Альфред Эдмунд Брэм Жизнь животных, Том III, Пресмыкающиеся. Земноводные. Рыбы

Сейчас двоякодышащие выделены в отдельный подкласс Лопастеперых и отдельный надотряд Двоякодышащих, впрочем, относящийся к классу Костных рыб. Иначе говоря, эти рыбы стоят на эволюционной лестнице выше класса Хрящевых. К классу Костных рыб, напомним, относятся все современные рыбы от осетров до щуки и окуня. Правда, лопастеперые являются одной из реликтовых групп костных, и сейчас их сохранилось немного. Появились представители лопастеперых в раннем девоне. Все перечисленные Бремом виды относятся к отряду Рогозубообразных – единственному уцелевшему до нашего времени подразделению некогда многочисленной группы.

Строение рогозубообразных имеет «примитивные» признаки, такие как наличие хорды, артериальный конус в сердце и спиральный клапан в кишечнике (и то и другое имеется у акул), мочеполовые пути имеют одно общее отверстие (клоаку) как у акул и амфибий. Но у этих рыб есть и такие «продвинутые» признаки, как трехкамерное сердце, наличие нижней полой вены и легочное дыхание. Такое сочетание древних и прогрессивных признаков издавна привлекало к себе внимание ученых. Существует предположение, что именно древние двоякодыщащие были предками первых амфибий. Впрочем, ряд ученых придерживается другого мнения о предках нынешних наземных позвоночных (о чем будет рассказано позже).

Стр. 134, вставка 259

Иначе – бурый протоптер, широко распространенный в бассейнах рек западной Африки. Кроме него в Африке обитают еще 3 вида семейства Чешуйчатниковых, в том числе и малый протоптер – самый мелкий вид двоякодышащих (до 30 см). На деле длина бурого протоптера меньше, чем указывает Брем – до 90 см. Крупнее его большой протоптер или мамба – свыше 2 м длиной.

Интересно, что

Вся жизнь африканского протоптера приспособлена к смене засушливого и дождливого сезонов – он обитает в пересыхающих водоемах, где впадает в спячку, зарывшись в ил. Для этого он строит себе нору, в которую закапывается при первых признаках пересыхания водоема. Когда вода уходит окончательно, протоптер при помощи рта забивает илом отверстие в норе, уплотняет его снизу, выделяет «кокон» из слизи и «засыпает», сложившись пополам.

Интересно, что

Первые натуралисты, обнаружившие протоптера, полагали, что кокон представляет собой листья какого-то местного растения, которые протоптер «наворачивает» на себя.

Интересно, что

Обычно протоптеры проводят в спячке 6-9 мес. Однако зафиксирован экспериментальный рекорд, когда протоптер без вреда для себя провел в спячке ок. 4 лет.

Интересно, что

Для выведения потомства протоптер отрывает в илистом грунте сложную нору с двумя выходными отверстиями и выводковой камерой, куда и откладывается икра. Охраняет гнездо и вылупившихся личинок самец. Он же при помощи колебательных движений хвоста поддерживает постоянный ток воды в выводковой камере, спрятавшись в одном из отнорков.

Интересно, что

Если потревожить протоптера в гнезде, он издает громкие звуки, похожие одновременно на писк и скрип («скрежещет зубами»). Пойманная рыба громко кричит – этот звук она издает благодаря с силой выдыхаемому из легких воздуху.

Стр. 134, вставка 230

Пресноводные двоякодышащие Африки и Южной Америки так сходны между собой, что это служит косвенным подтверждением того, что в далеком прошлом эти континенты составляли единый массив суши.

Интересно, что

У личинок американского лепидосирена, так же, как и у личинок африканского протоптера имеются наружные жабры и особая «цементная» железа, при помощи которой эти личинки прикрепляются к стенкам выводковой камеры и висят там неподвижно, пока у них не рассосется желточный мешок (обычно – два месяца после выклева).

Интересно, что

Благодаря своей способности капсулироваться в коконе лепидосирены и протоптеры с легкостью транспортируются, прекрасно приживаются в аквариумах, но в неволе лепидосирен отлично уживается с другими рыбами и проявляет исключительное миролюбие (в отличие от африканского протоптера, нетерпимого даже к особям своего вида).

Стр. 134, вставка 231

Рогозуб сейчас принадлежит к отдельному семейству отряда Двоякодышащих – которое так и называется – семейство Рогозубов (или Однолегочных). Рогозуб (барамунда) – единственный ныне живущий представитель семейства и рода Neoceratodus

Интересно, что

С рогозубом (пишет В. М. Макушок) связан следующий анекдотический случай: во время поездки по северному Квинсленду (провинция Австралии) директору Брисбейнского музея в августе 1872 года к столу подали рыбу, якобы специально в честь такого торжества пойманную туземами в водоеме неподалеку. Формой и чешуей эта рыба напоминала рогозуба, но ее плавники походили на ласты а вместо рыла имелся утиный клюв. Директор был столь поражен этим зрелищем, что зарисовал рыбу и, вернувшись в Брисбейн, передал набросок ведущему австралийскому ихтиологу того времени Ф. Де Кастельнау. По рисунку и словесному описанию тот определил рыбу к новому роду двоякодышащих и дал ей латинское наименование Ompax Spatuloides. Находка наделала много шуму, но попытки добыть свежий экземпляр для подтверждения описания успехом не увенчались. Тем не менее, лишь 60 лет спустя новый вид был вычеркнут из каталогов – в 1930 в «Сиднейском бюллетене» появилась анонимная заметка, где говорилось, что директора Брисбейнского музея попросту… разыграли – к столу ему подали блюдо, состоящее из туловища кефали, головы и грудных плавников рогозуба, хвостовой части угря и рыла утконоса, а сверху покрыли все это сооружение чешуей рогозуба. Так загадочный «омпакс» был вычеркнут из реестра австралийской фауны.

Об одной удивительной находке

Этот случай был бы просто очередным анекдотом, если бы на памяти ученых не было обратных историй (попавшие в Европу первые чучела утконоса – яйцекладущего млекопитающего долгое время считались подделкой). Незадачливого директора музея г. Брисбейна, разумеется, жаль, но практика показывает, что поверить в то, что на первый взгляд кажется невероятным, все же лучше, чем сразу отринуть возможность удивительной находки. Одно из подтверждений этому произошло уже в ХХ веке, в 1938 году. Некая мисс мисс Латимер, заведующая краеведческим музеем в Южной Африке получила сообщение, что рыболовный траулер поймал удивительную, ни на что не похожую рыбу. Мисс Латимер тут же отправилась в порт и в груде выловленных акул увидела странную крупную рыбу с синей чешуей и огромными мощными плавниками. Эта рыба показалась ей совершенно неизвестной науке – поэтому ее, несмотря на жару, удалось спасти редкий экземпляр. Помимо этого, она сделала зарисовки, которые послала своему знакомому ихтиологу – им оказался Дж. Смит, который, взглянув на рисунок, сразу узнал целаканта – кистеперую рыбу, которую давным-давно считали вымершей. Приехав в музей и убедившись, что это действительно свежая находка, а не чудом сохранившиеся давным-давно мумифицированные останки, доктор Смит понял, что он и мисс Латимер сделали удивительное открытие! Оказывается, один из видов целакантов, или, как назвал эту рыбу ее первооткрыватель ихтиолог Дж. Смит, латимерия, сохранилась до сих пор – она живет в глубоководных пещерах у базальтового подножия Коморрских островов, и выходит на охоту только по ночам. Потому-то никто долгое время и не знал о ее существовании – разве что местные рыбаки, которым эта рыба иногда попадалась на удочку. Но они не разбираются в ихтиологии! Второй экземпляр удалось добыть лишь 14 лет спустя. Сейчас удалось поймать около 80 экземпляров латимерии, самый крупный из которых был ростом со взрослого человека – 180 см.

Живое ископаемое

Ныне живущие целаканты (еще неизвестные во времена Брема и потому не попавшие в его «Жизнь животных») принадлежат к группе Лопастеперых (как и Двоякодышащие), но к отдельному надотряду Кистеперых отряду Целакантообразных. Ископаемые останки целакантов датируются возрастом от 380 миллионов лет до 50-70 миллионов лет. Латимерия отличается рядом древних и своеобразных признаков (уникальное четырехслойное строение чешуй; эластичная хорда с полым каналом, внутри которого заключен спиной мозг; крохотный головной мозг; примитивное (в виде изогнутой трубки) сердце с артериальным конусом; спиральный клапан в кишечнике; высокое содержание мочевины в крови; яйцеживорождение). Плавательный пузырь древних целакантов, вероятно, аналогично плавательному пузырю современных двоякодышащих, выполнял функцию легкого, но у латимерии он сократился до короткой трубки, лежащей внутри брюшной полости. Самый отличительный признак латимерии – мощные лопасти у основания парных плавников, напоминающие конечности позвоночных животных.

Интересно, что

На жабрах латимерии обнаружили паразитического равноногого рачка, принадлежащего к ранее неизвестному науке виду и тоже очень примитивного строения. Таким образом латимерия донесла до нашей эпохи не только черты вымерших древних предков, но и живых древних паразитов.

Сейчас ученые полагают, что вымершая ныне группа кистеперых рыб – рипидистиеобразные – дала начало древним наземным позвоночным.

Стр. 134, вставка 262

Во времена Брема ученые полагали, что все живущие в воде и похожие на рыб животные (в том числе и круглоротые) принадлежат к классу рыб. Сейчас круглоротых считают не рыбами, а рыбообразными круглоротыми животными, близкими к предкам всех черепных позвоночных (у этих предков не было ни парных конечностей, ни хватательных челюстей). Три группы (класса) животных предшествовали настоящим рыбам – бесчерепные (Acrania), бесчелюстные (Agnatha) и панцирные (Placodermi). Когда-то необычайно широко распространенные Панцирные к настоящему времени полностью вымерли, Бесчерепные представлены только ланцетниками, а круглоротые – двумя подклассами Миног и Миксин.

Стр. 134, вставка 263

Выделенные сейчас в подкласс Миноги, в отличие от Миксин имеют развитые глаза и проходят в своем развитии фазу личинки.

Во время нереста самец начинает постройку гнезда, присасываясь к камешкам на грунте и оттаскивая их в сторону. Самка тем временем кружится поблизости и завершает постройку гнезда, змееобразными движениями тела разбрасывая гальку и песок. В гнездо откладывается икра, после чего миноги обычно погибают.

Интересно, что

Личинка миног – пескоройка – настолько отличается от взрослых животных, что до середины Х1Х столетия их выделяли в самостоятельный род. Большую часть времени пескоройки проводят на дне ручьев, зарывшись в ил. Питаются они, втягивая придонную взвесь – такой тип питания признан исходным для всех первичных хордовых.

Всего известно ок.32 видов миног, принадлежащих к 9 родам, из них 7 родов – в северном полушарии. В каждом роде, как полагают исследователи, виды распадаются на своеобразные пары – паразитический вид и свободноживущий вид.

Стр. 135, вставка 264

Морская минога – самый крупный известный представитель миног широко распространена в Атлантике от берегов США до Европы. Полупаразитический хищник, поедающий ценную промысловую рыбу. Образует озерную форму.

Интересно, что:

Присасываясь к жертве, минога впрыскивает в рану особые выделения щечных желез, препятствующие свертыванию крови и вызывающие распад тканей.

Стр. 135, вставка 265

Зато в бассейне Черного моря распространена непаразитическая украинская минога.

Стр. 135, вставка 266

Иначе – европейская речная минога, проходная форма, широко распространенная в Атлантическом бассейне. Отличается ценными вкусовыми качествами. Образует жилую форму в Ладожском и Онежском озерах. Сомнительно, что она достигает веса, указанного у Брема. К ней близка и европейская ручьевая минога. Имеется также сибирская ручьевая минога, и на Дальнем Востоке – корейская минога и дальневосточная ручьевая минога, на Каспии – каспийская проходная минога, нерестящаяся в бассейне Волги.

Интересно, что

У европейской ручьевой миноги некоторые особи достигают половозрелого состояния и приступают к размножению еще в личиночной стадии. Такое явление называется неотенией.

Интересно, что

Промыслового значения ручьевая минога не имеет и даже может вызвать отравление – одноклеточные кожные железы ее выделяют стойкий к нагреванию токсин.

Стр. 135, вставка 267

Миксины, разумеется, напоминают червей только внешне, но это ввело в заблуждение даже такого великого систематика, как Карл Линней, причислившего единственного известного ему представителя этой группы – обыкновенную миксину – к классу червей.

Интересно, что

У миксин имеется три дополнительных сердца, расположенные в области головы, печени и ховста и бьющиеся независимо друг от друга.

Питаются миксины, нападая на рыб, прогрызая в их коже отверстия и выедая изнутри. Известны случаи нападения миксин даже на акул. Все представители этой группы – сугубо морские животные.

Стр. 135, вставка 268

Она же – миксина обыкновенная, иначе говоря, та самая, которую и описал в качестве представителя класса червей Карл Линней. Размеры ее, как сейчас полагают, крупнее – до 80 см, в среднем 36-40 см. На самом деле миксин больше – 4 рода и ок. 20 видов.

Стр. 135, вставка 269

Сейчас – Подтип Бесчерепные, и единственный современный сохранившийся класс ланцетники, включающий 3 группы ланцетников, в совокупности всего ок. 2 десятков видов.

Описываемый Бремом ланцетник из группы бранхиостом – один из самых распространенных в Европейских морях, обитает и в Черном море на мелководье в песчаных грунтах. На рыбу он, разумеется, не похож. Даже описавший его впервые в 1774 г. крупный зоолог Паллас принял его за моллюска и назвал «ланцетовидным слизнем».

Интересно, что

Местами ланцетники образуют такие массивные скопления, что способны служить объектом промысла – в частности, азиатский ланцетник, которого собирают со дна специальной лопатой (до 5 кг за день). Его мясо очень питательно и даже заготавливается на экспорт. Ежегодный улов ланцетника ок. 35 тонн (280 млн. особей).

Интересно, что

Ланцетники – излюбленный объект ученых, поскольку считается, что по своему строению он близок к древнейшему предку позвоночных.

Стр. 135, вставка 270

Вероятно, последний абзац написан комментатором к первому русскому изданию, а не самим Бремом. Асцидий относят к Типу Хордовых подтипу Оболочники или Личинкохордовые. Русский ученый А. О. Ковалевский установил морфологическое сходство подвижных личинок асцидий с ланцетником. Взрослая асцидия представляет собой прикрепленный к грунту небольшой (до 20 см) мешок, питающийся и дышащий за счет фильтрации воды. Всего известно ок. 1 500 видов асцидий, из них 7 обитает в Черном море.

Ковалевский Александр Онуфриевич

(7. 11. 1840, имение Ворково Динабургского у. Витебской губ. – 9. 11. 1901 Санкт-Петербург).

Российский биолог-эволюционист, один из основоположников сравнительной эмбриологии экспериментальной и эволюционной гистологии, академик

Семья Ковалевских неразрывно связана с естественными науками: брат Владимир (1842-1883) (впоследствии супруг Софьи Ковалевской (1850-1891), математика и первой в истории женщине-профессора) был выдающимся биологом-дарвинистом, основателем эволюционной палеонтологии, работы которого получили высокую оценку Чарльза Дарвина.

Сам Александр более интересовался живой природой и, окончив курс в Санкт-Петербургском университете по разряду естественных наук, получил степень магистра за диссертацию: «История развития ланцетника – Amphioxus lanceolatus» (1865), степень доктора за диссертацию: "О развитии Phoronis" (1867). Профессор зоологии последовательно в университетах Казанском, Киевском и Новороссийском (Одесском). В 1870 – 73 годах совершил научную экспедицию на Красное море и в Алжир. В 1883 избран членом-корреспондентом по разряду биологических наук Физико-математического отделения Императорской Академии Наук, а в 1890 году – - ординарным академиком. С 1891 года – заведующий кафедрой гистологии в Петербургском университете.

Своими исследованиями показал сходство в развитии всех многоклеточных животных, что явилось важным доказательством развития органического мира. Выяснил положение в зоологической системе некоторых животных (ланцетника, асцидии и др.); описал зародышевые листки у гребневиков, иглокожих и насекомых. Провел сравнительно-физиологические исследования лимфатических и выделительных органов беспозвоночных. Опубликовал более 80 работ. С 1897 года – один из редакторов отдела биологических наук в 82-томном "Энциклопедическом словаре" Брокгауза – Ефрона.

Состоял почетным членом всех обществ естествоиспытателей при русских университетах и директором севастопольской зоологической станции. За работу "Embryologische Studien an Wurmern und Arthropoden" ("Mem. de l'Ac. Imp. d. Sciences de S. Petersb.", 1871) награжден Бэровской премией Академии Наук. Член Английского королевского общества, Парижской, Венской, Брюсельской и других академий, кавалер научных орденов и т. д.

БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ. Предисловие составителей.

По своему эволюционному значению, биомассе, роли в биосфере, разнообразию, роли в жизни человека беспозвоночные занимают, пожалуй, самое драматическое место. Только биомасса одних насекомых несравнимо больше биомассы всех остальных наземных видов, вместе взятых (аналогичное место в морях занимают ракообразные), да и по количеству видов насекомые значительно превышают все остальные группы животных. Насекомые издавна используются человеком в качестве источника промышленного сырья (шелк, воск, красители), пищи (мед), являются злейшими нашими врагами (переносчики инфекций, вредители полей) и друзьями (насекомые-опытлители). Червям (казалось бы, наиболее непрезентабельная группа беспозвоночных) человечество обязано появлением плодородного слоя почвы, беспозвоночные уничтожают биологические отходы, которые в противном случае отравили бы биосферу земли, являются кормовой базой для многих других животных и т.д.

К сожалению, сокращение, проведенное первыми составителями, не позволило здесь представить удивительный мир беспозвоночных во всем объеме. Тем не менее, Брем и последующие редакторы первого русского издания продемонстрировали удивительную научную скрупулезность в описаниях и систематике беспозвоночных, так что любознательный исследователь без труда может найти описание того или иного вида. Разумеется, нынешняя систематика неоднократно пересматривалась со времен Брема (сам Брем в своих описаниях отмечал, что устоявшейся систематики в разделах беспозвоночных нет) и с тех пор продолжает меняться. Доходит до курьезов – как, например, в случае с таксоном двустворчатых моллюсков, который, поменяв за свою историю 8 наименований, в конце концов, вернулся к первоначальному, линнеевскому! Поэтому составители напоминают читателям этой книги, что систематика – вещь достаточно условная, между различными группами существует ряд переходных форм, а объединение в ту или иную систематическую группу может происходить на основании совершенно различных принципов и ряда признаков. Систематика старается отображать родственные связи между различными группами – поэтому в настоящее время, благодаря развитию генетики и молекулярной биологии, – систематика возможно более «достоверна» чем во времена Брема. Хотя, нужно отметить, что никаких радикальных изменений с тех пор все-таки не произошло!

Со времен Брема исследования беспозвоночных получили значительное развитие, во-первых, благодаря усовершенствованию микроскопической техники, записывающих устройств, электроники, во-вторых, благодаря развитию сопредельных областей биологии – генетики, этологии, экологии и т.д. Исследования водных беспозвоночных расширились благодаря развитию глубоководной техники, появившейся лишь в ХХ веке, благодаря чему было открыто множество новых видов различных групп морских беспозвоночных. И не только видов – были обнаружены и ранее неизвестные крупные систематические группы, как, например, погонофоры! Да и среди наземных беспозвоночные (в частности насекомые) благодаря освоению ранее недоступных территорий обнаружены и описаны тысячи новых видов. Практическое значение насекомых для человека подвигло ученых на углубленные энтомологические исследования значимых для человека видов (разработка биологических методов борьбы с вредителями сельского хозяйства), одомашнены или искусственно разводятся некоторые полезные для человека виды (например, шмели для опыления клевера, божьи коровки для уничтожения тлей). Огромное внимание уделяется, пожалуй, самой загадочной группе насекомых – общественным перепончатокрылым (муравьям и пчелам), проявляющим, по утверждению некоторых специалистов, способность к абстрактному мышлению и элементы рассудочной деятельности. Все эти аспекты мы постарались отразить в комментариях. Дополнить и прокомментировать этот раздел нам помогла следующая литература:

Жизнь животных. Т.1, 2, 3, М. «Просвещение», 1987, 1988,.; Дмитриев Ю. Соседи по планете. М. Детская литература. 1977; Дмитриев Ю. Путешествие на всю жизнь. М. Молодая гвардия. 1977; Козлов М. Не просто букашки. Чебоксары. 1991. Жадин В.И.,. Моллюски пресных и солоноватых вод СССР. 1952; Определители по фауне СССР, изд. Зоол. ин-том АН СССР N 46. М.-Л; Старобогатов Я.И., Раки, моллюски. В серии: Природа Ленинградской области. Л.: Лениздат. 1988. 123 стр.; Определитель пресноводных беспозвоночных европейской части СССР. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. В нем: стр. 152-174, Старобогатов Я.И.: Класс Брюхоногие моллюски Gastropoda. Определитель пресноводных беспозвоночных России. Санкт-Петербург: издание Зоол. Ин-та РАН, том 3, 1996; Черное море. Л., Гиброметеоиздат, 1983; Догель В.А. Зоология беспозвоночных. М., «Высшая школа», 1975; И. Халифман. Пароль скрещенных антенн. М., «Детская литература», 1967; Мантейфель Б.П. экология поведения животных. М., Наука, 1980

Членистоногие.

1. стр. 136.

Членистоногие (Arthropoda) – тип животного царства.

К типу членистоногих относится около 3 миллионов видов. Это больше, чем видов во всех остальных типах вместе взятых, включая микроорганизмы.

Это интересно:

Самые крупные пауки и насекомые живут в тропиках – дело в том, что все наземные членистоногие, к которым относятся и пауки и насекомые, дышат благодаря механическому процессу – диффузии газов через стенки их сосудов-трахей, а чем теплее, тем активней идет процесс газообмена. Так что размеры насекомых скорее ограничены физикой, чем биологией. Раньше, когда климат на земле был теплее, и насекомые были крупней – у гигантской стрекозы, жившей на Земле еще до появления динозавров, размах крыльев достигал метра.

2. стр. 137.

Тип членистоногих разделяется на подтипы:

жабродышащие (Brachiata)

трилобиты (Trilobita)

хелицеровые (Chelicerata)

трахейнодышащие (Tracheata)

3. стр. 137.

Насекомых объединяют в надкласс – Insecta или Hexapoda.

В надкласс насекомых включают всех трахейнодышащих членистоногих, имеющих три пары ног.

К насекомым относится 90 % видов членистоногих. Из общего числа видов животных, населяющих Землю, на долю насекомых приходится 70 %.

Размеры насекомых изменяются в очень широких пределах, самые крупные могут превосходить по длине самых мелких в 1000 раз.

Жук-слон (Megasoma elephas) и жук-геркулес (Dynastes hercules) достигают 12 см, палочник Phybalostoma cervicornis имеет длину 26 см, также как и бабочка Thysania agrippina.

Самые же мелкие из насекомых имеют длину меньше 0,25 мм (жуки-перистокрылки – сем. Ptiliidae, наездники-яйцееды – сем. Mymaridae).

Как написано в "Жизни животных": самые мелкие насекомые мельче, чем крупные простейшие, а самые крупные – больше самых мелких млекопитающих.

Насекомых делят на два класса:

скрыточелюстные насекомые – insecta-entognatha

открыточелюстные или настоящие насекомые – insecta-ectognatha.

Скрыточелюстных насекомых сравнительно немного – всего несколько тысяч видов (для насекомых это на самом деле мало). Ротовые части у этих насекомых втянуты в головную капсулу.

Все, что Брем пишет дальше, относится к классу настоящих насекомых.

4. стр. 137.

Голова у насекомых образуется из 6 сегментов, но у сформировавшегося насекомого границы сегментов не видны, они полностью сливаются.

5. стр. 137.

Глаза у насекомых бывают фасеточные и простые.

У стрекоз бывает в глазу до 28000 фасеток.

У насекомых, особи которых ведут разный образ жизни, сложность фасеточного глаза зависит от особенностей биологии. У муравья-вора (Solenopsis fugax) рабочие особи, которые живут в почве, имеют глаза из 6-9 фасеток, у самок фасеток около 200, а у самцов – свыше 400 (они должны во время полета найти и опознать самок своего вида).