Тропическая природа
Шрифт:
Как устанавливается родство в сомнительных случаях
В свое время всеми было признано, что для разрешения запутанных проблем подобного рода надо исследовать преимущественно такие части тела, на которые или мало или совсем не оказывает прямого воздействия образ жизни животного. Значение, которое какой-нибудь орган или какая-нибудь деталь в строении животного имеет для классификации, находится по большей части в обратном отношении к их применимости для известных целей. Причина этого станет ясна, если мы примем во внимание, что одинаковое питание и образ жизни очень часто обусловливают большое сходство во внешних и внутренних признаках у совершенно различных животных. Дельфины, например, по внешности весьма похожи на рыб и тем не менее – это настоящие млекопитающие. Некоторые сумчатые являются хищниками и так походят на настоящих хищных (Carnivora), что лишь точное анатомическое исследование скелета позволяет в должной мере установить их различие. Многие виды птиц-носорогов и туканов по внешности очень похожи друг на друга, отличаясь вместе с тем одинаковым образом жизни, питания и одинаково чудовищным клювом; но особенности строения ног, грудины, черепа, распределения оперения доказывают, что носороги и туканы не находятся в сколько-нибудь близком родстве, что первые приближаются к зимородкам, вторые – к кукушкам. Подобные особенности строения не имеют отношения к образу жизни и, следовательно, не особенно изменяются, когда по каким-либо причинам часть естественной группы
С другой стороны, особенности организации, стоящие в особо близком отношении к определенному образу жизни, у некоторых видов данной группы очень легко утрачиваются, что доказывает ничтожность их значения для самого типа и малую ценность в качестве классификационных признаков. Дятлы, например, очень резко характеризуются наличием длинного и способного высовываться языка, мускулы которого, прикрепленные к подъязычной кости, идут назад вокруг головы, таким образом делая возможным внезапное выбрасывание языка. Кроме того, дятлы отличаются жестким заостренным хвостом, который приносит им большую пользу при лазании по вертикальным древесным стволам. У одной группы (Picumnus) хвост является вполне мягким, в то время как язык сохраняет все свои особенности; у другой (Meiglyptes) хвост остается типичным, но удлинение мускулов языка свелось почти на нет, и язык потерял благодаря этому значительную долю своей растяжимости. Но в обоих случаях особенности грудины, лапы, скелета и оперения доказывают, что мы имеем дело с настоящими дятлами, мало различающимися даже образом жизни и питания. Подобным же образом нередко значительно видоизменяется и клюв; он, например, варьирует от короткого, похожего на вороний, клюва настоящих райских птиц до длинного тонкого клюва, характерного для подсемейства Epimachinae, которых поэтому долгое время и причисляли к тонкоклювым (Tenuirostres), но все строение которых доказывает их родство с настоящими райскими птицами. Длинный, с боков бахромчатый язык перцеедов легко отличить от языка всякой другой птицы; однако этому не придают такого значения, как их анатомическому строению, доказывающему, что эти птицы ближе всего стоят к бородастикам и кукушкам.
Поэтому-то скелет и в особенности грудина являются в сомнительных случаях наиболее верным признаком. Здесь всякие изменения появляются лишь чрезвычайно медленно, и потому более глубоко заложенные признаки родства выступают куда явственнее, чем в органах, которые находятся в непосредственной связи с внешним миром и потому, при изменении внешних условий жизни, изменяются с гораздо большей легкостью. Если дело идет о птицах, то другим, хотя и менее надежным, руководящим признаком являются их яйца. Для этих последних очень часто бывают характерны какие-нибудь своеобразные формы и окраска или характерная скульптура поверхности, и эти признаки повторяются неизменными во многих близко родственных родах и семействах, как бы сильно представители последних ни отличались по образу жизни и внешности. Третьим признаком организации, тоже не связанным непосредственно с образом жизни и питанием, является характер распределения оперения по телу птицы. Дело в том, что у птиц перья вовсе не равномерно распределены по всей коже, но лишь по определенным линиям и пятнам, которые по форме и величине сильно различны у представителей главных отрядов, но у близко родственных птиц распределение перьев совпадает. Поэтому фигура оперенных частей кожи, являющаяся предметом изучения так называемой «птерилографии», представляет собой ценное вспомогательное средство при определении сомнительных родственных отношений птиц.
Если мы теперь обратимся к этим трем признакам у колибри, то найдем, что все они ведут нас к одному. Грудина сзади не имеет выреза, точно так же как и у стрижей, и в отличие от грудины нектарок, которая, как и у всех Passeres – обширного отряда, к которому принадлежит эта группа, имеет сзади два глубоких выреза. У обеих групп, у колибри и стрижей, яйца белы, немногочисленны (не более двух) и сходны по скульптуре поверхности. Наконец, по распределению оперения колибри более приближаются к стрижам, чем к каким-либо другим птицам, и опять-таки расходятся с нектарками, которые в этом отношении, так же как и во многих других, сходны с австралийскими медососами [136] и другими настоящими воробьиными.
136
Meliphagidae.
Родство стрижей и колибри
С этим ключом в руках мы легко можем найти еще много сходства у обеих групп, Cypselidae и Trochilidae. Как у тех, так и у других в хвосте 10 рулевых перьев, у нектарок – 12; как те, так и другие имеют всего лишь 16 маховых перьев и являются единственными птицами со столь ограниченным числом последних. [137] Колибри отличаются тем, что у них первое маховое перо длиннее всех, и это наблюдается еще лишь у некоторых Cypselidae. Наконец, у обеих групп оперение очень плотно и тесно прилегает к телу. Но вместе с тем клюв и язык сильно разнятся. Стрижи обладают коротким, широким, низким клювом и плоским языком, роговым на конце, как и у всех птиц; у колибри мы видим очень длинный, узкий, почти цилиндрический клюв и трубкообразный, способный далеко высовываться язык. Существенно, однако, то, что в то время как другие из приведенных выше особенностей едва ли носят адаптивный характер, последние, т. е. особенности языка, носят именно такой характер. Стрижи свободно гоняются по воздуху за насекомыми, и их короткий, широкий, далеко раскрывающийся клюв подходит именно для подобного образа жизни. Напротив, колибри преследуют насекомых в цветах, и их своеобразный длинный клюв так же, как и выдвижной язык, приспособлен у них именно для этого, но вместе с тем они сосут и мед, и для этого им служит трубчатый язык. Образование последнего из обыкновенного птичьего языка очень легко проследить. Языку нужно лишь удлиниться, а обе составляющие его пластинки должны только свернуться с каждой стороны; такой процесс, вероятно, и должен происходить у молодых колибри.
137
По последним исследованиям, количество маховых у стрижей 18–19, в отдельных случаях даже 20–21.
Во время моего пребывания на Амазонке мне принесли однажды гнездо с двумя маленькими еще неоперившимися колибри, по-видимому, вылупившимися лишь недавно. Клюв у них совершенно не походил на клюв взрослых птиц: он был короток, трехгранен, широк у основания и, таким образом, вполне имел форму клюва ласточки или стрижа, лишь немного вытянутого в длину. Полагая (ошибочно), что родители кормят птенцов медом, я попробовал дать им сиропа из меда с водой; но, несмотря на то, что птенцы все время раскрывали клюв и казались очень голодными, они не хотели глотать сиропа
Различие нектарок и колибри
Во всех существенных, глубже лежащих признаках, доказывающих близкое родство стрижей и колибри, нектарки восточного полушария сильно расходятся с последними, приближаясь к воробьиным вообще, и в особенности к медососам и пищухам. Их грудина имеет с задней стороны глубокие вырезы, у них 12, а не 10 рулевых перьев и 19 маховых вместо 16, из которых первое не только не самое длинное, но, напротив, короче всех, крылья коротки и округлы, а не длинны и остры, оперение распределено по-иному; ноги крепки и длинны, а не коротки и слабы. Лишь чисто внешние особенности, а именно, блестящее оперение и незначительная величина и только одна существенная черта – трубчатый, довольно растяжимый язык, – сближают их с колибри. Но ведь это чисто адаптивный признак, так как нектарки питаются так же, как и колибри, мелкими насекомыми и цветочным нектаром, и потому язык их является лишь великолепным примером того, как одно и то же высоко специфичное изменение органа может встречаться совершенно самостоятельно в двух резко различных группах. У нектарок мускулы языка простираются не так далеко на голову, как у колибри, и потому язык не может далеко высовываться, но его устройство, скатывание краев обеих пластинок совершенно такое же, как у колибри.
Трубчатый язык возник в качестве адаптивного признака в пределах описываемого семейства, а не унаследован от более отдаленных предков. Это доказывается разнообразием вариаций, которое этот орган выказывает у разных представителей описываемого семейства. Лучше всего развит он у представителей рода Arachnothera, или «пауколовов» Азии, являющихся настоящими нектарками, только без металлических или вообще ярких тонов оперения. Кроме того, они обладают самым длинным клювом и самым длинным языком с наиболее развитыми мускулами. Они деятельно охотятся в цветах пальм, и часто замечаешь, как они исследуют цветы, причем несколько беспомощно порхают в воздухе, как будто они видели воздушные эволюции американских колибри и хотят им подражать. Типичные нектарки с металлическим оперением сидят по большей части вблизи цветов, крепко держась своими сильными лапками; они пожирают главным образом мелких жесткокрылых насекомых, как это делают и многие колибри. Но один вид, Chalcoparia phoenicotis, относимый всегда к нектаркам, выделяется среди всех прочих плоским, как бы роговым расщепленным языком и соответственно с этим, кажется, питается иной пищей, так как в его желудке находили мелких гусениц. Несколько более дальними родственниками, хотя и принадлежащими к тому же семейству, являются маленькие «цветочницы» рода Dicaeum с коротким клювом и с дважды расщепленным кончиком языка; эти последние питаются мелкими плодами и, может быть, почками и цветочной пыльцой. Маленькие белоглазки (Zosterops), по всей вероятности к ним примыкающие, питаются мягкими плодами и насекомыми. [138]
138
Современные орнитологи выделяют Dicaediae и Zosteropidae в качестве отдельных семейств, правда тесно связанных с Nectarinidae. Представители рода Zosterops есть и у нас, в Уссурийском крае, а именно Zosterops erythopleurus.
Очевидно, мы имеем дело с довольно обширной группой, представители которой отличаются разнообразным строением и все же близко родственны; часть их питается цветочным соком и мелкими насекомыми, скрывающимися в цветах; лишь у них мы так же, как у колибри, видим удлиненный клюв и двойной трубчатый язык. Более поучительный пример различия адаптивных и чисто структурных особенностей трудно себе представить. Характер приспособления может совершенно совпадать у двух групп, ведущих одинаковый образ жизни, и все же не служить доказательством какого бы то ни было родства, так как каждая из двух групп могла приобрести его, чтобы приспособиться к сходному месту в природе. В таких случаях приспособление является только изолированным признаком, лишь по внешности связывающим две в остальном совершенно различные группы. С другой стороны, неадаптивные, или чисто структурные особенности, по-видимому, наследуются от древних предков, а потому и указывают на существенные различия в анатомии и развитии. Структурные изменения различных видов, обусловливаемые переменой образа жизни, приобретением новых инстинктов, в значительной мере эмансипировались от подобных особенностей, а так как последних всегда можно найти у каждого животного вида несколько, то они получают тем большую ценность. Таким образом, складывается следующее, по-видимому парадоксальное, положение: чем менее какая-нибудь особенность строения животного предназначена для выполнения определенных функций, тем более она ценна при установлении истинного, хотя, быть может, и отдаленного родства; напротив, всякое особое свойство какого-нибудь органа, имеющее существенную важность для благоденствия животного, имеет часто очень незначительную ценность для установления его родства с другими животными.
Эта дискуссия, которая, правда, является несколько специальной, даст, я надеюсь, и профану понятие о некоторых важных основных принципах новой естественной классификации животных, весьма существенно отличающейся от старой, искусственной системы, долгое время господствовавшей в биологии. Читатель всегда без всякого труда сможет припомнить пример этого руководящего принципа, представляемый коренным различием двух семейств птиц, все же постоянно смешиваемых, а именно нектарок восточного полушария и колибри Америки, а также интересным фактом, что последние в сущности представляют собой стрижей, разумеется сильно приспособившихся к своему оригинальному образу жизни, к своему неустанному порханию по цветам, но, несмотря на это, обладающих многими существенными чертами, ясно доказывающими их происхождение. [139]
139
Не следует думать, что приспособление нектарок и колибри к питанию цветочным нектаром есть пример одностороннего приспособления нескольких параллельно развившихся птичьих семейств; в данном случае мы имеем примеры настоящего симбиоза животных и растений, ибо известные, как говорят, орнитофильные виды растений используют посещения колибри и нектарок для перекрестного опыления совершенно так же, как энтомофильные растения используют посещения насекомых. Обычно орнитофильные растения отличаются яркой окраской цветов, повторяющей тона оперения нектарок и колибри. Вместе с тем орнитофильные цветы лишены запаха, который был бы излишен ввиду слабого развития у птиц обоняния. Среди растений яванской флоры орнитофильны дуриан, Freycinnetia, рододендрон – в общем до 16,4 % цветковых растений. (К теме орнитофилии автор возвращается в очерке «Географическое распространение животных и изменения земной поверхности, на которые оно указывает», помещенном в настоящей книге.)