Не просто букашки
Шрифт:
Итак, далее речь пойдет о проблеме поисков выхода насекомых на арену жизни. Но сначала об авторах вышеприведенных строк. Честно говоря, с двумя я незнаком, да и произведения их читал давно, а вот третьего автора, Михаила Яковлевича Асса, лично знаю, беседовал неоднократно. Завязывались живые, порою жаркие споры. О чем говорили? О родословном древе царства животных вообще и отдельных его групп в частности.
Осмысливать прошлое насекомых даже биологам было трудно, нелегко и теперь. Вплоть до середины XIX века насекомым приписывали то божественное происхождение, то и дело они возникали из пота, грязи, гнили, пыли, то были порождением злых духов, всякой нечисти, колдовства… чего угодно, но в итоге были плодом самозарождения или сверху (созданы
И вот в середине XIX века появилась гениальная мысль гениального человека. Суть ее такова. В природе количество организмов увеличивается в геометрической прогрессии, то есть умножением на постоянный коэффициент, а не прибавлением числа. Так происходит потому, что число особей в каждом последующем поколении больше, чем в предыдущем, ибо в каждом поколении больше потомства, чем родителей. Но несмотря на это, количество особей любого вида в действительности остается на одном уровне, обычно постоянном из-за борьбы за существование. Здесь причины явления как на ладони. Если каждое следующее поколение производит больше потомков, чем предыдущие, и если по числу особей вид остается неизменным, то излишки воспроизведения себе подобных исчезают естественным путем в борьбе за пищу, свет, воду и другие потребности в жизни. При этом вовлеченные в борьбу за место под солнцем живые существа не законсервированы на веки вечные. Каждому виду присуща изменчивость, то есть особи одного и того же вида отличаются друг от друга. Изменения, которые могут передаваться по наследству, обнаруживаются среди особей каждого вида. Некоторые изменения благоприятны для организма в определенных условиях окружающей среды и помогают их обладателю выжить и оставить потомство. Возникают и неблагоприятные изменения — вот их обладатели и погибают в борьбе за существование, не выдержав конкуренции со стороны организмов с благоприятными приобретениями. Так, более приспособленные к жизни вытесняют менее приспособленных. Благоприятные изменения организмов, если они наследственны, передаются от поколения к поколению, накапливаются, все более проявляясь. Это в свою очередь со временем приводит к тому, что организмы становятся настолько непохожими на особей первоначального вида, что появляется новый вид. Этим же путем возникают новые виды всех живых существ из уже существующих.
Изложенная теория выдвинута выдающимся естествоиспытателем Ч. Дарвином и подробно изложена в 1859 году в его бессмертной книге «Происхождение видов путем естественного отбора, или сохранение благоприятствуемых форм в борьбе за жизнь». Несмотря на то, что она многократно оспаривалась, закрывалась и открывалась заново, проверялась и уточнялась, исправлялась и дополнялась, ее сущность не изменилась: никому не удалось вместе с водой выплеснуть ребенка. Современные новейшие биологические открытия лишь выкристаллизовывали ее, придавая стройность, новую глубину и расширяя ее. Она, как путеводная звезда, помогает ориентироваться в многообразии живой природы и показывает, что жизнь на Земле развивалась долго и непрерывно, зародившись миллиарды лет назад.
После появления теории Ч. Дарвина на ее основе начинаются поиски корней живых существ и родственных связей между отдельными их группами. Биологи-энциклопедисты пытаются охватить единым взором длительное развитие всего живого на Земле. Свои представления о происхождении жизни они воплощают не только на словах, но и в виде схематических картин. Такие схемы называются родословным древом, или дендрограммами (от греческого слова «дендро» — дерево). Родословное древо животных впервые построил Э. Геккель — выдающийся немецкий биолог-универсал, современник и последователь Ч. Дарвина, один из ярых защитников и лучших популяризаторов его идей. Он поместил у основания древа одноклеточных животных — предков амеб, которым он дал название монеры, на самой вершине кроны указал место человека, а насекомые представлены одной ветвью в той части ствола, от которого отходят ветви беспозвоночных животных. Во всем его древе нашли отражение родственные отношения выделенных к тому времени около 70 крупных систематических групп животных, объединенных в 4 больших подразделения: простейшие, беспозвоночные, позвоночные, млекопитающие. Эти подразделения составляют вместе единый ствол с ветвями и веточками — мелкими и еще более мелкими группами животных. На этом древе чем ниже расположены животные, тем проще они устроены и тем древнее; и наоборот, чем выше они находятся, тем сложнее организованы и тем моложе в историческом развитии.
К настоящему времени древо Геккеля устарело, но принципы его «выращивания» остались. Современные обобщенные взгляды о едином происхождении царства животных и о родственных взаимоотношениях крупных групп я изобразил в виде цветной схемы — дендрограммы в учебнике для средней школы «Биология. Животные», вышедшем в 1989 году. Посмотрите, какое место занимают там насекомые и заодно проследите их родственные связи с остальными животными и с нами — людьми.
О кроне древа насекомых я уже довольно много рассказывал раньше. Это те самые основные отряды — магистрали (жуки, бабочки, перепончатокрылые и двукрылые) и более малочисленные остальные отряды — своего рода обочины основных магистралей шестиногих. А вот корни насекомых «откапывать» гораздо труднее, если даже планомерно в течение долгого времени трудишься в поте лица и засучив рукава. Копаешься, роешься, ковыряешься в архивах природы — в разных осадочных породах и вдруг (о-о, какая радость! Какое счастье!) натыкаешься на окаменелости. Среди
Пока что не обнаружены окаменелости предков насекомых. Но как тогда воссоздать, реконструировать облик родоначальников — основоположников этих древних существ? И тут мы оказываемся не в тупике, не в лабиринте, откуда нет выхода. На помощь приходит научная интуиция, она рисует следующую картину. Тело насекомых членистое. Отсюда вытекает, что насекомые произошли от членистых беспозвоночных. От кого бы? Вспоминается дождевой червь — далекий потомок кольчатых червей, обитающих в водной среде, состоящих из отдельных колец и имеющих зачатки ног. Ага, как в детской игре в прятки, здесь уже чуть тепло, приближаемся к цели. Различные потомки таких кольчатых червей, попадая в неодинаковые условия жизни и проходя через сито естественного отбора, усовершенствовались, приобретая новые приспособления. К примеру, зачатки ног передних колец наклонялись вперед и начали подгребать, подгонять пищу ко рту, а затем и схватывать кусочки еды.
О том, что произошло дальше, узнаем из диалога эрудитов по интересующим нас вопросам. В нем принимают участие уже известный нам советский биолог Михаил Яковлевич Асс и его американский коллега Питер Фарб.
М. Асс.
— Этим передним зачаткам ног «было выгодно» располагаться поближе ко рту. Те черви, у которых передние кольца-сегменты были покороче и оказались сдвинутыми вперед, легче могли работать измененными уже зачатками ног при питании. В конце концов передние кольца (не менее трех, а позже и больше), стали срастаться между собой. Теперь их видоизмененные зачатки ног не только зажимали и удерживали пищу, но и раздробляли ее как клещи-кусачки, справа и слева ото рта, откусывали куски пищи. Таким образом из самых передних ног образовалось несколько пар челюстей. Сегменты с челюстями, приросшие к головному концу, образовали обособленную голову. А остальные зачатки ног, по два на каждом сегменте, по всему телу удлинились, расчленились суставами и стали настоящими членистыми ногами, которые мы видим, например, у многоножек. От древних многоножек и возникли впоследствии насекомые.
П. Фарб.
— Облик первых насекомых можно представить себе по ныне существующим примитивным бескрылым насекомым. Это щетинохвостки и, в частности, чешуйницы, произошедшие, по-видимому, от членистоногих с большим количеством сегментов и парой коротких ножек на каждом сегменте. Со временем эти существа, по-видимому, утратили ходильные конечности, кроме тех, что прикреплялись к трем сегментам, следующим непосредственно за головой (из этих ног затем развились ноги насекомых) и самых задних ног, которые превратились в органы размножения и органы осязания. На первый взгляд такая утрата придатков тела кажется незначительным или даже вредным эволюционным изменением. На самом же деле три сегмента тела, на которых сохранились ноги, превратились в своеобразный специализированный двигательный центр, освободивший другие отделы тела от необходимости вмещать мышцы ног, что позволило насекомым развить другие важные приспособления.
Прервем диалог и отметим, что упомянутые щетинохвостки стоят у самых корней древа жизни насекомых. Они представляют собой яркий пример живых ископаемых, прямые родственники которых жили на Земле примерно 300–350 миллионов лет назад. В классе насекомых щетинохвостки стоят особняком, образуя даже особый подкласс — подразделение, рангом ниже класса, но выше отряда — первичнобескрылые насекомые. Как показывает название, у них нет даже зачатков крыльев, что имеются у вторичнобескрылых насекомых, потерявших крылья из-за ненадобности (постельные клопы, блохи, рабочие муравьи, термиты-рабочие, термиты-солдаты, например). Крыльев не было в помине и у их предков. Первичнобескрылых насекомых мало, их всего-то лишь 350 видов — капля в море по сравнению с их крылатыми братьями по классу; два вида из них поселились в жилище человека (сахарная чешуйница и домашняя термобия).
Сахарная чешуйница и домашняя термобия — сантиметровые «серебряные рыбки» — в наших уютных квартирах находят приют в ванной, в туалете, на кухне, где можно без особого труда возобновить запасы воды. Им здесь не тесно, и хозяевам дома они особенно ничем не досаждают, прячутся днем от света и глаз людских. Они не рекламируют себя и, что важно для нас, не разносят заразу. Лишь ночью, когда люди спят, выходят чешуйницы на промысел… плесеней, вкуснее которых для них нет ничего на целом свете. Они, конечно, могут есть и клей, которым приклеены обои, и если уж слишком голодны и не находят ничего съедобного, то утоляют голод кусочком влажной бумаги. Изредка они заглядывают в книги — любые, будь то бестселлеры или макулатура — и портят их, выедая крахмальный клейстер переплетов.