом движения оставалось изгибательное движение (рис. 4). Этот тип движения возможен при достаточно мощной мускулатуре и определенном ее расположении «пластами» вдоль всего тела. Оба эти условия сочетаются в кожно-мускульном мешке червей. При этом двигательная мускулатура составляет около половины общего объема тела, а иногда (немертины, пиявки) и значительно больше.

Рис. 4. Различные формы движения у животных:

_{1 — движение трипаносомы посредством ундулирующей мембраны; 2 — изгибательное движение полихеты; 3 — движение рыбы.}

С образованием конечностей кожно-мускульный мешок распадается на отдельные мышцы. Морфологическая основа двигательной функции кожно-мускульного мешка — расположение сократительных волокон во взаимно перпендикулярном направлении. Это пласты кольцевых и продольных мышц. Еще у грегарин миофибриллы образуют систему продольных и поперечных нитей. Отростки эпителиально-мышечных клеток низших кишечнополостных также образуют слой продольных (от эктодермы) и слой кольцевых сократительных волокон. Однако у кишечнополостных количество мускулатуры невелико, кожно-мускульный мешок не формируется и движение осуществляется реактивным способом — только у ктенофор сохраняется ресничное движение, дающее, однако, при крупных размерах ктенофор очень слабый эффект. Изгибательное, волнообразное движение — целесообразная форма передвижения в водной среде, однако в плотной среде грунтов, особенно морских, эта форма движения не эффективна: у животных возникает гидравлическое прямолинейное движение. При этом формируется обширная полость тела, наполненная полостной жидкостью. Количество мускулатуры в кожномускульном мешке уменьшается, но оно достаточно, чтобы сокращением кольцевой мускулатуры тела и перекачкой полостной жидкости вперед обеспечить продавливание хода в грунте, а затем, расширив передний конец тела и заклинив его в ходе, подтянуть заднюю часть тела сокращением продольной мускулатуры.

Принципиально тот же способ движения свойствен двустворчатым моллюскам, пробивающим ход в грунте клиновидной ногой, способной к расширению при перекачке в ее лакуны полостной жидкости, с последующим подтягиванием тела и одевающей его раковины.

Интересно отметить, что отличные пловцы — головоногие моллюски — освоили реактивное движение и им не свойственно изгибательное движение тела. У их предков кожно-мускульный мешок уже распался (как и у остальных моллюсков) и была утрачена основа для создания изгибательного движения.

В водной среде возникли и членистоногие, и свойственное им движение с помощью рычажных конечностей. Но, прежде чем сказать о свойственной им форме движения, следует остановиться на метамерии (сегментации) и ее происхождении. Метамерия иногда рассматривается как своеобразный тип симметрии. При гомономной сегментации, так же как и при других типах симметрии, наблюдается повторение сходственных частей тела — метамер (или сомитов) с одинаковым расположением половой системы, выделительных органов, разветвлений нервной (невросомит) и кровеносной (ангиосомит) систем с двумя параподиями по бокам тела, с поперечными перегородками — диссепиментами, отгораживающими сегменты друг от друга, с обособленными участками продольной и кольцевой мускулатуры (миосомит). Только в данном случае метамеры расположены не вокруг точки или линии и не по обе стороны плоскости, а в линейном направлении по главной оси тела. Метамерное строение появилось вместе с развитием вторичной полости тела и кровеносной системы (рис. 5, 6). Низшие черви — сколециды — лишены настоящей метамерии (Amera), она появляется только у высших червей — аннелид — и проявляется либо в малом числе сегментов (Oligomera — мшанки, плеченогие и все вторичноротые), либо в большом (Polymera — аннелиды и членистоногие).

Рис. 5. Примеры псевдометамерии:

_{1,2 — раковины фораминифер; 3 — немертина (в разрезе).}

Рис. 6. Примеры истинной метамерии:

_{слева — гомономная (полихета); справа — гетерономная (скорпион).}

Среди основных этапов развития животного мира наряду с рассмотренными выше — возникновением многоклеточности, радиальных типов симметрии, появлением двусторонней (билатеральной) симметрии — развитие метамерности занимает важное место. Наряду с ними можно поставить еще только формирование рычажных конечностей как основного органа движения и выход из водной среды обитания в воздушную.

Конечности членистоногих и позвоночных возникли совершенно независимо, хотя они и обладали поразительным биолого-эволюционным и функциональным сходством при резко выраженных чертах различий как следствии различия в характере скелета тех и других. У членистоногих хитинизированный трубчатый скелет наружный и по расположению, и по происхождению (производное эктодермы), у позвоночных скелет костный и внутренний (мезодермический). Функциональное сходство обслуживающей конечности мускулатуры — в антагонистической системе мышц сгибателей и разгибателей:

у членистоногих они прикрепляются к выростам хитинового панциря, а у позвоночных — к выростам костей.

Что же могло вызвать развитие сегментированного тела? Следует прежде всего отметить, что подразделение тела на сходственные части с линейным их расположением наблюдается у разных организмов, стоящих на более низком уровне, чем животные с истинной метамерией. Такие случаи (псевдометамерия) наблюдаются у раковинок фораминифер (рис. 5), турбеллярий, немертин. В этом сказывается упорядочение расположения множественных образований и органов, имеющих полимерный характер.

Истинная метамерия, появляющаяся у кольчатых червей, — гораздо более общее и глубокое явление, наложившее печать на большой и важный этап эволюции полимерных животных — аннелид и членистоногих.

Несегментированные низшие черви (Amera) немногочисленны, имеют слабые способы передвижения и не имеют в водной среде такого значения, как аннелиды. Наиболее существенный для всех них фактор биотической среды — враги, для которых они могут являться пищей. Турбеллярии ведут придонный образ жизни, малы по размерам, очень медленно движутся, прячутся между водорослями и под камнями. Тело их выделяет много слизи, вероятно, выполняющей защитную функцию. Нематоды ведут скрытый образ жизни — они наполовину паразиты, наполовину живут в грунте и малодоступны для врагов. Среди них нет пелагических форм, и они очень малоподвижны. Такой же образ жизни свойствен приапулидам — они живут в скрытых биотопах, главным образом в грунте, и либо лишены органов движения, либо способны лишь к самому слабому передвижению. К ним относятся коловратки, но они имеют микроскопические размеры и распространены преимущественно в пресных водах. Это единственная группа среди сколецид, ведущая планктонное существование.

Единственная группа среди низших, несегментированных червей, ведущая и придонное и пелагическое существование, многочисленная в морских бассейнах — немертины — агрессивные хищники, обладающие органом нападения и защиты — хоботом. Они движутся волнообразно, изгибая тело, но движение это очень слабо. Кожа их выделяет огромное количество слизи, назначение которой, возможно, двойное: она отпугивает врагов и ускоряет движение в воде. Если не считать еще нескольких немногочисленных групп микроскопических организмов, ведущих донную жизнь, то это и все, что мы находим в морской воде из низших червей. Конечно, самое большое внимание привлекают среди них немертины. Однако и они не смогли занять среди населения моря видного положения.

Для большинства перечисленных групп сколецид характерно отсутствие способности к быстрому движению и плотных, защищающих тело покровов. Для дальнейшей эволюции животных необходимо было разрешить эти затруднения. Некоторые организмы, генетически связанные с червями, находили защиту от врагов в формировании крепких покровов (плеченогие, мшанки, моллюски), но теряли в скорости движения или даже становились неподвижными, прикрепленными формами. И только многощетинковые кольчецы получили дальнейшее филогенетическое развитие: у них выработались уплотненные, но тонкие покровы и сегментированное строение, которое давало возможность легко сгибать тело во все стороны. Очевидно, первые этапы формирования метамерности были связаны с формированием только поверхностной сегментации, но постепенно она захватывала все более и более глубоко расположенные части тела и органы. Полимеризация захватила некоторые системы внешних и внутренних органов — пароподии, жаберные выросты, половую, нервную, кровеносную и выделительную системы. Внутреннее упорядочение в расположении органов подчинилось метамерному строению, и в результате развившейся метамерии возникла гомономная (от греч. «одинаковый» и «поделенный»), т. е. однообразная, множественность посегментного расположения систем органов.

Очень часто на протяжении эволюции отдельных групп, особенно среди кишечнополостных и червей, наблюдается множественное повторение одноименных образований и органов. Такие структуры именуют полимерными. Особенно часто встречается полимерный тип в расположении половых желез. Их четыре у гидрозоа и сцифозоа, много у антозоа, восемь мужских и восемь женских желез у гермафродитных ктенофор, очень много у ленточных червей (цестод), много у полихет.

Целый ряд полимерных органов, помимо гонад с посегментным расположением, возник при формировании метамерных кольчецов — параподии, жабры, выделительные органы, кольцевые нервные тяжи и кровеносные сосуды, ганглиозные скопления в брюшной нервной системе и многое другое.

Полимерный характер имеет расположение многих органов у иглокожих в связи с их пятилучевой симметрией. Подобных примеров можно было бы привести очень много и для членистоногих — количество ног у ракообразных и особенно у многоножек; трахеальные образования у них же и у насекомых и т. д. Однако в дальнейшем почти всегда наблюдается процесс уменьшения количества одноименных образований, или, как это называют, процесс олигомеризации, в количестве ног, сегментов тела, половых желез, органов выделения, дыхания и т. д.

Гомономная сегментация стала уступать место гетерономной, и особенно в группе членистоногих, а покровы становились все более прочными (хитинизированными), но не утерявшими своей легкости и не мешавшими подвижности благодаря мягким и растяжимым сочленениям между отдельными более плотными частями хитинового панциря. В дальнейшем в эволюции обеих основных ветвей животных — первичноротых и вторичноротых — проявляется поразительное сходство в выработке рычажных двигательных придатков — конечностей. У членистоногих прообразом их были параподии полихет, у позвоночных — плавники рыб. У членистоногих конечности появились еще в водной среде (у ракообразных), а у позвоночных только с выходом в воздушную среду. Эволюция параподий и конечностей у полихет и членистоногих — очень хороший пример олигомеризации и перехода от гомономных образований к гетерономным. У многих полихет параподии имеются на всех сегментах и иногда на сотнях сегментов имеют совершенно одинаковый характер (гомономная полимерия). У ракообразных и тем более у паукообразных и насекомых количество конечностей подвергается неуклонно идущей олигомеризации и гетерономному типу изменений, т. е. уменьшается не только количество ног, но и разные конечности отличаются друг от друга по строению и функциям. Этот процесс представляет собой только часть более общих изменений организации процесса кефализации (от греч. «голова»), т. е. формирования головы, и тегматизации (от греч. «отдел») — формирования отделов тела. Из передних сегментов тела формируется голова — передняя тегма тела, а конечности этих сегментов превращаются в органы чувств и ротовые придатки. Следующие сегменты образуют грудной отдел (у насекомых три сегмента, у паукообразных — четыре, у высших ракообразных — восемь и т. д.).

Конечности грудного отдела обычно служат для передвижения. Брюшной отдел, сформированный из различного количества сегментов, либо лишен конечностей (насекомые, паукообразные), либо они выполняют другую функцию (половую, дыхательную и т. д.). Грудь и брюшко образуют вторую и третью тегмы тела.

У наземных групп конечности выполняют основную двигательную функцию (если не считать многоножек, змей и некоторых других групп), а сегментация как во внешнем облике животного, так и во внутреннем строении исчезает.

Метамерное расположение сохраняется лишь частично и только на некоторых системах, таких, как дыхательная, нервная и др. Крайнюю форму подавления (исчезновения) метамерного строения можно наблюдать у клещей, в мешкообразном теле которых слиты все отделы, не обнаруживающие сегментированного плана строения. И у других членистоногих намечается слияние трех основных отделов тела, прежде всего головы и груди в головогрудь (высшие ракообразные и паукообразные). При этом иногда брюшной отдел тоже испытывает редукцию, и тогда, как, например, у крабов, тело кажется состоящим из одного компактного образования, хорошо защищенного крепким панцирем от врагов, а хорошая подвижность его обеспечивается пятью парами конечностей.

Столь же нагляден этот процесс и у позвоночных. Две пары конечностей, сходные между собой у низших позвоночных, особенно у рыб, у птиц совершенно различны — передние служат для полета, задние для передвижения по грунту. У многих млекопитающих строение и функции передних и задних конечностей также весьма различны. Здесь процесс олигомеризации выражен очень ясно.

Некоторые биологические особенности животных

Приспособленность животных к условиям среды

Приспособления, которые появляются у организмов в связи с изменениями внешних условий, чрезвычайно многообразны. С одной стороны, организмы избегают неблагоприятных и необычных для них условий среды, а с другой — характернейшая особенность организмов — расширяют свое жизненное пространство, ареал, что приводит к изменениям их организации. Сочетание всех этих свойств организмов создает существующую сложную систему приспособлений к условиям абиотической и биотической среды и характер ареалов.

Если допустить, что первоначальной средой жизни были теплые мелкие моря и что первичной формой существования было дно — твердый субстрат (рис. 7), то в дальнейшем шло завоевание животными всех глубин океана и его водной толщи, проникновение их в грунт, переход в пресную воду и воздушную среду. Кроме того, на всех этих этапах животные проникают в глубоко скрытые под покровом земли пещеры и подземные воды и в тела других животных (переход к паразитизму). Животные, освоившие воздушную среду, нередко вновь возвращаются в морскую среду: в меньшей степени — коловратки, олигохеты, пиявки, насекомые (морские клопы) и паукообразные (морские клещи), в большей степени — рыбы, рептилии (змеи и черепахи), птицы (пингвины и др.) и особенно млекопитающие (ластоногие и китообразные).

Рис. 7. Пути расселения фауны из прародины — мелкого теплого моря:

_{1 — путь формирования высокогорной фауны; 2 — пещеры; 3 — горизонтальные миграции некоторых организмов; 4 — воздушная среда; 5 — горизонтальные миграции нектонных организмов; 6 — вертикальная миграция планктона; 7 — море; 8 — путь формирования глубоководной фауны.}

Все перечисленные группы обладают хорошо защищающими от неблагоприятного действия соленой воды покровами, что облегчило для них переход в соленую воду. Но среди амфибий нет ни одного примера возвращения в морскую среду. Вероятно, этому противодействовала их тонкая и нежная, ничем не защищенная кожа.

20

У многих животных вырабатывалась способность к полету (рептилии, насекомые, птицы и млекопитающие) или к его имитации (пауки, летучие рыбы, кальмары). Наиболее быстрые пловцы и летуны приобрели способность преодолевать большие пространства в горизонтальных миграциях — до ¹/₃ окружности Земли, что помогало им в отыскании областей, наиболее выгодных для размножения и питания (генеративно-алиментативные миграции). Многие киты в летний сезон передвигаются в северные широты, где находят обильную пищу, а на зиму уходят в экваториальные широты. Огромные пути проходят в океанах тунцы. Широко известны тысячекилометровые пути личинок речных угрей из глубин Саргассова моря в реки Европы, Азии и Северной Америки и возвращение половозрелых самок для нереста на родину. Такие же пути из моря на нерест в реки совершают лососевые рыбы, а молодые лососи — из рек на откорм в океан.

Сходного типа миграции ярко выражены у птиц и некоторых наземных млекопитающих. Использование разных участков среды у многих морских животных выражается (главным образом ракообразные, молодь рыб и некоторые другие) в суточных вертикальных миграциях. Днем они прячутся в темных глубинах, а ночью поднимаются в обильные пищей верхние слои.

Стремление многих морских животных к расселению отражается и на биологии их личинок.

Многие донные животные (черви, ракообразные, моллюски, иглокожие, рыбы и др.) имеют пелагических личинок, в течение недель, а иногда месяцев ведущих планктонное существование. За этот срок их подхватывает течение и относит на сотни, иногда тысячи километров от места их рождения, и, если, опустившись на дно, личинки встретят благоприятные условия существования, они заселят новые районы. Таким образом, миграции животных могут иметь различный характер.

Своеобразен способ расселения некоторых животных в виде пассажиров на других животных или на судах, о чем речь будет впереди.

Комменсализм, симбиоз и паразитизм

Чрезвычайно многообразны взаимоотношения, которые складываются между организмами и их группами, а иногда и целыми биоценозами в длительном процессе эволюции приспособлений и биологических связей. Об одной такой системе связей между растительным и животным царствами в рамках всей биосферы мы уже говорили.

Планктонные биоценозы дают основной пищевой ресурс для донной фауны океанов и морей, а также и для рыб. Многие организмы моря и суши совершают горизонтальные, а в море, кроме того, и вертикальные миграции и на разных этапах миграций вступают в биологические связи с различными группами организмов.

Многие паразиты часть своей жизни проводят в свободном состоянии, и тогда они подчиняются иным системам связей с другими организмами и с абиотической средой.

Одна из ведущих связей между организмами — это потребность в пище. В этом отношении животные в первую очередь могут быть разделены по характеру пищевого объекта на растительноядных, детритоядных, грунтоядных, плотоядных, в том числе и хищников.

Понятие «хищник» употребляется в различном смысле. Животных, питающихся моллюсками, насекомыми или червями, обычно не называют хищниками, но совершенно очевидно, что треска, питающаяся сельдью, — хищник, так же как акула, пожирающая других рыб, или волк, гоняющийся за зайцем. Обычно хищниками называют животных, питающихся другими животными, близкими по систематическому положению (в рамках позвоночных, или насекомых, или моллюсков и т. д.), но иногда говорят о хищных растениях, питающихся насекомыми, как, например, росянка, или о хищных грибах, питающихся червями, и т. п. Более точное определение и классификация способов питания, вероятно, затруднительны в силу того, что эти способы создаются независимо у разных животных в совершенно разных формах, на различной морфологической основе и не имеют никакой генетической связи. В силу этого создание естественной системы форм питания едва ли возможно. Система всегда будет носить более или менее искусственный характер. Она возможна, пожалуй, только в рамках небольших однородных групп.

21

Часто среди животных, входящих в один морской донный биоценоз, наблюдается мозаичность в использовании пищевых ресурсов: фильтраторы^[2] (губки, двустворчатые моллюски, усатые киты и др.) могут жить рядом с грунтоедами и собирающими, а иногда они специализируются по отдельным кормовым объектам. Обычно именно таким образом подбираются по способу питания животные в биоценозе. Так, в Каспийском море осетр питается почти целиком моллюском синдесмией, а севрюга почти нацело — полихетой нереис. Оба эти организма перед второй мировой войной были перенесены в Каспий из Азовского моря и получили в нем огромное развитие.

По объектам питания животных можно также разделить на монофагов и полифагов, т. е. питающихся одним объектом или многими.

В системе биологических связей между животными организмами можно выделить неоколько типов с постепенным усилением трофической связи — комменсализм, симбиоз и паразитизм.

Комменсализм, или нахлебничество, — очень обычное явление у общественных насекомых. Особенно обильны комменсалы в гнездах муравьев, где они существуют за счет запасов, накопляемых хозяевами гнезда. Среди них есть и несколько видов жуков семейств Staphylinidae, Pselaphinidae и др. Типичные комменсалы — рыбы-лоцманы и рыбы-прилипалы, сопутствующие акулам, жуки в гнездах муравьев и т. п.

Чрезвычайно разнообразно явление симбиоза (совместное существование), который может быть двусторонне полезным (мутуализм), односторонне полезным или нейтральным. Классический пример двусторонне полезного симбиоза дают рак-отшельник и актиния, сидящая на его раковине. Актиния пользуется остатками со стола своего хозяина, который, кроме того, является для нее извозчиком, а рак-отшельник (Eunagurus) имеет защитника — актинию, отпугивающую его врагов. Рак-отшельник активно разыскивает актиний, снимает их клешней с субстрата, на котором они сидят, и пересаживает к себе на раковину, в которой живет.

Обычны различные формы симбиоза между некоторыми морскими животными и одноклеточными водорослями — так называемыми зоохлореллами (зелеными) изооксантеллами (желтыми). Зооксантеллами набита протоплазма некоторых радиолярий, ими набиты ткани некоторых кораллов, причем если кораллы освободить от зооксантелл, то нормальная жизнедеятельность кораллов нарушается. Недавно было показано, что зооксантеллы — это молодые стадии развития одноклеточных водорослей перидиний.

Самый огромный моллюск Tridacna, достигающий размера 1,5 м и массы 200–300 кг, дает приют огромной массе одноклеточных водорослей, без которых существовать не может. Турбеллярия Convoluta, развивающаяся в огромном количестве на литорали Англии и Нормандии, имеет ярко-зеленую окраску из-за набивающей ее ткани одноклеточной водоросли Carteria (зоохлорелла). Это также двусторонне полезный симбиоз: животное защищает водоросли, дает им углекислый газ и азотистые соединения, а само получает от водорослей кислород и частично использует их как пищу. Известно, что если молодая конволюта не получит порцию водорослей для дальнейшего развития, она погибает.

Различного типа симбиозы, правда, не столь резко выраженные, весьма многочисленны. Стайки молодых рыб находят приют среди щупалец некоторых медуз, что является примером односторонне полезного симбиоза.

Совсем особая группа биологических связей между организмами — явление паразитизма (от греч. «около» и «пища»). Паразитизм очень широко распространен среди многих групп животных, особенно среди простейших, червей и членистоногих (цв. табл. 1).

Имеется немало классов животных, ведущих исключительно паразитическое существование. К ним относятся споровики, трематоды, цестоды, колючеголовые и некоторые другие черви; из ракообразных — мешкогрудые (Ascothoracida). Ни одна группа животных не свободна от паразитов и симбионтов.

⠀⠀ ⠀⠀

Таблица 1. Распостранение паразитизма в разных группах животных:

_{На генеалогическом древе синим цветом изображены группы животных, целиком состоящие из паразитов, зеленым — группы, содержащие наряду со свободноживущими также и паразитические формы, красным — группы, образованные исключительно свободноживущими видами:}

_{1 — Gregarinida; 2 — Myxosporidia; 3 — Microsporidia; 4 — Mesozoa;5 — Cestoidea; 6 — Monogenoidea; 7 — Trematoda; 8 — Acanthocephala;9 — Myzostomida; 10 — Pentastomida.}

Существует много попыток дать общее определение и классификацию явлений паразитизма.

В. А. Догельо своей книге «Общая паразитология» (1962) определяет паразитов как «организмы, которые используют другие живые организмы в качестве среды обитания и источника пищи, возлагая при этом (частично или полностью) на своих хозяев задачу регуляции своих взаимоотношений с окружающей внешней средой».

Естественно задать вопрос: каким же образом возникает паразитическое существование? Что заставляет свободно живущий организм переходить к паразитизму и существованию внутри другого организма, казалось бы, в очень сложных и трудных условиях? Этот вопрос аналогичен такому же вопросу в отношении глубоководной фауны, фауны пещер и почв. Найти правильный ответ на этот вопрос мы можем, только учитывая способность живых существ к расселению и освоению новых биотопов и новых биологических особенностей. Это свойство настолько резко выражено, что многие организмы путем длительного процесса приспособления заселяют чуждые им аномальные биотопы, соответственно которым изменяется их организация.

22

Освоение этих биотопов при переходе к паразитическому существованию идет обычно несколькими каналами. Очень часто паразит проникает в тело хозяина, внедряясь в его пищеварительную систему в личиночном состоянии вместе с пищей. Бесконечно повторяющаяся инвазия может кончаться успехом, и внедряющийся организм вырабатывает способность существовать, а затем питаться, расти и размножаться в кишечнике другого животного. К паразитическому существованию может приводить хищничество, если хищник очень мелкий по сравнению с жертвой — хозяином. Он может сам все теснее и теснее вступать в связь с поверхностью тела хозяина и в конце концов проникать в него. Кровососущие животные (мухи, комары, клопы, клещи) могут при этом заносить в тело жертвы паразитов. Часто на теле крупных животных поселяются мелкие животные, которые становятся их постоянными спутниками, а в дальнейшем также проникают под покровы их тела во внутренние органы.

Существуют, конечно, и другие пути формирования паразитизма. Вероятно, путем постепенного приспособления к хозяину к паразитизму могут переходить комменсалы и симбионты.

Явления паразитизма связаны с массой замечательных и своеобразных особенностей. Нервная система и органы чувств, а также мускулатура и органы движения обычно испытывают у паразитов явления регресса. В силу всех этих изменений иногда взрослый паразит теряет всякое сходство с родственными группами, как, например, у некоторых брюхоногих моллюсков (Parenteroxenos) или ракообразных (из веслоногих и усоногих, в том числе знаменитая Sacculina).

Сильное развитие приобретают органы прикрепления к телу хозяина (крючки, присоски, хоботки) и защитные от хозяина образования покровов тела, но наиболее характерное отличие — в сильном и часто в колоссальном развитии плодовитости. Нередко из одного оплодотворенного яйца образуются (партеногенетически) тысячи, сотни тысяч и миллионы особей. Количество яиц, продуцируемых одной самкой турбеллярий (свободноживущих плоских червей), исчисляется единицами или десятками, а у близкородственных им трематод — многими тысячами и даже десятками тысяч. Интересно при этом отметить, что у родственных между собою трематод и цестод имеются еще дополнительные механизмы к увеличению числа потомства, при этом совершенно разные у двух несомненно родственных форм. У ленточных червей увеличивается число половых систем, возникающих почкованием, причем их количество в одном черве может достигать нескольких тысяч. Совершенно иначе увеличивается плодовитость трематод — в спороцистах и редиях (см. раздел о трематодах) происходит партеногенетическое размножение яиц (шары дробления) на ранних стадиях развития. Часто организм ведет паразитическое существование только в определенные периоды своего жизненного цикла: или в раннем личиночном возрасте, или во взрослом состоянии. В остальное время он существует во внешней среде как свободноживущий организм (различные нематоды). В других, довольно многочисленных случаях паразит оказывается на свободе только в стадии яйца (трематоды, цестоды и нематоды) и, наконец, может совсем не существовать в свободном состоянии (малярийный паразит, трихина и др.). Усложнение биологии паразита возникает в связи со сменой хозяев: паразит проводит часть цикла в одном хозяине, часть в другом.

При этом основным хозяином считают организм, в котором женские гаметы, или яйца, проходят оплодотворение, а другого хозяина называют промежуточным. В наиболее сложных циклах промежуточных хозяев может быть два, например у широкого лентеца. Первый промежуточный хозяин — пресноводный рачок циклоп, а второй — рыба. Своеобразное усложнение паразитического жизненного цикла у споровиков заключается в множественной повторности бесполого размножения — шизогонии (от греч. «расщепляться» и «воспроизводство»).

Очень интересные формы сверхпаразитизма наблюдаются у насекомых (мухи и перепончатокрылые): насекомое откладывает яйца в паразитическую личинку другого насекомого, находящуюся внутри личинки третьего.

Не менее интересен вопрос специфичности хозяина в явлениях паразитизма. Некоторые паразиты могут существовать в теле только одного или двух хозяев. Так, некоторые виды споровиков рода Plasmodium могут развиваться только в теле комарa Anopheles, где проходят половой цикл, и в теле человека, где протекает бесполое развитие (шизогония). Возбудитель сонной болезни — Trypanosoma gambiense — нормально обитает в крови антилопы, для которой, видимо, не патогенен, переносчиком его является муха цеце (Glossina morsitans), а человек — дополнительным, случайным носителем. Свиной солитер может развиваться только в теле свиньи (промежуточный хозяин) и человека (основной хозяин). Наконец, часто хозяин не специфичен и паразит может развиваться в различных животных. Так, эхинококк может и во взрослой стадии, и в стадии финки существовать в различных животных, в том числе и в человеке. Имеются паразиты с еще более широким кругом хозяев.

Примечательны, хотя еще мало изучены, явления физиологических и биохимических связей между хозяином и паразитом. Установлено, что при нормально протекающей малярии совпадают циклы шизогонии паразита, сидящего в бесчисленных эритроцитах крови хозяина и что микрофилярии появляются в периферических кровеносных сосудах в ночные часы, когда на человека нападают кровососущие насекомые, переносящие микрофиллярии на другого хозяина (см. в соответствующих разделах книги).

23

Явления паразитизма, симбиоза и комменсализма — интереснейший раздел биологии, имеющий большую перспективу дальнейшего изучения, полный глубокого научного смысла и огромного практического значения.

Переселения и акклиматизация

Каждый организм характеризуется определенным ареалом, в границах которого он находит необходимые для него условия существования и размножения. Внутри ареала организмы большей частью распространены неравномерно, в некоторых его участках достигая наибольшего развития, а в других — среднего, или встречаются спорадически. В связи с этим можно различать распространение целостное или разорванное. Последнее обычно характерно для краевых зон ареала и для реликтовых форм. Под реликтами (от лат. «оставаться») подразумевают формы, основной ареал которых расположен в другом районе, в условиях, которые ранее существовали и в данном месте, но в силу климатических или других изменений ему уже не свойственны. Так, в Московской области мы находим в разных местах, часто на большом расстоянии одно от другого, ледниковые озера, окруженные торфяниками со всем типичным для торфяника набором растительных и животных форм, мы их называем ледниковыми реликтами. Далеко на севере эти торфяники имеют свой основной ареал, а под Москвой сохраняются как реликты.

Реликты могут быть связаны не только с низкой температурой. В Белом море в изобилии произрастает морская трава — зостера. Эта часть ее ареала оторвана от основного ареала, доходящего на севере до западного Мурмана. На восточном Мурмане ее нет, но в более теплое время несколько тысяч лет назад ареал зостеры был сплошным. Последующее похолодание разорвало ареал зостеры, и она сохранилась в Белом море как тепловодный реликт. Под воздействием изменяющихся условий основной и часто более обширный в прошлом ареал распадается на отдельные реликтовые местонахождения. Таким холодноводным реликтом может считаться в Северной Европе и Сибири равноногое ракообразное — морской таракан (Меsidothea etomon) (кроме того, он еще и солоноватоводный реликт, так как сформировался в водоемах малой солености послеледникового времени). По происхождению и распространению сходно с ним другое ракообразное — Mysis relicta. Обе эти формы вместе с рядом других подобных форм можно найти в наиболее опресненных участках окраин наших северных морей, а также в пресных озерах Швеции, Северной Европы и Сибири и даже в Каспийском море. У всех них десяток тысяч лет назад был огромный сплошной ареал, а ныне они остались только в различных участках как арктические солоноватоводные реликты. Уходящий на север тающий ледниковый покров разбросал их в виде реликтов на огромном пространстве Европы и Азии. Таким образом, с понятием реликта обычно связывается существование организма в географических зонах, общие климатические условия которых претерпели значительные изменения. В каком-то смысле реликтами можно считать и различные формы, исчезнувшие, исчезающие или сократившие численность под воздействием человека. Возможно, к ним надо отнести и еще недавно исчезнувших стеллерову корову в морях Дальнего Востока, птицу додо с Маврикиевых островов, лошадь Пржевальского и др., а сейчас относятся зубр, морской котик, морская выдра и многие другие.

Если брать ареалы современных животных, находящихся в условиях процветания, то и среди них мы можем найти формы с очень широкими, почти всесветными ареалами распространения. Их иногда именуют убиквистами (от лат. «повсюду») или космополитами. Абсолютных убиквистов мы, пожалуй, не знаем, обычно они ограничены или водной средой, или воздушной. Многие из них развезены по всему миру человеком. Имеется немало и таких форм, которые имеют небольшие ареалы. Но подавляющее большинство животных имеет ареалы, ограниченные определенными непреодолимыми для них преградами — границами суши и морей, горными хребтами, пустынями, широкими реками и т. п.

Вряд ли можно представить себе такое животное, которое заселяло бы все те биотопы биосферы, которые благоприятны для его существования. Наоборот, в огромном большинстве случаев фактический ареал — это только часть того ареала, в котором данный организм мог бы существовать, если бы непреодолимые для него препятствия не ограничивали его стремления и возможностей к расселению. Надо учитывать и то, что указанные непреодолимые преграды претерпевают в геологическом масштабе существенные изменения.

Английские острова были еще недавно частью Европы, обе Америки соединились только в середине третичного периода, а Азия и Америка разъединились в недавнее послеледниковое время. Мадагаскар в мезозойское время был частью Африканского материка.

Еще в третичное время Черное, Азовское и Каспийское моря входили в один морской бассейн и т. д. С другой стороны, существуют и очень древние разрывы частей суши. Еще А. Уоллес (1823–1913) отметил, что глубокий морской пролив между островами Бали и Лембок разорвал пути развития австралийской и азиатской фауны на долгие геологические времена.

25

Ограниченность ареалов зависит еще и от способности организмов к расселению. Например, некоторые простейшие, особенно пресноводные корненожки, коловратки, тихоходки и некоторые другие, обладающие способностью образовывать цисты и стадии покоя и переносить в этом состоянии неблагоприятные для жизнедеятельных форм условия, в том числе и высыхание, могут разноситься ветром, птицами и разными другими способами на огромные пространства и приобретать всесветные ареалы. Все другие животные, однако, ограничены в своем распространении, и для большинства из них потенциальные ареалы, т. е. части биосферы, где они могут существовать, превышают фактические ареалы, и часто в огромных масштабах. Это подтверждается множеством примеров.

За последние 40 лет наши арктические моря претерпели значительное потепление, и в результате вся населяющая их фауна переместилась с запада на восток: тепловодная фауна — из Северной Атлантики в Баренцево море, из него дальше — в Карское море, а холодноводная фауна, наоборот, отступила из западной и юго-западной частей Баренцева моря на восток и север. Однако гораздо показательнее те случаи, когда животное преодолевает непреодолимые для него преграды, в подавляющем числе случаев с сознательным или бессознательным участием человека.

Каспийский эндемик (от греч. «местный») гидроид Cordylophora caspia, очевидно, с помощью судов, днища которых он обрастает, во второй половине прошлого века по Мариинской системе проник в Балтийское море, а оттуда кораблями был развезен по всем крупнейшим портам мира. Китайский мохнатоногий краб (Eriocheir sinensis) тоже с кораблями перед первой мировой войной проник с Дальнего Востока в устье Эльбы, откуда широко расселился по побережьям Северного и Балтийского морей и речным бассейнам. В новом ареале он достиг огромного развития. Тем же путем брюхоногий моллюск рапана (Rapana besoar) переселился около тридцати лет назад из Японского моря в Черное, размножился в нем и стал злостным вредителем устрицы и мидии и излюбленным сувениром черноморских туристов.

Развитие авиационных путей сообщения привело к завозу из Северной Америки малярийных комаров в Бразилию. Через несколько лет комары распространились в глубь страны и вызвали жестокую эпидемию малярии. В начале нашего столетия из Европы в Северную Америку был завезен европейский скворец (Sturnus vulgaris), распространившийся к середине столетия в огромном количестве по всей стране. Есть много и других подобных примеров.

Понимание того, что организм может существовать не только в пределах его фактического ареала, но и далеко за его пределами, возникло давно, и на нем базируется вся деятельность человека по акклиматизационным мероприятиям. Число таких мероприятий огромно. Начало им было положено переселением в новые места обитания домашних животных и культурных растений. Нынешние флора и фауна Австралии и Новой Зеландии имеют совсем иной характер, чем сто лет назад. В значительной степени изменились флора и фауна Европы и Северной Америки, акклиматизационные мероприятия постепенно захватывают весь земной шар.

Рис. 8. Распространение американской рыбки гамбузии по земному шару.

Рис. 9. Распространение американского грызуна ондатры в Европе и Азии.

Из наиболее ярких примеров можно привести рыбку гамбузию (рис. 8) и ондатру (рис. 9). Однако известны случаи, когда очень хорошее по первоначальным результатам акклиматизационное мероприятие давало в дальнейшем и отрицательный результат. Так, рыбка гамбузия настолько размножилась в некоторых водоемах, например, Средней Азии, что выела все корма для других рыб и подорвала их запасы. С безобидным, казалось бы, кроликом в Австралии пришлось вести борьбу, так как огромные его стаи стали угрозой культурным растениям.

26

Большое количество подобных фактов описывается в интересной книге английского эколога Элтона «Экология нашествий животных и растений», изданной в СССР в 1960 г.

Интересная деталь очень многих успешных акклиматизаций в новом ареале — исключительная массовость развития, превышающая во много раз степень развития в исходном ареале. Такую массовость развития можно уподобить биологическому взрыву. В 1911 г. из Японии в США был случайно завезен майский жук Popillia japonica, достигший в новом местообитании колоссального развития. Уже через 8 лет в местах его массового развития один сборщик мог собрать в течение дня 20 тыс. жуков.

В течение последних 40 лет яркие примеры таких биологических взрывов дают многие новые «вселенцы» в Каспийское море. Во время гражданской войны случайно в Каспий попал из Черного моря двустворчатый моллюск Mytilaster lineatus, ставший вскоре в этом море самым массовым. В 30-е годы такого же массового развития достигли два вида креветок рода Leander. Перед второй мировой войной в Каспийское море были перенесены из Азовского полихета Nereis diversicolor и двустворчатый моллюск Syndesmya ovata для обеспечения пищей осетровых рыб. Последующее развитие обеих форм в Каспии также оказалось подобным биологическому взрыву, и их общее количество измеряется многими миллионами центнеров. С прорытием Волго-Донского канала переселение из Азовского моря в Каспийское различных растений и животных приобрело стихийный характер, и в настоящее время «вселенцы» составляют в Каспии гораздо большую массу, чем своя исконная фауна. Было несколько удивительно, что балтийская сельдь салака дала в Аральском море, куда ее пересадили, крупную по размерам, вполне жизнеспособную расу. Исключительный интерес представляет успешная акклиматизация дальневосточных лососей в водах Новой Зеландии и Южной Америки.

Все изложенное хорошо поясняет, какой огромной важности оружие приобретает человек для своего хозяйства, используя способность многих растений и животных давать массовое развитие в новом ареале, и сколь необходима теоретическая разработка проблемы акклиматизации для разумного использования этой способности.

Биосфера и биоценоз

Большая заслуга в разработке учения о биосфере принадлежит академику В. И. Вернадскому (1863–1945). Сам термин был введен в науку немецким геологом Э. Зюссом (1831–1914) в 1875 г., однако понятие это не было им разработано и не было воспринято в науке.

Организмы и среда находятся в неразрывной связи. Невозможно представить себе организм вне среды обитания; каждый организм находится в определенной связи с другими организмами. Таким образом возникли понятия биотопа (от греч. «жизнь» и «место») и биоценоза (от греч. «жизнь» и «вместе»). Академик В. Н. Сукачев (1880–1967) для определения совокупности населения и среды создал понятие биогеоценоза. Биогеоценоз, по В. Н. Сукачеву, — участок поверхности, где на известном протяжении биоцена отвечающие ему части литосферы, гидросферы и педосферы^[3] остаются однородными, тесно связанными между собой также однородными взаимодействиями и поэтому в совокупности образующими единый, внутренне взаимообусловленный комплекс.

Вся Земля в целом представляет собой биотоп высшего порядка, а все ее население — биогеоценоз также высшего порядка. Учение В. И. Вернадского о биосфере — одно из крупнейших естественнонаучных обобщений, к которому вполне применимы его же собственные слова: «Века и тысячелетия прошли, пока человеческая мысль могла отметить черты единого связного механизма в кажущейся хаотической картине природы». Биосфера Вернадского и есть такой «единый связный механизм». «Живое вещество биосферы, — говорит он, — единственной области планеты, закономерно связанной с космическим пространством, есть совокупность ее живых организмов, ее живого вещества как планетного явления». Все живое вещество в целом он рассматривает как единую, особую область накопления свободной энергии химических реакций в биосфере, превращения в нее световых излучений солнца. «Биосфера представляет собой определенную геологическую оболочку, резко отличную от всех других геологических оболочек нашей планеты… И это не только потому, что она заселена живым веществом, которое является огромного значения геологической силой, ее совершенно перерабатывающей, меняющей ее физические, химические и механические свойства. Но это единственная оболочка планеты, куда проникает заметным образом космическая энергия, ее еще более живого вещества изменяющая. Главным ее источником является солнце… Живое вещество проникает всю биосферу и ее в значительной степени создает».

Состав и структура живого населения биосферы и его роль в изменениях биосферы в настоящем и геологическом прошлом составляет основное содержание науки геобиологии, которая вместе с геологией, геофизикой и геохимией должна осветить историю нашей планеты Земли.

Миллиарды лет назад на Земле появилась первая жизнь. Вероятно, это произошло на дне теплого мелкого моря в форме прототрофных^[4] организмов. После долгого пути развития сложился современный «трехликий» круговорот органического вещества в биосфере: аутотрофные (от греч. «сам» и «питание») организмы создают органическое вещество и при этом обогащают окружающую их среду кислородом, обеспечивая тем возможность существования гетеротрофных (от греч. «другой» и «питание») организмов, в свою очередь обогащающих среду углекислым газом, необходимым растительным организмам для существования.

Растительный мир как продуцент может быть противопоставлен животным организмам-потребителям — консументам (от лат. «потреблять»). Наконец, третий компонент этого круговорота веществ — микроорганизмы-редуценты (от лат. «разлагать»). Одни из них разлагают органические вещества, минерализуют их, другие ведут обратные процессы, создают более сложные соединения, пригодные для жизнедеятельности растений. Сотни миллионов лет назад из моря на сушу вышли первые растения, а до того, вероятно, поверхность суши была лишена жизни. Но к моменту выхода растений на сушу поверхность океана снабдила атмосферу кислородом и углекислым газом и создались условия, пригодные для развития жизни и на суше. Поверхность суши и пресные водоемы стали быстро заселяться растительными и животными организмами.

И растительный, и животный мир сущи — это очень молодое образование по сравнению с населением океана, с историей развития, по крайней мере, в десять раз более короткой.

Жизнь в океане получила уже свое полное развитие, когда первые переселенцы только выходили на сушу. Завоевание суши и материковых водоемов шло двумя путями — прямо из моря в воздушную среду через прибрежную, осушную зону (см. дальше) и водным путем — из морской воды в пресную. Таким образом создавались основные части биосферы: древняя праматерь жизни — океан, воздушная среда, пресные воды и, наконец, наземные почвы. Эти четыре подразделения биосферы весьма различны по объему. Объем морей и океанов составляет 1370 млн. км³, и он заселен, за очень немногими исключениями, весь от поверхности до наибольшей глубины (11 034 м в Марианской впадине).

Объем атмосферы, заселенной жизнью, над сушей, если принять ее мощность в 50 м (средняя высота древесного покрова), составляет не более 7 444 600 км³, или ¹/₁₈₃ часть объема океана. Объем почвенного слоя суши, пригодного для жизни, составляет около 100 тыс. км³, т. е. ¹/₁₃₇₀₀ часть объема океана.

Материковые воды суши (реки, озера, водохранилища, подземные воды) имеют объем около 8 млн. км³, или ¹/₁₇₀ часть объема океана. Таким образом, моря и океаны составляют по объему около 98 % всей биосферы.

Мы уже указывали, что большинство типов и классов животных, к которым относится 150 тыс. видов, — обитатели морей и океанов. Если не считать насекомых, создавших огромное видовое разнообразие (не менее 1 млн. видов), то воздушной среде и пресным водам свойственно всего около 80 тыс. видов животных, а пресным водам — около четверти этого числа. В биосфере имеются две природные среды, обладающие свойством плодородия, — вода и почва. В обоих средах минеральная основа насыщена продуктами жизнедеятельности бесчисленных предыдущих поколений растительных и животных организмов, находящихся на всех стадиях распада, минерализации и восстановления. Морские растения, даже прикрепленные ко дну, поглощают все нужные им вещества из окружающей их воды, а наземные — из почвы (за исключением углекислого газа). Однако это различие только кажущееся. Дело в том, что вся водная толща является аналогом почвы. Растение, целиком погруженное в водную толщу, не лишено света. В почву же погружена только корневая система растений, так как иначе они были бы лишены света. У наземных растений развиваются стеблевая и древесинная части, выносящие листья к свету.

Крупные биотопы делятся на более мелкие, второго, третьего, четвертого, пятого и т. д. порядка вплоть до самых мелких. Верхняя и нижняя листовая поверхность погруженного в воду растения, его стебель — это также мелкие биотопы, но каждому из них свойствен свой набор животных, свой биоценоз. Так же как и биотоп, биоценозы могут иметь все более и более дробный характер. Одну из самых простых форм биоценоза представляет популяция — совокупность особей, состоящая лишь из одного вида. Иногда биоценоз состоит из 2–3 видов. В качестве примера такого олигомикстного (от греч. «малый» и «составленный»), т. е. составленного из малого числа компонентов биоценоза, можно привести население пересоленных озер (Баскунчак, Кара-Богаз-Гол и др.). В этот биоценоз входят только два организма — жгутиковая водоросль Dunaliella, продуцирующая органическое вещество,

и питающийся им рачок Artemiа.

Олигомикстные биоценозы соответствуют обычно уклоняющимся от нормальных условий (аномальным) биотопам либо по температуре, либо по солености, либо по другому фактору среды. Олигомикстные биоценозы мы встречаем в пещерах, в глубинах океана, на вершинах гор. Обычно в нормальных условиях биоценозы состоят из нескольких десятков или даже сотен видов. Их называют полимикстными (от греч. «много» и «составленный»).

Организмы, входящие в состав биогеоценоза, связаны друг с другом (биотические факторы) и со средой обитания (абиотические факторы) сложной системой связей: хищник — жертва, паразит — хозяин, конкуренция за пространство, пищу, кислород и т. д. Единым местообитанием нередко бывают связаны организмы, наименее зависимые друг от друга.

Биоценоз можно определить как совокупность организмов, населяющих определенную часть биосферы и использующих ее для питания, роста и размножения.

Изучением сложной системы отношений организмов друг с другом и с внешней средой занимаются науки экология и биоценология. Принято различать два ее раздела — аутэкологию и синэкологию, иначе говоря, систему связей организма с абиотической средой и систему связей организмов между собой. Однако нельзя разделять эти две системы связей, поскольку отдельный организм представляет собой только элемент биотической среды, от которой во многом зависит и вместе с которой претерпевает изменения. Это, однако, не значит, что отдельный организм не воспринимает непосредственно факторы абиотической среды — температуру, соленость, влажность и т. д. Но биотическая система в определенной степени контролирует, а часто определяет реакции организма на эти факторы.

К четырем указанным подразделениям биосферы можно добавить еще несколько крупных и характерных биотопов с особыми более или менее резко отличными условиями существования. Среди морских вод можно выделить еще воды промежуточной солености, или солоноватые, а среди пресных вод — подземные воды. Среди биотопов воздушной среды можно также выделить почву и пещеры. Совсем особняком надо поставить существование внутри тела другого животного, или паразитическое существование. Таким образом, можно выделить 10 биотопов, каждый из которых в свою очередь может быть подразделен на биотопы второго и третьего порядка (см. табл. ниже).

Как видно из приведенной таблицы, самый обширный биотоп — это океаны и моря, причем 90 % объема этого биотопа существует в условиях полного мрака, а 75 % — при давлении свыше 100 атм. Океанские глубины с давлением свыше 400 атм (глубже 4 тыс. м) составляют объем около 1 млрд. км³. Этот самый крупный биотоп биосферы представляет собой огромную барокамеру, в которой жизнь существует уже миллиарды лет.

Вертикальные подразделения океана и его население резко отличаются от подразделений воздушной среды. Как уже указывалось, океан заселен от поверхности до наибольших глубин. Распределение жизни в океане связано прежде всего с вертикальнозональным расчленением ложа океана (рис. 10).

Каждой зоне свойствен свой характер растительного и животного населения. У берегов в связи с наличием в открытых морях явлений приливов и отливов выделяют так называемую осушную зону, или литораль (от лат. «берег»), Иногда амплитуда приливо-отливных колебаний достигает 15–17 м, но обычно измеряется 1–2 м или даже сантиметрами. Моря, слабо связанные с открытым океаном, как Средиземное, Черное и Азовское, лишены ощутимых приливо-отливных колебаний. Литоральная фауна состоит в основном из червей, моллюсков и ракообразных, способных находиться один или два раза в сутки в воздушной среде: черви зарываются в грунт, моллюски и «морские желуди» плотно закрывают свои створки.

Рис. 10 Вертикальное расчленение ложа океана

Некоторое количество видов литоральных животных может забираться даже выше линии прилива (например, ракообразные) и пребывать в воздушной среде, довольствуясь заплесками или даже брызгами волн. Их именуют супралиторальными (от лат. «вверху» и «берег»).

От самого низкого уровня до 200–400 м (для разных морей) на так называемом континентальном склоне располагается сублитораль, самая густо населенная наряду с литоралью растениями и животными морская зона. В этой зоне расположены и самые обильные рыбопромысловые угодья.

Глубже, до 2500–3000 м, идет батиаль (от греч. «глубина»), или материковый склон, а еще ниже расположена самая обширная часть океанского дна, или ложе океана — абиссаль (от греч. «морская» и «пучина»). Она занимает около ⁴/₅ всего дна океана. С переходом в батиаль и абиссаль фауна беднеет и качественно и количественно. Вместо 150 тыс. видов животных сохраняется всего несколько тысяч, а плотность населения с сотен и тысяч граммов на квадратный метр дна падает до нескольких сот или даже десятков миллиграммов. Наконец, глубоководные впадины, которые занимают едва 1 % площади океанского дна и названы ультраабиссалью, имеют самый бедный по количеству видов состав фауны (две-три сотни видов).

Соответственным образом подразделяется и толща океанских вод — пелагиаль (от греч. «открытое море»). Самый верхний слой — эпипелагиаль, или эвфотическая (от греч. «хорошо, по-настоящему» и «свет») зона, — зона развития водорослей, продуцирующая органическое вещество для всей толщи океана. Батиали в пелагической зоне соответствует батипелагиаль, а абиссали — абиссопелагиаль. Каждой вертикальной зоне соответствуют особый состав населения и особый набор свойственных ему биологических и морфологических особенностей (окраска, органы чувств, способы размножения и т. п.). Многие считают, что абиссальной фауне свойственна большая геологическая древность и определяемая этим примитивность строения.

Распределение жизни во всех указанных выше средах зависит от факторов среды, причем они различны для разных биотопов. В воздушной среде огромное определяющее значение имеет фактор влажности, а в водной среде он отсутствует, но зато в воздушной среде, за очень редкими исключениями, не имеет места дефицит кислорода и наличие некоторых других газов, а в водной среде газовый состав приобретает часто первостепенное значение (например, в глубинах Черного моря, зараженных сероводородом).

В наземной среде соленость редко приобретает определяющее значение (подсоленные почвы), и то только для скрытых биотопов (почвы, пещеры), а в водной среде это один из наиболее значимых факторов. Фактор давления проявляется по-разному в воздушной среде и в морской. В первом случае давление может быть ниже 1 атм, а в морской среде значительно превышать ее (до 1100 атм).

Распределение температуры и света имеет и в водной, и в воздушной среде первостепенное значение. Колебания температуры в водной среде имеют гораздо меньшую амплитуду, чем в воздушной. Морская среда вообще характеризуется устойчивостью режима и слабыми колебаниями (сезонными, суточными и локальными) факторов среды, а воздушная среда — резкими и сильными. Поэтому иногда моря называют царством однообразия, противопоставляя их воздушной среде как царству разнообразия.

Сезонные и суточные колебания в световом режиме одинаковы для открытых биотопов суши и моря, с гем различием, что в океанах 90 % водной массы существует в полном мраке, а в воздушной среде это имеет место только в скрытых биотопах (почвы, пещеры и подземные воды), составляющих малую долю биотопов воздушной среды.

Между столь удаленными друг от друга биотопами, как глубины океана, пещеры и подземные воды и почвы (как морские, так и наземные), существует сходство в некоторых факторах среды. Их сближает отсутствие света, очень слабые колебания температуры (а иногда и отсутствие их) и, кроме того, отсутствие дефицита влажности. Эти черты сходства обусловливают и сходство в ряде признаков, свойственных населяющим их животным: ослабление или утеря органов зрения, развитие органов осязания, депигментация, замедленные темпы филогенетического развития и т. п.

Население водной среды по характеру поведения и распределения в его водной массе можно разделить на ряд биологических групп, а именно планктон, бентос и нектон. Планктоном (от греч. «парящий, носящийся туда-сюда») называют всю совокупность мелких организмов, лишенных активных органов передвижения и как бы парящих в воде (рис. 11). Они перемещаются вместе с водными массами. Это, впрочем, правильно в отношении только части планктонных организмов, так как многие из них способны совершать суточные вертикальные миграции в сотни метров.

Рис. 11. Планктонные веслоногие ракообразные.

Планктон включает растительные организмы (фитопланктон) и животные (зоопланктон). В морском фитопланктоне особенно видное место занимают одноклеточные водоросли — диатомовые, перидиниевые, сине-зеленые жгутиковые) а в зоопланктоне — фораминиферы и радиолярии из одноклеточных, а из многоклеточных — кишечнополостные (медузы, ктенофоры, сифонофоры), некоторые группы червей и оболочниковых, ракообразные и разнообразные личинки беспозвоночных животных и рыб.

Кроме того, среди населения моря выделяют еще несколько биологических групп — плейстон, нейстон, гипонейстон. Плейстон — это группа организмов, держащаяся полностью или частично на поверхности воды, использующая в качестве опоры поверхностную пленку натяжения. Замечательными примерами плейстонных организмов являются некоторые гидрозои, как парусница (Velella) или физалия (Physalia), так называемый «португальский военный кораблик». Они поднимают над поверхностью воды гребни своих пневматофоров, выполняющих роль паруса. Нейстон — это обитатели поверхностной пленки, а гипонейстон — совокупность организмов, скопляющихся под пленкой поверхностного натяжения в нескольких верхних сантиметрах воды. Здесь собираются часто в огромном количестве икра рыб, различные личинки и некоторые другие планктонные организмы (рис. 12).

Рис. 12. Организмы гипонейстона:

_{1 — личинка хамсы; 2 — личинка Blennius; 3 — личинка кефали (остроноса); 4 — равноногий рачок Idothea stephenseni на кусочке плавника; 5 — личинка Trachinus; 6 — молодой крабик Portunus; 7 — Pontella mediterranean, 8 — Anomalocera patersoni; 9 — личинка саргона; 10 — малек Callionymus; 11 — малек Solea; 12 — обрывок Zostera marina; 13 — малек саргона; 14 — обрывок бурой водоросли Cystoseira barbata.}

Бентос (от греч. «придонный») — совокупность организмов, ведущих придонный образ жизни. Как и для планктона, различают фитобентос (водоросли) и зообентос, в состав которого входят фораминиферы, разнообразные губки, кишечнополостные, черви, моллюски, ракообразные, мшанки, плеченогие, иглокожие, асцидии, некоторые рыбы и др.

Но в морях и пресных водоемах живет еще одна группа более крупных организмов, хороших пловцов. Их называют нектоном (от греч. «плавающий») и относят к ним рыб, морских млекопитающих и кальмаров.

Океаническая фауна существует при солености, близкой к 35⁰/₀₀ (3,5 %). В экваториальной зоне на поверхности она повышается до 36⁰/₀₀, в Северном Ледовитом океане понижается до 33–34⁰/₀₀ (также в поверхностном слое). В Средиземном море и особенно в Красном море и Персидском заливе вследствие сильного испарения и малого речного стока соленость повышается до 37–38⁰/₀₀. Все указанные колебания солености не сказываются заметным образом на составе фауны, который определяется в основном температурой. Это не относится, однако, к некоторым окраинным полузамкнутым морям северного полушария, обильно снабжаемым речной водой и в силу этого имеющим пониженную соленость. Такие моря характерны для окраин Евразии — Балтийское, Белое, южные части сибирских морей — Карского, Лаптевых и Восточно-Сибирского, а также Черное, Азовское и Каспийское. Все эти моря имеют пониженную соленость — в Белом море 24–30⁰/₀₀, в Балтийском около 8⁰/₀₀ в Черном, в верхних слоях, населенных жизнью, около 18⁰/₀₀ в Азовском 10–12⁰/₀₀, в Каспийском 5—13⁰/₀₀. Соленость Белого и Черного морей еще не меняет характера фауны, но только обедняет ее.

В Средиземном море обитает 7–8 тыс. видов животных, а в Черном — только около 1500. В Баренцевом море фауна состоит из 2500 видов, а в Белом — всего около 1000. Основная часть Азовского моря тоже заселена фауной средиземноморского типа, но в самых опресненных уголках (заливы, лиманы, устья рек) Черного, Азовского, Белого, сибирских морей к наиболее эвригалинной фауне морского типа примешивается особая солоноватоводная фауна.

В Балтийском и Каспийском морях солоноватоводная фауна имеет основные ареалы своего распространения. Характерная ее особенность в том, что она не распространяется в воды морской солености, распространена в малой степени в пресных водах и имеет реликтовый характер.

Мы уже указывали, что морская и пресноводная фауна в основном имеют разный состав и существуют раздельно, подавляющее количество групп совсем лишено способности проникать в чуждую им среду, даже за геологически длительные периоды. Только рыбы и некоторые крабы обладают способностью существовать и в морской и в пресной воде, правда, в разные периоды своей жизни. На Севере и Дальнем Востоке — это лососоевые, сиговые и корюшковые рыбы, а в наших южных морях — сельди, осетровые, судак и многие другие. Однако такое проникновение совершается и у других групп животных — известны пресноводные губки, кишечнополостные, мшанки, полихеты, крабы, морские коловратки, олигохеты, пиявки и др. Но когда и каким образом произошло проникновение этих животных в пресные воды, мы не знаем.

Гораздо яснее вопрос о происхождении солоноватоводной фауны. Ее генезис связан с палеогеографическими изменениями в судьбе тех водоемов, где она зародилась. Вообще солоноватоводная фауна имеет морской генезис, а формировалась она тогда, когда морские водоемы вместе с населявшей их фауной подвергались медленному геологически длительному процессу опреснения. Большинство видов морской фауны при этом процессе вымирало, но некоторая часть, главным образом из рыб и ракообразных, приспосабливалась к существованию в воде малой солености (3–4—5—8⁰/₀₀), и, что замечательно, животные теряли при этом способность к возврату в морские воды полной солености.

Обширные полузамкнутые и замкнутые водоемы малой солености в третичное время создавались на месте современных Черного и Каспийского морей, а на севере в области Полярного бассейна — в ледниковое и послеледниковое время. Эти бассейны и оставили реликтовую солоноватоводную фауну. У морских побережий в мелком песке обнаружена разнообразная псаммофильная (от греч. «песок») фауна, иначе называемая интерстициальной (от лат. «промежуток»). Эта микроскопическая фауна, обитающая в пустотах между песчинками, включает инфузорий, турбеллярий, нематод, коловраток, ракообразных.

Пресноводная фауна по составу существенно отличается от морской, в ней отсутствуют наиболее характерные морские группы животных и преобладают в планктоне низшие ракообразные и коловратки, а в бентосе — личинки насекомых, брюхоногие моллюски (главным образом из подкласса легочных), двустворчатые моллюски (из семейства унионид), олигохеты, пиявки, некоторые ракообразные (ракушковые, бокоплавы, водяной ослик), амфибии и некоторые другие. Обычны в пресных водоемах также пресноводные губки семейства Spongillidae (бодяги), гидры, мшанки. Имеются и такие редкие формы, как пресноводные медузы и полихеты.

Рыбное население пресных водоемов не столь разнообразно, как морских, однако достаточно богато. Особенно выделяются разнообразием карповые рыбы. Особый тип пресных водоемов представляют подземные и пещерные воды с наиболее характерными для них некоторыми ракообразными. Встречаются в подземных водах и позвоночные: в балканских пещерах известна хвостатая слепая амфибия протей, а в пещерах Северной Америки — слепые рыбы.

Переходя к основным биотопам воздушной среды, можно прежде всего выделить население почвы, или эдафон. Состав эдафона весьма разнообразен, в него входят корненожки, инфузории, нематоды, олигохеты, огромное количество насекомых, клещей и мелких млекопитающих, а также растения. Свободная воздушная среда также может быть разделена на ряд основных биотопов, каждому из которых свойствен свой набор животных, — пустыня, степь, лес (болото, тундра, высокие горы).

Фаунистические области океана и суши

Фаунистическое районирование океана и материков имеет сходные черты, но также и резкие различия. Сходство обусловливается общей температурной географической зональностью, одинаково воздействующей на распределение и морских и наземных животных. Различия являются следствием целостности Мирового океана и разобщенности материков. Материковые массивы — американский, европейско-африканский и азиатско-австралийский — имеют меридиональную протяженность и в южном полушарии разделены огромными океаническими просторами. Океаны также разделены материками, но не полностью. Полностью (если не считать Панамского и Суэцкого каналов) разобщены только фауны северного умеренного пояса и тропической зоны Атлантического и Тихого океанов: на севере — холодными арктическими морями, на юге — слишком теплым режимом тропического пояса, а тропическая фауна — холодными водами умеренной зоны южного полушария. Тем не менее океанические фауны, атлантическая и индо-тихоокеанская, обладают сходством в гораздо большей степени, чем материковые (Южной Америки, Африки и Австралии).

В океане различают десять зоогеографических областей: Арктическую; Атлантическую и Тихоокеанскую бореальные; Западноатлантическую, Восточноатлантическую, Индо-Вестпацифическую и Восточнотихоокеанскую тропические; Магелланову и Кергеленскую нотальные и Антарктическую.

Арктическая область относится к арктической широтной зоне, которую делят на высоко- и низкоарктическую подзоны. Обе бореальные области принадлежат к бореальной зоне, ее также делят на высоко- и низкобореальную подзоны. К тропической зоне, объединяющей четыре тропические области, с севера и юга примыкают субтропические зоны, северная и южная. Обе зоны относятся к нотальной зоне, ее называют также южной умеренной или субантарктической. Антарктическая область относится к антарктической зоне с высоко- и низкоантарктической подзонами (цв. карта 1). Области делятся на провинции, а провинции — на округа, иногда выделяют подобласти. Некоторые участки Мирового океана имеют население переходноного характера. Так, Средиземноморская провинция, занимающая все Средиземное море, — промежуточная между Атлантической бореальной и Восточноатлантической тропической областью. Промежуточное положение между Индо-Вестпацифической тропической и Кергеленской нотальной областью занимают Тасманийская и Южноновозеландская провинции; переходный характер носит мелководное население Среднего Чили. Все эти подразделения применимы лишь к населению прибрежной зоны океана и шельфа. Чем глубже, тем больше упрощается картина, и зоогеографическое деление ложа океана и сверхглубоководных желобов совершенно отлично от зоогеографического деления шельфа. Существенно различается также зоогеографическое деление для пелагической и донной фауны. Для пелагических организмов наибольшее значение имеет широтная зональность. В частности, тропическая и нотальная зоны населены однородной фауной и не делятся на области.

⠀⠀ ⠀⠀

Цветная карта 1.

Невозможно для океанической и наземной фауны создать единые зоогеографические подразделения, в силу того что факторы среды, обусловливающие распределение морских и наземных животных, в значительной части различны, о чем уже говорилось выше. Различно также палеогеографическое и палеоклиматологическое прошлое океанов и суши. Так, Северная и Южная Америки почти до конца неогенового периода кайнозойской эры были разобщены, а Атлантический и Тихий океаны в самом конце его на короткое время соединялись широким проливом. В начале кайнозойской эры в широтном направлении в тропическом поясе через Европу и Азию тянулся огромный океан Тетис, перекрывавший и наши южнорусские моря. Иная картина наблюдалась в северной части Тихого океана. Еще недавно северо-восточное окончание Азии было соединено широкой сухопутной связью с северо-западной частью Северной Америки. Австралийская фауна резко отлична от фауны Евразии, и причиной этого был глубокий и геологически длительно существовавший, хотя и неширокий, пролив между двумя островами Малого Зондского архипелага — Бали и Ломбоком, который оказался непреодолимым в течение долгого геологического периода для высших млекопитающих Азии. Поэтому млекопитающие и остались в Австралии на уровне развития сумчатых.

Для наземной фауны различают от шести до девяти областей (цв. карта 2): Палеоарктическую (Европа, Средняя и Северная Азия и северная часть Африки), соответствующую ей Неоарктическую (Северная Америка). Палеоарктическая и Неоарктическая области (объединяемые в Голарктическую) простираются далеко на юг, до 20° с. ш., и делятся на семь подобластей. Экваториальный материковый пояс занят Неотропической (Южная Америка), Эфиопской (Средняя и Южная Африка), Индо-Малайской (Юго-Западная Азия) и Австралийскими областями, в состав которых входят 14 подобластей. Антарктика занята единой Кругоантарктической областью.

⠀⠀ ⠀⠀

Цветная карта 2.

Одна из наиболее крупных закономерностей в распределении современной фауны, определяемой палеоклиматологическим прошлым, — это явление биполярности. В умеренных зонах обоих полушарий, в бореальной и нотальной зонах наблюдается частичное сходство систематического состава и ряда биологических явлений для наземной и особенно морской фауны и флоры. Очень хорошим примером может быть географическое распространение сардин (рис. 13). Биполярные ареалы имеют несколько сотен видов различных групп фауны и флоры.

Рис. 13. Биполярное распространение сардин.

Соединению ареалов биполярных форм препятствует высокая температура тропической зоны, но поскольку в ледниковое время температура тропической зоны была несколько ниже современной, особенно на востоке Атлантического и Тихого океанов, то северные формы могли проникать на юг, а южные — на север.

Последующее потепление разорвало их первоначально сплошные ареалы. Такое объяснение и было дано академиком Л. С. Бергом (1876–1950). Он же указывает, что, помимо этого недавнего периода возникновения биполярности, имеются и более древние источники биполярности — остатки ледниковых периодов более древних геологических эпох.

Биполярность сказывается не только на систематическом составе, но и на биологических и экологических особенностях: размерах тела, темпе роста, жирности, явлениях живорождения, биоценотических связях и многом другом. К явлениям биполярности тесно примыкают и поширотные различия в качественном разнообразии. В тропической зоне видовое обилие значительно больше, чем в высоких широтах: море Лаптевых населяют 400 видов животных, Карское море — 1200, Баренцево — 2500, Северное море — 3–4 тыс., Средиземное море — 6–7 тыс., а Малайский архипелаг — около 40 тыс. видов. В тропической зоне одних крабов насчитывается свыше 700 видов, а в Арктической области — всего 2–3 вида. Мадрепоровых кораллов в тропической зоне свыше 2500 видов, а в Арктике — ни одного. Моллюсков соответственно — 6000 и 250 видов (для Баренцева моря). То же самое наблюдается и в наземной фауне и флоре.

До соединения Южной и Северной Америки, в конце неогенового периода, тропическая фауна прилежащих частей Атлантического и Тихого океанов была единой. После образования Панамского перешейка, несмотря на значительное сходство условий существования по обе стороны от него, изолированные друг от друга фауны пошли по самостоятельному пути развития, а за прошедшие 3–5 млн. лет в них сформировалось около половины новых подвидов и видов.

Охрана и воспроизведение животного мира

В последние годы все большее число видов и подвидов животных сокращаются, оказываются под угрозой исчезновения или совсем исчезают.

Исчезновение некоторых видов происходит (и происходило в прошлом) в результате естественной эволюции. С момента появления человек оказывает воздействие на животный мир, и тем большее, чем более возрастает его техническая вооруженность. В последние десятилетия антропогенный фактор стал главной причиной снижения численности и уничтожения видов.

В прежние времена основной урон живой природе человек наносил прямым уничтожением организмов. В последнее время все большее отрицательное значение приобретает косвенное воздействие человека на организмы — при изменении среды их обитания до такой степени, что они не могут более находить для себя необходимых условий существования.

Всемирная стратегия охраны природы выделяет несколько ведущих факторов, угрожающих в настоящее время позвоночным животным: разрушение или деградация их местообитаний (этому фактору подвержены 153 вида млекопитающих); переэксплуатация (121 вид); влияние интроду-цированных видов (14 видов); потеря или ухудшение кормовой базы (20 видов); уничтожение позвоночных для защиты сельскохозяйственных растений, объектов промысла (17 видов); случайная добыча (7 видов). Можно назвать и другие причины вымирания отдельных популяций животных: низкая плотность населения, распадение сплошного ареала на небольшие редкие участки, ограничение возможностей расселения, инбридинг, потеря гетерозиготности, гибридизация, хищничество, болезни, изменчивость среды.

Прямому истреблению со стороны человека подверглась морская корова — огромное морское млекопитающее с длиной тела до 10 м, представитель отряда сирен. Морские коровы были открыты русским естествоиспытателем Г. В. Стеллером (1709–1746) в прибрежных водах Командорских островов в 1741 г. Малоподвижные, уже от природы ручные, как писал Г. В. Стеллер, морские коровы были истреблены промысловиками всего через 27 лет после открытия на о. Беринга. На о. Медном они были уничтожены еще раньше. Человечество потеряло уникальный вид млекопитающего, а кроме того, и возможность иметь одомашненное морское животное, способное обитать в суровых северных морях. Квагга — небольших размеров зебра — в большом числе населяла Южную Африку. Белые поселенцы посчитали квагг конкурентами домашнему скоту и стали безжалостно истреблять их. К 1840 г. квагги исчезли из Капской провинции, а к 1870 г. в диком состоянии их не осталось совсем. Последняя квагга умерла в 1883 г. в Амстердамском зоопарке.

Драматична история истребления в Северной Америке странствующего голубя. Это была одна из самых многочисленных птиц востока Северной Америки — от Южной Канады до Виргинии и Миссисипи. Только в Висконсине в 1871 г. в колониях странствующего голубя насчитывали не менее 136 млн. особей. Уже в начале XVII в. белые переселенцы начали истреблять странствующих голубей. Результат сказался скоро. Странствующие голуби стали редкими, а в 1899 г. была убита последняя особь. В 1914 г. последняя голубка умерла в Цинциннатском зоопарке. Вид перестал существовать.

Можно привести и много других примеров: огромные туры, дикие быки, дикие лошади — тарпаны, гигантские голуби — дронты и др.

Почему человека тревожит ускоряющийся процесс снижения численности многих видов организмов и исчезновение некоторых из них? Нормальное функционирование экосистем связано с существованием всего многообразия видов, населяющих эти биогеоценозы и установивших между собой определенные взаимоотношения в результате длительной эволюции. Нарушение сочетания видов, исчезновение хотя бы некоторых из них может вызвать разрушение самой экосистемы. Уничтожение многих естественных экосистем неизбежно повлечет нарушение функций биосферы в целом, что поставит под угрозу уничтожения само человечество. Это один из серьезнейших доводов в пользу необходимости сохранения всех видов организмов нашей планеты. Но он далеко не единственный.

Человек одомашнил лишь незначительное число видов диких животных. Утрата многих видов лишит человека возможности проводить одомашнивание в будущем, использовать эти виды для гибридизации. В последние десятилетия происходит гигантская концентрация человеческого населения в городах. Жизнь людей в крупных городах создает у них перегрузки нервной системы. Стресс успешно снимается при выездах горожан даже на короткое время в природу. Существование рекреационных экосистем, максимально приближенных к естественным, невозможно без сохранения всего многообразия видов животных. Велико эстетическое значение животных. Воспитание подрастающего поколения невозможно без знакомства с многообразием животного мира. Трудно переоценить ценность животных для разных отраслей фундаментальной и прикладной наук.

Одна из первых задач в деле сохранения видов— установить факт, что данный вид находится в угрожаемом состоянии. Подчас это нелегко определить, особенно выявить степень угрозы. С одной стороны, какой-либо вид может быть малочисленным и иметь малую плотность населения изначально. Это его нормальное состояние, и вымирание ему не угрожает. С другой стороны, вид может быть очень многочисленным, но особенности биологии ставят его существование под угрозу. Например, серая ночница (Myotis grisescens), обитающая в США, имеет большую численность — несколько более 1,5 млн. особей. Тем не менее этот вид считается под угрозой исчезновения, так как около 95 % всех серых ночниц зимует всего в девяти пещерах, причем половина из них — в одной пещере. Таким образом, существует реальная опасность, что в результате случайности вид может быть уничтожен. Однако калифорнийский благородный олень (Cervus elaphus nannodes) численностью всего в 800 голов считается вне угрозы исчезновения. Дело в том, что численность этого оленя возрастает, а стада размещены в 13 различных географических точках. В случае гибели одного или нескольких стад оставшихся особей будет достаточно для восстановления их численности.

При определении первоочередности природоохранных мер Всемирная стратегия охраны природы рекомендует руководствоваться размером возможных потерь генетического фонда. Если все другие условия равны, то вид, единственный в отряде, должен иметь преимущество в порядке очередности мер охраны перед видом, единственным в семействе и тем более в роде. Исчезающий вид должен иметь приоритет в деле охраны перед исчезающим подвидом. Вид, которому угрожает исчезновение по всему ареалу, должен иметь преимущество в его охране перед видом, находящимся в угрожаемом положении лишь в части ареала (или в одной стране). Поэтому виды, занесенные в Красную книгу Международного союза охраны природы (МСОП), имеют преимущество перед видами, занесенными в национальные Красные книги, а виды Красной книги СССР — перед видами Красной книги отдельных союзных республик.

Очень важно для сохранения вида знать минимальный уровень его численности, при котором он еще может существовать, но ниже которого исчезнет. Предполагают, что для сохранения генетического разнообразия популяции ее эффективная численность должна достигать по меньшей мере 500—1000 особей. Минимальная численность, необходимая для выживания, неодинакова у разных видов, что зависит от особенностей их биологии.

Следует иметь в виду, что для обеспечения нормального хода эволюционного процесса, предполагающего возможность возникновения на базе данного вида новых видов, его численность должна быть значительно выше.

Для сохранения редких и исчезающих видов необходимо предпринимать комплексные меры. Один из первых шагов — принятие законодательного акта, запрещающего добычу данного вида или действия, которые могут привести к его уничтожению. Важнейшим этапом в улучшении охраны редких животных в СССР был Закон об охране и использовании животного мира, принятый 25 июня 1980 г. В разделе III этого Закона перечисляются меры охраны, в частности:

— установление правил и норм по охране, рациональному использованию и воспроизводству животного мира;

— установление запретов и ограничений в использовании животного мира;

— охрана среды обитания, условий размножения и путей миграции животных;

— предотвращение гибели животных при осуществлении производственных процессов;

— создание заповедников, заказников и выделение других особо охраняемых территорий;

— разведение в неволе редких и находящихся под угрозой исчезновения видов животных;

— оказание помощи животным в случае заболеваний, угрозы их гибели при стихийных бедствиях и вследствие других причин;

— организация научных исследований, направленных на обоснованную разработку мер по охране животного мира;

— воспитание граждан в духе гуманного отношения к животному миру;

— пропаганда охраны животного мира средствами массовой информации.

Во исполнение Закона об охране и использовании животного мира Совет Министров СССР постановил (1983 г.) запретить на всей территории СССР добывание животных и растений, занесенных в Красную книгу СССР. За ущерб, принесенный этим животным и растениям незаконными действиями, взимается денежный штраф.

Разъяснительная и пропагандистская работа среди населения в деле охраны природы, в частности животного мира, имеет огромное значение. Общества охраны природы, которые в нашей стране имеются в каждой республике и объединяют многие миллионы людей, предпринимают в этом направлении важные усилия.

Никакие мероприятия в деле охраны природы, животных не могут быть разработаны, если биология конкретных видов, которые нуждаются в охране, не будет достаточно изучена. Поэтому роль науки и ученых в деле охраны живой природы чрезвычайно высока. Для каждого охраняемого вида должна быть разработана научно обоснованная программа по его сохранению и увеличению численности. Такая программа, в частности, может включать организацию подкормок в неблагоприятное время года, уничтожение интродуцированных хищников или конкурентов в питании, регуляцию численности аборигенных хищников, размножение в неволе и выпуск в природу. При увеличении численности охраняемого вида в большинстве случаев целесообразен отлов в природе и реакклиматизация вида в местах его прежнего ареала.

Программы по охране конкретного вида могут быть реализованы наилучшим образом, если территория, на которой обитает вид (или хотя бы часть его), объявляется заповедником, национальным парком или заказником. Только при условии комплексного сохранения среды обитания вида имеется реальная возможность его выживания.

В СССР в настоящее время имеется более 150 заповедников, в том числе и биосферных, заповедно-охотничьих хозяйств и национальных парков общей площадью примерно 14 млн. га. К сожалению, они подчинены различным ведомствам, что затрудняет проведение единой природоохранной политики. Тем не менее заповедники в нашей стране имеют выдающееся значение в деле охраны и восстановления редких видов животных. Сохранение и восстановление численности ряда животных было бы немыслимо без их участия. Решительные меры по охране некоторых видов животных дали хороший результат: находившиеся под угрозой исчезновения, они в значительной степени восстановили численность, вышли из-под угрозы уничтожения, а некоторые превратились в промысловые виды (например, бобр, соболь, сайгак, зубр, бизон и др.).

Для многих видов животных, нуждающихся в охране и ареал которых выходит за границы одного государства, необходимы межправительственные соглашения по их охране. В качестве примера может быть названо Соглашение по охране белых медведей, подписанное в 1973 г. пятью странами: Норвегией, Данией, Канадой, СССР и США. Это Соглашение имело большое значение в восстановлении численности белых медведей.

Многими странами, в том числе и СССР, подписана Конвенция (Рамсар, 1971) о водно-болотных угодьях, имеющих международное значение главным образом как местообитание водоплавающих птиц.

Важное значение в деле охраны редких видов животных имеет МСОП. Членами ее являются отдельные государства (их более 70), различные организации (правительственные, общественные и др.), а также частные лица. Работу МСОП проводит через специальные комиссии: по охране редких и исчезающих видов, просвещению, экологии, национальным паркам, планированию ландшафта, правовую. Большая заслуга МСОП, в частности, состоит в подготовке и издании Красных книг, в которых перечисляются редкие и исчезающие виды и подвиды, расположенные в систематической последовательности. Подразделяются они на пять категорий:

1. Вид (или подвид) находится под угрозой исчезновения.

2. Численность вида (или подвида) снижается, и он в ближайшее время может оказаться под угрозой исчезновения.

3. Вид (или подвид) малочислен, в настоящее время не находится в непосредственной опасности, но в будущем может ей подвергнуться.

4. Вид (подвид) принадлежит к одной из упомянутых выше категорий, но изучен очень слабо, и поэтому невозможно решить, к какой именно из них он относится.

5. Вид (подвид) ранее был под угрозой исчезновения, но в настоящее время в связи с принятыми мерами находится вне опасности.

В Красную книгу МСОП, посвященную млекопитающим, издания 1978 г. занесено 314 видов и подвидов. В Красной книге Международного совета охраны птиц (1981), которая базируется на Красной книге птиц МСОП, числится 437 видов и подвидов.

В Красную книгу МСОП, посвященную амфибиям и пресмыкающимся (1979), включен 41 вид и подвид амфибий и 127 видов и подвидов пресмыкающихся.

Следует иметь в виду, что включение тех или иных видов в Красную книгу отнюдь не гарантирует им безопасность от уничтожения: необходимы законодательные акты и международные соглашения. Во многих странах изданы законы, запрещающие добычу животных, внесенных в Красную книгу МСОП или в национальные Красные книги (или в список охраняемых животных).

Важным актом для охраны животных явилось принятие в 1973 г. многими странами (более 80 государств, в том числе и СССР) Конвенции о международной торговле видами дикой фауны и флоры, находящимися под угрозой исчезновения (Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora — CITES). Соглашением утвержден список видов и подвидов животных и растений, экспорт, реэкспорт и импорт которых запрещен или строго регулируется. Эти списки разделены в три приложения.

Приложение I включает виды, находящиеся под угрозой исчезновения: их торговля запрещена. Приложение II — виды, не находящиеся сейчас под угрозой исчезновения, но которые могут оказаться таковыми, если торговля ими не будет строго регулироваться. Приложение III — в это приложение любая из подписавших Конвенцию стран может включить редкие виды своей фауны (их торговля регулируется в пределах данной страны).

Списки животных и растений периодически пересматриваются и утверждаются на съездах государств — участников Конвенции.

Большое значение в деле международной охраны редких видов имеет Всемирный фонд охраны природы (World Wildlife Fund — WWF) — международная неправительственная организация, способствующая сохранению диких животных и растений и естественных экосистем. Членами Фонда состоит примерно 1 млн. частных лиц и различных организаций, которые регулярно жертвуют деньги на дело охраны природы. В своей деятельности Фонд тесно контактирует с Международным союзом охраны природы. За годы существования (с 1961 г.) Фонд субсидировал тысячи проектов по охране и воспроизводству животного и растительного мира. Один из таких проектов — операция «Тигр», направленная на восстановление в природе численности тигров. Этот проект успешно проводится в жизнь, благодаря чему в ряде стран численность тигров стала возрастать.

Одним из важных мероприятий в деле охраны природы явилась разработка комплексных мер Международным союзом охраны природы при содействии ЮНЕП (UNEP) (Программа по окружающей среде ООН), ФАО (FAO) (Продовольственная и сельскохозяйственная организация при ООН) и Всемирного фонда охраны природы. Этот документ дает рекомендации правительственным, общественным, международным и другим организациям по охране природы, сохранению генетического разнообразия организмов и экосистем нашей планеты, рациональному использованию возобновимых биологических ресурсов.

Несмотря на то что довольно большое число видов и подвидов животных либо снижают численность, либо находятся под угрозой исчезновения, представляется реальная возможность сохранения разнообразия животного мира на Земле. Для этого необходимы добрая воля и усилия всех людей нашей планеты.