Петербургские зоологи приняли М. Н. Богданова в свою среду как товарища и единомышленника. Петербургский университет во второй половине прошлого столетия представлял собою крупный научный центр, в котором ключом била творческая мысль. На физико-математическом факультете университета трудились такие выдающиеся ученые, как К. Ф. Кесслер, А. О. Ковалевский, И. И. Мечников, В. В. Докучаев, А. Н. Бекетов, В. Ф. Овсянников, И. М. Сеченов, А. А. Иностранцев, Д. И. Менделеев, А. М. Бутлеров, Ф. Ф. Петрушевский и многие другие. Всех их объединяла горячая преданность науке и большая демократичность воззрений.
По словам И. М. Сеченова, «университетская коллегия того времени представляла поразительный пример дружеского единодушия по всем вопросам университетской жизни. А между тем университет переживал тогда очень трудные времена и ему приходилось заниматься иногда очень щекотливыми вопросами» (III, 18, стр. 147).
Сразу же после переезда Модест Николаевич включился в научную деятельность. В Зоологическом музее Академии наук он занялся разбором орнитологической коллекции. В качестве ее ученого хранителя он отдал этому делу более десяти лет жизни.
Как и в Казани, Богданов стал одним из самых деятельных и инициативных членов Петербургского общества естествоиспытателей. Зимой 1872 г. он четыре раза выступал здесь с научными сообщениями.
В конце того же года обществу естествоиспытателей представилась возможность послать одного из своих членов в научную поездку в Среднюю Азию.
До этого пустынные и степные районы Закаспия были недоступны для широких исследований. Эти земли принадлежали Бухарскому, Хивинскому и Кокандскому ханствам, которые не были в дружбе с Россией. Особенно с ней враждовала Хива, неоднократно нападавшая на пограничные русские земли. Несколько раз Россия предпринимала походы против Хивы, но они были неудачными. Хиву окружали безжизненные пустыни, через которые трудно было пройти войскам. В 1872 г. началась новая подготовка к военной экспедиции. Русские войска наступали на Хиву с трех сторон, 12 тысяч хорошо вооруженных и обученных солдат и 56 орудий были достаточно серьезной силой против хивинского хана, у которого не было регулярного войска.
Лишь очень немногие русские ученые (палеонтолог X. И. Пандер, зоолог Э. А. Эверсманн, геолог А. Леманн) в разное время посетили Хиву, находясь в составе дипломатических миссий. Но они смогли получить только общие представления о Хивинском оазисе и окружающих его пустынях. И вот теперь натуралисту представлялась возможность вместе с войсками проникнуть в малоисследованные земли и ближе познакомиться с загадочной страной.
Петербургское общество естествоиспытателей решило направить М. Н. Богданова в эти далекие края. Сборы были очень поспешными, так как отряды должны были выступить в поход в начале 1873 г. Два из них начинали поход с низовьев Сырдарьи, из Казалинска. Богданов покинул Петербург в конце февраля. Когда он прибыл в Казалинск, обе колонны были в пути. Не теряя лишнего времени, вместе с проводником и препаратором Богданов отправился догонять ближайшую из колонн — казалинскую. Условия поездки были тяжелы. Уже начало путешествия вдоль берега Арала сулило немало затруднений. Налетавшая метель не раз застигала путников в открытой степи. За Сырдарьей стало теплее, но и тут природа еще не проснулась от зимней спячки. Когда Богданов через десять дней прибыл на Иркибай, казалинский отряд был еще там. Его задержали дожди. Только 28 марта на рассвете выступили в дальнейший путь.
Вместе с отрядом, ведя неустанные наблюдения Богданов прошел вдоль левого берега Амударьи вверх по течению и добрался до Хивы.
По дороге от Иркибая на Хиву приходилось делать утомительные переходы через песчаные барханы, глинистые такыры и горные отроги, по многу часов не покидая седла, а экскурсии для сбора коллекций совершать во время коротких остановок. В конце апреля холод сменился изнуряющей жарой и песчаными бурями. На пути не было населенных пунктов. Только пески. Модест Николаевич писал в путевом дневнике: «Надежда на близость Амударьи уступила место невеселому сомнению... Отряд потерял около тысячи четырехсот верблюдов... Ни капли воды... А если до реки сто или больше верст? Тогда увидит ли кто-нибудь из этих пяти тысяч человек желанную Амударью? Здравый смысл отрицал возможность такого факта, и перед нами встала роковая дилемма: быть или не быть?» (I, 160, стр. 420—421).
Богданов находился в авангарде отряда, так как важно было наблюдать животных в степи, еще не потревоженной людьми. Но удаляться от колонны было опасно. В пустыне Кызылкум действовала банда Садыка, наемника хивинского хана. 29 мая авангард отряда подвергся нападению. В этой стычке пришлось принять участие и Богданову. Он участвовал и в других столкновениях с противником и за храбрость был награжден орденом.
6 мая, после очередной схватки в районе Адам-Крылгана, к русским перебежал иранец, находившийся в рабстве в Хиве. Он сообщил, что до Амударьи осталось около 60 верст. В тот же день вечером воротился киргиз, посланный на разведку. Он привез ветку свежего камыша с берега реки. «Эта ветка была нам так же дорога, — записал в дневнике Богданов, — как Ною масличная ветвь, принесенная голубем, но не суша нам нужна была, а вода, вода и вода; камыш в данном случае был символом ее» (I, 160, стр. 426—427).
Труден был последний переход. Еще были столкновения с хивинцами. Наконец на горизонте показались три холма Учь-Учака. Общая радость охватила отряд. Там, за холмами, находилась великая река пустыни Амударья. Джейхун — «бешеная», как называли ее арабы. Кончились тяжелые дни. Смерть больше не грозила отряду. После двухмесячных мытарств по сухим раскаленным пескам отряд вышел на берега Амударьи. «Трудно было решить, кто с большим удовольствием пил — люди, лошади или верблюды», — вспоминал Богданов.
Хивинский поход. Переход через Адам-Крылган (с картины Н. Н. Каразина).
Судьба вознаградила Модеста Николаевича за трудности пути. Во время первой же рыбной ловли в Амударье солдатам попалась небольшая рыбка странной формы, с широким плоским рылом и нитевидным хвостом. По виду не трудно было узнать в ней своеобразного представителя осетровых — лопатоноса. «Эта находка заставила меня забыть всю бедность сбора в песках, Амударья за долгое терпение и скуку, испытанную в пустыне, поднесла мне дорогой подарок», — писал Модест Николаевич в своем отчете об экспедиции (I, 140, стр. IV).
За год до этого А. П. Федченко открыл лопатоноса в Сырдарье. Находка Богданова оказалась самостоятельным видом. Оба среднеазиатских лопатоноса представляли собою интереснейшую зоологическую загадку, так как ближайшие родственники их были известны из бассейна Миссисипи в Северной Америке. В настоящее время американские и азиатские формы считаются принадлежащими к разным родам — Scaphyrhynchus и Pseudoscaphyrhynchus.
29 мая 1873 г. русские войска вошли в Хиву. Отсюда Богданов предпринял поездку в Куня-Ургенч через Газават, Ташауз и Иляллы, обследуя по дороге окрестные водоемы и рукава Амударьи. Здесь он подробнее познакомился с фауной долины Амударьи и Хивинского оазиса.
В начале августа отряд покинул Хиву и направился в обратный путь. Около Петро-Александровска Богданов вместе с двумя офицерами отделился от отряда и поехал прямым караванным путем в Казалинск. Только в середине октября 1873 г. Богданов вернулся в Петербург. Уже во время экспедиции он пришел к заключению о необходимости проникнуть в сердце Средней Азии еще раз, чтобы более детально ознакомиться с ее природой. Собранные им материалы давали, конечно, известное представление о фауне азиатских степей и долины Амударьи, но основное значение поездки Богданова в Хиву заключалось прежде всего в том большом интересе, который возбудили его наблюдения и привезенные материалы в среде зоологов.
Поход на Хиву закончился подписанием мирного договора в августе 1873 г. Теперь для русских исследователей был открыт доступ в центральные районы Средней Азии. В 50—60-е годы здесь побывали Н. А. Северцов и A. П. Федченко. Но Богданов первый пересек пустыню Кызылкум и посетил Хиву. При этом переход был сделан в летнее время, когда эта пустыня считалась непроходимой.
Интерес к исследованиям в Средней Азии проявляло Русское географическое общество. Уже в 1873 г. им была организована экспедиция в низовья Амударьи. В 1874 г. Географическое общество направило в район Амударьи большую экспедицию под руководством Н. Г. Столетова. Перед нею были поставлены широкие задачи по изучению края в топографическом, метеорологическом и гидрологическом отношениях и сбору этнографических и статистических данных. Особый отряд возглавил в ней Н. А. Северцов. В состав отряда вошли также ботаник С. М. Смирнов и геолог Н. П. Барбот-де-Марни.
Петербургское общество естествоиспытателей по предложению Богданова также решило организовать экспедицию в Среднюю Азию. Этой мыслью он увлек двух молодых зоологов: О. А. Гримма, воспитанника Петербургского университета, ученика К. Ф. Кесслера, только что перед этим окончившего курс, и ученика Н. П. Вагнера по Казанскому университету, перешедшего в Петербург, B. Д. Аленицына. План экспедиции, получившей название Арало-Каспийской, был составлен Богдановым и доложен на заседании общества. В нем говорилось:
«Во-первых, два зоолога одновременно займутся исследованием морской фауны — один на Аральском, другой на Каспийском морях. Фауна Арала целиком неизвестна; фауна Каспия лишь по отрывочным данным, собранным разными учеными, притом эти данные относятся в основном к ихтиологической фауне. Параллельные и одновременные исследования фауны этих двух морей, без сомнения, дадут богатый материал для разрешения вопроса о времени разъединения этих морей и пояснения истории вымирания морских форм с уменьшением солености и с высыханием бассейнов.
«Во-вторых, зоолог вместе с ботаником или геологом нашли бы непременно богатый материал для своих специальных исследований на Усть-Урте и в ближайших степях. Не говоря уже о малой известности Усть-Урта, обследованного лишь по берегам Каспия, эта высокая площадь с несколькими хребтами невысоких гор среди низменных степей, ее окружающих, является островом с интересными древними и новыми отложениями и оригинальными формами животных, чуждыми низменной степи. С другой стороны, этим специалистам было бы желательно проникнуть в дельту и на нижний плес Амударьи с целью пополнить собранные там в прошлом году материалы.
«Исследования на Каспии желает принять на себя О. А. Гримм; исследованиями на Арале желал бы заняться В. Д. Аленицын; я с удовольствием приму на себя изучение сухопутной фауны Усть-Урта и низовьев Амударьи» (I, 41, стр. XLVI—XLVII).
Таким образом, наметилось фаунистическое исследование большой территории двух морских бассейнов и суши между ними. С участием ботаника или геолога исследования могли быть еще более расширены.
Обе экспедиции — Амударьинская и Арало-Каспийская— должны были работать одновременно. Чтобы не дублировать друг друга, участники договорились четко разграничить районы исследований. Экспедиция Русского географического общества действовала в долине Амударьи и западнее, в Кара-Кумах, экспедиция Петербургского общества естествоиспытателей — на Аральском и Каспийском морях, полуострове Мангышлаке и плоскогорье Усть- Урт. Руководители отрядов — М. Н. Богданов и Н. А. Северцов — условились о взаимной помощи. Кроме Богданова, Гримма и Аленицына в состав Арало-Каспийской экспедиции был включен также молодой зоолог М. А. Бутлеров, сын А. М. Бутлерова, только что окончивший Петербургский университет. Поскольку геологические исследования обеих экспедиций были очень близки, то было решено поручить их одному человеку — Барбату-де-Марни. Часть маршрута западнее Арала (на Мангышлаке и Усть-Урте) он должен был проделать вместе с М. Н. Богдановым, а далее, в дельте Амударьи, перейти в отряд Н. А. Северцова.
Весной 1874 г. Арало-Каспийская экспедиция направилась в район работ.
В распоряжение экспедиции должна была быть предоставлена на Каспии казенная шхуна «Хивинец», а на Арале — баркас и баржа. Однако, когда О. А. Гримм прибыл в Баку, шхуна стояла на ремонте. Ему пришлось ждать около двух месяцев. Это сильно нарушило планы исследования, так как в это время он вынужден был ограничиться знакомством с Бакинской бухтой и прилегающими к ней участками моря, а также экскурсировать вдоль побережья.
В середине июля «Хивинец» наконец вышел в море. Маршрут лежал на восток через Каспий до Красноводска и оттуда на юг вдоль побережья. Обогнув южную половину Каспия вдоль берега, «Хивинец» через месяц вернулся в Баку. Гримм весьма подробно обследовал южную часть Каспийского моря, которая до этого была изучена хуже других его частей. Всего он добыл около 120 видов животных, из которых две трети оказались для Каспия новыми.
Работы В. Д. Аленицына в Аральском море развернулись несколько в ином плане. Непосредственной его задачей, как и Гримма, было обследование водной фауны Арала. Но Аленицын сильно расширил круг своих наблюдений. Он собирал материал не только по водной фауне, но и по фауне островов и побережья Аральского моря. Немалое значение имели и ботанические сборы Аленицына, которые составили коллекцию из 89 видов водной флоры. Очень большое внимание Аленицын уделил также геологическому строению берегов Арала, его островов и дна.
Пока Гримм и Аленицын вели исследования самостоятельно, члены сухопутного отряда Богданов, Бутлеров и Барбот-де-Марни пересекли полуостров Мангышлак, поднялись на Усть-Урт, посетили развалины форта Ново-Александровского, пересекли пески Сели и Асмантай-Матай и спустились к Аральскому морю, где их в урочище Кара- Тамак ожидал Аленицын.
Некоторое время Богданов и Бутлеров плавали на барже с Аленицыным, а Барбот-де-Марни занимался исследованием берегов Арала, продвигаясь по суше вдоль побережья. Добравшись затем морем до горы Кушханетау, члены экспедиции расстались с Барботом-де-Марни, который дальше отправился в район форта Ново-Александровска и в Самарканд.
М. Н. Богданов и М. А. Бутлеров, выполняя вторую половину программы сухопутных исследований, занялись изучением фауны нижней части долины Амударьи. Они остановились в районе крепости Нукус, откуда делали выезды в Петро-Александровск, на Даукаринские озера и в другие пункты дельты. В начале октября они тронулись в обратный путь через Баймурат на Казалинск, где и закончился маршрут экспедиции. Были собраны богатые коллекции фауны, особенно птиц.
В конце октября 1874 г. участники Арало-Каспийской экспедиции вернулись в Петербург. Их краткие отсчеты были опубликованы в «Трудах Петербургского общества естествоиспытателей» (т. 6, вып. 1 за 1875 г.).
Материалы исследований публиковались в течение ряда лет в специальном издании. «Труды Арало-Каспийской экспедиции» выходили отдельными выпусками как приложение к «Трудам Петербургского общества естествоиспытателей». Большой исторический очерк Богданова об изучении Арало-Каспийского края с начала XVIII столетия, напечатанный в первом выпуске «Трудов» экспедиции (1875), служил введением к остальным работам, освещающим разные стороны исследований, проведенных членами экспедиции.
Второй выпуск заняла монография О. А. Гримма «Каспийское море и его фауна» (1876). Составлена она была на основе двух поездок Гримма на Каспий — в 1874 и в 1876 гг.
Исследования Гримма на Каспийском море в значительной степени выяснили состав его фауны и характер ее распределения. Впервые были найдены 13 видов простейших организмов. Изучение каспийских моллюсков было проведено наиболее полно, что дало возможность набросать в общих чертах картину их эволюции. Последнее обстоятельство сильно способствовало выяснению геологической истории Каспийского бассейна, так как моллюски— древняя и малоподвижная группа организмов — представляют хороший материал для иллюстрации геологических преобразований заселяемых ими водоемов.
Третий выпуск «Трудов Арало-Каспийской экспедиции» (1876) составила работа В. Д. Аленицына «Гады берегов и островов Аральского моря». Эта монография содержит описание 12 видов пресмыкающихся, обитающих в окрестностях Арала. В пятом выпуске Аленицын опубликовал два очерка по геологии аральского района.
В четвертом выпуске «Трудов Арало-Каспийской экспедиции» (1877) была напечатана работа К. Ф. Кесслера о рыбах южнорусских морей. На основе анализа видового состава рыб К. Ф. Кесслер пришел к заключению, что Каспийский бассейн отделился от Черного моря до соединения последнего со Средиземным, а после этого от Каспия отделился Арал.[1 Подробнее о работе К. Ф. Кесслера см.: Н. Н. Банина. К. Ф. Кесслер и его роль в развитии биологии в России. Л., 1962.]
Результаты геологических исследований Н. П. Барбота-де-Марни увидели свет позже других, в 1889 г. Смерть геолога прервала его работу над материалом экспедиции. Это дело завершили его ученики.
В изучении материала Арало-Каспийской экспедиции принял деятельное участие профессор Киевского университета И. Г. Борщов, член Сырдарьинской экспедиции Северцова 1857 г. Он описал ботаническую коллекцию Аленицына. Работа Борщова «Водоросли Аральского моря» — первое обстоятельное исследование флоры Арала.
Основной труд М. Н. Богданова, посвященный Средней Азии, — «Очерки природы Хивинского оазиса и пустыни Кызылкум» — был издан в Ташкенте в 1882 г. Книга написана в форме очерка и рисует живые картины природы Средней Азии и быта населяющих ее народов. Подобно многим естествоиспытателям того времени, М. Н. Богданов собирал не только сведения по фауне, но подробно знакомился с природными и климатическими особенностями, характером почв и растительности, с геологией, с местным населением, его жизнью и хозяйством. Поэтому книга его до сих пор привлекает читателя и представляет большой познавательный интерес. Недаром выдающийся географ и путешественник П. П. Семенов- Тян-Шанский назвал ее прекрасной.
Большое внимание Богданов уделил описанию условий обитания животных в пустыне. Труд его — одна из немногих работ того времени, посвященная пустынной фауне. Он называл пустыню «сухим морем», которое населяют «своеобразные растительные и животные формы, выработавшиеся в процессе эволюции в постоянной борьбе за право на свое существование при самых неблагоприятных условиях суровой природы... Много пало организмов в этой борьбе, — писал Богданов, — но те, которые выжили, приобрели все необходимые приспособления организации. Они представляют чрезвычайно устойчивые, крепкие типы, едва ли способные к дальнейшему развитию, так как их организация сильно уклонилась в сторону и повернуть ее на прямой путь уже трудно, если не невозможно» (I, 86, стр. 50). Основным экологическим признаком обитателей пустыни Богданов считал приспособление к недостатку влаги. При описании фауны он анализирует эти приспособления, по-разному проявляющиеся у разных организмов. «Большая часть здешних грызунов— обитатели нор и деятели ночи, а многие к тому же засыпают на зиму; следовательно, жизнь этих животных вполне ограждена и от летнего зноя пустыни и от зимних ее холодов. С недостатком воды в песках они мирятся отлично, так как никогда не пьют воды и там, где она есть» (I, 86, стр. 26).
Особенно поразило Богданова обилие в пустыне пресмыкающихся и жуков. В целом жизнь здесь оказалась намного богаче, чем думали раньше. В коллекции Эверсманна числилось 30 видов птиц, обитающих в пустыне Кызылкум; Богданов описывает в своих очерках 96 видов. Эверсманн и Леманн описали 11 видов рептилий, Богданов — 25.
В отдельной главе описаны домашние животные местных жителей и влияние человека на животный мир Хивинского оазиса. Богданов сумел оценить хозяйственные качества местных пород. В частности, он рекомендовал изучить и использовать для русского коневодства туркменскую скаковую лошадь.
Как и Н. А. Северцов, Богданов видел основное хозяйственное значение Амударьи в ее рыбном богатстве, а для успешного развития рыбного промысла предлагал построить железную дорогу. Кроме того, он выдвигал идею последующей акклиматизации в Амударье осетра, стерляди, белуги, севрюги, для которых, по его мнению, здесь имелись подходящие экологические условия.
Завершалась книга главой о геологической истории Арало-Каспийской низменности. Богданов указывал при этом, что в период покрытия суши водами мелководного моря сухопутная фауна отступила на возвышенные участки, подобные Усть-Урту и горам Шейх Джели. С процессом последующего поднятия среднеазиатской равнины он связывал образование мощных речных систем Сырдарьи и Амударьи, постепенно прорывших себе русла в рыхлом грунте обнажавшегося морского дна. По вопросу об изменении течения Амударьи из Каспия в Арал, очень интересовавшему тогда исследователей Средней Азии, Богданов высказал особую гипотезу. Он считал, что существовал период, когда река, прервав свое течение в Каспий, направила свои воды в Сары-Камышскую впадину и образовала там замкнутый бассейн, не имевший связи ни с Аралом, ни с Каспием.
В настоящее время существует мнение, что во времена неолита течение Амударьи действительно было направлено в Сары-Камыш, который в это время вместе с прилегающей Асааке-Ауданской впадиной представлял обширное пресноводное озеро. Но в то же время из озера широкая протока шла по Узбою и соединяла его с Каспием близ Красноводска. Таким образом, современные предположения не совпадают с мнением Богданова о существовании периода отрыва Амударьи и от Каспия и от Арала.
Богданов рассмотрел также и вопрос о заселении Арало-Каспийской низменности после ее поднятия. Основные пути иммиграции животных на высыхающую равнину, по его мнению, шли из Афганистана, Хорасана и даже Северной Африки. Представления эти согласуются с современными зоогеографическими данными.
На основе обобщения всех сведений о природе пустыни Кызылкум Богданов впервые указал очертание ее границ: «От западных отрогов Тянь-Шаня до восточного берега Аральского моря, между реками Сырдарьей и Амударьей, в виде обширного четырехугольника, протянулась ровная площадь пустыни Кызылкум». Определение это стало классическим и вошло в мировую географическую литературу (II, 41).
Исследования Арало-Каспийской экспедиции получили, таким образом, весьма полное отражение в литературе. Почти все коллекции были обработаны, описаны и использованы, на их основе были созданы труды, оставившие очень заметный след в изучении Средней Азии.
Этого, к сожалению, нельзя сказать об Амударьинской экспедиции Н. А. Северцова, Большие и интересные коллекции, собранные ее участниками, как и многие материалы других экспедиций Северцова, остались в большей своей части не описанными в литературе. Северцов в своем письме туркестанскому губернатору фон Кауфману указывал, что он предполагал передать для обработки часть материала М. Н. Богданову. Однако привел ли он свое намерение в исполнение, остается неясным.
Арало-Каспийской экспедицией впервые была систематически изучена фауна Каспия и Арала, речной долины Амударьи, пустыни Кызылкум, района Мангышлака и Усть-Урта, освещена флора Арала. Геологический" материал, собранный не только Барботом-де-Марни, но и всеми остальными членами экспедиции, дал возможность охарактеризовать геологическое прошлое большого района Средней Азии.
Успеху экспедиции во многом способствовал характер ее организации, как это отметил Богданов в своем отчете Петербургскому обществу естествоиспытателей:
«Поставив экспедиции одну общую задачу — выяснение биогеографической истории Арало-Каспийской страны, — общество распределило отдельные части этой задачи между членами экспедиции, ставя последних совершенно независимо друг от друга... Каждый из нас преследовал свои специальные научные задачи, не стесняясь другими. И вы видите, что, несмотря на это, мы снова сошлись в своих результатах в той же общей задаче. Я вполне убежден, что благодаря этой личной самостоятельности каждый из нас сберег много времени в путешествии и мог дойти до тех результатов, которые только что изложены мной. Позвольте же надеяться, что этот первый опыт научной работы ассоциацией, при полной свободе действий ее членов, не будет забыт нашим обществом в будущем, при снаряжении экспедиций, так как подобные предприятия ведут к более многостороннему решению научных вопросов, чем изыскания отдельных лиц» (I, 52, стр. XXXIX).