book_title
stringlengths 3
250
| book_author
stringlengths 0
60
| html
stringlengths 288
461k
| text
stringlengths 150
455k
| litres_preview
bool 2
classes |
|---|---|---|---|---|
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Семейство каллимико (Callimiconidae)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p></p><p>Положение единственного вида этих широконосых обезьян всегда вызывало споры. Определялись каллимико когда-то как отдельное семейство, затем их «понизили» до уровня подсемейства в составе игрункообразных. Действительно, с игрунками их связывает многое: небольшие размеры тела, наличие когтеобразных ногтей, не противопоставляемый первый палец кисти и укороченный, с ногтем, первый палец стопы. Их сближают с предыдущим семейством некоторые черты поведения и, как выяснилось недавно, биохимические показатели (например, белок сыворотки крови трансферрин). В то же время их многое роднит с другим семейством широконосых — с капуцинообразными: такие, например, важные таксономические характеристики, как строение и форма черепа, а также количество, формула и морфологические особенности зубов. К тому же рождаются у каллимико не двойни, не тройни, как у игрункообразных, а исключительно по одному детенышу, как у капуцинообразных. Вот так игрунки!</p><p>В схеме 3, следуя наиболее авторитетным знатокам широконосых обезьян и логике важнейших для классификации анатомических и репродуктивных данных, приведенных выше, а также не приводимых здесь палеонтологических сведений, каллимико рассматривается на уровне самостоятельного семейства — с одним родом Callimico (каллос — красивый, мика — крошка) и единственным видом — <em>гельдиева каллимико</em> (С. goeldii).</p>
<p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_25__2kallimiko.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Гельдиев каллимико</em></p><p></p><p>Это маленькая обезьяна с темной (черной, бурой) лохматой, почти гривастой головой и длинной мягкой шерстью на теле такой же окраски. Кончики волос несколько светлее. На задней части длинного хвоста желтоватые отметины. Светлые пятна иногда выделяются выше ушей. Длина головы — туловища 19–22 см. Хвост — 25–33 см. Строение зубов: два резца, один клык, три (не два, как у игрунки) предкоренных и три коренных. Следовательно, 36 зубов. Низкое расположение переносицы делает каллимико курносым. Глаза ярко-карие.</p><p>Живут в лесах верхних районов Амазонки (Бразилия, Перу). Обычно группируются в среднем и нижнем пологе леса стадами в 20–30 особей. Всеми четырьмя конечностями обхватывают вертикальную ветвь, пригибаются и, согнувшись, украдкой карабкаются. По земле не бегут, а, как тамарины, быстро, стремительно прыгают. Остановившись, припадают к земле. Очень ловко охотятся на небольших змей (как капуцины), едят их, а также лягушек.</p><p></p><p>Обладают богатой мимикой, нервным пристальным взглядом. Очень разнообразен голосовой репертуар: щебечут, кричат на самые различные лады, при появлении опасности — громко, высоко, до визга («тсик», «тсик»). В пронзительном крике широко раскрывают рот.</p><p>В неволе размножаются, но редко. Период беременности составлял 149–152 дня. Рождается, как сказано, только один детеныш. В течение первых двух недель малыш цепляется за шерсть матери на животе. Это — материнский период в его развитии. На третьей неделе детеныш неожиданно направился к отцу — с этого времени начался отцовский период выхаживания. К матери маленький попадает теперь только для кормления грудью. Лишь через 11 недель (позднее, чем у игрунок) детеныш половину времени проводит самостоятельно, без родителей.</p><p></p><p>Известно второе поколение родившихся в неволе каллимико. В 1970 г. в Кёльнском зоопарке жил самец, которому в то время было девять лет. В неволе его кормили саранчой, червяками, мышатами, ящерицами, бабочками, сверчками, рубленым мясом, а так же фруктами, овощами, хлебом, печеньем.</p><p>Двойное число хромосом — 48.</p><p>Каллимико — весьма редкое животное. Внесен в «Красную книгу».</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Семейство каллимико (Callimiconidae)
Положение единственного вида этих широконосых обезьян всегда вызывало споры. Определялись каллимико когда-то как отдельное семейство, затем их «понизили» до уровня подсемейства в составе игрункообразных. Действительно, с игрунками их связывает многое: небольшие размеры тела, наличие когтеобразных ногтей, не противопоставляемый первый палец кисти и укороченный, с ногтем, первый палец стопы. Их сближают с предыдущим семейством некоторые черты поведения и, как выяснилось недавно, биохимические показатели (например, белок сыворотки крови трансферрин). В то же время их многое роднит с другим семейством широконосых — с капуцинообразными: такие, например, важные таксономические характеристики, как строение и форма черепа, а также количество, формула и морфологические особенности зубов. К тому же рождаются у каллимико не двойни, не тройни, как у игрункообразных, а исключительно по одному детенышу, как у капуцинообразных. Вот так игрунки!
В схеме 3, следуя наиболее авторитетным знатокам широконосых обезьян и логике важнейших для классификации анатомических и репродуктивных данных, приведенных выше, а также не приводимых здесь палеонтологических сведений, каллимико рассматривается на уровне самостоятельного семейства — с одним родом Callimico (каллос — красивый, мика — крошка) и единственным видом — гельдиева каллимико (С. goeldii).
Гельдиев каллимико
Это маленькая обезьяна с темной (черной, бурой) лохматой, почти гривастой головой и длинной мягкой шерстью на теле такой же окраски. Кончики волос несколько светлее. На задней части длинного хвоста желтоватые отметины. Светлые пятна иногда выделяются выше ушей. Длина головы — туловища 19–22 см. Хвост — 25–33 см. Строение зубов: два резца, один клык, три (не два, как у игрунки) предкоренных и три коренных. Следовательно, 36 зубов. Низкое расположение переносицы делает каллимико курносым. Глаза ярко-карие.
Живут в лесах верхних районов Амазонки (Бразилия, Перу). Обычно группируются в среднем и нижнем пологе леса стадами в 20–30 особей. Всеми четырьмя конечностями обхватывают вертикальную ветвь, пригибаются и, согнувшись, украдкой карабкаются. По земле не бегут, а, как тамарины, быстро, стремительно прыгают. Остановившись, припадают к земле. Очень ловко охотятся на небольших змей (как капуцины), едят их, а также лягушек.
Обладают богатой мимикой, нервным пристальным взглядом. Очень разнообразен голосовой репертуар: щебечут, кричат на самые различные лады, при появлении опасности — громко, высоко, до визга («тсик», «тсик»). В пронзительном крике широко раскрывают рот.
В неволе размножаются, но редко. Период беременности составлял 149–152 дня. Рождается, как сказано, только один детеныш. В течение первых двух недель малыш цепляется за шерсть матери на животе. Это — материнский период в его развитии. На третьей неделе детеныш неожиданно направился к отцу — с этого времени начался отцовский период выхаживания. К матери маленький попадает теперь только для кормления грудью. Лишь через 11 недель (позднее, чем у игрунок) детеныш половину времени проводит самостоятельно, без родителей.
Известно второе поколение родившихся в неволе каллимико. В 1970 г. в Кёльнском зоопарке жил самец, которому в то время было девять лет. В неволе его кормили саранчой, червяками, мышатами, ящерицами, бабочками, сверчками, рубленым мясом, а так же фруктами, овощами, хлебом, печеньем.
Двойное число хромосом — 48.
Каллимико — весьма редкое животное. Внесен в «Красную книгу». | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ПРЕДИСЛОВИЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>На книжных полках наших читателей не много книг, посвященных истории жизни на Земле. Между тем наряду с вечно изменяющейся и бесконечной Вселенной, быть может, ничто так не поражает воображение человека, как величественная и сложная история жизни, ее прогрессивное развитие в течение колоссальных промежутков времени. Эта старая и вечно новая тема привлекала внимание людей, вероятно, с тех пор, как появился разумный человек.Почти столетие отделяет нас от того времени, когда Ч. Дарвин создал учение об историческом развитии органического мира. За этот срок наука накопила много материала, позволяющего конкретно проследить историю жизни на Земле, основные этапы ее развития.В настоящее время над проблемой развития жизни работает много ученых: микробиологи и биохимики, геохимики и палеонтологи, астрофизики и ботаники, зоологи и физиологи.В этой книге рассказывается о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле вплоть до появления человека, культурных растений и домашних животных.Автор, зоолог и палеонтолог по специальности, естественно, уделил основное внимание происхождению животных, используя в первую очередь достижения современной палеонтологии — науки, изучающей историю жизни по остаткам ископаемых организмов.Методы современной науки позволяют достаточно определенно и точно восстанавливать органический мир прошлого и в его естественной обстановке, непрерывном изменении. Автор попытался также связать прошлое с настоящим, помочь читателю понять настоящее через его историю. Изучение истории растительного и животного мира развивает диалектико-материалистическое мышление, помогает узнавать живую природу, а также предвидеть, как она будет изменяться в дальнейшем. Конечно, управлять общим ходом развития жизни на Земле — дело науки и практики будущего. Но это будущее не за горами.</p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_2_doc2fb_image_03000004.png"/>
<p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_2_doc2fb_image_02000005.jpg"/>
</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ПРЕДИСЛОВИЕ
На книжных полках наших читателей не много книг, посвященных истории жизни на Земле. Между тем наряду с вечно изменяющейся и бесконечной Вселенной, быть может, ничто так не поражает воображение человека, как величественная и сложная история жизни, ее прогрессивное развитие в течение колоссальных промежутков времени. Эта старая и вечно новая тема привлекала внимание людей, вероятно, с тех пор, как появился разумный человек.Почти столетие отделяет нас от того времени, когда Ч. Дарвин создал учение об историческом развитии органического мира. За этот срок наука накопила много материала, позволяющего конкретно проследить историю жизни на Земле, основные этапы ее развития.В настоящее время над проблемой развития жизни работает много ученых: микробиологи и биохимики, геохимики и палеонтологи, астрофизики и ботаники, зоологи и физиологи.В этой книге рассказывается о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле вплоть до появления человека, культурных растений и домашних животных.Автор, зоолог и палеонтолог по специальности, естественно, уделил основное внимание происхождению животных, используя в первую очередь достижения современной палеонтологии — науки, изучающей историю жизни по остаткам ископаемых организмов.Методы современной науки позволяют достаточно определенно и точно восстанавливать органический мир прошлого и в его естественной обстановке, непрерывном изменении. Автор попытался также связать прошлое с настоящим, помочь читателю понять настоящее через его историю. Изучение истории растительного и животного мира развивает диалектико-материалистическое мышление, помогает узнавать живую природу, а также предвидеть, как она будет изменяться в дальнейшем. Конечно, управлять общим ходом развития жизни на Земле — дело науки и практики будущего. Но это будущее не за горами. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">БЕЗЖИЗНЕННАЯ ЗЕМЛЯ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Мы знаем, что Вселенная бесконечна. О ее протяженности можно судить по скорости света. Проходя 300000 километров в секунду, свет от самых близких звезд достигает Земли через годы. Среди многочисленных звездных систем, составленных множеством отдельных звезд разной величины, различных стадий развития и древности, наше внимание более всего привлекает звездная система — Галактика, в состав которой входит Солнце с окружающими его планетами.Если бы всего полстолетия назад сказали, что настанет день, когда мы узнаем, из чего состоят звезды, есть ли у других планет атмосфера и каковы физические условия на их поверхности, никто бы этому не поверил. Однако мы сейчас имеем эти сведения. Более того, человек готовится стать путешественником по Вселенной, он многое узнал о строении, происхождении и развитии звезд, планет.Как возникла Земля, земная кора, в каком направлении идет развитие их строения, откуда взялись океаны, глубокие моря и мелководья, низменные равнины и горные хребты — все то, что создает возможности для возникновения и развития жизни на Земле?Эти вопросы встают перед нами, когда мы задумываемся над проблемой истории жизни на Земле.Очень давно по сравнению с продолжительностью жизни человечества около 5—6, а может быть и более, миллиардов лет назад образовалась Земля.В настоящее время работы астрономов, геологов и других специалистов, изучающих строение и развитие небесных туманностей, звезд, Солнца, планет с их спутниками, позволяют с достаточной достоверностью представить себе возможные пути возникновения Земли и общую картину ее изменений даже на первых этапах существования.Происхождение Земли, ее строение, в частности концентрация различных химических элементов, образование атмосферы — воздушного океана Земли, гидросферы — водной оболочки Земли, литосферы — каменной оболочки Земли, а также происхождение жизни — одна из самых интересных и замечательных проблем, которые сейчас разрабатываются наукой.Современная астрономия доказывает, что материя звезд и планет находится в непрерывном изменении, что причины образования планет следует искать в закономерностях развития отдельных звезд. Однако мы пока еще не знаем, как образовалась наша Земля, и можем высказывать только более или менее правдоподобные предположения, или гипотезы.В настоящее время происхождение Земли можно представить себе так.По гипотезе, разрабатываемой академиком В. Г. Фесенковым, Солнце и планеты возникли из огромного газово-пылевого облака, подобного тем туманностям, которые наблюдаются во многих районах Галактики. Размеры туманности были настолько огромны, что из ее вещества наряду с Солнцем возникли десятки, а может быть, и сотни других звезд.О том, как постепенно из газово-пылевого облака сгустились планеты, в том числе и Земля, мы знаем из теоретических работ академика О. Ю. Шмидта и его школы. Взаимное тяготение частиц облака и их обращение вокруг Солнца привели к образованию сгущений, сначала небольших, а затем все более и более растущих. В результате такого процесса роста, продолжавшегося миллиарды лет, образовались крупные шарообразные тела — планеты, среди которых была и наша Земля.Первичная Земля была холодной. Однако рассеивавшееся облако, вещество которого сгустилось в планеты, теперь уже не мешало солнечным лучам достигать района Земли и даже более отдаленных областей солнечной системы. Солнечное тепло привело к выделению газов из твердых частиц, составивших поверхность Земли. Так возникла земная атмосфера.С другой стороны, радиоактивные вещества, заключенные в Земле, распадались и выделявшееся при этом тепло, не находя выхода наружу, расплавляло породы внутренних частей Земли. В конце-концов возникли мощные «очаги расплава», откуда через жерла вулканов раскаленная лава извергалась на поверхность Земли.В Земле происходил (да и поныне еще не кончился) процесс перераспределения тяжелых и легких пород. Тяжелые породы именно вследствие своей тяжести опускались к центру Земли, «выдавливая» на ее поверхность породы легкие.Такие перемещения иногда очень крупных масс послужили причиной землетрясений и горообразования. Теперешнее перераспределение плотности в Земле, ее расслоение по геосферам, есть результат долгой эволюции земного шара.Водяные пары, выделяясь в атмосферу из недр и поверхностных слоев Земли, охлаждались там, превращаясь в ливни и дожди. Постепенно вода заполнила углубления на поверхности земного шара, дав начало морям и океанам.Таким образом, Земля первоначально резко отличалась от современной.Прежде чем возникла жизнь, вещества земного шара испытывали сложные физико-химические превращения, в результате которых возникали оболочки, сферы Земли.Геологическими и геофизическими исследованиями установлено, что Земля от центра к периферии разделяется на так называемые геосферы. Ученые различают ядро и субъядро, состоящие из плотных элементов; твердую оболочку, земную кору, или литосферу, сложенную из менее плотного силикатного (кремниевого) материала, водную оболочку (гидросферу) и воздушную оболочку (атмосферу).Земная кора имеет толщину от 3 до 80 километров. Она состоит главным образом из пород, содержащих много кремнекислоты, окислов алюминия, кальция, щелочей.Для понимания возникновения жизни на Земле необходимо знать, как появились эти сферы, чем они характерны.Совершенно очевидно, что для жизни требуются определенные внешние условия, которые могли сложиться лишь в результате длительного исторического изменения химического состава Земли, а также ее вод, атмосферы, источников внутренней энергии и в первую очередь радиоактивности.Литосфера, или земная кора, образовалась в глубокой древности. «Возраст Земли — есть приблизительно возраст ее твердой коры», — пишет академик В. Г. Фесенков. Это объясняется тем, что вследствие большой разности температур раскаленная часть Земли быстро остывала. По гипотезе, разработанной О. Ю. Шмидтом, следует, что первичная земная кора возникла с самой Землей и имеет одинаковый с ней возраст. Разогревание Земли в результате радиоактивного распада началось позже и сильнее было в центре Земли.Вполне вероятно, что древняя земная кора была сравнительно тонкой и беспрерывно разрывалась в различных местах под напором глубинных извержений газов, паров и жидких лав. Постепенно она утолщалась, на нее наслаивались разлившиеся лавовые потоки, осадочные породы, а снизу охлаждались и затвердевали более глубокие слои. Одновременно с образованием земной коры шло образование атмосферы и гидросферы.Первоначальная атмосфера Земли содержала в себе много паров воды, но мало кислорода, ибо основная масса его образовалась после возникновения жизни на Земле за счет деятельности зеленых растений. Образовавшиеся на поверхности Земли воды давали начало первичным океанам и морям, пресным или имевшим слабую соленость.Это первобытное состояние Земли тянулось очень долго, вероятно, дольше, чем все последующее время ее существования. Происходили сложные химические взаимодействия различных веществ. В частности, углерод — элемент жизни, — вступая в соединения с другими веществами, дал начало возникновению жизни.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | БЕЗЖИЗНЕННАЯ ЗЕМЛЯ
Мы знаем, что Вселенная бесконечна. О ее протяженности можно судить по скорости света. Проходя 300000 километров в секунду, свет от самых близких звезд достигает Земли через годы. Среди многочисленных звездных систем, составленных множеством отдельных звезд разной величины, различных стадий развития и древности, наше внимание более всего привлекает звездная система — Галактика, в состав которой входит Солнце с окружающими его планетами.Если бы всего полстолетия назад сказали, что настанет день, когда мы узнаем, из чего состоят звезды, есть ли у других планет атмосфера и каковы физические условия на их поверхности, никто бы этому не поверил. Однако мы сейчас имеем эти сведения. Более того, человек готовится стать путешественником по Вселенной, он многое узнал о строении, происхождении и развитии звезд, планет.Как возникла Земля, земная кора, в каком направлении идет развитие их строения, откуда взялись океаны, глубокие моря и мелководья, низменные равнины и горные хребты — все то, что создает возможности для возникновения и развития жизни на Земле?Эти вопросы встают перед нами, когда мы задумываемся над проблемой истории жизни на Земле.Очень давно по сравнению с продолжительностью жизни человечества около 5—6, а может быть и более, миллиардов лет назад образовалась Земля.В настоящее время работы астрономов, геологов и других специалистов, изучающих строение и развитие небесных туманностей, звезд, Солнца, планет с их спутниками, позволяют с достаточной достоверностью представить себе возможные пути возникновения Земли и общую картину ее изменений даже на первых этапах существования.Происхождение Земли, ее строение, в частности концентрация различных химических элементов, образование атмосферы — воздушного океана Земли, гидросферы — водной оболочки Земли, литосферы — каменной оболочки Земли, а также происхождение жизни — одна из самых интересных и замечательных проблем, которые сейчас разрабатываются наукой.Современная астрономия доказывает, что материя звезд и планет находится в непрерывном изменении, что причины образования планет следует искать в закономерностях развития отдельных звезд. Однако мы пока еще не знаем, как образовалась наша Земля, и можем высказывать только более или менее правдоподобные предположения, или гипотезы.В настоящее время происхождение Земли можно представить себе так.По гипотезе, разрабатываемой академиком В. Г. Фесенковым, Солнце и планеты возникли из огромного газово-пылевого облака, подобного тем туманностям, которые наблюдаются во многих районах Галактики. Размеры туманности были настолько огромны, что из ее вещества наряду с Солнцем возникли десятки, а может быть, и сотни других звезд.О том, как постепенно из газово-пылевого облака сгустились планеты, в том числе и Земля, мы знаем из теоретических работ академика О. Ю. Шмидта и его школы. Взаимное тяготение частиц облака и их обращение вокруг Солнца привели к образованию сгущений, сначала небольших, а затем все более и более растущих. В результате такого процесса роста, продолжавшегося миллиарды лет, образовались крупные шарообразные тела — планеты, среди которых была и наша Земля.Первичная Земля была холодной. Однако рассеивавшееся облако, вещество которого сгустилось в планеты, теперь уже не мешало солнечным лучам достигать района Земли и даже более отдаленных областей солнечной системы. Солнечное тепло привело к выделению газов из твердых частиц, составивших поверхность Земли. Так возникла земная атмосфера.С другой стороны, радиоактивные вещества, заключенные в Земле, распадались и выделявшееся при этом тепло, не находя выхода наружу, расплавляло породы внутренних частей Земли. В конце-концов возникли мощные «очаги расплава», откуда через жерла вулканов раскаленная лава извергалась на поверхность Земли.В Земле происходил (да и поныне еще не кончился) процесс перераспределения тяжелых и легких пород. Тяжелые породы именно вследствие своей тяжести опускались к центру Земли, «выдавливая» на ее поверхность породы легкие.Такие перемещения иногда очень крупных масс послужили причиной землетрясений и горообразования. Теперешнее перераспределение плотности в Земле, ее расслоение по геосферам, есть результат долгой эволюции земного шара.Водяные пары, выделяясь в атмосферу из недр и поверхностных слоев Земли, охлаждались там, превращаясь в ливни и дожди. Постепенно вода заполнила углубления на поверхности земного шара, дав начало морям и океанам.Таким образом, Земля первоначально резко отличалась от современной.Прежде чем возникла жизнь, вещества земного шара испытывали сложные физико-химические превращения, в результате которых возникали оболочки, сферы Земли.Геологическими и геофизическими исследованиями установлено, что Земля от центра к периферии разделяется на так называемые геосферы. Ученые различают ядро и субъядро, состоящие из плотных элементов; твердую оболочку, земную кору, или литосферу, сложенную из менее плотного силикатного (кремниевого) материала, водную оболочку (гидросферу) и воздушную оболочку (атмосферу).Земная кора имеет толщину от 3 до 80 километров. Она состоит главным образом из пород, содержащих много кремнекислоты, окислов алюминия, кальция, щелочей.Для понимания возникновения жизни на Земле необходимо знать, как появились эти сферы, чем они характерны.Совершенно очевидно, что для жизни требуются определенные внешние условия, которые могли сложиться лишь в результате длительного исторического изменения химического состава Земли, а также ее вод, атмосферы, источников внутренней энергии и в первую очередь радиоактивности.Литосфера, или земная кора, образовалась в глубокой древности. «Возраст Земли — есть приблизительно возраст ее твердой коры», — пишет академик В. Г. Фесенков. Это объясняется тем, что вследствие большой разности температур раскаленная часть Земли быстро остывала. По гипотезе, разработанной О. Ю. Шмидтом, следует, что первичная земная кора возникла с самой Землей и имеет одинаковый с ней возраст. Разогревание Земли в результате радиоактивного распада началось позже и сильнее было в центре Земли.Вполне вероятно, что древняя земная кора была сравнительно тонкой и беспрерывно разрывалась в различных местах под напором глубинных извержений газов, паров и жидких лав. Постепенно она утолщалась, на нее наслаивались разлившиеся лавовые потоки, осадочные породы, а снизу охлаждались и затвердевали более глубокие слои. Одновременно с образованием земной коры шло образование атмосферы и гидросферы.Первоначальная атмосфера Земли содержала в себе много паров воды, но мало кислорода, ибо основная масса его образовалась после возникновения жизни на Земле за счет деятельности зеленых растений. Образовавшиеся на поверхности Земли воды давали начало первичным океанам и морям, пресным или имевшим слабую соленость.Это первобытное состояние Земли тянулось очень долго, вероятно, дольше, чем все последующее время ее существования. Происходили сложные химические взаимодействия различных веществ. В частности, углерод — элемент жизни, — вступая в соединения с другими веществами, дал начало возникновению жизни. | false |
Диковинные звери | Эндрюз Рой | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">7. Судьба лопаторылого мастодонта</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Взгляните на изображение мамонта. Вы, вероятно, скажете: «Да это же слон! Хобот у него совсем как у слона!» И ученые с вами согласятся.</p><p>Если вы посмотрите теперь на изображение какого-нибудь представителя семейства мастодонтов, вы заметите, что у этого существа также есть хобот. На первый взгляд может показаться, что мастодонт — очень близкий родич слона. На самом же деле он значительно отличается и от современного слона, и от мамонта. Но все трое принадлежат к одной и той же группе млекопитающих — к отряду хоботных.</p><p>По ряду признаков мастодонт был очень близок к мамонту. Однако между мастодонтом и мамонтом много и различий, особенно в строении зубов.</p><p>Мастодонты бывали разных видов. Были, в частности, «длиннорылые» мастодонты. Трудно представить себе существо с нижней челюстью, равной почти росту зверя. Однако такие животные существовали. В холке этот мастодонт достигал двух с половиной метров, а его нижняя челюсть была всего лишь на пятнадцать сантиметров короче. Хобот покоился в этой челюсти, как в корыте, и не свешивался вниз. Он был короче слоновьего и предназначался главным образом для того, чтобы доставать что-либо сверху.</p>
<p>Подобно другим хоботным, мастодонты были истинными скитальцами. Они странствовали по всем континентам; не было их только в Австралии. Свой «поход» они начали около 40 миллионов лет назад, когда переселились из Северной Африки. Сперва они дошли до Аравии, затем проникли в Европу и далее, через Монголию, Сибирь, перешеек Берингова пролива, Северную Америку и Центральную Америку добрались до Южной Америки. Миллионы лет длилось это путешествие. Мы можем проследить маршруты мастодонтов по ископаемым костям, которые находят на этом пути.</p><p>Во время экспедиции в Центральную Азию в 1928 году нам представилась прекрасная возможность ознакомиться с такими костями. Район был совершенно не исследован. Мы странствовали по пустынной каменистой равнине, и вот однажды путь наш пересекла большая впадина. Внезапно огромный серый волк перескочил через уступ и понесся по равнине. Я схватил винтовку и уложил волка. На этом «волчьем уступе» мы разбили наши палатки… Внизу дно впадины пересекали жуткие овраги и ущелья, красные и серые. Далеко впереди по ту сторону впадины виднелись высокие утесы; они были подобны башням из золота и пурпура. Равнина, простиравшаяся за нашим лагерем, была угнетающе необъятна. Мы назвали это место «Волчьим лагерем».</p><p>Ископаемых костей вокруг нас было не меньше, чем волков. Кроме того, мы нашли множество раковин древних моллюсков; раковины эти залегали слоями, и было очевидно, что мы находимся на краю давным-давно пересохшего большого пресного озера. Старая береговая линия была заметна совершенно отчетливо. Вероятно, берега озера некогда были болотистыми; возможно, что кое-где имелись там зыбучие пески. Четыре или пять миллионов лет назад в эти ловушки не раз попадались разные звери; таким образом, животных здесь подстерегали такие же опасности, как и в асфальтовых трясинах Ла-Бреа, с той лишь разницей, что калифорнийские ловушки были моложе монгольских.</p><p>Однажды я шел с Гренджером, нашим главным палеонтологом. Внезапно мне бросился в глаза кусочек белой кости. Быстро отбросив песок, я обнажил большой коренной зуб. Без сомнения, это был зуб мастодонта! Чуть позже Гренджер перевернул плоскую каменную глыбу; казалось, будто он приподнял крышку люка. Под этой глыбой покоился другой зуб; зуб этот торчал из засыпанной песком кости. Жесткой щеткой Гренджер удалил песок и обнажил череп. У большинства хоботных черепа очень короткие и широкие. Этот же череп спереди был узким и длинным. С каждой его стороны торчал тонкий круглый бивень. Если бы не зубы и бивни, мы никогда не догадались бы, что перед нами череп мастодонта.</p><p>Однажды капитан Хилл принес две плоские кости. Казалось, что это слоновая кость. Ширина каждой была двадцать сантиметров, толщина — около сантиметра. Гренджер был озадачен. «Ну, конечно, это зубы. Но какому животному они принадлежат? Уж очень странное существо жило здесь четыре или пять миллионов лет назад. Хотелось бы знать, как оно выглядело?»</p><p>Прошла неделя, и нам удалось обнаружить несколько таких же пластинок. Теперь у нас их было уже больше десятка. Но ни разу не удавалось обнаружить вместе с ними какую-либо иную кость: мы находили «пластинки», и только «пластинки».</p><p>«Рано или поздно мы выясним, что это был за зверь, — говорил Гренджер, — и я думаю, что нас ждет большой сюрприз! Мы не уедем отсюда, пока не узнаем, что это было за животное».</p><p>Однако миновало две недели, а тайна пластинок так и оставалась тайной. Разгадкой ее мы обязаны чистой случайности.</p><p>Однажды днем Гренджер возвращался в лагерь. Он поднимался по крутому уступу, которым обрывалась равнина, к тому месту, где стояли наши палатки.</p><p>Сантиметрах в шестидесяти ниже бровки склона он наступил на одну из пресловутых костяных пластинок. Эта пластинка плотно сидела в кости! Вот она — разгадка нашей тайны; Гренджер понял это сразу. Он кинулся в лагерь, и мы все тут же отправились к месту находки. Работая маленьким скребком, Гренджер отбрасывал рыхлую землю и постепенно обнажал кость. Это была челюсть. У нас перехватило дыхание. Две крепко скрепленные костяные пластинки лежали рядышком. В поперечнике они достигали полуметра, а за ними челюсть расширялась наподобие лопаты. Затем она раздваивалась на две ветви, в каждой из которых сидело по коренному зубу.</p><p>«Это мастодонт! — воскликнул Гренджер, как только увидел зубы. — Только у мастодонтов такие зубы. Но какой мастодонт! Мне и присниться не могло подобное животное!»</p><p>В длину челюсть эта достигала полутора метров. Форма ее удивительно напоминала двуручную совковую лопату. Зверь пользовался этой «лопатой» соответственным образом. Ключ к решению вопроса мы нашли, обнаружив, что эта челюсть лежала на берегу древнего озера. Здесь, безусловно, была богатая растительность и наш мастодонт, должно быть, питался водяными растениями, выкапывая их своей огромной лопатовидной челюстью. Челюсть мы послали в Американский Музей естественной истории в Нью-Йорке, и там она и по сей день считается одним из самых примечательных экспонатов.</p><p>Два года спустя мы снова прибыли в Волчий лагерь, желая собрать побольше останков огромных лопаторылых мастодонтов. Снова на краю древней озерной впадины раскинулись наши палатки. На следующий же день один из ученых нашел в пятнадцати километрах от лагеря множество костей. Было ясно, что в этом месте некогда существовала какая-то естественная ловушка, какая-то смертоносная западня.</p><p>Мы приступили к раскопкам с большим увлечением. Однако сперва мы еще не знали, что перед нами замечательнейшее скопление останков ископаемых животных. Какое волнение испытывали мы, вскрывая древнюю могилу! Здесь, в пустыне, в 1930 году мы работали при ослепительном солнечном свете. А миллионы лет назад на этом месте разыгралась трагедия, и мы теперь узнали, как все это произошло: стоило лишь прочесть записи, которые внесла в свою каменную книгу природа. Вот как читается эта запись.</p><p>Маленькая спокойная бухточка глубоко врезывалась в берег большого озера. Все было покрыто буйной растительностью. Плавающие растения опускали свои корни до самого дна. Бухточка была невелика: шириной метров сто, длиной метров сто шестьдесят — сто семьдесят. Но на дне ее была глубокая яма, глубиной более десяти метров.</p><p>Вдоль берега шел мастодонт. Уродливейшее на свете создание. Туловище слона. Короткая тяжелая верхняя губа, свисающая на громадную лопатовидную челюсть. Короткие округлые бивни. В мире не было зверя, хотя бы отдаленно похожего на этого монстра. Мастодонт был голоден. Своей лопатовидной нижней челюстью он выкапывал растения, за раз подхватывая целый ворох стеблей. Не все приходилось ему по вкусу, и неаппетитные травы он сбрасывал с «лопаты» языком; сочные же клубни попадали в пасть, и массивные коренные зубы перетирали их в мягкую кашицу.</p>
<p>Однако лучшие клубни росли, и при этом в изобилии, в воде, неподалеку от берега. Добраться туда было довольно легко. Вода едва дошла зверю до брюха, когда он достиг плавающих клубней. Зверь уселся на задние ноги и около получаса сидел на месте, жадно поглощая пищу. В конце концов он насытился и решил вернуться на берег. До чего же приятно было стать в тени деревьев и вздремнуть после сытного обеда! Но, странное дело, он никак не мог подняться на ноги. Все четыре лапы накрепко увязли в липком иле. Сперва это лишь удивило мастодонта. До сих пор ведь еще ничто не бросало вызов его силе! Он попытался приподняться. Это ему удалось, но освободиться он все же не смог. Лапы его все глубже и глубже погружались в грязь. Ужас овладел животным. Борьба была отчаянной. Но чем яростнее старался мастодонт вырваться из ловушки, тем глубже, с отчаянным воплем, он погружался в смертоносную трясину. Вопль этот внезапно прекратился, с минуту раздавалось бульканье, а затем голова зверя скрылась под водой.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_7_i_020.png"/>
</p><p></p><p><em>Вода едва дошла зверю до брюха</em></p><p></p><p>Пришел сюда еще один мастодонт, за ним другой. Они погибли так же, как и их предшественник. Мы нашли останки двадцати мастодонтов, погребенных в липкой грязи. Их туши долго разлагались в зеленой тине. Постепенно мясо отваливалось от костей. Часть костей дробилась и ломалась, когда на них опускались следующие жертвы. Но некоторые кости сохранились полностью.</p><p>Возможно, смертельная ловушка была, наконец, заполнена до краев. Возможно, вода, загрязняемая гниющим мясом, погубила растительность, и тогда ловушка перестала привлекать мастодонтов. Но, быть может, ход событий был иным — однажды наступила засуха, и маленькая бухточка исчезла. Так или иначе, но со временем пересохло и само озеро. Прошли сотни и сотни тысяч лет. Дули ветры. Несчетные массы песка и пыли погребли сухое озерное дно. От могилы лопаторылого мастодонта не осталось никаких следов…</p><p>Прошло время, и климат изменился. Сухие холодные ветры ледникового периода сдули рыхлые осадки с древнего озерного дна. Ветры уносили эти осадки по пылинкам, и пыль оседала затем на равнинах Китая, далеко от этих мест. Так шло все миллионы лет и так все продолжалось до наших дней, и в наши дни в Гоби непрерывные ветры пожирают пустыню, понижают ее уровень. Могила мастодонтов обнажилась по крайней мере за сто лет до того, как мы ее нашли. Вверху скопление костей было уничтожено: рыхлые осадки унесло ветром, а кости истерло в пыль твердыми частицами.</p><p>Однако уцелело все же немало. Основная масса костей покоилась в плотной зеленой глине. В эту глину превратилась грязь, заполнявшая когда-то дно бухты. Громадные лопатовидные челюсти (длиной до двух с лишним метров) лежали в беспорядке одна на другой. Одни из них торчали стоймя, другие лежали под углом, третьи покоились горизонтально. Некоторые челюсти очень хорошо сохранились. Одну такую челюсть мы и нашли в 1928 году и совершенно справедливо сочли ее уникальнейшей палеонтологической находкой. Но теперь, спустя два года, перед нами лежало больше десятка значительно лучше сохранившихся челюстей и, кроме того, здесь было множество других костей. Громадные плоские лопатки, кости ног, таза, множество ребер разбросаны были здесь в беспорядке, и казалось, что никогда не удастся разобраться в этом костяном хаосе.</p><p>Было очень трудно извлечь хотя бы одну кость, ибо они лежали одна на другой и мы могли начать работу, только нащупав самую верхнюю. Кости сохранились плохо; первоначальный их материал был не полностью замещен минеральным веществом, и вряд ли твердостью своей они превосходили писчий мел.</p><p>По мере того как очищалась какая-либо часть кости, мы пропитывали ее шеллаком и от этого кость становилась прочнее. Затем мы закрепляли кости гуммиарабиком и обертывали их японской рисовой бумагой. Благодаря клею и бумаге удерживались хрупкие, готовые отвалиться кусочки кости. Затем всю кость забинтовывали полосами материи, смазанными клейстером. Спустя некоторое время клейстер высыхал, и кость оказывалась заключенной в твердую оболочку. Десять человек потратили на эту работу шесть недель!</p><p>В другом месте, немного ниже лагеря, один из наших людей нашел остатки скелета самки мастодонта. Она околела, лежа на боку. Под ее бедренной костью найдены были череп и кости еще не родившегося детеныша. Длина челюсти этого «младенца» достигала тридцати сантиметров.</p><p>Находки ископаемых останков такого рода весьма редки и очень интересны, особенно для изучения хоботных, так как позволяют выяснить процесс роста зубов, который у них протекает совсем иначе, чем у других млекопитающих. Большие коренные зубы, вырастая, вытесняют молочные зубы, так что на обеих челюстях всегда имеется по два зуба с каждой стороны.</p><p>В том месте, где мы нашли мать-мастодонтиху, кроме нее, не было останков больших животных. Там находились кости мастодонтов-детенышей, лисиц и оленей. Очевидно, это болото не было глубоким. Крупным млекопитающим, попавшим туда, удавалось выбраться, а гибли только мелкие. У одного из погибших оленей были замечательные ветвистые рога. И формой, и размерами они напоминали женскую руку. Отростки рогов были похожи на маленькие вытянутые пальцы.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_7_i_021.png"/>
</p><p></p><p>После окончания работы мы с удовлетворением обсуждали наши успехи у кучи образцов. Их было вполне достаточно, чтобы изучить весь скелет лопаторылого мастодонта.</p><p>До сих пор наиболее известной разновидностью мастодонта был американский мастодонт. Его ископаемые кости найдены были на большей части территории Соединенных Штатов, а также в Северной и Западной Канаде. Об этом любопытном животном легко можно составить представление по множеству зубов, челюстей и других частей скелета.</p><p>Иногда встречаются американские мастодонты, у которых четыре бивня: два маленьких на нижней челюсти и два больших на верхней. Длина больших бивней обычно около двух с половиной метров, но однажды попался экземпляр с почти трехметровыми бивнями.</p><p>Огромное скопление костей мастодонта известно близ города Сент-Луиса, штат Миссури, где в реке или на ее берегах погибло несколько сот животных. В половодье тела их, очевидно, снесло вниз по течению. После спада воды они оставались в заводи. Кости животных нагромоздились большой массой и частично окаменели. Некоторые кости до сих пор содержали большое количество органического вещества.</p><p>Наиболее хорошо сохранившихся мастодонтов удалось найти в штате Нью-Йорк, в местности, где имеется множество лугов, маленьких озер и болотц, сразу же к западу от Катскилльских гор. Эти луга и болотца остались на месте древних болот, образовавшихся при таянии ледникового щита, который покрывал когда-то восточную часть Северной Америки. Очевидно, мастодонты иногда попадали в эти болота и тонули в трясине. Происходило то же самое, что и в Монголии, где жил лопаторылый мастодонт. Даже теперь фермеры изредка выкапывают кости мастодонтов. Только в одном штате Нью-Йорк были найдены части более ста скелетов! История одного из этих скелетов особенно увлекательна; к тому же этим костям пришлось совершить долгое путешествие! Хотите — верьте, хотите — нет, но дело было так.</p>
<p>Трудно, разумеется, представить себе, что может бесследно исчезнуть смонтированный скелет животного величиной со слона и что сто лет спустя этот скелет объявится на другом берегу Атлантического океана. Не легко также предположить, что люди, у которых находился этот скелет, не ведали, что он «утерян» и «оплакан» палеонтологами! А тем не менее все это действительно произошло. «Мастодонт Пила» — так назывался этот необыкновенный скелет.</p><p>То был первый более или менее полный скелет американского мастодонта и первый экспонат этого животного, смонтированный в музее. Кости эти нашли в 1799 г. на ферме Джона Мартина, недалеко от Ньюбурга, в округе Орендж в штате Нью-Йорк. Об этой находке узнал Чарлз Уилсон Пил, известный художник, и очень ею заинтересовался. Он купил кости и исследовал участок, на котором они были найдены. Очевидно, он нашел немало костей, так как его сын, тоже художник, Рембрандт Пил сумел собрать из них скелет, который и был выставлен в музее Пила в Филадельфии. Рембрандт Пил написал также картину, на которой запечатлел сцены раскопок. Сейчас эта картина находится в Бостоне, в Музее изящных искусств.</p><p>На картине изображена группа людей — двадцать мужчин и два мальчика, работающие под руководством самого Пила. Двое стоят по пояс в воде. Громадное колесо вычерпывает воду из ямы. У некоторых работников и зрителей высокие касторовые шляпы. В общем эта картина дает отличное представление о спокойной жизни в долине Гудзона за полтораста лет до нашего времени.</p><p>Мастодонт стал самым популярным экспонатом музея Пила. В 1827 году Пил умер, а в 1850 году коллекции музея были проданы филадельфийскому музею Барнума; музей же этот спустя год сгорел дотла. По всей вероятности, скелет мастодонта погиб вместе с другими экспонатами… Это событие расценивалось как величайшая потеря для науки!</p><p>Но в 1954 году доктор Симпсон, сотрудник Американского Музея естественной истории в Нью-Йорке, получил письмо из Государственного музея земли Гессен в ФРГ.</p><p>Хранитель немецкого музея не имел ни малейшего представления о том, что мастодонт Пила был когда-то безнадежно потерян… Он просто писал, что желал бы перемонтировать скелет мастодонта Пила. Не окажет ли доктор Симпсон ему любезность и не пришлет ли фотографии другого скелета мастодонта, также смонтированного Рембрандтом Пилом? Как он, хранитель, полагает, этот второй скелет должен находиться в Американском Музее естественной истории.</p><p>Доктор Симпсон был потрясен. До его сознания дошло, что в Гессенском музее хранится давным-давно утерянный мастодонт Пила. Ему поведали историю этого путешествия.</p><p>Какие-то предприимчивые купцы приобрели скелет у семьи Пила перед тем, как остатки экспозиции были проданы Барнуму. Случилось это, видимо, в 1847 году.</p><p>Таким образом скелет «ушел» из музея Барнума до пожара. Мастодонта перепродали французскому королю Луи-Филиппу. Король согласился заплатить за него 100 000 франков, как только скелет будет доставлен на место. Король собирался поместить его в Ботаническом саду. Но мастодонт был еще только в Булони, когда король отрекся от престола и поспешно покинул Францию. Каким-то образом мастодонт попал в Лондон, но Британский музей отказался его приобрести, так как уже располагал одним экземпляром.</p><p>Для бедного скелета наступили тяжелые времена. Никто не интересовался мастодонтом, никому он не был нужен… В конце концов его за гроши купил Гессенский музей. Было это в 1854 году. С тех пор мастодонт находится в прекрасных условиях.</p><p>Мастодонт Уоррена — другой скелет, открытый в верховьях Гудзона. И мастодонт Уоррена также прославился, хотя его никогда не теряли. Сейчас это один из наиболее ценных экземпляров Американского Музея естественной истории в Нью-Йорке.</p><p>Этот скелет был найден на ферме Брюстера, в 10 километрах от Ньюбурга, в округе Орендж. Так же как и многие другие доисторические животные, этот мастодонт утонул в болоте, и его скелет был найден в стоячем положении. В том месте, где у зверя должен был быть желудок, обнаружили около двухсот килограммов веток. Большинство из них было около пяти сантиметров в длину и некоторые толщиной с палец. С ветками перемешана была масса тонко пережеванных листьев. Очевидно, это был последний обед мастодонта. Кости, погребенные в слое чистого мергеля, прекрасно сохранились. Они были светло-коричневого цвета.</p><p>В 1845–1846 годах скелет этот объехал города Новой Англии и демонстрировался в Нью-Йорке. Наконец, доктор Джон К. Уоррен из Гарвардского университета купил его за 5000 долларов. Скелет оставался в Бостоне до 1906 года. Затем его купил для Американского Музея естественной истории миллиардер Джон Пирпонт Морган.</p><p>Здесь скелет был заботливо перемонтирован под руководством профессора Осборна. Профессор хотел, чтобы работа была проделана безукоризненно, поэтому препаратору-монтировщику пришлось целый день просидеть на спине у слона в Нью-Йоркском зоологическом саду, «на практике» изучая слоновью анатомию. Высота в холке скелета мастодонта Уоррена достигает 3 метров 18 сантиметров, а длина — около 5 метров. Таким образом, у мастодонта было длинное низкое туловище; при этом он имел очень широкий (два метра) таз. Следовательно, по форме тела мастодонт очень отличался от современных слонов.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_7_i_022.png"/>
</p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | 7. Судьба лопаторылого мастодонта
Взгляните на изображение мамонта. Вы, вероятно, скажете: «Да это же слон! Хобот у него совсем как у слона!» И ученые с вами согласятся.
Если вы посмотрите теперь на изображение какого-нибудь представителя семейства мастодонтов, вы заметите, что у этого существа также есть хобот. На первый взгляд может показаться, что мастодонт — очень близкий родич слона. На самом же деле он значительно отличается и от современного слона, и от мамонта. Но все трое принадлежат к одной и той же группе млекопитающих — к отряду хоботных.
По ряду признаков мастодонт был очень близок к мамонту. Однако между мастодонтом и мамонтом много и различий, особенно в строении зубов.
Мастодонты бывали разных видов. Были, в частности, «длиннорылые» мастодонты. Трудно представить себе существо с нижней челюстью, равной почти росту зверя. Однако такие животные существовали. В холке этот мастодонт достигал двух с половиной метров, а его нижняя челюсть была всего лишь на пятнадцать сантиметров короче. Хобот покоился в этой челюсти, как в корыте, и не свешивался вниз. Он был короче слоновьего и предназначался главным образом для того, чтобы доставать что-либо сверху.
Подобно другим хоботным, мастодонты были истинными скитальцами. Они странствовали по всем континентам; не было их только в Австралии. Свой «поход» они начали около 40 миллионов лет назад, когда переселились из Северной Африки. Сперва они дошли до Аравии, затем проникли в Европу и далее, через Монголию, Сибирь, перешеек Берингова пролива, Северную Америку и Центральную Америку добрались до Южной Америки. Миллионы лет длилось это путешествие. Мы можем проследить маршруты мастодонтов по ископаемым костям, которые находят на этом пути.
Во время экспедиции в Центральную Азию в 1928 году нам представилась прекрасная возможность ознакомиться с такими костями. Район был совершенно не исследован. Мы странствовали по пустынной каменистой равнине, и вот однажды путь наш пересекла большая впадина. Внезапно огромный серый волк перескочил через уступ и понесся по равнине. Я схватил винтовку и уложил волка. На этом «волчьем уступе» мы разбили наши палатки… Внизу дно впадины пересекали жуткие овраги и ущелья, красные и серые. Далеко впереди по ту сторону впадины виднелись высокие утесы; они были подобны башням из золота и пурпура. Равнина, простиравшаяся за нашим лагерем, была угнетающе необъятна. Мы назвали это место «Волчьим лагерем».
Ископаемых костей вокруг нас было не меньше, чем волков. Кроме того, мы нашли множество раковин древних моллюсков; раковины эти залегали слоями, и было очевидно, что мы находимся на краю давным-давно пересохшего большого пресного озера. Старая береговая линия была заметна совершенно отчетливо. Вероятно, берега озера некогда были болотистыми; возможно, что кое-где имелись там зыбучие пески. Четыре или пять миллионов лет назад в эти ловушки не раз попадались разные звери; таким образом, животных здесь подстерегали такие же опасности, как и в асфальтовых трясинах Ла-Бреа, с той лишь разницей, что калифорнийские ловушки были моложе монгольских.
Однажды я шел с Гренджером, нашим главным палеонтологом. Внезапно мне бросился в глаза кусочек белой кости. Быстро отбросив песок, я обнажил большой коренной зуб. Без сомнения, это был зуб мастодонта! Чуть позже Гренджер перевернул плоскую каменную глыбу; казалось, будто он приподнял крышку люка. Под этой глыбой покоился другой зуб; зуб этот торчал из засыпанной песком кости. Жесткой щеткой Гренджер удалил песок и обнажил череп. У большинства хоботных черепа очень короткие и широкие. Этот же череп спереди был узким и длинным. С каждой его стороны торчал тонкий круглый бивень. Если бы не зубы и бивни, мы никогда не догадались бы, что перед нами череп мастодонта.
Однажды капитан Хилл принес две плоские кости. Казалось, что это слоновая кость. Ширина каждой была двадцать сантиметров, толщина — около сантиметра. Гренджер был озадачен. «Ну, конечно, это зубы. Но какому животному они принадлежат? Уж очень странное существо жило здесь четыре или пять миллионов лет назад. Хотелось бы знать, как оно выглядело?»
Прошла неделя, и нам удалось обнаружить несколько таких же пластинок. Теперь у нас их было уже больше десятка. Но ни разу не удавалось обнаружить вместе с ними какую-либо иную кость: мы находили «пластинки», и только «пластинки».
«Рано или поздно мы выясним, что это был за зверь, — говорил Гренджер, — и я думаю, что нас ждет большой сюрприз! Мы не уедем отсюда, пока не узнаем, что это было за животное».
Однако миновало две недели, а тайна пластинок так и оставалась тайной. Разгадкой ее мы обязаны чистой случайности.
Однажды днем Гренджер возвращался в лагерь. Он поднимался по крутому уступу, которым обрывалась равнина, к тому месту, где стояли наши палатки.
Сантиметрах в шестидесяти ниже бровки склона он наступил на одну из пресловутых костяных пластинок. Эта пластинка плотно сидела в кости! Вот она — разгадка нашей тайны; Гренджер понял это сразу. Он кинулся в лагерь, и мы все тут же отправились к месту находки. Работая маленьким скребком, Гренджер отбрасывал рыхлую землю и постепенно обнажал кость. Это была челюсть. У нас перехватило дыхание. Две крепко скрепленные костяные пластинки лежали рядышком. В поперечнике они достигали полуметра, а за ними челюсть расширялась наподобие лопаты. Затем она раздваивалась на две ветви, в каждой из которых сидело по коренному зубу.
«Это мастодонт! — воскликнул Гренджер, как только увидел зубы. — Только у мастодонтов такие зубы. Но какой мастодонт! Мне и присниться не могло подобное животное!»
В длину челюсть эта достигала полутора метров. Форма ее удивительно напоминала двуручную совковую лопату. Зверь пользовался этой «лопатой» соответственным образом. Ключ к решению вопроса мы нашли, обнаружив, что эта челюсть лежала на берегу древнего озера. Здесь, безусловно, была богатая растительность и наш мастодонт, должно быть, питался водяными растениями, выкапывая их своей огромной лопатовидной челюстью. Челюсть мы послали в Американский Музей естественной истории в Нью-Йорке, и там она и по сей день считается одним из самых примечательных экспонатов.
Два года спустя мы снова прибыли в Волчий лагерь, желая собрать побольше останков огромных лопаторылых мастодонтов. Снова на краю древней озерной впадины раскинулись наши палатки. На следующий же день один из ученых нашел в пятнадцати километрах от лагеря множество костей. Было ясно, что в этом месте некогда существовала какая-то естественная ловушка, какая-то смертоносная западня.
Мы приступили к раскопкам с большим увлечением. Однако сперва мы еще не знали, что перед нами замечательнейшее скопление останков ископаемых животных. Какое волнение испытывали мы, вскрывая древнюю могилу! Здесь, в пустыне, в 1930 году мы работали при ослепительном солнечном свете. А миллионы лет назад на этом месте разыгралась трагедия, и мы теперь узнали, как все это произошло: стоило лишь прочесть записи, которые внесла в свою каменную книгу природа. Вот как читается эта запись.
Маленькая спокойная бухточка глубоко врезывалась в берег большого озера. Все было покрыто буйной растительностью. Плавающие растения опускали свои корни до самого дна. Бухточка была невелика: шириной метров сто, длиной метров сто шестьдесят — сто семьдесят. Но на дне ее была глубокая яма, глубиной более десяти метров.
Вдоль берега шел мастодонт. Уродливейшее на свете создание. Туловище слона. Короткая тяжелая верхняя губа, свисающая на громадную лопатовидную челюсть. Короткие округлые бивни. В мире не было зверя, хотя бы отдаленно похожего на этого монстра. Мастодонт был голоден. Своей лопатовидной нижней челюстью он выкапывал растения, за раз подхватывая целый ворох стеблей. Не все приходилось ему по вкусу, и неаппетитные травы он сбрасывал с «лопаты» языком; сочные же клубни попадали в пасть, и массивные коренные зубы перетирали их в мягкую кашицу.
Однако лучшие клубни росли, и при этом в изобилии, в воде, неподалеку от берега. Добраться туда было довольно легко. Вода едва дошла зверю до брюха, когда он достиг плавающих клубней. Зверь уселся на задние ноги и около получаса сидел на месте, жадно поглощая пищу. В конце концов он насытился и решил вернуться на берег. До чего же приятно было стать в тени деревьев и вздремнуть после сытного обеда! Но, странное дело, он никак не мог подняться на ноги. Все четыре лапы накрепко увязли в липком иле. Сперва это лишь удивило мастодонта. До сих пор ведь еще ничто не бросало вызов его силе! Он попытался приподняться. Это ему удалось, но освободиться он все же не смог. Лапы его все глубже и глубже погружались в грязь. Ужас овладел животным. Борьба была отчаянной. Но чем яростнее старался мастодонт вырваться из ловушки, тем глубже, с отчаянным воплем, он погружался в смертоносную трясину. Вопль этот внезапно прекратился, с минуту раздавалось бульканье, а затем голова зверя скрылась под водой.
Вода едва дошла зверю до брюха
Пришел сюда еще один мастодонт, за ним другой. Они погибли так же, как и их предшественник. Мы нашли останки двадцати мастодонтов, погребенных в липкой грязи. Их туши долго разлагались в зеленой тине. Постепенно мясо отваливалось от костей. Часть костей дробилась и ломалась, когда на них опускались следующие жертвы. Но некоторые кости сохранились полностью.
Возможно, смертельная ловушка была, наконец, заполнена до краев. Возможно, вода, загрязняемая гниющим мясом, погубила растительность, и тогда ловушка перестала привлекать мастодонтов. Но, быть может, ход событий был иным — однажды наступила засуха, и маленькая бухточка исчезла. Так или иначе, но со временем пересохло и само озеро. Прошли сотни и сотни тысяч лет. Дули ветры. Несчетные массы песка и пыли погребли сухое озерное дно. От могилы лопаторылого мастодонта не осталось никаких следов…
Прошло время, и климат изменился. Сухие холодные ветры ледникового периода сдули рыхлые осадки с древнего озерного дна. Ветры уносили эти осадки по пылинкам, и пыль оседала затем на равнинах Китая, далеко от этих мест. Так шло все миллионы лет и так все продолжалось до наших дней, и в наши дни в Гоби непрерывные ветры пожирают пустыню, понижают ее уровень. Могила мастодонтов обнажилась по крайней мере за сто лет до того, как мы ее нашли. Вверху скопление костей было уничтожено: рыхлые осадки унесло ветром, а кости истерло в пыль твердыми частицами.
Однако уцелело все же немало. Основная масса костей покоилась в плотной зеленой глине. В эту глину превратилась грязь, заполнявшая когда-то дно бухты. Громадные лопатовидные челюсти (длиной до двух с лишним метров) лежали в беспорядке одна на другой. Одни из них торчали стоймя, другие лежали под углом, третьи покоились горизонтально. Некоторые челюсти очень хорошо сохранились. Одну такую челюсть мы и нашли в 1928 году и совершенно справедливо сочли ее уникальнейшей палеонтологической находкой. Но теперь, спустя два года, перед нами лежало больше десятка значительно лучше сохранившихся челюстей и, кроме того, здесь было множество других костей. Громадные плоские лопатки, кости ног, таза, множество ребер разбросаны были здесь в беспорядке, и казалось, что никогда не удастся разобраться в этом костяном хаосе.
Было очень трудно извлечь хотя бы одну кость, ибо они лежали одна на другой и мы могли начать работу, только нащупав самую верхнюю. Кости сохранились плохо; первоначальный их материал был не полностью замещен минеральным веществом, и вряд ли твердостью своей они превосходили писчий мел.
По мере того как очищалась какая-либо часть кости, мы пропитывали ее шеллаком и от этого кость становилась прочнее. Затем мы закрепляли кости гуммиарабиком и обертывали их японской рисовой бумагой. Благодаря клею и бумаге удерживались хрупкие, готовые отвалиться кусочки кости. Затем всю кость забинтовывали полосами материи, смазанными клейстером. Спустя некоторое время клейстер высыхал, и кость оказывалась заключенной в твердую оболочку. Десять человек потратили на эту работу шесть недель!
В другом месте, немного ниже лагеря, один из наших людей нашел остатки скелета самки мастодонта. Она околела, лежа на боку. Под ее бедренной костью найдены были череп и кости еще не родившегося детеныша. Длина челюсти этого «младенца» достигала тридцати сантиметров.
Находки ископаемых останков такого рода весьма редки и очень интересны, особенно для изучения хоботных, так как позволяют выяснить процесс роста зубов, который у них протекает совсем иначе, чем у других млекопитающих. Большие коренные зубы, вырастая, вытесняют молочные зубы, так что на обеих челюстях всегда имеется по два зуба с каждой стороны.
В том месте, где мы нашли мать-мастодонтиху, кроме нее, не было останков больших животных. Там находились кости мастодонтов-детенышей, лисиц и оленей. Очевидно, это болото не было глубоким. Крупным млекопитающим, попавшим туда, удавалось выбраться, а гибли только мелкие. У одного из погибших оленей были замечательные ветвистые рога. И формой, и размерами они напоминали женскую руку. Отростки рогов были похожи на маленькие вытянутые пальцы.
После окончания работы мы с удовлетворением обсуждали наши успехи у кучи образцов. Их было вполне достаточно, чтобы изучить весь скелет лопаторылого мастодонта.
До сих пор наиболее известной разновидностью мастодонта был американский мастодонт. Его ископаемые кости найдены были на большей части территории Соединенных Штатов, а также в Северной и Западной Канаде. Об этом любопытном животном легко можно составить представление по множеству зубов, челюстей и других частей скелета.
Иногда встречаются американские мастодонты, у которых четыре бивня: два маленьких на нижней челюсти и два больших на верхней. Длина больших бивней обычно около двух с половиной метров, но однажды попался экземпляр с почти трехметровыми бивнями.
Огромное скопление костей мастодонта известно близ города Сент-Луиса, штат Миссури, где в реке или на ее берегах погибло несколько сот животных. В половодье тела их, очевидно, снесло вниз по течению. После спада воды они оставались в заводи. Кости животных нагромоздились большой массой и частично окаменели. Некоторые кости до сих пор содержали большое количество органического вещества.
Наиболее хорошо сохранившихся мастодонтов удалось найти в штате Нью-Йорк, в местности, где имеется множество лугов, маленьких озер и болотц, сразу же к западу от Катскилльских гор. Эти луга и болотца остались на месте древних болот, образовавшихся при таянии ледникового щита, который покрывал когда-то восточную часть Северной Америки. Очевидно, мастодонты иногда попадали в эти болота и тонули в трясине. Происходило то же самое, что и в Монголии, где жил лопаторылый мастодонт. Даже теперь фермеры изредка выкапывают кости мастодонтов. Только в одном штате Нью-Йорк были найдены части более ста скелетов! История одного из этих скелетов особенно увлекательна; к тому же этим костям пришлось совершить долгое путешествие! Хотите — верьте, хотите — нет, но дело было так.
Трудно, разумеется, представить себе, что может бесследно исчезнуть смонтированный скелет животного величиной со слона и что сто лет спустя этот скелет объявится на другом берегу Атлантического океана. Не легко также предположить, что люди, у которых находился этот скелет, не ведали, что он «утерян» и «оплакан» палеонтологами! А тем не менее все это действительно произошло. «Мастодонт Пила» — так назывался этот необыкновенный скелет.
То был первый более или менее полный скелет американского мастодонта и первый экспонат этого животного, смонтированный в музее. Кости эти нашли в 1799 г. на ферме Джона Мартина, недалеко от Ньюбурга, в округе Орендж в штате Нью-Йорк. Об этой находке узнал Чарлз Уилсон Пил, известный художник, и очень ею заинтересовался. Он купил кости и исследовал участок, на котором они были найдены. Очевидно, он нашел немало костей, так как его сын, тоже художник, Рембрандт Пил сумел собрать из них скелет, который и был выставлен в музее Пила в Филадельфии. Рембрандт Пил написал также картину, на которой запечатлел сцены раскопок. Сейчас эта картина находится в Бостоне, в Музее изящных искусств.
На картине изображена группа людей — двадцать мужчин и два мальчика, работающие под руководством самого Пила. Двое стоят по пояс в воде. Громадное колесо вычерпывает воду из ямы. У некоторых работников и зрителей высокие касторовые шляпы. В общем эта картина дает отличное представление о спокойной жизни в долине Гудзона за полтораста лет до нашего времени.
Мастодонт стал самым популярным экспонатом музея Пила. В 1827 году Пил умер, а в 1850 году коллекции музея были проданы филадельфийскому музею Барнума; музей же этот спустя год сгорел дотла. По всей вероятности, скелет мастодонта погиб вместе с другими экспонатами… Это событие расценивалось как величайшая потеря для науки!
Но в 1954 году доктор Симпсон, сотрудник Американского Музея естественной истории в Нью-Йорке, получил письмо из Государственного музея земли Гессен в ФРГ.
Хранитель немецкого музея не имел ни малейшего представления о том, что мастодонт Пила был когда-то безнадежно потерян… Он просто писал, что желал бы перемонтировать скелет мастодонта Пила. Не окажет ли доктор Симпсон ему любезность и не пришлет ли фотографии другого скелета мастодонта, также смонтированного Рембрандтом Пилом? Как он, хранитель, полагает, этот второй скелет должен находиться в Американском Музее естественной истории.
Доктор Симпсон был потрясен. До его сознания дошло, что в Гессенском музее хранится давным-давно утерянный мастодонт Пила. Ему поведали историю этого путешествия.
Какие-то предприимчивые купцы приобрели скелет у семьи Пила перед тем, как остатки экспозиции были проданы Барнуму. Случилось это, видимо, в 1847 году.
Таким образом скелет «ушел» из музея Барнума до пожара. Мастодонта перепродали французскому королю Луи-Филиппу. Король согласился заплатить за него 100 000 франков, как только скелет будет доставлен на место. Король собирался поместить его в Ботаническом саду. Но мастодонт был еще только в Булони, когда король отрекся от престола и поспешно покинул Францию. Каким-то образом мастодонт попал в Лондон, но Британский музей отказался его приобрести, так как уже располагал одним экземпляром.
Для бедного скелета наступили тяжелые времена. Никто не интересовался мастодонтом, никому он не был нужен… В конце концов его за гроши купил Гессенский музей. Было это в 1854 году. С тех пор мастодонт находится в прекрасных условиях.
Мастодонт Уоррена — другой скелет, открытый в верховьях Гудзона. И мастодонт Уоррена также прославился, хотя его никогда не теряли. Сейчас это один из наиболее ценных экземпляров Американского Музея естественной истории в Нью-Йорке.
Этот скелет был найден на ферме Брюстера, в 10 километрах от Ньюбурга, в округе Орендж. Так же как и многие другие доисторические животные, этот мастодонт утонул в болоте, и его скелет был найден в стоячем положении. В том месте, где у зверя должен был быть желудок, обнаружили около двухсот килограммов веток. Большинство из них было около пяти сантиметров в длину и некоторые толщиной с палец. С ветками перемешана была масса тонко пережеванных листьев. Очевидно, это был последний обед мастодонта. Кости, погребенные в слое чистого мергеля, прекрасно сохранились. Они были светло-коричневого цвета.
В 1845–1846 годах скелет этот объехал города Новой Англии и демонстрировался в Нью-Йорке. Наконец, доктор Джон К. Уоррен из Гарвардского университета купил его за 5000 долларов. Скелет оставался в Бостоне до 1906 года. Затем его купил для Американского Музея естественной истории миллиардер Джон Пирпонт Морган.
Здесь скелет был заботливо перемонтирован под руководством профессора Осборна. Профессор хотел, чтобы работа была проделана безукоризненно, поэтому препаратору-монтировщику пришлось целый день просидеть на спине у слона в Нью-Йоркском зоологическом саду, «на практике» изучая слоновью анатомию. Высота в холке скелета мастодонта Уоррена достигает 3 метров 18 сантиметров, а длина — около 5 метров. Таким образом, у мастодонта было длинное низкое туловище; при этом он имел очень широкий (два метра) таз. Следовательно, по форме тела мастодонт очень отличался от современных слонов. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1"></h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
</p><p>В состав секции широконосых на схеме 3 входит одно надсемейство Ceboidea с тремя семействами американских обезьян и 16 родами. Это почти одна треть родов всего отряда приматов. Обезьяны мелких и средних размеров (величина собаки, например сеттера). Характерные для многих узконосых обезьян защечные мешки и седалищные мозоли у обезьян Нового Света отсутствуют.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_23__1ScanImage1222f.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p>Любопытно, что у широконосых относительный вес мозга (по отношению ко всему телу) сходен или даже превышает такой же показатель у человека.</p><p>Широконосые насекомоядны и растительноядны, но питаются и мелкими животными, птенцами, ящерицами, яйцами. Хвост этих обезьян тем более хватательный, чем крупнее туловище (особенно у ревунов и паукообразных). Мелкие формы преимущественно насекомоядны, среди больших преобладают растительноядные. Ревуны, например, чаще употребляют листья, чем фрукты. Большую роль у этих обезьян играют так называемые ольфакторные коммуникации: маркируют территорию, партнеров, чувствительны к запахам.</p><p>Широконосые приматы распространены в Центральной и Южной Америке — от Южной Мексики до южных районов Аргентины. Ведут древесный, стадный и дневной (исключая дурукули) образ жизни. Хорошо приспосабливаются к неволе, однако крайне чувствительны к дефициту витаминов Д2 и Д3, без которых у этих животных развивается клеточный паралич — рахитическое поражение костей. Подвержены и другим болезням (дизентерии, кори). Исключительно ценны в медицинских экспериментах. Однако отлов широконосых на экспорт все более ограничивается.</p>
<p>Классификация этих интересных, удивительно своеобразных обезьян до последнего времени была крайне запутана, да и сейчас еще среди приматологов и зоологов нет единодушия в этом вопросе. Однако за последние десять лет положение заметно изменилось к лучшему.</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | В состав секции широконосых на схеме 3 входит одно надсемейство Ceboidea с тремя семействами американских обезьян и 16 родами. Это почти одна треть родов всего отряда приматов. Обезьяны мелких и средних размеров (величина собаки, например сеттера). Характерные для многих узконосых обезьян защечные мешки и седалищные мозоли у обезьян Нового Света отсутствуют.
Любопытно, что у широконосых относительный вес мозга (по отношению ко всему телу) сходен или даже превышает такой же показатель у человека.
Широконосые насекомоядны и растительноядны, но питаются и мелкими животными, птенцами, ящерицами, яйцами. Хвост этих обезьян тем более хватательный, чем крупнее туловище (особенно у ревунов и паукообразных). Мелкие формы преимущественно насекомоядны, среди больших преобладают растительноядные. Ревуны, например, чаще употребляют листья, чем фрукты. Большую роль у этих обезьян играют так называемые ольфакторные коммуникации: маркируют территорию, партнеров, чувствительны к запахам.
Широконосые приматы распространены в Центральной и Южной Америке — от Южной Мексики до южных районов Аргентины. Ведут древесный, стадный и дневной (исключая дурукули) образ жизни. Хорошо приспосабливаются к неволе, однако крайне чувствительны к дефициту витаминов Д2 и Д3, без которых у этих животных развивается клеточный паралич — рахитическое поражение костей. Подвержены и другим болезням (дизентерии, кори). Исключительно ценны в медицинских экспериментах. Однако отлов широконосых на экспорт все более ограничивается.
Классификация этих интересных, удивительно своеобразных обезьян до последнего времени была крайне запутана, да и сейчас еще среди приматологов и зоологов нет единодушия в этом вопросе. Однако за последние десять лет положение заметно изменилось к лучшему. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Первоначальные сведения об обезьянах (от древности до начала XVII века)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p></p><p>Первый период, давший весьма мало знаний о приматах, обширен по времени. Он охватывает доисторические тысячелетия, древний мир и средневековье.</p><p>Человек столкнулся с обезьянами в очень давние времена. Не просто столкнулся, но даже, вероятно, приручал их. Том Харриссон, директор Музея естественной истории в Сараваке, считал, что еще за 35 тыс. лет до нашей эры (период палеолита) первобытный человек сделал орангутана домашним животным. Возможно, предполагает Харриссон, люди отлавливали детенышей убитых на охоте антропоидов, затем выращивали малышей и делали домашними. Эти предположения построены на основании находок, полученных Харриссоном в Больших пещерах Западного Калимантана.</p><p>В наскальных изображениях на юге Франции обнаружен рисунок обезьяны, приставляющей себе хвост. Очень любопытный рисунок, о котором почему-то до сих пор не упоминал ни один приматолог! Дело в том, что в наше время на скалах Гибралтара живут бесхвостые макаки маготы, единственные ныне европейские обезьяны, происхождение которых никто не может убедительно объяснить. Одни считают, что маготы завезены из Северной Африки (где они также обитают), другие полагают, что их родословная берет начало в Европе. Русский биолог-эволюционист К. Ф. Рулье в 1851 г. писал, что маготы — потомки вымерших или отступивших на юг древнейших европейских обезьян. Известно, что в Средней Европе обнаружены ископаемые формы макаков времен межледниковых периодов — примерно 300 тыс. лет назад. Остатков обезьян более поздних лет доисторического времени пока нет. Рисунок же относится к последнему ледниковому периоду (вюрм) и, следовательно, доказывает, что еще 40–25 тыс. лет назад на территории нынешней Франции обитали обезьяны, возможно и бесхвостые. Если это так, появление современных маготов в районе Гибралтара становится более понятным. Маготы ныне здесь тщательно охраняются[3].</p>
<p>Предположение о том, что обезьяны обитали в Европе еще сравнительно недавно, поддерживается и фактом присутствия этих животных в античные времена на двух островах в Тирренском море — Исхия и Процида. Эти острова тогда назывались еще «Питекузами», т. е. «обезьяньими» («питекос» — по-древнегречески «обезьяна»). Есть сведения, что приматов здесь старательно оберегали: уничтожение обезьяны каралось смертной казнью. Сейчас в этом районе ни одной обезьяны нет.</p><p></p><p>Давние свидетельства об обезьянах в районах Азии и Африки, где эти животные обитают и в наше время, конечно, более обширны и достоверны. По-видимому, самыми древними памятниками, говорящими о знании приматов в историческое время, являются фигурки павианов из слоновой кости, камня и глины, относящиеся к периоду додинастического Египта (начало первой династии датируется примерно 3100 г. до н. э.). Выходит, что еще в неолите, во времена зарождения классового общества в долине Нила, человек не только был знаком с обезьянами, но и посвящал им свое художественное творчество. Несколько тысяч лет назад павиан здесь был священным: олицетворял то бога солнца Ра, то бога мудрости, письма и таинственной Луны Тота. В древних Фивах существовало специальное кладбище, где хоронили мумии павианов. Изображения обезьян обнаружены в усыпальницах фараонов, в настенной храмовой живописи. Черты приматов легко уловить в мистических фигурах сфинксов. По росписям гробницы фараона Рехмира (1500 лет до н. э.) и храма Дерэль-Бахри можно себе представить, что древние египтяне знали два-три вида низших узконосых обезьян, включая священного павиана гамадрила.</p><p>Глиняные фигурки обезьян, сходные с египетскими, дошли до нас из очень древней индийской цивилизации Мохеньджо-Даро. Одна из них, датируемая IV тысячелетием до н. э., изображает ныне знаменитого благодаря лабораторной славе макака резуса. (В крови этих обезьян был обнаружен в 1937 г. австрийским иммунологом Карлом Ландштейнером и американским медиком Александром Винером специфический компонент, имеющий важное значение при размножении людей и обезьян и названный резус-фактором.)</p><p>На основе анализа китайской литературы и искусства голландский исследователь Р. ван Гулик недавно установил, что чернорукий гиббон в ранние времена династии Чоу (с 1200 г. до н. э.) был распространен на 3/4 территории Китайской империи. (Увы, теперь это прекрасное, очень близкое по крови к человеку животное сохранилось здесь главным образом в преданиях: ареал обитания гиббонов катастрофически сокращается, а некоторые виды значатся в списках исчезающих приматов.)</p><p></p><p>Обезьянам поклонялись не только в Египте и Индии (в этой стране они почитаются и ныне), священными они были также в Марокко, Тунисе, Алжире, Камеруне, Индонезии, Малайе, Японии, Китае. Одним из главных героев древнеиндийского эпоса «Рамаяна» был славный предводитель обезьян лангур Хануман — ближайший друг и соратник Рамы, спаситель его возлюбленной. Памятником IX в. до н. э. является обелиск ассирийского царя Салманассара II — здесь можно увидеть по крайней мере два вида обезьян, включая павиана гамадрила.</p><p>Самое раннее упоминание об обезьянах в эллинской культуре относится к VII в. до н. э. Это стихи Архилоха и Симонида, а позже басни Эзопа. Обезьяны выступают в них вполне самобытно, их не спутаешь с другими персонажами. По одной из басен Эзопа, Зевс объявил конкурс на самого очаровательного младенца — пришла обезьяна со своим уродцем-детенышем и потребовала премию: матери он казался самым красивым.</p><p>Обезьяны были широко известны древним римлянам. Многочисленные изображения приматов дошли до нас со времен Республики и из более близкого к нам периода Римской империи.</p><p>Знали ли древние греки и римляне человекообразных, иначе говоря, высших обезьян? Есть финикийская ваза (VII в. до н. э.), где, по-видимому, изображен антропоид. На стене амфитеатра в Помпеях обнаружен рисунок крупной обезьяны, похожей на гориллу. Агатарцид (II в. до н. э.) упоминал «хилофагойя»; предполагают, что это шимпанзе. Греки, а затем римлянин Плиний Старший не раз упоминают «сатиров», «пигмеев», «дикие расы» — все эти существа наводят на мысль именно о человекообразных обезьянах. Однако ранние научные описания высших обезьян и даже низших и полуобезьян до нас не дошли.</p><p>Первый научный текст о приматах принадлежит великому Аристотелю (384–322 гг. до н. э.), который сам изучил анатомию обезьян и обобщил известные в то время сведения о них. Впервые в истории науки мы находим у древнего энциклопедиста какое-то подобие классификации обезьян. Он вполне определенно говорит о трех формах приматов: «пификос» (или «питекос») — обезьяна без хвоста (по-видимому, магот), «кинокефалос» — «собакоголовый» (павиан) и «кебос» — обезьяна с хвостом (вероятно, мангобей или мартышка).</p><p></p><p>Очень знаменательно, что Аристотель — первый классификатор приматов — заговорил о сходстве человека с обезьянами, считая их промежуточным звеном между человеком и остальными обитателями Земли: «Некоторые животные обладают свойствами человека и четвероногих, как, например, пификос, кебос и кинокефалос[4]…» После этой декларации приводится детальное сопоставление сходства у человека и обезьян лица, ушей, ноздрей, зубов (передних и коренных), нижних ресниц, сосков, рук («но только волосатых»), кистей, пальцев, ногтей и даже волос на животе. В итоге Аристотель справедливо заключает, что хотя обезьяна «менее красива, чем лошадь, она более похожа на человека».</p><p>Конечно, речь не идет о том сходстве, которое много веков спустя стало именоваться эволюционным. Ученик идеалиста Платона, Аристотель был далек даже от древних предтеч эволюционизма — Анаксимандра, Демокрита и других. Во внешнем сходстве организмов Аристотель видел лишь вариации одной первоначальной формы, в которой реализовалась мысль бога о живом. Идеально эта мысль воплотилась в человеке, все остальное — отклонения. И все-таки, учтя дальнейшую судьбу приматологии, нельзя не воздать должное Аристотелю, который в первом же научном описании обезьян подчеркивает их сходство с человеком. Это сходство даже не требовало специальных исследований, его видели и простые люди, а выдающиеся деятели древности, такие, как Гераклит, Квинтилиан, упомянули в своих произведениях. Больше никаких трудов об обезьянах из древности, оставшейся за рубежом нашей эры, до нас не дошло.</p>
<p></p><p>Первой важной сводкой по приматам в нашу эру стал раздел монументальной «Естественной истории» в 37 книгах Плиния Старшего — знаменитого древнеримского ученого и писателя. Плиний собрал об обезьянах, вероятно, все, что слышал. Попали сюда самые разнообразные, в том числе и фантастические, сведения. Впоследствии они кочевали от одного автора к другому, поддерживая небылицы о нравах и жизни обезьян со ссылкой на «разные» источники. Плиний, в частности, писал: «Все породы обезьян среди других животных наиболее близки по сходству с человеком, но они отличаются друг от друга своими хвостами. Удивительно ловкие и хитрые, они развлекают сами себя: по описаниям, завидев охотника, они во всем подражают ему, даже пачкаются клеем, попадая в западню. Мутиан говорил, что видел обезьян, которые играли в шахматы, и что обезьяны с первого взгляда могли отличить орехи, сделанные из воска, от настоящих[5]».</p><p></p><p>Остается лишь подивиться устойчивости сомнительных подробностей из жизни обезьян. Еще в XIX в. можно было прочитать о том, что обезьян ловят с помощью клея: охотник садится, примеряет башмаки на глазах у сидящих на дереве животных, затем, незаметно смазав их клеем, оставляет и уходит. Любопытные обезьяны спускаются с дерева, примеряют башмаки, которые приклеиваются к ногам, вследствие чего эти природные акробаты оказываются в ловушке. Также едва ли не до наших дней дошло вдохновение древнего фантазера, рассказавшего о шахматных турнирах обезьян.</p><p>Что же касается быстрого распознавания обезьянами поддельных орехов, это вполне правдоподобно. Действительно, приматы каким-то необъяснимым образом мгновенно определяют несъедобные предметы. Можно видеть, как они сразу же проворно отбрасывают из общей массы орехи, которые, как потом убеждается человек, оказываются пустыми. Ленинградский физиолог Л. А. Фирсов, вывозивший обезьян на озерные острова Псковской области, сообщил автору этой книги, что шимпанзе, фактически выросший в неволе, не прикасался ни к одному из 15 произраставших там ядовитых растений.</p><p></p><p>Вызывает интерес упоминание Плинием «сатиров», «хоромондайев» и других непонятных существ, имеющих черты антропоидов. Не о высших ли обезьянах речь? Но точно утверждать этого нельзя.</p><p>И все-таки Плиний собрал и много достоверных сведений. Это от него мы узнали о путешествии Ганнона. Плиний включил в свой труд данные Аристотеля и принял его деление обезьян на три группы. Но если у Аристотеля даются только отдельные анатомические сведения об обезьянах, то Плиний уже сообщает впервые о поведении этих животных — об отношении к детенышам, о необыкновенном таланте копировать действия человека. Римский ученый был поражен сходством обезьян с человеком и их способностями — то и другое явно преувеличено. Впервые в трудах Плиния упоминается такая необычная анатомическая особенность низших обезьян Азии и Африки, как защечные мешки, куда эти животные складывают пищу про запас. Впервые же Плиний Старший дает в своих сочинениях слово «keipon», созвучное современному «гиббон» (но для какой именно обезьяны — этого понять нельзя).</p><p></p><p>Последней крупной фигурой древности в истории познания обезьян был знаменитый античный ученый, врач и анатом Клавдий Гален (130–201 гг. н. э.), оставивший глубокий след в истории медицины. И до Галена обезьян вскрывали — египетские жрецы, Гиппократ, анатом Руфус из Эфеса, вероятно, медик Эразистрат. Но наиболее четкие данные по анатомии приматов мы получили из древнего мира лишь от Галена.</p><p>Последователь Платона и Аристотеля, Гален официально был приверженцем идеалистической линии в философии. Однако на практике, сталкиваясь с конкретными фактами, он иногда высказывался и как материалист. Мировоззрение Галена противоречиво, но для истории развития приматологии очень важно, что Гален вскрывал и изучал не только трупы людей, но и обезьян. Некоторые считают, что он исследовал даже антропоидов, но это предположение может быть и оспорено.</p><p></p><p>Хочу остановиться на двух парадоксах Галена, первый из которых фактически известен в истории медицины и биологии, но как-то остался не обсужденным в среде приматологов. Медики хорошо знают, что Гален дал обширные сведения по анатомии человека. В средние века его положения были настолько распространены, авторитетны и освящены церковью, что если кто-либо осмеливался их оспаривать на основе новых фактов, он неминуемо предавался анафеме — за «несоответствие Галену». Только через 1300 с лишним лет другой великий анатом, Андрей Везалий, доказал, что многие сведения Галена по анатомии человека получены в действительности из опытов на обезьянах.</p><p>В 1543 г. увидел свет классический труд Везалия «О строении человеческого тела», в котором показано, что Гален при описании анатомии человека допустил около 200 ошибок. Так, он не знал о существовании мышцы, противополагающей большой палец, дал неправильное описание кисти руки, сердца, легкого, печени, полой и непарной вены, некоторых нервов, крестцовой кости, слепой кишки… Эти ошибки могли возникнуть в результате вскрытия именно обезьян и, как тактично выражаются в современной научной литературе, «некритического перенесения данных» на человека.</p><p></p><p>Никогда не обсуждался другой парадокс, на который наталкивает опубликованный, впервые в 1971 г. на русском языке классический труд Галена «О назначении частей человеческого тела». Уже давно известны и часто цитируются медиками и приматологами слова Галена о большом анатомическом сходстве обезьяны с человеком. Вот цитата из его «Анатомических процедур» в переводе с английского: «Теперь, в наше время, из всех живых существ больше всего похожа на человека обезьяна — по внутренностям, мышцам, артериям, нервам, так же как и по форме костей. В силу этого она ходит на двух ногах и употребляет передние конечности как руки»[6].</p><p></p><p>Итак обезьяна больше всех похожа на человека. «Из всех живых существ, — писал Гален в другом своем труде, — один только человек имеет руки (руку человека, как мы уже видели, Гален описал на основании изучения рук обезьян — Э. Ф.), органы, приличествующие главным образом существу разумному»[7]. Как видим, это заявление уже несколько противоречит цитированной выше мысли. Но это еще не все. Гален идет дальше, добавляя к строгим академическим описаниям совершенно нескрываемые эмоции: «Итак, вы, знаменитые софисты, ловкие презиратели природы, видали ли вы когда-нибудь у обезьян этот палец который Гиппократ называл большим? Если вы не видали, то как осмеливаетесь говорить, что обезьяна во всем похожа на человека?»[8]</p>
<p></p><p>Кто эти «знаменитые софисты», «ловкие презиратели природы», против которых ополчается Гален? И где, добавим, их труды, из которых следует, что «обезьяна во всем похожа на человека»? Боюсь, что никогда уже мы этого не узнаем: вскоре после Галена наступила почти полуторатысячелетняя эпоха церковного засилья, когда любые упоминания о сходстве обезьян с человеком усердно изничтожались (нередко вместе с авторами).</p><p>Во втором из приведенных трудов прямо-таки рябит от славословий в адрес «Демиурга» (Творца) в честь его мудрого творения человека. В книге еще не раз можно увидеть противопоставление анатомии человека и обезьян.</p><p></p><p>Как объяснить подобные противоречия крупнейшего анатома древности? Конечно, вполне допустимо, что ученик Платона был далек от понимания идеи изменяемости живой природы — Гален называл обезьян «смешными копиями» людей. Но все-таки «копиями», ибо фактическая убежденность его в сходстве обезьян с человеком — даже чрезмерная и, как становится ясно после «разоблачений» Везалия, замаскированная — не вызывает сомнений. Возможно, ключ к объяснению этих удивительных противоречий следует искать в замечании профессора Б. Д. Петрова: «Можно предположить, что ссылки на Платона имели место для того, чтобы материалистические высказывания и позиции прикрыть идеями Платона». [9]</p><p>Упомянув еще о труде греческого грамматика Гораполло (IV в. н. э.), где, вероятно, впервые содержится ценное замечание о периодическом истечении крови у самок обезьян (единственных животных, сходных в этом с человеком!), можно закончить обзор дошедших до нас знаний о приматах в древнем мире. Легко заключить, что сведения об обезьянах накапливались тогда с той же постепенностью, что и о других животных. Бросается в глаза неоднократное упоминание авторов о большом сходстве обезьян с человеком.</p><p></p><p>В древние времена обезьяны были весьма популярными не только в местах обитания: их содержали как комнатных животных монархи, полководцы, аристократы, моряки, ремесленники. Можно считать почти достоверным, что древние знали о существовании гиббона, а также макака магота, павиана гамадрила, желтого павиана или, иначе, бабуина, красной обезьяны, или гусара, нескольких видов мартышек и колобусов.</p><p>Древние дали термины для обозначения обезьян, в частности, как уже упоминалось, pitecos (греч.), simia (лат.), прочно вошедшие различными словосочетаниями и самостоятельно в современную научную номенклатуру приматов. Термин же «плосконосый» (по латыни — simia), относящийся к обезьяне, стал затем синонимом слова «имитатор» и через латинское словообразование similitudo («сходство») вошел в некоторые современные языки для обозначения сходства, подобия (по-английски similar — «сходный») — настолько обезьяны в глазах античных людей были похожи на человека!</p><p></p><p>Можно считать установленным, что за период средневековья к знаниям о приматах почти ничего не прибавилось. Более того — кое-что от этих знаний даже убавилось. Р. Йеркс впоследствии писал, что со второго века до шестнадцатого сведения о приматах «оказываются в основном погибшими вместе с их владельцами». Удивительно, что на этот феномен в истории науки обратил внимание и писатель. Юрий Олеша писал: «Обезьяна, слухи о которой вдруг, после конца Рима и всей той эпохи, которую мы называем древним миром, исчезли, стала для Европы загадочным, почти бесовским существом. Какой вал лег между золотым древним миром и Европой?» [10]</p><p>Какой же «вал» отгородил от нас древний мир, если говорить об истории приматов? А вот какой: единобожие, монотеизм, пришедший на смену язычеству. Священные у древних, обезьяны стали по официальному установлению христианской церкви олицетворением дьявола. Figura Diaboli — так и была названа обезьяна в своде — компендиуме христианской зоологии «Физиологусе», ибо, по Евангелию, «боги язычников суть дьяволы». Такое отношение к приматам со стороны всесильной и весьма суровой в борьбе с инакомыслящими церкви имело для науки тяжелейшие последствия.</p><p>Обратим внимание на такой забавный пример. До нас дошли сотни памятников античного искусства, которые отражают популярность обезьян у древних народов. Изображения этих животных найдены на амулетах, рукоятках, кулонах, печатях, амфорах, подносах. В книге американского латиниста Вильяма Мак-Дермотта, опубликованной в 1938 г., собраны фотографии 605 подобных изделий, дошедших до нас из античности. Но ни разу не удается встретить в раннем христианском искусстве, в частности византийском, картин или рисунков с обезьянами! Легендарный древнегреческий певец Орфей постоянно изображался в окружении нескольких животных, в том числе обезьяны. Последняя как бы пародирует самого Орфея, и пародия эта — дружеская, выполненная языческим художником в виде веселой шутки. С наступлением же христианства обезьяна исчезает из всех сюжетов, связанных с Орфеем. Даже когда копировалась старая картина, обезьяну заменяли другим животным или человеком.</p><p></p><p>Есть и более зловещие примеры враждебного отношения к обезьянам со стороны церкви и инквизиторов. В период разгула «святой» инквизиции, когда за связь с обезьяной — живым дьяволом — душа отправлялась в адский огонь на том свете, а тело — во вполне реальный огонь на этом, в огонь инквизиции, изучать обезьяну означало подвергнуть себя смертельной опасности. Вот, возможно, и причина отсутствия новых знаний о приматах в средние века.</p><p>От Галена до Везалия, если не считать спорадических медицинских работ врачей Ар-Рази, Авиценны (IX — Хвв.) и анатома Джуханна-ибн-Масавая (IX в.), по-видимому, никто за 1300 лет не вскрывал обезьян с целью изучения их анатомии для сравнения с организмом человека. Во всяком случае сообщений об этом нет (или они не дошли до нас). Все описания обезьян того времени были книжными, переписанными из старых источников.</p><p>Средневековый, натуралист и теолог Альберт Магнус в своей работе «De animalibus» (XIII в.) дал некоторые новые данные о приматах. Новым было деление Магнусом живых существ на три категории: первая — человек, вторая — сходные с человеком «пигмеи» и обезьяны (о непопятных «пигмеях», как упомянуто, говорили древние), третья — все остальные животные. До Магнуса существовали только две категории — человек и животное, между которыми лежит непроходимая пропасть. Разумеется, «сходство» обезьян с человеком у Магнуса — чисто внешнее, не выходит за рамки христианских традиций и, конечно, пе имеет ничего общего с идеями эволюции. Некоторые исследователи считают, что приоритет в определении обезьяны как «связующего звена» между человеком и животными принадлежит именно Магнусу, но, как мы видели, это сделано уже в трудах Аристотеля.</p>
<p>Магнус имел примитивные представления о градациях обезьян, характерные для его времени (упоминал пять вариаций, названных еще в древности: cercopitheci, cynocophali, sphinges, satyri, callitriches). Его ввело в заблуждение сходство обезьян с пигмеями и монстрами, в расу которых он твердо верил, как и в существование получеловека-полукозы (pilosus), Идеи Магнуса о сходстве приматов, включая человека, разумеется, были в его время категорически отвергнуты и только спустя пять веков стали снова предметом обсуждения. Но воздадим должное усилиям Магнуса: ведь он трудился в XIII в.!</p><p></p><p>Начало Возрождения в Европе, великие географические открытия «расколдовали» средневековый мир, дали мощный толчок развитию искусства, литературы и науки, в том числе познанию разных животных. Но вот что любопытно — на истории приматологии это могучее оживление культуры никак (или почти никак) не отразилось.</p><p>В XIII в. Марко Поло сообщил, что на Востоке обезьяны очень популярны. Можно предполагать, что знаменитый путешественник видел гиббона. Следа в науке от этого тем не менее не осталось. В 1591 г. итальянский путешественник Филиппо Пигафета записал рассказ португальского моряка Дарта Лопеса о своих приключениях в Конго. В рассказе фигурируют и обезьяны, в том числе какой-то антропоид (возможно, шимпанзе).</p><p>Осведомленность средневековой Европы о существовании ближайшего к человеку из современных приматов — шимпанзе считается сомнительной. Поэтому стоит обратить внимание на следующий факт. В книге английского искусствоведа Г. Дженсона о знании обезьян в средние века, опубликованной в Лондоне в 1952 г., приводится исключительно важная для истории приматологии фотография. На ней изображена скульптура на двери баптистерия во Флоренции «Негр с обезьяной». Фигура обезьяны заставляет думать, что здесь изображен подлинный детеныш шимпанзе. Но работа ведь относится к 1440 г. Это значит, что по крайней мере в XV в. в Европе наш ближайший сородич уже был известен. Потребуется, однако, еще много времени, несколько веков, чтобы этот замечательный антропоид был научно идентифицирован…</p><p></p><p>В XV в. об обезьянах рассказал еще один путешественник — отважный русский ходок «за три моря». Подобно тому, как, по словам Карамзина, «доселе географы не знали, что честь одного из древнейших описаний европейских путешествий в Индию принадлежит России Иоаннова века», приматологи никогда не упоминали в исторических сводках сведения об обезьянах, приведенные в отчете Афанасия Никитина. [11]</p><p>Никитину принадлежит одно из самых ранних наблюдении и описаний обезьян. Во второй части «Хождения за три моря», относящейся к 1469–1472 гг., знаменитый путешественник не раз упоминает об обезьянах. Характерной ритмической речью излагает он сведения, облеченные в своеобразную, причудливую форму. Однако вполне четко соообщает Никитин о стадной жизни обезьян в лесах во главе с вожаком. [12]</p><p>Никитин рассказал, что обезьяны священны в Индии, что их связывают с Буддой, одно из многих лиц которого — «обезьяново»…. Эти наивные сведения могут вызвать сегодня улыбку, но следует помнить, что собраны они в XV в. и что еще в XIX в. не только простые смертные, но и ученые имели весьма путаные представления об обезьянах, а в последней четверти XX в. во многих переводных словарях, составленных учеными в разных странах, даны ошибочные наименования приматов. И дело не в составителях, а в необычной судьбе науки приматологии.</p><p>В 1492 г. Христофор Колумб открыл Американский континент и впервые увидел широконосых приматов. Для натуралистов открылся целый мир своеобразных, очень живописных обезьян (приблизительно одна треть современного состава отряда приматов). Однако научная идентификация и этих обезьян затянулась на несколько веков.</p><p>1543 г. — год великого события в истории науки, в частности медицинской. Как упомянуто, вышел эпохальный труд Андрея Везалия «О строении человеческого тела» в семи книгах. С величайшей тщательностью, на основе самостоятельного изучения дана в нем анатомия человека — без схоластики, без повторения несуразных сведений, без оглядки на бога… и без ошибок Галена. Трактат Везалия вызвал бурю со стороны «официальных» анатомов, последователей освященного церковью римского медика. В книге даны ценные дополнения по анатомии обезьян. И все же замечательный труд Везалия не много дал для дальнейшего развития приматологии. Какой вид приматов анатомировал автор, сказать невозможно (вероятно, и сам ученый этого не знал). Можно допустить, что на фронтисписе первой книги Везалия изображена в числе многих фигур низшая обезьяна. Для медицинской науки, широко использующей ныне в опытах приматов, этот факт знаменателен. Но определить видовую принадлежность примата, по-видимому, невозможно.</p><p></p><p>Завершает рассматриваемый период в истории приматологии монументальный труд швейцарского естествоиспытателя Конрада Геснера «История животных» (Historiae Animalium) 1551 г. В числе других животных здесь описаны и обезьяны. Конечно, это компиляция: Геснер добросовестно собрал сведения, содержавшиеся у древних и более поздних авторов по обезьянам: Аристотеля, Плиния Старшего, Галена, Магнуса. Он подчеркивает разнообразие обезьян (приводит 10 групп низших обезьян), описывает внешний вид и повадки, распространение их в местах обитания. При описании автор, однако, не гнушается и фантастических россказней, сопровождавших сообщения об обезьянах на протяжении двух тысячелетий. Можно было бы сказать, что Геснеру принадлежит первая попытка дать в печатном труде изображение антропоида, описанного как «церкопитекус человеческой величины и образа». Но что это за «антропоид»? Иллюстрация основана, по-видимому, на павиане гамадриле (гривастая голова, длинный хвост), но прибавлены отвислая грудь и «очеловеченная» рука, опирающаяся на палку. Весьма примитивное изображение, хорошо демонстрирующее низкий уровень знаний (учеными!) приматов в XVI в. Однако благодаря высокому авторитету Геснера это изображение продержалось в книгах как символ обезьяны еще не менее двухсот лет.</p><p>Подведем итоги первому периоду истории приматологии — от античных времен до первых десятилетий XVII в. (как упомянуто, в истории биологии подобный период завершается в XIV в.). Собраны первые сводки об обезьянах — далеко не точные, перемешанные с легендами, малодостоверные. О научных знаниях (не определявших, однако, дальнейшее развитие приматологии) можно говорить лишь в плане анатомии. Сделаны первые робкие попытки элементарной систематизации этих животных. Совершенно не отделены от низших обезьян человекообразные, слухи о которых циркулировали еще в древности. Почти неизвестны обезьяны Нового Света (широконосые)* Отсутствуют сведения о полуобезьянах, также относящихся к приматам. Нет ни одной работы специально по обезьянам — все сводки являются частью описаний животных вообще. В то же время историкам науки известно, что уже в XVI в. появились научные работы, включающие оригинальные исследования, как, например, Г. Ронделэ и И. Сальвини по рыбам, П. Белона по птицам, Т. Моуфета и У. Алдрованди по насекомым.</p>
<p></p><p>Период древних и средних веков в истории приматологии — это действительно период самых примитивных, первоначальных сведений об обезьянах.</p><p></p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Первоначальные сведения об обезьянах (от древности до начала XVII века)
Первый период, давший весьма мало знаний о приматах, обширен по времени. Он охватывает доисторические тысячелетия, древний мир и средневековье.
Человек столкнулся с обезьянами в очень давние времена. Не просто столкнулся, но даже, вероятно, приручал их. Том Харриссон, директор Музея естественной истории в Сараваке, считал, что еще за 35 тыс. лет до нашей эры (период палеолита) первобытный человек сделал орангутана домашним животным. Возможно, предполагает Харриссон, люди отлавливали детенышей убитых на охоте антропоидов, затем выращивали малышей и делали домашними. Эти предположения построены на основании находок, полученных Харриссоном в Больших пещерах Западного Калимантана.
В наскальных изображениях на юге Франции обнаружен рисунок обезьяны, приставляющей себе хвост. Очень любопытный рисунок, о котором почему-то до сих пор не упоминал ни один приматолог! Дело в том, что в наше время на скалах Гибралтара живут бесхвостые макаки маготы, единственные ныне европейские обезьяны, происхождение которых никто не может убедительно объяснить. Одни считают, что маготы завезены из Северной Африки (где они также обитают), другие полагают, что их родословная берет начало в Европе. Русский биолог-эволюционист К. Ф. Рулье в 1851 г. писал, что маготы — потомки вымерших или отступивших на юг древнейших европейских обезьян. Известно, что в Средней Европе обнаружены ископаемые формы макаков времен межледниковых периодов — примерно 300 тыс. лет назад. Остатков обезьян более поздних лет доисторического времени пока нет. Рисунок же относится к последнему ледниковому периоду (вюрм) и, следовательно, доказывает, что еще 40–25 тыс. лет назад на территории нынешней Франции обитали обезьяны, возможно и бесхвостые. Если это так, появление современных маготов в районе Гибралтара становится более понятным. Маготы ныне здесь тщательно охраняются[3].
Предположение о том, что обезьяны обитали в Европе еще сравнительно недавно, поддерживается и фактом присутствия этих животных в античные времена на двух островах в Тирренском море — Исхия и Процида. Эти острова тогда назывались еще «Питекузами», т. е. «обезьяньими» («питекос» — по-древнегречески «обезьяна»). Есть сведения, что приматов здесь старательно оберегали: уничтожение обезьяны каралось смертной казнью. Сейчас в этом районе ни одной обезьяны нет.
Давние свидетельства об обезьянах в районах Азии и Африки, где эти животные обитают и в наше время, конечно, более обширны и достоверны. По-видимому, самыми древними памятниками, говорящими о знании приматов в историческое время, являются фигурки павианов из слоновой кости, камня и глины, относящиеся к периоду додинастического Египта (начало первой династии датируется примерно 3100 г. до н. э.). Выходит, что еще в неолите, во времена зарождения классового общества в долине Нила, человек не только был знаком с обезьянами, но и посвящал им свое художественное творчество. Несколько тысяч лет назад павиан здесь был священным: олицетворял то бога солнца Ра, то бога мудрости, письма и таинственной Луны Тота. В древних Фивах существовало специальное кладбище, где хоронили мумии павианов. Изображения обезьян обнаружены в усыпальницах фараонов, в настенной храмовой живописи. Черты приматов легко уловить в мистических фигурах сфинксов. По росписям гробницы фараона Рехмира (1500 лет до н. э.) и храма Дерэль-Бахри можно себе представить, что древние египтяне знали два-три вида низших узконосых обезьян, включая священного павиана гамадрила.
Глиняные фигурки обезьян, сходные с египетскими, дошли до нас из очень древней индийской цивилизации Мохеньджо-Даро. Одна из них, датируемая IV тысячелетием до н. э., изображает ныне знаменитого благодаря лабораторной славе макака резуса. (В крови этих обезьян был обнаружен в 1937 г. австрийским иммунологом Карлом Ландштейнером и американским медиком Александром Винером специфический компонент, имеющий важное значение при размножении людей и обезьян и названный резус-фактором.)
На основе анализа китайской литературы и искусства голландский исследователь Р. ван Гулик недавно установил, что чернорукий гиббон в ранние времена династии Чоу (с 1200 г. до н. э.) был распространен на 3/4 территории Китайской империи. (Увы, теперь это прекрасное, очень близкое по крови к человеку животное сохранилось здесь главным образом в преданиях: ареал обитания гиббонов катастрофически сокращается, а некоторые виды значатся в списках исчезающих приматов.)
Обезьянам поклонялись не только в Египте и Индии (в этой стране они почитаются и ныне), священными они были также в Марокко, Тунисе, Алжире, Камеруне, Индонезии, Малайе, Японии, Китае. Одним из главных героев древнеиндийского эпоса «Рамаяна» был славный предводитель обезьян лангур Хануман — ближайший друг и соратник Рамы, спаситель его возлюбленной. Памятником IX в. до н. э. является обелиск ассирийского царя Салманассара II — здесь можно увидеть по крайней мере два вида обезьян, включая павиана гамадрила.
Самое раннее упоминание об обезьянах в эллинской культуре относится к VII в. до н. э. Это стихи Архилоха и Симонида, а позже басни Эзопа. Обезьяны выступают в них вполне самобытно, их не спутаешь с другими персонажами. По одной из басен Эзопа, Зевс объявил конкурс на самого очаровательного младенца — пришла обезьяна со своим уродцем-детенышем и потребовала премию: матери он казался самым красивым.
Обезьяны были широко известны древним римлянам. Многочисленные изображения приматов дошли до нас со времен Республики и из более близкого к нам периода Римской империи.
Знали ли древние греки и римляне человекообразных, иначе говоря, высших обезьян? Есть финикийская ваза (VII в. до н. э.), где, по-видимому, изображен антропоид. На стене амфитеатра в Помпеях обнаружен рисунок крупной обезьяны, похожей на гориллу. Агатарцид (II в. до н. э.) упоминал «хилофагойя»; предполагают, что это шимпанзе. Греки, а затем римлянин Плиний Старший не раз упоминают «сатиров», «пигмеев», «дикие расы» — все эти существа наводят на мысль именно о человекообразных обезьянах. Однако ранние научные описания высших обезьян и даже низших и полуобезьян до нас не дошли.
Первый научный текст о приматах принадлежит великому Аристотелю (384–322 гг. до н. э.), который сам изучил анатомию обезьян и обобщил известные в то время сведения о них. Впервые в истории науки мы находим у древнего энциклопедиста какое-то подобие классификации обезьян. Он вполне определенно говорит о трех формах приматов: «пификос» (или «питекос») — обезьяна без хвоста (по-видимому, магот), «кинокефалос» — «собакоголовый» (павиан) и «кебос» — обезьяна с хвостом (вероятно, мангобей или мартышка).
Очень знаменательно, что Аристотель — первый классификатор приматов — заговорил о сходстве человека с обезьянами, считая их промежуточным звеном между человеком и остальными обитателями Земли: «Некоторые животные обладают свойствами человека и четвероногих, как, например, пификос, кебос и кинокефалос[4]…» После этой декларации приводится детальное сопоставление сходства у человека и обезьян лица, ушей, ноздрей, зубов (передних и коренных), нижних ресниц, сосков, рук («но только волосатых»), кистей, пальцев, ногтей и даже волос на животе. В итоге Аристотель справедливо заключает, что хотя обезьяна «менее красива, чем лошадь, она более похожа на человека».
Конечно, речь не идет о том сходстве, которое много веков спустя стало именоваться эволюционным. Ученик идеалиста Платона, Аристотель был далек даже от древних предтеч эволюционизма — Анаксимандра, Демокрита и других. Во внешнем сходстве организмов Аристотель видел лишь вариации одной первоначальной формы, в которой реализовалась мысль бога о живом. Идеально эта мысль воплотилась в человеке, все остальное — отклонения. И все-таки, учтя дальнейшую судьбу приматологии, нельзя не воздать должное Аристотелю, который в первом же научном описании обезьян подчеркивает их сходство с человеком. Это сходство даже не требовало специальных исследований, его видели и простые люди, а выдающиеся деятели древности, такие, как Гераклит, Квинтилиан, упомянули в своих произведениях. Больше никаких трудов об обезьянах из древности, оставшейся за рубежом нашей эры, до нас не дошло.
Первой важной сводкой по приматам в нашу эру стал раздел монументальной «Естественной истории» в 37 книгах Плиния Старшего — знаменитого древнеримского ученого и писателя. Плиний собрал об обезьянах, вероятно, все, что слышал. Попали сюда самые разнообразные, в том числе и фантастические, сведения. Впоследствии они кочевали от одного автора к другому, поддерживая небылицы о нравах и жизни обезьян со ссылкой на «разные» источники. Плиний, в частности, писал: «Все породы обезьян среди других животных наиболее близки по сходству с человеком, но они отличаются друг от друга своими хвостами. Удивительно ловкие и хитрые, они развлекают сами себя: по описаниям, завидев охотника, они во всем подражают ему, даже пачкаются клеем, попадая в западню. Мутиан говорил, что видел обезьян, которые играли в шахматы, и что обезьяны с первого взгляда могли отличить орехи, сделанные из воска, от настоящих[5]».
Остается лишь подивиться устойчивости сомнительных подробностей из жизни обезьян. Еще в XIX в. можно было прочитать о том, что обезьян ловят с помощью клея: охотник садится, примеряет башмаки на глазах у сидящих на дереве животных, затем, незаметно смазав их клеем, оставляет и уходит. Любопытные обезьяны спускаются с дерева, примеряют башмаки, которые приклеиваются к ногам, вследствие чего эти природные акробаты оказываются в ловушке. Также едва ли не до наших дней дошло вдохновение древнего фантазера, рассказавшего о шахматных турнирах обезьян.
Что же касается быстрого распознавания обезьянами поддельных орехов, это вполне правдоподобно. Действительно, приматы каким-то необъяснимым образом мгновенно определяют несъедобные предметы. Можно видеть, как они сразу же проворно отбрасывают из общей массы орехи, которые, как потом убеждается человек, оказываются пустыми. Ленинградский физиолог Л. А. Фирсов, вывозивший обезьян на озерные острова Псковской области, сообщил автору этой книги, что шимпанзе, фактически выросший в неволе, не прикасался ни к одному из 15 произраставших там ядовитых растений.
Вызывает интерес упоминание Плинием «сатиров», «хоромондайев» и других непонятных существ, имеющих черты антропоидов. Не о высших ли обезьянах речь? Но точно утверждать этого нельзя.
И все-таки Плиний собрал и много достоверных сведений. Это от него мы узнали о путешествии Ганнона. Плиний включил в свой труд данные Аристотеля и принял его деление обезьян на три группы. Но если у Аристотеля даются только отдельные анатомические сведения об обезьянах, то Плиний уже сообщает впервые о поведении этих животных — об отношении к детенышам, о необыкновенном таланте копировать действия человека. Римский ученый был поражен сходством обезьян с человеком и их способностями — то и другое явно преувеличено. Впервые в трудах Плиния упоминается такая необычная анатомическая особенность низших обезьян Азии и Африки, как защечные мешки, куда эти животные складывают пищу про запас. Впервые же Плиний Старший дает в своих сочинениях слово «keipon», созвучное современному «гиббон» (но для какой именно обезьяны — этого понять нельзя).
Последней крупной фигурой древности в истории познания обезьян был знаменитый античный ученый, врач и анатом Клавдий Гален (130–201 гг. н. э.), оставивший глубокий след в истории медицины. И до Галена обезьян вскрывали — египетские жрецы, Гиппократ, анатом Руфус из Эфеса, вероятно, медик Эразистрат. Но наиболее четкие данные по анатомии приматов мы получили из древнего мира лишь от Галена.
Последователь Платона и Аристотеля, Гален официально был приверженцем идеалистической линии в философии. Однако на практике, сталкиваясь с конкретными фактами, он иногда высказывался и как материалист. Мировоззрение Галена противоречиво, но для истории развития приматологии очень важно, что Гален вскрывал и изучал не только трупы людей, но и обезьян. Некоторые считают, что он исследовал даже антропоидов, но это предположение может быть и оспорено.
Хочу остановиться на двух парадоксах Галена, первый из которых фактически известен в истории медицины и биологии, но как-то остался не обсужденным в среде приматологов. Медики хорошо знают, что Гален дал обширные сведения по анатомии человека. В средние века его положения были настолько распространены, авторитетны и освящены церковью, что если кто-либо осмеливался их оспаривать на основе новых фактов, он неминуемо предавался анафеме — за «несоответствие Галену». Только через 1300 с лишним лет другой великий анатом, Андрей Везалий, доказал, что многие сведения Галена по анатомии человека получены в действительности из опытов на обезьянах.
В 1543 г. увидел свет классический труд Везалия «О строении человеческого тела», в котором показано, что Гален при описании анатомии человека допустил около 200 ошибок. Так, он не знал о существовании мышцы, противополагающей большой палец, дал неправильное описание кисти руки, сердца, легкого, печени, полой и непарной вены, некоторых нервов, крестцовой кости, слепой кишки… Эти ошибки могли возникнуть в результате вскрытия именно обезьян и, как тактично выражаются в современной научной литературе, «некритического перенесения данных» на человека.
Никогда не обсуждался другой парадокс, на который наталкивает опубликованный, впервые в 1971 г. на русском языке классический труд Галена «О назначении частей человеческого тела». Уже давно известны и часто цитируются медиками и приматологами слова Галена о большом анатомическом сходстве обезьяны с человеком. Вот цитата из его «Анатомических процедур» в переводе с английского: «Теперь, в наше время, из всех живых существ больше всего похожа на человека обезьяна — по внутренностям, мышцам, артериям, нервам, так же как и по форме костей. В силу этого она ходит на двух ногах и употребляет передние конечности как руки»[6].
Итак обезьяна больше всех похожа на человека. «Из всех живых существ, — писал Гален в другом своем труде, — один только человек имеет руки (руку человека, как мы уже видели, Гален описал на основании изучения рук обезьян — Э. Ф.), органы, приличествующие главным образом существу разумному»[7]. Как видим, это заявление уже несколько противоречит цитированной выше мысли. Но это еще не все. Гален идет дальше, добавляя к строгим академическим описаниям совершенно нескрываемые эмоции: «Итак, вы, знаменитые софисты, ловкие презиратели природы, видали ли вы когда-нибудь у обезьян этот палец который Гиппократ называл большим? Если вы не видали, то как осмеливаетесь говорить, что обезьяна во всем похожа на человека?»[8]
Кто эти «знаменитые софисты», «ловкие презиратели природы», против которых ополчается Гален? И где, добавим, их труды, из которых следует, что «обезьяна во всем похожа на человека»? Боюсь, что никогда уже мы этого не узнаем: вскоре после Галена наступила почти полуторатысячелетняя эпоха церковного засилья, когда любые упоминания о сходстве обезьян с человеком усердно изничтожались (нередко вместе с авторами).
Во втором из приведенных трудов прямо-таки рябит от славословий в адрес «Демиурга» (Творца) в честь его мудрого творения человека. В книге еще не раз можно увидеть противопоставление анатомии человека и обезьян.
Как объяснить подобные противоречия крупнейшего анатома древности? Конечно, вполне допустимо, что ученик Платона был далек от понимания идеи изменяемости живой природы — Гален называл обезьян «смешными копиями» людей. Но все-таки «копиями», ибо фактическая убежденность его в сходстве обезьян с человеком — даже чрезмерная и, как становится ясно после «разоблачений» Везалия, замаскированная — не вызывает сомнений. Возможно, ключ к объяснению этих удивительных противоречий следует искать в замечании профессора Б. Д. Петрова: «Можно предположить, что ссылки на Платона имели место для того, чтобы материалистические высказывания и позиции прикрыть идеями Платона». [9]
Упомянув еще о труде греческого грамматика Гораполло (IV в. н. э.), где, вероятно, впервые содержится ценное замечание о периодическом истечении крови у самок обезьян (единственных животных, сходных в этом с человеком!), можно закончить обзор дошедших до нас знаний о приматах в древнем мире. Легко заключить, что сведения об обезьянах накапливались тогда с той же постепенностью, что и о других животных. Бросается в глаза неоднократное упоминание авторов о большом сходстве обезьян с человеком.
В древние времена обезьяны были весьма популярными не только в местах обитания: их содержали как комнатных животных монархи, полководцы, аристократы, моряки, ремесленники. Можно считать почти достоверным, что древние знали о существовании гиббона, а также макака магота, павиана гамадрила, желтого павиана или, иначе, бабуина, красной обезьяны, или гусара, нескольких видов мартышек и колобусов.
Древние дали термины для обозначения обезьян, в частности, как уже упоминалось, pitecos (греч.), simia (лат.), прочно вошедшие различными словосочетаниями и самостоятельно в современную научную номенклатуру приматов. Термин же «плосконосый» (по латыни — simia), относящийся к обезьяне, стал затем синонимом слова «имитатор» и через латинское словообразование similitudo («сходство») вошел в некоторые современные языки для обозначения сходства, подобия (по-английски similar — «сходный») — настолько обезьяны в глазах античных людей были похожи на человека!
Можно считать установленным, что за период средневековья к знаниям о приматах почти ничего не прибавилось. Более того — кое-что от этих знаний даже убавилось. Р. Йеркс впоследствии писал, что со второго века до шестнадцатого сведения о приматах «оказываются в основном погибшими вместе с их владельцами». Удивительно, что на этот феномен в истории науки обратил внимание и писатель. Юрий Олеша писал: «Обезьяна, слухи о которой вдруг, после конца Рима и всей той эпохи, которую мы называем древним миром, исчезли, стала для Европы загадочным, почти бесовским существом. Какой вал лег между золотым древним миром и Европой?» [10]
Какой же «вал» отгородил от нас древний мир, если говорить об истории приматов? А вот какой: единобожие, монотеизм, пришедший на смену язычеству. Священные у древних, обезьяны стали по официальному установлению христианской церкви олицетворением дьявола. Figura Diaboli — так и была названа обезьяна в своде — компендиуме христианской зоологии «Физиологусе», ибо, по Евангелию, «боги язычников суть дьяволы». Такое отношение к приматам со стороны всесильной и весьма суровой в борьбе с инакомыслящими церкви имело для науки тяжелейшие последствия.
Обратим внимание на такой забавный пример. До нас дошли сотни памятников античного искусства, которые отражают популярность обезьян у древних народов. Изображения этих животных найдены на амулетах, рукоятках, кулонах, печатях, амфорах, подносах. В книге американского латиниста Вильяма Мак-Дермотта, опубликованной в 1938 г., собраны фотографии 605 подобных изделий, дошедших до нас из античности. Но ни разу не удается встретить в раннем христианском искусстве, в частности византийском, картин или рисунков с обезьянами! Легендарный древнегреческий певец Орфей постоянно изображался в окружении нескольких животных, в том числе обезьяны. Последняя как бы пародирует самого Орфея, и пародия эта — дружеская, выполненная языческим художником в виде веселой шутки. С наступлением же христианства обезьяна исчезает из всех сюжетов, связанных с Орфеем. Даже когда копировалась старая картина, обезьяну заменяли другим животным или человеком.
Есть и более зловещие примеры враждебного отношения к обезьянам со стороны церкви и инквизиторов. В период разгула «святой» инквизиции, когда за связь с обезьяной — живым дьяволом — душа отправлялась в адский огонь на том свете, а тело — во вполне реальный огонь на этом, в огонь инквизиции, изучать обезьяну означало подвергнуть себя смертельной опасности. Вот, возможно, и причина отсутствия новых знаний о приматах в средние века.
От Галена до Везалия, если не считать спорадических медицинских работ врачей Ар-Рази, Авиценны (IX — Хвв.) и анатома Джуханна-ибн-Масавая (IX в.), по-видимому, никто за 1300 лет не вскрывал обезьян с целью изучения их анатомии для сравнения с организмом человека. Во всяком случае сообщений об этом нет (или они не дошли до нас). Все описания обезьян того времени были книжными, переписанными из старых источников.
Средневековый, натуралист и теолог Альберт Магнус в своей работе «De animalibus» (XIII в.) дал некоторые новые данные о приматах. Новым было деление Магнусом живых существ на три категории: первая — человек, вторая — сходные с человеком «пигмеи» и обезьяны (о непопятных «пигмеях», как упомянуто, говорили древние), третья — все остальные животные. До Магнуса существовали только две категории — человек и животное, между которыми лежит непроходимая пропасть. Разумеется, «сходство» обезьян с человеком у Магнуса — чисто внешнее, не выходит за рамки христианских традиций и, конечно, пе имеет ничего общего с идеями эволюции. Некоторые исследователи считают, что приоритет в определении обезьяны как «связующего звена» между человеком и животными принадлежит именно Магнусу, но, как мы видели, это сделано уже в трудах Аристотеля.
Магнус имел примитивные представления о градациях обезьян, характерные для его времени (упоминал пять вариаций, названных еще в древности: cercopitheci, cynocophali, sphinges, satyri, callitriches). Его ввело в заблуждение сходство обезьян с пигмеями и монстрами, в расу которых он твердо верил, как и в существование получеловека-полукозы (pilosus), Идеи Магнуса о сходстве приматов, включая человека, разумеется, были в его время категорически отвергнуты и только спустя пять веков стали снова предметом обсуждения. Но воздадим должное усилиям Магнуса: ведь он трудился в XIII в.!
Начало Возрождения в Европе, великие географические открытия «расколдовали» средневековый мир, дали мощный толчок развитию искусства, литературы и науки, в том числе познанию разных животных. Но вот что любопытно — на истории приматологии это могучее оживление культуры никак (или почти никак) не отразилось.
В XIII в. Марко Поло сообщил, что на Востоке обезьяны очень популярны. Можно предполагать, что знаменитый путешественник видел гиббона. Следа в науке от этого тем не менее не осталось. В 1591 г. итальянский путешественник Филиппо Пигафета записал рассказ португальского моряка Дарта Лопеса о своих приключениях в Конго. В рассказе фигурируют и обезьяны, в том числе какой-то антропоид (возможно, шимпанзе).
Осведомленность средневековой Европы о существовании ближайшего к человеку из современных приматов — шимпанзе считается сомнительной. Поэтому стоит обратить внимание на следующий факт. В книге английского искусствоведа Г. Дженсона о знании обезьян в средние века, опубликованной в Лондоне в 1952 г., приводится исключительно важная для истории приматологии фотография. На ней изображена скульптура на двери баптистерия во Флоренции «Негр с обезьяной». Фигура обезьяны заставляет думать, что здесь изображен подлинный детеныш шимпанзе. Но работа ведь относится к 1440 г. Это значит, что по крайней мере в XV в. в Европе наш ближайший сородич уже был известен. Потребуется, однако, еще много времени, несколько веков, чтобы этот замечательный антропоид был научно идентифицирован…
В XV в. об обезьянах рассказал еще один путешественник — отважный русский ходок «за три моря». Подобно тому, как, по словам Карамзина, «доселе географы не знали, что честь одного из древнейших описаний европейских путешествий в Индию принадлежит России Иоаннова века», приматологи никогда не упоминали в исторических сводках сведения об обезьянах, приведенные в отчете Афанасия Никитина. [11]
Никитину принадлежит одно из самых ранних наблюдении и описаний обезьян. Во второй части «Хождения за три моря», относящейся к 1469–1472 гг., знаменитый путешественник не раз упоминает об обезьянах. Характерной ритмической речью излагает он сведения, облеченные в своеобразную, причудливую форму. Однако вполне четко соообщает Никитин о стадной жизни обезьян в лесах во главе с вожаком. [12]
Никитин рассказал, что обезьяны священны в Индии, что их связывают с Буддой, одно из многих лиц которого — «обезьяново»…. Эти наивные сведения могут вызвать сегодня улыбку, но следует помнить, что собраны они в XV в. и что еще в XIX в. не только простые смертные, но и ученые имели весьма путаные представления об обезьянах, а в последней четверти XX в. во многих переводных словарях, составленных учеными в разных странах, даны ошибочные наименования приматов. И дело не в составителях, а в необычной судьбе науки приматологии.
В 1492 г. Христофор Колумб открыл Американский континент и впервые увидел широконосых приматов. Для натуралистов открылся целый мир своеобразных, очень живописных обезьян (приблизительно одна треть современного состава отряда приматов). Однако научная идентификация и этих обезьян затянулась на несколько веков.
1543 г. — год великого события в истории науки, в частности медицинской. Как упомянуто, вышел эпохальный труд Андрея Везалия «О строении человеческого тела» в семи книгах. С величайшей тщательностью, на основе самостоятельного изучения дана в нем анатомия человека — без схоластики, без повторения несуразных сведений, без оглядки на бога… и без ошибок Галена. Трактат Везалия вызвал бурю со стороны «официальных» анатомов, последователей освященного церковью римского медика. В книге даны ценные дополнения по анатомии обезьян. И все же замечательный труд Везалия не много дал для дальнейшего развития приматологии. Какой вид приматов анатомировал автор, сказать невозможно (вероятно, и сам ученый этого не знал). Можно допустить, что на фронтисписе первой книги Везалия изображена в числе многих фигур низшая обезьяна. Для медицинской науки, широко использующей ныне в опытах приматов, этот факт знаменателен. Но определить видовую принадлежность примата, по-видимому, невозможно.
Завершает рассматриваемый период в истории приматологии монументальный труд швейцарского естествоиспытателя Конрада Геснера «История животных» (Historiae Animalium) 1551 г. В числе других животных здесь описаны и обезьяны. Конечно, это компиляция: Геснер добросовестно собрал сведения, содержавшиеся у древних и более поздних авторов по обезьянам: Аристотеля, Плиния Старшего, Галена, Магнуса. Он подчеркивает разнообразие обезьян (приводит 10 групп низших обезьян), описывает внешний вид и повадки, распространение их в местах обитания. При описании автор, однако, не гнушается и фантастических россказней, сопровождавших сообщения об обезьянах на протяжении двух тысячелетий. Можно было бы сказать, что Геснеру принадлежит первая попытка дать в печатном труде изображение антропоида, описанного как «церкопитекус человеческой величины и образа». Но что это за «антропоид»? Иллюстрация основана, по-видимому, на павиане гамадриле (гривастая голова, длинный хвост), но прибавлены отвислая грудь и «очеловеченная» рука, опирающаяся на палку. Весьма примитивное изображение, хорошо демонстрирующее низкий уровень знаний (учеными!) приматов в XVI в. Однако благодаря высокому авторитету Геснера это изображение продержалось в книгах как символ обезьяны еще не менее двухсот лет.
Подведем итоги первому периоду истории приматологии — от античных времен до первых десятилетий XVII в. (как упомянуто, в истории биологии подобный период завершается в XIV в.). Собраны первые сводки об обезьянах — далеко не точные, перемешанные с легендами, малодостоверные. О научных знаниях (не определявших, однако, дальнейшее развитие приматологии) можно говорить лишь в плане анатомии. Сделаны первые робкие попытки элементарной систематизации этих животных. Совершенно не отделены от низших обезьян человекообразные, слухи о которых циркулировали еще в древности. Почти неизвестны обезьяны Нового Света (широконосые)* Отсутствуют сведения о полуобезьянах, также относящихся к приматам. Нет ни одной работы специально по обезьянам — все сводки являются частью описаний животных вообще. В то же время историкам науки известно, что уже в XVI в. появились научные работы, включающие оригинальные исследования, как, например, Г. Ронделэ и И. Сальвини по рыбам, П. Белона по птицам, Т. Моуфета и У. Алдрованди по насекомым.
Период древних и средних веков в истории приматологии — это действительно период самых примитивных, первоначальных сведений об обезьянах. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Секция широконосые приматы (Platyrrhina)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
</p><p>В состав секции широконосых на схеме 3 входит одно надсемейство Ceboidea с тремя семействами американских обезьян и 16 родами. Это почти одна треть родов всего отряда приматов. Обезьяны мелких и средних размеров (величина собаки, например сеттера). Характерные для многих узконосых обезьян защечные мешки и седалищные мозоли у обезьян Нового Света отсутствуют.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_22__1ScanImage1222f.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p>Любопытно, что у широконосых относительный вес мозга (по отношению ко всему телу) сходен или даже превышает такой же показатель у человека.</p><p>Широконосые насекомоядны и растительноядны, но питаются и мелкими животными, птенцами, ящерицами, яйцами. Хвост этих обезьян тем более хватательный, чем крупнее туловище (особенно у ревунов и паукообразных). Мелкие формы преимущественно насекомоядны, среди больших преобладают растительноядные. Ревуны, например, чаще употребляют листья, чем фрукты. Большую роль у этих обезьян играют так называемые ольфакторные коммуникации: маркируют территорию, партнеров, чувствительны к запахам.</p>
<p>Широконосые приматы распространены в Центральной и Южной Америке — от Южной Мексики до южных районов Аргентины. Ведут древесный, стадный и дневной (исключая дурукули) образ жизни. Хорошо приспосабливаются к неволе, однако крайне чувствительны к дефициту витаминов Д2 и Д3, без которых у этих животных развивается клеточный паралич — рахитическое поражение костей. Подвержены и другим болезням (дизентерии, кори). Исключительно ценны в медицинских экспериментах. Однако отлов широконосых на экспорт все более ограничивается.</p><p>Классификация этих интересных, удивительно своеобразных обезьян до последнего времени была крайне запутана, да и сейчас еще среди приматологов и зоологов нет единодушия в этом вопросе. Однако за последние десять лет положение заметно изменилось к лучшему.</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Секция широконосые приматы (Platyrrhina)
В состав секции широконосых на схеме 3 входит одно надсемейство Ceboidea с тремя семействами американских обезьян и 16 родами. Это почти одна треть родов всего отряда приматов. Обезьяны мелких и средних размеров (величина собаки, например сеттера). Характерные для многих узконосых обезьян защечные мешки и седалищные мозоли у обезьян Нового Света отсутствуют.
Любопытно, что у широконосых относительный вес мозга (по отношению ко всему телу) сходен или даже превышает такой же показатель у человека.
Широконосые насекомоядны и растительноядны, но питаются и мелкими животными, птенцами, ящерицами, яйцами. Хвост этих обезьян тем более хватательный, чем крупнее туловище (особенно у ревунов и паукообразных). Мелкие формы преимущественно насекомоядны, среди больших преобладают растительноядные. Ревуны, например, чаще употребляют листья, чем фрукты. Большую роль у этих обезьян играют так называемые ольфакторные коммуникации: маркируют территорию, партнеров, чувствительны к запахам.
Широконосые приматы распространены в Центральной и Южной Америке — от Южной Мексики до южных районов Аргентины. Ведут древесный, стадный и дневной (исключая дурукули) образ жизни. Хорошо приспосабливаются к неволе, однако крайне чувствительны к дефициту витаминов Д2 и Д3, без которых у этих животных развивается клеточный паралич — рахитическое поражение костей. Подвержены и другим болезням (дизентерии, кори). Исключительно ценны в медицинских экспериментах. Однако отлов широконосых на экспорт все более ограничивается.
Классификация этих интересных, удивительно своеобразных обезьян до последнего времени была крайне запутана, да и сейчас еще среди приматологов и зоологов нет единодушия в этом вопросе. Однако за последние десять лет положение заметно изменилось к лучшему. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">КАЛЕНДАРЬ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ И ЖИЗНИ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Все познается в сравнении и во времени. Человек хорошо чувствует, понимает время, которым он измеряет свою жизнь, ее этапы. Поэтому мы легко догадываемся о возрасте какого-либо человека, определяя его по внешности. Возраст лошади или другого млекопитающего животного легко определить по зубам, а дерева — по толщине его ствола или по годовым кольцам роста. Мы приняли за единицу времени год — время обращения Земли вокруг Солнца — и сутки — время обращения Земли вокруг своей оси.Гораздо труднее представить и определить большие отрезки времени: тысячелетия, миллионы и миллиарды лет, бесконечность.Измерение возраста далекого прошлого очень важно для понимания: истории нашей планеты, развития жизни на ней, истории человека и человеческого общества, а также для решения практических задач при поисках полезных ископаемых.Несравненно труднее и задача определения таких длительных отрезков времени. Однако современные достижения науки, как в точности, так и в расширении интервалов измерения времени, огромны.С помощью различных методов сейчас измеряют время от миллиардных долей секунды до миллиардов лет. Следует сказать, что уже более 200 лет назад ученые пытались разрешить задачу о возрасте Земли, о длительности различных геологических эпох. Эти решения, несмотря на их неточность, весьма любопытны, и поэтому мы вкратце на них остановимся.В 1715 году английский ученый Галлей пытался определить возраст Земли с помощью «солевого» метода, заключавшегося в следующем.Первобытные океаны и моря были пресными. Теперь они имеют соленость в среднем около 35%о (промилле), или 3,5%, то есть в 100 граммах воды растворено 3,5 грамма различных солей. Откуда же появились в них соли? Очевидно, реки и другие воды материков, вымывая из горных пород соль, растворяют ее в своей воде и приносят в моря и океаны. Там вода все время испаряется, а на ее место реки приносят новую воду, все более и более засолоняясь.Каждый год реки приносят в море 2735 миллионов тонн соли. По подсчетам академика А. Е. Ферсмана, только в воде морей и океанов растворено ее около 20 миллионов кубометров. Эта соль могла бы покрыть всю европейскую часть нашей страны слоем толщиной в 4—5 километров. Было подсчитано, сколько соли приносят реки за год, сколько ее всего растворено в водах океанов и морей, и затем подсчитано время, в течение которого реки могли нанести в океан такое количество соли.Возраст земной коры получился равным 90—350 миллионам лет.Однако доверять таким подсчетам нельзя: во-первых, вероятно, первобытные океаны имели некоторую соленость; во-вторых, накопление солей в океане шло неравномерно, и, возможно, что ранее оно шло гораздо медленнее. Кроме того, этим способом мы не можем определить начало, продолжительность тех или иных эр, периодов, эпох.Ненадежен и другой способ определения геологического времени, которым увлекались в прошлом столетии. Путем измерения толщ осадочных пород и подсчета времени, нужного для их образования, пытались определить возраст Земли. Дело в том, что в морях, озерах образующиеся осадки с течением времени уплотняются, нарастают. Если считать, что толщина осадочных пород Земли равна примерно 100 километрам и что для намывания слоя толщиной в 1 метр требуется от 3 до 10 тысяч лет, то возраст осадочных толщ земной коры оказывается равным 300—1000 миллионов лет. Возраст Земли, разумеется, значительно больше.Ясно, что подобные методы не дают возможности правильно решить задачу об измерении больших промежутков времени. Только в нашем столетии были открыты более точные часы для отсчета тысячелетий, которые можно назвать «радиоактивными часами». В начале нашего века физиками было открыто, что некоторые вещества на протяжении сравнительно небольшого времени не остаются неизменными, а безостановочно меняются, превращаются в другие вещества. Этот процесс протекает всегда с одной и той же скоростью, независимо от внешних воздействий. Доказано, что даже высокие температуры и давления, имеющиеся в глубинах Земли, обычные химические соединения не влияют на скорость распада радиоактивных элементов, к которым относятся уран, торий, радий, актиний и др. Скорость радиоактивного распада определяется по времени, необходимому для распада половины имевшегося в начале количества элемента. Этот промежуток времени называется периодом полураспада. Определенные и постоянные для каждого радиоактивного элемента скорость распада и длительность периода полураспада, длящиеся миллионы и миллиарды лет, позволяют использовать их для измерения возраста горных пород, в которых они обнаружены.Радиоактивные методы определения возраста минералов, горных пород основаны на измерении отношений количества радиоактивных веществ и продуктов их распада. Период полураспада радиоактивных веществ точно измерен: период полураспада урана-238 равен 4,498 миллиарда лет, тория-232 — 13,9 миллиарда лет и т. д. Килограмм урана, в каких бы горных породах он ни залегал, через 100 миллионов лет даст 13 граммов свинца и 2 грамма гелия; через 2 миллиарда лет в породе, содержащей 1 килограмм урана, накапливается 225 граммов уранового свинца с атомным весом 206 и 35 граммов гелия. Следовательно, чем больше в горной породе гелия и уранового свинца, тем она и пласт, ее включающий, древнее. Когда мы находим рядом урановый свинец и уран, то, высчитывая их соотношения и зная закономерности распада урана, можно вычислить, сколько миллионов лет лежал уран.Таков принцип действия «радиоактивных часов» — наиболее надежного в настоящее время средства определения возраста пластов земной коры. Возраст наиболее древних минералов — ураниинитов — из Северной Карелии определен в 1,6 миллиарда лет, а ураниинитов из Манитобы (Канада) в 1,985 миллиарда лет. В Южной Африке возраст наиболее древних горных пород определен в 3500 миллионов лет. Возраст Земли как планеты значительно больше, и в настоящее время он определяется приблизительно в 5—6 миллиардов лет.Радиоактивный метод измерения больших отрезков времени дает первичную схему шкалы геологического возраста (геохронологическая шкала). Приведенные на таблице (стр. 39) цифры длительности отдельных геологических эр, периодов получены указанным образом. Для проверки радиоактивного метода и уточнения возраста эр и периодов применяются другие методы, дающие в совокупности более надежные результаты. Для наиболее молодых периодов и эпох большое значение имеют астрономический метод, вычисление времени по скорости осадконакопления, о котором говорилось выше, по химическому составу крупных изверженных пород, по биологическим факторам эволюции организмов, то есть путем учета темпов их изменения в определенные отрезки времени, и т. п.Вот как некоторые ученые-биологи, изучающие развитие жизни на Земле, представляют себе ее возраст.Академик Л. С. Берг пишет: «Действительно, вряд ли хватит трех-четырех миллиардов лет, для того, чтобы на Земле успела не только зародиться жизнь, но и чтобы она могла дать начало всему тому разнообразию органического мира, какое мы видим в настоящее время. Вспомним, что на эволюцию одного подтипа животных — позвоночных — ушло около полумиллиарда лет. Сколько же требовалось для образования первичных хордовых, для иглокожих, для моллюсков, членистоногих, червей и т. д. Какой промежуток времени употребила природа, чтобы произвести группу одноклеточных организмов, включающих в себя не только несколько типов, но одновременно и животных и растений? Сколько времени нужно было, чтобы из бесформенного комочка живого вещества получил начало первый оформленный организм?»1</p>
<p>1 Л. С. Берг. Соображения о происхождении наземной, пресноводной и морской флоры и фауны. Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отделение биологии, т. VII (5), 1947, стр. 16.</p><p>Известный океанолог член-корреспондент Академии наук СССР Л. А. Зенкевич считает, что развитие жизни на Земле длится уже не менее 10 миллиардов лет. Эти представления биологов заставляют считать, что возраст Земли больше, чем сейчас думают.В последние годы для определения возраста предметов биологического происхождения и содержащих углерод радиохимиками разработаны своеобразные часы, отмеряющие время с помощью радиоактивного углерода. Эти часы служат для отсчета тысячелетий с точностью до нескольких сотен лет. Углерод весьма широко распространен в природе и играет основную роль в органических соединениях. В естественном виде встречается углерод с атомным весом 12 (98,9%), 13 (1,1%) с примесью ничтожного количества радиоактивного углерода с атомным весом 14. Ядро атома углерода 14 неустойчиво, самопроизвольно распадается, образуя атом азота и электрон.Период полураспада углерода 14 равен 5700 лет.Следовательно, он сравнительно быстро, через несколько тысяч лет, должен был исчезнуть на Земле. Вернее, его не должно бы быть на ней. Однако он постоянно пополняется: его приносят на Землю космические лучи. При прохождении их через земную атмосферу небольшая часть азота воздуха превращается в радиоактивный углерод 14.Далее он соединяется с кислородом воздуха, окисляясь до углекислого газа. Вместе с обычным углекислым газом он участвует в круговороте веществ на Земле, поглощаясь растениями, животными, попадая в почву, в воду вместе с солями, и т. д.В теле растения и животного углерод содержится как стабильный, так и радиоактивный, причем количество его в живом организме такое же, как и в атмосфере, а также в веществах, имеющих в своем составе углерод.После гибели организма количество радиоуглерода убывает в соответствии с периодом его полураспада.Через 5700 лет его останется 50%, через 11400 — 25% и т. д. Чем древнее образец, тем меньше в нем радиоактивного углерода.Измерение радиоактивного излучения углерода 14 и других радиоактивных веществ производится так называемыми счетчиками элементарных частиц (счетчик Гейгера и др.). Чувствительность таких счетчиков велика, — они отмечают каждый акт радиоактивного распада. Так определяется возраст остатков растений, костей раковин, насчитывающих до 20—30 тысяч лет. В образцах, возраст которых более 100 тысяч лет, его почти не содержится.Радиоуглеродным методом был определен возраст многочисленных и разнообразных археологических и палеонтологических находок. Возраст необугленных зерен пшеницы и ячменя, найденных в Египте, оказался равным 6095±250 лет. В Палестине, в Мертвом море, были найдены свитки библии; радиоуглеродным анализом было определено, что они насчитывают 1917±200 лет.В 1951 году на Таймыре в замороженном грунте была найдена часть трупа мамонта. Определение возраста по относительному содержанию радиоуглерода в сухожилиях мамонта показало, что он пролежал в вековой мерзлоте Таймыра около 12 тысяч лет.Все методы, о которых здесь говорилось, уже сейчас дают представление о возрасте Земли, длительности отдельных периодов, эпох развития жизни на ней. И нет сомнения в том, что скоро будут открыты новые, еще более точные меры измерения времени далекого прошлого.Большое значение для установления геологической хронологии имеют ископаемые организмы. При помощи их мы можем определять так называемый относительный геологический возраст и последовательность образования различных пластов Земли, узнавать, какие пласты древнее, какие моложе.Представим, что где-то в Африке в одном из пластов находят раковины определенных видов моллюсков. По остаткам этих раковин, которые жили в определенную геологическую эпоху, мы сможем определить время образования этого пласта Земли. Если такую же раковину или сходную с ней находят в пласте в Европе, мы говорим, что пласты эти приблизительно одинакового возраста с африканскими.Установление относительного возраста ископаемых и содержащих их пластов имеет большое значение для изучения истории земной коры и поисков полезных ископаемых.Пользуясь ими, геологи составили подробную хронологию Земли, ее календарь на сотни миллионов лет. История живых существ, населявших Землю за время ее существования, делится на длительные этапы.Главные разделы календаря истории жизни называют эрами. Эра, в которую мы сейчас живем, называется эрой «новой жизни», или кайнозойской эрой. Она началась приблизительно 60 миллионов лет назад. Ей предшествовала эра «средней жизни» — мезозойская. Животные и растения этой эры совсем не похожи на тех, что живут теперь, или даже на тех, которые жили в течение почти всей кайнозойской эры. Дальше в глубь времен идет эра «древней жизни», или палеозойская. Эта эра была более длительна, чем ее сменившие. Растения и животные этой эры были еще менее похожи на современных, жизнь была распространена преимущественно в воде — в морях и океанах. Перед палеозойской эрой была протерозойская (эра «первоначальной жизни»), а еще ранее — архейская, то есть древнейшая. Эти эры геологи и палеонтологи называли обычно так: архей, протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой. Названия эр характеризуют степень развития их органического мира. Каждая из эр, кроме двух древних, о которых мало известно, делятся на периоды. Число периодов в каждой эре и длительность каждого из них неодинаковы. Названия периодов даны по характерным для них отложениям или по тому месту, где впервые описаны пласты, содержащие типичные для него остатки ископаемых. Периоды подразделяются на эпохи, а эпохи — на геологические века. Все эти подразделения условны, и в действительности нет резких границ между отдельными эрами и периодами, так как органический мир Земли развивался непрерывно.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_9_doc2fb_image_02000014.jpg"/>
</p><p>На приведенной здесь геохронологической таблице дан «календарь» Земли, указаны вероятная и абсолютная продолжительность отдельных эр, периодов и эпох, а также характерная смена основных групп органического мира.Желая дать представление о чудовищной продолжительности геологических эр и периодов, а вместе с тем о сравнительной кратковременности культурной истории человечества, мы приравняем условно 100 миллионов лет к одному часу. Тогда соотношение между продолжительностью геологических эр и некоторых периодов примет такой вид:1. Архейская эра (около 1 миллиарда лет) -12 часам.2. Протерозойская эра (около 600 млн. лет) почти 6 часам.3. Палеозойская эра (335 млн. лет) = 3,4 часа.4. Мезозойская эра (125 млн. лет) = 1,4 часа.5. Кайнозойская эра (60 млн. лет) = 45 минутам.6. Четвертичный период, или антропоген (время около 1 млн. лет) = почти 1 минуте.7. Культурно-историческое время (6000—8000 лет) = нескольким секундам.Значит, если принять продолжительность существования жизни, ее развития на Земле хотя бы в 2 миллиарда лет и приравнять ее к 24 часам, то на долю культурной истории придется несколько секунд.Пользуясь календарем истории Земли и жизни, мы начнем наше путешествие в глубины времен — от истоков жизни к современности.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_9_doc2fb_image_02000015.jpg"/>
</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_9_doc2fb_image_02000016.jpg"/>
</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | КАЛЕНДАРЬ ИСТОРИИ ЗЕМЛИ И ЖИЗНИ
Все познается в сравнении и во времени. Человек хорошо чувствует, понимает время, которым он измеряет свою жизнь, ее этапы. Поэтому мы легко догадываемся о возрасте какого-либо человека, определяя его по внешности. Возраст лошади или другого млекопитающего животного легко определить по зубам, а дерева — по толщине его ствола или по годовым кольцам роста. Мы приняли за единицу времени год — время обращения Земли вокруг Солнца — и сутки — время обращения Земли вокруг своей оси.Гораздо труднее представить и определить большие отрезки времени: тысячелетия, миллионы и миллиарды лет, бесконечность.Измерение возраста далекого прошлого очень важно для понимания: истории нашей планеты, развития жизни на ней, истории человека и человеческого общества, а также для решения практических задач при поисках полезных ископаемых.Несравненно труднее и задача определения таких длительных отрезков времени. Однако современные достижения науки, как в точности, так и в расширении интервалов измерения времени, огромны.С помощью различных методов сейчас измеряют время от миллиардных долей секунды до миллиардов лет. Следует сказать, что уже более 200 лет назад ученые пытались разрешить задачу о возрасте Земли, о длительности различных геологических эпох. Эти решения, несмотря на их неточность, весьма любопытны, и поэтому мы вкратце на них остановимся.В 1715 году английский ученый Галлей пытался определить возраст Земли с помощью «солевого» метода, заключавшегося в следующем.Первобытные океаны и моря были пресными. Теперь они имеют соленость в среднем около 35%о (промилле), или 3,5%, то есть в 100 граммах воды растворено 3,5 грамма различных солей. Откуда же появились в них соли? Очевидно, реки и другие воды материков, вымывая из горных пород соль, растворяют ее в своей воде и приносят в моря и океаны. Там вода все время испаряется, а на ее место реки приносят новую воду, все более и более засолоняясь.Каждый год реки приносят в море 2735 миллионов тонн соли. По подсчетам академика А. Е. Ферсмана, только в воде морей и океанов растворено ее около 20 миллионов кубометров. Эта соль могла бы покрыть всю европейскую часть нашей страны слоем толщиной в 4—5 километров. Было подсчитано, сколько соли приносят реки за год, сколько ее всего растворено в водах океанов и морей, и затем подсчитано время, в течение которого реки могли нанести в океан такое количество соли.Возраст земной коры получился равным 90—350 миллионам лет.Однако доверять таким подсчетам нельзя: во-первых, вероятно, первобытные океаны имели некоторую соленость; во-вторых, накопление солей в океане шло неравномерно, и, возможно, что ранее оно шло гораздо медленнее. Кроме того, этим способом мы не можем определить начало, продолжительность тех или иных эр, периодов, эпох.Ненадежен и другой способ определения геологического времени, которым увлекались в прошлом столетии. Путем измерения толщ осадочных пород и подсчета времени, нужного для их образования, пытались определить возраст Земли. Дело в том, что в морях, озерах образующиеся осадки с течением времени уплотняются, нарастают. Если считать, что толщина осадочных пород Земли равна примерно 100 километрам и что для намывания слоя толщиной в 1 метр требуется от 3 до 10 тысяч лет, то возраст осадочных толщ земной коры оказывается равным 300—1000 миллионов лет. Возраст Земли, разумеется, значительно больше.Ясно, что подобные методы не дают возможности правильно решить задачу об измерении больших промежутков времени. Только в нашем столетии были открыты более точные часы для отсчета тысячелетий, которые можно назвать «радиоактивными часами». В начале нашего века физиками было открыто, что некоторые вещества на протяжении сравнительно небольшого времени не остаются неизменными, а безостановочно меняются, превращаются в другие вещества. Этот процесс протекает всегда с одной и той же скоростью, независимо от внешних воздействий. Доказано, что даже высокие температуры и давления, имеющиеся в глубинах Земли, обычные химические соединения не влияют на скорость распада радиоактивных элементов, к которым относятся уран, торий, радий, актиний и др. Скорость радиоактивного распада определяется по времени, необходимому для распада половины имевшегося в начале количества элемента. Этот промежуток времени называется периодом полураспада. Определенные и постоянные для каждого радиоактивного элемента скорость распада и длительность периода полураспада, длящиеся миллионы и миллиарды лет, позволяют использовать их для измерения возраста горных пород, в которых они обнаружены.Радиоактивные методы определения возраста минералов, горных пород основаны на измерении отношений количества радиоактивных веществ и продуктов их распада. Период полураспада радиоактивных веществ точно измерен: период полураспада урана-238 равен 4,498 миллиарда лет, тория-232 — 13,9 миллиарда лет и т. д. Килограмм урана, в каких бы горных породах он ни залегал, через 100 миллионов лет даст 13 граммов свинца и 2 грамма гелия; через 2 миллиарда лет в породе, содержащей 1 килограмм урана, накапливается 225 граммов уранового свинца с атомным весом 206 и 35 граммов гелия. Следовательно, чем больше в горной породе гелия и уранового свинца, тем она и пласт, ее включающий, древнее. Когда мы находим рядом урановый свинец и уран, то, высчитывая их соотношения и зная закономерности распада урана, можно вычислить, сколько миллионов лет лежал уран.Таков принцип действия «радиоактивных часов» — наиболее надежного в настоящее время средства определения возраста пластов земной коры. Возраст наиболее древних минералов — ураниинитов — из Северной Карелии определен в 1,6 миллиарда лет, а ураниинитов из Манитобы (Канада) в 1,985 миллиарда лет. В Южной Африке возраст наиболее древних горных пород определен в 3500 миллионов лет. Возраст Земли как планеты значительно больше, и в настоящее время он определяется приблизительно в 5—6 миллиардов лет.Радиоактивный метод измерения больших отрезков времени дает первичную схему шкалы геологического возраста (геохронологическая шкала). Приведенные на таблице (стр. 39) цифры длительности отдельных геологических эр, периодов получены указанным образом. Для проверки радиоактивного метода и уточнения возраста эр и периодов применяются другие методы, дающие в совокупности более надежные результаты. Для наиболее молодых периодов и эпох большое значение имеют астрономический метод, вычисление времени по скорости осадконакопления, о котором говорилось выше, по химическому составу крупных изверженных пород, по биологическим факторам эволюции организмов, то есть путем учета темпов их изменения в определенные отрезки времени, и т. п.Вот как некоторые ученые-биологи, изучающие развитие жизни на Земле, представляют себе ее возраст.Академик Л. С. Берг пишет: «Действительно, вряд ли хватит трех-четырех миллиардов лет, для того, чтобы на Земле успела не только зародиться жизнь, но и чтобы она могла дать начало всему тому разнообразию органического мира, какое мы видим в настоящее время. Вспомним, что на эволюцию одного подтипа животных — позвоночных — ушло около полумиллиарда лет. Сколько же требовалось для образования первичных хордовых, для иглокожих, для моллюсков, членистоногих, червей и т. д. Какой промежуток времени употребила природа, чтобы произвести группу одноклеточных организмов, включающих в себя не только несколько типов, но одновременно и животных и растений? Сколько времени нужно было, чтобы из бесформенного комочка живого вещества получил начало первый оформленный организм?»1
1 Л. С. Берг. Соображения о происхождении наземной, пресноводной и морской флоры и фауны. Бюллетень Московского общества испытателей природы. Отделение биологии, т. VII (5), 1947, стр. 16.
Известный океанолог член-корреспондент Академии наук СССР Л. А. Зенкевич считает, что развитие жизни на Земле длится уже не менее 10 миллиардов лет. Эти представления биологов заставляют считать, что возраст Земли больше, чем сейчас думают.В последние годы для определения возраста предметов биологического происхождения и содержащих углерод радиохимиками разработаны своеобразные часы, отмеряющие время с помощью радиоактивного углерода. Эти часы служат для отсчета тысячелетий с точностью до нескольких сотен лет. Углерод весьма широко распространен в природе и играет основную роль в органических соединениях. В естественном виде встречается углерод с атомным весом 12 (98,9%), 13 (1,1%) с примесью ничтожного количества радиоактивного углерода с атомным весом 14. Ядро атома углерода 14 неустойчиво, самопроизвольно распадается, образуя атом азота и электрон.Период полураспада углерода 14 равен 5700 лет.Следовательно, он сравнительно быстро, через несколько тысяч лет, должен был исчезнуть на Земле. Вернее, его не должно бы быть на ней. Однако он постоянно пополняется: его приносят на Землю космические лучи. При прохождении их через земную атмосферу небольшая часть азота воздуха превращается в радиоактивный углерод 14.Далее он соединяется с кислородом воздуха, окисляясь до углекислого газа. Вместе с обычным углекислым газом он участвует в круговороте веществ на Земле, поглощаясь растениями, животными, попадая в почву, в воду вместе с солями, и т. д.В теле растения и животного углерод содержится как стабильный, так и радиоактивный, причем количество его в живом организме такое же, как и в атмосфере, а также в веществах, имеющих в своем составе углерод.После гибели организма количество радиоуглерода убывает в соответствии с периодом его полураспада.Через 5700 лет его останется 50%, через 11400 — 25% и т. д. Чем древнее образец, тем меньше в нем радиоактивного углерода.Измерение радиоактивного излучения углерода 14 и других радиоактивных веществ производится так называемыми счетчиками элементарных частиц (счетчик Гейгера и др.). Чувствительность таких счетчиков велика, — они отмечают каждый акт радиоактивного распада. Так определяется возраст остатков растений, костей раковин, насчитывающих до 20—30 тысяч лет. В образцах, возраст которых более 100 тысяч лет, его почти не содержится.Радиоуглеродным методом был определен возраст многочисленных и разнообразных археологических и палеонтологических находок. Возраст необугленных зерен пшеницы и ячменя, найденных в Египте, оказался равным 6095±250 лет. В Палестине, в Мертвом море, были найдены свитки библии; радиоуглеродным анализом было определено, что они насчитывают 1917±200 лет.В 1951 году на Таймыре в замороженном грунте была найдена часть трупа мамонта. Определение возраста по относительному содержанию радиоуглерода в сухожилиях мамонта показало, что он пролежал в вековой мерзлоте Таймыра около 12 тысяч лет.Все методы, о которых здесь говорилось, уже сейчас дают представление о возрасте Земли, длительности отдельных периодов, эпох развития жизни на ней. И нет сомнения в том, что скоро будут открыты новые, еще более точные меры измерения времени далекого прошлого.Большое значение для установления геологической хронологии имеют ископаемые организмы. При помощи их мы можем определять так называемый относительный геологический возраст и последовательность образования различных пластов Земли, узнавать, какие пласты древнее, какие моложе.Представим, что где-то в Африке в одном из пластов находят раковины определенных видов моллюсков. По остаткам этих раковин, которые жили в определенную геологическую эпоху, мы сможем определить время образования этого пласта Земли. Если такую же раковину или сходную с ней находят в пласте в Европе, мы говорим, что пласты эти приблизительно одинакового возраста с африканскими.Установление относительного возраста ископаемых и содержащих их пластов имеет большое значение для изучения истории земной коры и поисков полезных ископаемых.Пользуясь ими, геологи составили подробную хронологию Земли, ее календарь на сотни миллионов лет. История живых существ, населявших Землю за время ее существования, делится на длительные этапы.Главные разделы календаря истории жизни называют эрами. Эра, в которую мы сейчас живем, называется эрой «новой жизни», или кайнозойской эрой. Она началась приблизительно 60 миллионов лет назад. Ей предшествовала эра «средней жизни» — мезозойская. Животные и растения этой эры совсем не похожи на тех, что живут теперь, или даже на тех, которые жили в течение почти всей кайнозойской эры. Дальше в глубь времен идет эра «древней жизни», или палеозойская. Эта эра была более длительна, чем ее сменившие. Растения и животные этой эры были еще менее похожи на современных, жизнь была распространена преимущественно в воде — в морях и океанах. Перед палеозойской эрой была протерозойская (эра «первоначальной жизни»), а еще ранее — архейская, то есть древнейшая. Эти эры геологи и палеонтологи называли обычно так: архей, протерозой, палеозой, мезозой, кайнозой. Названия эр характеризуют степень развития их органического мира. Каждая из эр, кроме двух древних, о которых мало известно, делятся на периоды. Число периодов в каждой эре и длительность каждого из них неодинаковы. Названия периодов даны по характерным для них отложениям или по тому месту, где впервые описаны пласты, содержащие типичные для него остатки ископаемых. Периоды подразделяются на эпохи, а эпохи — на геологические века. Все эти подразделения условны, и в действительности нет резких границ между отдельными эрами и периодами, так как органический мир Земли развивался непрерывно.
На приведенной здесь геохронологической таблице дан «календарь» Земли, указаны вероятная и абсолютная продолжительность отдельных эр, периодов и эпох, а также характерная смена основных групп органического мира.Желая дать представление о чудовищной продолжительности геологических эр и периодов, а вместе с тем о сравнительной кратковременности культурной истории человечества, мы приравняем условно 100 миллионов лет к одному часу. Тогда соотношение между продолжительностью геологических эр и некоторых периодов примет такой вид:1. Архейская эра (около 1 миллиарда лет) -12 часам.2. Протерозойская эра (около 600 млн. лет) почти 6 часам.3. Палеозойская эра (335 млн. лет) = 3,4 часа.4. Мезозойская эра (125 млн. лет) = 1,4 часа.5. Кайнозойская эра (60 млн. лет) = 45 минутам.6. Четвертичный период, или антропоген (время около 1 млн. лет) = почти 1 минуте.7. Культурно-историческое время (6000—8000 лет) = нескольким секундам.Значит, если принять продолжительность существования жизни, ее развития на Земле хотя бы в 2 миллиарда лет и приравнять ее к 24 часам, то на долю культурной истории придется несколько секунд.Пользуясь календарем истории Земли и жизни, мы начнем наше путешествие в глубины времен — от истоков жизни к современности. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">АРХИВ ПРИРОДЫ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Мы узнали, как могла возникнуть жизнь. Но что было дальше, какими путями пошло ее развитие и как возник тот разнообразный растительный и животный мир, который сейчас существует на Земле? По неполным подсчетам, сейчас на Земле существует более миллиона видов животных и более пятисот тысяч видов растений. Кроме того, известно громадное количество ископаемых организмов.Изучение истории человеческого общества, народов, государств возможно лишь на основе исторических документов. Где отсутствуют документы, исторические данные, там нет научного исследования. Изучение истории животного и растительного миров, очевидно, тоже нуждается в исторических документах. Эти документы, конечно, сильно отличаются от тех, по которым познается история человечества. Для ученого, изучающего историю Земли, архивом жизни являются земные недра, в которых сохранились документы прошлого Земли и жизни на ней. В земных пластах можно найти окаменевшие следы, которые показывают, что происходило на этом месте тысячи или миллионы лет назад. Ученые читают беспристрастные записи на лике Земли. Следы капель дождя и волн, работу ветров и льда. Они восстанавливают моря, реки, болота, озера и пустыни прошлого. На поверхности Земли все время происходят изменения. Земная кора колеблется, в одних местах понижаясь, в других поднимаясь. Поэтому изменяются очертания морей, океанов и суши. В одних местах происходит разрушение пластов земной коры, в других, наоборот, образуются толщи осадков. И, наконец, — и это самое важное — в пластах сохранились остатки живых существ, обитавших в давно прошедшие времена. Палеонтология ставит своей задачей выявить историю растений и животных. Благодаря ей мы можем составить ясное представление о тех обитателях Земли, которые жили до появления человека. В течение миллионов лет бесчисленное множество организмов исчезло с лица Земли. Большинство из них сгнило, не оставив никаких следов в земных пластах. Другие сохранились в виде ископаемых остатков, причем некоторые очень хорошо, так что мы можем детально изучить их строение и восстановить образ жизни и условия, в которых они жили.О значении палеонтологии для изучения истории жизни более 100 лет назад образно писал А. И. Герцен:«Мир прошедший, покорный мощному голосу науки, поднимается из могилы свидетельствовать о переворотах, сопровождавших развитие поверхности земного шара; почва, на которой мы живем, эта надгробная доска жизни миновавшей, становится как бы прозрачною; каменные склепы раскрылись; внутренности скал не спасли хранимого ими. Мало того, что полуистлевшие, полуокаменелые остовы обрастают снова плотью, палеонтология стремится раскрыть закон соотношения между геологическими эпохами и полным органическим населением их»1.</p>
<p>1 А. И. Герцен. Письма об изучении природы. Полн. собр. соч. т. IV, стр. 165.</p><p></p><p>Таким образом, пласты земной коры — это архив прошлой жизни и найти его можно везде. Мы видим его по обрывам рек и морей, в каменоломнях и шахтах, и, наконец, лучше всего он открывает перед нами свои сокровища, когда мы специально ведем раскопки ископаемых растений и животных. Советский палеонтолог профессор И. А. Ефремов в последние годы детально разработал учение о сохранении в ископаемом состоянии организмов далекого прошлого, назвав эту отрасль палеонтологии тафономией (учение о захоронении) от греческих слов «тафо» — могила, захоронение, и «номос» — закон.Как же и в каком виде доходят до нас остатки организмов прошлого? Это происходит по-разному. Прежде всего ископаемые не всегда бывают окаменелостями, как принято считать. Встречаются остатки растений и животных, особенно недавно живших, которые незначительно изменились. О таких случаях мы потом расскажем. Обычно же и растения и животные очень редко сохраняются в полном своем виде. Чаще всего находят отдельные их части: скелеты, кости, зубы, раковины, куски стеблей, листья и т. п.Изредка встречаются окаменевшие мягкие ткани животных — кожа, мышцы или сухожилия. О бесскелетных животных, например медузах, мы можем судить лишь по отпечаткам их тел. Могут также сохраняться следы ползания, хождения и т. д.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_7_doc2fb_image_0200000B.jpg"/>
</p><p><em>Коренной зуб мамонта</em></p><p>Как же происходит окаменевание? Воздух, вода, микроорганизмы — основные разрушители животных и растений, в которых жизненные процессы прекратились. Упавшее дерево или лист, умершее на открытом месте дикое животное, например птица или заяц, под влиянием дождя, ветра, химических воздействий окружающих веществ, в особенности кислорода и микробов, в скором времени уничтожаются. Их органическое вещество распадается на составные элементы, которые уходят в окружающую их среду. Следовательно, после смерти организма тело его, как правило, быстро сгнивает.Представим себе, что лист упал в озеро или тихий залив реки. Он опускается на дно и покрывается гравием, илом или песком. На песчаном грунте или толще гравия лист вряд ли сохранится, так как эти грунты пористы и легко пропускают воду. А в воде растворен воздух, поэтому она содействует разрушению растительных и животных веществ. Если же лист попадет в тонкий ил, который покроет его сверху, он может сделаться ископаемым. С течением времени рыхлый ил затвердеет и превратится в глину, в которой останется тонкий отпечаток листа. Многие тысячелетия остатки организмов будут сохранять первоначальный вид или только слегка изменятся. В обычном каменном угле, представляющем большие скопления остатков растительности далекого прошлого, растения под давлением лежащих выше слоев и под влиянием различных химических процессов обуглились.Раковины, кости и другие твердые части животных имеют больше шансов на сохранение, чем листья, насекомые и остатки организмов со слабым скелетом.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_7_doc2fb_image_0200000C.jpg"/>
</p><p>Насекомые в янтаре (окаменевшей смоле)</p><p>В разных слоях Земли находят разное количество ископаемых. Бывают слои, в которых их совсем нет, а других они встречаются изредка, и есть слои, переполненные остатками организмов. Такие слои можно сравнить с огромными кладбищами. Эти кладбища почти всегда «водные», то есть они образовались на дне рек, озер, морских побережий. Организмы, попадавшие в захоронения таких «кладбищ», или жили в воде, или попали туда после смерти. Чаще всего встречаются разнообразные водоросли, раковины, скелеты кораллов, кости позвоночных животных.Известняк, мел и другие осадочные породы, образовавшиеся на дне морей, по сути представляют собой спрессованные, сцементированные скопления остатков различных, преимущественно мелких, морских организмов. Из таких горных пород, образованных в основном раковинами морских животных, построены, например, египетские пирамиды, а также многие здания городов Одессы, Каира, Севастополя и многих других.Очень редко ученые находят скелеты или их части в естественном положении. Чаще части скелета разрознены: череп сломан или раздроблен, кости ног, ребер перемешаны, зубы выпали из челюстей. Чтобы понять, почему так происходит, надо представить себе, как идет разложение трупа животного после его смерти. Если животное пало в лесу, в поле, его труп вскоре загнивает, все мягкие части уничтожаются мелкими и крупными падалеедами. Кости белеют на солнце, становятся хрупкими и превращаются в пыль. От животного не остается и следа. То же происходит и в пустынной местности, хотя гниение трупа и разрушение костей идет медленнее и кости могут сохраниться дольше. До нас дошли остатки некоторых животных, погребенных под песками пустынь и сухих степей. Чаще и лучше всего кости, так же как и другие части организмов, сохраняются, как мы уже говорили, в воде, на дне различных водоемов. Это происходит обычно так. Падая на дно, животные начинают разлагаться, в них накапливаются газы, вспучивающие труп, который всплывает. Плавающий по воде труп постепенно распадается, разваливается на куски, которые скапливаются и захороняются в местах, куда их сносит течение. Если же труп выкинут на берег, то он быстро сгнивает, частично уничтожаясь трупоедами. Но иногда труп животного или часть его «удачно» попадает на дно и окаменевает, претерпев много изменений, в том числе химических.Во время массовой гибели при стихийных бедствиях скапливается множество погибших животных, которые в дальнейшем окаменевают.Значительные скопления цельных скелетов и отдельных костей разыскиваются «охотниками за ископаемыми» — палеонтологами — и раскапываются ими. К настоящему времени палеонтологи открыли много таких крупных местонахождений ископаемых животных в различных местах Земли, относящихся к различной геологической давности. Много их найдено и на территории нашей страны. Замечательное «кладбище» древних земноводных и пресмыкающихся, живших около 200 миллионов лет назад, было обнаружено в 1897 году на берегу Северной Двины профессором В. П. Амалицким. Отложения, в которых найдены кости, представляют осадки одного из рукавов обширной дельты реки, протекавшей на месте Северной Двины в верхнепермскую эпоху. В более тихих широких руслах отлагались глинистые осадки, в более быстрых протоках — песчаные слои. Сюда сносились трупы и кости наземных животных, ветви и листья растений. Вокруг костей песок уплотнялся, образовав конкреции, или стяжения, крепкого песчаника, охватывавшего кости, как футляром. В течение почти 20 лет вел В. П. Амалицкий раскопки открытого им кладбища и примерно столько же лет велась препаровка — очистка от породы — костных остатков. Добытая таким образом коллекция древних четвероногих обитателей Земли, состоящая из двадцати полных или почти полных скелетов, многих черепов, костей различных пресмыкающихся и земноводных, составляет ценную галерею Палеонтологического музея Академии наук СССР в Москве. Много ископаемых животных находят исследователи на территории Молдавии, южной Украины, Кавказа, Казахстана; там обнаружено много местонахождений ископаемых млекопитающих, о которых мы будем далее говорить.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_7_doc2fb_image_0200000D.jpg"/>
</p><p><em>Раскопки на реке Иртыше у г. Павлодара. «Кладбище»носорогов, жираф и других млекопитающих в третичных отложениях</em></p><p>На просторах Центральной Азии в прошлые геологические эпохи происходило развитие разнообразных позвоночных животных. Начиная с середины мезозойской эры и до наших дней, то есть в течение почти 150 миллионов лет, эта область земного шара не покрывалась морем и была местом накопления осадков. В громадных озерах и реках древней центральноазиатской суши отлагались илистые, песчано-глинистые и другие осадки, превращавшиеся со временем в глины, песчаники, конгломераты. В эти осадки попадали трупы животных, окаменевшие скелеты, которые сохранились на многие миллионы лет. В настоящее время осадочные толщи, содержавшие остатки организмов, подвергаются размыву реками, потоками и стали вскрытыми, рассеченными на различную глубину. Поэтому в Центральной Азии, особенно в пустыне Гоби и прилегающих районах, есть много местонахождений ископаемых позвоночных. Уже сейчас там раскопано много удивительных пресмыкающихся: динозавров, различных древних млекопитающих и других животных и растений.В заключение остановимся на редких случаях сохранения цельных трупов и мягких частей животных. Цельные трупы животных сохранялись лишь тогда, когда они оказывались либо вмерзшими в лед, либо покрытыми нефтью, солью, смолой, вулканическими извержениями, то есть при полном отсутствии доступа воздуха и воды, или с помощью так называемой сухой мумификации.Трупы мамонтов, покрытых шерстью носорогов, бизонов и других зверей, населявших Европу, Северную Азию и Америку несколько десятков и сотен тысяч лет назад, в эпоху великого похолодания, обычно подвергались процессу гниения, и от них сохранялись иногда лишь окаменелые кости. В Сибири многочисленные трупы мамонтов, носорогов иногда замораживались, и таким образом некоторые из них дошли до нас. Срываясь с крутых обрывов рек и проваливаясь в прибрежный ил, труп животного быстро окутывался слоем льда и замораживался. Так, например, сохранился труп мамонта, найденный в 1901 году на реке Березовке (притоке Колымы) и привезенный затем в Петербург. Чучело этого мамонта, а также отдельные его органы хранятся до наших дней в Зоологическом музее Академии наук СССР в Ленинграде. Сохранившиеся во льду трупы мамонтов и волосатых носорогов всегда покрыты длинной и густой шерстью красновато-коричневатого цвета. Сохранились глаза, язык, мышцы и даже содержимое желудка и пища, застрявшая между зубами. Это позволило установить, что мамонты питались хвоей, молодыми побегами и листьями ивы, березы и т. п. Даже мясо таких замороженных тысячелетиями животных не испортилось и хорошо поедается волками, лисицами.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_7_doc2fb_image_0200000E.jpg"/>
</p><p><em>Чучело мамонта в Зоологическом музее Академиинаук СССР в Ленинграде</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_7_doc2fb_image_0200000F.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Чучело волосатого носорога из отложений озекерита в Старуни</em></p><p>В 1907 году в Старуни (ныне Станиславская область УССР) был обнаружен прекрасно сохранившийся труп молодого носорога, заключенный в горный воск (озекерит). Еще ранее в Америке близ города Лос-Анжелоса в Калифорнии в старинном высохшем болоте, где добывали асфальт, обнаружили громадное скопление костей и трупов животных, которые там уже давно не живут.В 1938 году в Бинагады близ Баку в залежах битума (натеки окислившейся нефти) обнаружено громадное «кладбище» животных и растений четвертичного периода. В результате многолетних раскопок здесь добыты многочисленные остатки носорогов, диких лошадей, быков, кабанов, благородных оленей, пещерных медведей, львов, гиен, волков, различных грызунов, разнообразных птиц, насекомых и растительности.Условия захоронения на Бинагадинском «кладбище» сходны с условиями известного «кладбища» Ранчо ля Бреа в Калифорнии. На поверхность асфальтового озера попадали птицы, грызуны, насекомые; прилипнув к нефти, они не могли оттуда выбраться и погибали. Истомленные жаждой приходили из степи различные травоядные звери, которые также гибли, увязая в асфальте. Их трупы привлекали хищников, которых постигала такая же судьба.Так образовался богатейший естественный музей, который позволяет нам нарисовать картину жизни среднечетвертичного времени на Апшеронском полуострове.В местностях с очень сухим и жарким климатом, как, например, в больших африканских пустынях, встречаются нередко ссохшиеся трупы животных, у которых хорошо сохранились кожа, остатки мышц и пр. Так сохранились и человеческие трупы без принятия каких-либо специальных мер в Египте, средиземноморских странах и других местах, где были благоприятные условия для образования мумий.За последние годы также были открыты ископаемые мумии животных. Известны мумии гигантских ленивцев из Южной Америки, динозавров из Северной Америки и других животных.Известны прекрасно сохранившиеся остатки и других древних животных: медуз, насекомых, птиц с перьями, летающих ящеров и т. д.Интересный материал для изучения сохранения ископаемых остатков дают известные пещеры Киево-Печерской лавры. Первые пещеры там были вырыты людьми 15—20 тысяч лет назад для жилья. В середине XI века в районе двух больших пещер был основан Печерский монастырь. С древнейших времен и до середины XVII века пещеры были кладбищем. Среди погребенных в пещерах покойников некоторые, захороненные в более благоприятных условиях, высохли без гниения, мумифицировались. В 1643 году мумифицированные трупы были названы «святыми мощами», потому, что считались останками «святых». Впоследствии число их значительно увеличилось. Хотя в 1939 году специальной комиссией из археологов, антропологов, историков выяснено, что многие мощи — фальшивые и что в некоторых гробницах вовсе отсутствуют высохшие тела, все же были обнаружены и мумии. Как это объяснить?Высыхание трупов без разложения, иногда наблюдающееся в природе, — естественное явление. Оно происходит там, где нет гнилостных бактерий — главных виновников гниения. Они не размножаются в условиях постоянной температуры, сухого воздуха, в мягких, пористых осадках. Именно такие условия и наблюдаются в лаврских пещерах: температура в них зимой и летом почти одинакова — 10—12 градусов тепла, мощные слои пористых лёссовых грунтов гигроскопичны, хорошо обеспечивают сухость и циркуляцию воздуха. Вот почему часть погребенных тел высохла, мумифицировалась. И это природное явление было искусно выдано духовенством за «божье чудо» и использовано для поддержания религии, для обмана народных масс.Подобные естественные мумификации человеческих трупов известны в катакомбах Гванахванто в Мексике, в Риме и ряде других мест, где хорошо сохранилось множество высохших тел умерших.Мы познакомились с главнейшими путями образования и сохранения палеонтологических памятников. Большинство исторических документов животного и растительного миров было уничтожено теми же силами, которые беспрерывно действуют на Земле, разрушая и сглаживая поверхности материков.Имеющиеся в нашем распоряжении документы неполны. Они представляют лишь бесконечно малую долю того, что уже уничтожено и что еще скрыто в недрах Земли. Многое, к сожалению, уничтожено и людьми, недооценивающими этих документов. Но и то, что сохранилось, вместе со знанием и пониманием разнообразного мира ныне живущих растений и животных дает нам очень много для изучения истории жизни на Земле.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | АРХИВ ПРИРОДЫ
Мы узнали, как могла возникнуть жизнь. Но что было дальше, какими путями пошло ее развитие и как возник тот разнообразный растительный и животный мир, который сейчас существует на Земле? По неполным подсчетам, сейчас на Земле существует более миллиона видов животных и более пятисот тысяч видов растений. Кроме того, известно громадное количество ископаемых организмов.Изучение истории человеческого общества, народов, государств возможно лишь на основе исторических документов. Где отсутствуют документы, исторические данные, там нет научного исследования. Изучение истории животного и растительного миров, очевидно, тоже нуждается в исторических документах. Эти документы, конечно, сильно отличаются от тех, по которым познается история человечества. Для ученого, изучающего историю Земли, архивом жизни являются земные недра, в которых сохранились документы прошлого Земли и жизни на ней. В земных пластах можно найти окаменевшие следы, которые показывают, что происходило на этом месте тысячи или миллионы лет назад. Ученые читают беспристрастные записи на лике Земли. Следы капель дождя и волн, работу ветров и льда. Они восстанавливают моря, реки, болота, озера и пустыни прошлого. На поверхности Земли все время происходят изменения. Земная кора колеблется, в одних местах понижаясь, в других поднимаясь. Поэтому изменяются очертания морей, океанов и суши. В одних местах происходит разрушение пластов земной коры, в других, наоборот, образуются толщи осадков. И, наконец, — и это самое важное — в пластах сохранились остатки живых существ, обитавших в давно прошедшие времена. Палеонтология ставит своей задачей выявить историю растений и животных. Благодаря ей мы можем составить ясное представление о тех обитателях Земли, которые жили до появления человека. В течение миллионов лет бесчисленное множество организмов исчезло с лица Земли. Большинство из них сгнило, не оставив никаких следов в земных пластах. Другие сохранились в виде ископаемых остатков, причем некоторые очень хорошо, так что мы можем детально изучить их строение и восстановить образ жизни и условия, в которых они жили.О значении палеонтологии для изучения истории жизни более 100 лет назад образно писал А. И. Герцен:«Мир прошедший, покорный мощному голосу науки, поднимается из могилы свидетельствовать о переворотах, сопровождавших развитие поверхности земного шара; почва, на которой мы живем, эта надгробная доска жизни миновавшей, становится как бы прозрачною; каменные склепы раскрылись; внутренности скал не спасли хранимого ими. Мало того, что полуистлевшие, полуокаменелые остовы обрастают снова плотью, палеонтология стремится раскрыть закон соотношения между геологическими эпохами и полным органическим населением их»1.
1 А. И. Герцен. Письма об изучении природы. Полн. собр. соч. т. IV, стр. 165.
Таким образом, пласты земной коры — это архив прошлой жизни и найти его можно везде. Мы видим его по обрывам рек и морей, в каменоломнях и шахтах, и, наконец, лучше всего он открывает перед нами свои сокровища, когда мы специально ведем раскопки ископаемых растений и животных. Советский палеонтолог профессор И. А. Ефремов в последние годы детально разработал учение о сохранении в ископаемом состоянии организмов далекого прошлого, назвав эту отрасль палеонтологии тафономией (учение о захоронении) от греческих слов «тафо» — могила, захоронение, и «номос» — закон.Как же и в каком виде доходят до нас остатки организмов прошлого? Это происходит по-разному. Прежде всего ископаемые не всегда бывают окаменелостями, как принято считать. Встречаются остатки растений и животных, особенно недавно живших, которые незначительно изменились. О таких случаях мы потом расскажем. Обычно же и растения и животные очень редко сохраняются в полном своем виде. Чаще всего находят отдельные их части: скелеты, кости, зубы, раковины, куски стеблей, листья и т. п.Изредка встречаются окаменевшие мягкие ткани животных — кожа, мышцы или сухожилия. О бесскелетных животных, например медузах, мы можем судить лишь по отпечаткам их тел. Могут также сохраняться следы ползания, хождения и т. д.
Коренной зуб мамонта
Как же происходит окаменевание? Воздух, вода, микроорганизмы — основные разрушители животных и растений, в которых жизненные процессы прекратились. Упавшее дерево или лист, умершее на открытом месте дикое животное, например птица или заяц, под влиянием дождя, ветра, химических воздействий окружающих веществ, в особенности кислорода и микробов, в скором времени уничтожаются. Их органическое вещество распадается на составные элементы, которые уходят в окружающую их среду. Следовательно, после смерти организма тело его, как правило, быстро сгнивает.Представим себе, что лист упал в озеро или тихий залив реки. Он опускается на дно и покрывается гравием, илом или песком. На песчаном грунте или толще гравия лист вряд ли сохранится, так как эти грунты пористы и легко пропускают воду. А в воде растворен воздух, поэтому она содействует разрушению растительных и животных веществ. Если же лист попадет в тонкий ил, который покроет его сверху, он может сделаться ископаемым. С течением времени рыхлый ил затвердеет и превратится в глину, в которой останется тонкий отпечаток листа. Многие тысячелетия остатки организмов будут сохранять первоначальный вид или только слегка изменятся. В обычном каменном угле, представляющем большие скопления остатков растительности далекого прошлого, растения под давлением лежащих выше слоев и под влиянием различных химических процессов обуглились.Раковины, кости и другие твердые части животных имеют больше шансов на сохранение, чем листья, насекомые и остатки организмов со слабым скелетом.
Насекомые в янтаре (окаменевшей смоле)
В разных слоях Земли находят разное количество ископаемых. Бывают слои, в которых их совсем нет, а других они встречаются изредка, и есть слои, переполненные остатками организмов. Такие слои можно сравнить с огромными кладбищами. Эти кладбища почти всегда «водные», то есть они образовались на дне рек, озер, морских побережий. Организмы, попадавшие в захоронения таких «кладбищ», или жили в воде, или попали туда после смерти. Чаще всего встречаются разнообразные водоросли, раковины, скелеты кораллов, кости позвоночных животных.Известняк, мел и другие осадочные породы, образовавшиеся на дне морей, по сути представляют собой спрессованные, сцементированные скопления остатков различных, преимущественно мелких, морских организмов. Из таких горных пород, образованных в основном раковинами морских животных, построены, например, египетские пирамиды, а также многие здания городов Одессы, Каира, Севастополя и многих других.Очень редко ученые находят скелеты или их части в естественном положении. Чаще части скелета разрознены: череп сломан или раздроблен, кости ног, ребер перемешаны, зубы выпали из челюстей. Чтобы понять, почему так происходит, надо представить себе, как идет разложение трупа животного после его смерти. Если животное пало в лесу, в поле, его труп вскоре загнивает, все мягкие части уничтожаются мелкими и крупными падалеедами. Кости белеют на солнце, становятся хрупкими и превращаются в пыль. От животного не остается и следа. То же происходит и в пустынной местности, хотя гниение трупа и разрушение костей идет медленнее и кости могут сохраниться дольше. До нас дошли остатки некоторых животных, погребенных под песками пустынь и сухих степей. Чаще и лучше всего кости, так же как и другие части организмов, сохраняются, как мы уже говорили, в воде, на дне различных водоемов. Это происходит обычно так. Падая на дно, животные начинают разлагаться, в них накапливаются газы, вспучивающие труп, который всплывает. Плавающий по воде труп постепенно распадается, разваливается на куски, которые скапливаются и захороняются в местах, куда их сносит течение. Если же труп выкинут на берег, то он быстро сгнивает, частично уничтожаясь трупоедами. Но иногда труп животного или часть его «удачно» попадает на дно и окаменевает, претерпев много изменений, в том числе химических.Во время массовой гибели при стихийных бедствиях скапливается множество погибших животных, которые в дальнейшем окаменевают.Значительные скопления цельных скелетов и отдельных костей разыскиваются «охотниками за ископаемыми» — палеонтологами — и раскапываются ими. К настоящему времени палеонтологи открыли много таких крупных местонахождений ископаемых животных в различных местах Земли, относящихся к различной геологической давности. Много их найдено и на территории нашей страны. Замечательное «кладбище» древних земноводных и пресмыкающихся, живших около 200 миллионов лет назад, было обнаружено в 1897 году на берегу Северной Двины профессором В. П. Амалицким. Отложения, в которых найдены кости, представляют осадки одного из рукавов обширной дельты реки, протекавшей на месте Северной Двины в верхнепермскую эпоху. В более тихих широких руслах отлагались глинистые осадки, в более быстрых протоках — песчаные слои. Сюда сносились трупы и кости наземных животных, ветви и листья растений. Вокруг костей песок уплотнялся, образовав конкреции, или стяжения, крепкого песчаника, охватывавшего кости, как футляром. В течение почти 20 лет вел В. П. Амалицкий раскопки открытого им кладбища и примерно столько же лет велась препаровка — очистка от породы — костных остатков. Добытая таким образом коллекция древних четвероногих обитателей Земли, состоящая из двадцати полных или почти полных скелетов, многих черепов, костей различных пресмыкающихся и земноводных, составляет ценную галерею Палеонтологического музея Академии наук СССР в Москве. Много ископаемых животных находят исследователи на территории Молдавии, южной Украины, Кавказа, Казахстана; там обнаружено много местонахождений ископаемых млекопитающих, о которых мы будем далее говорить.
Раскопки на реке Иртыше у г. Павлодара. «Кладбище»носорогов, жираф и других млекопитающих в третичных отложениях
На просторах Центральной Азии в прошлые геологические эпохи происходило развитие разнообразных позвоночных животных. Начиная с середины мезозойской эры и до наших дней, то есть в течение почти 150 миллионов лет, эта область земного шара не покрывалась морем и была местом накопления осадков. В громадных озерах и реках древней центральноазиатской суши отлагались илистые, песчано-глинистые и другие осадки, превращавшиеся со временем в глины, песчаники, конгломераты. В эти осадки попадали трупы животных, окаменевшие скелеты, которые сохранились на многие миллионы лет. В настоящее время осадочные толщи, содержавшие остатки организмов, подвергаются размыву реками, потоками и стали вскрытыми, рассеченными на различную глубину. Поэтому в Центральной Азии, особенно в пустыне Гоби и прилегающих районах, есть много местонахождений ископаемых позвоночных. Уже сейчас там раскопано много удивительных пресмыкающихся: динозавров, различных древних млекопитающих и других животных и растений.В заключение остановимся на редких случаях сохранения цельных трупов и мягких частей животных. Цельные трупы животных сохранялись лишь тогда, когда они оказывались либо вмерзшими в лед, либо покрытыми нефтью, солью, смолой, вулканическими извержениями, то есть при полном отсутствии доступа воздуха и воды, или с помощью так называемой сухой мумификации.Трупы мамонтов, покрытых шерстью носорогов, бизонов и других зверей, населявших Европу, Северную Азию и Америку несколько десятков и сотен тысяч лет назад, в эпоху великого похолодания, обычно подвергались процессу гниения, и от них сохранялись иногда лишь окаменелые кости. В Сибири многочисленные трупы мамонтов, носорогов иногда замораживались, и таким образом некоторые из них дошли до нас. Срываясь с крутых обрывов рек и проваливаясь в прибрежный ил, труп животного быстро окутывался слоем льда и замораживался. Так, например, сохранился труп мамонта, найденный в 1901 году на реке Березовке (притоке Колымы) и привезенный затем в Петербург. Чучело этого мамонта, а также отдельные его органы хранятся до наших дней в Зоологическом музее Академии наук СССР в Ленинграде. Сохранившиеся во льду трупы мамонтов и волосатых носорогов всегда покрыты длинной и густой шерстью красновато-коричневатого цвета. Сохранились глаза, язык, мышцы и даже содержимое желудка и пища, застрявшая между зубами. Это позволило установить, что мамонты питались хвоей, молодыми побегами и листьями ивы, березы и т. п. Даже мясо таких замороженных тысячелетиями животных не испортилось и хорошо поедается волками, лисицами.
Чучело мамонта в Зоологическом музее Академиинаук СССР в Ленинграде
Чучело волосатого носорога из отложений озекерита в Старуни
В 1907 году в Старуни (ныне Станиславская область УССР) был обнаружен прекрасно сохранившийся труп молодого носорога, заключенный в горный воск (озекерит). Еще ранее в Америке близ города Лос-Анжелоса в Калифорнии в старинном высохшем болоте, где добывали асфальт, обнаружили громадное скопление костей и трупов животных, которые там уже давно не живут.В 1938 году в Бинагады близ Баку в залежах битума (натеки окислившейся нефти) обнаружено громадное «кладбище» животных и растений четвертичного периода. В результате многолетних раскопок здесь добыты многочисленные остатки носорогов, диких лошадей, быков, кабанов, благородных оленей, пещерных медведей, львов, гиен, волков, различных грызунов, разнообразных птиц, насекомых и растительности.Условия захоронения на Бинагадинском «кладбище» сходны с условиями известного «кладбища» Ранчо ля Бреа в Калифорнии. На поверхность асфальтового озера попадали птицы, грызуны, насекомые; прилипнув к нефти, они не могли оттуда выбраться и погибали. Истомленные жаждой приходили из степи различные травоядные звери, которые также гибли, увязая в асфальте. Их трупы привлекали хищников, которых постигала такая же судьба.Так образовался богатейший естественный музей, который позволяет нам нарисовать картину жизни среднечетвертичного времени на Апшеронском полуострове.В местностях с очень сухим и жарким климатом, как, например, в больших африканских пустынях, встречаются нередко ссохшиеся трупы животных, у которых хорошо сохранились кожа, остатки мышц и пр. Так сохранились и человеческие трупы без принятия каких-либо специальных мер в Египте, средиземноморских странах и других местах, где были благоприятные условия для образования мумий.За последние годы также были открыты ископаемые мумии животных. Известны мумии гигантских ленивцев из Южной Америки, динозавров из Северной Америки и других животных.Известны прекрасно сохранившиеся остатки и других древних животных: медуз, насекомых, птиц с перьями, летающих ящеров и т. д.Интересный материал для изучения сохранения ископаемых остатков дают известные пещеры Киево-Печерской лавры. Первые пещеры там были вырыты людьми 15—20 тысяч лет назад для жилья. В середине XI века в районе двух больших пещер был основан Печерский монастырь. С древнейших времен и до середины XVII века пещеры были кладбищем. Среди погребенных в пещерах покойников некоторые, захороненные в более благоприятных условиях, высохли без гниения, мумифицировались. В 1643 году мумифицированные трупы были названы «святыми мощами», потому, что считались останками «святых». Впоследствии число их значительно увеличилось. Хотя в 1939 году специальной комиссией из археологов, антропологов, историков выяснено, что многие мощи — фальшивые и что в некоторых гробницах вовсе отсутствуют высохшие тела, все же были обнаружены и мумии. Как это объяснить?Высыхание трупов без разложения, иногда наблюдающееся в природе, — естественное явление. Оно происходит там, где нет гнилостных бактерий — главных виновников гниения. Они не размножаются в условиях постоянной температуры, сухого воздуха, в мягких, пористых осадках. Именно такие условия и наблюдаются в лаврских пещерах: температура в них зимой и летом почти одинакова — 10—12 градусов тепла, мощные слои пористых лёссовых грунтов гигроскопичны, хорошо обеспечивают сухость и циркуляцию воздуха. Вот почему часть погребенных тел высохла, мумифицировалась. И это природное явление было искусно выдано духовенством за «божье чудо» и использовано для поддержания религии, для обмана народных масс.Подобные естественные мумификации человеческих трупов известны в катакомбах Гванахванто в Мексике, в Риме и ряде других мест, где хорошо сохранилось множество высохших тел умерших.Мы познакомились с главнейшими путями образования и сохранения палеонтологических памятников. Большинство исторических документов животного и растительного миров было уничтожено теми же силами, которые беспрерывно действуют на Земле, разрушая и сглаживая поверхности материков.Имеющиеся в нашем распоряжении документы неполны. Они представляют лишь бесконечно малую долю того, что уже уничтожено и что еще скрыто в недрах Земли. Многое, к сожалению, уничтожено и людьми, недооценивающими этих документов. Но и то, что сохранилось, вместе со знанием и пониманием разнообразного мира ныне живущих растений и животных дает нам очень много для изучения истории жизни на Земле. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Борис Александрович Трофимов Жизнь в глубинах веков</h1>
<section class="px3 mb4">
<p><strong>Борис Александрович Трофимов</strong></p>
<p><strong>Жизнь в глубинах веков</strong></p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_1_doc2fb_image_02000001.jpg"/>
</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_1_doc2fb_image_02000002.jpg"/>
</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_1_doc2fb_image_02000003.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Научный редактор доктор биологических наук, профессор К. К. ФЛЕРОВ</em></p><p></p><p></p><p></p><p>
</p><p><strong>ПРЕДИСЛОВИЕ</strong></p>
<p>На книжных полках наших читателей не много книг, посвященных истории жизни на Земле. Между тем наряду с вечно изменяющейся и бесконечной Вселенной, быть может, ничто так не поражает воображение человека, как величественная и сложная история жизни, ее прогрессивное развитие в течение колоссальных промежутков времени. Эта старая и вечно новая тема привлекала внимание людей, вероятно, с тех пор, как появился разумный человек.Почти столетие отделяет нас от того времени, когда Ч. Дарвин создал учение об историческом развитии органического мира. За этот срок наука накопила много материала, позволяющего конкретно проследить историю жизни на Земле, основные этапы ее развития.В настоящее время над проблемой развития жизни работает много ученых: микробиологи и биохимики, геохимики и палеонтологи, астрофизики и ботаники, зоологи и физиологи.В этой книге рассказывается о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле вплоть до появления человека, культурных растений и домашних животных.Автор, зоолог и палеонтолог по специальности, естественно, уделил основное внимание происхождению животных, используя в первую очередь достижения современной палеонтологии — науки, изучающей историю жизни по остаткам ископаемых организмов.Методы современной науки позволяют достаточно определенно и точно восстанавливать органический мир прошлого и в его естественной обстановке, непрерывном изменении. Автор попытался также связать прошлое с настоящим, помочь читателю понять настоящее через его историю. Изучение истории растительного и животного мира развивает диалектико-материалистическое мышление, помогает узнавать живую природу, а также предвидеть, как она будет изменяться в дальнейшем. Конечно, управлять общим ходом развития жизни на Земле — дело науки и практики будущего. Но это будущее не за горами.</p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_1_doc2fb_image_03000004.png"/>
<p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_1_doc2fb_image_02000005.jpg"/>
</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Борис Александрович Трофимов Жизнь в глубинах веков
Борис Александрович Трофимов
Жизнь в глубинах веков
Научный редактор доктор биологических наук, профессор К. К. ФЛЕРОВ
ПРЕДИСЛОВИЕ
На книжных полках наших читателей не много книг, посвященных истории жизни на Земле. Между тем наряду с вечно изменяющейся и бесконечной Вселенной, быть может, ничто так не поражает воображение человека, как величественная и сложная история жизни, ее прогрессивное развитие в течение колоссальных промежутков времени. Эта старая и вечно новая тема привлекала внимание людей, вероятно, с тех пор, как появился разумный человек.Почти столетие отделяет нас от того времени, когда Ч. Дарвин создал учение об историческом развитии органического мира. За этот срок наука накопила много материала, позволяющего конкретно проследить историю жизни на Земле, основные этапы ее развития.В настоящее время над проблемой развития жизни работает много ученых: микробиологи и биохимики, геохимики и палеонтологи, астрофизики и ботаники, зоологи и физиологи.В этой книге рассказывается о том, как возникла и развивалась жизнь на Земле вплоть до появления человека, культурных растений и домашних животных.Автор, зоолог и палеонтолог по специальности, естественно, уделил основное внимание происхождению животных, используя в первую очередь достижения современной палеонтологии — науки, изучающей историю жизни по остаткам ископаемых организмов.Методы современной науки позволяют достаточно определенно и точно восстанавливать органический мир прошлого и в его естественной обстановке, непрерывном изменении. Автор попытался также связать прошлое с настоящим, помочь читателю понять настоящее через его историю. Изучение истории растительного и животного мира развивает диалектико-материалистическое мышление, помогает узнавать живую природу, а также предвидеть, как она будет изменяться в дальнейшем. Конечно, управлять общим ходом развития жизни на Земле — дело науки и практики будущего. Но это будущее не за горами. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Семейство гиббонообразные (Hylobatidae)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Самые мелкие среди высших приматов: длина головы — туловища 42–65 см. Телосложение изящное. Передние конечности длиннее задних. Шерсть (в отличие от всех гоминоидов) густая и мягкая, иногда космами. Ладони, подошвы ног, уши, часто лицо оголены. Имеются небольшие седалищные мозоли. Пальцы рук длинные, большой палец хорошо отодвигается. Ногти на больших пальцах всех конечностей плоские и широкие, на отдельных — сводчатые. Развит наружный нос. Половой диморфизм незначительно проявляется в размерах тела, но часто выражен в окраске волосяного покрова. Обнаружены сходные с человеческими группы крови А, В и АВ (но не 0), имеется родство с человеком и по другим показателям крови.</p><p>Спорно число родов и видов семейства. По нашей схеме — два родственных рода, которых объединяют иногда в один. В роде собственно <strong>гиббонов</strong> (Hylobates) (схема № 4) шесть видов, однако часть подвидов порой считают видами, и тогда их девять. Число подвидов — 15.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_32__2gibbon.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Самка гиббона с детенышем</em></p>
<p></p><p>Все гиббоны имеют ряд присущих только им особенностей. Граница их распространения проходит по территории юга Китая, Бирмы, Северного и Западного Индостана, полуострова Малакка, островов Суматра, Ментавай, Ява, Калимантан, почти всего Индокитая. Большинство видов аллотропичны, т. е. живут в своих районах, не смешиваясь с другими видами рода. По нескольку видов обитает в Ипдокитае, Малакке, на Суматре. Все гиббоны живут в лесах. У гиббонов характерный способ передвижения по деревьям (Hylobates значит «ходящая по ветвям») по типу брахиации. Это слово, введенное в прошлом веке Р. Оуэном, было придумано специально для характеристики передвижения гиббонов. Перехватывая поочередно руками ветви, гиббоны стремительно перелетают с дерева на дерево, совершая невероятные прыжки (до 15 м). Они могут и быстро ходить вертикально по земле, своеобразно балансируя при этом расставленными и изогнутыми в локтях руками.</p><p>Другой особенностью почти всех гиббсиов (исключая, кажется, два вида) является меняющаяся окраска шерсти в зависимости от пола, но скорее — от возраста. Так, <em>белорукий гиббон</em> (Н. Lar), обитающий в Индокитае, Малакке, на Суматре, действительно имеет белые кисти и стопы, но в целом может быть светло-коричневым, в другое время темно-коричневым. Взрослый самец — коричневый до черноты, тогда как у взрослой самки наступает бледная фаза. Детеныши обоего пола рождаются светлыми, потом темнеют, а в период половозрелости становятся разноцветными. В то же время <em>гиббон вау-вау</em> (Н. moloch), обитающий на о-вах Ява и Калимантан, будучи одноцветным всю жизнь, имеет светлую полосу над бровями, но географически изменчив по цвету шерсти от бледно-серого (серебристого) на спине до темно-коричневого. <em>Быстрый</em>, или <em>чернорукий гиббон</em> (Н. agilis) на Суматре имеет две фазы цвета, окрашен преимущественно в темный, но спаривается чаще с самками светлой окраски. Оба также имеют светлую полосу на лбу.</p><p><em>Белощекого</em>, или <em>одноцветного гиббона</em> (Н. concolor) иногда выделяют в подрод (в отличие от других у него 52 хромосомы, на голове хохолок). Его называют также номаском и черным, хотя шерсть у самца темно-коричневая с белыми пятнами у глаз, а у самки золотисто-желтая с темно-рыжими волосами на голове. У этого обитателя Индокитая и о-ва Хайвань хохолок имеет разную форму у самок и самцов. А у <em>белобрового гиббона-хулока</em> (Н. hoolock) из Бирмы и Ассама (у бирманского подвида не только белые полосы бровей, но и такого же цвета хохолок) — самого крупного в роде — меняется окраска шерсти с возрастом (от серого до коричневого), у разных полов и у подвидов, у которых к тому же имеются различия в цвете самой кожи и в строении черепа. Зато эндемичный для островов Ментавай <em>клоссов гиббон, черный</em>, или <em>карликовый</em> (Н. klossii), которого иногда считают сиамангом за небольшие перепонки между вторым-четвертым пальцами ног, одноцветно черный, даже лицо его черно, но обрамлено белой шерстью. Шерсть у него сравнительно редкая.</p><p>Каковы генетические механизмы цветовых фаз гиббонов, функциональное или адаптивное значение данного явления? Этого никто не знает. Замечено только, что размеры групп у разноцветных гиббонов меньше, чем у мономорфных. Нетрудно догадаться, что «многоцветье» гиббонов, порой даже в одном стаде, создает огромные трудности в классификации этих приматов.</p><p>Еще одна особенность гиббонов — их семейная жизнь. Гиббон моногамен — живет парами взрослых особей с несколькими детенышами. Причем пары создаются непросто — при длительном ухаживании молодого самца за юной самкой обязательно чужой группы. Иногда в семье проживают одна-две престарелые особи. Каждая группа, например белоруких гиббонов, имеет свою территорию, границы которой строго охраняются (без драк, но с большим шумом при стычках). Самец является защитником всей группы. Отношения между животными в группе довольно доброжелательные.</p><p>При наступлении половой зрелости молодой гиббон начинает отлучаться от группы, возвращаясь, однако, на ночлег к родителям в течение нескольких недель. Этот период он проводит в играх с такой же подросшей самочкой соседней группы. Однажды он исчезает навсегда — это образовалась новая супружеская пара.</p><p></p><p>Клоссов гиббон (возможно, и другие) образует несколько стадных групп: моногамную семейную, холостых самцов и холостых самок. Те и другие могут быть либо оседлыми, либо кочующими. Семья занимает территорию в 5–8 га, причем зоны перекрываются.</p><p>Гиббоны питаются бананами, орехами и другими плодами, листьями, молодыми побегами растений. Ловят и поедают кузнечиков, муравьев, птенцов, лакомятся яйцами птиц. Хищничество у них, по-видимому, распространяется только в отношении птиц. Пьет гиббон, как и ревун, окуная руку в воду и слизывая ее с шерсти.</p><p>Одна из самых знаменитых особенностей гиббонов — их удивительное пение. Именно пение, ибо это единственное животное на земле, способное петь чистыми тонами, подобно человеку.</p><p>«Концертам» гиббонов посвящены многие научные работы. Песня белощекого гиббона содержит примерно от 10 до 90 различных сегментов, каждый из которых включает один-четыре звуковых элемента. После 16-го сегмента начинаются рулады. Инициатором концерта, который происходит обязательно по утрам, является самец. После его сильного крика постепенно подключается все семейство о разной долей участия. Молодые животные подражают взрослым сначала не очень квалифицированно. Вскоре в округе слышится хор многих групп. Не поддержанный сообществом солист быстро прекращает свои упражнения.</p><p>Песни гиббонов мелодичны и разнообразны. Они зависят от времени суток, среды обитания и даже от погоды. Значения гиббоньих хоралов никто, по существу, не знает. Можно предположить, что они снижают опасность нападения хищника, что они играют роль в соблюдении территориальности. Известно, что необычная вокализация гиббонов различна не только у разных видов, но и у разных полов, зависит от возраста и даже от индивидуальных особенностей самца и самки.</p><p>Сезонности размножения у гиббонов нет. Беременность длится 210–225 дней. Раз в два-три года рождается один детеныш — без шерсти, очень беспомощный, зависимый от матери до двух лет. Половозрелость наступает в 7—10 лет.</p><p>В неволе содержать и разводить гиббонов очень трудно. Большое значение имеет подбор пар производителей, несовместимые животные попадаются часто и никогда не дают потомства. В то же время известен гибрид между гиббоном и родственным ему сиамангом. Для содержания гиббона в неволе нужны особые условия. Прежде всего требуются большие площади, где бы этот неугомонный эквилибрист мог дать нагрузку своим мышцам. Кормить следует как можно разнообразнее: различными фруктами, включая цитрусовые, ягодами, орехами, семечками, зеленью, овощами, печеньем, яйцами, мучными червями, мясом птиц, сыром и т. д.</p>
<p></p><p>Это очень смышленые и забавные обезьяны. Поведением и даже некоторыми чертами лица напоминают маленьких капризных человечков. Губы иногда кривятся в каком-то подобии улыбки. Способны использовать орудия — палку, веревку.</p><p>Опыт содержания гиббонов в неволе, особенно группового, не очень успешен, хотя они и размножались. Животные бывают агрессивными, опасными для обслуживающего персонала. Эти приматы подвержены различным болезням, особенно заразным. В колонии белоруких гиббонов в Бангкоке при экспериментальных исследованиях у незараженных обезьян вспыхнула эпидемия гриппа, вызванного печально знаменитым вирусом А2 (Гонконг-68), в результате чего несколько животных погибло. Гибли гиббоны и от лейкемии. Максимальный возраст в неволе у белорукого гиббона 31 год и шесть месяцев. Это очень редкий рекорд Филадельфийского зоопарка.</p><p>Гиббоны могли бы быть ценнейшими экспериментальными животными, но дороги и малочисленны. Клоссов гиббон и один подвид белорукого — хохлатый гиббон (Н. 1, pileatus) включены в «Красную книгу», остальные виды также нуждаются в охране.</p><p>Род <strong>сиамангов</strong> (Symphalangus) с единственным видом (два подвида) <em>сростнопалого сиаманга</em> (S. syndactyly) во многих отношениях очень близок собственно гиббонам, однако имеет и вполне родовые отличия. Прежде всего, он несколько крупнее и плотнее гиббона. Два пальца стоп сращены кожной перепонкой до ногтевых фаланг (откуда и название). Сиаманги имеют безволосый красно-коричневый горловой мешок — наружное выпячивание кожной и слизистой оболочек гортани, который сильно раздувается и резонирует при крике и пении обезьяны. Описан у сиамангов и полидактилизм: на стопах и кистях по краю иногда растет шестой палец.</p><p>Сиаманг имеет более длинную шерсть, нежели гиббон, это — косматый гомииоид, особенно горные формы. Мех его почти черный, только возле носа, рта и подбородка — общий светлый круг. Лицо, как у многих антропоидов, маскообразно, без волос. Число хромосом — 50.</p><p>Ареал обитания сиамангов значительно уже, чем у гиббонов — Южная Малакка и о-в Суматра (с группой Ментавайских островов). При всем сходстве этого лесного жителя с гиббоном сиаманг отличается тем, что менее привередлив в еде, поэтому может существовать и на меньших территориях. Питается он листьями, фруктами, цветами, почками, гусеницами, термитами. Нередко сосуществует с белоруким и клоссовым гиббонами, а также с лангурами. С человеком он более общителен в неволе, чем его сородич по семейству.</p><p>Как и гиббон, сиаманг обладает богатыми средствами общения — мимикой, жестами, грумингом и, конечно, разнообразной вокализацией. Однако если гиббоны-соседи кричат два раза в день, этот певец концертирует один раз в два-три дня (примерно 15 минут). Первую половину дня он обычно кормится, вторую — отдыхает, играет.</p><p>Совершенно уникален сиаманг среди азиатских обезьян в своем отношении к детенышу. Малыши рождаются в среднем один раз в два года. С двух лет самка его обычно оставляет. Тут-то и проявляется сила истинного отцовства: самец нежно ухаживает за покинутым матерью отпрыском до тех пор, пока тот не станет взрослым и не начнет отделиться от группы. Меньший по возрасту детеныш займет, как и у гиббонов, место выбывшего.</p><p>Самка более решительна при передвижении сиамангов по лесу. Хотя самец, таскающий подростка, идет, как положено, впереди, но это — только для виду. В действительности руководит шествием самка (несущая иногда совсем маленького). Замыкает шествие старший подросток. Самка же более инициативна, чем у гиббонов, и в создании новой семьи-группы.</p><p>Есть сведения, что сиаманг размножается сезонно. Период рождаемости в Малакке приходится на январь — апрель. Время беременности 230–238 дней. В неволе размножаются крайне редко. Наибольшая известная продолжительность жизни достигнута в зоопарке Милуоки (США). Здесь в 1976 г. жил самец сиаманг Анк, которому было 23 года.</p><p>Сиаманги, как и гиббоны, приспосабливали в неволе веревку — как лестницу для перемещения.</p><p>Редкий примат, внесен в список охраняемых видов.</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Семейство гиббонообразные (Hylobatidae)
Самые мелкие среди высших приматов: длина головы — туловища 42–65 см. Телосложение изящное. Передние конечности длиннее задних. Шерсть (в отличие от всех гоминоидов) густая и мягкая, иногда космами. Ладони, подошвы ног, уши, часто лицо оголены. Имеются небольшие седалищные мозоли. Пальцы рук длинные, большой палец хорошо отодвигается. Ногти на больших пальцах всех конечностей плоские и широкие, на отдельных — сводчатые. Развит наружный нос. Половой диморфизм незначительно проявляется в размерах тела, но часто выражен в окраске волосяного покрова. Обнаружены сходные с человеческими группы крови А, В и АВ (но не 0), имеется родство с человеком и по другим показателям крови.
Спорно число родов и видов семейства. По нашей схеме — два родственных рода, которых объединяют иногда в один. В роде собственно гиббонов (Hylobates) (схема № 4) шесть видов, однако часть подвидов порой считают видами, и тогда их девять. Число подвидов — 15.
Самка гиббона с детенышем
Все гиббоны имеют ряд присущих только им особенностей. Граница их распространения проходит по территории юга Китая, Бирмы, Северного и Западного Индостана, полуострова Малакка, островов Суматра, Ментавай, Ява, Калимантан, почти всего Индокитая. Большинство видов аллотропичны, т. е. живут в своих районах, не смешиваясь с другими видами рода. По нескольку видов обитает в Ипдокитае, Малакке, на Суматре. Все гиббоны живут в лесах. У гиббонов характерный способ передвижения по деревьям (Hylobates значит «ходящая по ветвям») по типу брахиации. Это слово, введенное в прошлом веке Р. Оуэном, было придумано специально для характеристики передвижения гиббонов. Перехватывая поочередно руками ветви, гиббоны стремительно перелетают с дерева на дерево, совершая невероятные прыжки (до 15 м). Они могут и быстро ходить вертикально по земле, своеобразно балансируя при этом расставленными и изогнутыми в локтях руками.
Другой особенностью почти всех гиббсиов (исключая, кажется, два вида) является меняющаяся окраска шерсти в зависимости от пола, но скорее — от возраста. Так, белорукий гиббон (Н. Lar), обитающий в Индокитае, Малакке, на Суматре, действительно имеет белые кисти и стопы, но в целом может быть светло-коричневым, в другое время темно-коричневым. Взрослый самец — коричневый до черноты, тогда как у взрослой самки наступает бледная фаза. Детеныши обоего пола рождаются светлыми, потом темнеют, а в период половозрелости становятся разноцветными. В то же время гиббон вау-вау (Н. moloch), обитающий на о-вах Ява и Калимантан, будучи одноцветным всю жизнь, имеет светлую полосу над бровями, но географически изменчив по цвету шерсти от бледно-серого (серебристого) на спине до темно-коричневого. Быстрый, или чернорукий гиббон (Н. agilis) на Суматре имеет две фазы цвета, окрашен преимущественно в темный, но спаривается чаще с самками светлой окраски. Оба также имеют светлую полосу на лбу.
Белощекого, или одноцветного гиббона (Н. concolor) иногда выделяют в подрод (в отличие от других у него 52 хромосомы, на голове хохолок). Его называют также номаском и черным, хотя шерсть у самца темно-коричневая с белыми пятнами у глаз, а у самки золотисто-желтая с темно-рыжими волосами на голове. У этого обитателя Индокитая и о-ва Хайвань хохолок имеет разную форму у самок и самцов. А у белобрового гиббона-хулока (Н. hoolock) из Бирмы и Ассама (у бирманского подвида не только белые полосы бровей, но и такого же цвета хохолок) — самого крупного в роде — меняется окраска шерсти с возрастом (от серого до коричневого), у разных полов и у подвидов, у которых к тому же имеются различия в цвете самой кожи и в строении черепа. Зато эндемичный для островов Ментавай клоссов гиббон, черный, или карликовый (Н. klossii), которого иногда считают сиамангом за небольшие перепонки между вторым-четвертым пальцами ног, одноцветно черный, даже лицо его черно, но обрамлено белой шерстью. Шерсть у него сравнительно редкая.
Каковы генетические механизмы цветовых фаз гиббонов, функциональное или адаптивное значение данного явления? Этого никто не знает. Замечено только, что размеры групп у разноцветных гиббонов меньше, чем у мономорфных. Нетрудно догадаться, что «многоцветье» гиббонов, порой даже в одном стаде, создает огромные трудности в классификации этих приматов.
Еще одна особенность гиббонов — их семейная жизнь. Гиббон моногамен — живет парами взрослых особей с несколькими детенышами. Причем пары создаются непросто — при длительном ухаживании молодого самца за юной самкой обязательно чужой группы. Иногда в семье проживают одна-две престарелые особи. Каждая группа, например белоруких гиббонов, имеет свою территорию, границы которой строго охраняются (без драк, но с большим шумом при стычках). Самец является защитником всей группы. Отношения между животными в группе довольно доброжелательные.
При наступлении половой зрелости молодой гиббон начинает отлучаться от группы, возвращаясь, однако, на ночлег к родителям в течение нескольких недель. Этот период он проводит в играх с такой же подросшей самочкой соседней группы. Однажды он исчезает навсегда — это образовалась новая супружеская пара.
Клоссов гиббон (возможно, и другие) образует несколько стадных групп: моногамную семейную, холостых самцов и холостых самок. Те и другие могут быть либо оседлыми, либо кочующими. Семья занимает территорию в 5–8 га, причем зоны перекрываются.
Гиббоны питаются бананами, орехами и другими плодами, листьями, молодыми побегами растений. Ловят и поедают кузнечиков, муравьев, птенцов, лакомятся яйцами птиц. Хищничество у них, по-видимому, распространяется только в отношении птиц. Пьет гиббон, как и ревун, окуная руку в воду и слизывая ее с шерсти.
Одна из самых знаменитых особенностей гиббонов — их удивительное пение. Именно пение, ибо это единственное животное на земле, способное петь чистыми тонами, подобно человеку.
«Концертам» гиббонов посвящены многие научные работы. Песня белощекого гиббона содержит примерно от 10 до 90 различных сегментов, каждый из которых включает один-четыре звуковых элемента. После 16-го сегмента начинаются рулады. Инициатором концерта, который происходит обязательно по утрам, является самец. После его сильного крика постепенно подключается все семейство о разной долей участия. Молодые животные подражают взрослым сначала не очень квалифицированно. Вскоре в округе слышится хор многих групп. Не поддержанный сообществом солист быстро прекращает свои упражнения.
Песни гиббонов мелодичны и разнообразны. Они зависят от времени суток, среды обитания и даже от погоды. Значения гиббоньих хоралов никто, по существу, не знает. Можно предположить, что они снижают опасность нападения хищника, что они играют роль в соблюдении территориальности. Известно, что необычная вокализация гиббонов различна не только у разных видов, но и у разных полов, зависит от возраста и даже от индивидуальных особенностей самца и самки.
Сезонности размножения у гиббонов нет. Беременность длится 210–225 дней. Раз в два-три года рождается один детеныш — без шерсти, очень беспомощный, зависимый от матери до двух лет. Половозрелость наступает в 7—10 лет.
В неволе содержать и разводить гиббонов очень трудно. Большое значение имеет подбор пар производителей, несовместимые животные попадаются часто и никогда не дают потомства. В то же время известен гибрид между гиббоном и родственным ему сиамангом. Для содержания гиббона в неволе нужны особые условия. Прежде всего требуются большие площади, где бы этот неугомонный эквилибрист мог дать нагрузку своим мышцам. Кормить следует как можно разнообразнее: различными фруктами, включая цитрусовые, ягодами, орехами, семечками, зеленью, овощами, печеньем, яйцами, мучными червями, мясом птиц, сыром и т. д.
Это очень смышленые и забавные обезьяны. Поведением и даже некоторыми чертами лица напоминают маленьких капризных человечков. Губы иногда кривятся в каком-то подобии улыбки. Способны использовать орудия — палку, веревку.
Опыт содержания гиббонов в неволе, особенно группового, не очень успешен, хотя они и размножались. Животные бывают агрессивными, опасными для обслуживающего персонала. Эти приматы подвержены различным болезням, особенно заразным. В колонии белоруких гиббонов в Бангкоке при экспериментальных исследованиях у незараженных обезьян вспыхнула эпидемия гриппа, вызванного печально знаменитым вирусом А2 (Гонконг-68), в результате чего несколько животных погибло. Гибли гиббоны и от лейкемии. Максимальный возраст в неволе у белорукого гиббона 31 год и шесть месяцев. Это очень редкий рекорд Филадельфийского зоопарка.
Гиббоны могли бы быть ценнейшими экспериментальными животными, но дороги и малочисленны. Клоссов гиббон и один подвид белорукого — хохлатый гиббон (Н. 1, pileatus) включены в «Красную книгу», остальные виды также нуждаются в охране.
Род сиамангов (Symphalangus) с единственным видом (два подвида) сростнопалого сиаманга (S. syndactyly) во многих отношениях очень близок собственно гиббонам, однако имеет и вполне родовые отличия. Прежде всего, он несколько крупнее и плотнее гиббона. Два пальца стоп сращены кожной перепонкой до ногтевых фаланг (откуда и название). Сиаманги имеют безволосый красно-коричневый горловой мешок — наружное выпячивание кожной и слизистой оболочек гортани, который сильно раздувается и резонирует при крике и пении обезьяны. Описан у сиамангов и полидактилизм: на стопах и кистях по краю иногда растет шестой палец.
Сиаманг имеет более длинную шерсть, нежели гиббон, это — косматый гомииоид, особенно горные формы. Мех его почти черный, только возле носа, рта и подбородка — общий светлый круг. Лицо, как у многих антропоидов, маскообразно, без волос. Число хромосом — 50.
Ареал обитания сиамангов значительно уже, чем у гиббонов — Южная Малакка и о-в Суматра (с группой Ментавайских островов). При всем сходстве этого лесного жителя с гиббоном сиаманг отличается тем, что менее привередлив в еде, поэтому может существовать и на меньших территориях. Питается он листьями, фруктами, цветами, почками, гусеницами, термитами. Нередко сосуществует с белоруким и клоссовым гиббонами, а также с лангурами. С человеком он более общителен в неволе, чем его сородич по семейству.
Как и гиббон, сиаманг обладает богатыми средствами общения — мимикой, жестами, грумингом и, конечно, разнообразной вокализацией. Однако если гиббоны-соседи кричат два раза в день, этот певец концертирует один раз в два-три дня (примерно 15 минут). Первую половину дня он обычно кормится, вторую — отдыхает, играет.
Совершенно уникален сиаманг среди азиатских обезьян в своем отношении к детенышу. Малыши рождаются в среднем один раз в два года. С двух лет самка его обычно оставляет. Тут-то и проявляется сила истинного отцовства: самец нежно ухаживает за покинутым матерью отпрыском до тех пор, пока тот не станет взрослым и не начнет отделиться от группы. Меньший по возрасту детеныш займет, как и у гиббонов, место выбывшего.
Самка более решительна при передвижении сиамангов по лесу. Хотя самец, таскающий подростка, идет, как положено, впереди, но это — только для виду. В действительности руководит шествием самка (несущая иногда совсем маленького). Замыкает шествие старший подросток. Самка же более инициативна, чем у гиббонов, и в создании новой семьи-группы.
Есть сведения, что сиаманг размножается сезонно. Период рождаемости в Малакке приходится на январь — апрель. Время беременности 230–238 дней. В неволе размножаются крайне редко. Наибольшая известная продолжительность жизни достигнута в зоопарке Милуоки (США). Здесь в 1976 г. жил самец сиаманг Анк, которому было 23 года.
Сиаманги, как и гиббоны, приспосабливали в неволе веревку — как лестницу для перемещения.
Редкий примат, внесен в список охраняемых видов. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Происхождение жизни, ее сущность — одна из наиболее трудных загадок науки, ибо жизнь — это самое сложное из известных нам явлений природы. Никто не видел и не наблюдал ее возникновения; более того, в природе не сохранилось никаких прямых или косвенных свидетельств о возникновении жизни и первых этапах ее развития.Поэтому разгадка происхождения жизни — одна из самых сложных проблем, над разрешением которой давно работала человеческая мысль, развиваясь по сложному пути от вымыслов, предрассудков к точному знанию.На протяжении многих веков вокруг этой проблемы шла непрерывная борьба между двумя непримиримыми идеологиями — материализмом и идеализмом. В течение долгого времени науке для разрешения вопроса о возникновении жизни недоставало многих необходимых сведений. И этим пользовалась религия, пропагандируя представления, не обоснованные фактами и рассчитанные на слепую веру.Путем накопления и обобщения многих фактов наука доказала, что для объяснения возникновения жизни не требуется прибегать к «божественному началу» или «божественной силе», даже несмотря на то, что наши знания о свойствах жизни еще недостаточно полны.В настоящее время существует несколько предположений о возникновении жизни на Земле:1. Жизнь никогда не возникала, она вечна, как вечна материя.2. Жизнь возникла не на Земле, а занесена на нее с других небесных тел.3. Жизнь возникла на самой Земле, то есть на какой-то стадии развития Земли из неживого возникло живое.Первые два предположения о вечности жизни и занесении ее на Землю из мирового пространства с других планет несостоятельны в научном отношении. Утверждение, что жизнь никогда не возникала, что она вечна, есть по существу отказ от научного решения вопроса.Диалектический материализм прежде всего учит, что вся природа находится в постоянном изменении, в развитии от простого к сложному, что живая материя как наиболее сложная могла возникнуть из неживой. Крометого, Земля как и другие планеты, не «вечна», она была вначале безжизненной.Согласно современным достижениям науки, на протяжении громадных отрезков времени, потребовавшихся на образование Земли и первых стадий ее развития, жизнь на ней была невозможна. В древнейших слоях земной коры мы не находим следов жизни.Вторая гипотеза о занесении жизни на Землю из мирового пространства также не подтверждается. По этой гипотезе, зародыши жизни рассеяны во Вселенной. «Жизнь может в течение бесконечного времени переноситься с одной солнечной системы на другую или с планеты на планету внутри отдельной солнечной системы», — так писал один из ярых сторонников этой гипотезы, шведский физик и химик Аррениус.Известный немецкий физик и физиолог, Гельмгольц, считал, что жизнь могла быть занесена на Землю осколками небесных тел — метеоритами.Вот как описывает эту возможность Гельмгольц: «Если два небесных тела сталкиваются, то большая часть их от удара так разбивается, что должна расплавиться. При этом во все стороны разлетаются осколки... Если бы наша Земля в ее теперешнем состоянии с ее растениями и животными столкнулась с небесным телом приблизительно такой же величины, то в пространстве рассеялось бы много больших и малых обломков, несущих на себе семена растений и животных. А так как с бесконечных времен существуют миры, несущие на себе жизнь, то существует и бесконечное множество метеоритов, которые, странствуя в небесном пространстве, несут на себе зародыши. Если бы на Земле не было жизни, то такой метеорит, упав на нее, мог бы вызвать на ней жизнь».Едва ли живые организмы, даже мельчайшие из них, их споры, семена и т. п. могли бы перенести такой страшный удар и высокую температуру, которая возникает при этом. Кроме того, метеорит при движении в земной атмосфере сильно раскаляется. Далее, ни на одном из метеоритов не обнаружено никаких следов жизни. Поэтому от такого предположения надо отказаться.Когда в начале XX века русский физик П. Н. Лебедев экспериментально доказал, что световые лучи производят давление, способное переносить мельчайшие частицы, гипотеза о занесении жизни на Землю, как будто получила научное подтверждение.Однако это не так. Такое оригинальное, можно сказать, романтическое, объяснение возникновения жизни на Земле, имеющее до сих пор много сторонников, не подтверждено никакими научными доводами. Эта гипотеза обсуждалась на конференции по проблеме стратосферы, созванной в 1935 году в Ленинграде Академией наук СССР.Советские микробиологи заявили на этой конференции, что любые микроорганизмы, любые зародыши жизни в стратосфере существовать не могут.Крупный микробиолог академик Б. Л. Исаченко отметил, что все микроорганизмы, обнаруженные в воздухе, — земного происхождения. Кроме того, зародыши жизни не могут путешествовать в космическом пространстве потому, что ультрафиолетовое (коротковолновое) излучение Солнца убивает жизнь в течение нескольких секунд.Все организмы на Земле защищены от действия коротковолнового излучения слоем озона, находящегося ь атмосфере. Только проскочив сквозь этот озоновый экран, зародыш жизни оказался бы защищенным от космических лучей смерти.И даже если бы, наконец, организмы каким-либо образом и были перенесены с одной планеты на другую, они не нашли бы нормальных условий для своего развития. Астрофизика — наука о физическом и химическом строении небесных тел — показала, что физические, климатические и иные условия планет и других небесных тел весьма различны. Поэтому исторически сложившаяся приспособленность организмов к определенным условиям существования на одной планете была бы препятствием для их акклиматизации на другой планете.Следовательно, соображения о том, что жизнь на Земле или другой какой-либо планете могла начаться с помощью организмов, занесенных с других планет, лишены научного обоснования.Однако мысль о том, что жизнь и даже разумные существа есть не только на Земле, верна. Ф. Энгельс писал: «...у нас есть уверенность, что материя во всех своих превращениях остается вечно одной и той же, что ни один из ее атрибутов никогда не может быть утрачен и что поэтому с той же самой железной необходимостью, с какой она когда-нибудь истребит на земле свой высший цвет — мыслящий дух, она должна будет его снова породить где-нибудь в другом месте и в другое время» 1.</p>
<p>1 Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., Госполитиздат, 1955, стр. 19</p><p>В последние годы советский ученый член-корреспондент Академии наук СССР Г. А. Тихов создал новую отрасль знаний — астроботанику, занимающуюся изучением растительности на других планетах. Опираясь на достижения астрофизики, он пришел к выводу, что на Марсе существует низкорослая растительность — стелющиеся кустарники голубого, зелено-голубого и синего цветов.Остается разобраться в третьей гипотезе о том, что жизнь возникла на Земле. Этот взгляд — наиболее древний в науке.Многие величайшие философы древности — Аристотель, Лукреций, Виргилий, Овидий, Плиний Старший — верили в зарождение, то есть в возникновение сложно устроенных организмов из неживого вещества или внезапное превращение простых организмов в сложные. В XVII веке Ван Гельмонт предложил знаменитый рецепт самозарождения мышей из грязного белья, положенного в горшок с зернами пшеницы или с кусочком сыра. Спустя некоторое время итальянец Буанони сделал не менее фантастическое сообщение. На некоторых сортах деревьев, утверждал он, после того как они сгниют, появляются черви, которые затем превращаются в бабочек, а эти бабочки превращаются в птиц.Итальянский поэт и медик Франческо Реди решил тщательно проверить возможность подобных самозарождений. Для доказательства, что так называемые мясные «черви», представляющие личинки мух, не зарождаются самопроизвольно, он покрывал кусок мяса марлей. Мухи, привлеченные мясом, откладывали на марле яйца, из которых и развивались личинки мух. Этот простой и наглядный опыт вызвал определенный сдвиг в умах ученых. Сам Ф. Реди выдвинул принцип: «Все живое от живого», правильность которого для всех современных организмов подтверждена всем ходом дальнейшего развития науки. Позднее профессор медицины Валлисниери в Падуе (Италия) доказал, что черви в плодах растений, например яблоках, происходят также из яиц, откладываемых насекомыми в цветах до того, как из них начнут развиваться плоды.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_5_doc2fb_image_02000006.jpg"/>
</p><p><em>Так появляются «мясные черви» — личинки мух (опыт Реди.) Личинки мух появляются на мясе, не покрытом кисеей (А). На мясе, покрытом кисеей, личинок нет (Б)</em></p><p>Теория зарождения организмов казалась побежденной. Но в конце XVII века был изобретен микроскоп, и при помощи его голландским натуралистом А. Левенгуком был открыт мир мельчайших организмов.Откуда берутся эти бесчисленные и бесконечно малые существа? Естественно, их появление и бурное развитие в воде, во всех экстрактах из органических веществ пытались снова объяснить внезапным и быстрым зарождением из неживого вещества.В середине XVIII века было начато разрешение этой проблемы, которое окончилось лишь 100 лет спустя благодаря работам Луи Пастера. Пастер был гением эксперимента, искусным испытателем живой природы. В 1862 году на дискуссии в Парижской академии наук Пастер доказал, что в поставленных им опытах микроорганизмы из неживой материи не возникали. Вот как рассказывал об этом сам Пастер на лекции, сопровождавшейся опытами, в Парижском университете Сорбонне1. «Вот, — говорил Пастер, — настойка из органического вещества, прозрачная, как дистиллированная вода, но в то же время легко подвергающаяся изменениям. Она была приготовлена сегодня. Завтра в ней уже появятся мельчайшие существа — инфузории или хлопья плесени. </p><p>1 Р. Валлери-Радо. Жизнь Пастера. М., Изд. иностранной литературы, 1950. стр. 92—93.</p><p>Я помещаю часть этой настойки из органического вещества в сосуд с длинным горлышком. Предположим, что я сначала кипячу этот сосуд, а затем остужаю его. Через несколько дней в этой жидкости появится плесень или инфузории. Прокипятив эту жидкость, я уничтожаю зародыши, которые, возможно, находились в жидкости или на поверхности стенок сосуда. Однако, как только эта настойка приходит в соприкосновение с воздухом, она немедленно изменяется, подобно всем настойкам.Теперь предположите, что я повторяю опыт, но, прежде чем кипятить жидкость, при помощи паяльной лампы вытягиваю шейку сосуда, не запаивая его отверстия. Затем я довожу жидкость в сосуде до кипения и охлаждаю ее. Жидкость в этом сосуде останется неизмененной не только в течение двух, трех, четырех дней, одного месяца или года, но в течение трех и четырех лет, так как вот уже четыре года, как у меня поставлен опыт такого рода, и жидкость до сих пор остается прозрачной. В чем же разница между этими двумя сосудами? Оба содержат одну и ту же жидкость, оба содержат воздух, оба открыты. Почему же в одном сосуде жидкость изменяется, а в другом не изменяется? Между этими двумя сосудами имеется только одно различие, а именно: в одном из них пыль, взвешенная в воздухе, и содержащиеся в ней зародыши проходят через горлышко сосуда и приходят в соприкосновение с жидкостью, в которой они находят пищу, обеспечивающую их развитие. Отсюда и появление микроскопических существ.В опыте же с другим сосудом, наоборот, невозможно или, во всяком случае, очень трудно, чтобы пыль, заключающая в себе зародыши, попала внутрь сосуда. Куда же она попадает? Она скапливается в изгибе шейки. Когда воздух по законам диффузии и вследствие разницы в температуре попадает в сосуд, то, если эта разница не особенно велика, он входит в сосуд достаточно медленно для того, чтобы содержащаяся в нем пыль и все плотные частицы, попадая в шейку сосуда, задерживались в месте сгиба.Этот опыт очень поучителен. Заметьте, что все, содержащееся в воздухе, кроме пыли, может легко проникнуть внутрь сосуда и прийти в соприкосновение с жидкостью. Представьте себе, что все, что имеется в воздухе, электричество, магнетизм, озон и все то, чего мы еще не знаем, все это имеет полную возможность прийти в соприкосновение с настойкой. Только одно не так-то легко может проникнуть в сосуд — это пыль, взвешенная в воздухе. Это очень легко доказать: стоит только раз встряхнуть сосуд, и через два-три дня в нем появятся инфузории и плесень. Почему? Потому, что движение воздуха было резким, и в своем движении он увлек за собой пыль.Следовательно, господа, я могу сказать, показывая вам эту жидкость: вот я взял эту каплю воды, полную элементов, которые необходимы для развития низших существ. Я жду, я наблюдаю, я спрашиваю, требую от нее, чтобы она начала свою основную созидательную работу. Но она молчит! Она молчит уже в течение нескольких лет, прошедших с момента начала этого опыта. И это потому, что я удалил из нее и удаляю до сих пор единственное, что не может создать человек; я удаляю из нее зародыши, носящиеся в воздухе, я удаляю из нее жизнь, так как жизнь — это зародыш, и зародыш — это жизнь! Никогда теория самопроизвольного зарождения не поднимется после того смертельного удара, который нанес ей этот простой опыт».Эту лекцию Пастер закончил так: «Нет, в настоящее время нет оснований, которые давали бы право утверждать, что микроскопические существа появились на свет не из зародыша и без участия родителей, сходных с ними. Те, кто это утверждает, стали жертвой иллюзии, жертвой неправильно проведенных опытов, где были допущены ошибки, которых они не умели избегнуть».</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_5_doc2fb_image_02000007.jpg"/>
</p><p><em>Дрожжи размножаются почкованием, бактерии — делением (А). Внутреннее тончайшее строение бактерий (Б)</em></p><p>Так Пастер опроверг предположение, что гниющие растворы и настои порождают микробов. Само гниение есть результат жизнедеятельности микробов, попавших извне в благоприятную среду.После опытов Пастера теория самозарождения организмов была похоронена.В 1892 году русский ученый Д. И. Ивановский в труде «О двух болезнях табака» впервые открывает так называемых ультрамикробов, или фильтрующихся вирусов. Ими были названы возбудители многих болезней растений, животных и человека. Вирусы устроены проще, чем любые микроорганизмы, некоторые из них имеют длину от 10 до 100 миллимикронов (тысячная доля миллиметра), то есть по размерам они занимают промежуточное положение между крупными молекулами белков и бактериями, и поэтому проникают через особые фарфоровые фильтры, которые задерживают микробов.Имея весьма простое строение, вирусы, как показали многочисленные опыты возникают лишь от вирусов, то есть при заражении.Таким образом, все известные нам организмы возникают в настоящее время только путем рождения от себе подобных.Когда, как и где началась на Земле жизнь? Эта величайшая проблема еще не решена наукой, но уже многое сделано для ее разрешения, для создания правильной материалистической теории происхождения жизни.В настоящее время уже доказана правильность слов Энгельса о том, что «...жизнь, обмен веществ... есть самосовершающийся процесс, присущий, прирожденный своему носителю — белку, процесс, без которого не может быть жизни»1.</p><p>1 Ф. Энгельс. Анти-Дюринг. М., Госполитиздат, 1953, стр. 77—78.</p><p>Биохимия — наука о химическом составе и химических отправлениях организмов — полностью подтвердила положение Энгельса о том, что в основе жизненных явлений лежит обмен веществ белковых и других сложных органических соединений. Белковые тела — носители жизни, без них ее нет — вот основное положение биологии. Они играют основную роль в обмене веществ организма. Прекращение этого обмена ведет к смерти. Возникновение живого белка было великим скачком в развитии материи на нашей планете, началом жизни на ней.Когда началась жизнь на Земле? Это, казалось бы, наиболее легкий из поставленных нами вопросов. Но и на него, к сожалению, точно ответить мы не можем.Самые древние отложения, относящиеся к так называемой архейской эре, не содержат остатков ископаемых организмов. Но это не значит, что жизни в те времена не было. Тогда жили бесскелетные организмы, от которых ничего не могло остаться: ведь в пластах Земли сохраняются, окаменев, обычно только одни скелеты.Это отсутствие ископаемых организмов в самом начале геологической летописи объясняется и другими обстоятельствами. Если в этих пластах когда-то и были ископаемые, то, находясь на большой глубине, они испытывали давление верхних пластов, соприкасались с изверженной лавой, подвергались воздействию больших температур. Поэтому эти древнейшие пласты претерпели значительные превращения, как говорят геологи, метаморфизировались. Их состав, плотность изменились, и ископаемые в них не могли сохраниться.Древнейшие пласты немы, то есть не несут следов жизни, ничего не говорят о начале и первых путях ее развития. Эти вопросы приходится решать другими путями. Остатки древнейших организмов, в том числе сложного строения, например различных водорослей, губок, членистоногих и других беспозвоночных животных, мы находим в пластах земной коры, возраст которых исчисляют примерно в 700—800 миллионов лет (об исчислении возраста пластов Земли см. стр. 35—40).Итак, если в столь древних пластах мы находим остатки многообразных организмов, то жизнь на Земле началась более миллиарда лет назад, а быть может, и еще раньше.Сейчас многие ученые склоняются к тому, что она началась более двух миллиардов лет назад.Еще труднее ответить на вопросы: как, где и почему началась жизнь на Земле? как и из чего возникли первые живые существа?Эти вопросы в настоящее время решаются целой армией ученых различных специальностей: биологов, геологов, химиков, физиков, астрономов.Очень много сделано для понимания возникновения жизни на Земле советским биохимиком академиком А. И. Опариным.Опираясь на определение Энгельсом жизни как способа существования белковых тел, обладающих обменом веществ, А. И. Опарин предпринял плодотворную попытку воссоздать последовательные этапы возникновения основных органических соединений, из которых состоят живые существа, и в первую очередь белка.Мы уже знаем, что на первобытной Земле были другие, не похожие на современные, условия: иной климат, иная влажность, иной состав воздуха. В те времена могли, очевидно, происходить такие химические процессы, которые теперь в природных условиях уже не происходят. И вот они привели к тому, что на Земле, в каких-то определенных условиях, в результате сложных превращений частички вещества приобрели особое строение. Они стали живыми.Сейчас мы уже приближаемся к тому времени, когда в наших лабораториях будут воссозданы те условия, в которых когда-то возникла жизнь.Живые организмы не сразу возникли из неживого, неорганического вещества. Возникновению жизни на Земле предшествовало сложное развитие различных органических соединений.Как же современная наука представляет пути развития материи, прежде чем возникла ее высшая форма существования — жизнь?Академик А. И. Опарин различает три основных этапа в возникновении жизни: 1. Возникновение простейших органических веществ. 2. Возникновение белков. 3. Возникновение сложных белковых тел — первых носителей жизни на Земле.Возникновение простейших органических веществ. Химический состав живой и неживой природы одинаков. Ни в одном из живых организмов не обнаружен элемент, которого не было бы в неживой природе. Из 100 известных элементов 60 уже обнаружены в составе организмов. Тело человека весом около 60 килограммов содержит следующие количества различных веществ (в килограммах): кислорода — 36, углерода — 13, водорода — 5, серы — 1,8, азота — 1,45, кальция — 0,84, фосфора — 0,46, магния — 0,3, натрия — 0,18, калия — 0,15, хлора — 0,13, железа — 0,005, иода и мышьяка — по 0,0001 и еще более малые количества других веществ.Все организмы состоят в основном, помимо воды, из сложных органических веществ: белков, углеводов, жиров и др. Химическую основу их составляют четыре элемента: углерод, водород, кислород и азот в белке.Для органических веществ обязательно наличие углерода. Но углерод может входить и в состав неорганических соединений, например в углекислоту, состоящую из углерода и кислорода, в так называемые карбиды — соединения углерода с металлами, нитриды — соединения углерода с азотом. Сейчас доказано, что простые соединения углерода в виде карбидов, нитридов, а также соединений углерода с водородом — углеводородов (например метана) имеются в атмосфере многих звезд, в том числе и Солнца, на поверхности планет, в составе метеоритов.Следовательно, тогда, когда на Земле еще не было живых существ, на ней происходило и, вероятно, происходит сейчас в глубинных недрах образование простейших органических веществ — углеводородов и их производных. Нитриды под действием паров воды образовали аммиак — соединение азота с водородом, — водный раствор которого называется нашатырным спиртом.Возникновение белков. Следовательно, с самого начала существования Земли на ее поверхности, в атмосфере, в водах находились простейшие органические вещества в виде углеводородов и их соединений с кислородом, азотом и другими элементами. Но в течение длительного времени на Земле не было белков. Однако температура древней Земли, освещение, состав атмосферы и другие условия благоприятствовали образованию белков из простейших органических веществ. Многие углеводороды могли легко соединяться с водой и другими веществами, образуя углеводы (сахар, крахмал) целлюлозу, спирты, жиры. Так могли образовываться органические вещества довольно сложного строения. Примеров таких преобразований простых органических веществ в более сложные можно привести много. Еще в 1814 году петербургский химик Кирхгоф выделил из проросшего ячменя органическое вещество, ускоряющее химическую реакцию в организме, — фермент амилазу. При помощи амилазы ему впервые удалось вне организма превратить крахмал в сахар, то есть совершить процесс, который характерен для живых организмов. В 1824 году немецкий химик Вёлер изготовил щавелевую кислоту, а в 1828 году — мочевину. В 1840-х годах были получены искусственные жиры. В 1861 году знаменитый русский химик А. М. Бутлеров искусственно приготовил сахар. Раствор формалина, в специальных условиях опыта, он оставлял в теплой известковой воде. Через некоторое время раствор становился сладким. Оказалось, что 6 молекул формалина соединялись между собой в одну более сложную и крупную молекулу сахара.Сейчас получено уже множество искусственных органических соединений. Белковые молекулы состоят из многих тысяч и десятков тысяч атомов. Они построены из отдельных звеньев, так называемых аминокислот. Аминокислоты — это вещества, содержащие азот с относительно простым строением молекулы. Они легко могут выделяться в кристаллическом виде и хорошо поддаются изучению. В настоящее время науке известно около 30 различных аминокислот.Оказалось, что любой белок состоит из аминокислот. Они представляют как бы кирпичи белковых молекул. В последние годы химиками доказано, что аминокислоты могут образовываться из аммиака, водорода, метана и воды в тех же условиях, при которых возникают более простые органические вещества. Аминокислоты способны взаимодействовать друг с другом и давать сложные соединения вплоть до громоздких и разнообразных молекул белков. Из десяти аминокислот возможно образование более 3,5 миллиона белковых молекул — таковы потенциальные возможности их химических связей. В природе существует очень много различных белков. Молекула каждого белка содержит от нескольких сот до нескольких тысяч молекул аминокислот. В состав организма каждого животного входят сотни тысяч различных белков, характерных для данного вида. И все же, несмотря на эти бесконечные комбинации, выражающиеся астрономическими цифрами, биохимики успешно пытаются осуществить синтез белков.Вот почему так трудно изучать химию и свойства белков. Кроме того, аминокислоты в обычных условиях не соединяются между собой. Для того чтобы они могли соединяться друг с другом в так называемые полипептидные цепочки, требуется большое количество энергии. Но наука преодолела и эти трудности. Немецкий ученый Фишер создал неживой белок из 18 аминокислот. Советский физик С. Е. Бреслер использовал для синтеза белковых веществ высокое давление — до 7000 атмосфер. В природных условиях подобное давление было широко распространено как в прошлом, так и в настоящем.Четыре года назад французский химик Реми, производя опыты над новыми видами синтетического волокна, получил вещество, сходное с каротином*, — белком, входящим в состав нашей кожи, волос, ногтей.</p><p>* Так в оригинале. Очевидно, имеется в виду белок кератин. – В. П.</p><p>Сейчас установлено, что число комбинаций аминокислот определенного белка сравнительно ограниченно. Кроме того, каждая молекула белка представляет собой очень сложную цепь аминокислот, имеющих определенное расположение в пространстве. Поэтому, если биохимик будет наудачу подбирать аминокислоты и создавать из них белок, то создать его будет меньше шансов, чем вновь набрать текст «Евгения Онегина» из рассыпанного типографского шрифта.Следовательно, прежде чем пытаться изготовить определенный вид белка, надо знать, из каких аминокислот он состоит, а также порядок, в котором они соединены. Пока это удалось установить только для некоторых простейших белков. Но успехи науки показывают, что выяснение строения и синтез других белков является лишь вопросом времени. Если будут созданы сложные белки, входящие в состав живой материи, то мы получим экспериментальное подтверждение современных гипотез о происхождении жизни на Земле.Перед наукой встала задача искусственного синтеза белковых тел, наделенных обменом веществ.Как же из белков, растворенных в водах древней Земли, могли возникнуть первые организмы — белковые тела? Это — третий и основной этап возникновения жизни на Земле.Как мы уже говорили, обмен веществ — это основное свойство живой природы любого организма — от бактерии до человека.Каждый организм живет, то есть питается, растет, выделяет негодные вещества, размножается.В каждом организме, в любой его части, идет непрерывная работа — обмен веществ. Непрерывно он получает из окружающей среды питательные вещества и превращает их в вещества своего тела. В этом состоит процесс ассимиляции — одна сторона обмена веществ. Наряду с ним идет обратный процесс — процесс распада вещества — диссимиляция. В организме, особенно молодом и здоровом, эти процессы ассимиляции и диссимиляции идут согласованно, то есть жизнедеятельность протекает нормально.По мере развития строения первичных белковых тел развивался и свойственный им обмен веществ.Возникновение сложных белковых тел, наделенных обменом веществ и способных к воспроизведению себе подобных (размножению), было гигантским скачком в развитии природы от мертвой к живой материи.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_5_doc2fb_image_02000008.jpg"/>
</p><p><em>Искусственно полученные коацерватные капельки (А) и сложный комплексныйкоацерват (Б).</em>(Фотография сделана под микроскопом)</p><p>Как же это произошло? Безусловно, что жизнь возникла в водной среде, вероятно, в некоторых зонах древнего океана или небольших внутриконтинентальных водоемах. В них скорее всего образовались белки. Когда растворы, белков и прочих органических соединений смешивались между собой, происходила коацервация, скопление: возникали полужидкие, студенистые образования, так называемые коацерваты, коацерватные капельки. Таким образом, при смешивании различных белков белковые частицы объединяются в агрегаты, рои, подобные тем, которые образуются при смешивании растворов гуммиарабика и желатина. Когда молекулярные кучи включают в себя много миллионов белковых молекул и достигают большого размера, они становятся видными под микроскопом в виде капелек — коацерватов. Как доказали исследования А. И. Опарина и других ученых, они напоминают некоторыми своими свойствами протоплазму живых существ. Коацерваты уже обладают зачатками сложной внутренней структуры, благодаря чему они поглощают вещества из окружающего раствора. Такое поглощение совершается не механически. Внутри капелек происходят химические реакции. Одни из них могут ослабить коацерват, другие, наоборот, увеличить его объем и вес. Следовательно, идут процессы синтеза, новообразований и процессы распада. Подобный процесс, вероятно, наблюдался и у белков, возникших когда-то на Земле. Белки, растворенные в водах древней Земли, собирались в подобные коацерватные капельки. Могли возникнуть как «удачные» капельки, в которых процессы созидания шли быстрее, чем процессы распада, так и «неудачные», с преобладанием процесса распада. Первые капельки были наиболее стойкими, «жизнеспособными» в этом гигантском молекулярном растворе.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_5_doc2fb_image_02000009.jpg"/>
</p><p><em>Прибрежные зоны морей и океанов. Здесь появились древнейшие организмы</em></p><p>Далее возникали все более сложные капельки, лучше приспособленные к питанию и росту. Когда капельки достигали определенного объема, они делились. Вновь образовавшиеся дочерние капельки в наиболее благоприятных условиях продолжали все более и более усложняться. И дальнейший этот процесс усложнения коацерватных капелек привел к возникновению живого вещества белковых тел, имеющих обмен веществ, то есть к возникновению простейших организмов. Итак, жизнь появилась не сразу. Невозможно точно определить тот момент, тот этап, когда капельки коацерватов, простые сгустки белков, превратились в живые существа. Безусловно, что это произошло на основе постепенного накопления изменений и путем дальнейшего скачка к более сложной форме организации материи.Что же представляли собой первичные носители жизни? Ф. Энгельс считал, что они должны были быть бесформенными белковыми образованиями. У одноклеточных организмов имеется, помимо протоплазмы, ядро, оболочки, пигменты и т. д. Даже у бактерии имеется оболочка и зачатки ядра. У первых живых существ не было клеточного строения. Они были близки к вирусам. В течение тысячелетий их строение становилось все сложнее, у них все время изменялось взаимодействие со средой обитания. Некоторые приобретали способность создавать органические вещества из углерода, содержащегося в атмосфере, используя солнечную энергию. Они питались простыми неорганическими веществами. Так появились простейшие растения — сине-зеленые водоросли, остатки которых находят в наиболее древних отложениях земной коры. Другие живые существа, давшие начало животному миру, продолжали питаться органическими веществами, получаемыми извне: их поставляли им теперь бактерии и водоросли. В дальнейшем благодаря естественному отбору организмы делались все сложнее и сложнее, и постепенно, как увидим далее, возник тот разнообразный мир живых существ, который мы наблюдаем в настоящее время. Об этом рассказывается в следующих главах.Может ли человек создать жизнь и организмы? Весь ход развития науки о жизни показывает, что химики и биологи сумеют, и, возможно, в скором времени, осуществить синтез белков, способных расти за счет окружающей среды и делиться. Быть может, удастся получить искусственно живые организмы типа вирусов или даже простейших бактерий. Для этого необходимо хорошо выяснить строение белков, найти и научиться использовать формы энергии для синтеза белков из более простых веществ. Таким образом, можно искусственно создать жизнь, получить простейшие живые существа. Но мы знаем, что бездонная пропасть отделяет живой белок от первых организмов клеточного строения и, чтобы преодолеть ее, потребовались миллионы лет развития. Еще далее отстоят более высоко развитые организмы, возникшие в результате длительной и очень сложной эволюции. Создать их, конечно, невозможно. Синтез же белков будет иметь громадное значение для улучшения жизни человека.Нам остается ответить еще на один вопрос. Где возникла жизнь? Ученые по-разному решают эту проблему. О месте зарождения первых форм жизни высказываются две противоположные точки зрения. Многие считают, что жизнь возникла в первичном океане или в некоторых его зонах. Этого взгляда придерживаются академик А. И. Опарин и многие другие ученые зоологи и палеонтологи. Это подтверждается, в частности, тем, что большинство низших организмов, особенно животных, в современную эпоху живут в морях и океанах. Кроме того, в самых древних отложениях земной коры мы не находим остатков наземных растений и сухопутных животных. Другие ученые считают, что жизнь возникла на суше. В мировом пространстве существуют, как уже говорилось, губительные для всего живого космические лучи. Они легко могли проникать через земную атмосферу, пока она содержала мало кислорода, а состояла из водяных паров, углеводородов и аммиака. Поэтому жизнь могла возникнуть только в местах, защищенных от губительного действия космических лучей. Однако вероятно, что и некоторые участки суши могли быть прародиной жизни. Таким образом, вопрос о месте происхождения жизни не ясен. Возможно, что она возникла в воде или во влажной среде, которая облегчала первым организмом усвоение питательных веществ, предохраняла от высыхания и резких колебаний температуры, например в лагунах некоторых зонах замкнутых водоемов, то есть на границе различных географических сред — литосферы, гидросферы и атмосферы. Это подтверждает тот факт, что все древние ископаемые организмы — простейшие, губки, кораллы, водоросли — были обитателями мелководий.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_5_doc2fb_image_0200000A.jpg"/>
</p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | ВОЗНИКНОВЕНИЕ ЖИЗНИ
Происхождение жизни, ее сущность — одна из наиболее трудных загадок науки, ибо жизнь — это самое сложное из известных нам явлений природы. Никто не видел и не наблюдал ее возникновения; более того, в природе не сохранилось никаких прямых или косвенных свидетельств о возникновении жизни и первых этапах ее развития.Поэтому разгадка происхождения жизни — одна из самых сложных проблем, над разрешением которой давно работала человеческая мысль, развиваясь по сложному пути от вымыслов, предрассудков к точному знанию.На протяжении многих веков вокруг этой проблемы шла непрерывная борьба между двумя непримиримыми идеологиями — материализмом и идеализмом. В течение долгого времени науке для разрешения вопроса о возникновении жизни недоставало многих необходимых сведений. И этим пользовалась религия, пропагандируя представления, не обоснованные фактами и рассчитанные на слепую веру.Путем накопления и обобщения многих фактов наука доказала, что для объяснения возникновения жизни не требуется прибегать к «божественному началу» или «божественной силе», даже несмотря на то, что наши знания о свойствах жизни еще недостаточно полны.В настоящее время существует несколько предположений о возникновении жизни на Земле:1. Жизнь никогда не возникала, она вечна, как вечна материя.2. Жизнь возникла не на Земле, а занесена на нее с других небесных тел.3. Жизнь возникла на самой Земле, то есть на какой-то стадии развития Земли из неживого возникло живое.Первые два предположения о вечности жизни и занесении ее на Землю из мирового пространства с других планет несостоятельны в научном отношении. Утверждение, что жизнь никогда не возникала, что она вечна, есть по существу отказ от научного решения вопроса.Диалектический материализм прежде всего учит, что вся природа находится в постоянном изменении, в развитии от простого к сложному, что живая материя как наиболее сложная могла возникнуть из неживой. Крометого, Земля как и другие планеты, не «вечна», она была вначале безжизненной.Согласно современным достижениям науки, на протяжении громадных отрезков времени, потребовавшихся на образование Земли и первых стадий ее развития, жизнь на ней была невозможна. В древнейших слоях земной коры мы не находим следов жизни.Вторая гипотеза о занесении жизни на Землю из мирового пространства также не подтверждается. По этой гипотезе, зародыши жизни рассеяны во Вселенной. «Жизнь может в течение бесконечного времени переноситься с одной солнечной системы на другую или с планеты на планету внутри отдельной солнечной системы», — так писал один из ярых сторонников этой гипотезы, шведский физик и химик Аррениус.Известный немецкий физик и физиолог, Гельмгольц, считал, что жизнь могла быть занесена на Землю осколками небесных тел — метеоритами.Вот как описывает эту возможность Гельмгольц: «Если два небесных тела сталкиваются, то большая часть их от удара так разбивается, что должна расплавиться. При этом во все стороны разлетаются осколки... Если бы наша Земля в ее теперешнем состоянии с ее растениями и животными столкнулась с небесным телом приблизительно такой же величины, то в пространстве рассеялось бы много больших и малых обломков, несущих на себе семена растений и животных. А так как с бесконечных времен существуют миры, несущие на себе жизнь, то существует и бесконечное множество метеоритов, которые, странствуя в небесном пространстве, несут на себе зародыши. Если бы на Земле не было жизни, то такой метеорит, упав на нее, мог бы вызвать на ней жизнь».Едва ли живые организмы, даже мельчайшие из них, их споры, семена и т. п. могли бы перенести такой страшный удар и высокую температуру, которая возникает при этом. Кроме того, метеорит при движении в земной атмосфере сильно раскаляется. Далее, ни на одном из метеоритов не обнаружено никаких следов жизни. Поэтому от такого предположения надо отказаться.Когда в начале XX века русский физик П. Н. Лебедев экспериментально доказал, что световые лучи производят давление, способное переносить мельчайшие частицы, гипотеза о занесении жизни на Землю, как будто получила научное подтверждение.Однако это не так. Такое оригинальное, можно сказать, романтическое, объяснение возникновения жизни на Земле, имеющее до сих пор много сторонников, не подтверждено никакими научными доводами. Эта гипотеза обсуждалась на конференции по проблеме стратосферы, созванной в 1935 году в Ленинграде Академией наук СССР.Советские микробиологи заявили на этой конференции, что любые микроорганизмы, любые зародыши жизни в стратосфере существовать не могут.Крупный микробиолог академик Б. Л. Исаченко отметил, что все микроорганизмы, обнаруженные в воздухе, — земного происхождения. Кроме того, зародыши жизни не могут путешествовать в космическом пространстве потому, что ультрафиолетовое (коротковолновое) излучение Солнца убивает жизнь в течение нескольких секунд.Все организмы на Земле защищены от действия коротковолнового излучения слоем озона, находящегося ь атмосфере. Только проскочив сквозь этот озоновый экран, зародыш жизни оказался бы защищенным от космических лучей смерти.И даже если бы, наконец, организмы каким-либо образом и были перенесены с одной планеты на другую, они не нашли бы нормальных условий для своего развития. Астрофизика — наука о физическом и химическом строении небесных тел — показала, что физические, климатические и иные условия планет и других небесных тел весьма различны. Поэтому исторически сложившаяся приспособленность организмов к определенным условиям существования на одной планете была бы препятствием для их акклиматизации на другой планете.Следовательно, соображения о том, что жизнь на Земле или другой какой-либо планете могла начаться с помощью организмов, занесенных с других планет, лишены научного обоснования.Однако мысль о том, что жизнь и даже разумные существа есть не только на Земле, верна. Ф. Энгельс писал: «...у нас есть уверенность, что материя во всех своих превращениях остается вечно одной и той же, что ни один из ее атрибутов никогда не может быть утрачен и что поэтому с той же самой железной необходимостью, с какой она когда-нибудь истребит на земле свой высший цвет — мыслящий дух, она должна будет его снова породить где-нибудь в другом месте и в другое время» 1.
1 Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., Госполитиздат, 1955, стр. 19
В последние годы советский ученый член-корреспондент Академии наук СССР Г. А. Тихов создал новую отрасль знаний — астроботанику, занимающуюся изучением растительности на других планетах. Опираясь на достижения астрофизики, он пришел к выводу, что на Марсе существует низкорослая растительность — стелющиеся кустарники голубого, зелено-голубого и синего цветов.Остается разобраться в третьей гипотезе о том, что жизнь возникла на Земле. Этот взгляд — наиболее древний в науке.Многие величайшие философы древности — Аристотель, Лукреций, Виргилий, Овидий, Плиний Старший — верили в зарождение, то есть в возникновение сложно устроенных организмов из неживого вещества или внезапное превращение простых организмов в сложные. В XVII веке Ван Гельмонт предложил знаменитый рецепт самозарождения мышей из грязного белья, положенного в горшок с зернами пшеницы или с кусочком сыра. Спустя некоторое время итальянец Буанони сделал не менее фантастическое сообщение. На некоторых сортах деревьев, утверждал он, после того как они сгниют, появляются черви, которые затем превращаются в бабочек, а эти бабочки превращаются в птиц.Итальянский поэт и медик Франческо Реди решил тщательно проверить возможность подобных самозарождений. Для доказательства, что так называемые мясные «черви», представляющие личинки мух, не зарождаются самопроизвольно, он покрывал кусок мяса марлей. Мухи, привлеченные мясом, откладывали на марле яйца, из которых и развивались личинки мух. Этот простой и наглядный опыт вызвал определенный сдвиг в умах ученых. Сам Ф. Реди выдвинул принцип: «Все живое от живого», правильность которого для всех современных организмов подтверждена всем ходом дальнейшего развития науки. Позднее профессор медицины Валлисниери в Падуе (Италия) доказал, что черви в плодах растений, например яблоках, происходят также из яиц, откладываемых насекомыми в цветах до того, как из них начнут развиваться плоды.
Так появляются «мясные черви» — личинки мух (опыт Реди.) Личинки мух появляются на мясе, не покрытом кисеей (А). На мясе, покрытом кисеей, личинок нет (Б)
Теория зарождения организмов казалась побежденной. Но в конце XVII века был изобретен микроскоп, и при помощи его голландским натуралистом А. Левенгуком был открыт мир мельчайших организмов.Откуда берутся эти бесчисленные и бесконечно малые существа? Естественно, их появление и бурное развитие в воде, во всех экстрактах из органических веществ пытались снова объяснить внезапным и быстрым зарождением из неживого вещества.В середине XVIII века было начато разрешение этой проблемы, которое окончилось лишь 100 лет спустя благодаря работам Луи Пастера. Пастер был гением эксперимента, искусным испытателем живой природы. В 1862 году на дискуссии в Парижской академии наук Пастер доказал, что в поставленных им опытах микроорганизмы из неживой материи не возникали. Вот как рассказывал об этом сам Пастер на лекции, сопровождавшейся опытами, в Парижском университете Сорбонне1. «Вот, — говорил Пастер, — настойка из органического вещества, прозрачная, как дистиллированная вода, но в то же время легко подвергающаяся изменениям. Она была приготовлена сегодня. Завтра в ней уже появятся мельчайшие существа — инфузории или хлопья плесени.
1 Р. Валлери-Радо. Жизнь Пастера. М., Изд. иностранной литературы, 1950. стр. 92—93.
Я помещаю часть этой настойки из органического вещества в сосуд с длинным горлышком. Предположим, что я сначала кипячу этот сосуд, а затем остужаю его. Через несколько дней в этой жидкости появится плесень или инфузории. Прокипятив эту жидкость, я уничтожаю зародыши, которые, возможно, находились в жидкости или на поверхности стенок сосуда. Однако, как только эта настойка приходит в соприкосновение с воздухом, она немедленно изменяется, подобно всем настойкам.Теперь предположите, что я повторяю опыт, но, прежде чем кипятить жидкость, при помощи паяльной лампы вытягиваю шейку сосуда, не запаивая его отверстия. Затем я довожу жидкость в сосуде до кипения и охлаждаю ее. Жидкость в этом сосуде останется неизмененной не только в течение двух, трех, четырех дней, одного месяца или года, но в течение трех и четырех лет, так как вот уже четыре года, как у меня поставлен опыт такого рода, и жидкость до сих пор остается прозрачной. В чем же разница между этими двумя сосудами? Оба содержат одну и ту же жидкость, оба содержат воздух, оба открыты. Почему же в одном сосуде жидкость изменяется, а в другом не изменяется? Между этими двумя сосудами имеется только одно различие, а именно: в одном из них пыль, взвешенная в воздухе, и содержащиеся в ней зародыши проходят через горлышко сосуда и приходят в соприкосновение с жидкостью, в которой они находят пищу, обеспечивающую их развитие. Отсюда и появление микроскопических существ.В опыте же с другим сосудом, наоборот, невозможно или, во всяком случае, очень трудно, чтобы пыль, заключающая в себе зародыши, попала внутрь сосуда. Куда же она попадает? Она скапливается в изгибе шейки. Когда воздух по законам диффузии и вследствие разницы в температуре попадает в сосуд, то, если эта разница не особенно велика, он входит в сосуд достаточно медленно для того, чтобы содержащаяся в нем пыль и все плотные частицы, попадая в шейку сосуда, задерживались в месте сгиба.Этот опыт очень поучителен. Заметьте, что все, содержащееся в воздухе, кроме пыли, может легко проникнуть внутрь сосуда и прийти в соприкосновение с жидкостью. Представьте себе, что все, что имеется в воздухе, электричество, магнетизм, озон и все то, чего мы еще не знаем, все это имеет полную возможность прийти в соприкосновение с настойкой. Только одно не так-то легко может проникнуть в сосуд — это пыль, взвешенная в воздухе. Это очень легко доказать: стоит только раз встряхнуть сосуд, и через два-три дня в нем появятся инфузории и плесень. Почему? Потому, что движение воздуха было резким, и в своем движении он увлек за собой пыль.Следовательно, господа, я могу сказать, показывая вам эту жидкость: вот я взял эту каплю воды, полную элементов, которые необходимы для развития низших существ. Я жду, я наблюдаю, я спрашиваю, требую от нее, чтобы она начала свою основную созидательную работу. Но она молчит! Она молчит уже в течение нескольких лет, прошедших с момента начала этого опыта. И это потому, что я удалил из нее и удаляю до сих пор единственное, что не может создать человек; я удаляю из нее зародыши, носящиеся в воздухе, я удаляю из нее жизнь, так как жизнь — это зародыш, и зародыш — это жизнь! Никогда теория самопроизвольного зарождения не поднимется после того смертельного удара, который нанес ей этот простой опыт».Эту лекцию Пастер закончил так: «Нет, в настоящее время нет оснований, которые давали бы право утверждать, что микроскопические существа появились на свет не из зародыша и без участия родителей, сходных с ними. Те, кто это утверждает, стали жертвой иллюзии, жертвой неправильно проведенных опытов, где были допущены ошибки, которых они не умели избегнуть».
Дрожжи размножаются почкованием, бактерии — делением (А). Внутреннее тончайшее строение бактерий (Б)
Так Пастер опроверг предположение, что гниющие растворы и настои порождают микробов. Само гниение есть результат жизнедеятельности микробов, попавших извне в благоприятную среду.После опытов Пастера теория самозарождения организмов была похоронена.В 1892 году русский ученый Д. И. Ивановский в труде «О двух болезнях табака» впервые открывает так называемых ультрамикробов, или фильтрующихся вирусов. Ими были названы возбудители многих болезней растений, животных и человека. Вирусы устроены проще, чем любые микроорганизмы, некоторые из них имеют длину от 10 до 100 миллимикронов (тысячная доля миллиметра), то есть по размерам они занимают промежуточное положение между крупными молекулами белков и бактериями, и поэтому проникают через особые фарфоровые фильтры, которые задерживают микробов.Имея весьма простое строение, вирусы, как показали многочисленные опыты возникают лишь от вирусов, то есть при заражении.Таким образом, все известные нам организмы возникают в настоящее время только путем рождения от себе подобных.Когда, как и где началась на Земле жизнь? Эта величайшая проблема еще не решена наукой, но уже многое сделано для ее разрешения, для создания правильной материалистической теории происхождения жизни.В настоящее время уже доказана правильность слов Энгельса о том, что «...жизнь, обмен веществ... есть самосовершающийся процесс, присущий, прирожденный своему носителю — белку, процесс, без которого не может быть жизни»1.
1 Ф. Энгельс. Анти-Дюринг. М., Госполитиздат, 1953, стр. 77—78.
Биохимия — наука о химическом составе и химических отправлениях организмов — полностью подтвердила положение Энгельса о том, что в основе жизненных явлений лежит обмен веществ белковых и других сложных органических соединений. Белковые тела — носители жизни, без них ее нет — вот основное положение биологии. Они играют основную роль в обмене веществ организма. Прекращение этого обмена ведет к смерти. Возникновение живого белка было великим скачком в развитии материи на нашей планете, началом жизни на ней.Когда началась жизнь на Земле? Это, казалось бы, наиболее легкий из поставленных нами вопросов. Но и на него, к сожалению, точно ответить мы не можем.Самые древние отложения, относящиеся к так называемой архейской эре, не содержат остатков ископаемых организмов. Но это не значит, что жизни в те времена не было. Тогда жили бесскелетные организмы, от которых ничего не могло остаться: ведь в пластах Земли сохраняются, окаменев, обычно только одни скелеты.Это отсутствие ископаемых организмов в самом начале геологической летописи объясняется и другими обстоятельствами. Если в этих пластах когда-то и были ископаемые, то, находясь на большой глубине, они испытывали давление верхних пластов, соприкасались с изверженной лавой, подвергались воздействию больших температур. Поэтому эти древнейшие пласты претерпели значительные превращения, как говорят геологи, метаморфизировались. Их состав, плотность изменились, и ископаемые в них не могли сохраниться.Древнейшие пласты немы, то есть не несут следов жизни, ничего не говорят о начале и первых путях ее развития. Эти вопросы приходится решать другими путями. Остатки древнейших организмов, в том числе сложного строения, например различных водорослей, губок, членистоногих и других беспозвоночных животных, мы находим в пластах земной коры, возраст которых исчисляют примерно в 700—800 миллионов лет (об исчислении возраста пластов Земли см. стр. 35—40).Итак, если в столь древних пластах мы находим остатки многообразных организмов, то жизнь на Земле началась более миллиарда лет назад, а быть может, и еще раньше.Сейчас многие ученые склоняются к тому, что она началась более двух миллиардов лет назад.Еще труднее ответить на вопросы: как, где и почему началась жизнь на Земле? как и из чего возникли первые живые существа?Эти вопросы в настоящее время решаются целой армией ученых различных специальностей: биологов, геологов, химиков, физиков, астрономов.Очень много сделано для понимания возникновения жизни на Земле советским биохимиком академиком А. И. Опариным.Опираясь на определение Энгельсом жизни как способа существования белковых тел, обладающих обменом веществ, А. И. Опарин предпринял плодотворную попытку воссоздать последовательные этапы возникновения основных органических соединений, из которых состоят живые существа, и в первую очередь белка.Мы уже знаем, что на первобытной Земле были другие, не похожие на современные, условия: иной климат, иная влажность, иной состав воздуха. В те времена могли, очевидно, происходить такие химические процессы, которые теперь в природных условиях уже не происходят. И вот они привели к тому, что на Земле, в каких-то определенных условиях, в результате сложных превращений частички вещества приобрели особое строение. Они стали живыми.Сейчас мы уже приближаемся к тому времени, когда в наших лабораториях будут воссозданы те условия, в которых когда-то возникла жизнь.Живые организмы не сразу возникли из неживого, неорганического вещества. Возникновению жизни на Земле предшествовало сложное развитие различных органических соединений.Как же современная наука представляет пути развития материи, прежде чем возникла ее высшая форма существования — жизнь?Академик А. И. Опарин различает три основных этапа в возникновении жизни: 1. Возникновение простейших органических веществ. 2. Возникновение белков. 3. Возникновение сложных белковых тел — первых носителей жизни на Земле.Возникновение простейших органических веществ. Химический состав живой и неживой природы одинаков. Ни в одном из живых организмов не обнаружен элемент, которого не было бы в неживой природе. Из 100 известных элементов 60 уже обнаружены в составе организмов. Тело человека весом около 60 килограммов содержит следующие количества различных веществ (в килограммах): кислорода — 36, углерода — 13, водорода — 5, серы — 1,8, азота — 1,45, кальция — 0,84, фосфора — 0,46, магния — 0,3, натрия — 0,18, калия — 0,15, хлора — 0,13, железа — 0,005, иода и мышьяка — по 0,0001 и еще более малые количества других веществ.Все организмы состоят в основном, помимо воды, из сложных органических веществ: белков, углеводов, жиров и др. Химическую основу их составляют четыре элемента: углерод, водород, кислород и азот в белке.Для органических веществ обязательно наличие углерода. Но углерод может входить и в состав неорганических соединений, например в углекислоту, состоящую из углерода и кислорода, в так называемые карбиды — соединения углерода с металлами, нитриды — соединения углерода с азотом. Сейчас доказано, что простые соединения углерода в виде карбидов, нитридов, а также соединений углерода с водородом — углеводородов (например метана) имеются в атмосфере многих звезд, в том числе и Солнца, на поверхности планет, в составе метеоритов.Следовательно, тогда, когда на Земле еще не было живых существ, на ней происходило и, вероятно, происходит сейчас в глубинных недрах образование простейших органических веществ — углеводородов и их производных. Нитриды под действием паров воды образовали аммиак — соединение азота с водородом, — водный раствор которого называется нашатырным спиртом.Возникновение белков. Следовательно, с самого начала существования Земли на ее поверхности, в атмосфере, в водах находились простейшие органические вещества в виде углеводородов и их соединений с кислородом, азотом и другими элементами. Но в течение длительного времени на Земле не было белков. Однако температура древней Земли, освещение, состав атмосферы и другие условия благоприятствовали образованию белков из простейших органических веществ. Многие углеводороды могли легко соединяться с водой и другими веществами, образуя углеводы (сахар, крахмал) целлюлозу, спирты, жиры. Так могли образовываться органические вещества довольно сложного строения. Примеров таких преобразований простых органических веществ в более сложные можно привести много. Еще в 1814 году петербургский химик Кирхгоф выделил из проросшего ячменя органическое вещество, ускоряющее химическую реакцию в организме, — фермент амилазу. При помощи амилазы ему впервые удалось вне организма превратить крахмал в сахар, то есть совершить процесс, который характерен для живых организмов. В 1824 году немецкий химик Вёлер изготовил щавелевую кислоту, а в 1828 году — мочевину. В 1840-х годах были получены искусственные жиры. В 1861 году знаменитый русский химик А. М. Бутлеров искусственно приготовил сахар. Раствор формалина, в специальных условиях опыта, он оставлял в теплой известковой воде. Через некоторое время раствор становился сладким. Оказалось, что 6 молекул формалина соединялись между собой в одну более сложную и крупную молекулу сахара.Сейчас получено уже множество искусственных органических соединений. Белковые молекулы состоят из многих тысяч и десятков тысяч атомов. Они построены из отдельных звеньев, так называемых аминокислот. Аминокислоты — это вещества, содержащие азот с относительно простым строением молекулы. Они легко могут выделяться в кристаллическом виде и хорошо поддаются изучению. В настоящее время науке известно около 30 различных аминокислот.Оказалось, что любой белок состоит из аминокислот. Они представляют как бы кирпичи белковых молекул. В последние годы химиками доказано, что аминокислоты могут образовываться из аммиака, водорода, метана и воды в тех же условиях, при которых возникают более простые органические вещества. Аминокислоты способны взаимодействовать друг с другом и давать сложные соединения вплоть до громоздких и разнообразных молекул белков. Из десяти аминокислот возможно образование более 3,5 миллиона белковых молекул — таковы потенциальные возможности их химических связей. В природе существует очень много различных белков. Молекула каждого белка содержит от нескольких сот до нескольких тысяч молекул аминокислот. В состав организма каждого животного входят сотни тысяч различных белков, характерных для данного вида. И все же, несмотря на эти бесконечные комбинации, выражающиеся астрономическими цифрами, биохимики успешно пытаются осуществить синтез белков.Вот почему так трудно изучать химию и свойства белков. Кроме того, аминокислоты в обычных условиях не соединяются между собой. Для того чтобы они могли соединяться друг с другом в так называемые полипептидные цепочки, требуется большое количество энергии. Но наука преодолела и эти трудности. Немецкий ученый Фишер создал неживой белок из 18 аминокислот. Советский физик С. Е. Бреслер использовал для синтеза белковых веществ высокое давление — до 7000 атмосфер. В природных условиях подобное давление было широко распространено как в прошлом, так и в настоящем.Четыре года назад французский химик Реми, производя опыты над новыми видами синтетического волокна, получил вещество, сходное с каротином*, — белком, входящим в состав нашей кожи, волос, ногтей.
* Так в оригинале. Очевидно, имеется в виду белок кератин. – В. П.
Сейчас установлено, что число комбинаций аминокислот определенного белка сравнительно ограниченно. Кроме того, каждая молекула белка представляет собой очень сложную цепь аминокислот, имеющих определенное расположение в пространстве. Поэтому, если биохимик будет наудачу подбирать аминокислоты и создавать из них белок, то создать его будет меньше шансов, чем вновь набрать текст «Евгения Онегина» из рассыпанного типографского шрифта.Следовательно, прежде чем пытаться изготовить определенный вид белка, надо знать, из каких аминокислот он состоит, а также порядок, в котором они соединены. Пока это удалось установить только для некоторых простейших белков. Но успехи науки показывают, что выяснение строения и синтез других белков является лишь вопросом времени. Если будут созданы сложные белки, входящие в состав живой материи, то мы получим экспериментальное подтверждение современных гипотез о происхождении жизни на Земле.Перед наукой встала задача искусственного синтеза белковых тел, наделенных обменом веществ.Как же из белков, растворенных в водах древней Земли, могли возникнуть первые организмы — белковые тела? Это — третий и основной этап возникновения жизни на Земле.Как мы уже говорили, обмен веществ — это основное свойство живой природы любого организма — от бактерии до человека.Каждый организм живет, то есть питается, растет, выделяет негодные вещества, размножается.В каждом организме, в любой его части, идет непрерывная работа — обмен веществ. Непрерывно он получает из окружающей среды питательные вещества и превращает их в вещества своего тела. В этом состоит процесс ассимиляции — одна сторона обмена веществ. Наряду с ним идет обратный процесс — процесс распада вещества — диссимиляция. В организме, особенно молодом и здоровом, эти процессы ассимиляции и диссимиляции идут согласованно, то есть жизнедеятельность протекает нормально.По мере развития строения первичных белковых тел развивался и свойственный им обмен веществ.Возникновение сложных белковых тел, наделенных обменом веществ и способных к воспроизведению себе подобных (размножению), было гигантским скачком в развитии природы от мертвой к живой материи.
Искусственно полученные коацерватные капельки (А) и сложный комплексныйкоацерват (Б).(Фотография сделана под микроскопом)
Как же это произошло? Безусловно, что жизнь возникла в водной среде, вероятно, в некоторых зонах древнего океана или небольших внутриконтинентальных водоемах. В них скорее всего образовались белки. Когда растворы, белков и прочих органических соединений смешивались между собой, происходила коацервация, скопление: возникали полужидкие, студенистые образования, так называемые коацерваты, коацерватные капельки. Таким образом, при смешивании различных белков белковые частицы объединяются в агрегаты, рои, подобные тем, которые образуются при смешивании растворов гуммиарабика и желатина. Когда молекулярные кучи включают в себя много миллионов белковых молекул и достигают большого размера, они становятся видными под микроскопом в виде капелек — коацерватов. Как доказали исследования А. И. Опарина и других ученых, они напоминают некоторыми своими свойствами протоплазму живых существ. Коацерваты уже обладают зачатками сложной внутренней структуры, благодаря чему они поглощают вещества из окружающего раствора. Такое поглощение совершается не механически. Внутри капелек происходят химические реакции. Одни из них могут ослабить коацерват, другие, наоборот, увеличить его объем и вес. Следовательно, идут процессы синтеза, новообразований и процессы распада. Подобный процесс, вероятно, наблюдался и у белков, возникших когда-то на Земле. Белки, растворенные в водах древней Земли, собирались в подобные коацерватные капельки. Могли возникнуть как «удачные» капельки, в которых процессы созидания шли быстрее, чем процессы распада, так и «неудачные», с преобладанием процесса распада. Первые капельки были наиболее стойкими, «жизнеспособными» в этом гигантском молекулярном растворе.
Прибрежные зоны морей и океанов. Здесь появились древнейшие организмы
Далее возникали все более сложные капельки, лучше приспособленные к питанию и росту. Когда капельки достигали определенного объема, они делились. Вновь образовавшиеся дочерние капельки в наиболее благоприятных условиях продолжали все более и более усложняться. И дальнейший этот процесс усложнения коацерватных капелек привел к возникновению живого вещества белковых тел, имеющих обмен веществ, то есть к возникновению простейших организмов. Итак, жизнь появилась не сразу. Невозможно точно определить тот момент, тот этап, когда капельки коацерватов, простые сгустки белков, превратились в живые существа. Безусловно, что это произошло на основе постепенного накопления изменений и путем дальнейшего скачка к более сложной форме организации материи.Что же представляли собой первичные носители жизни? Ф. Энгельс считал, что они должны были быть бесформенными белковыми образованиями. У одноклеточных организмов имеется, помимо протоплазмы, ядро, оболочки, пигменты и т. д. Даже у бактерии имеется оболочка и зачатки ядра. У первых живых существ не было клеточного строения. Они были близки к вирусам. В течение тысячелетий их строение становилось все сложнее, у них все время изменялось взаимодействие со средой обитания. Некоторые приобретали способность создавать органические вещества из углерода, содержащегося в атмосфере, используя солнечную энергию. Они питались простыми неорганическими веществами. Так появились простейшие растения — сине-зеленые водоросли, остатки которых находят в наиболее древних отложениях земной коры. Другие живые существа, давшие начало животному миру, продолжали питаться органическими веществами, получаемыми извне: их поставляли им теперь бактерии и водоросли. В дальнейшем благодаря естественному отбору организмы делались все сложнее и сложнее, и постепенно, как увидим далее, возник тот разнообразный мир живых существ, который мы наблюдаем в настоящее время. Об этом рассказывается в следующих главах.Может ли человек создать жизнь и организмы? Весь ход развития науки о жизни показывает, что химики и биологи сумеют, и, возможно, в скором времени, осуществить синтез белков, способных расти за счет окружающей среды и делиться. Быть может, удастся получить искусственно живые организмы типа вирусов или даже простейших бактерий. Для этого необходимо хорошо выяснить строение белков, найти и научиться использовать формы энергии для синтеза белков из более простых веществ. Таким образом, можно искусственно создать жизнь, получить простейшие живые существа. Но мы знаем, что бездонная пропасть отделяет живой белок от первых организмов клеточного строения и, чтобы преодолеть ее, потребовались миллионы лет развития. Еще далее отстоят более высоко развитые организмы, возникшие в результате длительной и очень сложной эволюции. Создать их, конечно, невозможно. Синтез же белков будет иметь громадное значение для улучшения жизни человека.Нам остается ответить еще на один вопрос. Где возникла жизнь? Ученые по-разному решают эту проблему. О месте зарождения первых форм жизни высказываются две противоположные точки зрения. Многие считают, что жизнь возникла в первичном океане или в некоторых его зонах. Этого взгляда придерживаются академик А. И. Опарин и многие другие ученые зоологи и палеонтологи. Это подтверждается, в частности, тем, что большинство низших организмов, особенно животных, в современную эпоху живут в морях и океанах. Кроме того, в самых древних отложениях земной коры мы не находим остатков наземных растений и сухопутных животных. Другие ученые считают, что жизнь возникла на суше. В мировом пространстве существуют, как уже говорилось, губительные для всего живого космические лучи. Они легко могли проникать через земную атмосферу, пока она содержала мало кислорода, а состояла из водяных паров, углеводородов и аммиака. Поэтому жизнь могла возникнуть только в местах, защищенных от губительного действия космических лучей. Однако вероятно, что и некоторые участки суши могли быть прародиной жизни. Таким образом, вопрос о месте происхождения жизни не ясен. Возможно, что она возникла в воде или во влажной среде, которая облегчала первым организмом усвоение питательных веществ, предохраняла от высыхания и резких колебаний температуры, например в лагунах некоторых зонах замкнутых водоемов, то есть на границе различных географических сред — литосферы, гидросферы и атмосферы. Это подтверждает тот факт, что все древние ископаемые организмы — простейшие, губки, кораллы, водоросли — были обитателями мелководий. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Семейство лориобразные, или лоризиды (Lorisidae)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Лоризиды — небольшие приматы, имеющие средние или короткие хвосты либо вовсе их не имеющие. Длина тела от 12 до 40 см. Шея короткая. Пятипалые передние и задние конечности, на пальцах ногти; на втором пальце ноги коготь. Голова круглая, с коротким лицевым отделом. Глаза большие, сходящиеся кпереди, подлинно глаза приматов, очень часто окруженные темным кольцом. На лицевой части есть вибриссы, однако их меньше, чем у лемуроморфных. Плотно покрыты короткими волосами. Число сосков у самок две-три пары.</p><p>Зубы своеобразны — на верхней челюсти один-два резца, отделенных заметным промежутком. Зубная формула: резцов (1–2)/2, клыков — 1/1, предкоренных — 3/3, коренных — 3/3. Всего 34–36 зубов.</p><p>Это, как правило, ночные древесные приматы: передвигаются по деревьям медленно, осторожно, последовательно переставляя конечности, некоторые перемещаются по земле прыжками. Живут они в одиночку, парами или небольшими группами. Лоризиды — насекомоядные, растительноядные, а то и хищники. Спят в гнездах, в дуплах деревьев.</p>
<p>Подсемейство лориевых (Lorisinae) включает по нашей схеме четыре рода. Первый род — <strong>тонкий лори</strong> (Loris) с одним видом (L. tardigradus) и шестью подвидами.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_17__2tonkijjlori.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Тонкий лори</em></p><p></p><p>Наименование рода, давшее, как видим, первую часть словосочетаний для таксонов более высоких категорий этой секции, тоже связано с неточностями вследствие путаных сведений о данных полуобезьянах в прошлом. Слово «лори» в переводе с голландского означает «клоун». Название получено из-за темных колец вокруг больших глаз, разделенных белой полосой. Несмотря на то что упоминания о тонком лори известны с XVI в., в Южной Индии и на о-ве Цейлон его многие годы считали ленивцем. В 1765 г. Ж. Бюффон наконец установил подлинное место этого животного, дав ему родовой термин «лори».</p><p>Через несколько лет Бюффон опять обратился к положению этого животного, которое ошибочно смешивалось с современным толстым, или ленивым, или медленным лори, также отождествлявшимся с ленивцем (так считал Фосмайер в 1770 г.). Термин «лори» был полностью принят именно для тонкого лори.</p><p>Это животное небольших размеров — от 18 до 26 см. Хвост снаружи незаметен, поэтому считают, что он отсутствует. Голова округлая, лицевая часть не вытянута. Глазницы большие, сдвинутые, только белая полоска от лба к носу разъединяет обведенные темными кругами влажные глаза. Палец с когтем на ноге (туалетный) сильно редуцирован. Уши большие, тонкие, на концах не обволошены. Торчащие уши тонкого лори отличают его от толстого лори, у которого голова сходна с тонким, но маленькие уши почти утоплены в шерсть. Еще одно отличие: тонкие и более длинные конечности, а также несколько острее книзу мордочка.</p><p>Мех густой и мягкий, желтовато-серого, светло-коричневого и темно-бурого (на спине) цвета. Как у многих приматов, на брюшной стороне шерсть светлее. Иногда на спине тонкого лори проходит коричневая полоса, которая никогда не выражена так ярко, как у его толстого собрата, у которого вообще мех гуще.</p><p>Это обитатель тропических влажных лесов Шри Ланки и Южной Индии. В отличие от толстого лори появляется и на открытых лесных пространствах, в кустарниках, а то пересекает и вовсе лишенные растительности пространства при переходе из одной рощи в другую. Днем тонкий лори спит (в дупле или на развилке ствола), свернувшись клубком и пряча голову меж коленями, при этом конечностями, обычно задними, не забывает уцепиться за ветку для безопасности. С заходом солнца начинает активный поиск еды: насекомых, ящериц, древесных лягушек, птиц и их яйца. В неволе питается также фруктами, молоком, булками. Двигается медленно, перебирая при перехватывании ветвей поочередно передними и задними конечностями. Несмотря на свою медлительность, тонкий лори довольно ловок. Уцепившись задними конечностями за ветку, полностью освобождает передние и туловище для охоты, сноровисто хватает мелких животных, убивая их ударом о дерево. Метит территорию мочой. Издает щебетание, подобное тому, что известно у сверчка, низкого тембра щелканье.</p><p>Период беременности — пять-шесть месяцев (Sharma et al., 1973). Рождаются один-два детеныша. Рекордный срок жизни в неволе — семь лет. Двойное число хромосом — 62.</p><p></p><p>Второй род лориевых — <strong>толстый лори</strong> (Nycticebus), насчитывает два вида: куканг, или медленный толстый лори (N. coucang), с девятью подвидами и маленький толстый лори (N. pygmaeus). Неудивительно, что при той путанице, которая существовала веками в определении этих животных, латинское наименование рода по смыслу неверно: оно означает «ночная хвостатая обезьяна». Что касается малайского названия куканг (kong-kang), то оно в применении к этому виду вполне правильно: медленный, или застенчивый.</p><p>Почти все, что было сказано для тонкого лори, исключая особенности строения тела, применимо и в отношении толстых лори. Внешне последние отличаются тем, что голова у них почти круглая, да и туловище вполне округло. Куканг довольно плотный, с густым коротким мехом серого, коричневатого, рыжеватого цветов, с коричневой, как сказано, полосой вдоль позвоночного столба. Длина тела 26–38 см. Хвостик небольшой, почти утопает в шерсти, как почти утоплены в шерсти и небольшие уши; «лицо» клоуна. Первые пальцы конечностей сильно противопоставлены остальным. Малый толстый лори, естественно, поменьше размером — около 20 см.</p><p>По некоторым сведениям, у толстого лори сравнительно хорошо развитый среди полуобезьян головной мозг. Образ жизни, питание и тип локомоции сходны с описанным выше для тонких лори. Вероятно еще менее подвижен. Куканг распространен в Южной и Юго-Восточной Азии: Индия, Бирма, страны Индокитая, Малакка, острова Индонезии и Филиппин. Малый лори живет в Индокитае. По наблюдениям американских экологов О. и М. Эллиот, в естественных условиях (в джунглях Малайи) встречался одиночный куканг, который вечером лакомился довольно крупной (гигантской) улиткой. Попадалась и группа из шести толстых лори, причем большинство были самцами, преследовавшими самку. Самцы угрожали ей характерными телодвижениями, открыванием рта и свистящими звуками. Самка отвечала тем же, хищно открывала рот и свистела, но в более высокой тональности. Кроме того, она щелкала сверчком, но чаще, чем самец. По-видимому, самка была в состоянии течки.</p><p></p><p>В неволе, где нередко содержались толстые лори, эти приматы сохраняли вечерне-ночную активность. Спали в основном сидя (78 % наблюдений) и опустив голову, а также лежа. Туалет состоял в вылизывании меха и расчесывании. Ходили по полу и лазали по стенкам клетки. Чаще двигались самцы, зато самки, по сведениям калифорнийских зоологов, тратили на 57 % больше времени на туалет.</p><p>При изучении обонятельной ориентации толстого лори показано, что она играет исключительную роль и сильно облегчается мочевыми метками, особенно в темноте. Наиболее выражена эта способность у самцов. Метились кормушки, спальные ящики, перекладины. Пахучий предмет часто обследуется языком. Особенно сильно возбуждает лори запах мочи своего вида, но весьма точно определяется своя собственная метка. Мечение мочой облегчает связь между особями, нахождение самки, пригодной для спаривания, мест кормежки, гнезд и границы территории.</p><p>Период беременности у толстых лори, по-видимому, в пределах 174–193 дней. Рождается чаще один, но бывают и два детеныша в помете. Детеныш появляется на свет зрячим, с сильным хватательным инстинктом, сразу же устраивается под животом матери. Иногда и самец переносит малыша. К девяти месяцам детеныш становится самостоятельным. Число хромосом у обоих видов — 50.</p>
<p>В неволе неплохо акклиматизируются и размножаются. Известная рекордная продолжительность жизни толстого лори в зоопарке Бронкса (Нью-Йорк) — 12 лет и восемь месяцев. Кормили животных здесь фруктами, мясом. Малому толстому лори угрожает опасность исчезновения.</p><p>На этом завершается описание азиатских лориевых приматов. Перейдем к африканским.</p><p>Третий род подсемейства лориевых — род <strong>арктоцебус</strong> (Arctocebus) с одним видом — <em>калабарский арктоцебус</em> (A. calabarensis), иначе ангвантибо, или калабарский потто. Наименование его медвежьим маки (бытует и такое) совершенно неприемлемо: медвежьего в его облике меньше, чем у других лориевых, а что касается маки, то так (как мы уже упоминали) именуют настоящих, мадагаскарских лемуров. Существуют два подвида арктоцебуса.</p><p></p><p>Этот примат несколько похож на лори, но имеет более выступающую и вытянутую носовую часть морды, отсутствуют темные круги вокруг больших глаз. Размеры туловища невелики, 22–25 см, хвост почти отсутствует, едва заметен (7–8 мм). Самый маленький среди африканских лориевых и самый грациозный. На передней конечности второй палец сильно редуцирован, виден лишь небольшой выступ без ногтя, а большой палец так противопоставлен всем остальным, что кажется, будто он полностью направлен в противоположную сторону. И все пальцы, как полагается примату, имеют ногти, исключая, конечно, второй палец нижней конечности, который снабжен когтем и тоже уменьшен по сравнению с другими пальцами. Волосяной покров длинный, густой, мягкий. Цвет книзу светлее. Ангвантибо — древесный ночной примат. Иногда, правда, бывает активен и днем. До недавнего времени (1967 г.) считалось, что ангвантибо — очень редкое животное и район его обитания ограничен экваториальной частью Восточной Африки. В 1967 г. исследователи Нигерийского университета П. Джевелл и Дж. Оатес сообщили о встрече с этими полуобезьянами далеко на западе, в районах Восточной Нигерии и значительно севернее. Стало, кроме того, ясно, что количество калабарских арктоцебусов существенно больше, чем считалось прежде. Дело лишь в том, что это животное обитает в глухих частях леса (и лесной саванны) и выходит на добычу преимущественно ночью. Уничтожение леса, впрочем, угрожает и его существованию.</p><p>В 1969 г. эти же авторы опубликовали результаты, по-видимому, первых экологических наблюдений лоризид в Восточной Нигерии. Оказалось, что лоризиды Африки, в том числе ангвантибо, встречаются вплоть до реки Нигер, значительно западнее и севернее, чем было известно. Ангвантибо попадался довольно часто. Выяснилось, что он не столь всеяден, как другие лориевые Африки: предполагается, что кормится исключительно насекомыми, чаще крупными, хотя в неволе, где его приручали, кормили молоком и некоторыми фруктами.</p><p>В 1971 г. И. Сабатер Пи, известный испанский зоолог, сообщил, что ангвантибо и другие лоризиды распространены и в Рио-Муни (Западная Африка), в пышных влажных экваториальных лесах прибрежной зоны. Отмечено его обитание и в Западной Нигерии (Виаффра).</p><p>Калабарский арктоцебус размножается преимущественно в относительно сухой сезон — с ноября по май, когда рожают и другие приматы этих районов. Есть, однако, сведения, что ангвантибо полиэстрален — может размножаться почти круглый год, причем беременность и кормление грудью протекают одновременно. Мать держит детеныша, прикрепляющегося к ее животу, в течение первых 10 дней, а затем во время ночной охоты подвешивает его конечностями за ветку. С этого времени она снова способна к размножению. Период беременности 131–136 дней.</p><p>Для арктоцебуса характерно известное у некоторых приматов умывание слюной. Натираются ладони, затем руками умывается лицо, уши.</p><p>Этот примат ведет одиночный образ жизни. Число хромосом — 52. Рекордный срок жизни в неволе — четыре года и шесть месяцев (Берлинский зоопарк). Размножается в зоопарках редко.</p><p>Последний в нашем списке род этого подсемейства — <strong>потто</strong> (Perodicticus) с единственным видом — <em>обыкновенный потто</em> (P. potto). (По Нейпир, включает пять видов.)</p><p></p><p>Это самый крупный лоризид в семействе. Бывает в четыре раза больше ангвантибо: длина туловища — головы 35–40 см; хвостик 6–8 см. Похож на толстого лори, только больше выпячены круглые уши, а средние по размеру глаза не имеют вокруг и между собой характерной для лори окраски. Мех густой, от серого до коричневого цвета, с более светлыми, конечно, нижними частями тела; светла и носовая часть весьма округлой морды,</p><p>Второй палец кисти редуцирован и обычно не имеет ногтя, однако известен случай, когда на левой руке у потто был настоящий ноготь. Острый коготь имеется на укороченном втором пальце задней конечности. Сравнительно толстые конечности приспособлены для лазания по ветвям, для хватания предметов. Передвигается животное медленно.</p><p>Как видим, потто в основном похож на многих других полуобезьян, особенно на своих лориевых собратьев. Однако он имеет и свою уникальную среди приматов анатомическую особенность. Уже при рождении у потто в шейной области выступают сквозь кожу пять чувствительных оголенных бугорков. Это остистые отростки двух последних шейных и трех первых грудных позвонков. Возле них черные волоски, обычно видимые сквозь шерсть; при необходимости животное раздвигает шерсть, и отростки выступают весьма явно.</p><p></p><p>Каково значение этих шейных или затылочных бугорков? На этот счет имеются разнообразные предположения, которые не раз уже как будто устанавливались окончательно, но затем подвергались пересмотру при выявлении новых сведений. Считалось, что отростки используются для защиты от врагов, в частности от хищной куницы. Есть мнение, что позвонки служат для сглаживания грубых закраин ствола дерева — это наблюдал У. Коугилл (1969) из США. Специальное изучение этого феномена А. Волкером (1970) в Найроби (Кения) привело его к заключению, что отростки и вся прилежащая к ним зона не имеют ни защитной, ни агрессивной или мускульной функции, а являются центром тактильного восприятия, очень необходимым для установления и поддержания миролюбивых взаимоотношений. Тем не менее английские авторы К. Блэквилл и Дж. Мензиес сообщили о следующей истории из жизни зоопарка. В клетку выпустили двух взрослых потто. Предполагалось, что это самцы. Оба животных решительно двинулись по ветке друг другу навстречу, время от времени останавливаясь, резко выпрямив конечности и приподняв спины. При этом головы были наклонены и размещены между передними конечностями, а шерсть на шее раздвинулась настолько, что стали видны и нацелены вперед шейные бугорки. Внезапно, очень быстро для таких медлительных ползунов, потто наклонились и сшиблись затылками. Это «общение» про должалось до тех пор, пока в области бугорков не появилась кровь. После этого приматы разошлись и больше подобных стычек не. повторялось. Драка совершенно не соответствовала поведению других представителей отряда, а напоминала бой двух козлов или антилоп. Через 219 дней у этих драчунов родился детеныш. Малыш был почти полностью покрыт белой шерсткой и сильно выделялся на фоне коричневой шерсти матери.</p>
<p>В неволе потто размножаются очень редко. По сведениям канадских зоологов Г. Батлера и М. Джама, за 20 лет было известно всего 13 случаев рождений. Беременность длилась, по этим авторам, 170 дней. (По другим данным, беременность продолжается 195 дней.) Детеныш весил на четвертый день 40 г. Хотя зубы прорезались только к 50-му дню, малыш стал брать твердую пищу через три недели. Самка имеет три пары сосков, и малыш сосет их поочередно.</p><p></p><p>На воле потто размножается сезонно, обычно с мая по декабрь, с максимумом в августе — сентябре. Самка оставляет очень маленького детеныша с вечера одного на ночь в ветвях, отправляясь на охоту, и забирает его только утром. Переносит его сначала на животе, потом, когда он станет несколько старше, на спине. Молочное выкармливание заканчивается в возрасте двух-трех месяцев. Детеныш становится совершенно самостоятельным к шести месяцам.</p><p>Потто поддерживали в лесу контакт с соседями, к которым относятся спокойно, с помощью пахучих меток на перекрывающихся территориях.</p><p>Потто — сугубо ночное животное. Передвигается бесшумно, осторожно, спит сидя, спрятав голову между передними конечностями и ухватившись за ветку. Живет на больших деревьях, однако находили его и на возделанных плантациях маниоки, кофе и других. Иногда издает в ночи приглушенные звуки, сходные с кваканьем болотных лягушек. Днем спит в дуплах. Потто — всеядное животное. Это отмечено как в неволе, так и в условиях естественного обитания. Содержимое желудков включало фрукты, косточки плодов масличной пальмы, улиток, гусениц, насекомых. В неволе также поедали самую разнообразную пищу — от дохлых птиц до диетических бисквитов, отказываясь, правда, как и некоторые другие лоризиды Африки, от зеленых листьев.</p><p>Широко распространено мнение, что потто — любящие уединение животные. В последнее время, однако, становится ясно, что они более стадны, чем это принималось раньше. У. Коугилл описал альтруистическое поведение потто в неволе: после гибели пары этих полуобезьян другая пара, оставшаяся в живых, по всем признакам поведения выражала страдание.</p><p>Родина потто — Западная, Центральная и Восточная Африка. Максимальная продолжительность жизни (Нью-Йоркский зоопарк) 8 лет и 11 месяцев. Двойное число хромосом — 62.</p><p>Переходим к описанию группы африканских полуобезьян, включенных в семейство лоризид, но иногда выделяемых в самостоятельное семейство.</p><p>В подсемейство галаговых включается один большой род <strong>галаго</strong> (Galago). Очень распространено английское название этих лориморфных приматов — буш-бэби (дитя кустарников), хотя в основном это лесные жители.</p><p></p><p>Родина галаговых — Экваториальная Африка. Встречаются по всему поясу континента и даже на островах (от Занзибара на востоке до Фернандо-По на западе). Отмечены и в Юго-Западной Африке. Попадаются как в лесу, так и в зоне саванн, где могут передвигаться по земле. В отличие от собственно лориевых довольно проворны, способ перемещений при отлавливании добычи резко отличается от первых — галаго не подкрадывается медленно к добыче, а настигает ее в прыжке, длина которого (у сравнительно крупных форм) достигает 2–3 м и более. Скачут они наподобие кенгуру и на земле. При прыжке хвост заметно отставлен назад, возможно, служит балансиром. Галаго часто обитают совместно с лориевыми полуобезьянами и обезьянами. Но особенности экологии — размещение на разных ярусах растительности — позволяют им не испытывать неприятностей от сосуществования с другими приматами.</p><p>Разумеется, отличия в передвижении должны сочетаться с особенностями в строении галаго: если у лориевых конечности примерно одинаковы, то у галаго задние значительно длиннее передних. Общие размеры у разных видов галаго колеблются от величины мыши до кролика. Хвосты длиннее туловища. У некоторых галаго в отличие от лориевых имеются вибриссы на предплечье. Галаго отличаются большими, торчащими в сторону ушами, за что их еще называют ушастыми маки. Уши способны двигаться порознь. При ночной активности такое приспособление, усиливающее слух, весьма полезно. Днем, когда галаго спит, он своими подвижными ушными раковинами затыкает себе слуховой проход, не ощущая дневного шума.</p><p>В род галаго включено шесть видов, в состав которых входит около 30 подвидов. Более близкие виды можно объединить в подроды; насчитывается три таких подрода (группы). Это собственно Galago, Euoticus и Galagoides.</p><p></p><p>В первый подрод включены три вида галаго: <em>сенегальский</em> (G. senegalensis), <em>толстохвостый</em> (G. crassicaudatus) и <em>алленов</em> (G. alleni). К этой группе относится самый крупный в роде галаго — <em>толстохвостый галаго</em>, иди «большой» (длина тела 31–37 см, хвоста — 42–46 см), и один самый маленький — <em>сенегальский галаго</em>, которого иногда называют кустарниковым и карликовым (длина туловища около 16 см, хвоста — около 23 см). Голова круглая, но мордочка вытянута. Большие глаза ночного примата близко расположены друг к другу. На концевых фалангах пальцев расширенные подушечки. Сосков две-три пары. На всех пальцах ногти, на втором пальце задней конечности коготь. Мех мягкий, длинный, густой, серого, буро-коричневого, желтоватого, оранжево-коричневого цветов. Брюшная сторона светлее.</p><p></p><p>Галаго строят шарообразные гнезда, в которых спят семейными группами. Группы довольно стабильны, отмечено до девяти особей в таком объединении. К периоду размножения от групп отделяются пары, которые становятся строже в соблюдении территориальности. Самки начинают в это время интенсивнее строить гнезда.</p><p>Самка толстохвостого галаго рожает дважды в год. Приносит одного-двух детенышей, которые весят по 40–50 г. Детеныш цепляется за шерсть матери. При необходимости мать или другая самка переносят его ртом, причем хватает малыша самка только за бочок, но никогда за живот или шею. Перенос ртом — наследие филогенетического характера, известное и у других млекопитающих. Развитие хватательных способностей, широкая независимость руки способствовали редукции этого явления у приматов. У галаго, когда малыш взрослеет, он нередко садится на спину матери, ухватившись конечностями.</p><p>Через восемь дней детеныш становится более самостоятельным, начинает играть. На призывы малыша самка реагирует ворчанием. Хорошо размножаются в неволе. Продолжительность беременности была 115–141 дней. Число хромосом — 62. Недавно показано, что галаго в неволе научается охотиться на рыб в бассейне и передает это умение потомству.</p><p>Толстохвостый галаго натирает ладони, ступни, лицо, уши собственной мочой. Установлено, что эта способность зависит от внешних условий и не имеет ольфакторного (запахового) значения. При дефиците влажности воздуха, при повышении температуры, а также при содержании в почве каких-то определенных веществ умывание мочой становится интенсивнее. Для маркировки территории феномен умывания мочой как будто не используется. В то же время известно, что разные виды галаго, в том числе толстохвостые, метят свою территорию различными видами выделений (включая мочу) с разными запахами.</p>
<p>Известен случай, когда толстохвостый галаго жил в неволе 14 лет.</p><p><em>Сенегальский галаго</em> имеет многие биологические черты своего более крупного сородича. Период беременности 122–125 дней. Новорожденный весит 8—13 г. Самка приносила дважды в год одного-двух детенышей. Выводковая зависимость малыша (перенос ртом его) длится четыре недели, и детеныш более беспомощен, чем у толстохвостого. Лактация длится 3,5 месяца.</p><p></p><p>Размножается в неволе. Продолжительность жизни, по данным В. Е. Соколова, — около 10 лет. Двойное число хромосом —36–38.</p><p>Есть сведения, что названные виды (и особенно темнохвостый алленов галаго) всеядны, как это показано в наблюдениях на воле и в неволе, где, в частности, хорошо привыкают к молоку. В районах обитания (например, в Камеруне) отличаются большой активностью ночью. Четко выделяется две жизненно важные фазы: интенсивная кормежка после захода солнца и перед восходом. При охоте действует во многом как подлинный примат — делает выпрямленную стойку, использует передние конечности для поимки добычи, очень полагается на зрение. Обменивается квакающими криками.</p><p>Предполагается, что менее всеядны виды подрода эо тикусов — G. elegantulus и G. inustus. В желудках у особей первого найдены только остатки насекомых, но есть основания думать, что эти галаго соскребают с деревьев камедь. Эотикусов называют еще иглокоготными галаго: почти все пальцы, за исключением первого, на нижних конечностях имеют заостренные узкие когти, тогда как на первом — уплощенный ноготь. Кончики пальцев утолщены. Длина тела 18–23 см, хвост 28–33 см. На кончике хвоста, обычно серого, имеется белая опушка. Шерсть в целом красновато-коричневая с темной полоской вдоль позвоночника.</p><p>Обитают на западе Экваториальной Африки, в густых лесах, хотя появляются и на местах порубок или в молодой растительности и на кофейных плантациях. Установлены два сезона размножения иглокоготных галаго на воле: декабрь — январь и июль — август. Но самки способны к размножению и в другое время года.</p><p>Подлинно карликовым галаго является <em>галаго Демидова</em> (G. demidovii), составляющий своими семью подвидами последний подрод галаговых. Эта кроха способна тоже разместиться на ладони одной руки: длина его тела 12–16 см, хвостик подлиннее — 18–20 см. Окраска меха коричневая с разными оттенками. Мордочка с большими влажными глазами ночного примата имеет короткую полоску между глазами. Уши торчат, как у всякого галаго. Обычно сидит в нижних частях леса и в кустарниках. Часто о его присутствии можно догадаться по взволнованному щебетанию. На высоте примерно 2 м на деревьях строит гнезда — шары из сухой растительности. Маркирует территорию мочой. Это — ночной житель, но иногда активен в сумерках и днем. По-видимому, всеяден, любит фрукты, насекомых. В неволе употреблял вареные яйца, молоко, хрущаков. В гнездах галаго Демидова находили от одного до пяти особей. Галаго Демидова описан в западных районах Экваториальной Африки.</p><p>Известны случаи размножения этого примата в неволе, которые подробно описаны. Беременность продолжалась 110 дней. В помете были один-два детеныша светлого, голубоватого цвета. В Кампале (Уганда) описан случай продолжительности жизни в неволе — 10 лет. Количество хромосом — 58.</p><p>В настоящее время подсемейство галаговых все чаще используется в области экспериментальной медицины. Несомненная принадлежность к приматам, а значит, близость к человеку и малые размеры тела делают виды галаговых очень удобными подопытными животными. Болезни галаго, содержавшихся в неволе, сходны с болезнями человека. У них обнаружены атеросклероз, миокардит, ожирение печени, гломерулонефрит и т. д.</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Семейство лориобразные, или лоризиды (Lorisidae)
Лоризиды — небольшие приматы, имеющие средние или короткие хвосты либо вовсе их не имеющие. Длина тела от 12 до 40 см. Шея короткая. Пятипалые передние и задние конечности, на пальцах ногти; на втором пальце ноги коготь. Голова круглая, с коротким лицевым отделом. Глаза большие, сходящиеся кпереди, подлинно глаза приматов, очень часто окруженные темным кольцом. На лицевой части есть вибриссы, однако их меньше, чем у лемуроморфных. Плотно покрыты короткими волосами. Число сосков у самок две-три пары.
Зубы своеобразны — на верхней челюсти один-два резца, отделенных заметным промежутком. Зубная формула: резцов (1–2)/2, клыков — 1/1, предкоренных — 3/3, коренных — 3/3. Всего 34–36 зубов.
Это, как правило, ночные древесные приматы: передвигаются по деревьям медленно, осторожно, последовательно переставляя конечности, некоторые перемещаются по земле прыжками. Живут они в одиночку, парами или небольшими группами. Лоризиды — насекомоядные, растительноядные, а то и хищники. Спят в гнездах, в дуплах деревьев.
Подсемейство лориевых (Lorisinae) включает по нашей схеме четыре рода. Первый род — тонкий лори (Loris) с одним видом (L. tardigradus) и шестью подвидами.
Тонкий лори
Наименование рода, давшее, как видим, первую часть словосочетаний для таксонов более высоких категорий этой секции, тоже связано с неточностями вследствие путаных сведений о данных полуобезьянах в прошлом. Слово «лори» в переводе с голландского означает «клоун». Название получено из-за темных колец вокруг больших глаз, разделенных белой полосой. Несмотря на то что упоминания о тонком лори известны с XVI в., в Южной Индии и на о-ве Цейлон его многие годы считали ленивцем. В 1765 г. Ж. Бюффон наконец установил подлинное место этого животного, дав ему родовой термин «лори».
Через несколько лет Бюффон опять обратился к положению этого животного, которое ошибочно смешивалось с современным толстым, или ленивым, или медленным лори, также отождествлявшимся с ленивцем (так считал Фосмайер в 1770 г.). Термин «лори» был полностью принят именно для тонкого лори.
Это животное небольших размеров — от 18 до 26 см. Хвост снаружи незаметен, поэтому считают, что он отсутствует. Голова округлая, лицевая часть не вытянута. Глазницы большие, сдвинутые, только белая полоска от лба к носу разъединяет обведенные темными кругами влажные глаза. Палец с когтем на ноге (туалетный) сильно редуцирован. Уши большие, тонкие, на концах не обволошены. Торчащие уши тонкого лори отличают его от толстого лори, у которого голова сходна с тонким, но маленькие уши почти утоплены в шерсть. Еще одно отличие: тонкие и более длинные конечности, а также несколько острее книзу мордочка.
Мех густой и мягкий, желтовато-серого, светло-коричневого и темно-бурого (на спине) цвета. Как у многих приматов, на брюшной стороне шерсть светлее. Иногда на спине тонкого лори проходит коричневая полоса, которая никогда не выражена так ярко, как у его толстого собрата, у которого вообще мех гуще.
Это обитатель тропических влажных лесов Шри Ланки и Южной Индии. В отличие от толстого лори появляется и на открытых лесных пространствах, в кустарниках, а то пересекает и вовсе лишенные растительности пространства при переходе из одной рощи в другую. Днем тонкий лори спит (в дупле или на развилке ствола), свернувшись клубком и пряча голову меж коленями, при этом конечностями, обычно задними, не забывает уцепиться за ветку для безопасности. С заходом солнца начинает активный поиск еды: насекомых, ящериц, древесных лягушек, птиц и их яйца. В неволе питается также фруктами, молоком, булками. Двигается медленно, перебирая при перехватывании ветвей поочередно передними и задними конечностями. Несмотря на свою медлительность, тонкий лори довольно ловок. Уцепившись задними конечностями за ветку, полностью освобождает передние и туловище для охоты, сноровисто хватает мелких животных, убивая их ударом о дерево. Метит территорию мочой. Издает щебетание, подобное тому, что известно у сверчка, низкого тембра щелканье.
Период беременности — пять-шесть месяцев (Sharma et al., 1973). Рождаются один-два детеныша. Рекордный срок жизни в неволе — семь лет. Двойное число хромосом — 62.
Второй род лориевых — толстый лори (Nycticebus), насчитывает два вида: куканг, или медленный толстый лори (N. coucang), с девятью подвидами и маленький толстый лори (N. pygmaeus). Неудивительно, что при той путанице, которая существовала веками в определении этих животных, латинское наименование рода по смыслу неверно: оно означает «ночная хвостатая обезьяна». Что касается малайского названия куканг (kong-kang), то оно в применении к этому виду вполне правильно: медленный, или застенчивый.
Почти все, что было сказано для тонкого лори, исключая особенности строения тела, применимо и в отношении толстых лори. Внешне последние отличаются тем, что голова у них почти круглая, да и туловище вполне округло. Куканг довольно плотный, с густым коротким мехом серого, коричневатого, рыжеватого цветов, с коричневой, как сказано, полосой вдоль позвоночного столба. Длина тела 26–38 см. Хвостик небольшой, почти утопает в шерсти, как почти утоплены в шерсти и небольшие уши; «лицо» клоуна. Первые пальцы конечностей сильно противопоставлены остальным. Малый толстый лори, естественно, поменьше размером — около 20 см.
По некоторым сведениям, у толстого лори сравнительно хорошо развитый среди полуобезьян головной мозг. Образ жизни, питание и тип локомоции сходны с описанным выше для тонких лори. Вероятно еще менее подвижен. Куканг распространен в Южной и Юго-Восточной Азии: Индия, Бирма, страны Индокитая, Малакка, острова Индонезии и Филиппин. Малый лори живет в Индокитае. По наблюдениям американских экологов О. и М. Эллиот, в естественных условиях (в джунглях Малайи) встречался одиночный куканг, который вечером лакомился довольно крупной (гигантской) улиткой. Попадалась и группа из шести толстых лори, причем большинство были самцами, преследовавшими самку. Самцы угрожали ей характерными телодвижениями, открыванием рта и свистящими звуками. Самка отвечала тем же, хищно открывала рот и свистела, но в более высокой тональности. Кроме того, она щелкала сверчком, но чаще, чем самец. По-видимому, самка была в состоянии течки.
В неволе, где нередко содержались толстые лори, эти приматы сохраняли вечерне-ночную активность. Спали в основном сидя (78 % наблюдений) и опустив голову, а также лежа. Туалет состоял в вылизывании меха и расчесывании. Ходили по полу и лазали по стенкам клетки. Чаще двигались самцы, зато самки, по сведениям калифорнийских зоологов, тратили на 57 % больше времени на туалет.
При изучении обонятельной ориентации толстого лори показано, что она играет исключительную роль и сильно облегчается мочевыми метками, особенно в темноте. Наиболее выражена эта способность у самцов. Метились кормушки, спальные ящики, перекладины. Пахучий предмет часто обследуется языком. Особенно сильно возбуждает лори запах мочи своего вида, но весьма точно определяется своя собственная метка. Мечение мочой облегчает связь между особями, нахождение самки, пригодной для спаривания, мест кормежки, гнезд и границы территории.
Период беременности у толстых лори, по-видимому, в пределах 174–193 дней. Рождается чаще один, но бывают и два детеныша в помете. Детеныш появляется на свет зрячим, с сильным хватательным инстинктом, сразу же устраивается под животом матери. Иногда и самец переносит малыша. К девяти месяцам детеныш становится самостоятельным. Число хромосом у обоих видов — 50.
В неволе неплохо акклиматизируются и размножаются. Известная рекордная продолжительность жизни толстого лори в зоопарке Бронкса (Нью-Йорк) — 12 лет и восемь месяцев. Кормили животных здесь фруктами, мясом. Малому толстому лори угрожает опасность исчезновения.
На этом завершается описание азиатских лориевых приматов. Перейдем к африканским.
Третий род подсемейства лориевых — род арктоцебус (Arctocebus) с одним видом — калабарский арктоцебус (A. calabarensis), иначе ангвантибо, или калабарский потто. Наименование его медвежьим маки (бытует и такое) совершенно неприемлемо: медвежьего в его облике меньше, чем у других лориевых, а что касается маки, то так (как мы уже упоминали) именуют настоящих, мадагаскарских лемуров. Существуют два подвида арктоцебуса.
Этот примат несколько похож на лори, но имеет более выступающую и вытянутую носовую часть морды, отсутствуют темные круги вокруг больших глаз. Размеры туловища невелики, 22–25 см, хвост почти отсутствует, едва заметен (7–8 мм). Самый маленький среди африканских лориевых и самый грациозный. На передней конечности второй палец сильно редуцирован, виден лишь небольшой выступ без ногтя, а большой палец так противопоставлен всем остальным, что кажется, будто он полностью направлен в противоположную сторону. И все пальцы, как полагается примату, имеют ногти, исключая, конечно, второй палец нижней конечности, который снабжен когтем и тоже уменьшен по сравнению с другими пальцами. Волосяной покров длинный, густой, мягкий. Цвет книзу светлее. Ангвантибо — древесный ночной примат. Иногда, правда, бывает активен и днем. До недавнего времени (1967 г.) считалось, что ангвантибо — очень редкое животное и район его обитания ограничен экваториальной частью Восточной Африки. В 1967 г. исследователи Нигерийского университета П. Джевелл и Дж. Оатес сообщили о встрече с этими полуобезьянами далеко на западе, в районах Восточной Нигерии и значительно севернее. Стало, кроме того, ясно, что количество калабарских арктоцебусов существенно больше, чем считалось прежде. Дело лишь в том, что это животное обитает в глухих частях леса (и лесной саванны) и выходит на добычу преимущественно ночью. Уничтожение леса, впрочем, угрожает и его существованию.
В 1969 г. эти же авторы опубликовали результаты, по-видимому, первых экологических наблюдений лоризид в Восточной Нигерии. Оказалось, что лоризиды Африки, в том числе ангвантибо, встречаются вплоть до реки Нигер, значительно западнее и севернее, чем было известно. Ангвантибо попадался довольно часто. Выяснилось, что он не столь всеяден, как другие лориевые Африки: предполагается, что кормится исключительно насекомыми, чаще крупными, хотя в неволе, где его приручали, кормили молоком и некоторыми фруктами.
В 1971 г. И. Сабатер Пи, известный испанский зоолог, сообщил, что ангвантибо и другие лоризиды распространены и в Рио-Муни (Западная Африка), в пышных влажных экваториальных лесах прибрежной зоны. Отмечено его обитание и в Западной Нигерии (Виаффра).
Калабарский арктоцебус размножается преимущественно в относительно сухой сезон — с ноября по май, когда рожают и другие приматы этих районов. Есть, однако, сведения, что ангвантибо полиэстрален — может размножаться почти круглый год, причем беременность и кормление грудью протекают одновременно. Мать держит детеныша, прикрепляющегося к ее животу, в течение первых 10 дней, а затем во время ночной охоты подвешивает его конечностями за ветку. С этого времени она снова способна к размножению. Период беременности 131–136 дней.
Для арктоцебуса характерно известное у некоторых приматов умывание слюной. Натираются ладони, затем руками умывается лицо, уши.
Этот примат ведет одиночный образ жизни. Число хромосом — 52. Рекордный срок жизни в неволе — четыре года и шесть месяцев (Берлинский зоопарк). Размножается в зоопарках редко.
Последний в нашем списке род этого подсемейства — потто (Perodicticus) с единственным видом — обыкновенный потто (P. potto). (По Нейпир, включает пять видов.)
Это самый крупный лоризид в семействе. Бывает в четыре раза больше ангвантибо: длина туловища — головы 35–40 см; хвостик 6–8 см. Похож на толстого лори, только больше выпячены круглые уши, а средние по размеру глаза не имеют вокруг и между собой характерной для лори окраски. Мех густой, от серого до коричневого цвета, с более светлыми, конечно, нижними частями тела; светла и носовая часть весьма округлой морды,
Второй палец кисти редуцирован и обычно не имеет ногтя, однако известен случай, когда на левой руке у потто был настоящий ноготь. Острый коготь имеется на укороченном втором пальце задней конечности. Сравнительно толстые конечности приспособлены для лазания по ветвям, для хватания предметов. Передвигается животное медленно.
Как видим, потто в основном похож на многих других полуобезьян, особенно на своих лориевых собратьев. Однако он имеет и свою уникальную среди приматов анатомическую особенность. Уже при рождении у потто в шейной области выступают сквозь кожу пять чувствительных оголенных бугорков. Это остистые отростки двух последних шейных и трех первых грудных позвонков. Возле них черные волоски, обычно видимые сквозь шерсть; при необходимости животное раздвигает шерсть, и отростки выступают весьма явно.
Каково значение этих шейных или затылочных бугорков? На этот счет имеются разнообразные предположения, которые не раз уже как будто устанавливались окончательно, но затем подвергались пересмотру при выявлении новых сведений. Считалось, что отростки используются для защиты от врагов, в частности от хищной куницы. Есть мнение, что позвонки служат для сглаживания грубых закраин ствола дерева — это наблюдал У. Коугилл (1969) из США. Специальное изучение этого феномена А. Волкером (1970) в Найроби (Кения) привело его к заключению, что отростки и вся прилежащая к ним зона не имеют ни защитной, ни агрессивной или мускульной функции, а являются центром тактильного восприятия, очень необходимым для установления и поддержания миролюбивых взаимоотношений. Тем не менее английские авторы К. Блэквилл и Дж. Мензиес сообщили о следующей истории из жизни зоопарка. В клетку выпустили двух взрослых потто. Предполагалось, что это самцы. Оба животных решительно двинулись по ветке друг другу навстречу, время от времени останавливаясь, резко выпрямив конечности и приподняв спины. При этом головы были наклонены и размещены между передними конечностями, а шерсть на шее раздвинулась настолько, что стали видны и нацелены вперед шейные бугорки. Внезапно, очень быстро для таких медлительных ползунов, потто наклонились и сшиблись затылками. Это «общение» про должалось до тех пор, пока в области бугорков не появилась кровь. После этого приматы разошлись и больше подобных стычек не. повторялось. Драка совершенно не соответствовала поведению других представителей отряда, а напоминала бой двух козлов или антилоп. Через 219 дней у этих драчунов родился детеныш. Малыш был почти полностью покрыт белой шерсткой и сильно выделялся на фоне коричневой шерсти матери.
В неволе потто размножаются очень редко. По сведениям канадских зоологов Г. Батлера и М. Джама, за 20 лет было известно всего 13 случаев рождений. Беременность длилась, по этим авторам, 170 дней. (По другим данным, беременность продолжается 195 дней.) Детеныш весил на четвертый день 40 г. Хотя зубы прорезались только к 50-му дню, малыш стал брать твердую пищу через три недели. Самка имеет три пары сосков, и малыш сосет их поочередно.
На воле потто размножается сезонно, обычно с мая по декабрь, с максимумом в августе — сентябре. Самка оставляет очень маленького детеныша с вечера одного на ночь в ветвях, отправляясь на охоту, и забирает его только утром. Переносит его сначала на животе, потом, когда он станет несколько старше, на спине. Молочное выкармливание заканчивается в возрасте двух-трех месяцев. Детеныш становится совершенно самостоятельным к шести месяцам.
Потто поддерживали в лесу контакт с соседями, к которым относятся спокойно, с помощью пахучих меток на перекрывающихся территориях.
Потто — сугубо ночное животное. Передвигается бесшумно, осторожно, спит сидя, спрятав голову между передними конечностями и ухватившись за ветку. Живет на больших деревьях, однако находили его и на возделанных плантациях маниоки, кофе и других. Иногда издает в ночи приглушенные звуки, сходные с кваканьем болотных лягушек. Днем спит в дуплах. Потто — всеядное животное. Это отмечено как в неволе, так и в условиях естественного обитания. Содержимое желудков включало фрукты, косточки плодов масличной пальмы, улиток, гусениц, насекомых. В неволе также поедали самую разнообразную пищу — от дохлых птиц до диетических бисквитов, отказываясь, правда, как и некоторые другие лоризиды Африки, от зеленых листьев.
Широко распространено мнение, что потто — любящие уединение животные. В последнее время, однако, становится ясно, что они более стадны, чем это принималось раньше. У. Коугилл описал альтруистическое поведение потто в неволе: после гибели пары этих полуобезьян другая пара, оставшаяся в живых, по всем признакам поведения выражала страдание.
Родина потто — Западная, Центральная и Восточная Африка. Максимальная продолжительность жизни (Нью-Йоркский зоопарк) 8 лет и 11 месяцев. Двойное число хромосом — 62.
Переходим к описанию группы африканских полуобезьян, включенных в семейство лоризид, но иногда выделяемых в самостоятельное семейство.
В подсемейство галаговых включается один большой род галаго (Galago). Очень распространено английское название этих лориморфных приматов — буш-бэби (дитя кустарников), хотя в основном это лесные жители.
Родина галаговых — Экваториальная Африка. Встречаются по всему поясу континента и даже на островах (от Занзибара на востоке до Фернандо-По на западе). Отмечены и в Юго-Западной Африке. Попадаются как в лесу, так и в зоне саванн, где могут передвигаться по земле. В отличие от собственно лориевых довольно проворны, способ перемещений при отлавливании добычи резко отличается от первых — галаго не подкрадывается медленно к добыче, а настигает ее в прыжке, длина которого (у сравнительно крупных форм) достигает 2–3 м и более. Скачут они наподобие кенгуру и на земле. При прыжке хвост заметно отставлен назад, возможно, служит балансиром. Галаго часто обитают совместно с лориевыми полуобезьянами и обезьянами. Но особенности экологии — размещение на разных ярусах растительности — позволяют им не испытывать неприятностей от сосуществования с другими приматами.
Разумеется, отличия в передвижении должны сочетаться с особенностями в строении галаго: если у лориевых конечности примерно одинаковы, то у галаго задние значительно длиннее передних. Общие размеры у разных видов галаго колеблются от величины мыши до кролика. Хвосты длиннее туловища. У некоторых галаго в отличие от лориевых имеются вибриссы на предплечье. Галаго отличаются большими, торчащими в сторону ушами, за что их еще называют ушастыми маки. Уши способны двигаться порознь. При ночной активности такое приспособление, усиливающее слух, весьма полезно. Днем, когда галаго спит, он своими подвижными ушными раковинами затыкает себе слуховой проход, не ощущая дневного шума.
В род галаго включено шесть видов, в состав которых входит около 30 подвидов. Более близкие виды можно объединить в подроды; насчитывается три таких подрода (группы). Это собственно Galago, Euoticus и Galagoides.
В первый подрод включены три вида галаго: сенегальский (G. senegalensis), толстохвостый (G. crassicaudatus) и алленов (G. alleni). К этой группе относится самый крупный в роде галаго — толстохвостый галаго, иди «большой» (длина тела 31–37 см, хвоста — 42–46 см), и один самый маленький — сенегальский галаго, которого иногда называют кустарниковым и карликовым (длина туловища около 16 см, хвоста — около 23 см). Голова круглая, но мордочка вытянута. Большие глаза ночного примата близко расположены друг к другу. На концевых фалангах пальцев расширенные подушечки. Сосков две-три пары. На всех пальцах ногти, на втором пальце задней конечности коготь. Мех мягкий, длинный, густой, серого, буро-коричневого, желтоватого, оранжево-коричневого цветов. Брюшная сторона светлее.
Галаго строят шарообразные гнезда, в которых спят семейными группами. Группы довольно стабильны, отмечено до девяти особей в таком объединении. К периоду размножения от групп отделяются пары, которые становятся строже в соблюдении территориальности. Самки начинают в это время интенсивнее строить гнезда.
Самка толстохвостого галаго рожает дважды в год. Приносит одного-двух детенышей, которые весят по 40–50 г. Детеныш цепляется за шерсть матери. При необходимости мать или другая самка переносят его ртом, причем хватает малыша самка только за бочок, но никогда за живот или шею. Перенос ртом — наследие филогенетического характера, известное и у других млекопитающих. Развитие хватательных способностей, широкая независимость руки способствовали редукции этого явления у приматов. У галаго, когда малыш взрослеет, он нередко садится на спину матери, ухватившись конечностями.
Через восемь дней детеныш становится более самостоятельным, начинает играть. На призывы малыша самка реагирует ворчанием. Хорошо размножаются в неволе. Продолжительность беременности была 115–141 дней. Число хромосом — 62. Недавно показано, что галаго в неволе научается охотиться на рыб в бассейне и передает это умение потомству.
Толстохвостый галаго натирает ладони, ступни, лицо, уши собственной мочой. Установлено, что эта способность зависит от внешних условий и не имеет ольфакторного (запахового) значения. При дефиците влажности воздуха, при повышении температуры, а также при содержании в почве каких-то определенных веществ умывание мочой становится интенсивнее. Для маркировки территории феномен умывания мочой как будто не используется. В то же время известно, что разные виды галаго, в том числе толстохвостые, метят свою территорию различными видами выделений (включая мочу) с разными запахами.
Известен случай, когда толстохвостый галаго жил в неволе 14 лет.
Сенегальский галаго имеет многие биологические черты своего более крупного сородича. Период беременности 122–125 дней. Новорожденный весит 8—13 г. Самка приносила дважды в год одного-двух детенышей. Выводковая зависимость малыша (перенос ртом его) длится четыре недели, и детеныш более беспомощен, чем у толстохвостого. Лактация длится 3,5 месяца.
Размножается в неволе. Продолжительность жизни, по данным В. Е. Соколова, — около 10 лет. Двойное число хромосом —36–38.
Есть сведения, что названные виды (и особенно темнохвостый алленов галаго) всеядны, как это показано в наблюдениях на воле и в неволе, где, в частности, хорошо привыкают к молоку. В районах обитания (например, в Камеруне) отличаются большой активностью ночью. Четко выделяется две жизненно важные фазы: интенсивная кормежка после захода солнца и перед восходом. При охоте действует во многом как подлинный примат — делает выпрямленную стойку, использует передние конечности для поимки добычи, очень полагается на зрение. Обменивается квакающими криками.
Предполагается, что менее всеядны виды подрода эо тикусов — G. elegantulus и G. inustus. В желудках у особей первого найдены только остатки насекомых, но есть основания думать, что эти галаго соскребают с деревьев камедь. Эотикусов называют еще иглокоготными галаго: почти все пальцы, за исключением первого, на нижних конечностях имеют заостренные узкие когти, тогда как на первом — уплощенный ноготь. Кончики пальцев утолщены. Длина тела 18–23 см, хвост 28–33 см. На кончике хвоста, обычно серого, имеется белая опушка. Шерсть в целом красновато-коричневая с темной полоской вдоль позвоночника.
Обитают на западе Экваториальной Африки, в густых лесах, хотя появляются и на местах порубок или в молодой растительности и на кофейных плантациях. Установлены два сезона размножения иглокоготных галаго на воле: декабрь — январь и июль — август. Но самки способны к размножению и в другое время года.
Подлинно карликовым галаго является галаго Демидова (G. demidovii), составляющий своими семью подвидами последний подрод галаговых. Эта кроха способна тоже разместиться на ладони одной руки: длина его тела 12–16 см, хвостик подлиннее — 18–20 см. Окраска меха коричневая с разными оттенками. Мордочка с большими влажными глазами ночного примата имеет короткую полоску между глазами. Уши торчат, как у всякого галаго. Обычно сидит в нижних частях леса и в кустарниках. Часто о его присутствии можно догадаться по взволнованному щебетанию. На высоте примерно 2 м на деревьях строит гнезда — шары из сухой растительности. Маркирует территорию мочой. Это — ночной житель, но иногда активен в сумерках и днем. По-видимому, всеяден, любит фрукты, насекомых. В неволе употреблял вареные яйца, молоко, хрущаков. В гнездах галаго Демидова находили от одного до пяти особей. Галаго Демидова описан в западных районах Экваториальной Африки.
Известны случаи размножения этого примата в неволе, которые подробно описаны. Беременность продолжалась 110 дней. В помете были один-два детеныша светлого, голубоватого цвета. В Кампале (Уганда) описан случай продолжительности жизни в неволе — 10 лет. Количество хромосом — 58.
В настоящее время подсемейство галаговых все чаще используется в области экспериментальной медицины. Несомненная принадлежность к приматам, а значит, близость к человеку и малые размеры тела делают виды галаговых очень удобными подопытными животными. Болезни галаго, содержавшихся в неволе, сходны с болезнями человека. У них обнаружены атеросклероз, миокардит, ожирение печени, гломерулонефрит и т. д. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p> ...Низшие организмы являются наиболее распространенными как в пространстве, так и во времени...</p><p>А. П. Карпинский.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ
...Низшие организмы являются наиболее распространенными как в пространстве, так и во времени...
А. П. Карпинский.
...Низшие организмы являются наиболее распространенными как в пространстве, так и во времени...
А. П. Карпинский. | false |
Диковинные звери | Эндрюз Рой | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">9. О некоторых необычайных животных</h1>
<section class="px3 mb4">
<p></p><p>Гигантский ленивец и его родственники</p><p></p><p>Современный южноамериканский ленивец, пожалуй, самое необычное животное. Вызывает удивление способ передвижения ленивца — он карабкается по ветвям, все время сохраняя висячее положение.</p><p>В длину ленивец не больше шестидесяти сантиметров. У ленивцев одного вида на каждой лапе по три пальца, а у другого — только по два. У всех ленивцев тупой нос и небольшая круглая голова. Глаза и уши у них очень маленькие. Они плохо видят, а слух у них не лучше зрения, но обоняние и осязание отличное.</p><p>Пальцы ленивца вооружены длинными изогнутыми когтями. Ими он цепляется за ветви и передвигается по их нижней стороне, по очереди переставляя лапы.</p><p>Южноамериканских ленивцев справедливо называют «необычайными животными» современности. И уж, конечно, заслужили название «необычайных животных прошлого» их родичи, жившие в конце ледникового периода. Мы имеем в виду гигантских ленивцев, о которых уже шла речь в первой главе. Как раз за одним из таких животных охотился саблезубый тигр близ асфальтовой ямы Ла-Бреа. Более странного зверя трудно себе представить. Самые крупные ленивцы в длину превышали шесть метров, а высотой превосходили слона. Ученые назвали это животное «милодоном».</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_027.png"/>
</p><p></p><p>У милодона был толстый и тяжелый хвост и очень сильные задние ноги. Лапы у милодона были вооружены большими изогнутыми когтями. Громадные и неуклюжие, звери эти были совершенно безобидными. Больше всего на свете они желали, чтобы их оставили в покое, и когти они использовали отнюдь не в качестве оружия.</p><p>Излюбленной пищей гигантского ленивца были листья и нежные веточки. Чтобы добраться до них, зверь пригибал ветви, захватывая их своими кривыми когтями. Затем его длинный, очень цепкий язык быстро срывал листья и отправлял их в пасть.</p><p>Выкапывая корни, милодон порой подрывал и опрокидывал большие деревья; нередко находят скелеты милодонов с переломанными костями, и такие находки свидетельствуют, что многие из этих неуклюжих зверей гибли под обрушившимися деревьями.</p><p>У гигантского ленивца была густая жесткая шерсть. Волосы были очень ломкими, как и у современного ленивца. Кожа одного из видов ленивца с внутренней стороны была усажена костными «бляшками», создававшими некоторое подобие брони. Вероятно, ни один хищник того времени, кроме саблезубого тигра, не был опасен взрослому ленивцу такой породы.</p><p>Мы узнали об этом панцире в результате замечательного открытия, совершенного в одной из пещер в бухте Ласт-Хоуп (Патагония). Здесь были обнаружены признаки сравнительно недавнего пребывания ленивцев; они обитали в этой пещере несколько сот лет тому назад. Человек, по-видимому, ловил этих зверей живьем. В пещере Ласт-Хоуп, во всяком случае, ленивцы содержались в неволе, находились в «стойле», как домашние животные.</p><p>Множество костей и кусков кожи нашли на дне пещеры, в дальней и сухой ее части, в поверхностном слое — скоплении пыли и помета наземного ленивца. В этом же слое обнаружены были изготовленные человеком каменные и костяные орудия.</p><p>На сухом дне сырость не повредила кости и кожу. Поэтому они и сохранились. Сохранились даже клочки мяса и сухожилий, а местами и шерсть.</p><p>До открытия, совершенного в этой пещере, предполагалось, что гигантский ленивец вымер много тысячелетий назад. И вот теперь мы узнали, что эти ленивцы жили не так уж давно, во всяком случае, в ту пору, когда люди уже достигли самой южной оконечности американского материка. Я немало дал бы, чтобы узнать, как первобытные люди сумели загнать в пещеру огромного, гигантского ленивца. Возможно, тут действовала целая группа охотников. А может быть, подобно медведям, эти животные селились в пещерах? В этом случае охотники, обнаружив ленивцев в их логовище, могли заградить выход из пещеры стеной, сложенной из камней. А затем животных кормили, кидая им охапки травы и листьев. Разумеется, нужно было приносить им также и воду. Возможно, что ленивцев предназначали на убой.</p><p>Все это, конечно, лишь догадки. Никто не знает, почему останки гигантского ленивца оказались в пещере вместе с каменными ножами первобытного человека. Но эта находка доказывает, что гигантский ленивец существовал еще сравнительно недавно.</p><p>Найдено (особенно в Аргентине) много скелетов гигантских ленивцев. Эти животные развились в Южной Америке, когда она была «островным» континентом. Позднее Северная и Южная Америки соединились, и тогда гигантские ленивцы расселились и в Северной Америке. Их останки находят в различных областях Соединенных Штатов. Очевидно, ленивцы чувствовали себя здесь все же не очень хорошо; поэтому все они вымерли, не оставив потомства.</p><p>Гигантский ленивец — представитель группы млекопитающих, известных под латинским названием «Edentates» («неполнозубых»). У животных этой группы зубов нет совсем или они недоразвиты, то есть лишены эмали и корней. Эти зубы похожи на колышки и устроены очень просто. Кроме древесных ленивцев, к неполнозубым, живущим в наше время, относятся муравьеды и броненосцы, или армадиллы.</p><p></p><p>Глиптодонт</p><p></p><p>Одновременно с гигантским ленивцем жило и другое необычное существо — глиптодонт. Глиптодонт был более или менее близким родичем современного армадилла. У армадилла панцирь сочлененный, состоящий из скрепленных друг с другом костяных пластинок, покрытых роговым слоем. «Пояса» в средней части панциря играют роль шарниров, и животное может свертываться в шар. Такой прием спасает животное от опасных поползновений разных хищников.</p><p>У огромного глиптодонта панцирь, или щит, был жестким, а не сочлененным, так что животное не могло свертываться, подобно тому, как это делает армадилл. Да оно и не нуждалось в панцире, так как и без того ни один враг не мог принести ему вреда. Верхняя часть головы у глиптодонта также была защищена костяным щитом; в «броню» был закован и толстый тяжелый хвост, к тому же снабженный на конце громадными шипами. Этот хвост мог раскачиваться, подобно боевой палице, и был грозным оружием.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_028.png"/>
</p><p></p><p>Когти на пальцах армадилла приспособлены для копания в земле. Короткие же круглые лапы глиптодонта вооружены были тупыми, копытоподобными когтями. Глиптодонт с виду казался гигантской сухопутной черепахой; в длину он нередко достигал пяти метров.</p><p>Глиптодонты бесстрашно, под защитой панциря, бродили по степям. Когда зверь умирал, от него оставался гигантский панцирь. Один ученый высказал предположение, что первобытный человек этими панцирями пользовался как укрытиями в случае плохой погоды. Что же, гипотеза эта вполне вероятна, хотя и не доказуема.</p><p>Глиптодонты жили в тех же местах и в то же самое время, что и гигантские ленивцы. Подобно гигантским ленивцам, они переселились в ледниковом периоде в Северную Америку, где позже вымерли. Теперь от этих животных остались только кости и панцири.</p><p></p><p>Ирландский лось</p><p></p><p>В эпоху, когда в Америке водились наземные ленивцы и глиптодонты, по Ирландии и Северной Европе бродил любопытнейший зверь — ирландский лось, самый крупный представитель оленьего племени. Впрочем, лосем называют его несправедливо. Животное это было не настоящим лосем, а предком современной лани — маленького пятнистого создания, которое можно часто встретить в европейских парках и заповедниках.</p><p>Когда ирландский лось стоял во весь рост, в холке высота его была около двух метров, а расстояние между его гигантскими ветвящимися рогами превышало четыре метра. Поистине это было царственное животное!</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_029.png"/>
</p><p></p><p>Но нередко тяжелые рога доводили этих лосей до гибели. Ирландия богата торфяными болотами. Самцы бродили по торфяникам — их привлекала вода и нежная зелень; и если они попадали в предательскую трясину, то вырваться из нее им уже не удавалось: слишком тяжелы были их великолепные рога.</p><p>Почти в каждом торфянике Ирландии покоятся скелеты одного или нескольких ирландских лосей. Прекрасно сохранившиеся кости находят, когда добывают торф на топливо. Но останки лосих удается обнаружить лишь в редких случаях. Лосихам легче было вырваться из смертоносных ловушек — ведь они были безрогие.</p>
<p>Шея ирландского лося была очень сильной и крепкой, и это понятно — массивные рога требовали хорошей опоры. Но в целом костяк был хрупким и изящным. Голова была невелика для такого громадного животного. Тонкие стройные ноги и маленькие изящные ступни.</p><p>Какое это было чудесное зрелище — живой ирландский лось! Дух могло захватить при виде его силы и красоты. Впрочем, некоторые ирландцы, вероятно, видели красавца-зверя, ибо ирландские лоси вымерли лишь несколько веков назад.</p><p>Трудно объяснить, почему у ирландского лося появились громадные рога. Почему они выросли такими большими? Конечно, пользы от них было мало. Они годились разве что для драки с себе подобными!</p><p>Такое же явление мы наблюдаем у нашего современного американского оленя. Его рога настолько велики, что они уже сейчас, случается, оказываются причиной гибели этих животных.</p><p></p><p>Титанотерий</p><p></p><p>Слово «титанотерий» означает «гигантское животное». У этого странного существа нет другого имени. Титанотерий был удивительным созданием, довольно близким родичем лошади и несколько более далеким — носорога. По ископаемым костям было выделено около двухсот разновидностей титанотериев.</p><p>Семейство титанотериев появилось в эоценовую эпоху Века Млекопитающих. Оно процветало почти двадцать миллионов лет, а затем исчезло с лица Земли.</p><p>История развития титанотериев поразительна. Самые первые титанотерий были не очень велики и безобидны. Однако от них-то и произошел в конце концов бронтотерий — исполинский «зверь-громовержец».</p><p>Это было гигантское и наводящее ужас существо, несколько похожее на носорога, но, конечно, значительно более крупное, высотой в холке до двух с половиной метров. На носу у бронтотерия был большой плоский рог, раздвоенный на вершине. Это был костяной вырост на черепе. Череп титанотерия, начиная от носа, был не выпуклым, а вогнутым, подобно суповой миске. В черепе такого животного места для мозга было очень мало.</p><p>До моей экспедиции в Монголию титанотерий были известны только в Америке. Тем не менее видный палеонтолог, профессор Осборн, долго изучавший их, как раз перед моим отъездом в Центральную Азию сказал: «Ищите титанотериев! Я думаю, они пришли к нам именно из Азии». И он был прав. Почти сразу же мы нашли ископаемые останки титанотериев самых различных видов.</p><p>Об одном из них профессор Осборн отозвался как о наиболее примечательном и необычном ископаемом, найденном в Монголии. Череп его был очень похож на большое ковбойское седло и сходство это усугублялось тем, что нос напоминал седельную луку.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_030.png"/>
</p><p></p><p>Профессор Осборн решил, что животное использовало громадный нос как таран, молот и рог. Он назвал этого титанотерия в мою честь <em>Embolotherium Andrews</em>, что в переводе с латыни означает «тарано-зверь» Эндрюза. Такие титанотерии, очевидно, никогда не покидали пределов Азии, так как больше нигде на свете не находили их останков.</p><p></p><p>Моропус</p><p></p><p>Из всех диковинных доисторических зверей моропус, бесспорно, самый удивительный. Ученые так и не решили, как произошло это животное.</p><p>Оно принадлежит к вымершему семейству халикотериев. Халикотерии входят в ту же группу, что и лошади, тапиры, носороги и титанотерии. Но помимо особенностей, свойственных для всех животных этой группы, моропусы обладали и иными характерными чертами.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_031.png"/>
</p><p></p><p>Шея и голова у моропуса похожи на лошадиные. Короткая, выгнутая дугой спина, покатые бедра и куцый хвост такие, как у тапира. Истирающие зубы имеют сходство с зубами титанотерия. Ноги и ступни похожи на носорожьи. Но совершенно необычны пальцы моропуса. Они оканчиваются большими когтями, тогда как и у лошади, и у тапира, и у носорога на пальцах копыта.</p><p>Впервые кости халикотерия были найдены в Западной Европе. Изучив зубы, ученые предположили, что некоторые кости принадлежат ближайшему родичу титанотерия, а когти, вероятно, не что иное, как останки другого зверя, может быть, крупного неполнозубого, подобного гигантскому ленивцу.</p><p>Но позднее удалось найти полный скелет. Кости пальцев были вооружены когтями, а в челюстях сидели истирающие зубы. Такое животное еще никогда не находили. Ученые пытались представить себе, почему у копытного животного, подобного лошади, появились когти. Как ни старались они, но объяснить это им так и не удалось.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_032.png"/>
</p><p></p><p>Ископаемые останки халикотериев найдены в Европе, Америке и Монголии. В пустыне Гоби мы нашли место, где десятки их черепов и костей образовали целый пласт. Возможно, животных погубила какая-то катастрофа. Но более вероятно, что кости их были принесены быстрым потоком и отложились в заводи или в омуте.</p><p></p><p>Динохиус</p><p></p><p>Динохиус — еще одно животное, облик которого кажется совершенно неправдоподобным. Он принадлежал к группе «энтелодонтов», обычно называемых «гигантскими свиньями». На самом деле животные эти не очень были похожи на свиней. Они столь же далеки от свиней, как и от жвачных.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_033.png"/>
</p><p></p><p>Динохиус был очень безобразным животным, высоким и неуклюжим. На ногах у него было по два пальца, его очень большая голова с длинной мордой была вооружена двумя мощными клыками. Клыки и все резцы были похожи на зубы хищника, а не травоядного животного. Но коренные зубы напоминали свиные.</p><p>Эти громадные звери, должно быть, были всеядными и, подобно медведям, свиньям и человеку, употребляли и растительную и животную пищу. В пустыне Гоби мы нашли множество ископаемых останков энтелодонтов.</p><p></p><p>Другие диковинные звери</p><p></p><p>Существовало много иных диковинных зверей, однако мы ограничимся лишь кратким их перечнем. Вот один из них — гигантский австралийский кенгуру. Когда он сидел на задних лапах, то в высоту достигал трех метров. Хвост у него был очень длинный, голова больше лошадиной. Самка даже с малышом в сумке могла совершать семиметровые прыжки.</p><p>Существовал также верблюд, вероятно безгорбый, с шеей, как у жирафа. Такой верблюд мог срывать листья с верхушек деревьев.</p><p>Не менее диковинным созданием был уинтотерий. Он был громаден и на голове нес шесть «рогов». Но рога эти были не настоящими, как у коровы, а всего-навсего представляли собой костяные выросты. Рога и острые кинжалоподобные верхние клыки придавали зверю страшный вид. Зверь этот был очень глуп. От поколения к поколению размеры его тела возрастали, тогда как мозг не увеличивался. Поэтому, возможно, весь род уинтотериев бесследно вымер в конце эоцена.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_034.png"/>
</p><p></p><p>До сих пор я писал только о травоядных или о всеядных животных. Но существовали ведь и хищники. Начиная с эоцена и в течение всего Века Млекопитающих они, как и современные хищники, убивали и пожирали других животных.</p>
<p>Самого крупного хищника я нашел в Монголии, в Долине Драгоценностей. Он был больше всех хищников, как вымерших, так и живущих в наши дни. Его назвали в мою честь <em>Andrewsarchus</em>. Это было громадное, подобное волку, существо, длиной около четырех метров, не считая хвоста. Высота зверя в холке была около двух метров. <em>Andrewsarchus</em> жил в эоцене, сорок пять — пятьдесят миллионов лет назад. Пока найден только один экземпляр этого зверя.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_035.png"/>
</p><p></p><p>Следующим наиболее страшным из хищников была гигантская саблезубая кошка, которую часто называют саблезубым тигром. Об этом звере я уже писал в первой главе. Саблезубый зверь не был истинным тигром. Пропорции его тела были совершенно иными. Передние лапы были намного длиннее и тяжелее, чем у тигра, задние же — короче и слабее. Следовательно, зверь не мог прыгать так далеко и легко, как современный тигр. Но уж если когти вонзились в тело жертвы, то смерть ее была неизбежна.</p><p>Саблезубые хищники жили на всех континентах, кроме Австралии. Самые крупные обитали в Северной и Южной Америке. Остается загадкой, почему они повсеместно вымерли в течение ледникового времени.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/376281_9_i_036.png"/>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | 9. О некоторых необычайных животных
Гигантский ленивец и его родственники
Современный южноамериканский ленивец, пожалуй, самое необычное животное. Вызывает удивление способ передвижения ленивца — он карабкается по ветвям, все время сохраняя висячее положение.
В длину ленивец не больше шестидесяти сантиметров. У ленивцев одного вида на каждой лапе по три пальца, а у другого — только по два. У всех ленивцев тупой нос и небольшая круглая голова. Глаза и уши у них очень маленькие. Они плохо видят, а слух у них не лучше зрения, но обоняние и осязание отличное.
Пальцы ленивца вооружены длинными изогнутыми когтями. Ими он цепляется за ветви и передвигается по их нижней стороне, по очереди переставляя лапы.
Южноамериканских ленивцев справедливо называют «необычайными животными» современности. И уж, конечно, заслужили название «необычайных животных прошлого» их родичи, жившие в конце ледникового периода. Мы имеем в виду гигантских ленивцев, о которых уже шла речь в первой главе. Как раз за одним из таких животных охотился саблезубый тигр близ асфальтовой ямы Ла-Бреа. Более странного зверя трудно себе представить. Самые крупные ленивцы в длину превышали шесть метров, а высотой превосходили слона. Ученые назвали это животное «милодоном».
У милодона был толстый и тяжелый хвост и очень сильные задние ноги. Лапы у милодона были вооружены большими изогнутыми когтями. Громадные и неуклюжие, звери эти были совершенно безобидными. Больше всего на свете они желали, чтобы их оставили в покое, и когти они использовали отнюдь не в качестве оружия.
Излюбленной пищей гигантского ленивца были листья и нежные веточки. Чтобы добраться до них, зверь пригибал ветви, захватывая их своими кривыми когтями. Затем его длинный, очень цепкий язык быстро срывал листья и отправлял их в пасть.
Выкапывая корни, милодон порой подрывал и опрокидывал большие деревья; нередко находят скелеты милодонов с переломанными костями, и такие находки свидетельствуют, что многие из этих неуклюжих зверей гибли под обрушившимися деревьями.
У гигантского ленивца была густая жесткая шерсть. Волосы были очень ломкими, как и у современного ленивца. Кожа одного из видов ленивца с внутренней стороны была усажена костными «бляшками», создававшими некоторое подобие брони. Вероятно, ни один хищник того времени, кроме саблезубого тигра, не был опасен взрослому ленивцу такой породы.
Мы узнали об этом панцире в результате замечательного открытия, совершенного в одной из пещер в бухте Ласт-Хоуп (Патагония). Здесь были обнаружены признаки сравнительно недавнего пребывания ленивцев; они обитали в этой пещере несколько сот лет тому назад. Человек, по-видимому, ловил этих зверей живьем. В пещере Ласт-Хоуп, во всяком случае, ленивцы содержались в неволе, находились в «стойле», как домашние животные.
Множество костей и кусков кожи нашли на дне пещеры, в дальней и сухой ее части, в поверхностном слое — скоплении пыли и помета наземного ленивца. В этом же слое обнаружены были изготовленные человеком каменные и костяные орудия.
На сухом дне сырость не повредила кости и кожу. Поэтому они и сохранились. Сохранились даже клочки мяса и сухожилий, а местами и шерсть.
До открытия, совершенного в этой пещере, предполагалось, что гигантский ленивец вымер много тысячелетий назад. И вот теперь мы узнали, что эти ленивцы жили не так уж давно, во всяком случае, в ту пору, когда люди уже достигли самой южной оконечности американского материка. Я немало дал бы, чтобы узнать, как первобытные люди сумели загнать в пещеру огромного, гигантского ленивца. Возможно, тут действовала целая группа охотников. А может быть, подобно медведям, эти животные селились в пещерах? В этом случае охотники, обнаружив ленивцев в их логовище, могли заградить выход из пещеры стеной, сложенной из камней. А затем животных кормили, кидая им охапки травы и листьев. Разумеется, нужно было приносить им также и воду. Возможно, что ленивцев предназначали на убой.
Все это, конечно, лишь догадки. Никто не знает, почему останки гигантского ленивца оказались в пещере вместе с каменными ножами первобытного человека. Но эта находка доказывает, что гигантский ленивец существовал еще сравнительно недавно.
Найдено (особенно в Аргентине) много скелетов гигантских ленивцев. Эти животные развились в Южной Америке, когда она была «островным» континентом. Позднее Северная и Южная Америки соединились, и тогда гигантские ленивцы расселились и в Северной Америке. Их останки находят в различных областях Соединенных Штатов. Очевидно, ленивцы чувствовали себя здесь все же не очень хорошо; поэтому все они вымерли, не оставив потомства.
Гигантский ленивец — представитель группы млекопитающих, известных под латинским названием «Edentates» («неполнозубых»). У животных этой группы зубов нет совсем или они недоразвиты, то есть лишены эмали и корней. Эти зубы похожи на колышки и устроены очень просто. Кроме древесных ленивцев, к неполнозубым, живущим в наше время, относятся муравьеды и броненосцы, или армадиллы.
Глиптодонт
Одновременно с гигантским ленивцем жило и другое необычное существо — глиптодонт. Глиптодонт был более или менее близким родичем современного армадилла. У армадилла панцирь сочлененный, состоящий из скрепленных друг с другом костяных пластинок, покрытых роговым слоем. «Пояса» в средней части панциря играют роль шарниров, и животное может свертываться в шар. Такой прием спасает животное от опасных поползновений разных хищников.
У огромного глиптодонта панцирь, или щит, был жестким, а не сочлененным, так что животное не могло свертываться, подобно тому, как это делает армадилл. Да оно и не нуждалось в панцире, так как и без того ни один враг не мог принести ему вреда. Верхняя часть головы у глиптодонта также была защищена костяным щитом; в «броню» был закован и толстый тяжелый хвост, к тому же снабженный на конце громадными шипами. Этот хвост мог раскачиваться, подобно боевой палице, и был грозным оружием.
Когти на пальцах армадилла приспособлены для копания в земле. Короткие же круглые лапы глиптодонта вооружены были тупыми, копытоподобными когтями. Глиптодонт с виду казался гигантской сухопутной черепахой; в длину он нередко достигал пяти метров.
Глиптодонты бесстрашно, под защитой панциря, бродили по степям. Когда зверь умирал, от него оставался гигантский панцирь. Один ученый высказал предположение, что первобытный человек этими панцирями пользовался как укрытиями в случае плохой погоды. Что же, гипотеза эта вполне вероятна, хотя и не доказуема.
Глиптодонты жили в тех же местах и в то же самое время, что и гигантские ленивцы. Подобно гигантским ленивцам, они переселились в ледниковом периоде в Северную Америку, где позже вымерли. Теперь от этих животных остались только кости и панцири.
Ирландский лось
В эпоху, когда в Америке водились наземные ленивцы и глиптодонты, по Ирландии и Северной Европе бродил любопытнейший зверь — ирландский лось, самый крупный представитель оленьего племени. Впрочем, лосем называют его несправедливо. Животное это было не настоящим лосем, а предком современной лани — маленького пятнистого создания, которое можно часто встретить в европейских парках и заповедниках.
Когда ирландский лось стоял во весь рост, в холке высота его была около двух метров, а расстояние между его гигантскими ветвящимися рогами превышало четыре метра. Поистине это было царственное животное!
Но нередко тяжелые рога доводили этих лосей до гибели. Ирландия богата торфяными болотами. Самцы бродили по торфяникам — их привлекала вода и нежная зелень; и если они попадали в предательскую трясину, то вырваться из нее им уже не удавалось: слишком тяжелы были их великолепные рога.
Почти в каждом торфянике Ирландии покоятся скелеты одного или нескольких ирландских лосей. Прекрасно сохранившиеся кости находят, когда добывают торф на топливо. Но останки лосих удается обнаружить лишь в редких случаях. Лосихам легче было вырваться из смертоносных ловушек — ведь они были безрогие.
Шея ирландского лося была очень сильной и крепкой, и это понятно — массивные рога требовали хорошей опоры. Но в целом костяк был хрупким и изящным. Голова была невелика для такого громадного животного. Тонкие стройные ноги и маленькие изящные ступни.
Какое это было чудесное зрелище — живой ирландский лось! Дух могло захватить при виде его силы и красоты. Впрочем, некоторые ирландцы, вероятно, видели красавца-зверя, ибо ирландские лоси вымерли лишь несколько веков назад.
Трудно объяснить, почему у ирландского лося появились громадные рога. Почему они выросли такими большими? Конечно, пользы от них было мало. Они годились разве что для драки с себе подобными!
Такое же явление мы наблюдаем у нашего современного американского оленя. Его рога настолько велики, что они уже сейчас, случается, оказываются причиной гибели этих животных.
Титанотерий
Слово «титанотерий» означает «гигантское животное». У этого странного существа нет другого имени. Титанотерий был удивительным созданием, довольно близким родичем лошади и несколько более далеким — носорога. По ископаемым костям было выделено около двухсот разновидностей титанотериев.
Семейство титанотериев появилось в эоценовую эпоху Века Млекопитающих. Оно процветало почти двадцать миллионов лет, а затем исчезло с лица Земли.
История развития титанотериев поразительна. Самые первые титанотерий были не очень велики и безобидны. Однако от них-то и произошел в конце концов бронтотерий — исполинский «зверь-громовержец».
Это было гигантское и наводящее ужас существо, несколько похожее на носорога, но, конечно, значительно более крупное, высотой в холке до двух с половиной метров. На носу у бронтотерия был большой плоский рог, раздвоенный на вершине. Это был костяной вырост на черепе. Череп титанотерия, начиная от носа, был не выпуклым, а вогнутым, подобно суповой миске. В черепе такого животного места для мозга было очень мало.
До моей экспедиции в Монголию титанотерий были известны только в Америке. Тем не менее видный палеонтолог, профессор Осборн, долго изучавший их, как раз перед моим отъездом в Центральную Азию сказал: «Ищите титанотериев! Я думаю, они пришли к нам именно из Азии». И он был прав. Почти сразу же мы нашли ископаемые останки титанотериев самых различных видов.
Об одном из них профессор Осборн отозвался как о наиболее примечательном и необычном ископаемом, найденном в Монголии. Череп его был очень похож на большое ковбойское седло и сходство это усугублялось тем, что нос напоминал седельную луку.
Профессор Осборн решил, что животное использовало громадный нос как таран, молот и рог. Он назвал этого титанотерия в мою честь Embolotherium Andrews, что в переводе с латыни означает «тарано-зверь» Эндрюза. Такие титанотерии, очевидно, никогда не покидали пределов Азии, так как больше нигде на свете не находили их останков.
Моропус
Из всех диковинных доисторических зверей моропус, бесспорно, самый удивительный. Ученые так и не решили, как произошло это животное.
Оно принадлежит к вымершему семейству халикотериев. Халикотерии входят в ту же группу, что и лошади, тапиры, носороги и титанотерии. Но помимо особенностей, свойственных для всех животных этой группы, моропусы обладали и иными характерными чертами.
Шея и голова у моропуса похожи на лошадиные. Короткая, выгнутая дугой спина, покатые бедра и куцый хвост такие, как у тапира. Истирающие зубы имеют сходство с зубами титанотерия. Ноги и ступни похожи на носорожьи. Но совершенно необычны пальцы моропуса. Они оканчиваются большими когтями, тогда как и у лошади, и у тапира, и у носорога на пальцах копыта.
Впервые кости халикотерия были найдены в Западной Европе. Изучив зубы, ученые предположили, что некоторые кости принадлежат ближайшему родичу титанотерия, а когти, вероятно, не что иное, как останки другого зверя, может быть, крупного неполнозубого, подобного гигантскому ленивцу.
Но позднее удалось найти полный скелет. Кости пальцев были вооружены когтями, а в челюстях сидели истирающие зубы. Такое животное еще никогда не находили. Ученые пытались представить себе, почему у копытного животного, подобного лошади, появились когти. Как ни старались они, но объяснить это им так и не удалось.
Ископаемые останки халикотериев найдены в Европе, Америке и Монголии. В пустыне Гоби мы нашли место, где десятки их черепов и костей образовали целый пласт. Возможно, животных погубила какая-то катастрофа. Но более вероятно, что кости их были принесены быстрым потоком и отложились в заводи или в омуте.
Динохиус
Динохиус — еще одно животное, облик которого кажется совершенно неправдоподобным. Он принадлежал к группе «энтелодонтов», обычно называемых «гигантскими свиньями». На самом деле животные эти не очень были похожи на свиней. Они столь же далеки от свиней, как и от жвачных.
Динохиус был очень безобразным животным, высоким и неуклюжим. На ногах у него было по два пальца, его очень большая голова с длинной мордой была вооружена двумя мощными клыками. Клыки и все резцы были похожи на зубы хищника, а не травоядного животного. Но коренные зубы напоминали свиные.
Эти громадные звери, должно быть, были всеядными и, подобно медведям, свиньям и человеку, употребляли и растительную и животную пищу. В пустыне Гоби мы нашли множество ископаемых останков энтелодонтов.
Другие диковинные звери
Существовало много иных диковинных зверей, однако мы ограничимся лишь кратким их перечнем. Вот один из них — гигантский австралийский кенгуру. Когда он сидел на задних лапах, то в высоту достигал трех метров. Хвост у него был очень длинный, голова больше лошадиной. Самка даже с малышом в сумке могла совершать семиметровые прыжки.
Существовал также верблюд, вероятно безгорбый, с шеей, как у жирафа. Такой верблюд мог срывать листья с верхушек деревьев.
Не менее диковинным созданием был уинтотерий. Он был громаден и на голове нес шесть «рогов». Но рога эти были не настоящими, как у коровы, а всего-навсего представляли собой костяные выросты. Рога и острые кинжалоподобные верхние клыки придавали зверю страшный вид. Зверь этот был очень глуп. От поколения к поколению размеры его тела возрастали, тогда как мозг не увеличивался. Поэтому, возможно, весь род уинтотериев бесследно вымер в конце эоцена.
До сих пор я писал только о травоядных или о всеядных животных. Но существовали ведь и хищники. Начиная с эоцена и в течение всего Века Млекопитающих они, как и современные хищники, убивали и пожирали других животных.
Самого крупного хищника я нашел в Монголии, в Долине Драгоценностей. Он был больше всех хищников, как вымерших, так и живущих в наши дни. Его назвали в мою честь Andrewsarchus. Это было громадное, подобное волку, существо, длиной около четырех метров, не считая хвоста. Высота зверя в холке была около двух метров. Andrewsarchus жил в эоцене, сорок пять — пятьдесят миллионов лет назад. Пока найден только один экземпляр этого зверя.
Следующим наиболее страшным из хищников была гигантская саблезубая кошка, которую часто называют саблезубым тигром. Об этом звере я уже писал в первой главе. Саблезубый зверь не был истинным тигром. Пропорции его тела были совершенно иными. Передние лапы были намного длиннее и тяжелее, чем у тигра, задние же — короче и слабее. Следовательно, зверь не мог прыгать так далеко и легко, как современный тигр. Но уж если когти вонзились в тело жертвы, то смерть ее была неизбежна.
Саблезубые хищники жили на всех континентах, кроме Австралии. Самые крупные обитали в Северной и Южной Америке. Остается загадкой, почему они повсеместно вымерли в течение ледникового времени. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ДВЕ ЛИНИИ ЖИЗНИ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Остатки самых древних организмов не дошли до нас. Слои земной коры, в которых они могли сохраниться, сильно изменились. Они подвергались сильному давлению, действию значительной температуры и другим физико-химическим воздействиям. Однако в этих древнейших пластах находят углеродистые и известковые вещества органического происхождения. Таковы остатки самых древнейших организмов.В более поздних отложениях найдены остатки бактерий, имеющих вид микроскопических мелких шариков и палочек, похожих по форме на некоторых ныне живущих бактерий, а также сине-зеленых водорослей и некоторых беспозвоночных животных. Тем не менее о первых обитателях Земли и древнейших этапах развития жизни мы можем судить на основании изучения примитивных существующих ныне организмов.От появления первичных организмов на Земле, о чем говорилось в первой главе, до возникновения настоящих бактерий, древнейших водорослей я простейших животных прошло очень много времени.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_11_doc2fb_image_02000017.jpg"/>
</p><p><em>Различные виды микроорганизмов</em></p><p>1 Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., ГосПолитиздат, 1955, стр. 13.</p>
<p>Архей и протерозой, по современным данным, охватывает период примерно в 1500 миллионов лет, то есть отрезок времени, втрое больший, чем от начала палеозоя до наших дней.Жизнь была на Земле уже в начале архея, и за это время, то есть за 1500 миллионов лет, она прошла значительный путь своего развития.Первые организмы Земли не были ни растениями, ни животными. Однако по способу своего обмена веществ, питанию они приближались к животным, то есть питались сложными органическими веществами. Ф. Энгельс, посвятивший много труда изучению развития жизни, писал: «Прошли, вероятно, тысячелетия, пока создались условия, при которых стал возможен следующий шаг вперед и из этого бесформенного белка возникла благодаря образованию ядра и оболочки первая клетка. Но вместе с этой первой клеткой была дана и основа для формообразования всего органического мира» 1.</p><p></p><p>Бактерии, вероятно, были первыми устойчивыми организмами, которые занимали главенствующее положение на древнейших этапах истории жизни. Без них не могут существовать многие более высоко развитые организмы, которые питаются ими и в свою очередь служат пищей для других. Крупнейшие бактерии имеют размеры до 1 сантиметра в длину, мельчайшие 0,002— 0,005 миллиметра.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_11_doc2fb_image_02000018.jpg"/>
</p><p><em>Гигантская серобактерия (длина — около 1 см) беггиатоа с большим количеством зернышек серы</em></p><p>Характерным признаком бактерий является отсутствие у них настоящего ядра, типичного для более сложно устроенных одноклеточных организмов, например амеб. Но основное ядерное вещество, так называемая тимонуклеиновая кислота, у бактерии имеется. Другая примитивная особенность, характерная для многих бактерий, — способность жить за счет усвоения весьма простых неорганических веществ из почвы, воды, воздуха.Типичным примером подобным образом питающихся бактерий служат серобактерии и железобактерии. Как показали исследования выдающегося русского микробиолога С. Н. Виноградского, серобактерии окисляют серу и сероводород, превращая их в более сложные соединения, например в серную кислоту. Много их в морях. В Черном море, например, они живут на глубине около 200 метров и перерабатывают сероводород в серную кислоту. Глубже 200 метров в Черном море из-за скоплений там сероводорода жизни нет.Железобактерии, остатки которых известны из древнейших отложений, играют большую роль в химических процессах на Земле, принимая участие в образовании железных руд. Они живут в водах, которые содержат соли (закиси) железа, и окружены тончайшими нитевидными трубочками, возникающими из выделяемой ими слизи. Железобактерии перерабатывают закиси железа в своих трубочках в соли окиси железа. Когда трубочки станут целиком пропитанными железом, они спадают, а бактерии строят новые трубочки. В результате такой жизнедеятельности железобактерий за миллионы лет скопляется железо в виде залежей так называемых болотных железных руд.Большинство серобактерий и железобактерий превращает простые соединения в более сложные при помощи кислорода (окислительные реакции). Но у многих бактерий подобные превращения идут без доступа кислорода. Эти так называемые анаэробные бактерии содержат пигменты — красящие вещества, воспринимающие солнечные лучи, под воздействием которых и происходит синтез сложных соединений.Эти бактерии, вероятно, были уже в древнейшие времена, когда в атмосфере Земли было мало кислорода.Позднее, когда возникли различные растения и животные, разнообразие бактерий увеличилось. Достаточно сказать, что в комке плодородной почвы, в стакане грязной прудовой воды число их превышает количество людей на всем земном шаре. Возникли такие бактерии, приспособившиеся жить за счет растений, животных или их трупов. Возникли бактерии брожения, гниения, болезнетворные. Совсем недавно возникли бактерии, которые паразитируют на человеке и домашних животных. Велик мир бактерий. Они играют огромную роль в изменении лика Земли, в развитии жизни на ней. Ими наполнены почва, вода, воздух.В теле высокоразвитого млекопитающего животного, например жвачного или хищного, их содержится сотни миллиардов особей.Много общего с бактериями имеют сине-зеленые водоросли — самые древнейшие микроскопические растения, содержащие в своем теле пигмент, по которому они и получили свое название. Но между ними и бактериями имеются существенные различия. Сине-зеленые водоросли содержат ядерное вещество в виде зернышек, распыленных в протоплазме. Но самое главное — у них имеется хлорофилл. Хлорофилл — это то замечательное вещество зеленых растений, при помощи которого они, как писал К. А. Тимирязев, консервируют солнечные лучи и образуют сложные химические превращения веществ. Хлорофилл поглощает энергию солнца и использует ее на то, чтобы расщепить углекислый газ и освободить из него кислород.Значение хлорофилла не только в расщеплении углекислого газа на углерод и кислород. Из освобожденного углерода и воды при его посредстве образуются сложные органические соединения: сахара, крахмал, жиры, белковые вещества. Все эти сложные вещества образуются в теле растений из неорганических веществ благодаря деятельности хлорофилла. К. А. Тимирязев считал, что эти свойства хлорофилла (фотосинтез) дают возможность зеленым растениям играть огромную, как он говорил, космическую, роль. Она заключается в том, что, поглощая энергию Солнца и переводя ее в химическую энергию органических веществ, зеленые растения «скопляют», аккумулируют ее на Земле. Освобожденные при фотосинтезе частицы кислорода попадают в воздух и обновляют его состав.Развитие зеленых растений на Земле, которое началось с водорослей, все более очищало атмосферу Земли от углекислого газа и сделало ее способной поддерживать дыхание животных.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_11_doc2fb_image_02000019.jpg"/>
</p><p><em>Сине-зеленые водоросли</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_11_doc2fb_image_0200001A.jpg"/>
</p><p><em>Колонии сине-зеленых водорослей</em></p><p>Известно, что животные питаются только готовыми сложными органическими веществами — углеводами, жирами и белками. В основе их питания лежат бактерии, водоросли и другие растения. Кроме того, им нужно для дыхания содержание в воздухе значительного количества кислорода. В настоящее время его содержится в воздухе около 21%.Наш знаменитый геохимик академик В. И. Вернадский показал, что основной производитель кислорода на Земле — растения. Животное население земного шара выдыхает ежегодно около триллиона тонн углекислого газа, и примерно столько же тонн его выделяется в воздух при сжигании топлива в домах, на фабриках, заводах и т. д.Уместно отметить, что в связи с возрастающим потреблением кислорода и выделением углекислого газа в конце XIX века учеными овладело беспокойство. Один английский физик в 1898 году вычислил, что через 500 лет будет поглощен весь кислород. Другие считали, что «кислородный голод» наступит раньше, когда углекислого газа в атмосфере будет около 1 %.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_11_doc2fb_image_0200001B.jpg"/>
</p><p><em>Жгутиковые</em></p><p>К. А. Тимирязев выступил со статьей «Точно ли человечеству грозит близкая гибель?», в которой доказал, что человечеству нечего беспокоиться потому, что на Земле существуют растения. Он напомнил при этом об открытии английского химика Джозефа Пристли. «18 августа 1772 года, — эта дата стоит того, чтоб ее запомнить, — писал К. А. Тимирязев, — он ставит свой знаменитый опыт, который раскрывает взаимное отношение... двух миров, растительного и животного».Количество поглощаемого в течение года углекислого газа растениями земного шара равно примерно 86 500 000 000 тоннам. В атмосфере содержится его 1 530 000 000 000 тонн. Кроме того, человеком, животными, при горении, разложении органических веществ выделяется огромное количество углекислого газа. Если бы не было растений, неминуемо погибли бы животные и человек. Прогресс в мире животном невозможен без развития растений.Есть основания предполагать, что в архейскую эру климат Земли был значительно теплее благодаря большому содержанию углекислого газа в воздухе, а также потому, что сама Земля была теплее, а Солнце посылало на нее более горячие лучи. Жизнь все более и более расцветала в теплых водоемах того времени. Создавались новые формы растений, а атмосфера очищалась от углекислого газа и обогащалась кислородом.Растения и животные произошли от одного корня. Об этом говорят организмы, которые стоят на границе обоих царств органического мира. Ботаники их причисляют к растениям, зоологи — к животным. Эти интересныеорганизмы называются жгутиковыми. Их насчитывается около трех тысяч видов. Жгутиковые, как правило, — одноклеточные организмы, снабженные подвижными жгутиками, ударяя которыми по воде, они передвигаются. Одни из них имеют зеленый пигмент и питаются, как водоросли. Другие лишены пигмента и переваривают пищу, как животные. Широко известным представителем жгутиковых является эвглена, населяющая многие водоемы.Некоторые биологи считают, что от зеленых жгутиковых возникли растения, а от бесхлорофильных — животные.Так на заре истории жизни возникли две линии, два царства организмов. Одно из них — растительное — характеризуется способностью питаться простыми неорганическими веществами (автотрофное), другое — животное, — питающееся сложными органическими соединениями (гетеротрофное).Первыми обитателями Земли были бактерии, сине-зеленые водоросли и различные простейшие одноклеточные животные вроде корненожек, к которым относится известная амеба.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ДВЕ ЛИНИИ ЖИЗНИ
Остатки самых древних организмов не дошли до нас. Слои земной коры, в которых они могли сохраниться, сильно изменились. Они подвергались сильному давлению, действию значительной температуры и другим физико-химическим воздействиям. Однако в этих древнейших пластах находят углеродистые и известковые вещества органического происхождения. Таковы остатки самых древнейших организмов.В более поздних отложениях найдены остатки бактерий, имеющих вид микроскопических мелких шариков и палочек, похожих по форме на некоторых ныне живущих бактерий, а также сине-зеленых водорослей и некоторых беспозвоночных животных. Тем не менее о первых обитателях Земли и древнейших этапах развития жизни мы можем судить на основании изучения примитивных существующих ныне организмов.От появления первичных организмов на Земле, о чем говорилось в первой главе, до возникновения настоящих бактерий, древнейших водорослей я простейших животных прошло очень много времени.
Различные виды микроорганизмов
1 Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., ГосПолитиздат, 1955, стр. 13.
Архей и протерозой, по современным данным, охватывает период примерно в 1500 миллионов лет, то есть отрезок времени, втрое больший, чем от начала палеозоя до наших дней.Жизнь была на Земле уже в начале архея, и за это время, то есть за 1500 миллионов лет, она прошла значительный путь своего развития.Первые организмы Земли не были ни растениями, ни животными. Однако по способу своего обмена веществ, питанию они приближались к животным, то есть питались сложными органическими веществами. Ф. Энгельс, посвятивший много труда изучению развития жизни, писал: «Прошли, вероятно, тысячелетия, пока создались условия, при которых стал возможен следующий шаг вперед и из этого бесформенного белка возникла благодаря образованию ядра и оболочки первая клетка. Но вместе с этой первой клеткой была дана и основа для формообразования всего органического мира» 1.
Бактерии, вероятно, были первыми устойчивыми организмами, которые занимали главенствующее положение на древнейших этапах истории жизни. Без них не могут существовать многие более высоко развитые организмы, которые питаются ими и в свою очередь служат пищей для других. Крупнейшие бактерии имеют размеры до 1 сантиметра в длину, мельчайшие 0,002— 0,005 миллиметра.
Гигантская серобактерия (длина — около 1 см) беггиатоа с большим количеством зернышек серы
Характерным признаком бактерий является отсутствие у них настоящего ядра, типичного для более сложно устроенных одноклеточных организмов, например амеб. Но основное ядерное вещество, так называемая тимонуклеиновая кислота, у бактерии имеется. Другая примитивная особенность, характерная для многих бактерий, — способность жить за счет усвоения весьма простых неорганических веществ из почвы, воды, воздуха.Типичным примером подобным образом питающихся бактерий служат серобактерии и железобактерии. Как показали исследования выдающегося русского микробиолога С. Н. Виноградского, серобактерии окисляют серу и сероводород, превращая их в более сложные соединения, например в серную кислоту. Много их в морях. В Черном море, например, они живут на глубине около 200 метров и перерабатывают сероводород в серную кислоту. Глубже 200 метров в Черном море из-за скоплений там сероводорода жизни нет.Железобактерии, остатки которых известны из древнейших отложений, играют большую роль в химических процессах на Земле, принимая участие в образовании железных руд. Они живут в водах, которые содержат соли (закиси) железа, и окружены тончайшими нитевидными трубочками, возникающими из выделяемой ими слизи. Железобактерии перерабатывают закиси железа в своих трубочках в соли окиси железа. Когда трубочки станут целиком пропитанными железом, они спадают, а бактерии строят новые трубочки. В результате такой жизнедеятельности железобактерий за миллионы лет скопляется железо в виде залежей так называемых болотных железных руд.Большинство серобактерий и железобактерий превращает простые соединения в более сложные при помощи кислорода (окислительные реакции). Но у многих бактерий подобные превращения идут без доступа кислорода. Эти так называемые анаэробные бактерии содержат пигменты — красящие вещества, воспринимающие солнечные лучи, под воздействием которых и происходит синтез сложных соединений.Эти бактерии, вероятно, были уже в древнейшие времена, когда в атмосфере Земли было мало кислорода.Позднее, когда возникли различные растения и животные, разнообразие бактерий увеличилось. Достаточно сказать, что в комке плодородной почвы, в стакане грязной прудовой воды число их превышает количество людей на всем земном шаре. Возникли такие бактерии, приспособившиеся жить за счет растений, животных или их трупов. Возникли бактерии брожения, гниения, болезнетворные. Совсем недавно возникли бактерии, которые паразитируют на человеке и домашних животных. Велик мир бактерий. Они играют огромную роль в изменении лика Земли, в развитии жизни на ней. Ими наполнены почва, вода, воздух.В теле высокоразвитого млекопитающего животного, например жвачного или хищного, их содержится сотни миллиардов особей.Много общего с бактериями имеют сине-зеленые водоросли — самые древнейшие микроскопические растения, содержащие в своем теле пигмент, по которому они и получили свое название. Но между ними и бактериями имеются существенные различия. Сине-зеленые водоросли содержат ядерное вещество в виде зернышек, распыленных в протоплазме. Но самое главное — у них имеется хлорофилл. Хлорофилл — это то замечательное вещество зеленых растений, при помощи которого они, как писал К. А. Тимирязев, консервируют солнечные лучи и образуют сложные химические превращения веществ. Хлорофилл поглощает энергию солнца и использует ее на то, чтобы расщепить углекислый газ и освободить из него кислород.Значение хлорофилла не только в расщеплении углекислого газа на углерод и кислород. Из освобожденного углерода и воды при его посредстве образуются сложные органические соединения: сахара, крахмал, жиры, белковые вещества. Все эти сложные вещества образуются в теле растений из неорганических веществ благодаря деятельности хлорофилла. К. А. Тимирязев считал, что эти свойства хлорофилла (фотосинтез) дают возможность зеленым растениям играть огромную, как он говорил, космическую, роль. Она заключается в том, что, поглощая энергию Солнца и переводя ее в химическую энергию органических веществ, зеленые растения «скопляют», аккумулируют ее на Земле. Освобожденные при фотосинтезе частицы кислорода попадают в воздух и обновляют его состав.Развитие зеленых растений на Земле, которое началось с водорослей, все более очищало атмосферу Земли от углекислого газа и сделало ее способной поддерживать дыхание животных.
Сине-зеленые водоросли
Колонии сине-зеленых водорослей
Известно, что животные питаются только готовыми сложными органическими веществами — углеводами, жирами и белками. В основе их питания лежат бактерии, водоросли и другие растения. Кроме того, им нужно для дыхания содержание в воздухе значительного количества кислорода. В настоящее время его содержится в воздухе около 21%.Наш знаменитый геохимик академик В. И. Вернадский показал, что основной производитель кислорода на Земле — растения. Животное население земного шара выдыхает ежегодно около триллиона тонн углекислого газа, и примерно столько же тонн его выделяется в воздух при сжигании топлива в домах, на фабриках, заводах и т. д.Уместно отметить, что в связи с возрастающим потреблением кислорода и выделением углекислого газа в конце XIX века учеными овладело беспокойство. Один английский физик в 1898 году вычислил, что через 500 лет будет поглощен весь кислород. Другие считали, что «кислородный голод» наступит раньше, когда углекислого газа в атмосфере будет около 1 %.
Жгутиковые
К. А. Тимирязев выступил со статьей «Точно ли человечеству грозит близкая гибель?», в которой доказал, что человечеству нечего беспокоиться потому, что на Земле существуют растения. Он напомнил при этом об открытии английского химика Джозефа Пристли. «18 августа 1772 года, — эта дата стоит того, чтоб ее запомнить, — писал К. А. Тимирязев, — он ставит свой знаменитый опыт, который раскрывает взаимное отношение... двух миров, растительного и животного».Количество поглощаемого в течение года углекислого газа растениями земного шара равно примерно 86 500 000 000 тоннам. В атмосфере содержится его 1 530 000 000 000 тонн. Кроме того, человеком, животными, при горении, разложении органических веществ выделяется огромное количество углекислого газа. Если бы не было растений, неминуемо погибли бы животные и человек. Прогресс в мире животном невозможен без развития растений.Есть основания предполагать, что в архейскую эру климат Земли был значительно теплее благодаря большому содержанию углекислого газа в воздухе, а также потому, что сама Земля была теплее, а Солнце посылало на нее более горячие лучи. Жизнь все более и более расцветала в теплых водоемах того времени. Создавались новые формы растений, а атмосфера очищалась от углекислого газа и обогащалась кислородом.Растения и животные произошли от одного корня. Об этом говорят организмы, которые стоят на границе обоих царств органического мира. Ботаники их причисляют к растениям, зоологи — к животным. Эти интересныеорганизмы называются жгутиковыми. Их насчитывается около трех тысяч видов. Жгутиковые, как правило, — одноклеточные организмы, снабженные подвижными жгутиками, ударяя которыми по воде, они передвигаются. Одни из них имеют зеленый пигмент и питаются, как водоросли. Другие лишены пигмента и переваривают пищу, как животные. Широко известным представителем жгутиковых является эвглена, населяющая многие водоемы.Некоторые биологи считают, что от зеленых жгутиковых возникли растения, а от бесхлорофильных — животные.Так на заре истории жизни возникли две линии, два царства организмов. Одно из них — растительное — характеризуется способностью питаться простыми неорганическими веществами (автотрофное), другое — животное, — питающееся сложными органическими соединениями (гетеротрофное).Первыми обитателями Земли были бактерии, сине-зеленые водоросли и различные простейшие одноклеточные животные вроде корненожек, к которым относится известная амеба. | false |
До того как умрет природа | Дорст Жан | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">БЕДСТВИЯ, УГРОЖАЮЩИЕ ВСЕМУ ЖИВОМУ НА ЗЕМЛЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Каждый отвечает за тот вред, который он причиняет не толькосвоими действиями, но и своей халатностью или неосмотрительностью.<em>Гражданский кодекс Франции, ст. 1383</em></p><p></p><p><strong>Бедствия, угрожающие всему живому на Земле</strong></p><p>Как мы уже видели, воздействие человека на природу нередко ведет к серьезным нарушениям равновесия, существующего в природе, а освоение им новых земельных ресурсов вызвало целый «переворот», результатом которого было полное или частичное исчезновение одних видов животных и растений и безудержное размножение других, оказавшихся в благоприятных для них условиях. По сути дела, освоение какой-либо новой территории почти всегда является опытом по селекции. Преднамеренный или непреднамеренный завоз человеком чужеродных видов служит причиной глубоких изменений естественного равновесия, так как эти растения и животные часто оказываются либо вредителями, либо паразитами. Вырванные из своей естественной среды, где конкурирующие с ними виды и хищники ограничивали их численность, эти виды проявляют способность к необычайно быстрому размножению на тех территориях, где они были так неосмотрительно акклиматизированы человеком (см. стр. 276).</p>
<p>Нашествие таких вредителей, в особенности насекомых, отнюдь не является случайным бедствием, «напастью». Его следует расценивать как основное и неизбежное следствие неправильного землепользования, как результат тех изменений, которые внес человек в природные ландшафты (Kuenen, 1960). С внедрением новых сельскохозяйственных культур некоторые животные получают внезапно в свое распоряжение огромное количество пищи, и тогда — в соответствии с одним из основных законов биологии — возрастает, причем наиболее интенсивно на первых этапах освоения новых земель, численность этих видов. Самым наглядным примером могут служить зерновые культуры, которые сеют чаще всего в районах, где впервые вводится земледелие. Насекомые, ютившиеся ранее на дикорастущих злаках, внезапно открывают для себя кормовые ресурсы, значительно более постоянные и надежные и по количеству просто несоизмеримые с прежними. Таким образом, дикорастущие зерновые играют роль огромных "резервуаров» потенциальных вредителей, готовых незамедлительно перекочевать на сельскохозяйственные культуры, как только начнется эксплуатация осваиваемых земель. На целинных землях полузасушливых юго-восточных районов СССР было зарегистрировано 312 видов насекомых-вредителей, а на полях, распаханных по соседству с этими землями, только 135, зато средняя плотность их популяций почти удвоилась. Десятка два видов размножились очень интенсивно, и среди них земляная блошка, которой на культурных растениях оказалось в двадцать раз больше, чем на диких, и хлебный трипе, которого оказалось в 360 раз больше. Такой же переход насекомых с местного растения-носителя на культурное растение наблюдался и в других местностях, в частности в Африке, на посевах сорго (Uvarov, 1963). Стремясь восстановить равновесие в природе и взять под контроль размножение вредных животных, агрономы изобрели многочисленные средства борьбы с ними, использовав обширный арсенал, предоставленный в их распоряжение химиками. В первую очередь эта борьба была направлена против насекомых, самых опасных врагов человека. Необычайно плодовитые, наделенные огромной разрушительной силой, они наносят огромный ущерб сельскохозяйственным культурам и лесам1, и к тому же некоторые их виды играют роль переносчиков тяжелых заболеваний, поражающих людей, домашних животных, а иногда и культурные растения. Вскоре человеком было сделано еще одно открытие: он узнал, что с помощью химии можно уничтожать нежелательные для него растения. Было найдено множество гербицидов — химических веществ, предназначенных для того, чтобы ограничивать распространение сорняков, и фунгицидов для уничтожения грибков, поражающих сельскохозяйственные культуры.</p><p>До сравнительно недавнего времени источником почти всех этих веществ являлась неорганическая химия. Классическим примером может служить знаменитая бордосская жидкость, которой опрыскивали виноградные лозы для защиты от грибковых; заболеваний, а также мышьяковистые препараты, еще и сейчас применяющиеся для борьбы с насекомыми. Но впоследствии благодаря поразительным успехам органической химии человек получил в свое распоряжение целый ряд значительно более эффективных синтетических соединений. Дихлордифенилтрихлорметилметан, сокращенно ДДТ, явился как бы предвестником (хотя и по сегодняшний день его продолжают выпускать и применять в больших количествах) открытий, которыми так богата эта область науки2. И действительно, ДДТ стоит первым в длинном ряду вещ число которых со времени окончания второй мировой войны увеличивается с необычайной быстротой. Только по США в 1960 г. был выдан 7851 патент на такие средства, а в 1962 г. было запатентовано уже 9444 различных пестицидов (так начали называть химические препараты, предназначенные для борьбы со всеми видами животных и растений, приносящими вред человеку и его хозяйству). Заявки на патенты продолжают поступать ежегодно. В 1962 г. на пестициды было израсходовано 325 млн. долларов к 1975 г. эта сумма возрастет, вероятно, до 1 млрд. На 35—40 млн. гектаров возделанных земель ежегодно вносится 350 млн. фунтов пестицидов. Следует, однако, учесть, что, как ни велика эта площадь в абсолютном выражении, она составляет лишь небольшую часть территории США; по данным 1962 г., сюда входит 15% возделанных земель, 0,28% площади под лесом и 0,25% площади, занимаемой лугами, то есть в общей сложности 4,62% всей площади США. Но несмотря на то, что в области химической борьбы с вредителями Северная Америка по сравнению с другими странами ушла далеко вперед, тем не менее многие из них, главным образом западноевропейские государства, догоняют ее.</p><p>Вне всякого сомнения, человечество обязано пестицидам, в особенности инсектицидам, очень многим. Благодаря этим веществам удалось осуществить контроль над опаснейшими вредителями сельскохозяйственных растений и в значительной мере снизить ущерб, который терпит от них сельское хозяйство стран всего земного шара, что особенно важно, если учесть, что и в наши дни человечество продолжает страдать от недостатка продовольствия. Кроме того, химические средства позволили победить некоторые болезни, например малярию3, или значительно снизить заболеваемость ими. Не раз ученые-химики были удостоены Нобелевской премии за открытие и разработку таких препаратов. Применение пестицидов для защиты человека и сохранения средств его существования, безусловно, следует признать прогрессивной мерой, и самый принцип химической борьбы остается сейчас и останется в дальнейшем в силе. Однако при использовании химических средств были допущены серьезные ошибки, чреватые плачевными последствиями. Гордый своими открытиями и техническими достижениями, человек решил, что он может в любых количествах вносить в природную среду химические вещества и таким образом без всякого риска расправиться раз и навсегда со всеми вредителями. Но он забыл, что имеет дело с сильнодействующими ядами4, которые слепо истребляют подряд всех животных и которые, следовательно, способны вызвать серьезные нарушения равновесия в природе. Действие почти всех известных в настоящее время инсектицидов не отличается избирательностью, они убивают всех насекомых — и вредных, и полезных, и таких, от которых нет ни вреда, ни пользы. Более того, их действие выходит далеко за пределы класса насекомых, в большинстве своем они действуют и на других животных, в том числе холоднокровных позвоночных и даже на млекопитающих и птиц. Токсичны они и для человека, и, хотя смертельных случаев, вызванных их действием, насчитывается не так уж много5 у нас нет сведений о результатах длительного воздействия (которое может оказаться патогенным6) сублетальных доз препаратов на здоровье человека.</p><p>Последствия применения этих ядовитых веществ сказывается в природе на всем — от почвы до человека. Фактически злоупотребление ядохимикатами приводит к подлинному отравлению биоценозов, как естественных, так и искусственных, причем мы еще только начинаем осознавать последствия этого отравления во всей их полноте7.</p><p>Бесчисленные споры по поводу этой непредвиденно возникшей сложнейшей проблемы вышли далеко за пределы научно-технических кругов, призванных ею заниматься. Такой действительно необычайно сложный вопрос в наше время трудно обсуждать бесстрастно и беспристрастно. Здесь сталкиваются интересы различных групп людей. С одной стороны, большое значение имеют материальные и финансовые интересы химической промышленности и сельского хозяйства, с другой — немалую роль играет повышенная эмоциональность и выводы широких кругов общественности.</p><p>Широкую популярность приобрела книга талантливого биолога Р. Карлсон. Мировое общественное мнение было потрясено изображенной картиной отравления всей нашей планеты ядохимикатами. Аналогично тому, как это нередко бывает в тех случаях, когда речь идет о каких-то новых медикаментах, в печати появились статьи с кричащими заголовками, и эта книга была подана как сенсация. Проблема освещалась трагически, а между тем в таком исключительно серьезном случае читатель был вправе рассчитывать на информацию менее скороспелую и более обстоятельную.</p>
<p>Все же достоверность отдельных фактов установлена совершенно точно. Укажем на некоторые из них: не только с точки зрения биологии, но и с точки зрения экономики и санитарии бесспорно доказано, что злоупотребление пестицидами привело к гибельным последствиям. Это уже не первый случай, когда человек проявляет легкомыслие в обращении с сильнейшими средствами уничтожения и явно ими злоупотребляет. Следовательно, необходимо запретить лишь злоупотребление этими веществами, так как принцип разумного их использования ничем не опорочен. Это в равной степени относится и к пестицидам, и ко всем тем патентованным средствам, которые человек употребляет в надежде исцелиться от своих недугов. И то и другое в большинстве случаев опасные яды, убивающие тогда, когда превышается доза, определяемая в зависимости от характера препарата, от степени его токсичности, от состояния пациента. Никому не придет в голову принять дозу в десять или в сто раз большую, чем та, что указана на рецепте, в расчете на то, что лекарство подействует в десять или в сто раз быстрее. Однако именно так поступил человек с пестицидами; он забыл, что природа — это своеобразный живой, подверженный частым заболеваниям и чрезвычайно хрупкий организм, воздействовать на равновесие которого можно лишь с осторожностью врача-терапевта. Но из этого, конечно, не следует делать вывода, что нужно в принципе осудить пестициды: нельзя же осудить всю фармакопею под тем предлогом, что средства из ее арсенала, взятые в смертельных дозах, несут гибель.</p><p>Пестициды бесконечно разнообразны по степени вредности. В конечном счете каждый случай их применения можно считать особой проблемой. Влияние их на природу изменчиво и зависит от химического состава препаратов, от условий их использования, от биоценоза, в котором они действуют. Всякое слишком поспешное обобщение в этой области, как, впрочем, и во многих других, приводит к заблуждениям и порождает споры, лишенные сколько-нибудь серьезного основания.</p><p></p><p>1. ОСНОВНЫЕ ИНСЕКТИЦИДЫ</p><p>Число химических веществ, применяемых в наше время для борьбы с насекомыми, очень велико8. Их список, составленный недавно Ж. Лостом9, содержит более 150 наименований10 (причем в список не включены еще не вышедшие из употребления препараты растительного и неорганического происхождения), и эта цифра благодаря труду химиков непрерывно возрастает.</p><p>По химическому составу и происхождению все инсектициды можно разделить на три большие группы.</p><p>1. Неорганические инсектициды. Это в основном соединения мышьяка (главным образом арсениты или ацетоарсениты, например «парижская зелень» — двойная соль мышьяка и меди) или фтора (соли фтористоводородной или кремнефтористоводородной кислот).</p><p>2. Инсектициды растительного происхождения. Главным образом никотин, получаемый из табака, пиретрум, извлекаемый из сложноцветных растений типа Chrysanthemum, и ротенон, содержащийся в различных растениях семейства мотыльковых.</p><p>3. Синтезированные органические инсектициды. В настоящее время эти вещества имеют, бесспорно, самое большое значение, так как производятся промышленностью в огромных количествах и стоят сравнительно дешево.</p><p>Инсектициды можно классифицировать по принадлежности их к той или иной группе химических соединений. Так, Лост11 выделяет 14 классов, но мы не можем подробно остановиться здесь на его классификации. Наибольшее признание получили соединения хлора: ГХЦГ (гексахлорциклогексан) или один из его изомеров, линдан, хлордан, дильдрин, эндрин, альдрин и токсафен. Не следует забывать и классический ДДТ, применяющийся до сих пор так же широко, как некоторые из близких к нему его производных. Большое значение приобрели за последнее время карбаматы (например, диметан, севин, изолан и т. п.). Остальные препараты представляют собой фосфорорганические соединения (ТЭПФ, малатион, мевинфос, паратион и др.); именно эта химическая группа дает теперь многочисленные новые препараты.</p><p>Можно группировать инсектициды и по способу действия. Выделяют, например, инсектициды контактного действия, проникающие через хитиновые покровы насекомого12 (ДДТ проходит сквозь хитин с такой легкостью, будто этого покрова совершенно не существует); инсектициды кишечного действия, проникающие в организм через пищеварительный тракт; инсектициды респираторного действия, проникающие через дыхательные пути. Заметим, впрочем, что чаще всего инсектициды действуют по нескольким путям: ГХЦГ и альдрин действуют контактно, через кишечник и через дыхательный аппарат; дильдрин и токсафен обладают и кишечным и накожным действием. </p><p>Столь же многообразен и механизм действия инсектицидов: они влияют на обмен веществ (паралич дыхательных путей при ярко выраженном влиянии на мускулатуру) и в особенности на нервную систему. При этом быстрота их действия меняется в зависимости от типа насекомых, так как вещества эти поражают самые глубинные физиологические системы организма. Они оказываются ядовитыми и для высших животных. ДДТ чрезвычайно токсичен для холоднокровных позвоночных и в значительно меньшей степени — для теплокровных. Сильнодействующими ядами являются некоторые производные фосфора13: очень токсичен дильдрин и в еще большей степени — эндрин. Отдельные препараты ядовиты и для растений. В практике наблюдаются значительные колебания степени токсичности всех видов химикатов, обусловленные способом их применения и особенностями среды, в которой они применяются.</p><p></p><p>2. ЗЛОУПОТРЕБЛЕНИЕ ИНСЕКТИЦИДАМИ И ЕГО ТЯЖЕЛЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ</p><p>Итак, инсектициды в руках человека — это разрушительное средство огромной силы, химическое оружие, распоряжаясь которым по своему усмотрению он может погубить все живое в окружающем его естественном или уже преобразованном ландшафте. Эти средства, которые, как уже говорилось, в случае их правильного использования могут быть действенным оружием борьбы с вредителями, часто сами приносят вред, нарушая установившееся в природе равновесие. И объясняется это не повышенной токсичностью используемых веществ, а тем, что их применяют повсюду в слишком больших дозах.</p><p><strong>а) Токсичность инсектицидов для животных</strong></p><p>Токсичность инсектицидов, которые не обладают избирательным действием, различается в зависимости от вида животных, осе насекомые в той или иной мере чувствительны к этим препаратам, в результате чего на обрабатываемом инсектицидами участке-гибнут представители всех видов без исключения, в том числе и полезные насекомые. Во Франции на большой площади, обработанной ГХЦГ с целью уничтожения хрущей, погибло, как было установлено, 48% видов двукрылых, 21% перепончатокрылых, 14% жесткокрылых, 15% полужесткокрылых и 2% бабочек (Gri-son, Lhoste, 1960). Таким образом, в равновесии, установившемся между различными видами, происходят изменения, и в конечном счете результат оказывается прямо противоположным ожидаемому. Насекомые энтомофаги (в их числе — множество полезных видов, поедающих вредителей сельскохозяйственных культур) нередко оказываются более чувствительными к ядам, нежели те вредители растений, которые были объектом химической борьбы. Заметим, что инсектициды наносят тяжелый урон и пчелам. В 1954 г. в одном только Парижском округе пострадало не менее 20 тыс. пчелиных семей в результате того, что сурепицу, которую посещают пчелы, подвергли химической обработке. К счастью, во Франции после этого случая были введены законы, более действенным образом охраняющие интересы пчеловодства и предписывающие применять при обработке медоносных растений вещества, не ядовитые для пчел (токсафен, дизтон), и производить обработку по возможности не в период полного цветения. Теперь такие случаи с пчелами стали крайне редки.</p>
<p>Большая часть инсектицидов является опасным ядом и для весьма ценных в хозяйстве животных. Так, при истреблении личинок комаров и мошек страдают холоднокровные животные. Некоторые инсектициды, в частности ДДТ, гибельны для рыб, мгновенная смерть которых вызывается поражениями центральной и периферической нервной системы, дыхательного аппарата и расстройствами в отдельных сферах обмена веществ; при менее сильных дозах вредное действие этих инсектицидов выражается в тяжелых физиологических расстройствах.</p><p>Обработка химическими веществами заболоченных земель и горных лесов, изобилующих водными потоками, так же тяжело отражается на равновесии водной среды, в особенности на рыбах. При опрыскивании ДДТ с воздуха в западных районах США и Канады сотнями тысяч гибли форели и лососи, экономическая ценность которых общеизвестна. В Канаде, по подсчетам, производившимся в течение нескольких лет, в бассейне реки Мирамиши, Нью-Брансуик, распыление инсектицидов (ДДТ) в близлежащих лесах вызвало путем прямого отравления или путем уничтожения кормовых ресурсов гибель двух третей общего количества лососей, причем в 1954 и 1956 гг. были полностью истреблены все молодые особи, в то время как насекомые — вредители лесов преспокойнейшим образом появлялись снова после каждой обработки. В Британской Колумбии при тех же обстоятельствах гибель лососей была почти стопроцентной.</p><p>Подобный случай произошел в Африке14, в районе Верхней Вольты (Blanc, 1958). Здесь в целях борьбы с онхоцеркозом, тяжелым заболеванием типа филяриоза15, большие площади были обработаны линданом. При онхоцеркозе в глазу образуется киста, функции глаза нарушаются и больной слепнет. Болезнь переносится мошками, мелкими двукрылыми насекомыми, личинки которых живут на водяных растениях в реках с быстрым течением. Никаких профилактических средств для защиты населения от онхоцеркоза не существует, а достижения современной медицины в этой области также весьма невелики. Остается одно: истреблять мошек — переносчиков болезни; и начиная с 1955 г. систематически, в самых широких масштабах проводится дезинсекция с повторными обработками, следующими одна за другой через определенные промежутки времени. В плане энтомологическом эти работы увенчались весьма относительным успехом, зато оказалось уничтоженным огромное количество рыб, погибших сразу же после обработки. В конечном итоге воды были опустошены и пищевые ресурсы того самого населения, которое так старательно ограждали от болезни, подорваны. К счастью, удалось разработать мероприятия, позволявшие уничтожать насекомых и вместе с тем не наносить такого страшного ущерба рыбам (замена линдана — ДДТ16, использование различных методов обработки). Следует учитывать и ущерб, наносимый пестицидами рыбным промыслам в прибрежной полосе. Химические продукты, вносимые в непрерывно возрастающих дозах в прибрежные болота и в пресные или солоноватые воды лиманов, выносятся в открытое море и губят множество морских животных. Все те пестициды, степень токсичности которых удалось определить лабораторными методами, оказались вредными для ракообразных, для моллюсков17 и для морских рыб в тех дозах, в каких эти вещества применяются на практике. Следовательно, неправильно используя инсектициды, человек может отравить прибрежные воды и снизить продуктивность рыбных промыслов в устьях рек, то есть в местах, наиболее важных для рыболовства.</p><p>Инсектициды оказывают отравляющее действие на птиц, млекопитающих, а также и на человека. Смертельные дозы некоторых из этих препаратов относительно невысоки (приведем в качестве примера дильдрин, для которого такая доза равна 20—30 мг/кг, и эндрин, убивающий крысу при дозировке в 7,5 мг/кг). Насекомоядные птицы, поедая насекомых, в организме которых содержатся инсектициды, могут таким путем получить дозу яда, достаточную для отравления как их самих, так и их птенцов18.</p><p>Если эти последствия так наглядны в тех случаях, когда речь идет о некоторых синтетических инсектицидах, то не менее наглядны они при применении солей мышьяковой кислоты и фтористых соединений — препаратов, обладающих аккумулятивными свойствами с очень тяжелыми последствиями и, к счастью, выходящих из употребления. Случаи высокой смертности среди животных наблюдались, например, в США во время кампании по истреблению аргентинского муравья. Дильдрин, который нанес серьезный ущерб теплокровным позвоночным (погибло до 97% птиц), пришлось заменить другими, менее ядовитыми инсектицидами. В штате Индиана одна-единственная обработка паратионом явилась причиной гибели не менее 65 тыс. странствующих дроздов и других воробьиных. Были отмечены потери, достигающие 80% всех популяций. Подобные же факты наблюдались и в Европе, например в Англии (в 1960 г. только по графству Линкольншир было зарегистрировано не менее 10 тыс. случаев гибели птиц). Массовая гибель наблюдалась и среди хищных птиц, в основном среди тех, для которых кормом служили их отравленные сородичи. Особенно большой вред принесло протравливание инсектицидами зерна (для борьбы с некоторыми насекомыми главным образом применялись альдрин, дильдрин и гептахлор, а против грибковых заболеваний — соединения, содержащие двухвалентную ртуть). Надо учесть также, что инсектициды легко концентрируются в половых железах птиц (содержание их здесь 30—211 мг/кг), что приводит к частичной или полной стерилизации производителей. Такое явление наблюдалось у многих воробьиных (например, в США у странствующего дрозда), а также у пластинчатоклювых и хищных птиц — у ястреба и в еще большей степени у белоголового орлана (Haliaetus leucocephalus), охотно поедающего рыбу и крабов и имеющего таким образом возможность получить большие дозы инсектицидов. Надо отметить, что птицы этого вида особенно чувствительны к ДДТ. Когда в США в лабораториях Службы охраны рыб и дичи был произведен анализ тканей этих птиц, то из 26 экземпляров у 25 был обнаружен ДДТ, причем некоторые дозы были признаны смертельными. Поэтому тот факт, что эта птица встречается теперь все реже и реже, был приписан в основном действию инсектицидов, что подтверждается и быстрым падением численности белоголового орлана в восточных прибрежных районах США, в которых часто проводится химическая обработка с целью уничтожения комаров. Численность птенцов белоголового орлана упала до очень низких пределов (в 1963 г. в Новой Англии, к югу от штата Мэн, не было найдено ни одного гнезда этой птицы, а число выводков в Атлантических штатах было значительно меньше нормы).</p>
<p>Аналогичные явления наблюдались недавно в Шотландии, но здесь речь идет о беркуте Aquilachrysaetos. По данным переписи, охватившей обширный ареал горной Шотландии, число пар производителей, составлявшее в период с 1937 по 1960 г. 72% общего числа птиц, упало в 1961—1963 гг. до 29%. Наблюдения показали, что снижение процента воспроизводства и упадок численности, несомненно, могут быть отнесены на счет поглощаемых вместе с добычей инсектицидов, так как в яйцах хищных птиц были обнаружены различные пестициды (Locklie, Ratcliffe, 1964; Cramp, 1963).</p><p>Заметим, что подобные явления отмечены у куриных птиц — фазанов и куропаток (снижение яйценоскости, неоплодотворенные яйца, повышенная смертность молодняка).</p><p>Однако выводы из наблюдений над смертностью позвоночных животных и человека, вызванной непосредственно поглощением инсектицидов, следует делать крайне осторожно в связи с тем, что результаты бывают чрезвычайно разноречивы. Как было установлено недавно в результате обследований, проведенных в Великобритании бригадами Министерства сельского хозяйства, в одних случаях смертность теплокровных животных оказывается очень высокой, а в других она значительно ниже смертности, вызванной причинами иного характера (хищники, охота, болезни). Эти различия объясняются многообразием способов обработки инсектицидами и различиями в их дозировке (в целом по США дозы намного выше применяемых в Европе). Необходимо также соблюдать осторожность, когда речь идет о канцерогенных свойствах отдельных в изобилии вносимых в естественную среду препаратов. Было предположено априори, что они играют не последнюю роль в распространении рака среди населения, питающегося растительными продуктами, но следует, однако, заметить, что вопреки не имеющим серьезного основания утверждениям не удалось установить никакой связи между пестицидами и появлением таких болезней, как рак, лейкемия, гепатит и др.19</p><p><strong>б) Токсичность инсектицидов для растений</strong></p><p>Инсектициды могут непосредственно принести вред тем растениям, дикорастущим или культурным, которые подвергаются обработке этими препаратами. ГХЦГ в больших дозах может замедлить рост и даже оказать глубокое воздействие на механизм наследственности растений, определить появление полиплоидных форм.</p><p><strong>в) Воздействие на почву</strong></p><p>Хотя воздействие инсектицидов на микрофауну почвы еще мало изучено, никто не сомневается в том, что они вносят в равновесие различных биотических элементов почвы глубокие изменения. Применяемые в больших количествах инсектициды могут вызвать частичную стерилизацию почвы, например по отношению к процессу фиксации азота, а так как распыленные вещества аккумулируются и сохраняются в течение долгого времени, это приводит к очень серьезным последствиям.</p><p><strong>г) Замедленное действие инсектицидов</strong></p><p>Многие склонны думать, что действие инсектицидов ограничен» и что в момент их применения они уничтожают какую-то часть животных, а особи, оказавшиеся устойчивыми к их действию, остаются целы и невредимы. Это глубокое заблуждение: результаты замедленного действия инсектицидов куда более серьезны, чем можно было бы предположить, и они могут проявляться самым различным образом (в особенности это касается производных хлора).</p><p>Начнем с того, что инсектициды не сразу убивают поглотившее их животное. Они могут накапливаться в его организме, в жировых тканях в количествах, значительно превышающих летальные (смертельные) концентрации. Во время расходования жировых резервов, что чаще всего происходит зимой, инсектициды поступают в организм животного, вызывая его интоксикацию, как это наблюдалось, например, у ондатры (Rudd, 1960). Это тем более опасно, что вследствие кумуляции инсектициды выделяются в дозах, превышающих даже смертельные.</p><p>Инсектициды могут также переходить из организма матери в яйца у птиц и в молоко у млекопитающих, и таким образом потомство оказывается отравленным. Наблюдения над молочными коровами показали, что их молоко содержало ДДТ, когда они питались кормами, обработанными этим инсектицидом.</p><p>Но наиболее опасна концентрация ядовитых веществ в цепях питания. В сущности, далеко не всегда жертва пестицида поглощает его или вступает с ним в непосредственный контакт. Бывает и так, что это вещество, поглощенное другим животным, концентрируется в его организме, не причиняя серьезного вреда в силу высокой устойчивости вида, но затем это животное оказывается добычей другого, и пестицид переходит в организм хищника, который может быть более чувствительным к препарату в полученной концентрации, чем его жертва, и тогда происходит отравление. Широко известен случай со странствующими американскими дроздами Turdus migratorius (Barker, 1958). В США проводилось массовое опыление вязов ДДТ для защиты их от распространявшегося насекомыми заболевания, вызывавшего массовую гибель деревьев. Частицы ДДТ, попадая на землю, поглощались дождевыми червями, почти невосприимчивыми к этому веществу, но способными концентрировать его в своих тканях. Дрозды же, поедая в огромных количествах червей, поглощали вместе с ними (причем по прошествии очень долгого времени после обработки) сильнейшие дозы ядовитых веществ, к которым чрезвычайно чувствительны и мозг и нервная система этих птиц (рис. 35).</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_10_doc2fb_image_03000028.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 35. Концентрация инсектицида (ДДТ), которым были обработаны деревья, на протяжении цепей питания.</p><p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_10_doc2fb_image_03000029.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 36. Концентрация инсектицида (ДДД), которым было обработано озеро Клир-Лейк в Калифорнии, на протяжении цепей питания (объяснения см. в тексте).</p><p></p><p>Наступавшей неизбежно смерти предшествовало поражение двигательных центров и судороги. Смертность была очень высокой и в некоторых случаях достигала 86% даже по истечении трехнедельного периода, следующего за обработкой. Некоторые орнитологи предсказывают этому виду птиц, несмотря на то, что он еще широко распространен в Северной Америке, судьбу, подобную той, которая выпала на долю странствующего голубя. В США известно не менее 140 видов птиц, ставших жертвами пестицидов в основном вследствие концентрации этих препаратов в цепи питания. Однако трудно целиком приписать сокращение некоторых популяций птиц действию пестицидов, так как существует целый ряд других факторов: изменения в местообитаниях, естественная текучесть популяций и т. д.</p><p>Таким образом концентрируются ядовитые вещества и в водных биоценозах, переходя по цепям питания от планктонных организмов к рыбам, а от рыб — к водоплавающим птицам. Одним из примеров может служить озеро Клир-Лейк в Калифорнии (Hunt, Bischoff, 1960), которое начиная с 1949 г. подвергалось обработке ДДД (веществом, сходным с ДДТ) с целью уничтожения личинок комаров (рис. 36). Препарат был распылен в концентрации 0,14 мг/л. В планктоне этот же препарат был обнаружен уже в количестве 5 мг/л, и концентрация его продолжала возрастать сначала в тканях рыб, питающихся планктоном, зятем в организмах других, хищных рыб, поедающих первых, и, наконец, в организме птицы поганки, питающейся рыбой, которая получила пестицид уже в концентрации от 40 до 2500 частей на 1 млн., то есть в концентрации, способной вызвать очень высокую смертность среди ее популяции20. Как показали анализы, высокое содержание ДДД и продуктов его распада в организме рыб, очевидно, и послужило причиной гибели птиц, питавшихся рыбой.</p>
<p>Аналогичные явления наблюдаются в большинстве цепей питания. Не говоря уже о химическом превращении пестицидов, которое может привести к образованию более ядовитых производных продуктов, одного факта концентрации их уже достаточно, чтобы понять, до какой степени невозможно, не прибегая к предварительному, охватывающему большие сроки контролю, предугадать все последствия, какие могут вызвать распыляемые химические препараты.</p><p><strong>е) Нарушения биологического равновесия</strong></p><p>Действие пестицидов выражается и в глубоких изменениях биологического равновесия. Одно из самых простых изменений состоит в резком сокращении кормовых ресурсов животного происхождения. Во многих случаях, например, оказывается сниженной численность популяций насекомых независимо от принадлежности их к тому или иному виду. А это влечет за собой тяжелейшие последствия для всех насекомоядных животных — и для млекопитающих (землероек) и в особенности для птиц, так как наступает внезапное резкое сокращение биомассы, за счет которой они существуют. Воздействие этого фактора на популяции птиц тем более ощутимо, что успех выведения птенцов тесно связан с имеющимся количеством кормовых ресурсов. После исчезновения насекомых эти ресурсы в данной среде могут либо совсем иссякнуть, либо в лучшем случае оказаться значительно ниже нормы.</p><p>Действие инсектицидов выражается и в более значительных изменениях, серьезнейшим образом нарушающих равновесие между различными видами насекомых, причем нередко во вред экономическим интересам человека.</p><p>Существованию крупной популяции насекомых, паразитирующих на сельскохозяйственных культурах, обязательно сопутствует наличие такой же популяции насекомых-хищников, которые способствуют всегда ощутимому, а иногда и весьма значительному ограничению численности вредителей. Производимая же обработка химическими препаратами длительного действия уничтожает не только вредных насекомых, но и насекомых — союзников человека. А когда действие распыленных инсектицидов прекращается, популяции насекомых-«вегетарианцев» имеют все шансы восстановить свои ряды быстрее и раньше, чем насекомые-хищники, для которых они служат пищей. Это объясняется тем, что в цепи питания хищники занимают второе место и в силу этого рост их популяций проходит медленнее. Следовательно, инсектициды вызывают серьезное нарушение равновесия — человек полностью разрушает целое биологическое сообщество, что особенно пагубно там, где в среде существует равновесие, относительно близкое к естественному, как это, например, бывает в некоторых плодовых садах или на тропических плантациях. Причем нередко обработка, ведущаяся против вредителей, приводит к парадоксальным результатам, иными словами, приносит немалую пользу вредителям. В литературе довольно часто встречаются описания внезапных вспышек размножения вредителей после обработки участка инсектицидами.</p><p>По словам Базилевского, клоп Habrochila ghesquieri, паразитирующий на кофейных деревьях в Конго и в Уганде, после опыления ДДТ начинает буквально кишеть на плантациях, принося намного больший ущерб, чем до обработки. Как выяснилось впоследствии, этот паразит мало чувствителен к ДДТ, зато другой клоп, Apollodotus chinai, поедающий клопа Habrochila ghesquieri и способствующий таким образом ограничению его численности, погибает от этого инсектицида. Следовательно, массовое размножение клопа-паразита — это дело рук человека, бездумно истребившего своих союзников и создавшего благоприятные условия для врагов своих посевов.</p><p>В Калифорнии, где ДДТ использовали для борьбы против лимонного червеца Coccus pseudomagnoliarum и лимонного трипса Scirothrips citri, это привело к росту популяций червеца после того, как ДДТ уничтожило его врагов (Glausen, 1956). Подобные случаи массового размножения паразитирующих на растениях видов насекомых-вредителей наблюдались и в США, а также и в других странах мира, включая и Европу21.</p><p></p><p>3. УСТОЙЧИВОСТЬ НАСЕКОМЫХ К ИНСЕКТИЦИДАМ</p><p>С тех пор как инсектициды стали применять для борьбы с насекомыми — паразитами и вредителями сельскохозяйственных культур, было замечено, что со временем насекомые становятся менее чувствительными к их токсическому действию. Это наблюдение было сделано задолго до того, как в употребление вошли синтетические органические вещества (список, включавший около 12 видов насекомых, невосприимчивых к действию инсектицидов, был составлен еще до 1945 г.). Вскоре появилась надежда решить эту сложную проблему с помощью синтетических веществ, однако она быстро угасла.</p><p>Первые наблюдения, которые были сделаны в Швеции в 1946 г., показали, что домовые мухи начали проявлять признаки невосприимчивости к ДДТ. Вслед за этим подобная же устойчивость была констатирована в целом ряде стран — в Италии и в Дании, в ОАР и в США. Вскоре невосприимчивость к ДДТ обнаружили и у других насекомых: у обыкновенных комаров (Culex) в Италии в 1947 г. и у малярийных комаров (Anopheles), первые устойчивые популяции которых были выявлены в Греции в 1949 г., то есть всего через три года после первого применения ДДТ в противомалярийных кампаниях. Постепенно такие же явления стали наблюдаться повсюду и на все увеличивающемся количестве видов насекомых, среди которых встречались и опасные вредители сельскохозяйственных культур, и переносчики тяжелых заболеваний (например, малярии и желтой лихорадки), получавшие одновременно с устойчивостью к этому препарату и более широкое распространение.</p><p>Чтобы не выпустить вредителей из-под контроля, пришлось прибегнуть к другим инсектицидам. Но почти каждое вновь разработанное средство химической борьбы вызывало со стороны насекомых защитные реакции, что полностью укладывалось в ставшую уже классической схему процесса, наблюдаемого при борьбе против многочисленных врагов человека, являющихся для него подлинным природным бичом.</p><p>В настоящее время устойчивость к инсектицидам обнаружена более чем у 120 видов членистоногих, из которых половина является вредителями сельскохозяйственных культур, а остальные — переносчиками болезней (сюда входит 54 вида двукрылых, 23 полужесткокрылых и 14 чешуекрылых) (Brown, 1960). Эта устойчивость проявляется и по отношению к ДДТ, и к дильдрину и его производным, и к фосфорорганическим препаратам.</p><p>Очевидно, подобная устойчивость вырабатывается путем дарвиновского отбора популяций, обладающих природным иммунитетом к токсическим веществам и, следовательно, единственно способных размножаться и занимать в силу этого место популяций, существовавших до применения инсектицида22. Это явление, приводимое генетиками в качестве доказательства действенной силы естественного отбора, конечно, тесно связано с необычайной плодовитостью насекомых и быстротой смены их поколений.</p>
<p>Эта физиологическая устойчивость осложняется еще и изменениями в поведении насекомых: нравы особей, принадлежащих ко вновь выделенным путем отбора популяциям, тоже служат им защитой от инсектицидов.</p><p>Так, появление устойчивых популяций выдвинуло целый ряд проблем перед теми, кто ведет борьбу с вредными насекомыми, и в первую очередь перед санитарными учреждениями. Всемирная организация здравоохранения не раз созывала по этому вопросу конференции, и ее 8-я генеральная ассамблея рекомендовала усилить борьбу с насекомыми — переносчиками болезней до появления у них признаков устойчивости к инсектицидам.</p><p>Большую тревогу вызывает проблема устойчивых популяций и в связи с происходящим отравлением естественных местообитаний химическими веществами. Устойчивость насекомых к инсектицидам заставляет все время увеличивать дозы распыляемых веществ и заменять существующие инсектициды новыми, нередко более ядовитыми для других животных препаратами. Пока ДДТ использовали в умеренных масштабах, смертность, которую он вызывал среди птиц и млекопитающих, была невысока. Но положение изменилось, когда ДДТ стали заменять веществами, обладающими значительно большей токсичностью, такими, как дильдрин (препарат, обладающий большой стойкостью), гептахлор и в особенности фосфорорганические соединения (паратион, малатион), которые, несмотря на меньшую стойкость некоторых из них, привели в обработанных ими зонах к катастрофическому уничтожению множества животных23.</p><p>Можно, однако, предсказать, что по мере появления новых препаратов у животных будет вырабатываться к ним иммунитет. Остается только пожелать, чтобы обстоятельства не вынудили человека увеличивать токсичность и дозу применяемых им веществ, ибо тем самым он увеличит опасность полного отравления нашей планеты24.</p><p></p><p>4. ХИМИЧЕСКАЯ БОРЬБА С СОРНЯКАМИ</p><p>От злоупотребления синтетическими препаратами в борьбе с вредителями культур страдают не только животные. Применение так называемых гербицидов, химических веществ, предназначенных для массового уничтожения различных сорных трав (в это понятие входят и растения-паразиты сельскохозяйственных культур, и растения, вытесняющие эти культуры), также заслуживает порицания в известных случаях, когда в результате их использования оказываются разрушенными растительные сообщества и почти истребленными отдельные виды растений.</p><p>Бесспорно, земледелец может предъявить сорнякам большой счет. Вступая в конкурентную борьбу с культурными растениями, они отнимают у них значительную долю воды, воздуха, света и минеральных солей; к тому же у одних сорняков оказываются ядовитыми листья (в качестве примера можно назвать в Европе луговой крестовник и едкий лютик, токсичные для скота), а у других — зерна (например, у куколя, Lychnis githago); сорняки служат также «резервуарами» для возбудителей болезней или пристанищем для вредных прожорливых насекомых.</p><p>Ущерб, который сорняки наносят сельскому хозяйству, как это было подсчитано в США, нередко равен по своим масштабам ущербу, причиняемому насекомыми. И целый ряд новых активных веществ помогает уничтожать такие нежелательные растения гораздо лучше, чем старые методы ручной обработки25. Однако некоторые из этих препаратов26 являются гербицидами тотального действия и уничтожают все растения подряд (таковы, например, хлорат натрия и калия, производные мочевины типа монурона или СМУ). Другие гербициды, среди которых встречаются контактные (например, действующий одновременно и как удобрение цианамид кальция, ксантогенаты), обладают избирательным действием, а иногда они действуют более сложным путем: таковы гербициды, передвигающиеся по растению, или системные, называемые фитогормонами, или ростовыми веществами. Эти препараты, часто являющиеся продуктами фенолоксиуксусной кислоты (2,4-Д, выпущенный в США в 1924 г.; 2М-4Х, разработанный в том же году в Англии), отличаясь по своему химическому составу от растительных гормонов или ауксинов, сходны с ними по «поведению» — они как бы «пародируют» их действие. В бесконечно малых дозах они вызывают отклонения от нормы в процессе роста растений (различные уродства, задержки в развитии), дезорганизуют ткани, ведут растение к быстрому увяданию. Большинство таких гербицидов разрушает двудольные растения и почти всегда щадит однодольные27 в силу глубоких тканевых различий, существующих между этими двумя группами. Заметим, что гербициды обладают обычно слабой токсичностью по отношению к животным и подвергают минимальному риску животные биоценозы; исключение составляют лишь некоторые из них, например 2,4-Д, который действует на птиц, в частности на уток, как яд, обладающий кумулятивными свойствами.</p><p>Сильное действие оказывают гербициды на те растительные сообщества, которые ими опрыскивают. Можно допустить, что вред от них невелик, когда речь идет о полях или какой-либо другой, целиком искусственной среде, где они уничтожают много сорных трав. Но среди этих трав встречаются и ценные растения, нашедшие свое последнее прибежище на засеянных злаками полях, и ботаники с грустью отмечают, что многие из них становятся редкими растениями, особенно в Европе.</p><p>Еще более печальны последствия применения гербицидов на лугах: здесь в результате истребления двудольных растений ради благополучия злаков может упасть продуктивность пастбищ, снизиться качество кормов и могут стать подлинной редкостью некоторые виды. С точки зрения натуралиста, удар, наносимый гербицидами, еще более сокрушителен, когда ими обрабатывают откосы, плотины, железнодорожные насыпи, обочины дорог и другие места подобного рода, нередко служащие последним приютом для таких растений, которых больше уже нигде нельзя встретить.</p><p>Воздействие же гербицидов на водную среду оказывается еще более тяжелым. В своем стремлении уничтожить определенные виды, считающиеся вредными, человек рискует разрушить целые сообщества водных растений, тем более что течение уносит ядовитые вещества на далекое расстояние от того пункта, где они впервые попали на воду. По мнению Уэстгоффа и Зондеруика (Westhoff, Zonderwijk, 1960), 17% растений, составляющих флору Нидерландов, угрожало бы уничтожение в случае неправильного использования гербицидов в нидерландских водах. Потери отягчаются еще и тем, что изменения, вызванные в растительных сообществах, приводят в свою очередь к нарушениям равновесия в водной фауне, а некоторые гербициды оказывают к тому же весьма ощутимое токсическое действие на животных, в особенности на рыб и их икру.</p><p>Наконец, с помощью гербицидов человек оказывается в состоянии без больших затрат труда коренным образом изменять целые естественные сообщества растений. Такие попытки делались, например, в полынных степях США, знаменитых «sage-brush» западной части континента,— зонах, конечно бедных с точки зрения экономической, но чрезвычайно интересных биологически благодаря тем животным сообществам, которые в них сложились (например, вилорогая антилопа и степной тетерев — виды, весьма характерные для этого местообитания). Под нажимом животноводов был разработан грандиозный план преобразования этих степей, ставивший задачей уничтожить с помощью гербицидов полынь и сопутствующие ей растения и заменить их злаковыми. Миллионы гектаров были уже обработаны, а между тем режим дождей и почвенные условия, по-видимому, не благоприятствовали развитию растительности, отличной от той, которая появилась здесь естественным путем. Так возникла опасность полного разрушения всего местообитания с его флорой и фауной, и притом без какой бы то ни было реальной выгоды для человека.</p><p>Подводя итоги, можно сказать, что злоупотребление гербицидами, в особенности в среде, мало измененной человеком, может привести к исчезновению отдельных видов и к деградации среды, представляющей большой интерес для науки.</p>
<p></p><p>5. РАЗУМНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ БОРЬБЫ</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | БЕДСТВИЯ, УГРОЖАЮЩИЕ ВСЕМУ ЖИВОМУ НА ЗЕМЛЕ
Каждый отвечает за тот вред, который он причиняет не толькосвоими действиями, но и своей халатностью или неосмотрительностью.Гражданский кодекс Франции, ст. 1383
Бедствия, угрожающие всему живому на Земле
Как мы уже видели, воздействие человека на природу нередко ведет к серьезным нарушениям равновесия, существующего в природе, а освоение им новых земельных ресурсов вызвало целый «переворот», результатом которого было полное или частичное исчезновение одних видов животных и растений и безудержное размножение других, оказавшихся в благоприятных для них условиях. По сути дела, освоение какой-либо новой территории почти всегда является опытом по селекции. Преднамеренный или непреднамеренный завоз человеком чужеродных видов служит причиной глубоких изменений естественного равновесия, так как эти растения и животные часто оказываются либо вредителями, либо паразитами. Вырванные из своей естественной среды, где конкурирующие с ними виды и хищники ограничивали их численность, эти виды проявляют способность к необычайно быстрому размножению на тех территориях, где они были так неосмотрительно акклиматизированы человеком (см. стр. 276).
Нашествие таких вредителей, в особенности насекомых, отнюдь не является случайным бедствием, «напастью». Его следует расценивать как основное и неизбежное следствие неправильного землепользования, как результат тех изменений, которые внес человек в природные ландшафты (Kuenen, 1960). С внедрением новых сельскохозяйственных культур некоторые животные получают внезапно в свое распоряжение огромное количество пищи, и тогда — в соответствии с одним из основных законов биологии — возрастает, причем наиболее интенсивно на первых этапах освоения новых земель, численность этих видов. Самым наглядным примером могут служить зерновые культуры, которые сеют чаще всего в районах, где впервые вводится земледелие. Насекомые, ютившиеся ранее на дикорастущих злаках, внезапно открывают для себя кормовые ресурсы, значительно более постоянные и надежные и по количеству просто несоизмеримые с прежними. Таким образом, дикорастущие зерновые играют роль огромных "резервуаров» потенциальных вредителей, готовых незамедлительно перекочевать на сельскохозяйственные культуры, как только начнется эксплуатация осваиваемых земель. На целинных землях полузасушливых юго-восточных районов СССР было зарегистрировано 312 видов насекомых-вредителей, а на полях, распаханных по соседству с этими землями, только 135, зато средняя плотность их популяций почти удвоилась. Десятка два видов размножились очень интенсивно, и среди них земляная блошка, которой на культурных растениях оказалось в двадцать раз больше, чем на диких, и хлебный трипе, которого оказалось в 360 раз больше. Такой же переход насекомых с местного растения-носителя на культурное растение наблюдался и в других местностях, в частности в Африке, на посевах сорго (Uvarov, 1963). Стремясь восстановить равновесие в природе и взять под контроль размножение вредных животных, агрономы изобрели многочисленные средства борьбы с ними, использовав обширный арсенал, предоставленный в их распоряжение химиками. В первую очередь эта борьба была направлена против насекомых, самых опасных врагов человека. Необычайно плодовитые, наделенные огромной разрушительной силой, они наносят огромный ущерб сельскохозяйственным культурам и лесам1, и к тому же некоторые их виды играют роль переносчиков тяжелых заболеваний, поражающих людей, домашних животных, а иногда и культурные растения. Вскоре человеком было сделано еще одно открытие: он узнал, что с помощью химии можно уничтожать нежелательные для него растения. Было найдено множество гербицидов — химических веществ, предназначенных для того, чтобы ограничивать распространение сорняков, и фунгицидов для уничтожения грибков, поражающих сельскохозяйственные культуры.
До сравнительно недавнего времени источником почти всех этих веществ являлась неорганическая химия. Классическим примером может служить знаменитая бордосская жидкость, которой опрыскивали виноградные лозы для защиты от грибковых; заболеваний, а также мышьяковистые препараты, еще и сейчас применяющиеся для борьбы с насекомыми. Но впоследствии благодаря поразительным успехам органической химии человек получил в свое распоряжение целый ряд значительно более эффективных синтетических соединений. Дихлордифенилтрихлорметилметан, сокращенно ДДТ, явился как бы предвестником (хотя и по сегодняшний день его продолжают выпускать и применять в больших количествах) открытий, которыми так богата эта область науки2. И действительно, ДДТ стоит первым в длинном ряду вещ число которых со времени окончания второй мировой войны увеличивается с необычайной быстротой. Только по США в 1960 г. был выдан 7851 патент на такие средства, а в 1962 г. было запатентовано уже 9444 различных пестицидов (так начали называть химические препараты, предназначенные для борьбы со всеми видами животных и растений, приносящими вред человеку и его хозяйству). Заявки на патенты продолжают поступать ежегодно. В 1962 г. на пестициды было израсходовано 325 млн. долларов к 1975 г. эта сумма возрастет, вероятно, до 1 млрд. На 35—40 млн. гектаров возделанных земель ежегодно вносится 350 млн. фунтов пестицидов. Следует, однако, учесть, что, как ни велика эта площадь в абсолютном выражении, она составляет лишь небольшую часть территории США; по данным 1962 г., сюда входит 15% возделанных земель, 0,28% площади под лесом и 0,25% площади, занимаемой лугами, то есть в общей сложности 4,62% всей площади США. Но несмотря на то, что в области химической борьбы с вредителями Северная Америка по сравнению с другими странами ушла далеко вперед, тем не менее многие из них, главным образом западноевропейские государства, догоняют ее.
Вне всякого сомнения, человечество обязано пестицидам, в особенности инсектицидам, очень многим. Благодаря этим веществам удалось осуществить контроль над опаснейшими вредителями сельскохозяйственных растений и в значительной мере снизить ущерб, который терпит от них сельское хозяйство стран всего земного шара, что особенно важно, если учесть, что и в наши дни человечество продолжает страдать от недостатка продовольствия. Кроме того, химические средства позволили победить некоторые болезни, например малярию3, или значительно снизить заболеваемость ими. Не раз ученые-химики были удостоены Нобелевской премии за открытие и разработку таких препаратов. Применение пестицидов для защиты человека и сохранения средств его существования, безусловно, следует признать прогрессивной мерой, и самый принцип химической борьбы остается сейчас и останется в дальнейшем в силе. Однако при использовании химических средств были допущены серьезные ошибки, чреватые плачевными последствиями. Гордый своими открытиями и техническими достижениями, человек решил, что он может в любых количествах вносить в природную среду химические вещества и таким образом без всякого риска расправиться раз и навсегда со всеми вредителями. Но он забыл, что имеет дело с сильнодействующими ядами4, которые слепо истребляют подряд всех животных и которые, следовательно, способны вызвать серьезные нарушения равновесия в природе. Действие почти всех известных в настоящее время инсектицидов не отличается избирательностью, они убивают всех насекомых — и вредных, и полезных, и таких, от которых нет ни вреда, ни пользы. Более того, их действие выходит далеко за пределы класса насекомых, в большинстве своем они действуют и на других животных, в том числе холоднокровных позвоночных и даже на млекопитающих и птиц. Токсичны они и для человека, и, хотя смертельных случаев, вызванных их действием, насчитывается не так уж много5 у нас нет сведений о результатах длительного воздействия (которое может оказаться патогенным6) сублетальных доз препаратов на здоровье человека.
Последствия применения этих ядовитых веществ сказывается в природе на всем — от почвы до человека. Фактически злоупотребление ядохимикатами приводит к подлинному отравлению биоценозов, как естественных, так и искусственных, причем мы еще только начинаем осознавать последствия этого отравления во всей их полноте7.
Бесчисленные споры по поводу этой непредвиденно возникшей сложнейшей проблемы вышли далеко за пределы научно-технических кругов, призванных ею заниматься. Такой действительно необычайно сложный вопрос в наше время трудно обсуждать бесстрастно и беспристрастно. Здесь сталкиваются интересы различных групп людей. С одной стороны, большое значение имеют материальные и финансовые интересы химической промышленности и сельского хозяйства, с другой — немалую роль играет повышенная эмоциональность и выводы широких кругов общественности.
Широкую популярность приобрела книга талантливого биолога Р. Карлсон. Мировое общественное мнение было потрясено изображенной картиной отравления всей нашей планеты ядохимикатами. Аналогично тому, как это нередко бывает в тех случаях, когда речь идет о каких-то новых медикаментах, в печати появились статьи с кричащими заголовками, и эта книга была подана как сенсация. Проблема освещалась трагически, а между тем в таком исключительно серьезном случае читатель был вправе рассчитывать на информацию менее скороспелую и более обстоятельную.
Все же достоверность отдельных фактов установлена совершенно точно. Укажем на некоторые из них: не только с точки зрения биологии, но и с точки зрения экономики и санитарии бесспорно доказано, что злоупотребление пестицидами привело к гибельным последствиям. Это уже не первый случай, когда человек проявляет легкомыслие в обращении с сильнейшими средствами уничтожения и явно ими злоупотребляет. Следовательно, необходимо запретить лишь злоупотребление этими веществами, так как принцип разумного их использования ничем не опорочен. Это в равной степени относится и к пестицидам, и ко всем тем патентованным средствам, которые человек употребляет в надежде исцелиться от своих недугов. И то и другое в большинстве случаев опасные яды, убивающие тогда, когда превышается доза, определяемая в зависимости от характера препарата, от степени его токсичности, от состояния пациента. Никому не придет в голову принять дозу в десять или в сто раз большую, чем та, что указана на рецепте, в расчете на то, что лекарство подействует в десять или в сто раз быстрее. Однако именно так поступил человек с пестицидами; он забыл, что природа — это своеобразный живой, подверженный частым заболеваниям и чрезвычайно хрупкий организм, воздействовать на равновесие которого можно лишь с осторожностью врача-терапевта. Но из этого, конечно, не следует делать вывода, что нужно в принципе осудить пестициды: нельзя же осудить всю фармакопею под тем предлогом, что средства из ее арсенала, взятые в смертельных дозах, несут гибель.
Пестициды бесконечно разнообразны по степени вредности. В конечном счете каждый случай их применения можно считать особой проблемой. Влияние их на природу изменчиво и зависит от химического состава препаратов, от условий их использования, от биоценоза, в котором они действуют. Всякое слишком поспешное обобщение в этой области, как, впрочем, и во многих других, приводит к заблуждениям и порождает споры, лишенные сколько-нибудь серьезного основания.
1. ОСНОВНЫЕ ИНСЕКТИЦИДЫ
Число химических веществ, применяемых в наше время для борьбы с насекомыми, очень велико8. Их список, составленный недавно Ж. Лостом9, содержит более 150 наименований10 (причем в список не включены еще не вышедшие из употребления препараты растительного и неорганического происхождения), и эта цифра благодаря труду химиков непрерывно возрастает.
По химическому составу и происхождению все инсектициды можно разделить на три большие группы.
1. Неорганические инсектициды. Это в основном соединения мышьяка (главным образом арсениты или ацетоарсениты, например «парижская зелень» — двойная соль мышьяка и меди) или фтора (соли фтористоводородной или кремнефтористоводородной кислот).
2. Инсектициды растительного происхождения. Главным образом никотин, получаемый из табака, пиретрум, извлекаемый из сложноцветных растений типа Chrysanthemum, и ротенон, содержащийся в различных растениях семейства мотыльковых.
3. Синтезированные органические инсектициды. В настоящее время эти вещества имеют, бесспорно, самое большое значение, так как производятся промышленностью в огромных количествах и стоят сравнительно дешево.
Инсектициды можно классифицировать по принадлежности их к той или иной группе химических соединений. Так, Лост11 выделяет 14 классов, но мы не можем подробно остановиться здесь на его классификации. Наибольшее признание получили соединения хлора: ГХЦГ (гексахлорциклогексан) или один из его изомеров, линдан, хлордан, дильдрин, эндрин, альдрин и токсафен. Не следует забывать и классический ДДТ, применяющийся до сих пор так же широко, как некоторые из близких к нему его производных. Большое значение приобрели за последнее время карбаматы (например, диметан, севин, изолан и т. п.). Остальные препараты представляют собой фосфорорганические соединения (ТЭПФ, малатион, мевинфос, паратион и др.); именно эта химическая группа дает теперь многочисленные новые препараты.
Можно группировать инсектициды и по способу действия. Выделяют, например, инсектициды контактного действия, проникающие через хитиновые покровы насекомого12 (ДДТ проходит сквозь хитин с такой легкостью, будто этого покрова совершенно не существует); инсектициды кишечного действия, проникающие в организм через пищеварительный тракт; инсектициды респираторного действия, проникающие через дыхательные пути. Заметим, впрочем, что чаще всего инсектициды действуют по нескольким путям: ГХЦГ и альдрин действуют контактно, через кишечник и через дыхательный аппарат; дильдрин и токсафен обладают и кишечным и накожным действием.
Столь же многообразен и механизм действия инсектицидов: они влияют на обмен веществ (паралич дыхательных путей при ярко выраженном влиянии на мускулатуру) и в особенности на нервную систему. При этом быстрота их действия меняется в зависимости от типа насекомых, так как вещества эти поражают самые глубинные физиологические системы организма. Они оказываются ядовитыми и для высших животных. ДДТ чрезвычайно токсичен для холоднокровных позвоночных и в значительно меньшей степени — для теплокровных. Сильнодействующими ядами являются некоторые производные фосфора13: очень токсичен дильдрин и в еще большей степени — эндрин. Отдельные препараты ядовиты и для растений. В практике наблюдаются значительные колебания степени токсичности всех видов химикатов, обусловленные способом их применения и особенностями среды, в которой они применяются.
2. ЗЛОУПОТРЕБЛЕНИЕ ИНСЕКТИЦИДАМИ И ЕГО ТЯЖЕЛЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ
Итак, инсектициды в руках человека — это разрушительное средство огромной силы, химическое оружие, распоряжаясь которым по своему усмотрению он может погубить все живое в окружающем его естественном или уже преобразованном ландшафте. Эти средства, которые, как уже говорилось, в случае их правильного использования могут быть действенным оружием борьбы с вредителями, часто сами приносят вред, нарушая установившееся в природе равновесие. И объясняется это не повышенной токсичностью используемых веществ, а тем, что их применяют повсюду в слишком больших дозах.
а) Токсичность инсектицидов для животных
Токсичность инсектицидов, которые не обладают избирательным действием, различается в зависимости от вида животных, осе насекомые в той или иной мере чувствительны к этим препаратам, в результате чего на обрабатываемом инсектицидами участке-гибнут представители всех видов без исключения, в том числе и полезные насекомые. Во Франции на большой площади, обработанной ГХЦГ с целью уничтожения хрущей, погибло, как было установлено, 48% видов двукрылых, 21% перепончатокрылых, 14% жесткокрылых, 15% полужесткокрылых и 2% бабочек (Gri-son, Lhoste, 1960). Таким образом, в равновесии, установившемся между различными видами, происходят изменения, и в конечном счете результат оказывается прямо противоположным ожидаемому. Насекомые энтомофаги (в их числе — множество полезных видов, поедающих вредителей сельскохозяйственных культур) нередко оказываются более чувствительными к ядам, нежели те вредители растений, которые были объектом химической борьбы. Заметим, что инсектициды наносят тяжелый урон и пчелам. В 1954 г. в одном только Парижском округе пострадало не менее 20 тыс. пчелиных семей в результате того, что сурепицу, которую посещают пчелы, подвергли химической обработке. К счастью, во Франции после этого случая были введены законы, более действенным образом охраняющие интересы пчеловодства и предписывающие применять при обработке медоносных растений вещества, не ядовитые для пчел (токсафен, дизтон), и производить обработку по возможности не в период полного цветения. Теперь такие случаи с пчелами стали крайне редки.
Большая часть инсектицидов является опасным ядом и для весьма ценных в хозяйстве животных. Так, при истреблении личинок комаров и мошек страдают холоднокровные животные. Некоторые инсектициды, в частности ДДТ, гибельны для рыб, мгновенная смерть которых вызывается поражениями центральной и периферической нервной системы, дыхательного аппарата и расстройствами в отдельных сферах обмена веществ; при менее сильных дозах вредное действие этих инсектицидов выражается в тяжелых физиологических расстройствах.
Обработка химическими веществами заболоченных земель и горных лесов, изобилующих водными потоками, так же тяжело отражается на равновесии водной среды, в особенности на рыбах. При опрыскивании ДДТ с воздуха в западных районах США и Канады сотнями тысяч гибли форели и лососи, экономическая ценность которых общеизвестна. В Канаде, по подсчетам, производившимся в течение нескольких лет, в бассейне реки Мирамиши, Нью-Брансуик, распыление инсектицидов (ДДТ) в близлежащих лесах вызвало путем прямого отравления или путем уничтожения кормовых ресурсов гибель двух третей общего количества лососей, причем в 1954 и 1956 гг. были полностью истреблены все молодые особи, в то время как насекомые — вредители лесов преспокойнейшим образом появлялись снова после каждой обработки. В Британской Колумбии при тех же обстоятельствах гибель лососей была почти стопроцентной.
Подобный случай произошел в Африке14, в районе Верхней Вольты (Blanc, 1958). Здесь в целях борьбы с онхоцеркозом, тяжелым заболеванием типа филяриоза15, большие площади были обработаны линданом. При онхоцеркозе в глазу образуется киста, функции глаза нарушаются и больной слепнет. Болезнь переносится мошками, мелкими двукрылыми насекомыми, личинки которых живут на водяных растениях в реках с быстрым течением. Никаких профилактических средств для защиты населения от онхоцеркоза не существует, а достижения современной медицины в этой области также весьма невелики. Остается одно: истреблять мошек — переносчиков болезни; и начиная с 1955 г. систематически, в самых широких масштабах проводится дезинсекция с повторными обработками, следующими одна за другой через определенные промежутки времени. В плане энтомологическом эти работы увенчались весьма относительным успехом, зато оказалось уничтоженным огромное количество рыб, погибших сразу же после обработки. В конечном итоге воды были опустошены и пищевые ресурсы того самого населения, которое так старательно ограждали от болезни, подорваны. К счастью, удалось разработать мероприятия, позволявшие уничтожать насекомых и вместе с тем не наносить такого страшного ущерба рыбам (замена линдана — ДДТ16, использование различных методов обработки). Следует учитывать и ущерб, наносимый пестицидами рыбным промыслам в прибрежной полосе. Химические продукты, вносимые в непрерывно возрастающих дозах в прибрежные болота и в пресные или солоноватые воды лиманов, выносятся в открытое море и губят множество морских животных. Все те пестициды, степень токсичности которых удалось определить лабораторными методами, оказались вредными для ракообразных, для моллюсков17 и для морских рыб в тех дозах, в каких эти вещества применяются на практике. Следовательно, неправильно используя инсектициды, человек может отравить прибрежные воды и снизить продуктивность рыбных промыслов в устьях рек, то есть в местах, наиболее важных для рыболовства.
Инсектициды оказывают отравляющее действие на птиц, млекопитающих, а также и на человека. Смертельные дозы некоторых из этих препаратов относительно невысоки (приведем в качестве примера дильдрин, для которого такая доза равна 20—30 мг/кг, и эндрин, убивающий крысу при дозировке в 7,5 мг/кг). Насекомоядные птицы, поедая насекомых, в организме которых содержатся инсектициды, могут таким путем получить дозу яда, достаточную для отравления как их самих, так и их птенцов18.
Если эти последствия так наглядны в тех случаях, когда речь идет о некоторых синтетических инсектицидах, то не менее наглядны они при применении солей мышьяковой кислоты и фтористых соединений — препаратов, обладающих аккумулятивными свойствами с очень тяжелыми последствиями и, к счастью, выходящих из употребления. Случаи высокой смертности среди животных наблюдались, например, в США во время кампании по истреблению аргентинского муравья. Дильдрин, который нанес серьезный ущерб теплокровным позвоночным (погибло до 97% птиц), пришлось заменить другими, менее ядовитыми инсектицидами. В штате Индиана одна-единственная обработка паратионом явилась причиной гибели не менее 65 тыс. странствующих дроздов и других воробьиных. Были отмечены потери, достигающие 80% всех популяций. Подобные же факты наблюдались и в Европе, например в Англии (в 1960 г. только по графству Линкольншир было зарегистрировано не менее 10 тыс. случаев гибели птиц). Массовая гибель наблюдалась и среди хищных птиц, в основном среди тех, для которых кормом служили их отравленные сородичи. Особенно большой вред принесло протравливание инсектицидами зерна (для борьбы с некоторыми насекомыми главным образом применялись альдрин, дильдрин и гептахлор, а против грибковых заболеваний — соединения, содержащие двухвалентную ртуть). Надо учесть также, что инсектициды легко концентрируются в половых железах птиц (содержание их здесь 30—211 мг/кг), что приводит к частичной или полной стерилизации производителей. Такое явление наблюдалось у многих воробьиных (например, в США у странствующего дрозда), а также у пластинчатоклювых и хищных птиц — у ястреба и в еще большей степени у белоголового орлана (Haliaetus leucocephalus), охотно поедающего рыбу и крабов и имеющего таким образом возможность получить большие дозы инсектицидов. Надо отметить, что птицы этого вида особенно чувствительны к ДДТ. Когда в США в лабораториях Службы охраны рыб и дичи был произведен анализ тканей этих птиц, то из 26 экземпляров у 25 был обнаружен ДДТ, причем некоторые дозы были признаны смертельными. Поэтому тот факт, что эта птица встречается теперь все реже и реже, был приписан в основном действию инсектицидов, что подтверждается и быстрым падением численности белоголового орлана в восточных прибрежных районах США, в которых часто проводится химическая обработка с целью уничтожения комаров. Численность птенцов белоголового орлана упала до очень низких пределов (в 1963 г. в Новой Англии, к югу от штата Мэн, не было найдено ни одного гнезда этой птицы, а число выводков в Атлантических штатах было значительно меньше нормы).
Аналогичные явления наблюдались недавно в Шотландии, но здесь речь идет о беркуте Aquilachrysaetos. По данным переписи, охватившей обширный ареал горной Шотландии, число пар производителей, составлявшее в период с 1937 по 1960 г. 72% общего числа птиц, упало в 1961—1963 гг. до 29%. Наблюдения показали, что снижение процента воспроизводства и упадок численности, несомненно, могут быть отнесены на счет поглощаемых вместе с добычей инсектицидов, так как в яйцах хищных птиц были обнаружены различные пестициды (Locklie, Ratcliffe, 1964; Cramp, 1963).
Заметим, что подобные явления отмечены у куриных птиц — фазанов и куропаток (снижение яйценоскости, неоплодотворенные яйца, повышенная смертность молодняка).
Однако выводы из наблюдений над смертностью позвоночных животных и человека, вызванной непосредственно поглощением инсектицидов, следует делать крайне осторожно в связи с тем, что результаты бывают чрезвычайно разноречивы. Как было установлено недавно в результате обследований, проведенных в Великобритании бригадами Министерства сельского хозяйства, в одних случаях смертность теплокровных животных оказывается очень высокой, а в других она значительно ниже смертности, вызванной причинами иного характера (хищники, охота, болезни). Эти различия объясняются многообразием способов обработки инсектицидами и различиями в их дозировке (в целом по США дозы намного выше применяемых в Европе). Необходимо также соблюдать осторожность, когда речь идет о канцерогенных свойствах отдельных в изобилии вносимых в естественную среду препаратов. Было предположено априори, что они играют не последнюю роль в распространении рака среди населения, питающегося растительными продуктами, но следует, однако, заметить, что вопреки не имеющим серьезного основания утверждениям не удалось установить никакой связи между пестицидами и появлением таких болезней, как рак, лейкемия, гепатит и др.19
б) Токсичность инсектицидов для растений
Инсектициды могут непосредственно принести вред тем растениям, дикорастущим или культурным, которые подвергаются обработке этими препаратами. ГХЦГ в больших дозах может замедлить рост и даже оказать глубокое воздействие на механизм наследственности растений, определить появление полиплоидных форм.
в) Воздействие на почву
Хотя воздействие инсектицидов на микрофауну почвы еще мало изучено, никто не сомневается в том, что они вносят в равновесие различных биотических элементов почвы глубокие изменения. Применяемые в больших количествах инсектициды могут вызвать частичную стерилизацию почвы, например по отношению к процессу фиксации азота, а так как распыленные вещества аккумулируются и сохраняются в течение долгого времени, это приводит к очень серьезным последствиям.
г) Замедленное действие инсектицидов
Многие склонны думать, что действие инсектицидов ограничен» и что в момент их применения они уничтожают какую-то часть животных, а особи, оказавшиеся устойчивыми к их действию, остаются целы и невредимы. Это глубокое заблуждение: результаты замедленного действия инсектицидов куда более серьезны, чем можно было бы предположить, и они могут проявляться самым различным образом (в особенности это касается производных хлора).
Начнем с того, что инсектициды не сразу убивают поглотившее их животное. Они могут накапливаться в его организме, в жировых тканях в количествах, значительно превышающих летальные (смертельные) концентрации. Во время расходования жировых резервов, что чаще всего происходит зимой, инсектициды поступают в организм животного, вызывая его интоксикацию, как это наблюдалось, например, у ондатры (Rudd, 1960). Это тем более опасно, что вследствие кумуляции инсектициды выделяются в дозах, превышающих даже смертельные.
Инсектициды могут также переходить из организма матери в яйца у птиц и в молоко у млекопитающих, и таким образом потомство оказывается отравленным. Наблюдения над молочными коровами показали, что их молоко содержало ДДТ, когда они питались кормами, обработанными этим инсектицидом.
Но наиболее опасна концентрация ядовитых веществ в цепях питания. В сущности, далеко не всегда жертва пестицида поглощает его или вступает с ним в непосредственный контакт. Бывает и так, что это вещество, поглощенное другим животным, концентрируется в его организме, не причиняя серьезного вреда в силу высокой устойчивости вида, но затем это животное оказывается добычей другого, и пестицид переходит в организм хищника, который может быть более чувствительным к препарату в полученной концентрации, чем его жертва, и тогда происходит отравление. Широко известен случай со странствующими американскими дроздами Turdus migratorius (Barker, 1958). В США проводилось массовое опыление вязов ДДТ для защиты их от распространявшегося насекомыми заболевания, вызывавшего массовую гибель деревьев. Частицы ДДТ, попадая на землю, поглощались дождевыми червями, почти невосприимчивыми к этому веществу, но способными концентрировать его в своих тканях. Дрозды же, поедая в огромных количествах червей, поглощали вместе с ними (причем по прошествии очень долгого времени после обработки) сильнейшие дозы ядовитых веществ, к которым чрезвычайно чувствительны и мозг и нервная система этих птиц (рис. 35).
Рис. 35. Концентрация инсектицида (ДДТ), которым были обработаны деревья, на протяжении цепей питания.
Рис. 36. Концентрация инсектицида (ДДД), которым было обработано озеро Клир-Лейк в Калифорнии, на протяжении цепей питания (объяснения см. в тексте).
Наступавшей неизбежно смерти предшествовало поражение двигательных центров и судороги. Смертность была очень высокой и в некоторых случаях достигала 86% даже по истечении трехнедельного периода, следующего за обработкой. Некоторые орнитологи предсказывают этому виду птиц, несмотря на то, что он еще широко распространен в Северной Америке, судьбу, подобную той, которая выпала на долю странствующего голубя. В США известно не менее 140 видов птиц, ставших жертвами пестицидов в основном вследствие концентрации этих препаратов в цепи питания. Однако трудно целиком приписать сокращение некоторых популяций птиц действию пестицидов, так как существует целый ряд других факторов: изменения в местообитаниях, естественная текучесть популяций и т. д.
Таким образом концентрируются ядовитые вещества и в водных биоценозах, переходя по цепям питания от планктонных организмов к рыбам, а от рыб — к водоплавающим птицам. Одним из примеров может служить озеро Клир-Лейк в Калифорнии (Hunt, Bischoff, 1960), которое начиная с 1949 г. подвергалось обработке ДДД (веществом, сходным с ДДТ) с целью уничтожения личинок комаров (рис. 36). Препарат был распылен в концентрации 0,14 мг/л. В планктоне этот же препарат был обнаружен уже в количестве 5 мг/л, и концентрация его продолжала возрастать сначала в тканях рыб, питающихся планктоном, зятем в организмах других, хищных рыб, поедающих первых, и, наконец, в организме птицы поганки, питающейся рыбой, которая получила пестицид уже в концентрации от 40 до 2500 частей на 1 млн., то есть в концентрации, способной вызвать очень высокую смертность среди ее популяции20. Как показали анализы, высокое содержание ДДД и продуктов его распада в организме рыб, очевидно, и послужило причиной гибели птиц, питавшихся рыбой.
Аналогичные явления наблюдаются в большинстве цепей питания. Не говоря уже о химическом превращении пестицидов, которое может привести к образованию более ядовитых производных продуктов, одного факта концентрации их уже достаточно, чтобы понять, до какой степени невозможно, не прибегая к предварительному, охватывающему большие сроки контролю, предугадать все последствия, какие могут вызвать распыляемые химические препараты.
е) Нарушения биологического равновесия
Действие пестицидов выражается и в глубоких изменениях биологического равновесия. Одно из самых простых изменений состоит в резком сокращении кормовых ресурсов животного происхождения. Во многих случаях, например, оказывается сниженной численность популяций насекомых независимо от принадлежности их к тому или иному виду. А это влечет за собой тяжелейшие последствия для всех насекомоядных животных — и для млекопитающих (землероек) и в особенности для птиц, так как наступает внезапное резкое сокращение биомассы, за счет которой они существуют. Воздействие этого фактора на популяции птиц тем более ощутимо, что успех выведения птенцов тесно связан с имеющимся количеством кормовых ресурсов. После исчезновения насекомых эти ресурсы в данной среде могут либо совсем иссякнуть, либо в лучшем случае оказаться значительно ниже нормы.
Действие инсектицидов выражается и в более значительных изменениях, серьезнейшим образом нарушающих равновесие между различными видами насекомых, причем нередко во вред экономическим интересам человека.
Существованию крупной популяции насекомых, паразитирующих на сельскохозяйственных культурах, обязательно сопутствует наличие такой же популяции насекомых-хищников, которые способствуют всегда ощутимому, а иногда и весьма значительному ограничению численности вредителей. Производимая же обработка химическими препаратами длительного действия уничтожает не только вредных насекомых, но и насекомых — союзников человека. А когда действие распыленных инсектицидов прекращается, популяции насекомых-«вегетарианцев» имеют все шансы восстановить свои ряды быстрее и раньше, чем насекомые-хищники, для которых они служат пищей. Это объясняется тем, что в цепи питания хищники занимают второе место и в силу этого рост их популяций проходит медленнее. Следовательно, инсектициды вызывают серьезное нарушение равновесия — человек полностью разрушает целое биологическое сообщество, что особенно пагубно там, где в среде существует равновесие, относительно близкое к естественному, как это, например, бывает в некоторых плодовых садах или на тропических плантациях. Причем нередко обработка, ведущаяся против вредителей, приводит к парадоксальным результатам, иными словами, приносит немалую пользу вредителям. В литературе довольно часто встречаются описания внезапных вспышек размножения вредителей после обработки участка инсектицидами.
По словам Базилевского, клоп Habrochila ghesquieri, паразитирующий на кофейных деревьях в Конго и в Уганде, после опыления ДДТ начинает буквально кишеть на плантациях, принося намного больший ущерб, чем до обработки. Как выяснилось впоследствии, этот паразит мало чувствителен к ДДТ, зато другой клоп, Apollodotus chinai, поедающий клопа Habrochila ghesquieri и способствующий таким образом ограничению его численности, погибает от этого инсектицида. Следовательно, массовое размножение клопа-паразита — это дело рук человека, бездумно истребившего своих союзников и создавшего благоприятные условия для врагов своих посевов.
В Калифорнии, где ДДТ использовали для борьбы против лимонного червеца Coccus pseudomagnoliarum и лимонного трипса Scirothrips citri, это привело к росту популяций червеца после того, как ДДТ уничтожило его врагов (Glausen, 1956). Подобные случаи массового размножения паразитирующих на растениях видов насекомых-вредителей наблюдались и в США, а также и в других странах мира, включая и Европу21.
3. УСТОЙЧИВОСТЬ НАСЕКОМЫХ К ИНСЕКТИЦИДАМ
С тех пор как инсектициды стали применять для борьбы с насекомыми — паразитами и вредителями сельскохозяйственных культур, было замечено, что со временем насекомые становятся менее чувствительными к их токсическому действию. Это наблюдение было сделано задолго до того, как в употребление вошли синтетические органические вещества (список, включавший около 12 видов насекомых, невосприимчивых к действию инсектицидов, был составлен еще до 1945 г.). Вскоре появилась надежда решить эту сложную проблему с помощью синтетических веществ, однако она быстро угасла.
Первые наблюдения, которые были сделаны в Швеции в 1946 г., показали, что домовые мухи начали проявлять признаки невосприимчивости к ДДТ. Вслед за этим подобная же устойчивость была констатирована в целом ряде стран — в Италии и в Дании, в ОАР и в США. Вскоре невосприимчивость к ДДТ обнаружили и у других насекомых: у обыкновенных комаров (Culex) в Италии в 1947 г. и у малярийных комаров (Anopheles), первые устойчивые популяции которых были выявлены в Греции в 1949 г., то есть всего через три года после первого применения ДДТ в противомалярийных кампаниях. Постепенно такие же явления стали наблюдаться повсюду и на все увеличивающемся количестве видов насекомых, среди которых встречались и опасные вредители сельскохозяйственных культур, и переносчики тяжелых заболеваний (например, малярии и желтой лихорадки), получавшие одновременно с устойчивостью к этому препарату и более широкое распространение.
Чтобы не выпустить вредителей из-под контроля, пришлось прибегнуть к другим инсектицидам. Но почти каждое вновь разработанное средство химической борьбы вызывало со стороны насекомых защитные реакции, что полностью укладывалось в ставшую уже классической схему процесса, наблюдаемого при борьбе против многочисленных врагов человека, являющихся для него подлинным природным бичом.
В настоящее время устойчивость к инсектицидам обнаружена более чем у 120 видов членистоногих, из которых половина является вредителями сельскохозяйственных культур, а остальные — переносчиками болезней (сюда входит 54 вида двукрылых, 23 полужесткокрылых и 14 чешуекрылых) (Brown, 1960). Эта устойчивость проявляется и по отношению к ДДТ, и к дильдрину и его производным, и к фосфорорганическим препаратам.
Очевидно, подобная устойчивость вырабатывается путем дарвиновского отбора популяций, обладающих природным иммунитетом к токсическим веществам и, следовательно, единственно способных размножаться и занимать в силу этого место популяций, существовавших до применения инсектицида22. Это явление, приводимое генетиками в качестве доказательства действенной силы естественного отбора, конечно, тесно связано с необычайной плодовитостью насекомых и быстротой смены их поколений.
Эта физиологическая устойчивость осложняется еще и изменениями в поведении насекомых: нравы особей, принадлежащих ко вновь выделенным путем отбора популяциям, тоже служат им защитой от инсектицидов.
Так, появление устойчивых популяций выдвинуло целый ряд проблем перед теми, кто ведет борьбу с вредными насекомыми, и в первую очередь перед санитарными учреждениями. Всемирная организация здравоохранения не раз созывала по этому вопросу конференции, и ее 8-я генеральная ассамблея рекомендовала усилить борьбу с насекомыми — переносчиками болезней до появления у них признаков устойчивости к инсектицидам.
Большую тревогу вызывает проблема устойчивых популяций и в связи с происходящим отравлением естественных местообитаний химическими веществами. Устойчивость насекомых к инсектицидам заставляет все время увеличивать дозы распыляемых веществ и заменять существующие инсектициды новыми, нередко более ядовитыми для других животных препаратами. Пока ДДТ использовали в умеренных масштабах, смертность, которую он вызывал среди птиц и млекопитающих, была невысока. Но положение изменилось, когда ДДТ стали заменять веществами, обладающими значительно большей токсичностью, такими, как дильдрин (препарат, обладающий большой стойкостью), гептахлор и в особенности фосфорорганические соединения (паратион, малатион), которые, несмотря на меньшую стойкость некоторых из них, привели в обработанных ими зонах к катастрофическому уничтожению множества животных23.
Можно, однако, предсказать, что по мере появления новых препаратов у животных будет вырабатываться к ним иммунитет. Остается только пожелать, чтобы обстоятельства не вынудили человека увеличивать токсичность и дозу применяемых им веществ, ибо тем самым он увеличит опасность полного отравления нашей планеты24.
4. ХИМИЧЕСКАЯ БОРЬБА С СОРНЯКАМИ
От злоупотребления синтетическими препаратами в борьбе с вредителями культур страдают не только животные. Применение так называемых гербицидов, химических веществ, предназначенных для массового уничтожения различных сорных трав (в это понятие входят и растения-паразиты сельскохозяйственных культур, и растения, вытесняющие эти культуры), также заслуживает порицания в известных случаях, когда в результате их использования оказываются разрушенными растительные сообщества и почти истребленными отдельные виды растений.
Бесспорно, земледелец может предъявить сорнякам большой счет. Вступая в конкурентную борьбу с культурными растениями, они отнимают у них значительную долю воды, воздуха, света и минеральных солей; к тому же у одних сорняков оказываются ядовитыми листья (в качестве примера можно назвать в Европе луговой крестовник и едкий лютик, токсичные для скота), а у других — зерна (например, у куколя, Lychnis githago); сорняки служат также «резервуарами» для возбудителей болезней или пристанищем для вредных прожорливых насекомых.
Ущерб, который сорняки наносят сельскому хозяйству, как это было подсчитано в США, нередко равен по своим масштабам ущербу, причиняемому насекомыми. И целый ряд новых активных веществ помогает уничтожать такие нежелательные растения гораздо лучше, чем старые методы ручной обработки25. Однако некоторые из этих препаратов26 являются гербицидами тотального действия и уничтожают все растения подряд (таковы, например, хлорат натрия и калия, производные мочевины типа монурона или СМУ). Другие гербициды, среди которых встречаются контактные (например, действующий одновременно и как удобрение цианамид кальция, ксантогенаты), обладают избирательным действием, а иногда они действуют более сложным путем: таковы гербициды, передвигающиеся по растению, или системные, называемые фитогормонами, или ростовыми веществами. Эти препараты, часто являющиеся продуктами фенолоксиуксусной кислоты (2,4-Д, выпущенный в США в 1924 г.; 2М-4Х, разработанный в том же году в Англии), отличаясь по своему химическому составу от растительных гормонов или ауксинов, сходны с ними по «поведению» — они как бы «пародируют» их действие. В бесконечно малых дозах они вызывают отклонения от нормы в процессе роста растений (различные уродства, задержки в развитии), дезорганизуют ткани, ведут растение к быстрому увяданию. Большинство таких гербицидов разрушает двудольные растения и почти всегда щадит однодольные27 в силу глубоких тканевых различий, существующих между этими двумя группами. Заметим, что гербициды обладают обычно слабой токсичностью по отношению к животным и подвергают минимальному риску животные биоценозы; исключение составляют лишь некоторые из них, например 2,4-Д, который действует на птиц, в частности на уток, как яд, обладающий кумулятивными свойствами.
Сильное действие оказывают гербициды на те растительные сообщества, которые ими опрыскивают. Можно допустить, что вред от них невелик, когда речь идет о полях или какой-либо другой, целиком искусственной среде, где они уничтожают много сорных трав. Но среди этих трав встречаются и ценные растения, нашедшие свое последнее прибежище на засеянных злаками полях, и ботаники с грустью отмечают, что многие из них становятся редкими растениями, особенно в Европе.
Еще более печальны последствия применения гербицидов на лугах: здесь в результате истребления двудольных растений ради благополучия злаков может упасть продуктивность пастбищ, снизиться качество кормов и могут стать подлинной редкостью некоторые виды. С точки зрения натуралиста, удар, наносимый гербицидами, еще более сокрушителен, когда ими обрабатывают откосы, плотины, железнодорожные насыпи, обочины дорог и другие места подобного рода, нередко служащие последним приютом для таких растений, которых больше уже нигде нельзя встретить.
Воздействие же гербицидов на водную среду оказывается еще более тяжелым. В своем стремлении уничтожить определенные виды, считающиеся вредными, человек рискует разрушить целые сообщества водных растений, тем более что течение уносит ядовитые вещества на далекое расстояние от того пункта, где они впервые попали на воду. По мнению Уэстгоффа и Зондеруика (Westhoff, Zonderwijk, 1960), 17% растений, составляющих флору Нидерландов, угрожало бы уничтожение в случае неправильного использования гербицидов в нидерландских водах. Потери отягчаются еще и тем, что изменения, вызванные в растительных сообществах, приводят в свою очередь к нарушениям равновесия в водной фауне, а некоторые гербициды оказывают к тому же весьма ощутимое токсическое действие на животных, в особенности на рыб и их икру.
Наконец, с помощью гербицидов человек оказывается в состоянии без больших затрат труда коренным образом изменять целые естественные сообщества растений. Такие попытки делались, например, в полынных степях США, знаменитых «sage-brush» западной части континента,— зонах, конечно бедных с точки зрения экономической, но чрезвычайно интересных биологически благодаря тем животным сообществам, которые в них сложились (например, вилорогая антилопа и степной тетерев — виды, весьма характерные для этого местообитания). Под нажимом животноводов был разработан грандиозный план преобразования этих степей, ставивший задачей уничтожить с помощью гербицидов полынь и сопутствующие ей растения и заменить их злаковыми. Миллионы гектаров были уже обработаны, а между тем режим дождей и почвенные условия, по-видимому, не благоприятствовали развитию растительности, отличной от той, которая появилась здесь естественным путем. Так возникла опасность полного разрушения всего местообитания с его флорой и фауной, и притом без какой бы то ни было реальной выгоды для человека.
Подводя итоги, можно сказать, что злоупотребление гербицидами, в особенности в среде, мало измененной человеком, может привести к исчезновению отдельных видов и к деградации среды, представляющей большой интерес для науки.
5. РАЗУМНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ БОРЬБЫ | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Переворот в приматологии на основе эволюционных идей Дарвина Становление и оформление науки приматологии (от 60-х годов XIX в. до наших дней)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Переворот в приматологии на основе эволюционных идей Дарвина</p>
<p>Становление и оформление науки приматологии</p>
<p>(от 60-х годов XIX в. до наших дней)</p>
<p></p><p>Третий период развития науки о приматах совпадает о новейшим временем в истории человечества. Это период бурных политических событий, связанных с развитием империализма и началом его крушения, с Октябрьской революцией и становлением социалистической системы.</p><p></p><p>В конце XIX — начало XX в. в естествознании накопилось столько разнообразных фактов, что переход от метафизики к диалектике стал неизбежен. Но тут-то и началась атака на материализм внутри самого естествознания — реакция ринулась в наступление по всему фронту.</p><p>В теоретической биологии это сказалось следующим образом: после яркого расцвета науки во второй половине XIX в. под влиянием распространявшихся идей Дарвина наступило время (первая треть XX в.) воинствующего антидарвинизма. Как справедливо заметил в 1961 г. польский историк науки Ф. Виды-Вирский, если Ч. Дарвин в своем XIX в. еще мог быть материалистом, то Ч. Шеррингтон, живший в первой половине XX в., уже не мог им быть.</p>
<p>Только с 30-х годов, после долгой депрессии, начинается новый подъем дарвинизма. Все это с поразительной точностью отразилось на развитии приматологии, неразрывно связанной с дарвинизмом. После накопления многих фактов и утверждения дарвинизма в биологии (вторая половина XIX в.) приматоведение, получив столь мощную теоретическую базу, развивалось не по восходящей прямой, как того можно было ожидать, а весьма неровно, противоречиво, с бурным подъемом в конце 50-х годов XX в. На фоне этого подъема и произошло оформление приматологии как науки.</p><p></p><p>* * *</p><p></p><p>Как уже говорилось, с открытием гориллы начали проводиться многочисленные работы по сопоставлению (сначала анатомическому) организма высших обезьян и человека. Первое же серьезное исследование французского анатома Луи Грациоле в 1854 г. возбудило всеобщий и острый интерес к проблеме гомологии (сходства на основе родства) образований мозга человека и антропоида. Не что-нибудь, а сам мозг, извечно святая уникальность человека, оказался сродни обезьяньему! А тут еще появлялись все новые сведения о сходстве высших приматов.</p><p></p><p>Великий труд Чарлза Дарвина о естественном происхождении видов вышел в 1859 г. в обстановке, когда вполне назрела необходимость для появления такой работы. Но первая книга Дарвина была и началом переворота в познании приматов. Она, в частности, утвердила основополагающую мысль: причина высокого сходства организмов, как правило, — общее происхождение. Теперь мы знаем, что иногда это не совсем так, но для того времени данное пополнение имело важнейшее значение. Исторический труд Дарвина, блестяще обосновавший эволюционную теорию происхождения видов, стимулировал появление многих прогрессивных идей и книг. Под его могучим влиянием появилось в 1863 г. и классическое произведение приматологии — книга выдающегося английского биолога Томаса Гексли о месте человека в природе.</p><p>Книга Гексли не раз рассматривалась антропологами, приматологами и историками науки. Все основные пополнения ее верны и сегодня, не раз подтверждены учеными. Глубоко изучив научную литературу и проведя собственные анатомические исследования, Гексли показал огромное сходство высших обезьян (особенно гориллы и шимпанзе) с человеком. Гексли опроверг ошибочные утверждения маститого Оуэна об отсутствии у антропоидов в мозге затылочной доли, заднего рога бокового желудочка и перетиевидного возвышения. По мнению Оуэна и его сторонников, это свидетельствовало о непроходимой морфологической пропасти между человеком и обезьяной. Рассмотрев строение различных органов тела, Гексли заявил: «Какую бы часть животного организма мы ни избрали для сравнения, тот или другой ряд мышц, те или другие внутренности, результат остался бы все тот же: различие между низшими обезьянами и гориллой оказалось бы все-таки значительнее, чем между гориллой и человеком»[24].</p><p>Гексли особенно тщательно изучил конечности обезьян и показал, что нога у них «остается ногою, и в этом отношении никогда не может быть смешиваема с рукою». Таким образом, никаких «четвероруких», на которых 100 лет держалась угодная церкви систематика приматов, в действительности не существует. «Вряд ли, — заключает анатом, — можно выбрать какую-нибудь другую часть тела, которая бы лучше руки и ноги выставляла ту истину, что анатомические различия между человеком и высшими обезьянами менее значительны, чем между высшими и низшими обезьянами; а между тем есть орган, изучение которого с еще большею силою принуждает нас к тому же выводу, — и этот орган есть мозг»[25].</p><p></p><p>Идея приведенной цитаты наносила тягчайший удар по казенной науке. Из этого заявления естественно вытекали выводы, которые и не замедлил сделать Гексли: «С точки зрения систематики, мозговые различия человека и обезьян имеют не более как родовое значение (подчеркнуто мною. — Э. Ф.), семейные же отличия основываются преимущественно на зубной системе, на тазе и на нижних конечностях»[26]. Следовательно, разделение человека и обезьян на уровне отрядов абсолютно неоправданно, неверно! И Гексли, выбивая почву из-под ног вульгаризаторов, тех, кто потом обвинял дарвинистов в смешении обезьян с человеком, якобы отрицая разницу между ними, ставит последнюю точку: «Можно, пожалуй, всегда помнить, что между гориллой и человеком нет переходной формы (ее не было среди ископаемых во времена Гексли; теперь ситуация изменилась. — Э. Ф.), но не следует забывать и того, что не менее резкое различие… замечается между гориллой и орангом или орангом и гиббоном… Анатомические различия между человеком и человекообразными обезьянами, конечно, дают нам право относить его к особому, отдельному от них семейству; однако так как он менее разнится от них, нежели они разнятся от других семейств того же отряда, то мы отнюдь не имеем права относить его в особый отряд. Таким образом, оправдывается мудрое предвидение великого законодателя систематической зоологии Линнея, и чрез целое столетие анатомических исследований приходим мы обратно к заключению, что человек есть член того же отряда (за ним следовало удержать линнеевское название приматов), к которому принадлежат обезьяны и лемуры»[27].</p><p>Оправдалось наконец мудрое «предвидение» Линнея! Отряд приматов был восстановлен. Гексли, пожалуй, проявил осторожность, поместив человека в отдельное семейство. Современные биохимики, генетики, иммунологи на основе данных новейших высокочувствительных методов исследований требуют включить человека, шимпанзе и гориллу не только в одно семейство, но и в подсемейство — ведь белки крови, тканей человека и шимпанзе сходны на 99 %! Анатомия, однако, не дает таких оснований.</p><p></p><p>Пусть простит читатель обширное цитирование книги Гексли, сделано это умышленно, ибо необходимо для следующей информации: почти весь процитированный выше текст, столь исторически ценный по своему принципиальному значению, был при втором издании книги в царской России изъят…</p><p>Гексли пришлось выдержать тяжелую борьбу за свои научные положения. После выхода книги на него обрушился уже не только Р. Оуэн, с которым он постоянно полемизировал, но и другие ученые, в том числе К. Бэр, а также неученые, но очень влиятельные лица, например епископ Уилберфорс. Гексли еще не сделал прямого вывода об общем предке человека и обезьян, но этот вывод, как справедливо заметил Бэр, вытекал из рассмотренной книги. Разумеется, сопротивление идеям Гексли диктовалось отнюдь не одними научными интересами — они затрагивали основополагающие идеологические проблемы того времени. Поэтому нельзя согласиться с бытующим порой мнением, будто спор Гексли был курьезным недоразумением на почве личной неприязни к Оуэну, так же как с заявлением Бэра в 1865 г., что речь идет о чисто научных расхождениях. Сам же Бэр об идее естественного происхождения человека говорил, что это «химера», которая забралась «в головы некоторых личностей со времени Французской революции»[28].</p>
<p></p><p>Крупные биологи Э. Геккель, К. Фохт, П. Брока и другие ученые в тот период добывали все новые знания о сходстве и генетической связи человека и обезьян…</p><p>Восстановление единого отряда приматов убедительно и авторитетно закрепил Дарвин в своем замечательном труде о происхождении человека, изданном в 1871 г.: «В новейшее время некоторые из наших лучших натуралистов вернулись к воззрению, высказанному впервые Линнеем, который отличался столь светлым умом, и отнесли человека к одному отряду с четырехрукими под названием приматов. Мы должны будем признать верность этой классификации…»[29].</p><p>Дарвин высказал предположение, что человек и высшие обезьяны составляют «может быть даже только подсемейство». Это мнение он подкрепляет многими примерами сходства и уже в начале книги говорит, что «…едва ли возможно преувеличить близкое сходство в строении тела, микроскопическом устройстве тканей, химическом составе и общем складе между человеком и высшими животными, в особенности человекообразными обезьянами»[30].</p><p></p><p>В «Происхождении человека» Дарвин посвятил специально обезьянам целую главу (пятую). Во втором издании книги (1874) Дарвин сделал всего четыре дополнения, и все они касались обезьян. Только при описании вторичных половых признаков он, по нашему подсчету, привел особенности 25 видов обезьян. Половому отбору у обезьян Дарвин посвятил и отдельную работу.</p><p>Вслед за книгой о происхождении человека великий биолог выпустил другую монографию — «О выражении ощущений у человека и животных», где мы находим исключительно тонкие наблюдения над обезьянами. Именно эту книгу Дарвин закончил предложением использовать обезьян, как наиболее близких к человеку животных, для физиологических исследований. Наконец, капитальные сведения Дарвина об обезьянах обнаружены в его записных книжках (особенно в третьей).</p><p>Дарвин не только впервые поставил проблему происхождения человека на научную основу и показал истоки сходства человека с обезьянами, которые надо искать в общем предке — примате, жившем в третичном периоде. Он обосновал филогенетическую компактность отряда приматов на основе теперь уже подлинно естественной системы (по признакам родства, общего происхождения). «Естественная история» обезьян наконец-то встала на путь истинной науки.</p><p>Американские приматологи Р. и А. Йеркс в своей богато насыщенной фактами книге ошибались все же, когда отмечали, что только с открытием гориллы и ее четким описанием (в 1865 г.) изучение антропоидов становится систематическим, специфичным и интенсивным. Изучение приматов стало таким лишь после выхода в свет трудов Дарвина и Гексли, хотя по времени эти события примерно совпали. Начиная с этих классических трудов, систематика сама приобрела прочный теоретический фундамент и в свою очередь стала основой дальнейшего превращения знаний о приматах в современную науку приматологию.</p><p>В период утверждения и распространения дарвинизма (до конца XIX в.) продолжалось интенсивное накопление новых данных о приматах, что происходило на фоне активного развития антропологии, уже оформившейся в науку. Описываются все новые виды. В начале XX в. немецкий капитан Отто фон Беринг обнаружил новую, горную форму гориллы, которую немецкий зоолог Пауль Матши в 1903 г. описал как новый вид[31]. Но только в 1913 г. Беринг привез в Европу шкуры и черепа горных горилл. Первый живой экземпляр детеныша гориллы (самку) впервые добыли только в 1925 г. — ее поймал известный в свое время американский охотник Бен Бербридж.</p><p></p><p>И еще одного антропоида обнаружили ученые в XX в. В 1929 г. немецкий антрополог Дитрих Шварц увидел странного шимпанзе — во всем он был сходен с обыкновенным шимпанзе, но малый вес и рост (потом оказалось, что и другие анатомические и физиологические признаки) с первого же взгляда отличали его от сородича. Это был шимпанзе-пигмей (паниск, или бонобо). Описание его дал в 1933 г. американец Гарольд Кулидж в качестве самостоятельного вида рода шимпанзе — Pan paniscus.</p><p>С открытием бонобо, кажется, завершается учет всех видов человекообразных, хотя и в наши дни нет-нет да появятся слухи о новом антропоиде (например, о какундакари, который якобы обитает в Африке, о чем упоминает американский зоолог Джордж Шаллер).</p><p>Правильная, научная идентификация приматов устанавливалась с большим трудом и, пожалуй, еще не завершена поныне. В то время как дарвинизм успешно проникал во многие биологические науки, приматологию подстерегала новая опасность — еще одного расчленения отряда, но теперь уже, так сказать, «снизу». В 1871 г. французский зоолог и анатом, противник дарвинизма Анри Мильн-Эдварс, внесший важный фактический вклад в изучение полуобезьян, выделил этих приматов в качестве самостоятельного отряда. Это разделение поддержали некоторые другие ученые. Оснований для подобной операции, как теперь хорошо известно, не существует: хватательная рука, устройство кисти с длинными и широко независимыми пальцами рук и ног, схождение глазных орбит спереди, устройство мозга и другие признаки делают этих животных, обитающих в Африке и Азии, типичными приматами, хотя и на «границе» с другими млекопитающими.</p><p>Это новое разъединение отряда не было принято наукой. В XX в. на основе палеонтологического материала и многих исследований анатомов неопровержимо доказана принадлежность полуобезьян к приматам. Авторитетные зоологи и все без исключения приматологи помещают полуобезьян в отряд приматов. Тем удивительнее, что в зоологической (в основном учебной) литературе на русском языке такое безосновательное разделение продолжается.</p><p></p><p>В конце XIX в. в Лондоне впервые появилось руководство по приматам с вполне удовлетворительным разделением отряда на два подотряда: Leniuroidea (полуобезьяны) и Anthropoides (все обезьяны и человек). Это была система Генри Форбса. Если бы она была тогда принята в основу систематики и затем совершенствовалась, наука располагала бы четкой таксономией приматов значительно раньше, чем это произошло на деле. Но этого не случилось. Разночтения по систематике отряда и особенно по номенклатуре продолжались многие годы. Как уже сказано, они не устранены и в наши дни.</p><p>В 1913 г. в Нью-Йорке вышло обширное трехтомное издание Д. Эллиотта на английском языке «Обзор по приматам». Труд этот содержит огромное количество учтенных публикаций, в том числе и самых редких. По каждому виду (или подвиду) можно найти в пухлых томах Эллиотта десятки синонимов. Беда, однако, в том, что эта кладовая приматологических знаний внесла и путаницу в систематику отряда. Обзор Эллиотта не раз подвергался суровой критике: ошибок в нем действительно немало. Но иногда они были неизбежны в то время. Грубой ошибкой было, например, смешение в латинском написании игрунок, обезьян Нового Света, с мартышками, приматами Африки.</p>
<p>Эта ошибка имеет весьма пагубные последствия: до сих пор почти во всех англо-русских и других словарях слово «мармозет» (marmoset) неправильно переводится как «мартышка», что зачастую приводит к недоразумениям. Вот пример. В 60-х годах некоторые научные журналы облетела сенсация: удалось воспроизвести инфекционный гепатит на мартышках. Оказалось это ошибкой: модель была получена совсем на других, американских обезьянах — игрунках, никакого отношения к африканцам-мартышкам не имеющих.</p><p>Важный вклад в систематику внесли М. Вебер, У. Грегори, Р. Поккок, К. Кулидж. Американский биолог Джордж Симпсон в 1945 г. выпустил фундаментальный труд по таксономии млекопитающих, который фактически стал основой современной систематики приматов. Симпсон подвел итог почти 200-летнему развитию систематики и сделал вывод, что таксономия приматов находится в плачевном состоянии. Едва ли найдется два ученых, писал Симпсон, которые бы использовали одинаковую номенклатуру (по обезьянам. — д. Ф.). На странице 186 автор привел примеры разночтений при наименовании одного из самых распространенных родов обезьян — макаков: в литературе фигурировало 26 «равноправных» латинских терминов по этому роду. Симпсон привел их, оговорив, что и это еще не полный перечень. Сверх того, макаков нередко объединяли с другими формами обезьян в роды или подроды, насчитывавшие еще 25 наименований (без учета ошибок различной орфографии).</p><p></p><p>Ряд ученых (в их числе А. Шульц, О. Хилл) провели ценные анатомические исследования, которые, как и палеонтологические работы, вызывали особый интерес в связи с открытием в 1924 г. австралопитеков и других предшественников человека.</p><p>Как развивалась физиология приматов? Советские историки науки убедительно показали, что физиология как наука до 30-х годов XX в. находилась в отрыве от дарвинизма, от эволюционной теории. В 30-х годах этот недостаток был преодолен. Подъем эволюционизма совпал с ростом физиологических работ на приматах. Совпадение это, конечно, не случайно: подлинно научное, основанное на эволюционных идеях развитие биологии (в данном случае ее составной части — физиологии) немыслимо без исследований на обезьянах.</p><p>В довоенное время исследования поведения обезьян сравнительно малочисленны, но среди них были выдающиеся работы Н. Н. Ладыгиной-Кото, В. Келлера, Р. Йеркса, И. П. Павлова. Необыкновенные способности шимпанзе (в основном изучалось поведение именно этого антропоида) заставили говорить об интеллекте человекообразных обезьян и смотреть на многие вещи по-новому.</p><p>Для исследователей поведения 30-е годы стали эрой «открытия» обезьян — их стали настойчиво изучать на воле. В это время снаряжаются специальные экспедиции в места естественного обитания приматов. Американский зоолог Гарольд Бингхэм изучает горных горилл в Национальном парке Конго. Его соотечественник Кларенс Карпентер начинает важнейшие экологические исследования ревунов в Панаме, затем макаков резусов и гиббонов в лесах Азии (в некоторых из этих наблюдений участвовали Г. Кулидж и А. Шульц).</p><p></p><p>Справедливо мнение видного американского антрополога С. Уошберна, что до 30-х годов никто не посвятил даже месяца специальному изучению обезьян на их родине. Однако следует упомянуть, что во время Российской научной экспедиции в Южную Америку (1914–1915 гг.) Г. Г. Манизер наблюдал на воле капуцинов и других широконосых обезьян, о чем составил подробный отчет «Мои наблюдения над обезьянами в Бразилии», хранящийся в Ленинградском отделении Архива Академии наук СССР. Манизер держал у себя молодых обезьян, изучал их поведение «как миниатюру» поведения человека. В рукописи среди других разделов есть и такие: инстинкт питания, инстинкт самосохранения, «сыновний» инстинкт, инстинкт игры, половой инстинкт.</p><p></p><p>В наши же дни изучение приматов на воле приняло столь большие масштабы, что, по выражению одного приматолога, скоро в местах обитания будет больше исследователей, чем самих обезьян.</p><p>В XX в. создаются питомники обезьян или, как теперь их называют соответственно научному уровню, приматологические центры. Попытки содержать обезьян в вивариях или в специальных загонах предпринимались в XIX в., но подлинные питомники, т. е. центры не только содержания, но и разведения обезьян, впервые создаются лишь в нашем столетии. Первым среди них стал Квинта Палатина, созданный в 1906 г. любительницей животных Розалией Абрё на Кубе, близ Гаваны. Здесь содержались шимпанзе, несколько орангутанов и гиббонов. Это еще не был научный центр, но в историю науки питомник Абрё вошел вполне достойно: 27 апреля 1915 г. здесь впервые в неволе благополучно родился детеныш шимпанзе! Питомником интересовался основатель медицинской приматологии Илья Ильич Мечников, переписывавшийся с Абрё. Подробно описал питомник Квинта Палатина в специальной книге Роберт Йеркс. После смерти Р. Абрё в ноябре 1930 г. питомник был ликвидирован.</p><p>Из числа питомников обезьян, созданных в 20-х годах, но существовавших короткое время, следует назвать обезьянник во Франции (близ Ментоны), основанный известным хирургом С. А. Вороновым (питомник ликвидирован в 1940 г.), колонию резусов К. Гартмана в США (1925–1941 гг.), знаменитый коллектор шимпанзе в Гвинее «Пасторию» (1922–1959 гг.), организованный по инициативе И. И. Мечникова, а после его смерти поддержанный А. Кальметтом.</p><p></p><p>Ни один из этих центров не сохранился до наших дней. Единственным из созданных в 20-х годах приматологических учреждений является Сухумский питомник обезьян, ныне Институт экспериментальной патологии и терапии Академии медицинских наук СССР, уже отметивший свое 50-летие.</p><p>Обстановка для создания питомников обезьян в 20-х годах на Западе была крайне неблагоприятной. «Обезьяний процесс» в США в 1925 г. (на нем преподаватель колледжа был осужден за изложение дарвиновских идей), борьба реакционеров вокруг открытия австралопитека в 1924 г. и определения его места в эволюции человека и другие причины тормозили организацию приматологических центров.</p><p>Сухумский питомник организован 24 августа 1927 г. Н. А. Семашко, И. И. Ивановым, Я. А. Тоболкиным. Основатели и сотрудники питомника пережили немало трудностей (питомник едва не был ликвидирован в 1928 г.). Питомник обезьян и созданный позднее на его базе институт внесли выдающийся вклад в развитие экспериментальной медицины и приматологии в СССР[32]. Сухумский питомник не только старейший из ныне существующих — это первый приматологический центр, специально созданный для медицинских экспериментов вне районов естественного обитания обезьян.</p><p>В наши дни, когда в нем содержится около 3 тыс. обезьян, производится реконструкция ИЭПиТ: создаются его филиалы в Адлере и Очамчире, а часть обезьян находится в вольных условиях в лесу под Сухуми. Институт более 20 лет возглавляет действительный член Академии медицинских наук СССР Б. А. Лапин.</p>
<p></p><p>Три года спутя после создания питомника в Сухуми, в июле 1930 г., Роберт Йеркс организовал первый из ныне существующих американских центров приматов — известный теперь всем приматологам мира Йерксский центр. Знаменит он, в частности, тем, что с первых лет создания в нем постоянно размножаются шимпанзе, а в последние годы и другие антропоиды. Здесь были проведены крупные психобиологические, физиологические и другие исследования.</p><p>В 1938 г. К. Карпентер выпустил на о-в Кайо Сант-Яго (восточнее Пуэрто-Рико) 350 макаков резусов. Ныне это Карибский приматологический центр США. После второй мировой войны в США создается еще несколько колоний в основном для космических исследований — Райт-Паттерсон в Огайо, Холломанская в Нью-Мексико, Бруксская в Техасе. Затем для различных медицинских опытов организуется Юго-Западная база в Сан-Антонио (Техас). В октябре 1956 г. в Инуяме начал функционировать Японский обезьяний центр университета Киото.</p><p>Бывший директор Сухумского питомника, ныне профессор Московского государственного университета, член-корреспондент АН СССР Л. Г. Воронин организовал в 1950 г. в Колтушах под Ленинградом обезьянник при Институте физиологии Академии наук СССР им. И. П. Павлова, где в наши дни содержится несколько шимпанзе и около 50 низших обезьян. В декабре 1976 г. и в январе 1977 г. в этом самом северном приматологическом центре мира две самки шимпанзе родили великолепных малышей (до этого в СССР родились только два детеныша шимпанзе — в зоопарках Ленинграда и Ростова-на-Дону)[33]. Там, где академик И. П. Павлов проводил свои знаменитые опыты на шимпанзе Розе и Рафаэле и где мечтал наблюдать поведение ближайшего из живущих сородичей человека от момента рождения, доктор медицинских наук Л. А. Фирсов осуществил наконец мечту своего учителя.</p><p></p><p>В 1960 г. после доклада возвратившейся из Сухуми делегации ученых конгресс США ассигновал 18,5 млн. долларов на строительство семи региональных приматологических центров. Вскоре к этой инициативе подключились различные частные фонды. К настоящему времени в США функционирует около 50 приматологических центров. Всего же в мире их насчитывается более 70.</p><p>Приматологические центры сыграли и продолжают. играть важнейшую роль в развитии приматологии. Это теперь и опорные пункты биологических исследований, и центры медицинских экспериментов на обезьянах, и (все чаще) надежные источники разведения полноценных подопытных приматов.</p><p>В начале XX в. благодаря усилиям И. И. Мечникова отпочковывается направление, которое в наши дни развивается лавинообразно и называется медицинской приматологией (под таким названием ныне выходит международный журнал). Это — изучение болезней и биологии человека в опытах на обезьянах. Медицинские исследования в свою очередь стимулируют развитие собственно приматологии.</p><p>Изучение биологии приматов в довоенное время начало развиваться лишь в некоторых странах, особенно в СССР и США. Американские приматологи успешно исследовали экологию, проблемы размножения, палеонтологию, физиологию, зоотехнию приматов. Изучались эти проблемы и в Советском Союзе, где преимущественное развитие получила все же медицинская приматология и акклиматизация обезьян (на базе Сухумского питомника). В созданном в 1922 г. Институте антропологии МГУ изучалась систематика современных, и ископаемых приматов, сравнительная анатомия, морфология головного мозга и другие вопросы.</p><p>Замечательную роль в развитии советской приматологии сыграл в довоенное время доктор медицинских наук П. В. Бочкарев. Особое значение имеют работы профессора МГУ М. Ф. Нестурха — старейшины и учителя советских приматологов. Благодаря его деятельности в СССР были выпущены основные монографии по приматам, М. Ф. Нестурху принадлежат труды и по истории изучения приматов. Крупный вклад в развитие отечественной приматологии внес академик АМН СССР Б. А. Лапин, который провел работы по болезням обезьян, по воспроизведению на них опасных заболеваний человека, а также по акклиматизации и разведению обезьян в нашей стране и изучению их в местах обитания.</p><p></p><p>XX в. — век подлинно научного становления приматологии. С конца 20-х годов идет постепенное обобщение сведений по приматам, эта отрасль знаний начинает оформляться в науку.</p><p>Каковы основные черты этого процесса? Описательные, фаунистические исследования видов, по-прежнему продолжаясь, дополняются фундаментальными трудами (в том числе экспериментальными) по биологии, специально — по физиологии, систематике, палеонтологии приматов. Выпускаются капитальные сочинения по этим разделам. В 1929 г. выходит на английском языке монография Р. и А. Йеркс по человекообразным обезьянам «Большие антропоиды», где, в частности, собраны многочисленные факты и по истории из весьма редких источников. Книга выдержала четыре издания. В 1943 г. Р. Йеркс выпускает монографию специально по шимпанзе, также издававшуюся четыре раза.</p><p>В 1941 г. появляется наконец термин «приматология».</p><p>Его ввел ученик Йеркса Теодор Ру (впоследствии первый директор Приматологического центра университета штата Вашингтон) в первой фундаментальной «Библиографии по приматологии». Как отмечал тогда видный английский антрополог Эшли Монтегю, «маловероятно, что классификационный термин «примат» когда-нибудь войдет в общее употребление, во всяком случае он уже взят церковью для обозначения высшего духовного лица, и мы должны быть здесь осторожны… accerrina proximorum odia»[34]. Монтегю заметил также, что таксономия приматов остается в примитивнейшем виде.</p><p>Библиография Т. Ру, учитывавшая литературу по приматам от Аристотеля до 1939 г., т. е. до второй мировой войны, включала 4630 наименований. Итог оказался скромным. Дж. Фултон во введении к этой сводке, как упоминалось, написал, что поражен малочисленностью работ по приматам, если сравнивать с публикациями по другим животным.</p><p></p><p>С 1953 г. Эдинбургский университет начал публиковать тома (всего восемь) английского приматолога Османа Хилла в серии «Приматы. Сравнительная анатомия и таксономия». Ошибок этот колоссальный труд не избежал, особенно, конечно, в таксономии, но нельзя не признать большой ценности анатомических сведений в данной работе — по отряду в целом.</p><p></p><p>Крупным событием 50—60-х годов был выход в свет фундаментального четырехтомного компендиума «Руководство по приматологии» (на английском и немецком языках) Г. Хофера, А. Шульца и Д. Штарка. Надо иметь в виду, что в середине 50-х годов крупнейшие антропологи еще брали слово «приматология» в кавычки.</p>
<p>М. Ф. Нестурх связывает с выходом этого руководства оформление приматологии как научной дисциплины. Необходимо дополнить это авторитетное мнение: признаками оформления приматологии следует также считать создание специализированных приматологических центров (институтов), учреждение периодических изданий по этой науке (сейчас их выходит более 10), основание в 1963 г. Международного приматологического общества.</p><p>В наши дни каждый год выходят фундаментальные труды и тысячи статей по приматам. Только в 1968 г. было опубликовано свыше 3100 работ — больше чем за 10 лет в 50-е годы (3000). В 1972 г. Информцентром по приматам в Сухуми учтено 5302 публикации, что превышает весь массив литературы по приматам от древних греков до начала второй мировой войны.</p><p></p><p>* * *</p><p></p><p>Что же следует сказать в итоге этого краткого очерка истории приматологии? Сведения о приматах, как мы видели, развивались от примитивных, полумифических слухов к научным фактам — сначала по анатомии, описанию, систематике, затем по физиологии, поведению. Полученные данные впоследствии обобщались капитальными трудами. На первый взгляд это напоминает историю изучения других животных. Черты подобной последовательности можно проследить в любой отрасли зоологии. Однако история приматологии имеет отчетливую специфику.</p><p>Период первоначальных сведений об обезьянах существенно затянулся (до XVII в.) по сравнению с аналогичным периодом изучения других животных. В то время, когда многие животные были уже вполне изучены (конец XVIII — начало XIX в.), обезьяны и полуобезьяны оставались еще мало известными науке. К середине XIX в., когда завершилось становление основных биологических наук, приматоведение уже располагало фактами, но без теоретического обобщения. Сам же отряд Primates «еще» не существовал (как и научный термин «приматы»), будучи расчленен на два отряда.</p><p></p><p>Становление приматологии как науки началось с трудов Гексли и Дарвина (вторая половина XIX в.), но шло весьма медленно. В то время как к концу XIX в. зоология стала обширной системой знаний, в которой сложились вполне самостоятельные ветви: орнитология, ихтиология, герпетология, паразитология и другие, а млекопитающие (териология) «оказались изученными значительно лучше птиц и рыб», приматологии еще не существовало. Она оформилась лишь в начале 60-х годов XX в.</p><p>Единство отряда приматов, отнесение к нему человека, обезьян и полуобезьян наука отстояла в тяжелой идеологической борьбе с реакцией. В настоящее время ни один приматолог мира не сомневается в компактности этого отряда, выделенного в 1758 г. Карлом Линнеем, в принадлежности к этому отряду человека. В то же время систематика отряда оставалась в неудовлетворительном состоянии еще совсем недавно, и ее совершенствование необходимо даже в наши дни.</p><p></p><p>ПОзднее становление и оформление приматологии — один из главных выводов, вытекающих из истории ее развития. Справедлив также и другой вывод: отставание имело место на всех этапах развития знаний о приматах. Почему это произошло с животными, интерес к которым как к сородичам человека должен был быть особенно острым?</p><p>Обычно замедленное развитие сведений об обезьянах объясняется трудностями и дороговизной приобретения живых экземпляров приматов, сложностью наблюдений за ними в труднодоступных местах их естественного обитания. Есть и такое объяснение: натуралистам-де XVIII в. так редко и так мало попадались антропоиды, преимущественно детеныши, что когда в XIX в. появились наконец взрослые, резко отличающиеся особи, ученые растерялись (так писали Р. и А. Йеркс). Все эти причины не лишены оснований, хотя другие малодоступные для европейцев животные изучены тем не менее раньше обезьян…</p><p>Но есть еще одна причина. Она обычно не упоминается приматологами, хотя как будто и «подразумевается». Это причина — отрицательное влияние религиозных воззрений на развитие знаний о ближайших родственниках человека. Данная причина сказывалась на развитии знаний о приматах на всех этапах истории приматологии. Нет возможности в кратком очерке описать детали этого пагубного давления, но оно, конечно же, имело место и в раннем средневековье, и в период разгула инквизиции, и в новое, и даже в новейшее время. Оно наложило тяжелую печать на творчество многих исследователей, изучавших обезьян и строивших процветающую ныне науку — приматологию.</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Переворот в приматологии на основе эволюционных идей Дарвина Становление и оформление науки приматологии (от 60-х годов XIX в. до наших дней)
Переворот в приматологии на основе эволюционных идей Дарвина
Становление и оформление науки приматологии
(от 60-х годов XIX в. до наших дней)
Третий период развития науки о приматах совпадает о новейшим временем в истории человечества. Это период бурных политических событий, связанных с развитием империализма и началом его крушения, с Октябрьской революцией и становлением социалистической системы.
В конце XIX — начало XX в. в естествознании накопилось столько разнообразных фактов, что переход от метафизики к диалектике стал неизбежен. Но тут-то и началась атака на материализм внутри самого естествознания — реакция ринулась в наступление по всему фронту.
В теоретической биологии это сказалось следующим образом: после яркого расцвета науки во второй половине XIX в. под влиянием распространявшихся идей Дарвина наступило время (первая треть XX в.) воинствующего антидарвинизма. Как справедливо заметил в 1961 г. польский историк науки Ф. Виды-Вирский, если Ч. Дарвин в своем XIX в. еще мог быть материалистом, то Ч. Шеррингтон, живший в первой половине XX в., уже не мог им быть.
Только с 30-х годов, после долгой депрессии, начинается новый подъем дарвинизма. Все это с поразительной точностью отразилось на развитии приматологии, неразрывно связанной с дарвинизмом. После накопления многих фактов и утверждения дарвинизма в биологии (вторая половина XIX в.) приматоведение, получив столь мощную теоретическую базу, развивалось не по восходящей прямой, как того можно было ожидать, а весьма неровно, противоречиво, с бурным подъемом в конце 50-х годов XX в. На фоне этого подъема и произошло оформление приматологии как науки.
* * *
Как уже говорилось, с открытием гориллы начали проводиться многочисленные работы по сопоставлению (сначала анатомическому) организма высших обезьян и человека. Первое же серьезное исследование французского анатома Луи Грациоле в 1854 г. возбудило всеобщий и острый интерес к проблеме гомологии (сходства на основе родства) образований мозга человека и антропоида. Не что-нибудь, а сам мозг, извечно святая уникальность человека, оказался сродни обезьяньему! А тут еще появлялись все новые сведения о сходстве высших приматов.
Великий труд Чарлза Дарвина о естественном происхождении видов вышел в 1859 г. в обстановке, когда вполне назрела необходимость для появления такой работы. Но первая книга Дарвина была и началом переворота в познании приматов. Она, в частности, утвердила основополагающую мысль: причина высокого сходства организмов, как правило, — общее происхождение. Теперь мы знаем, что иногда это не совсем так, но для того времени данное пополнение имело важнейшее значение. Исторический труд Дарвина, блестяще обосновавший эволюционную теорию происхождения видов, стимулировал появление многих прогрессивных идей и книг. Под его могучим влиянием появилось в 1863 г. и классическое произведение приматологии — книга выдающегося английского биолога Томаса Гексли о месте человека в природе.
Книга Гексли не раз рассматривалась антропологами, приматологами и историками науки. Все основные пополнения ее верны и сегодня, не раз подтверждены учеными. Глубоко изучив научную литературу и проведя собственные анатомические исследования, Гексли показал огромное сходство высших обезьян (особенно гориллы и шимпанзе) с человеком. Гексли опроверг ошибочные утверждения маститого Оуэна об отсутствии у антропоидов в мозге затылочной доли, заднего рога бокового желудочка и перетиевидного возвышения. По мнению Оуэна и его сторонников, это свидетельствовало о непроходимой морфологической пропасти между человеком и обезьяной. Рассмотрев строение различных органов тела, Гексли заявил: «Какую бы часть животного организма мы ни избрали для сравнения, тот или другой ряд мышц, те или другие внутренности, результат остался бы все тот же: различие между низшими обезьянами и гориллой оказалось бы все-таки значительнее, чем между гориллой и человеком»[24].
Гексли особенно тщательно изучил конечности обезьян и показал, что нога у них «остается ногою, и в этом отношении никогда не может быть смешиваема с рукою». Таким образом, никаких «четвероруких», на которых 100 лет держалась угодная церкви систематика приматов, в действительности не существует. «Вряд ли, — заключает анатом, — можно выбрать какую-нибудь другую часть тела, которая бы лучше руки и ноги выставляла ту истину, что анатомические различия между человеком и высшими обезьянами менее значительны, чем между высшими и низшими обезьянами; а между тем есть орган, изучение которого с еще большею силою принуждает нас к тому же выводу, — и этот орган есть мозг»[25].
Идея приведенной цитаты наносила тягчайший удар по казенной науке. Из этого заявления естественно вытекали выводы, которые и не замедлил сделать Гексли: «С точки зрения систематики, мозговые различия человека и обезьян имеют не более как родовое значение (подчеркнуто мною. — Э. Ф.), семейные же отличия основываются преимущественно на зубной системе, на тазе и на нижних конечностях»[26]. Следовательно, разделение человека и обезьян на уровне отрядов абсолютно неоправданно, неверно! И Гексли, выбивая почву из-под ног вульгаризаторов, тех, кто потом обвинял дарвинистов в смешении обезьян с человеком, якобы отрицая разницу между ними, ставит последнюю точку: «Можно, пожалуй, всегда помнить, что между гориллой и человеком нет переходной формы (ее не было среди ископаемых во времена Гексли; теперь ситуация изменилась. — Э. Ф.), но не следует забывать и того, что не менее резкое различие… замечается между гориллой и орангом или орангом и гиббоном… Анатомические различия между человеком и человекообразными обезьянами, конечно, дают нам право относить его к особому, отдельному от них семейству; однако так как он менее разнится от них, нежели они разнятся от других семейств того же отряда, то мы отнюдь не имеем права относить его в особый отряд. Таким образом, оправдывается мудрое предвидение великого законодателя систематической зоологии Линнея, и чрез целое столетие анатомических исследований приходим мы обратно к заключению, что человек есть член того же отряда (за ним следовало удержать линнеевское название приматов), к которому принадлежат обезьяны и лемуры»[27].
Оправдалось наконец мудрое «предвидение» Линнея! Отряд приматов был восстановлен. Гексли, пожалуй, проявил осторожность, поместив человека в отдельное семейство. Современные биохимики, генетики, иммунологи на основе данных новейших высокочувствительных методов исследований требуют включить человека, шимпанзе и гориллу не только в одно семейство, но и в подсемейство — ведь белки крови, тканей человека и шимпанзе сходны на 99 %! Анатомия, однако, не дает таких оснований.
Пусть простит читатель обширное цитирование книги Гексли, сделано это умышленно, ибо необходимо для следующей информации: почти весь процитированный выше текст, столь исторически ценный по своему принципиальному значению, был при втором издании книги в царской России изъят…
Гексли пришлось выдержать тяжелую борьбу за свои научные положения. После выхода книги на него обрушился уже не только Р. Оуэн, с которым он постоянно полемизировал, но и другие ученые, в том числе К. Бэр, а также неученые, но очень влиятельные лица, например епископ Уилберфорс. Гексли еще не сделал прямого вывода об общем предке человека и обезьян, но этот вывод, как справедливо заметил Бэр, вытекал из рассмотренной книги. Разумеется, сопротивление идеям Гексли диктовалось отнюдь не одними научными интересами — они затрагивали основополагающие идеологические проблемы того времени. Поэтому нельзя согласиться с бытующим порой мнением, будто спор Гексли был курьезным недоразумением на почве личной неприязни к Оуэну, так же как с заявлением Бэра в 1865 г., что речь идет о чисто научных расхождениях. Сам же Бэр об идее естественного происхождения человека говорил, что это «химера», которая забралась «в головы некоторых личностей со времени Французской революции»[28].
Крупные биологи Э. Геккель, К. Фохт, П. Брока и другие ученые в тот период добывали все новые знания о сходстве и генетической связи человека и обезьян…
Восстановление единого отряда приматов убедительно и авторитетно закрепил Дарвин в своем замечательном труде о происхождении человека, изданном в 1871 г.: «В новейшее время некоторые из наших лучших натуралистов вернулись к воззрению, высказанному впервые Линнеем, который отличался столь светлым умом, и отнесли человека к одному отряду с четырехрукими под названием приматов. Мы должны будем признать верность этой классификации…»[29].
Дарвин высказал предположение, что человек и высшие обезьяны составляют «может быть даже только подсемейство». Это мнение он подкрепляет многими примерами сходства и уже в начале книги говорит, что «…едва ли возможно преувеличить близкое сходство в строении тела, микроскопическом устройстве тканей, химическом составе и общем складе между человеком и высшими животными, в особенности человекообразными обезьянами»[30].
В «Происхождении человека» Дарвин посвятил специально обезьянам целую главу (пятую). Во втором издании книги (1874) Дарвин сделал всего четыре дополнения, и все они касались обезьян. Только при описании вторичных половых признаков он, по нашему подсчету, привел особенности 25 видов обезьян. Половому отбору у обезьян Дарвин посвятил и отдельную работу.
Вслед за книгой о происхождении человека великий биолог выпустил другую монографию — «О выражении ощущений у человека и животных», где мы находим исключительно тонкие наблюдения над обезьянами. Именно эту книгу Дарвин закончил предложением использовать обезьян, как наиболее близких к человеку животных, для физиологических исследований. Наконец, капитальные сведения Дарвина об обезьянах обнаружены в его записных книжках (особенно в третьей).
Дарвин не только впервые поставил проблему происхождения человека на научную основу и показал истоки сходства человека с обезьянами, которые надо искать в общем предке — примате, жившем в третичном периоде. Он обосновал филогенетическую компактность отряда приматов на основе теперь уже подлинно естественной системы (по признакам родства, общего происхождения). «Естественная история» обезьян наконец-то встала на путь истинной науки.
Американские приматологи Р. и А. Йеркс в своей богато насыщенной фактами книге ошибались все же, когда отмечали, что только с открытием гориллы и ее четким описанием (в 1865 г.) изучение антропоидов становится систематическим, специфичным и интенсивным. Изучение приматов стало таким лишь после выхода в свет трудов Дарвина и Гексли, хотя по времени эти события примерно совпали. Начиная с этих классических трудов, систематика сама приобрела прочный теоретический фундамент и в свою очередь стала основой дальнейшего превращения знаний о приматах в современную науку приматологию.
В период утверждения и распространения дарвинизма (до конца XIX в.) продолжалось интенсивное накопление новых данных о приматах, что происходило на фоне активного развития антропологии, уже оформившейся в науку. Описываются все новые виды. В начале XX в. немецкий капитан Отто фон Беринг обнаружил новую, горную форму гориллы, которую немецкий зоолог Пауль Матши в 1903 г. описал как новый вид[31]. Но только в 1913 г. Беринг привез в Европу шкуры и черепа горных горилл. Первый живой экземпляр детеныша гориллы (самку) впервые добыли только в 1925 г. — ее поймал известный в свое время американский охотник Бен Бербридж.
И еще одного антропоида обнаружили ученые в XX в. В 1929 г. немецкий антрополог Дитрих Шварц увидел странного шимпанзе — во всем он был сходен с обыкновенным шимпанзе, но малый вес и рост (потом оказалось, что и другие анатомические и физиологические признаки) с первого же взгляда отличали его от сородича. Это был шимпанзе-пигмей (паниск, или бонобо). Описание его дал в 1933 г. американец Гарольд Кулидж в качестве самостоятельного вида рода шимпанзе — Pan paniscus.
С открытием бонобо, кажется, завершается учет всех видов человекообразных, хотя и в наши дни нет-нет да появятся слухи о новом антропоиде (например, о какундакари, который якобы обитает в Африке, о чем упоминает американский зоолог Джордж Шаллер).
Правильная, научная идентификация приматов устанавливалась с большим трудом и, пожалуй, еще не завершена поныне. В то время как дарвинизм успешно проникал во многие биологические науки, приматологию подстерегала новая опасность — еще одного расчленения отряда, но теперь уже, так сказать, «снизу». В 1871 г. французский зоолог и анатом, противник дарвинизма Анри Мильн-Эдварс, внесший важный фактический вклад в изучение полуобезьян, выделил этих приматов в качестве самостоятельного отряда. Это разделение поддержали некоторые другие ученые. Оснований для подобной операции, как теперь хорошо известно, не существует: хватательная рука, устройство кисти с длинными и широко независимыми пальцами рук и ног, схождение глазных орбит спереди, устройство мозга и другие признаки делают этих животных, обитающих в Африке и Азии, типичными приматами, хотя и на «границе» с другими млекопитающими.
Это новое разъединение отряда не было принято наукой. В XX в. на основе палеонтологического материала и многих исследований анатомов неопровержимо доказана принадлежность полуобезьян к приматам. Авторитетные зоологи и все без исключения приматологи помещают полуобезьян в отряд приматов. Тем удивительнее, что в зоологической (в основном учебной) литературе на русском языке такое безосновательное разделение продолжается.
В конце XIX в. в Лондоне впервые появилось руководство по приматам с вполне удовлетворительным разделением отряда на два подотряда: Leniuroidea (полуобезьяны) и Anthropoides (все обезьяны и человек). Это была система Генри Форбса. Если бы она была тогда принята в основу систематики и затем совершенствовалась, наука располагала бы четкой таксономией приматов значительно раньше, чем это произошло на деле. Но этого не случилось. Разночтения по систематике отряда и особенно по номенклатуре продолжались многие годы. Как уже сказано, они не устранены и в наши дни.
В 1913 г. в Нью-Йорке вышло обширное трехтомное издание Д. Эллиотта на английском языке «Обзор по приматам». Труд этот содержит огромное количество учтенных публикаций, в том числе и самых редких. По каждому виду (или подвиду) можно найти в пухлых томах Эллиотта десятки синонимов. Беда, однако, в том, что эта кладовая приматологических знаний внесла и путаницу в систематику отряда. Обзор Эллиотта не раз подвергался суровой критике: ошибок в нем действительно немало. Но иногда они были неизбежны в то время. Грубой ошибкой было, например, смешение в латинском написании игрунок, обезьян Нового Света, с мартышками, приматами Африки.
Эта ошибка имеет весьма пагубные последствия: до сих пор почти во всех англо-русских и других словарях слово «мармозет» (marmoset) неправильно переводится как «мартышка», что зачастую приводит к недоразумениям. Вот пример. В 60-х годах некоторые научные журналы облетела сенсация: удалось воспроизвести инфекционный гепатит на мартышках. Оказалось это ошибкой: модель была получена совсем на других, американских обезьянах — игрунках, никакого отношения к африканцам-мартышкам не имеющих.
Важный вклад в систематику внесли М. Вебер, У. Грегори, Р. Поккок, К. Кулидж. Американский биолог Джордж Симпсон в 1945 г. выпустил фундаментальный труд по таксономии млекопитающих, который фактически стал основой современной систематики приматов. Симпсон подвел итог почти 200-летнему развитию систематики и сделал вывод, что таксономия приматов находится в плачевном состоянии. Едва ли найдется два ученых, писал Симпсон, которые бы использовали одинаковую номенклатуру (по обезьянам. — д. Ф.). На странице 186 автор привел примеры разночтений при наименовании одного из самых распространенных родов обезьян — макаков: в литературе фигурировало 26 «равноправных» латинских терминов по этому роду. Симпсон привел их, оговорив, что и это еще не полный перечень. Сверх того, макаков нередко объединяли с другими формами обезьян в роды или подроды, насчитывавшие еще 25 наименований (без учета ошибок различной орфографии).
Ряд ученых (в их числе А. Шульц, О. Хилл) провели ценные анатомические исследования, которые, как и палеонтологические работы, вызывали особый интерес в связи с открытием в 1924 г. австралопитеков и других предшественников человека.
Как развивалась физиология приматов? Советские историки науки убедительно показали, что физиология как наука до 30-х годов XX в. находилась в отрыве от дарвинизма, от эволюционной теории. В 30-х годах этот недостаток был преодолен. Подъем эволюционизма совпал с ростом физиологических работ на приматах. Совпадение это, конечно, не случайно: подлинно научное, основанное на эволюционных идеях развитие биологии (в данном случае ее составной части — физиологии) немыслимо без исследований на обезьянах.
В довоенное время исследования поведения обезьян сравнительно малочисленны, но среди них были выдающиеся работы Н. Н. Ладыгиной-Кото, В. Келлера, Р. Йеркса, И. П. Павлова. Необыкновенные способности шимпанзе (в основном изучалось поведение именно этого антропоида) заставили говорить об интеллекте человекообразных обезьян и смотреть на многие вещи по-новому.
Для исследователей поведения 30-е годы стали эрой «открытия» обезьян — их стали настойчиво изучать на воле. В это время снаряжаются специальные экспедиции в места естественного обитания приматов. Американский зоолог Гарольд Бингхэм изучает горных горилл в Национальном парке Конго. Его соотечественник Кларенс Карпентер начинает важнейшие экологические исследования ревунов в Панаме, затем макаков резусов и гиббонов в лесах Азии (в некоторых из этих наблюдений участвовали Г. Кулидж и А. Шульц).
Справедливо мнение видного американского антрополога С. Уошберна, что до 30-х годов никто не посвятил даже месяца специальному изучению обезьян на их родине. Однако следует упомянуть, что во время Российской научной экспедиции в Южную Америку (1914–1915 гг.) Г. Г. Манизер наблюдал на воле капуцинов и других широконосых обезьян, о чем составил подробный отчет «Мои наблюдения над обезьянами в Бразилии», хранящийся в Ленинградском отделении Архива Академии наук СССР. Манизер держал у себя молодых обезьян, изучал их поведение «как миниатюру» поведения человека. В рукописи среди других разделов есть и такие: инстинкт питания, инстинкт самосохранения, «сыновний» инстинкт, инстинкт игры, половой инстинкт.
В наши же дни изучение приматов на воле приняло столь большие масштабы, что, по выражению одного приматолога, скоро в местах обитания будет больше исследователей, чем самих обезьян.
В XX в. создаются питомники обезьян или, как теперь их называют соответственно научному уровню, приматологические центры. Попытки содержать обезьян в вивариях или в специальных загонах предпринимались в XIX в., но подлинные питомники, т. е. центры не только содержания, но и разведения обезьян, впервые создаются лишь в нашем столетии. Первым среди них стал Квинта Палатина, созданный в 1906 г. любительницей животных Розалией Абрё на Кубе, близ Гаваны. Здесь содержались шимпанзе, несколько орангутанов и гиббонов. Это еще не был научный центр, но в историю науки питомник Абрё вошел вполне достойно: 27 апреля 1915 г. здесь впервые в неволе благополучно родился детеныш шимпанзе! Питомником интересовался основатель медицинской приматологии Илья Ильич Мечников, переписывавшийся с Абрё. Подробно описал питомник Квинта Палатина в специальной книге Роберт Йеркс. После смерти Р. Абрё в ноябре 1930 г. питомник был ликвидирован.
Из числа питомников обезьян, созданных в 20-х годах, но существовавших короткое время, следует назвать обезьянник во Франции (близ Ментоны), основанный известным хирургом С. А. Вороновым (питомник ликвидирован в 1940 г.), колонию резусов К. Гартмана в США (1925–1941 гг.), знаменитый коллектор шимпанзе в Гвинее «Пасторию» (1922–1959 гг.), организованный по инициативе И. И. Мечникова, а после его смерти поддержанный А. Кальметтом.
Ни один из этих центров не сохранился до наших дней. Единственным из созданных в 20-х годах приматологических учреждений является Сухумский питомник обезьян, ныне Институт экспериментальной патологии и терапии Академии медицинских наук СССР, уже отметивший свое 50-летие.
Обстановка для создания питомников обезьян в 20-х годах на Западе была крайне неблагоприятной. «Обезьяний процесс» в США в 1925 г. (на нем преподаватель колледжа был осужден за изложение дарвиновских идей), борьба реакционеров вокруг открытия австралопитека в 1924 г. и определения его места в эволюции человека и другие причины тормозили организацию приматологических центров.
Сухумский питомник организован 24 августа 1927 г. Н. А. Семашко, И. И. Ивановым, Я. А. Тоболкиным. Основатели и сотрудники питомника пережили немало трудностей (питомник едва не был ликвидирован в 1928 г.). Питомник обезьян и созданный позднее на его базе институт внесли выдающийся вклад в развитие экспериментальной медицины и приматологии в СССР[32]. Сухумский питомник не только старейший из ныне существующих — это первый приматологический центр, специально созданный для медицинских экспериментов вне районов естественного обитания обезьян.
В наши дни, когда в нем содержится около 3 тыс. обезьян, производится реконструкция ИЭПиТ: создаются его филиалы в Адлере и Очамчире, а часть обезьян находится в вольных условиях в лесу под Сухуми. Институт более 20 лет возглавляет действительный член Академии медицинских наук СССР Б. А. Лапин.
Три года спутя после создания питомника в Сухуми, в июле 1930 г., Роберт Йеркс организовал первый из ныне существующих американских центров приматов — известный теперь всем приматологам мира Йерксский центр. Знаменит он, в частности, тем, что с первых лет создания в нем постоянно размножаются шимпанзе, а в последние годы и другие антропоиды. Здесь были проведены крупные психобиологические, физиологические и другие исследования.
В 1938 г. К. Карпентер выпустил на о-в Кайо Сант-Яго (восточнее Пуэрто-Рико) 350 макаков резусов. Ныне это Карибский приматологический центр США. После второй мировой войны в США создается еще несколько колоний в основном для космических исследований — Райт-Паттерсон в Огайо, Холломанская в Нью-Мексико, Бруксская в Техасе. Затем для различных медицинских опытов организуется Юго-Западная база в Сан-Антонио (Техас). В октябре 1956 г. в Инуяме начал функционировать Японский обезьяний центр университета Киото.
Бывший директор Сухумского питомника, ныне профессор Московского государственного университета, член-корреспондент АН СССР Л. Г. Воронин организовал в 1950 г. в Колтушах под Ленинградом обезьянник при Институте физиологии Академии наук СССР им. И. П. Павлова, где в наши дни содержится несколько шимпанзе и около 50 низших обезьян. В декабре 1976 г. и в январе 1977 г. в этом самом северном приматологическом центре мира две самки шимпанзе родили великолепных малышей (до этого в СССР родились только два детеныша шимпанзе — в зоопарках Ленинграда и Ростова-на-Дону)[33]. Там, где академик И. П. Павлов проводил свои знаменитые опыты на шимпанзе Розе и Рафаэле и где мечтал наблюдать поведение ближайшего из живущих сородичей человека от момента рождения, доктор медицинских наук Л. А. Фирсов осуществил наконец мечту своего учителя.
В 1960 г. после доклада возвратившейся из Сухуми делегации ученых конгресс США ассигновал 18,5 млн. долларов на строительство семи региональных приматологических центров. Вскоре к этой инициативе подключились различные частные фонды. К настоящему времени в США функционирует около 50 приматологических центров. Всего же в мире их насчитывается более 70.
Приматологические центры сыграли и продолжают. играть важнейшую роль в развитии приматологии. Это теперь и опорные пункты биологических исследований, и центры медицинских экспериментов на обезьянах, и (все чаще) надежные источники разведения полноценных подопытных приматов.
В начале XX в. благодаря усилиям И. И. Мечникова отпочковывается направление, которое в наши дни развивается лавинообразно и называется медицинской приматологией (под таким названием ныне выходит международный журнал). Это — изучение болезней и биологии человека в опытах на обезьянах. Медицинские исследования в свою очередь стимулируют развитие собственно приматологии.
Изучение биологии приматов в довоенное время начало развиваться лишь в некоторых странах, особенно в СССР и США. Американские приматологи успешно исследовали экологию, проблемы размножения, палеонтологию, физиологию, зоотехнию приматов. Изучались эти проблемы и в Советском Союзе, где преимущественное развитие получила все же медицинская приматология и акклиматизация обезьян (на базе Сухумского питомника). В созданном в 1922 г. Институте антропологии МГУ изучалась систематика современных, и ископаемых приматов, сравнительная анатомия, морфология головного мозга и другие вопросы.
Замечательную роль в развитии советской приматологии сыграл в довоенное время доктор медицинских наук П. В. Бочкарев. Особое значение имеют работы профессора МГУ М. Ф. Нестурха — старейшины и учителя советских приматологов. Благодаря его деятельности в СССР были выпущены основные монографии по приматам, М. Ф. Нестурху принадлежат труды и по истории изучения приматов. Крупный вклад в развитие отечественной приматологии внес академик АМН СССР Б. А. Лапин, который провел работы по болезням обезьян, по воспроизведению на них опасных заболеваний человека, а также по акклиматизации и разведению обезьян в нашей стране и изучению их в местах обитания.
XX в. — век подлинно научного становления приматологии. С конца 20-х годов идет постепенное обобщение сведений по приматам, эта отрасль знаний начинает оформляться в науку.
Каковы основные черты этого процесса? Описательные, фаунистические исследования видов, по-прежнему продолжаясь, дополняются фундаментальными трудами (в том числе экспериментальными) по биологии, специально — по физиологии, систематике, палеонтологии приматов. Выпускаются капитальные сочинения по этим разделам. В 1929 г. выходит на английском языке монография Р. и А. Йеркс по человекообразным обезьянам «Большие антропоиды», где, в частности, собраны многочисленные факты и по истории из весьма редких источников. Книга выдержала четыре издания. В 1943 г. Р. Йеркс выпускает монографию специально по шимпанзе, также издававшуюся четыре раза.
В 1941 г. появляется наконец термин «приматология».
Его ввел ученик Йеркса Теодор Ру (впоследствии первый директор Приматологического центра университета штата Вашингтон) в первой фундаментальной «Библиографии по приматологии». Как отмечал тогда видный английский антрополог Эшли Монтегю, «маловероятно, что классификационный термин «примат» когда-нибудь войдет в общее употребление, во всяком случае он уже взят церковью для обозначения высшего духовного лица, и мы должны быть здесь осторожны… accerrina proximorum odia»[34]. Монтегю заметил также, что таксономия приматов остается в примитивнейшем виде.
Библиография Т. Ру, учитывавшая литературу по приматам от Аристотеля до 1939 г., т. е. до второй мировой войны, включала 4630 наименований. Итог оказался скромным. Дж. Фултон во введении к этой сводке, как упоминалось, написал, что поражен малочисленностью работ по приматам, если сравнивать с публикациями по другим животным.
С 1953 г. Эдинбургский университет начал публиковать тома (всего восемь) английского приматолога Османа Хилла в серии «Приматы. Сравнительная анатомия и таксономия». Ошибок этот колоссальный труд не избежал, особенно, конечно, в таксономии, но нельзя не признать большой ценности анатомических сведений в данной работе — по отряду в целом.
Крупным событием 50—60-х годов был выход в свет фундаментального четырехтомного компендиума «Руководство по приматологии» (на английском и немецком языках) Г. Хофера, А. Шульца и Д. Штарка. Надо иметь в виду, что в середине 50-х годов крупнейшие антропологи еще брали слово «приматология» в кавычки.
М. Ф. Нестурх связывает с выходом этого руководства оформление приматологии как научной дисциплины. Необходимо дополнить это авторитетное мнение: признаками оформления приматологии следует также считать создание специализированных приматологических центров (институтов), учреждение периодических изданий по этой науке (сейчас их выходит более 10), основание в 1963 г. Международного приматологического общества.
В наши дни каждый год выходят фундаментальные труды и тысячи статей по приматам. Только в 1968 г. было опубликовано свыше 3100 работ — больше чем за 10 лет в 50-е годы (3000). В 1972 г. Информцентром по приматам в Сухуми учтено 5302 публикации, что превышает весь массив литературы по приматам от древних греков до начала второй мировой войны.
* * *
Что же следует сказать в итоге этого краткого очерка истории приматологии? Сведения о приматах, как мы видели, развивались от примитивных, полумифических слухов к научным фактам — сначала по анатомии, описанию, систематике, затем по физиологии, поведению. Полученные данные впоследствии обобщались капитальными трудами. На первый взгляд это напоминает историю изучения других животных. Черты подобной последовательности можно проследить в любой отрасли зоологии. Однако история приматологии имеет отчетливую специфику.
Период первоначальных сведений об обезьянах существенно затянулся (до XVII в.) по сравнению с аналогичным периодом изучения других животных. В то время, когда многие животные были уже вполне изучены (конец XVIII — начало XIX в.), обезьяны и полуобезьяны оставались еще мало известными науке. К середине XIX в., когда завершилось становление основных биологических наук, приматоведение уже располагало фактами, но без теоретического обобщения. Сам же отряд Primates «еще» не существовал (как и научный термин «приматы»), будучи расчленен на два отряда.
Становление приматологии как науки началось с трудов Гексли и Дарвина (вторая половина XIX в.), но шло весьма медленно. В то время как к концу XIX в. зоология стала обширной системой знаний, в которой сложились вполне самостоятельные ветви: орнитология, ихтиология, герпетология, паразитология и другие, а млекопитающие (териология) «оказались изученными значительно лучше птиц и рыб», приматологии еще не существовало. Она оформилась лишь в начале 60-х годов XX в.
Единство отряда приматов, отнесение к нему человека, обезьян и полуобезьян наука отстояла в тяжелой идеологической борьбе с реакцией. В настоящее время ни один приматолог мира не сомневается в компактности этого отряда, выделенного в 1758 г. Карлом Линнеем, в принадлежности к этому отряду человека. В то же время систематика отряда оставалась в неудовлетворительном состоянии еще совсем недавно, и ее совершенствование необходимо даже в наши дни.
ПОзднее становление и оформление приматологии — один из главных выводов, вытекающих из истории ее развития. Справедлив также и другой вывод: отставание имело место на всех этапах развития знаний о приматах. Почему это произошло с животными, интерес к которым как к сородичам человека должен был быть особенно острым?
Обычно замедленное развитие сведений об обезьянах объясняется трудностями и дороговизной приобретения живых экземпляров приматов, сложностью наблюдений за ними в труднодоступных местах их естественного обитания. Есть и такое объяснение: натуралистам-де XVIII в. так редко и так мало попадались антропоиды, преимущественно детеныши, что когда в XIX в. появились наконец взрослые, резко отличающиеся особи, ученые растерялись (так писали Р. и А. Йеркс). Все эти причины не лишены оснований, хотя другие малодоступные для европейцев животные изучены тем не менее раньше обезьян…
Но есть еще одна причина. Она обычно не упоминается приматологами, хотя как будто и «подразумевается». Это причина — отрицательное влияние религиозных воззрений на развитие знаний о ближайших родственниках человека. Данная причина сказывалась на развитии знаний о приматах на всех этапах истории приматологии. Нет возможности в кратком очерке описать детали этого пагубного давления, но оно, конечно же, имело место и в раннем средневековье, и в период разгула инквизиции, и в новое, и даже в новейшее время. Оно наложило тяжелую печать на творчество многих исследователей, изучавших обезьян и строивших процветающую ныне науку — приматологию. | false |
До того как умрет природа | Дорст Жан | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ЧЕЛОВЕК ПРОТИВ ПРИРОДЫ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>С нашим появлением континенты быстро дряхлеют.<em>Э. Хемингуэй, «Зеленые холмы Африки»</em></p><p></p><p>Итак, первоначально существовавшее в природе равновесие было нарушено с того времени, как человек стал располагать более совершенными техническими средствами, а плотность народонаселения перешагнула известный предел. Раньше других районов видоизменились Средиземноморский бассейн, районы Юго-Восточной Азии и некоторые районы Нового Света, поскольку они были колыбелью древних цивилизаций.</p><p>До эпохи великих открытий значительная часть земного шара практически оставалась не затронутой деятельностью человека. Именно в этот исторический момент человек впервые осознал единство мира, того мира, который в его представлении делился на части, разобщенные или слабо между собой связанные. Первые кругосветные путешествия открыли европейцам глаза на огромные богатства других, еще не исследованных частей земного шара. Одновременно с этим началось развитие техники, которое в последующие века подготовило промышленную революцию. Стадию ограниченного — по причинам, уже указанным выше, — уничтожения природных богатств сменил период безудержного расточительства: естественные ресурсы планеты оказались в руках пионеров-колонизаторов, которые, стремясь к скорейшему обогащению, подвергали осваиваемые земли беспощадной эксплуатации.</p>
<p>В годы головокружительной экспансии европейских народов все новые и новые контингенты людей устремлялись на завоевание мировых богатств, стремясь дочиста ограбить девственные или еще мало затронутые человеком земли. Первой ареной экспансии была Северная Америка, заселенная белыми людьми в XVIII в., затем Австралия и, наконец, Африка и Южная Америка.</p><p>Эти три континента пострадали, бесспорно, больше других; к сожалению, именно здесь в результате грубого вторжения людей исчезло или преждевременно вымерло самое большое число видов животных и растений. Конечно, некоторые из них были истреблены человеком и в Европе и в Азии, где равновесие в природе также подверглось глубоким изменениям, но эти изменения носили не столь стремительный характер, и животные успевали находить себе новые убежища, постепенно приспосабливаясь к новым условиям. Процесс, который в Европе и в Азии протекал веками, в Америке и в Африке происходил в некоторых случаях за десятилетия. Вернее, вместо медленного эволюционного процесса здесь имел место «взрыв» огромной разрушительной силы.</p><p>Причины этой катастрофы разнообразны. В некоторых случаях она была вызвана непосредственной деятельностью человека, намеренно или непреднамеренно уничтожавшего виды животных и растений, не задумываясь о завтрашнем дне. В других случаях действовали причины иного характера, которые вели к разрушению целых экосистем, например широкое обезлесение или систематическое осушение заболоченных мест. Судьба этих биотопов была тесно связана с судьбой многих животных и растений, предъявлявших определенные, часто очень строгие, экологические требования. В этих случаях и флора и фауна исчезали так быстро и так внезапно, что проследить за ходом их исчезновения невозможно. Достоверно известно лишь одно: человек погубил много различных элементов микрофлоры и микрофауны еще до того, как он научился их распознавать.</p><p>Дальше мы попытаемся набросать картину основных опустошений, произведенных человеком, особенно тех, которые относятся к птицам и млекопитающим, начиная с эпохи великих открытий. Мы располагаем достаточно полными историческими сведениями, позволяющими проследить этапы исчезновения многих видов (Alien, 1942; Harper, 1945; Green way, 1958). He менее 120 видов и подвидов млекопитающих и примерно 150 птиц в настоящее время уже не существуют1.</p><p>Однако и кроме них в растительном и животном мире исчезло много «незаметных и ничем не выдающихся» живых существ, которые ушли, как и жили, «скромно и без шума», хотя в равновесии, существующем в живом мире, они занимали место, иногда непропорциональное своей величине, и их исчезновение со многих точек зрения имеет не меньшее значение, чем исчезновение представителей большой фауны.</p><p>Попробуем проследить по континентам за действиями человека, «штурмовавшего» природу на разных континентах, придерживаясь хронологического порядка производимых им «разрушений». Эти «разрушения» были прямым следствием анархического и бессознательного расхищения богатств мира людьми алчными, ослепленными открывшимися перед ними сокровищами, которые по неведению казались им неисчерпаемыми.</p><p><strong>1. ЕВРОПА</strong></p><p>Евразия была первым континентом, пострадавшим от заселения его человеком. В этой части света исчезли почти все первоначальное местообитания растений и животных. Самым тяжелым последствием воздействия человека на природу было уничтожение лесов, занимавших большую часть континента: оно повлекло за собой глубокие нарушения в природном равновесии и отрицательно сказалось на жизни большинства видов животных и растений.</p><p>Целостность биотопов, невзирая на то, что кое-где еще сохранились большие площади лесов, также претерпела значительные изменения.</p><p>Разреженный лес, который рос на побережье Средиземного моря, состоял преимущественно из жестколистного дуба и сосны и обладал относительно слабой способностью к возобновлению. Кроме того, уничтожение лесов началось здесь гораздо раньше, чем в других местах (Аттика была совершенно обезлесена уже в V в. до н. э.). В средние века лес продолжали уничтожать в целях развития земледелия или скотоводства, а также для удовлетворения нужд зарождавшейся промышленности и судостроения, получившего особенно большое развитие в период расцвета Византийской империи, а также Генуи, Венеции и других итальянских городов. На большом протяжении средиземноморский лес уступил место зарослям вечнозеленых кустарников — маквисам, и эрозия уже разъедала значительную часть преображенной поверхности Земли2.</p><p>В остальной части Европы леса состояли преимущественно из дубов и других лиственных деревьев, особенно буков, которые к северу сменялись хвойными породами. По свидетельству авторов античных времен, в частности Юлия Цезаря, эти леса образовывали густую, почти непрерывную лесную зону3.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_03000005.png"/>
</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_03000006.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 1. Распространение лесов в Центральной Европе около 900 г. и в 1900 г. (Sсhluter, Forsch. Deutsch. Landeskunde, 1952, S. 63).</p><p></p><p>Однако только в средние века сведение лесов приняло широкий размах; с течением времени оно распространилось с юга на север и с запада на восток, будучи непосредственно связано с расселением и оседанием народов (рис. 1). Вырубка лесов стала «великим замыслом» эпохи. Лес отождествляли с «варварством» и считали необходимым заставить его отступить во имя цивилизации, под которой подразумевались возделанные земли и обжитые человеком места4.</p><p>Следует, однако, заметить, что тенденции подобного рода, имевшие, несомненно, экономическую и социальную подоплеку, наблюдались и в последующие века в других частях света5. Достаточно вспомнить указы Карла Великого, который жаловал участки лесов под распашку любому, кто мог справиться с этой работой6. В течение долгого времени вырубке леса противились только крупные феодалы, желавшие сохранить леса для охоты. После быстрого отступания границы лесов, происходящего с VII до середины IX в., и некоторого замедления этого процесса в X в. сведение лесов на западе Европы с новой силой возобновилось в XI в. во Франции. Леса уничтожались главным образом на землях, принадлежавших монастырям сначала бенедиктинцев, затем цистерцианцев (в конце XII в. монастырей было 550, а в XV в. уже 750). Проводимая монастырями политика была направлена на основание в лесах общин, где для них расчищались участки; с течением времени вырубки расширялись сначала в западном направлении, а потом затронули и центрально-западную часть континента. В Германии лесные массивы Гарца, Эйфеля, Тюрингенского Леса и Шварцвальда вскоре стали казаться большими островами, возвышающимися среди обработанных полей.</p>
<p>Начиная с XII в. сведение лесов охватывает восточные районы по мере продвижения на восток германских племен, в котором имеется нечто общее с устремлением на запад североамериканских колонистов. В обоих случаях пионеры проникали в самое сердце леса и распахивали там огромные участки земли. Несколько позднее на этот путь вступили славянские народы в Польше и в восточной части Европы.</p><p>В систематическом сведении лесов существовали, разумеется, известные перерывы, связанные с периодами войн, эпидемий и различными причинами экономического характера. Но так или иначе, истребление лесов продолжалось до XIX в. Уже в XVI в. стал ощущаться недостаток древесины, ставший особенно заметным с развитием промышленности, которая поглощала в то время огромные количества древесных материалов. Для леса, который уничтожался ранее главным образом в целях развития земледелия, возникла новая угроза со стороны промышленности. По-видимому, некоторые экономисты того времени ее осознали. Во всяком случае, в 1715 г. перед королем Франции был поставлен вопрос о необходимости восстановления лесов и ограничения в связи с этим числа кузниц, потреблявших большое количество древесного угля. Но процесс развития промышленности был необратим, и оказываемое им давление продолжало усиливаться. Кроме того, немалый урон запасам строевого леса приносила постройка деревянных судов. Известно, что леса Англии так и не восстановились после войн, которые Англия вела с Францией, а французские и прибалтийские леса сильно пострадали в связи с увеличением спроса на поделочную древесину. В 1862 г. битва при Хамптон-Родсе в Америке доказала превосходство металлических судов над деревянными, но было уже поздно — самые ценные леса Европы к этому времени были погублены.</p><p>В наше время, разумеется, еще существуют значительные лесные массивы, однако сравнение площади, занимаемой лесами в настоящее и в прошлое время, показывает, что современные леса представляют собой разобщенные участки, экология которых сильно изменена. Похвальные с точки зрения экономики усилия лесоводов, направленные на преобразование лесов за счет изменения их флористического состава, с точки зрения натуралистов, ценности не имеют.</p><p>Систематическое уничтожение лесного покрова, характеризующее изменение естественных биотопов Европы, с давних пор сопровождается осушением заболоченных зон, а также целым рядом других последствии, связанных с ростом населения и повышением его жизненного уровня.</p><p>Эти разнообразные явления оказывали влияние на естественную флору и фауну. Благодаря тому что процесс изменения биотопов проходил последовательно и относительно медленно, многие виды постепенно приспособились к новым условиям и нашли убежище в не тронутых человеком зонах, несмотря на ограниченность и раздробленность последних. Небольшие животные сохранились в этих зонах до настоящего времени, хотя численность их неуклонно сокращалась в результате того, что их распространение лимитировалось определенным количеством строго ограниченных участков. Крупные млекопитающие пострадали значительно сильнее: их экологические требования были несовместимы с преобразованием и расчленением биотопов. И если некоторые из этих животных исчезли, то из этих исчезновений ни одно не относится к последнему времени.</p><p>Из современных животных прежде других исчез в Европе7 тур (Bos primigenius), широко распространенный в Германии еще во времена Юлия Цезаря. В VI в. Грегуар де Тур описывал охоту на это животное в Вогезах и даже на западе Франции (Мен). В IX в. Карл Великий охотился на туров в районе Экс-ле-Шапель. Охота и сведение лесов под пашню вытеснили тура из всех частей Западной Европы, и начиная с XV в. его местообитания ограничивались Россией и Польшей. Последний представитель погиб в 1627г. (Яктаровка к западу от Варшавы), несмотря на усилия, прилагаемые для спасения этого вида, который являлся родоначальником наших домашних быков. С тех пор неоднократно делались попытки искусственно восстановить этот вид, используя разные породы, которые считали близкими туру по их внешнему облику, но ни одна из них успехом не увенчалась.</p><p>Зубра (Bison bonasus) постигла почти та же участь, что и тура. Его первоначальным местообитанием были обширные пространства от Кавказа до Франции и Бельгии. Подобно туру, зубр исчезал постепенно, отступая по мере уничтожения лесов с запада на восток. Понемногу он стал исчезать и из стран Восточной Европы и в конце концов сохранился только в районе Беловежа, на границе Польши с Россией, да и там его численность с каждым годом сокращалась и к 1892 г. осталось всего 375 животных. Мировые войны, в частности война 1914—1918 гг., поставили под угрозу существование последних зубров. Только самые решительные меры, принятые для их сохранения, спасли это животное от окончательного исчезновения. Надо отметить, что кавказские зубры, которых маммологи выделяют в особый подвид (Bison b. caucasicus), в диком состоянии не существуют, но в зоопарках еще есть несколько гибридов этих животных8.</p><p>Другие дикие европейские копытные животные пострадали значительно меньше, чем тур и зубр, но и их количество уменьшалось с угрожающей быстротой. В частности, это касается горного козла (Capra ibex), обитающего в горах Европы и Кавказа. В результате охоты некоторые его популяции, а именно местные формы в Испании и Португалии, исчезли (форма lusitanica считается исчезнувшей с 1892 г.). Даже в Альпах он находится на грани исчезновения вследствие слишком интенсивной охоты. В Швейцарии горный козел стал редким животным уже начиная с XVI в., а затем совсем исчез и был вновь завезен туда только в 1911 г. Такая же картина наблюдалась и в Италии: в 1821 г. там оставалось всего несколько десятков представителей этого вида (Couturier, 1962).</p><p>Подобная же участь постигла серну (Rupicapra rupicapra). Количество серн значительно уменьшилось как вследствие охоты9, так и в результате сокращения площади горных лесов, где серна находила себе убежище. Судьба крупных хищников была еще более плачевной; им трудно было сохраниться в странах с интенсивно развивающимся земледелием и скотоводством: ущерб, который они причиняли стадам, навлекал на них гнев населения, особенно пастухов.</p><p>Первым в Европе исчез лев (Panthera leo). Довольно широко распространенный в древности, о чем свидетельствуют работы греческих историков, касающиеся Фракии и Македонии, лев исчез из своих последних европейских убежищ в течение первого века нашей эры. Зато медведь (Ursus arctos) удержался на большей части своего первоначального местообитания, отступив лишь из тех районов, которые были преобразованы человеком. Этот крупный хищник был распространен на территории Франции почти в течение всего ее исторического периода, но сейчас места его обитания ограничены Пиренеями (во Французских Альпах последний медведь был убит в Савойе в 1921 г., а в Веркоре последний раз его видели в 1937 г.; Couturier, 1954). Как и в Испании, численность медведей в Пиренеях непрестанно уменьшается. Исчез медведь и из Швейцарии, где до начала нашего века он обитал в кантоне Граубюнден, а также из Австрии и Германии. Но он еще часто встречается в Югославии и в странах Восточной Европы, за исключением Польши.</p>
<p>В судьбе волка (Canis lupus) имеется много общего с судьбой медведя. В XIX в. он был еще широко распространен во Франции, где за ним систематически охотились с целью его уничтожения10. Поэтому не удивительно, что этот хищник быстро исчез почти во всех французских департаментах за период 1880—1920 гг. Однако весьма вероятно, что единичные волки все еще встречаются в необитаемых местах Центрального массива. Но в Испании, некоторых районах Италии, на Балканах и в СССР — словом, повсюду, где на большом пространстве сохранились естественные местообитания волков, численность их не снижается. Эти животные, несомненно, представляют опасность для скотоводства, и мы стоим перед необходимостью уничтожения этого хищника, причиняющего стадам большой ущерб.</p><p>Не менее пострадали и птицы, особенно крупные виды11. Одни из них исчезли по неизвестным причинам, как, например, европейский ибис (Comatibis eremita), который встречался в Швейцарии еще в эпоху Геснера12, а в настоящее время сохранился лишь в Северной Африке. Другие были почти полностью истреблены человеком, а некоторые уцелевшие виды нашли прибежище в покрытых лесами горных массивах; в частности, к таким видам относится глухарь, ранее распространенный на равнинах, а теперь приуроченный в Западной Европе лишь к горным лесам.</p><p>Крупные хищные птицы стали редки на всей территории Европы. Орлы (несколько видов рода Aquila), так же как и грифы, встречаются редко не только потому, что на них охотятся, но и в силу изменений методов выпаса скота. Бородач (Gypaetus barbatus) также исчез из большей части районов прежнего обитания, в частности из Альп, а в других местах встречается довольно редко. Этот крупный пернатый хищник особенно чувствителен ко всякому изменению естественного равновесия в природе: в сложной цепи питания он представляет собой крайнее звено, поскольку кормится преимущественно костями животных, убитых крупными хищниками, главным образом волками. Поэтому с исчезновением волков неминуемо прекратит свое существование и бородач13.</p><p>Приведенные здесь примеры показывают, сколь велико было в Европе воздействие человека на природу. Нигде, кроме, пожалуй, Соединенных Штатов Америки, человек не «вторгался» в естественное равновесие так глубоко, изменяя его исключительно в целях собственной выгоды. В Европе это имело самые серьезные последствия, поскольку она стоит в ряду самых густонаселенных областей земного шара. Если охота была непосредственно повинна в исчезновении или заметном сокращении крупных животных, то изменение и последующее затем расчленение биотопов причинило еще больший вред. Множество растений и животных исчезло вместе с разрушением среды, частью которой они являлись. Изучение исчезновения животных, непосредственно связанного с продвижением человека с запада на восток и с юга на север в хронологическом порядке, красноречиво свидетельствует о том, что в создавшемся положении повинны успехи цивилизации человеческого общества. За исключением отдельных биотопов, сохранившихся в высокогорных районах, ни в Западной, ни в Средней Европе нет ни одной пяди земли, не отмеченной деятельностью человека.</p><p>Как это ни парадоксально, но из всех континентов мира Европа стоит на последнем месте по количеству вымерших видов животных и растений. Объясняется это в основном постепенностью происходивших здесь изменений. Для того чтобы достичь современной стадии, потребовалось около двадцати веков. Благодаря этому и фауна и флора сумели приспособиться и найти себе подходящие убежища. В других частях земного шара, в частности в Америке, этого не наблюдалось, поскольку вторжение человека имело там характер «взрыва», не оставлявшего животным и растениям тех возможностей, которыми они располагали в Европе.</p><p>Думая об охране природы, необходимо всегда учитывать такой важный фактор, как темпы преобразования естественных местообитаний.</p><p>2. СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА</p><p>В начале XVII в., перед началом массового вторжения европейцев, Североамериканский континент оставался еще нетронутой, почти первобытной землей, и жизнь редкого коренного населения, рассеянного по всей стране, протекала в полной гармонии с окружающей его природой. Изменение естественных условий этого континента началось и усиливалось в последующие века по мере того, как население континента росло и распространялось с востока на запад.</p><p>В Северной Америке начался процесс, подобный тому, который имел место в Европе, но связанные с ним изменения носили гораздо более острый характер благодаря быстрой экспансии цивилизованного человека, располагавшего уже значительно более эффективными средствами подчинения себе природы. Если в Европе для этого процесса понадобились века, то в Новом Свете он завершился примерно за 200 лет и в гораздо более широких масштабах. Медленное изменение внешней среды деятельностью человека в средние века в Европе приняло здесь форму грубого вторжения людей, располагавших новой техникой. Дикую природу они считали врагом, которого нужно победить, а богатства природных ресурсов казались им неистощимыми.</p><p>Как сказал Фэйрфилд Осборн (Fairfield Osborn, 1948), в США, «стране великих иллюзий», «история нации за прошлый век с точки зрения неудержимого хищнического использования природных богатств — лесов, пастбищ, фауны, флоры и воды — является беспримерной во всей долгой истории цивилизации. Стремительность событий не имеет себе равной. Фактически это история человеческой энергии, энергии безрассудной и бесконтрольной».</p><p>Ко времени прихода европейцев весь восток США и Канады был покрыт густым, с изменяющимся в зависимости от широты места составом пород лесом, простиравшимся фактически от Атлантического побережья до долины реки Миссисипи. Исчезновение в этих районах леса шло быстро. Из первоначальных 170 млн. га леса в настоящее время осталось не более 7—8 млн., и, конечно, вследствие повторных облесений и искусственных преобразований (менее 7% всей лесной площади США, так как большая часть лесных массивов находилась на востоке) только часть его можно рассматривать как первичные лесные сообщества. Сведение лесов началось в долинах, а затем, в течение XIX в., даже холмы постепенно лишались украшавших их крон деревьев. В 1754 г. на каждого жителя Массачусетса приходилось 9,71 га леса; в 1800 г.— 4,45, а в 1830 г.— всего 3,24 га.</p>
<p>Исчезновение лесного покрова продолжалось и захватывало все новые и новые районы. Вскоре вся земельная площадь на востоке США была занята посевами, а к 1830 г. оказались занятыми и лучшие земли к востоку от реки Миссисипи. Но в скором времени на плодородных землях южных штатов, зарезервированных под посевы хлопка и табака — культур, способствующих оголению почвы,— появились серьезные признаки эрозии. И тогда началась колонизация обширных равнин в центре территории США, занятых до того травяными саваннами, или, иначе говоря, освоение прерий, а затем и западной части континента. Равнины были отданы под экстенсивное земледелие (зерновые культуры, в том числе и кукуруза), что наносило непоправимый урон естественным местообитаниям, дикой флоре и фауне, в частности крупным млекопитающим и птицам, для которых равнины являлись и местообитаниями, и важными миграционными путями.</p><p>За Великими равнинами тянулись цепи гор с самыми разнообразными биотопами, начиная от роскошных влажных лесов Вашингтона и Орегона до безжизненных пустынь Невады и Калифорнии. И на них сказалось заметное влияние человека, проявившееся скорее в его хозяйственной деятельности, чем в изменении среды.</p><p>Как и в Европе, вторжение человека существенно изменило первичные ландшафты. Восток страны потерял лесной покров, а прерии в центральной части континента были преобразованы в зону экстенсивного земледелия; только Запад в самых засушливых районах сохранил более или менее первоначальный облик благодаря своим скудным почвам, но злаковники в ходе экстенсивного скотоводства также были вскоре вытравлены.</p><p>Все это повлекло за собой быстрое уменьшение числа видов диких животных, в частности птиц и млекопитающих, не сумевших приспособиться к изменению биотопов и, вероятно, более требовательных к экологическим условиям, чем их европейские сородичи. Не приходится удивляться тому, что в наше время некоторые североамериканские животные полностью исчезли.</p><p>Самым плачевным примером уничтожения вида является хорошо известный случай со странствующим голубем (Ectopistes migratorius). Эта птица (рис. 2), которую канадские французы называли «tourte» — горлица, гнездилась огромными стаями в лесах американского Востока, юга Канады (провинции Манитоба, Онтарио и Квебек) и в США, в штатах Виргиния и Миссисипи. Она облюбовывала лиственные леса, особенно леса, состоящие из дуба, бука и клена. Гнезда так плотно лепились друг возле друга, что деревья порой обламывались под их тяжестью. По некоторым данным, не менее 136 млн. особей гнездились на площади в 2200 кв. км в Висконсине вплоть до 1871 г. Приблизительно в 1810 г. Вилсон (см. Greenway, 1958) оценивал одну колонию этих птиц в 2 230 272 тыс. особей.</p><p>Миграции этого голубя были довольно нерегулярными поэтому количество мигрирующих птиц менялось из года в год. Часть популяции зимовала в северных районах ареала этого вида, в Пенсильвании и в Массачусетсе, но подавляющее большинство огромными стаями направлялось зимовать на юг, в штаты, расположенные вдоль Мексиканского залива. Ветви ломались под их тяжестью, когда они садились на деревья, и это одно уже говорит об их несчетном количестве. Странствующий голубь, численность которого считалась одной из самых высоких, несомненно, играл ведущую роль в естественных экосистемах восточной части Американского континента.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_03000007.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 2. Странствующий голубь (Ectopistes migratorius).</p><p></p><p>Индейцы издавна уничтожали этих голубей, мясо которых они высоко ценили, однако этот вид продолжал процветать, пока в Америке не появились первые европейцы. После этого началось его вымирание — прямое следствие деятельности человека. Во время перелета бесчисленные охотники истребляли целые стаи, стреляя «в цель» и даже не давая себе труда поднимать убитых птиц. Мало того, в период гнездования, когда жирные птенцы, еще не умеющие летать, находились в гнездах, для их сбора, по свидетельству современников, организовывались целые экспедиции. А если длинные жерди не доставали до гнезд, рубили деревья, на которых гнездились несчастные птицы.</p><p>Нет ничего удивительного в том, что количество странствующих голубей в течение XIX в. быстро уменьшилось. Начиная с 1870 г. большие колонии голубей исчезли на всем ареале гнездования вида, за исключением окрестностей Великих озер.</p><p>Реже стал встречаться странствующий голубь и на всем пути его перелетов. До 1880 г. еще отмечались перелеты небольших стай, а последнего представителя этого вида на свободе видели в 1899 г. С тех пор лишь изредка поступали сведения об отдельных экземплярах, но в ряде случаев их принимали за представителей других видов голубиных. В 1909 г. была объявлена награда в 1500 долларов тому, кто доставит точные сведения хотя бы об одной гнездящейся паре, но все усилия многочисленных наблюдателей не привели к желаемым результатам. Последний экземпляр странствующего голубя погиб в неволе, в зоологическом саду в Цинциннати (Огайо) 1 сентября 1914 г. Так исчез некогда исключительно процветающий вид, и человек несет за это полную ответственность. Массовые истребления птенцов и взрослых птиц сыграли не меньшую роль, чем изменение условий его обитания: исчезновение странствующего голубя было также неизбежным следствием вырубки лесов Востока Северной Америки.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_03000008.png"/>
</p><p>Рис. 3. Каролинские попугаи (Conuropsis carolinensis).</p><p></p><p>Равным образом человек несет ответственность и за полное истребление Каролинского попугая (Conuropsis carolinensis) с длинным и острым хвостом и зеленым оперением, резко контрастирующим с оранжевым капюшоном. Эти маленькие попугаи (рис. 3) обитали в лесистых районах Юго-Востока США, от южных районов Виргинии и Небраски до Мексиканского залива, и гнездились в дуплах деревьев. Сокращение их численности протекало быстро; последний каролинский попугай, как и последний странствующий голубь, погиб в 1914 г. в зоологическом саду в Цинциннати. По поводу их исчезновения было высказано несколько предположений. Среди них были попытки сослаться на эпизоотии, якобы опустошавшие ряды этих птиц, живущих стаями и, стало быть, подверженных эиизоотиям. Но ни одна из этих гипотез не обоснована. Единственную причину исчезновения опять-таки следует искать в прямых действиях человека. По историческим данным, постепенное исчезновение этого вида связано с колонизацией Запада и сопутствующим ей преобразованием ландшафта. Каролинских попугаев считали, и не без основания, вредными птицами, так как попугаи действительно большие любители зерна и плодов. Поэтому нет ничего удивительного в том, что этот многочисленный и процветавший вид исчез за относительно короткий период времени. И хотя иногда поступали сведения о якобы увиденных единичных экземплярах, но, по-видимому, они были ошибочными.</p>
<p>На юго-западе Северной Америки таким же образом исчез белоклювый дятел (Campephilus principalis), который был распространен в районе густых лесов, произраставших по берегам рек и частично затопляемых во время половодья. В прямом уничтожении этой великолепной птицы обвинить человека нельзя: оно было вызвано нарушением тех природных условий, в которых она существовала. По самым последним данным, этот вид следует считать вымершим.</p><p>Со времени преобразования своего облика Великие равнины Американского континента также были свидетелями исчезновения одних характерных для этих мест птиц и катастрофического уменьшения численности других, например большого степного тетерева (Tympanuchus cupido). Ареал его сокращался и многократно разрывался, так что остались отдельные далеко отстоящие друг от друга обитаемые участки (рис. 4). Исчезновение этих птиц было вызвано двумя причинами — охотой (нередко дело доходило до того, что охота организовывалась на коммерческих началах с целью снабжения дичью рынков больших городов!) и изменением человеком ландшафта, в том числе уничтожением некоторых растений, которыми питался степной тетерев, что лишило птиц корма, необходимого для их существования.</p><p>Великие равнины служат путями перемещения для многочисленных мигрирующих птиц. Осенью они прилетают сюда из северных районов континента, направляясь либо на свои места зимовок у берегов Мексиканского залива, либо значительно дальше, к тропическим районам Южной Америки. Два вида этих перелетных птиц совершенно исчезли. Первый вид — эскимосский кроншнеп (Numenius borealis), гнездившийся в тундре на севере Канады и улетавший зимовать во влажные пампы Аргентины. Путь его перелета на юг пролегал вдоль атлантических берегов Северной Америки и даже над океаном, а обратно он возвращался через материк, как раз через центральную часть США. Популяция этого кулика вначале была значительной, но на ней губитель но отразились чрезмерно интенсивная охота, а также циклоны, которые заставали птиц в период осенней миграции. В результате с 1945 г. каждый год наблюдаются лишь отдельные экземпляры. В настоящее время популяция эскимосского кроншнепа представляет собой лишь «остов» первоначальной.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_03000009.png"/>
</p><p></p><p></p><p>Рис. 4. Сокращение ареала степного тетерева (Tympanuchus cupido) (J. W. A1driсh, A. J. Duva11, Fish and Wildfile, Giro., № 34, 1955). 1 — ареал в начале европейской колонизации; 2 — современный ареал Т. с. pinnatus, attwateri и pallidicinctus); 3 — граница распространения исчезнувшего ныне восточного подвида Т. с. cupido).</p><p></p><p>То же можно сказать о белом американском журавле (Grus атеricana), территория гнездования которого ранее занимала обширную зону на северо-западе Канады, от реки Невольничья и до территории США, а именно до Айовы и Иллинойса.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_0300000A.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 5. Ареал американского белого журавля (R. Р. А11еn, The Whooping Crane, New York, 1952).1 — зона гнездования; 2 — зона зимовки; 3 — миграционные пути. В настоящее время эти журавли зимуют лишь в ограниченной зоне, окаймляющей Мексиканский залив.</p><p>Ежегодно после миграции, отличавшейся большим размахом, эти птицы достигали берегов Мексиканского залива, береговые лагуны которого прекрасно отвечают их экологическим требованиям (рис. 5). Большая протяженность этих миграционных путей чрезвычайно затрудняет и даже исключает охрану американского журавля, поэтому многие биологи считают, что только чудо может спасти эту птицу от полного уничтожения. В постепенном исчезновении журавля повинны, очевидно, охотники, так как ни места гнездований, ни зоны его зимовок как будто бы не подвергались серьезным преобразованиям. Сейчас каждую зиму проводятся учеты белых журавлей, нашедших убежище в Арканзасе и Техасе. В 1963 г. было зарегистрировано всего 33 экземпляра, к которым следует причислить еще 7 экземпляров, живущих в неволе. Когда наступает время перелета, по радио и телевидению ведется активная пропаганда в защиту журавля, но, несмотря на это, еще нередко раздаются выстрелы, сделанные непредупрежденными охотниками. По-видимому, практически невозможно спасти мигрирующий вид, отличающийся столь строгими экологическими требованиями. Проводились опыты по размножению американского журавля в неволе, но они не были обнадеживающими, и вряд ли можно надеяться на спасение этой птицы тем же способом, который дал положительные результаты в отношении некоторых других видов.</p><p>Печальную участь наземных птиц разделили и морские птицы Северной Америки. В частности, это касается знаменитой бескрылой гагарки (Alca impennis), самого крупного представителя семейства чистиковых, достигающей в высоту 75 см и лишенной способности летать вследствие видоизмененных крыльев, утративших свое первоначальное назначение (рис. 6). Впрочем, эта птица характерна не только для Северной Америки, так как она гнездилась на скалистом побережье всей северной части Атлантики, от Ньюфаундленда и Гренландии до Шотландии и Скандинавии, и встречалась даже южнее — во Франции и Испании. А ископаемые или полуископаемые остатки указывают на ее еще более широкое распространение, включая Италию.</p><p>Неспособная летать, эта птица была словно предназначена для добычи, и человек начал охотиться на нее с незапамятных времен. О многочисленности бескрылой гагарки свидетельствует большое число кухонных остатков, найденных в разрушенных очагах на большей части американского побережья, от штата Мэн до северной Канады, и даже в Европе, в частности в Норвегии, где ее, по-видимому, употребляли в пищу в эпоху неолита.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_0300000B.png"/>
</p><p>Рис. 6. Большая бескрылая гагарка (Alca impennis).</p><p></p><p></p><p>О гагарке упоминается и во многих исторических документах, по-видимому, она была известна не только местным жителям, но также морякам и рыбакам, бороздившим воды северной Атлантики. Так, в 1590 г. один исландец загрузил целое судно бескрылой гагаркой, добытой на восточном побережье Гренландии. Как этот, так и другие подобные случаи указывают на хищническое истребление беззащитных птиц. С этого времени количество бескрылой гагарки сильно уменьшилось. А в XVIII и XIX вв. исчезла большая часть гнездовий, в частности на острове Фанк, расположенном близ восточного побережья Ньюфаундленда, где, пожалуй, самая крупная колония этих птиц была совершенно уничтожена рыбаками. Высадившийся на этом острове в 1841 г. норвежец Штувитц обнаружил там только груды костей, несколько высохших шкурок и обломки яичной скорлупы. В течение некоторого времени в этой местности еще продолжали существовать другие колонии, но и они мало-помалу были истреблены моряками и особенно рыбаками, которые использовали мясо птиц в качестве приманки. Такая практика повлекла за собой полное и довольно быстрое исчезновение всего вида; последнее гнездовье, по-видимому, существовало на скале Эльдейярбоди, расположенной в открытом море у побережья Исландии. Последний экземпляр добыт там в 1844 г. Пример бескрылой гагарки свидетельствует о том, что человек мог уничтожить весьма процветающий вид. Другой причины не существует, так как ее ареал был очень широким и, кроме того, он не подвергался никаким естественным преобразованиям. В настоящее время мы располагаем лишь несколькими чучелами этих птиц и небольшим количеством их яиц, хранящихся в музеях Европы и Америки. Коллекционеры за одно такое яйцо платят золотом в тридцать раз больше, чем весит его скорлупа.</p><p>Перечень североамериканских птиц, которым грозит серьезная опасность, к сожалению, не ограничивается вышеприведенными примерами. Следовало бы добавить еще несколько птиц, в частности калифорнийского кондора (Gymnogyps californianus), родственного, если не идентичного, ископаемому виду, ранее довольно часто встречавшемуся в Северной Америке; теперь распространение этого кондора ограничено рядом районов в Южной Калифорнии, где, по последним данным, насчитывается всего лишь сотня экземпляров. Значительное сокращение ареала и численности этого вида, не имеющего естественных врагов, является исключительно делом рук человека.</p>
<p></p><p>Наиболее яркий пример уничтожения млекопитающих представляет собой американский бизон (Bison bison), почти полное истребление которого вписало одну из самых плачевных страниц в историю завоевания мира человеком. Местообитание этого крупного быка — обширные равнины Северной Америки от озера Эри до Луизианы и Техаса, ограниченные с востока Аллеганскими горами. В пределах этого огромного района ежегодно в поисках корма происходили сезонные перекочевки бизонов. Они совершались по твердо установленным путям, и в этих местах пролегали самые настоящие дороги, по которым вереницей тянулись стада мигрирующих животных. Первоначально общая численность бизонов была примерно 75 млн.: 40 млн. животных обитало на равнинах, 30 млн. — в прериях и примерно 5 млн. — в редколесье. Цифра на первый взгляд невероятная, если вспомнить размеры этих быков них вес, достигавший у старых самцов 3000 фунтов. Эти огромные стада не имели естественных врагов, не считая койотов, нападавших при случае на молодых животных.</p><p>Первые путешественники были поражены видом миллионных стад, пасущихся на равнинах, и посвящали им самые восторженные строки в своих отчетах. Но, увы, именно с этого времени и началось великое истребление бизонов, которое все нарастало, по мере того как колонисты продвигались на запад. Одной из причин вымирания бизона было также преобразование человеком его местообитаний, но основной причиной все же остается беспощадное истребление.</p><p>Период уничтожения бизона подразделяется на две фазы. Первая (примерно с 1730 по 1840 г.), будучи относительно ограниченной известными рамками, в некоторой мере оправдывалась постепенным преобразованием девственной территории в культурные земли, а также потребностями человека в коже и шкуре животных. Наличие огромных стад крупных, постоянно перемещающихся животных не могло быть желательным в районах, занятых посевами (такое же положение наблюдалось и в других местах, в частности в Африке), но тогда речь шла лишь об уменьшении численности бизонов и эффективной эксплуатации их стада. Вторая фаза, начавшаяся примерно в 1830-х годах, носила иной характер, поскольку ее целью было поголовное истребление бизонов. В северных районах обитания бизона его уничтожали, чтобы обречь на голод индейские племена — сиу и другие, против которых белые пришельцы вели беспощадную борьбу. Но этим дело не ограничивалось: на бизонов охотились ради развлечения, о чем свидетельствуют рекламы железнодорожных компаний, привлекавшие пассажиров возможностью стрелять в бизонов прямо из окна вагона! Во многих случаях в качестве трофеев брали только язык бизона, считавшийся деликатесом, а всю тушу оставляли на месте бойни. В этот период для истребления бизонов были мобилизованы целые отряды14. За один охотничий сезон 1872/73 г. в одном только штате Канзас было убито не менее 200 тыс. животных. С 1870 по 1875 г. количество ежегодно убиваемых бизонов составило примерно 2,5 млн. Через некоторое время сотни тонн бизоновых костей, усеивавших равнины, стали собирать и использовать для производства удобрений или черной краски. Создавались специальные компании по сбору и подвозу костей к железным дорогам. О размахе бойни можно судить по архивным материалам компаний: в кучах костей, подготовленных для погрузки в товарные вагоны, насчитывалось до 20 тыс. скелетов. По знаменитой железнодорожной ветке Санта-Фе с 1872 по 1874 г. было перевезено 10 793 350 фунтов костей бизонов. Не удивительно, чти примерно около 1868 г. на Юго-Западе США бизон практически исчез. Конечно, кое-где еще бродили отдельные стада бизонов, но количество их было так невелико, что разочарованные охотники отказались от дальнейшего промысла. Стадо бизонов уменьшилось и на Севере США, а в 1880 г. в последний штурм на них пошли специально вооруженные для этого случая индейские племена. За охотничий сезон (с ноября по февраль) один охотник убивал от одной до двух тысяч бизонов. Вскоре эти животные стали настолько редкими, что в рассказах охотников периода 1880—1885 гг. упоминается охота на «последнего» бизона в данном районе, а это говорит не только о крайнем сокращении численности бизонов, но и о многократном разрыве его ареала (рис. 7).</p><p>Охотники Северо-Запада США долгое время считали, что бизоны не истреблены, а просто перекочевали в Канаду, откуда они вскоре вернутся. Однако в Канаде бизоны фактически уже были истреблены, и это имело глубоко идущие социальные и экономические последствия для индейского населения, которое охотилось на бизонов только для удовлетворения своих потребностей. Зима 1880/87 г. была для этих племен голодной, и смертность достигла очень высокого уровня.</p><p>Почти поголовное истребление бизона, несомненно, было самым трагическим эпизодом во всей истории взаимоотношений человека с фауной Нового Света и, к сожалению, не единственным: другие млекопитающие тоже несли серьезные потери. Их популяции уменьшались иногда до угрожающих размеров, а ареалы сужались, подобно шагреневой коже. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_0300000C.png"/>
</p><p>Рис. 7. Сокращение ареала американского бизона (Petr.des, 1961). 1 — ареал в начале европейской колонизации; 2 — современный ареал.</p><p></p><p></p><p>Так, олень вапити {Cervus elaphus canadensis), первоначально обитавший на всем протяжении от юга Канады до севера Алабамы, был истреблен на всем Востоке США наряду с лесами, где он находил убежище.</p><p>На севере Канады тундровый северный олень (Rangifer tarandus arcticus), неся большие потери, быстро сокращал свой ареал. В аналогичном положении оказался и лесной северный олень (Rangifer tarandus caribou). Численность первого, оцениваемая до 1911 г. в 100 млн. голов, к 1911 г. составляла уже не более 30 млн., а к 1938 г. сократилась до 2,5 млн. Заметное сокращение численности этих животных было чревато серьезными социальными последствиями, поскольку дикие северные олени играли большую роль в жизни эскимосов и индейцев, населяющих канадский север.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_5_doc2fb_image_0300000D.png"/>
</p><p>Рис. 8. Сокращение ареала вилорогой антилопы (Antilocapra ameriсапа) в Мексике (A. Stalker Leopold, 1947). — ареал в начале колонизации; 2 — современный ареал.</p><p></p><p></p><p>Вилорогая антилопа (Antilocapra americana) — последний представитель группы, богатой ископаемыми видами, свойственными Северной Америке,— также значительно пострадала от человека. Когда европейцы впервые появились в Америке, вилорогая антилопа была еще широко распространена от Канады (провинции Манитоба, Альберта) до мексиканских плато и от границы лесов на востоке до Калифорнии. Характерным для нее местообитанием были большие полузасушливые равнины, где численность этой антршопы превосходила даже численность бизонов, достигая 30— 40 млн. особей. Считается, что к 1922 г. их оставалось примерно 30 тыс., что указывает на резкое сокращение численности вида (рис. 8). С Великих равнин вилорогая антилопа практически исчезла. В настоящее время значительные стада этого дикого копытного, хотя по численности и гораздо меньше прежних, еще встречаются в Скалистых горах.</p><p>Пощада не ждала и хищников, в частности медведя гризли (Ursus arctos horribilis), несомненно самого крупного хищника Северной Америки. Этот бурый медведь обитал преимущественно на Западе, где его ареал простирался от равнин до Тихого океана, достигая на севере Аляски, а на юге — Мексики. На большей части своего ареала он был полностью истреблен, а в других местах его популяция значительно уменьшилась. По некоторым оценкам, на всей территории США, за исключением Аляски, осталось не более 1100 гризли.</p>
<p>Таких примеров можно привести великое множество. В целом же численность всех диких животных Северной Америки резко уменьшилась. Особенно заметно пострадали восточные и центральные районы вследствие развития там земледелия и быстрых темпов индустриализации со всеми вытекающими отсюда последствиями, в частности увеличением народонаселения. Даже Запад, который в силу своего горного рельефа и более засушливого климата долго оставался нетронутым, не избежал в конце концов такой же судьбы. К концу XIX в. во всем, что касалось возобновимых природных ресурсов, весь континент находился в состоянии полнейшего упадка. Естественное равновесие было повсюду нарушено, возникла угроза исчезновения большей части представителей крупных животных, непоправимой деградации целого ряда ландшафтов, а следовательно, исчезновения многочисленных видов составляющих их флору и фауну. Северная Америка является одним из самых трагических примеров разрушения естественного комплекса так называемым «цивилизованным» человеком.</p><p>3. АНТИЛЬСКИЕ ОСТРОВА</p><p>Не многие районы па земном шаре пострадали от последствий европейской колонизации сильнее, чем Антильские острова, что объясняется целым рядом причин. Прежде всего площадь всех островов архипелага, за исключением Больших Антильских островов, крайне ограничена. Поэтому животные и растения представлены здесь лишь относительно небольшими популяциями, которые по той же причине не отличаются устойчивым равновесием (быстрого восполнения потерь, что наблюдается в значительных популяциях, здесь не происходит).</p><p>Кроме того, изолированное положение Антильских островов определило возникновение узко специализированных видов, часто стенотопов15, крайне чувствительных к малейшему нарушению равновесия в экосистеме.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ЧЕЛОВЕК ПРОТИВ ПРИРОДЫ
С нашим появлением континенты быстро дряхлеют.Э. Хемингуэй, «Зеленые холмы Африки»
Итак, первоначально существовавшее в природе равновесие было нарушено с того времени, как человек стал располагать более совершенными техническими средствами, а плотность народонаселения перешагнула известный предел. Раньше других районов видоизменились Средиземноморский бассейн, районы Юго-Восточной Азии и некоторые районы Нового Света, поскольку они были колыбелью древних цивилизаций.
До эпохи великих открытий значительная часть земного шара практически оставалась не затронутой деятельностью человека. Именно в этот исторический момент человек впервые осознал единство мира, того мира, который в его представлении делился на части, разобщенные или слабо между собой связанные. Первые кругосветные путешествия открыли европейцам глаза на огромные богатства других, еще не исследованных частей земного шара. Одновременно с этим началось развитие техники, которое в последующие века подготовило промышленную революцию. Стадию ограниченного — по причинам, уже указанным выше, — уничтожения природных богатств сменил период безудержного расточительства: естественные ресурсы планеты оказались в руках пионеров-колонизаторов, которые, стремясь к скорейшему обогащению, подвергали осваиваемые земли беспощадной эксплуатации.
В годы головокружительной экспансии европейских народов все новые и новые контингенты людей устремлялись на завоевание мировых богатств, стремясь дочиста ограбить девственные или еще мало затронутые человеком земли. Первой ареной экспансии была Северная Америка, заселенная белыми людьми в XVIII в., затем Австралия и, наконец, Африка и Южная Америка.
Эти три континента пострадали, бесспорно, больше других; к сожалению, именно здесь в результате грубого вторжения людей исчезло или преждевременно вымерло самое большое число видов животных и растений. Конечно, некоторые из них были истреблены человеком и в Европе и в Азии, где равновесие в природе также подверглось глубоким изменениям, но эти изменения носили не столь стремительный характер, и животные успевали находить себе новые убежища, постепенно приспосабливаясь к новым условиям. Процесс, который в Европе и в Азии протекал веками, в Америке и в Африке происходил в некоторых случаях за десятилетия. Вернее, вместо медленного эволюционного процесса здесь имел место «взрыв» огромной разрушительной силы.
Причины этой катастрофы разнообразны. В некоторых случаях она была вызвана непосредственной деятельностью человека, намеренно или непреднамеренно уничтожавшего виды животных и растений, не задумываясь о завтрашнем дне. В других случаях действовали причины иного характера, которые вели к разрушению целых экосистем, например широкое обезлесение или систематическое осушение заболоченных мест. Судьба этих биотопов была тесно связана с судьбой многих животных и растений, предъявлявших определенные, часто очень строгие, экологические требования. В этих случаях и флора и фауна исчезали так быстро и так внезапно, что проследить за ходом их исчезновения невозможно. Достоверно известно лишь одно: человек погубил много различных элементов микрофлоры и микрофауны еще до того, как он научился их распознавать.
Дальше мы попытаемся набросать картину основных опустошений, произведенных человеком, особенно тех, которые относятся к птицам и млекопитающим, начиная с эпохи великих открытий. Мы располагаем достаточно полными историческими сведениями, позволяющими проследить этапы исчезновения многих видов (Alien, 1942; Harper, 1945; Green way, 1958). He менее 120 видов и подвидов млекопитающих и примерно 150 птиц в настоящее время уже не существуют1.
Однако и кроме них в растительном и животном мире исчезло много «незаметных и ничем не выдающихся» живых существ, которые ушли, как и жили, «скромно и без шума», хотя в равновесии, существующем в живом мире, они занимали место, иногда непропорциональное своей величине, и их исчезновение со многих точек зрения имеет не меньшее значение, чем исчезновение представителей большой фауны.
Попробуем проследить по континентам за действиями человека, «штурмовавшего» природу на разных континентах, придерживаясь хронологического порядка производимых им «разрушений». Эти «разрушения» были прямым следствием анархического и бессознательного расхищения богатств мира людьми алчными, ослепленными открывшимися перед ними сокровищами, которые по неведению казались им неисчерпаемыми.
1. ЕВРОПА
Евразия была первым континентом, пострадавшим от заселения его человеком. В этой части света исчезли почти все первоначальное местообитания растений и животных. Самым тяжелым последствием воздействия человека на природу было уничтожение лесов, занимавших большую часть континента: оно повлекло за собой глубокие нарушения в природном равновесии и отрицательно сказалось на жизни большинства видов животных и растений.
Целостность биотопов, невзирая на то, что кое-где еще сохранились большие площади лесов, также претерпела значительные изменения.
Разреженный лес, который рос на побережье Средиземного моря, состоял преимущественно из жестколистного дуба и сосны и обладал относительно слабой способностью к возобновлению. Кроме того, уничтожение лесов началось здесь гораздо раньше, чем в других местах (Аттика была совершенно обезлесена уже в V в. до н. э.). В средние века лес продолжали уничтожать в целях развития земледелия или скотоводства, а также для удовлетворения нужд зарождавшейся промышленности и судостроения, получившего особенно большое развитие в период расцвета Византийской империи, а также Генуи, Венеции и других итальянских городов. На большом протяжении средиземноморский лес уступил место зарослям вечнозеленых кустарников — маквисам, и эрозия уже разъедала значительную часть преображенной поверхности Земли2.
В остальной части Европы леса состояли преимущественно из дубов и других лиственных деревьев, особенно буков, которые к северу сменялись хвойными породами. По свидетельству авторов античных времен, в частности Юлия Цезаря, эти леса образовывали густую, почти непрерывную лесную зону3.
Рис. 1. Распространение лесов в Центральной Европе около 900 г. и в 1900 г. (Sсhluter, Forsch. Deutsch. Landeskunde, 1952, S. 63).
Однако только в средние века сведение лесов приняло широкий размах; с течением времени оно распространилось с юга на север и с запада на восток, будучи непосредственно связано с расселением и оседанием народов (рис. 1). Вырубка лесов стала «великим замыслом» эпохи. Лес отождествляли с «варварством» и считали необходимым заставить его отступить во имя цивилизации, под которой подразумевались возделанные земли и обжитые человеком места4.
Следует, однако, заметить, что тенденции подобного рода, имевшие, несомненно, экономическую и социальную подоплеку, наблюдались и в последующие века в других частях света5. Достаточно вспомнить указы Карла Великого, который жаловал участки лесов под распашку любому, кто мог справиться с этой работой6. В течение долгого времени вырубке леса противились только крупные феодалы, желавшие сохранить леса для охоты. После быстрого отступания границы лесов, происходящего с VII до середины IX в., и некоторого замедления этого процесса в X в. сведение лесов на западе Европы с новой силой возобновилось в XI в. во Франции. Леса уничтожались главным образом на землях, принадлежавших монастырям сначала бенедиктинцев, затем цистерцианцев (в конце XII в. монастырей было 550, а в XV в. уже 750). Проводимая монастырями политика была направлена на основание в лесах общин, где для них расчищались участки; с течением времени вырубки расширялись сначала в западном направлении, а потом затронули и центрально-западную часть континента. В Германии лесные массивы Гарца, Эйфеля, Тюрингенского Леса и Шварцвальда вскоре стали казаться большими островами, возвышающимися среди обработанных полей.
Начиная с XII в. сведение лесов охватывает восточные районы по мере продвижения на восток германских племен, в котором имеется нечто общее с устремлением на запад североамериканских колонистов. В обоих случаях пионеры проникали в самое сердце леса и распахивали там огромные участки земли. Несколько позднее на этот путь вступили славянские народы в Польше и в восточной части Европы.
В систематическом сведении лесов существовали, разумеется, известные перерывы, связанные с периодами войн, эпидемий и различными причинами экономического характера. Но так или иначе, истребление лесов продолжалось до XIX в. Уже в XVI в. стал ощущаться недостаток древесины, ставший особенно заметным с развитием промышленности, которая поглощала в то время огромные количества древесных материалов. Для леса, который уничтожался ранее главным образом в целях развития земледелия, возникла новая угроза со стороны промышленности. По-видимому, некоторые экономисты того времени ее осознали. Во всяком случае, в 1715 г. перед королем Франции был поставлен вопрос о необходимости восстановления лесов и ограничения в связи с этим числа кузниц, потреблявших большое количество древесного угля. Но процесс развития промышленности был необратим, и оказываемое им давление продолжало усиливаться. Кроме того, немалый урон запасам строевого леса приносила постройка деревянных судов. Известно, что леса Англии так и не восстановились после войн, которые Англия вела с Францией, а французские и прибалтийские леса сильно пострадали в связи с увеличением спроса на поделочную древесину. В 1862 г. битва при Хамптон-Родсе в Америке доказала превосходство металлических судов над деревянными, но было уже поздно — самые ценные леса Европы к этому времени были погублены.
В наше время, разумеется, еще существуют значительные лесные массивы, однако сравнение площади, занимаемой лесами в настоящее и в прошлое время, показывает, что современные леса представляют собой разобщенные участки, экология которых сильно изменена. Похвальные с точки зрения экономики усилия лесоводов, направленные на преобразование лесов за счет изменения их флористического состава, с точки зрения натуралистов, ценности не имеют.
Систематическое уничтожение лесного покрова, характеризующее изменение естественных биотопов Европы, с давних пор сопровождается осушением заболоченных зон, а также целым рядом других последствии, связанных с ростом населения и повышением его жизненного уровня.
Эти разнообразные явления оказывали влияние на естественную флору и фауну. Благодаря тому что процесс изменения биотопов проходил последовательно и относительно медленно, многие виды постепенно приспособились к новым условиям и нашли убежище в не тронутых человеком зонах, несмотря на ограниченность и раздробленность последних. Небольшие животные сохранились в этих зонах до настоящего времени, хотя численность их неуклонно сокращалась в результате того, что их распространение лимитировалось определенным количеством строго ограниченных участков. Крупные млекопитающие пострадали значительно сильнее: их экологические требования были несовместимы с преобразованием и расчленением биотопов. И если некоторые из этих животных исчезли, то из этих исчезновений ни одно не относится к последнему времени.
Из современных животных прежде других исчез в Европе7 тур (Bos primigenius), широко распространенный в Германии еще во времена Юлия Цезаря. В VI в. Грегуар де Тур описывал охоту на это животное в Вогезах и даже на западе Франции (Мен). В IX в. Карл Великий охотился на туров в районе Экс-ле-Шапель. Охота и сведение лесов под пашню вытеснили тура из всех частей Западной Европы, и начиная с XV в. его местообитания ограничивались Россией и Польшей. Последний представитель погиб в 1627г. (Яктаровка к западу от Варшавы), несмотря на усилия, прилагаемые для спасения этого вида, который являлся родоначальником наших домашних быков. С тех пор неоднократно делались попытки искусственно восстановить этот вид, используя разные породы, которые считали близкими туру по их внешнему облику, но ни одна из них успехом не увенчалась.
Зубра (Bison bonasus) постигла почти та же участь, что и тура. Его первоначальным местообитанием были обширные пространства от Кавказа до Франции и Бельгии. Подобно туру, зубр исчезал постепенно, отступая по мере уничтожения лесов с запада на восток. Понемногу он стал исчезать и из стран Восточной Европы и в конце концов сохранился только в районе Беловежа, на границе Польши с Россией, да и там его численность с каждым годом сокращалась и к 1892 г. осталось всего 375 животных. Мировые войны, в частности война 1914—1918 гг., поставили под угрозу существование последних зубров. Только самые решительные меры, принятые для их сохранения, спасли это животное от окончательного исчезновения. Надо отметить, что кавказские зубры, которых маммологи выделяют в особый подвид (Bison b. caucasicus), в диком состоянии не существуют, но в зоопарках еще есть несколько гибридов этих животных8.
Другие дикие европейские копытные животные пострадали значительно меньше, чем тур и зубр, но и их количество уменьшалось с угрожающей быстротой. В частности, это касается горного козла (Capra ibex), обитающего в горах Европы и Кавказа. В результате охоты некоторые его популяции, а именно местные формы в Испании и Португалии, исчезли (форма lusitanica считается исчезнувшей с 1892 г.). Даже в Альпах он находится на грани исчезновения вследствие слишком интенсивной охоты. В Швейцарии горный козел стал редким животным уже начиная с XVI в., а затем совсем исчез и был вновь завезен туда только в 1911 г. Такая же картина наблюдалась и в Италии: в 1821 г. там оставалось всего несколько десятков представителей этого вида (Couturier, 1962).
Подобная же участь постигла серну (Rupicapra rupicapra). Количество серн значительно уменьшилось как вследствие охоты9, так и в результате сокращения площади горных лесов, где серна находила себе убежище. Судьба крупных хищников была еще более плачевной; им трудно было сохраниться в странах с интенсивно развивающимся земледелием и скотоводством: ущерб, который они причиняли стадам, навлекал на них гнев населения, особенно пастухов.
Первым в Европе исчез лев (Panthera leo). Довольно широко распространенный в древности, о чем свидетельствуют работы греческих историков, касающиеся Фракии и Македонии, лев исчез из своих последних европейских убежищ в течение первого века нашей эры. Зато медведь (Ursus arctos) удержался на большей части своего первоначального местообитания, отступив лишь из тех районов, которые были преобразованы человеком. Этот крупный хищник был распространен на территории Франции почти в течение всего ее исторического периода, но сейчас места его обитания ограничены Пиренеями (во Французских Альпах последний медведь был убит в Савойе в 1921 г., а в Веркоре последний раз его видели в 1937 г.; Couturier, 1954). Как и в Испании, численность медведей в Пиренеях непрестанно уменьшается. Исчез медведь и из Швейцарии, где до начала нашего века он обитал в кантоне Граубюнден, а также из Австрии и Германии. Но он еще часто встречается в Югославии и в странах Восточной Европы, за исключением Польши.
В судьбе волка (Canis lupus) имеется много общего с судьбой медведя. В XIX в. он был еще широко распространен во Франции, где за ним систематически охотились с целью его уничтожения10. Поэтому не удивительно, что этот хищник быстро исчез почти во всех французских департаментах за период 1880—1920 гг. Однако весьма вероятно, что единичные волки все еще встречаются в необитаемых местах Центрального массива. Но в Испании, некоторых районах Италии, на Балканах и в СССР — словом, повсюду, где на большом пространстве сохранились естественные местообитания волков, численность их не снижается. Эти животные, несомненно, представляют опасность для скотоводства, и мы стоим перед необходимостью уничтожения этого хищника, причиняющего стадам большой ущерб.
Не менее пострадали и птицы, особенно крупные виды11. Одни из них исчезли по неизвестным причинам, как, например, европейский ибис (Comatibis eremita), который встречался в Швейцарии еще в эпоху Геснера12, а в настоящее время сохранился лишь в Северной Африке. Другие были почти полностью истреблены человеком, а некоторые уцелевшие виды нашли прибежище в покрытых лесами горных массивах; в частности, к таким видам относится глухарь, ранее распространенный на равнинах, а теперь приуроченный в Западной Европе лишь к горным лесам.
Крупные хищные птицы стали редки на всей территории Европы. Орлы (несколько видов рода Aquila), так же как и грифы, встречаются редко не только потому, что на них охотятся, но и в силу изменений методов выпаса скота. Бородач (Gypaetus barbatus) также исчез из большей части районов прежнего обитания, в частности из Альп, а в других местах встречается довольно редко. Этот крупный пернатый хищник особенно чувствителен ко всякому изменению естественного равновесия в природе: в сложной цепи питания он представляет собой крайнее звено, поскольку кормится преимущественно костями животных, убитых крупными хищниками, главным образом волками. Поэтому с исчезновением волков неминуемо прекратит свое существование и бородач13.
Приведенные здесь примеры показывают, сколь велико было в Европе воздействие человека на природу. Нигде, кроме, пожалуй, Соединенных Штатов Америки, человек не «вторгался» в естественное равновесие так глубоко, изменяя его исключительно в целях собственной выгоды. В Европе это имело самые серьезные последствия, поскольку она стоит в ряду самых густонаселенных областей земного шара. Если охота была непосредственно повинна в исчезновении или заметном сокращении крупных животных, то изменение и последующее затем расчленение биотопов причинило еще больший вред. Множество растений и животных исчезло вместе с разрушением среды, частью которой они являлись. Изучение исчезновения животных, непосредственно связанного с продвижением человека с запада на восток и с юга на север в хронологическом порядке, красноречиво свидетельствует о том, что в создавшемся положении повинны успехи цивилизации человеческого общества. За исключением отдельных биотопов, сохранившихся в высокогорных районах, ни в Западной, ни в Средней Европе нет ни одной пяди земли, не отмеченной деятельностью человека.
Как это ни парадоксально, но из всех континентов мира Европа стоит на последнем месте по количеству вымерших видов животных и растений. Объясняется это в основном постепенностью происходивших здесь изменений. Для того чтобы достичь современной стадии, потребовалось около двадцати веков. Благодаря этому и фауна и флора сумели приспособиться и найти себе подходящие убежища. В других частях земного шара, в частности в Америке, этого не наблюдалось, поскольку вторжение человека имело там характер «взрыва», не оставлявшего животным и растениям тех возможностей, которыми они располагали в Европе.
Думая об охране природы, необходимо всегда учитывать такой важный фактор, как темпы преобразования естественных местообитаний.
2. СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА
В начале XVII в., перед началом массового вторжения европейцев, Североамериканский континент оставался еще нетронутой, почти первобытной землей, и жизнь редкого коренного населения, рассеянного по всей стране, протекала в полной гармонии с окружающей его природой. Изменение естественных условий этого континента началось и усиливалось в последующие века по мере того, как население континента росло и распространялось с востока на запад.
В Северной Америке начался процесс, подобный тому, который имел место в Европе, но связанные с ним изменения носили гораздо более острый характер благодаря быстрой экспансии цивилизованного человека, располагавшего уже значительно более эффективными средствами подчинения себе природы. Если в Европе для этого процесса понадобились века, то в Новом Свете он завершился примерно за 200 лет и в гораздо более широких масштабах. Медленное изменение внешней среды деятельностью человека в средние века в Европе приняло здесь форму грубого вторжения людей, располагавших новой техникой. Дикую природу они считали врагом, которого нужно победить, а богатства природных ресурсов казались им неистощимыми.
Как сказал Фэйрфилд Осборн (Fairfield Osborn, 1948), в США, «стране великих иллюзий», «история нации за прошлый век с точки зрения неудержимого хищнического использования природных богатств — лесов, пастбищ, фауны, флоры и воды — является беспримерной во всей долгой истории цивилизации. Стремительность событий не имеет себе равной. Фактически это история человеческой энергии, энергии безрассудной и бесконтрольной».
Ко времени прихода европейцев весь восток США и Канады был покрыт густым, с изменяющимся в зависимости от широты места составом пород лесом, простиравшимся фактически от Атлантического побережья до долины реки Миссисипи. Исчезновение в этих районах леса шло быстро. Из первоначальных 170 млн. га леса в настоящее время осталось не более 7—8 млн., и, конечно, вследствие повторных облесений и искусственных преобразований (менее 7% всей лесной площади США, так как большая часть лесных массивов находилась на востоке) только часть его можно рассматривать как первичные лесные сообщества. Сведение лесов началось в долинах, а затем, в течение XIX в., даже холмы постепенно лишались украшавших их крон деревьев. В 1754 г. на каждого жителя Массачусетса приходилось 9,71 га леса; в 1800 г.— 4,45, а в 1830 г.— всего 3,24 га.
Исчезновение лесного покрова продолжалось и захватывало все новые и новые районы. Вскоре вся земельная площадь на востоке США была занята посевами, а к 1830 г. оказались занятыми и лучшие земли к востоку от реки Миссисипи. Но в скором времени на плодородных землях южных штатов, зарезервированных под посевы хлопка и табака — культур, способствующих оголению почвы,— появились серьезные признаки эрозии. И тогда началась колонизация обширных равнин в центре территории США, занятых до того травяными саваннами, или, иначе говоря, освоение прерий, а затем и западной части континента. Равнины были отданы под экстенсивное земледелие (зерновые культуры, в том числе и кукуруза), что наносило непоправимый урон естественным местообитаниям, дикой флоре и фауне, в частности крупным млекопитающим и птицам, для которых равнины являлись и местообитаниями, и важными миграционными путями.
За Великими равнинами тянулись цепи гор с самыми разнообразными биотопами, начиная от роскошных влажных лесов Вашингтона и Орегона до безжизненных пустынь Невады и Калифорнии. И на них сказалось заметное влияние человека, проявившееся скорее в его хозяйственной деятельности, чем в изменении среды.
Как и в Европе, вторжение человека существенно изменило первичные ландшафты. Восток страны потерял лесной покров, а прерии в центральной части континента были преобразованы в зону экстенсивного земледелия; только Запад в самых засушливых районах сохранил более или менее первоначальный облик благодаря своим скудным почвам, но злаковники в ходе экстенсивного скотоводства также были вскоре вытравлены.
Все это повлекло за собой быстрое уменьшение числа видов диких животных, в частности птиц и млекопитающих, не сумевших приспособиться к изменению биотопов и, вероятно, более требовательных к экологическим условиям, чем их европейские сородичи. Не приходится удивляться тому, что в наше время некоторые североамериканские животные полностью исчезли.
Самым плачевным примером уничтожения вида является хорошо известный случай со странствующим голубем (Ectopistes migratorius). Эта птица (рис. 2), которую канадские французы называли «tourte» — горлица, гнездилась огромными стаями в лесах американского Востока, юга Канады (провинции Манитоба, Онтарио и Квебек) и в США, в штатах Виргиния и Миссисипи. Она облюбовывала лиственные леса, особенно леса, состоящие из дуба, бука и клена. Гнезда так плотно лепились друг возле друга, что деревья порой обламывались под их тяжестью. По некоторым данным, не менее 136 млн. особей гнездились на площади в 2200 кв. км в Висконсине вплоть до 1871 г. Приблизительно в 1810 г. Вилсон (см. Greenway, 1958) оценивал одну колонию этих птиц в 2 230 272 тыс. особей.
Миграции этого голубя были довольно нерегулярными поэтому количество мигрирующих птиц менялось из года в год. Часть популяции зимовала в северных районах ареала этого вида, в Пенсильвании и в Массачусетсе, но подавляющее большинство огромными стаями направлялось зимовать на юг, в штаты, расположенные вдоль Мексиканского залива. Ветви ломались под их тяжестью, когда они садились на деревья, и это одно уже говорит об их несчетном количестве. Странствующий голубь, численность которого считалась одной из самых высоких, несомненно, играл ведущую роль в естественных экосистемах восточной части Американского континента.
Рис. 2. Странствующий голубь (Ectopistes migratorius).
Индейцы издавна уничтожали этих голубей, мясо которых они высоко ценили, однако этот вид продолжал процветать, пока в Америке не появились первые европейцы. После этого началось его вымирание — прямое следствие деятельности человека. Во время перелета бесчисленные охотники истребляли целые стаи, стреляя «в цель» и даже не давая себе труда поднимать убитых птиц. Мало того, в период гнездования, когда жирные птенцы, еще не умеющие летать, находились в гнездах, для их сбора, по свидетельству современников, организовывались целые экспедиции. А если длинные жерди не доставали до гнезд, рубили деревья, на которых гнездились несчастные птицы.
Нет ничего удивительного в том, что количество странствующих голубей в течение XIX в. быстро уменьшилось. Начиная с 1870 г. большие колонии голубей исчезли на всем ареале гнездования вида, за исключением окрестностей Великих озер.
Реже стал встречаться странствующий голубь и на всем пути его перелетов. До 1880 г. еще отмечались перелеты небольших стай, а последнего представителя этого вида на свободе видели в 1899 г. С тех пор лишь изредка поступали сведения об отдельных экземплярах, но в ряде случаев их принимали за представителей других видов голубиных. В 1909 г. была объявлена награда в 1500 долларов тому, кто доставит точные сведения хотя бы об одной гнездящейся паре, но все усилия многочисленных наблюдателей не привели к желаемым результатам. Последний экземпляр странствующего голубя погиб в неволе, в зоологическом саду в Цинциннати (Огайо) 1 сентября 1914 г. Так исчез некогда исключительно процветающий вид, и человек несет за это полную ответственность. Массовые истребления птенцов и взрослых птиц сыграли не меньшую роль, чем изменение условий его обитания: исчезновение странствующего голубя было также неизбежным следствием вырубки лесов Востока Северной Америки.
Рис. 3. Каролинские попугаи (Conuropsis carolinensis).
Равным образом человек несет ответственность и за полное истребление Каролинского попугая (Conuropsis carolinensis) с длинным и острым хвостом и зеленым оперением, резко контрастирующим с оранжевым капюшоном. Эти маленькие попугаи (рис. 3) обитали в лесистых районах Юго-Востока США, от южных районов Виргинии и Небраски до Мексиканского залива, и гнездились в дуплах деревьев. Сокращение их численности протекало быстро; последний каролинский попугай, как и последний странствующий голубь, погиб в 1914 г. в зоологическом саду в Цинциннати. По поводу их исчезновения было высказано несколько предположений. Среди них были попытки сослаться на эпизоотии, якобы опустошавшие ряды этих птиц, живущих стаями и, стало быть, подверженных эиизоотиям. Но ни одна из этих гипотез не обоснована. Единственную причину исчезновения опять-таки следует искать в прямых действиях человека. По историческим данным, постепенное исчезновение этого вида связано с колонизацией Запада и сопутствующим ей преобразованием ландшафта. Каролинских попугаев считали, и не без основания, вредными птицами, так как попугаи действительно большие любители зерна и плодов. Поэтому нет ничего удивительного в том, что этот многочисленный и процветавший вид исчез за относительно короткий период времени. И хотя иногда поступали сведения о якобы увиденных единичных экземплярах, но, по-видимому, они были ошибочными.
На юго-западе Северной Америки таким же образом исчез белоклювый дятел (Campephilus principalis), который был распространен в районе густых лесов, произраставших по берегам рек и частично затопляемых во время половодья. В прямом уничтожении этой великолепной птицы обвинить человека нельзя: оно было вызвано нарушением тех природных условий, в которых она существовала. По самым последним данным, этот вид следует считать вымершим.
Со времени преобразования своего облика Великие равнины Американского континента также были свидетелями исчезновения одних характерных для этих мест птиц и катастрофического уменьшения численности других, например большого степного тетерева (Tympanuchus cupido). Ареал его сокращался и многократно разрывался, так что остались отдельные далеко отстоящие друг от друга обитаемые участки (рис. 4). Исчезновение этих птиц было вызвано двумя причинами — охотой (нередко дело доходило до того, что охота организовывалась на коммерческих началах с целью снабжения дичью рынков больших городов!) и изменением человеком ландшафта, в том числе уничтожением некоторых растений, которыми питался степной тетерев, что лишило птиц корма, необходимого для их существования.
Великие равнины служат путями перемещения для многочисленных мигрирующих птиц. Осенью они прилетают сюда из северных районов континента, направляясь либо на свои места зимовок у берегов Мексиканского залива, либо значительно дальше, к тропическим районам Южной Америки. Два вида этих перелетных птиц совершенно исчезли. Первый вид — эскимосский кроншнеп (Numenius borealis), гнездившийся в тундре на севере Канады и улетавший зимовать во влажные пампы Аргентины. Путь его перелета на юг пролегал вдоль атлантических берегов Северной Америки и даже над океаном, а обратно он возвращался через материк, как раз через центральную часть США. Популяция этого кулика вначале была значительной, но на ней губитель но отразились чрезмерно интенсивная охота, а также циклоны, которые заставали птиц в период осенней миграции. В результате с 1945 г. каждый год наблюдаются лишь отдельные экземпляры. В настоящее время популяция эскимосского кроншнепа представляет собой лишь «остов» первоначальной.
Рис. 4. Сокращение ареала степного тетерева (Tympanuchus cupido) (J. W. A1driсh, A. J. Duva11, Fish and Wildfile, Giro., № 34, 1955). 1 — ареал в начале европейской колонизации; 2 — современный ареал Т. с. pinnatus, attwateri и pallidicinctus); 3 — граница распространения исчезнувшего ныне восточного подвида Т. с. cupido).
То же можно сказать о белом американском журавле (Grus атеricana), территория гнездования которого ранее занимала обширную зону на северо-западе Канады, от реки Невольничья и до территории США, а именно до Айовы и Иллинойса.
Рис. 5. Ареал американского белого журавля (R. Р. А11еn, The Whooping Crane, New York, 1952).1 — зона гнездования; 2 — зона зимовки; 3 — миграционные пути. В настоящее время эти журавли зимуют лишь в ограниченной зоне, окаймляющей Мексиканский залив.
Ежегодно после миграции, отличавшейся большим размахом, эти птицы достигали берегов Мексиканского залива, береговые лагуны которого прекрасно отвечают их экологическим требованиям (рис. 5). Большая протяженность этих миграционных путей чрезвычайно затрудняет и даже исключает охрану американского журавля, поэтому многие биологи считают, что только чудо может спасти эту птицу от полного уничтожения. В постепенном исчезновении журавля повинны, очевидно, охотники, так как ни места гнездований, ни зоны его зимовок как будто бы не подвергались серьезным преобразованиям. Сейчас каждую зиму проводятся учеты белых журавлей, нашедших убежище в Арканзасе и Техасе. В 1963 г. было зарегистрировано всего 33 экземпляра, к которым следует причислить еще 7 экземпляров, живущих в неволе. Когда наступает время перелета, по радио и телевидению ведется активная пропаганда в защиту журавля, но, несмотря на это, еще нередко раздаются выстрелы, сделанные непредупрежденными охотниками. По-видимому, практически невозможно спасти мигрирующий вид, отличающийся столь строгими экологическими требованиями. Проводились опыты по размножению американского журавля в неволе, но они не были обнадеживающими, и вряд ли можно надеяться на спасение этой птицы тем же способом, который дал положительные результаты в отношении некоторых других видов.
Печальную участь наземных птиц разделили и морские птицы Северной Америки. В частности, это касается знаменитой бескрылой гагарки (Alca impennis), самого крупного представителя семейства чистиковых, достигающей в высоту 75 см и лишенной способности летать вследствие видоизмененных крыльев, утративших свое первоначальное назначение (рис. 6). Впрочем, эта птица характерна не только для Северной Америки, так как она гнездилась на скалистом побережье всей северной части Атлантики, от Ньюфаундленда и Гренландии до Шотландии и Скандинавии, и встречалась даже южнее — во Франции и Испании. А ископаемые или полуископаемые остатки указывают на ее еще более широкое распространение, включая Италию.
Неспособная летать, эта птица была словно предназначена для добычи, и человек начал охотиться на нее с незапамятных времен. О многочисленности бескрылой гагарки свидетельствует большое число кухонных остатков, найденных в разрушенных очагах на большей части американского побережья, от штата Мэн до северной Канады, и даже в Европе, в частности в Норвегии, где ее, по-видимому, употребляли в пищу в эпоху неолита.
Рис. 6. Большая бескрылая гагарка (Alca impennis).
О гагарке упоминается и во многих исторических документах, по-видимому, она была известна не только местным жителям, но также морякам и рыбакам, бороздившим воды северной Атлантики. Так, в 1590 г. один исландец загрузил целое судно бескрылой гагаркой, добытой на восточном побережье Гренландии. Как этот, так и другие подобные случаи указывают на хищническое истребление беззащитных птиц. С этого времени количество бескрылой гагарки сильно уменьшилось. А в XVIII и XIX вв. исчезла большая часть гнездовий, в частности на острове Фанк, расположенном близ восточного побережья Ньюфаундленда, где, пожалуй, самая крупная колония этих птиц была совершенно уничтожена рыбаками. Высадившийся на этом острове в 1841 г. норвежец Штувитц обнаружил там только груды костей, несколько высохших шкурок и обломки яичной скорлупы. В течение некоторого времени в этой местности еще продолжали существовать другие колонии, но и они мало-помалу были истреблены моряками и особенно рыбаками, которые использовали мясо птиц в качестве приманки. Такая практика повлекла за собой полное и довольно быстрое исчезновение всего вида; последнее гнездовье, по-видимому, существовало на скале Эльдейярбоди, расположенной в открытом море у побережья Исландии. Последний экземпляр добыт там в 1844 г. Пример бескрылой гагарки свидетельствует о том, что человек мог уничтожить весьма процветающий вид. Другой причины не существует, так как ее ареал был очень широким и, кроме того, он не подвергался никаким естественным преобразованиям. В настоящее время мы располагаем лишь несколькими чучелами этих птиц и небольшим количеством их яиц, хранящихся в музеях Европы и Америки. Коллекционеры за одно такое яйцо платят золотом в тридцать раз больше, чем весит его скорлупа.
Перечень североамериканских птиц, которым грозит серьезная опасность, к сожалению, не ограничивается вышеприведенными примерами. Следовало бы добавить еще несколько птиц, в частности калифорнийского кондора (Gymnogyps californianus), родственного, если не идентичного, ископаемому виду, ранее довольно часто встречавшемуся в Северной Америке; теперь распространение этого кондора ограничено рядом районов в Южной Калифорнии, где, по последним данным, насчитывается всего лишь сотня экземпляров. Значительное сокращение ареала и численности этого вида, не имеющего естественных врагов, является исключительно делом рук человека.
Наиболее яркий пример уничтожения млекопитающих представляет собой американский бизон (Bison bison), почти полное истребление которого вписало одну из самых плачевных страниц в историю завоевания мира человеком. Местообитание этого крупного быка — обширные равнины Северной Америки от озера Эри до Луизианы и Техаса, ограниченные с востока Аллеганскими горами. В пределах этого огромного района ежегодно в поисках корма происходили сезонные перекочевки бизонов. Они совершались по твердо установленным путям, и в этих местах пролегали самые настоящие дороги, по которым вереницей тянулись стада мигрирующих животных. Первоначально общая численность бизонов была примерно 75 млн.: 40 млн. животных обитало на равнинах, 30 млн. — в прериях и примерно 5 млн. — в редколесье. Цифра на первый взгляд невероятная, если вспомнить размеры этих быков них вес, достигавший у старых самцов 3000 фунтов. Эти огромные стада не имели естественных врагов, не считая койотов, нападавших при случае на молодых животных.
Первые путешественники были поражены видом миллионных стад, пасущихся на равнинах, и посвящали им самые восторженные строки в своих отчетах. Но, увы, именно с этого времени и началось великое истребление бизонов, которое все нарастало, по мере того как колонисты продвигались на запад. Одной из причин вымирания бизона было также преобразование человеком его местообитаний, но основной причиной все же остается беспощадное истребление.
Период уничтожения бизона подразделяется на две фазы. Первая (примерно с 1730 по 1840 г.), будучи относительно ограниченной известными рамками, в некоторой мере оправдывалась постепенным преобразованием девственной территории в культурные земли, а также потребностями человека в коже и шкуре животных. Наличие огромных стад крупных, постоянно перемещающихся животных не могло быть желательным в районах, занятых посевами (такое же положение наблюдалось и в других местах, в частности в Африке), но тогда речь шла лишь об уменьшении численности бизонов и эффективной эксплуатации их стада. Вторая фаза, начавшаяся примерно в 1830-х годах, носила иной характер, поскольку ее целью было поголовное истребление бизонов. В северных районах обитания бизона его уничтожали, чтобы обречь на голод индейские племена — сиу и другие, против которых белые пришельцы вели беспощадную борьбу. Но этим дело не ограничивалось: на бизонов охотились ради развлечения, о чем свидетельствуют рекламы железнодорожных компаний, привлекавшие пассажиров возможностью стрелять в бизонов прямо из окна вагона! Во многих случаях в качестве трофеев брали только язык бизона, считавшийся деликатесом, а всю тушу оставляли на месте бойни. В этот период для истребления бизонов были мобилизованы целые отряды14. За один охотничий сезон 1872/73 г. в одном только штате Канзас было убито не менее 200 тыс. животных. С 1870 по 1875 г. количество ежегодно убиваемых бизонов составило примерно 2,5 млн. Через некоторое время сотни тонн бизоновых костей, усеивавших равнины, стали собирать и использовать для производства удобрений или черной краски. Создавались специальные компании по сбору и подвозу костей к железным дорогам. О размахе бойни можно судить по архивным материалам компаний: в кучах костей, подготовленных для погрузки в товарные вагоны, насчитывалось до 20 тыс. скелетов. По знаменитой железнодорожной ветке Санта-Фе с 1872 по 1874 г. было перевезено 10 793 350 фунтов костей бизонов. Не удивительно, чти примерно около 1868 г. на Юго-Западе США бизон практически исчез. Конечно, кое-где еще бродили отдельные стада бизонов, но количество их было так невелико, что разочарованные охотники отказались от дальнейшего промысла. Стадо бизонов уменьшилось и на Севере США, а в 1880 г. в последний штурм на них пошли специально вооруженные для этого случая индейские племена. За охотничий сезон (с ноября по февраль) один охотник убивал от одной до двух тысяч бизонов. Вскоре эти животные стали настолько редкими, что в рассказах охотников периода 1880—1885 гг. упоминается охота на «последнего» бизона в данном районе, а это говорит не только о крайнем сокращении численности бизонов, но и о многократном разрыве его ареала (рис. 7).
Охотники Северо-Запада США долгое время считали, что бизоны не истреблены, а просто перекочевали в Канаду, откуда они вскоре вернутся. Однако в Канаде бизоны фактически уже были истреблены, и это имело глубоко идущие социальные и экономические последствия для индейского населения, которое охотилось на бизонов только для удовлетворения своих потребностей. Зима 1880/87 г. была для этих племен голодной, и смертность достигла очень высокого уровня.
Почти поголовное истребление бизона, несомненно, было самым трагическим эпизодом во всей истории взаимоотношений человека с фауной Нового Света и, к сожалению, не единственным: другие млекопитающие тоже несли серьезные потери. Их популяции уменьшались иногда до угрожающих размеров, а ареалы сужались, подобно шагреневой коже.
Рис. 7. Сокращение ареала американского бизона (Petr.des, 1961). 1 — ареал в начале европейской колонизации; 2 — современный ареал.
Так, олень вапити {Cervus elaphus canadensis), первоначально обитавший на всем протяжении от юга Канады до севера Алабамы, был истреблен на всем Востоке США наряду с лесами, где он находил убежище.
На севере Канады тундровый северный олень (Rangifer tarandus arcticus), неся большие потери, быстро сокращал свой ареал. В аналогичном положении оказался и лесной северный олень (Rangifer tarandus caribou). Численность первого, оцениваемая до 1911 г. в 100 млн. голов, к 1911 г. составляла уже не более 30 млн., а к 1938 г. сократилась до 2,5 млн. Заметное сокращение численности этих животных было чревато серьезными социальными последствиями, поскольку дикие северные олени играли большую роль в жизни эскимосов и индейцев, населяющих канадский север.
Рис. 8. Сокращение ареала вилорогой антилопы (Antilocapra ameriсапа) в Мексике (A. Stalker Leopold, 1947). — ареал в начале колонизации; 2 — современный ареал.
Вилорогая антилопа (Antilocapra americana) — последний представитель группы, богатой ископаемыми видами, свойственными Северной Америке,— также значительно пострадала от человека. Когда европейцы впервые появились в Америке, вилорогая антилопа была еще широко распространена от Канады (провинции Манитоба, Альберта) до мексиканских плато и от границы лесов на востоке до Калифорнии. Характерным для нее местообитанием были большие полузасушливые равнины, где численность этой антршопы превосходила даже численность бизонов, достигая 30— 40 млн. особей. Считается, что к 1922 г. их оставалось примерно 30 тыс., что указывает на резкое сокращение численности вида (рис. 8). С Великих равнин вилорогая антилопа практически исчезла. В настоящее время значительные стада этого дикого копытного, хотя по численности и гораздо меньше прежних, еще встречаются в Скалистых горах.
Пощада не ждала и хищников, в частности медведя гризли (Ursus arctos horribilis), несомненно самого крупного хищника Северной Америки. Этот бурый медведь обитал преимущественно на Западе, где его ареал простирался от равнин до Тихого океана, достигая на севере Аляски, а на юге — Мексики. На большей части своего ареала он был полностью истреблен, а в других местах его популяция значительно уменьшилась. По некоторым оценкам, на всей территории США, за исключением Аляски, осталось не более 1100 гризли.
Таких примеров можно привести великое множество. В целом же численность всех диких животных Северной Америки резко уменьшилась. Особенно заметно пострадали восточные и центральные районы вследствие развития там земледелия и быстрых темпов индустриализации со всеми вытекающими отсюда последствиями, в частности увеличением народонаселения. Даже Запад, который в силу своего горного рельефа и более засушливого климата долго оставался нетронутым, не избежал в конце концов такой же судьбы. К концу XIX в. во всем, что касалось возобновимых природных ресурсов, весь континент находился в состоянии полнейшего упадка. Естественное равновесие было повсюду нарушено, возникла угроза исчезновения большей части представителей крупных животных, непоправимой деградации целого ряда ландшафтов, а следовательно, исчезновения многочисленных видов составляющих их флору и фауну. Северная Америка является одним из самых трагических примеров разрушения естественного комплекса так называемым «цивилизованным» человеком.
3. АНТИЛЬСКИЕ ОСТРОВА
Не многие районы па земном шаре пострадали от последствий европейской колонизации сильнее, чем Антильские острова, что объясняется целым рядом причин. Прежде всего площадь всех островов архипелага, за исключением Больших Антильских островов, крайне ограничена. Поэтому животные и растения представлены здесь лишь относительно небольшими популяциями, которые по той же причине не отличаются устойчивым равновесием (быстрого восполнения потерь, что наблюдается в значительных популяциях, здесь не происходит).
Кроме того, изолированное положение Антильских островов определило возникновение узко специализированных видов, часто стенотопов15, крайне чувствительных к малейшему нарушению равновесия в экосистеме. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Расширение знаний о приматах. Проблемы классификации обезьян в додарвинское время (XVII в. — первая половина XIX в.)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Расширение знаний о приматах. Проблемы классификации обезьян в додарвинское время</p>
<p>(XVII в. — первая половина XIX в.)</p>
<p></p><p>В истории человечества второй период приходится приблизительно на эпоху нового времени. Это время великих революций (в Голландии, Англии, Франции, Германии), сокрушивших феодализм и открывших дорогу новому, буржуазному строю. Для истории биологии это время резкого расширения и систематизации знаний (до конца XVIII в.) и затем — формирования основных биологических наук (первая половина XIX в.). Как считает советский историк науки Е. Г. Бобров, в середине XVIII в. шло становление зоологии как науки, к концу века было изучено примерно 18–20 тыс. видов животных, сделано много открытий. С другой стороны, именно в XVIII — начале XIX в. идет становление антропологии. В конце этого периода создается первое антропологическое общество во Франции (в 1859 г.). Частью же антропологии является приматология.</p><p>В XVIII в. настойчиво пробивает себе путь идея развития живой природы, идея трансформизма, которая затем, в XIX в., в трудах Ч. Дарвина завершилась гениальной теорией эволюции. Советский историк естествознания и философ С. Р. Микулинский пишет, что в последней четверти XVIII в. состояние биологии дошло до такого уровня, когда описания предметов и явлений стало явно недостаточно — необходимы были теоретические обобщения, ибо биология становилась наукой, вскрывающей законы развития природы. Призыв великого естествоиспытателя и в то же время главного апостола креационизма (теории неизменяемости, созданной богом природы) Жоржа Кювье «называть, описывать, классифицировать» исчерпал себя…</p>
<p>Прогресс, однако, не коснулся знаний о ближайших родственниках человека. В то время как в других разделах биологии стала ощущаться ограниченность метода простого описания животных, будущая приматология еще очень в этом методе нуждалась. Многие виды обезьян и полуобезьян были просто неизвестны науке. Век Французской революции был полон новых и смелых идей. Сходство обезьян с человеком стало «жгучим вопросом», волнующей темой XVIII в. Во второй половине века идея родства человека с обезьянами и даже их общего предка не только «витала в воздухе», но и открыто обсуждалась французскими просветителями (а несколько позже Жаном Ламарком). Но эта идея не могла быть подкреплена фактическими знаниями. Как справедливо пишет старейший советский антрополог Я. Я. Рогинский, причинами, препятствовавшими обоснованию этой идеи, являлись засилье церкви и очень плохое знание высших обезьян. Добавим, что второе было тесно связано с первым и что плохо знали в те времена не только антропоидов, но и низших обезьян и — еще меньше — полуобезьян. По мере развития науки — естествознания, биологии — церковные догмы не меньше, а все больше и все ожесточеннее оказывались в «оппозиции» по отношению к подлинным знаниям о приматах. Неудержимо накапливались убедительные данные по сходству обезьян с человеком, которое бросалось в глаза еще в древности, а теперь получало неопровержимое научное обоснование. Это дискредитировало библейскую версию о «божьем подобии» человека и, главное, о его «рукотворном» происхождении, подтачивало «незыблемые» каноны Библии и, значит, вело к яростному противодействию церковников, что не могло не сказаться на творчестве ученых, имевших отношение к приматам.</p><p></p><p>Вот и некоторый ответ на недоумение Гоппиуса: чем более биологически близкими оказывались антропоиды к людям, тем «менее благоразумия» проявлял человек при изучении высших обезьян!</p><p>В XVII в., а еще больше в XVIII и XIX вв. появляются публикации путешественников, моряков, дипломатов, купцов. В них охотно бывалые люди рассказывают и об обезьянах, которых встречали (а иногда о них только слышали) в заморских землях. Чего только нет в этих историях! Однако и крупицы истины нередко проблескивают в этом океане, выражаясь деликатно, своеобразной информации.</p><p></p><p>Некто Ричард Джобсон в 1623 г. опубликовал мемуары, в которых описывает павианов на воле, приправляя, конечно, рассказ долей «занимательности». Он сообщает, что павианы объединяются в стадо в три-четыре тыс. обезьян. Во время путешествий животные перемещаются строем во главе с крупными вожаками, из которых главный намного больше других — величиной со льва; далее следуют меньшие но размерам, но лидер всегда движется один, как командир (использовано именно это слово — «командир»). Самки переносят своих детенышей под животом. Если детенышей двое, один размещается на спине. С тыла их прикрывает большая компания очень крупных животных «как охрана от преследующего врага».</p><p>Здесь почти все совпадает с современными представлениями о павианах на воле, разве что размеры стада слишком велики. Одно из двух: либо с тех пор популяции павианов так поредели, что цифры Джобсона кажутся невероятными, либо у одного из первопроходцев Африки были пелады с арифметикой. Увидеть в наши дни тысячи павианов в одном стаде, вероятно, уже невозможно. Что же касается строительства этими обезьянами убежищ, о чем сообщает Джобсон, а также мнения, будто обезьяны являются расой людей и не говорят только потому, что не хотят трудиться (весьма расхожее, многовековое «подозрение», но только в отношении человекообразных обезьян!), то это, мягко говоря, несколько преувеличено… Во всяком случае — не соответствует современной действительности.</p><p>В 1559 г. англичанин Эндрю Баттель попал в плен к португальцам, после чего оказался в Анголе. На основании рассказов Баттеля некто Пурхас дважды (в 1613 и 1625 гг.) публиковал книги о приключениях пленного. Во второе издание был включен отрывок, имеющий большое историческое значение. В лесу «столько павианов, обезьян и попугаев», — писал автор, что человеку одному страшно путешествовать в нем. Здесь есть также два вида чудовищ, обычных для этих лесов и очень опасных. Самое большое из этих двух чудовищ называется «понго» на местном языке, а меньшее «энжеко».</p><p></p><p>Все, что излагается дальше (особенности внешнего вида, размеры тела, питание), дает основания думать, что Баттель видел обоих нынешних антропоидов Африки: шимпанзе и гориллу, которых на языке туземцев в Анголе называют созвучно упомянутым словам. Во всяком случае приматология впоследствии вывела из этой публикации наименование целого семейства ближайших к человеку высших обезьян — Pongidae (по современной номенклатуре), а также название одного из родов этого семейства, но, как ни странно, не африканского, а азиатского антропоида — орангутана (Pongo).</p><p>Первым подлинно научным, хотя и не во всем точным, как потом стало ясно, описанием человекообразного примата в Новое время было приложение к трактату по медицине знаменитого голландского анатома Николаса Тульпа (1641) об «индийском сатире» («Satirus Indicus он же Homo silvestris, он же Ourang-Outang», что в последних двух названиях означает «человек лесной»). В действительности Тульп описал вовсе не орангутана, а шимпанзе, на что указывают размеры и место отлова обезьяны (Африка). Тульп находил в строении этого существа ростом с трехлетнего мальчика много сходных черт с человеком и перечислил эти черты. Современные приматологи считают, что Тульп изучал карликового шимпанзе.</p><p>Голландский медик, таким образом, оставил нам не только первое грамотное описание высшей обезьяны, что вызвало большой интерес к ней ученых, но и дал первое упоминание современного тривиального (народного, обиходного) термина азиатского антропоида — «орангутан».</p><p></p><p>Еще один знаменитый врач и анатом Европы изучал обезьян. Томас Виллис в 1664 г. опубликовал «Анатомию мозга», где, по-видимому, впервые в истории произвел сопоставление анатомии мозга обезьян и человека. Виллис был поражен величиной головного мозга обезьян и его сходством с мозгом человека.</p><p>Во второй половине XVII в. все чаще появляются описания обезьян, включая антропоидов. Следует упомянуть имя голландского натуралиста Джакоба Бонтиуса, который в 1658 г. описал (хотя неточно, сильно очеловечив) и правильно назвал наконец настоящего орангутана из Азии «Это удивительное чудовище, — писал он, — с человеческим лицом и с привычками человека…» Знаменитый английский естествоиспытатель Джон Рей в 1693 г. сделал попытку классифицировать приматов и, кажется, первым отделил высших обезьян от низших — в целом, по группам.</p><p>Теперь вполне можно обратиться к блистательному финалу XVII в. в истории приматологии — к выдающейся работе английского анатома Эдварда Тайсона, которая озаглавлена по обыкновению того времени длинно и в переводе с английского языка называется так: «Орангутан, или Homo silvestris, или анатомия пигмея в сравнении с анатомией обезьян и человека» (1699 г.).</p>
<p>Труд Тайсона по анатомии человекообразной обезьяны (теперь мы можем твердо сказать — шимпанзе) переиздавался многократно (последний раз в 1969 г.) и сделал его автора, по мнению многих исследователей, основоположником приматологии. Скелет обыкновенного шимпанзе (по современной терминологии Pan troglodytes), приготовленный Тайсоном, говорят, поныне хранится в Британском музее естественной истории.</p><p></p><p>Тайсон знал, что изучает не орангутана, предпочитал называть своего антропоида, погибшего в апреле 1698 г., «пигмеем», но для группы человекообразных оставил термин «орангутан». С логикой Тайсона по существу мы считаемся и сегодня: именно по латинскому родовому наименованию орангутана (Pongo) и обозначена в современной номенклатуре вся группа или, точнее, семейство человекообразных обезьян (Pongidae).</p><p>1 июня 1698 г. Королевское общество Англии слушало доклад Эдварда Тайсона об изучении «пигмея». Было представлено 48 признаков сходства антропоида с человеком и 34 отличия, но роднившие это существо с другими обезьянами. Впервые с полным научным обоснованием натуралист рассказал об анатомической связи обезьяны с человеком, о промежуточном положении этого существа между человеком и остальным животным миром. «Это не человек, — говорил Тайсон, — но и не обычная обезьяна, а форма животного между обоими… Итак, в эту цепь (употреблено и выделено Тайсоном слово «chain». — Э. Ф.) созданий, как промежуточное звено между обезьяной и человеком, я хотел бы поместить нашего пигмея…»[13].</p><p>Некоторые исследователи считают, что от Тайсона можно провести прямую линию к Гексли и Дарвину, к эволюционной теории происхождения человека. Думаю, что такая параллель рискованна: благочестивый англичанин верил, что все виды живых существ созданы богом и лишь каждая группа созданий связана по капризу высшей воли с другой группой. Можно, однако, не сомневаться, что Тайсону нелегко было объяснить свои поразительные открытия.</p><p></p><p>От Тайсона ведет начало исключительно устойчивый и получивший впоследствии сомнительную славу (в чем замечательный анатом нисколько неповинен) термин «четверорукий»: «Хотя он (пигмей. Э.Ф.) животное <em>двуногое</em> (biped), однако относится к четвероруким (quadrumana), подобно тому, как случалось встретить людей, владеющих своими ногами, как руками, что и я сам неоднократно наблюдал»[14]. Ученый хотел лишь подчеркнуть необычность своего «пигмея» шимпанзе по сравнению со всеми другими животными, которых тогда именовали «четвероногими». Тайсон сам же пояснил эту условность, но реакционеры от науки, как это нередко случалось, придали впоследствии данному слову совсем другой смысл.</p><p></p><p>Нам опять придется опустить путаные описания обезьян разными авторами в первой половине XVIII в. В сентябрьском номере журнала «Лондон мэгэзин» в 1738 г. при описании привезенного в столицу антропоида употребили слово chimpanzee («чимпанзе» — по названию в Африке). В том же 1738 г. это слово было использовано и на французском языке — Quimpeze. Следовательно, с введением в обиход слова «шимпанзе» можно было бы заключить, что все четыре тривиальных названия современных высших обезьян «прозвучали» к сороковым годам XVIII в.: горилла (от Ганнона и Плиния), гиббон (от Страбона и Плиния), орангутан (от Тульца и Бонтиуса) и, наконец, шимпанзе. Но беда в том, что ни один из этих антропоидов, если не считать весьма далекого от истины описания Бонтиусом орангутана, не назван правильно. Для подлинной идентификации всех четырех групп высших обезьян потребовалось еще более 100 лет.</p><p></p><p>Об уровне знаний натуралистами высших обезьян в то время говорит такой факт. В 1744 г. Э. Смит назвал обычную низшую обезьяну «мандриллом» (по-староанглийски — «человек древесный»), приняв ее за человекообразную, о которой все более часто стали распространяться слухи. Так и остался по сей день «синещекий павиан» мандриллом как свидетельство примитивного знания приматов в XVIII в.</p><p>Первые усилия в создании современных таксономических основ приматологии связаны с именем великого классификатора природы Карла Линнея. Сын своего времени, искренне религиозный человек, опасавшийся столкновений с официальными догмами, Линней как приматолог все-таки шагнул далеко за пределы своего века. В приматологии Линнею принадлежит бессмертная заслуга как одного из самых прогрессивных и самых крупных строителей этой науки. Именно Линней в свой небезопасный для «вольнодумства» век мужественно объединил человека и обезьяну в один отряд да еще дал этому отряду название, которое уже раньше использовала церковь, — «приматы» (Primates)[15]. Сделал он это на основе видимых признаков сходства, на основе «искусственной системы».</p><p></p><p>Еще в 1735 г. в первом издании «Системы природы» Линней дал группу Antropomorpha, куда включил такие «роды»: Homo (человек), Simia(обезьяна) и Bradypus (ленивец). В 1758 г., ставшем исходным пунктом современной международной номенклатуры благодаря выходу в свет 10-го издания его «Системы природы», Линней и ввел термин Primates для обозначения отряда, в который включил уже четыре рода: Homo, Simia, Lemur (полуобезьяна) и Verspetilio (летучая мышь). Если исключить последнее и повысить ранг «родов» (до семейства или подотряда), мы получим в общих чертах современную таксономию отряда приматов.</p><p>Но, конечно, Линней не мог преодолеть неведения, присущего его времени. Род человека включал у Линнея два вида: Homo sapiens и, представьте, Homo troglodytes, т. е. орангутана Бонтиуса (в 10-м издании — Homo nocturnus, Homo sylvestris, orangoutang). Линней, вероятно, не был знаком с работой Тайсона, а шимпанзе Тульпа назвал Simia satyrus. Великий систематик был в сильном затруднении при установлении отличий «человека разумного»[16] от орангутана. Некоторые виды обезьян у Линнея и сегодня невозможно идентифицировать (например, непонятного Simia apedia). Несмотря на это, вклад Линнея в классификацию приматов неоценим.</p><p>В сентябре 1760 г. ученик Линнея из Петербурга Гоппиус, упоминавшийся выше, защитил по обезьянам диссертацию. В том же году она по традиции была опубликована на латинском языке, а через 17 лет — на русском. Поскольку до 1777 г. нет трудов по обезьянам на русском языке, то получается, что книга Гоппиуса — первая. Интересно, что эта первая работа по приматам была опубликована фактически анонимно. Автор рецензии на нее, напечатанной в следующем году в «Санктпетербургском вестнике», скрылся под псевдонимом «Б». В книге дается сводка известных ранее знаний о приматах (включая труды Геснера и Алдрованди), правда, более критичная и творческая, но, разумеется с присущей тому времени скудостью и путаницей сведений.</p>
<p></p><p>Род обезьян в книге разделен на три класса: долгохвостых, короткохвостых и бесхвостых, которые «собственно называются обезьяны». После доброй порции мифических сведений дается описание четырех видов человекообразных (Anthropomorpha): пигмей (невозможно идентифицировать — может быть, орангутан?), сатир (это шимпанзе, правда, несколько очеловеченный), луцифер (вымышленное существо), троглодит (вероятно, орангутан Бонтиуса). Этим непонятным (вероятно, и самому автору) названиям соответствуют фантастические изображения, помещенные в диссертации Гоппиуса. Таков был уровень знания о высших приматах во второй половине XVIII в.</p><p></p><p>В работе сообщается о многочисленных признаках сходства человекообразных обезьян с человеком (даже более многочисленных, чем на деле) и на странице 44 говорится «И как никто без увеселения и удивления особливого взирать не может различный род жизни обезьян, подлинно забавный и любопытства достойный, то необходимо, что и о сих упомянутых нами сходствующих весьма с родом человеческим, без изумления ни один испытатель естества разсуждать не может»[17].</p><p></p><p>Завершаются эти «разсуждения» эмоциональной фразой Энния (III в. н. э.), которую, как утверждают, впервые произнес Цицерон: Quam similis, turpissima bestia, nobis! («О, сколь схожа на нас зверь гнусный обезьяна!»)</p><p>Рецензент, одобряя замысел издать две речи, «говоренные под руководством Линпеа», и критикуя перевод с латинского, заметил, что сочинитель «кажется, имеет в предмете унизить несколько гордость высокомерных людей».</p><p></p><p>В последней четверти XVIII в. в России появилось несколько переводных книг по приматам, из которых наиболее интересен учебник Н. Я. Озерецковского «Начальные основания естественной истории» (1796).</p><p>В классификации автор следует Линнею (но не в обособлении единого отряда), но все-таки исключает из группы обезьян и полуобезьян летучих мышей. Другие «естественные истории» уступают по научному уровню работе Озерецковского.</p><p></p><p>В это время объем литературы, в том числе научной, по приматам начал значительно расти. Этому способствовали общезоологические описания Блюменбаха (1775), Эркслебена (1777), Пеннанта (1781) и др. Появляются научные исследования отдельных форм и даже групп обезьян. Таким образом, благодаря систематике Линнея и накапливаемым фактам вполне намечалась тенденция прогрессивного развития приматологии, которая могла бы, подобно некоторым другим ответвлениям зоологии, с приобретением новых знаний оформиться в следующем столетии в науку. Но этого не произошло.</p><p></p><p>Выдающийся французский естествоиспытатель Жорж Бюффон в гигантском, 44-томном, труде «Естественная история…» немало страниц посвятил обезьянам (XIV т., 1766, часть XV т. и Дополнение VII, 1789)[18]. Великий натуралист с недоверием относился к систематике. Недостаток этот был связан, как ни странно, с прогрессивными тенденциями в творчестве Бюффона: отвергая закоснелость законченных форм (о чем твердили креационисты), выискивая «промежуточные формы» (сегодня мы сказали бы «филогенетические связи»), автор стремился обосновать идею развития организмов (трансформизм), что впоследствии высоко ценил в трудах Бюффона Дарвин.</p><p>Бюффон кратко дал фактически первое научное описание гиббона, поместил его изображение и правильно его назвал. Вслед за Бонтиусом он к месту употребил термин «орангутан» для крупного азиатского антропоида. (Немалая заслуга, если учесть, что еще много десятков лет спустя этот термин будет употребляться неверно!) Описанный Бюффоном «жокко» (от упоминавшегося выше «энжеко») — настоящий шимпанзе, вполне сносно изображенный художником Жаком де Сева. Очень вероятно, что авторы видели привезенного в 1738 г. в Париж шимпанзе. По мнению видного современного приматолога-анатома Османа Хилла, Бюффон, имея с 1741 г. типовой образец «жокко», произвел самое авторитетное после Тайсона описание шимпанзе. Но Бюффон смешивал орангутана с «понго» (гориллой?), которых сам никогда не видел.</p><p>После всех добрых слов, сказанных по адресу великого французского натуралиста, мы должны обратиться к одному из самых важных и самых удивительных событий в истории изучения приматов, анализ которого никто из приматологов не делал и начало которому невольно положил Бюффон.</p><p>Уже говорилось, что проблема сходства человека с обезьянами не давала покоя многим мыслящим людям XVIII в. Ее рассматривали и решали позитивно не только философы (Дидро, Деламетри), видные ученые других специальностей, но и авторитетные анатомы (Викда Азир, Гердер). Некоторые открыто говорили и о родстве, и об общем происхождении человека и антропоидов. Жорж Бюффон не мог остаться в стороне от этой проблемы и внес в ее решение весьма противоречивый вклад.</p><p></p><p>Еще в 1748 г. он заявил, что «орангутан», или понго, — только животное, но животное такое необычное, что человек не может не заметить в нем сходства с собой и при тщательном изучении не убедиться в том, что его собственное тело «не является главной частью его природы».</p><p></p><p>После этой даты в жизни Бюффона были важные происшествия. В 1751 г. теологи Сорбонны обвинили его (тогда директора королевского Ботанического сада — немалый пост), за несоответствие его писаний положениям Библии. Бюффон дал подписку, в которой отрекался от всего, что пе соответствует в его трудах библейским канонам. И после такой запоминающейся акции Бюффон в 1766 г. все же написал статью «Номенклатура обезьян» (для XIV т. «Естественной истории…»), которая полна замечаний в духе приведенного выше высказывания.</p><p>Бюффон (уже в 1766 г.!) считал орангутана по физическим свойствам первым из обезьян или последним из людей. «Я признаю, если судить только по форме, что вид обезьяны (антропоида. — Э. Ф.) можно оценить как разнообразие вида человеческого»[19]. На предыдущей странице Бюффон перечислил признаки сходства человека и обезьян: по анатомии в целом, по темпераменту, по строению половых органов, по наличию менструальных циклов. Причем сходство понималось им как родство, поскольку Бюффон допускал «скрещивания негритянок с обезьянами, приплод от которых влился в один и другой вид» (замечу, совершенно нам неизвестные). Правда, сразу же после подобных богопротивных сопоставлений следует, как правило, упоминание «творца», утверждение, что обезьяны «не проникнуты божественным дыханием», что они не имеют речи, разума, души. Следовательно, то, что Бюффон написал в 1748 г. о сходстве обезьяны с человеком, было не случайной оговоркой, но твердым убеждением, пронесенным через годы, несмотря на угрозы клерикалов! Бюффон признавал, как видим, физическое сходство обезьяны и человека (даже преувеличивал его) и допускал их родство вплоть до кровосмешения. Отличия он видел в сфере психики.</p>
<p>Но далее в высказываниях великого натуралиста обнаруживается поразительная непоследовательность. Он пишет, что обезьяны льстивы, похотливы, лживы, маниакальны, отвратительны и, оказывается, их сходство с человеком — только кажущееся, а по темпераменту и интеллекту слон и собака даже ближе к человеку, чем обезьяна… Эта линия в писаниях Бюффона привела позднее к феноменальной в истории науки ошибке (которую довели до «логического» завершения уже другие деятели) — к непомерному разделению в систематике человека и обезьян как раз по физическому признаку.</p><p></p><p>Сам Бюффон разместил обезьян, как и Тайсон, между человеком и «скотами». (Как упомянуто, последних называли «четвероногими».) Вслед за Тайсоном Бюффон неоднократно называет обезьян «четверорукими» (что, как теперь хорошо известно приматологам, неверно). И вдруг на 18-й странице «Номенклатуры обезьян» Бюффон — совершенно безосновательно с точки зрения анатомии — выделяет человека в качестве единственного двурукого и двуногого существа — Bimane! Это и стало началом путаницы, которая продержалась в приматологии 100 лет, нанеся немалый ущерб изучению приматов и была устранена в науке английским естествоиспытателем Томасом Гексли лишь в 1863 г. Отголоски же этого антинаучного феномена дошли и до наших дней. (Заметим, что «Естественная история…» Бюффона была переведена на многие языки. Вышла она и в России, в 10 томах. Приматам в ней посвящено всего несколько страниц.)</p><p>Разделение, произведенное Бюффоном, явно не принципиальное для автора, если учесть прогрессивные эволюционистские идеи ученого, было вскоре канонизировано законодателями тогдашнего естествознания. Основатель антропологии немецкий анатом Иоганн Блюменбах, убежденный креационист, публикуя в 1775 г. свою «естественную» систему животных, ликвидировал отряд приматов Линнея, введя вместо него два отряда: Bimanus (двурукий), куда отнесен только человек, и Quadrumanus (четверорукие) — все обезьяны и полуобезьяны. Самый авторитетный естествоиспытатель Франции и в то же время главный апостол креационизма Жорж Кювье закрепил систему Блюменбаха на долгие годы.</p><p>«Не стало» отряда приматов! Сам термин «приматы» был изгнан из науки и школы. Известный русский биолог А. П. Богданов приводил воспоминания другого ученого, В. Н. Бензенгра, относящиеся к 1836 г., о преподавании зоологии в Московском университете. Чтение курса «начиналось с обезьян — тогда слово Primates еще не употреблялось»[20]. «Еще» — это спустя 80 лет после введения термина Линнеем. Вместо этого слова оказались в ходу освященные креационистскими естествоиспытателями сомнительные в научном отношении наименования. Определение же «четверорукие» стало настолько общепринятым, что даже те, кто стоял в биологии на противоположных креационизму позициях, по инерции пользовались им: Этьен Жоффруа Сент-Илер, Ж. Ламарк, иногда даже Ч. Дарвин и И. П. Павлов.</p><p></p><p>Может показаться, что противопоставление «двурукий — четверорукие» совсем безобидно: какая разница — под каким названием и в какой классификации изучать то или иные существа! Но так может показаться лишь на первый взгляд. На деле же это противопоставление отражало в теоретическом плане непроходимую пропасть между человеком и обезьянами, неспособность последних даже к начаткам прямохождеиия (с чем связаны многие анатомические черты и развитие головного мозга), безусловное исключение общего предка. А «на практике» оно лишало ближайших родственников человека особого, как они того заслуживают, интереса ученых и, следовательно, соответствующего развития знаний о, приматах, и в итоге препятствовало использованию обезьян в лабораториях, когда экспериментальная наука, например физиология, для этого созрела (приблизительно к середине XIX в.). Если обезьяна — не особый, исключительный по сходству с человеком объект эксперимента, зачем же тратить средства и силы, которых раньше требовалось еще больше, чем в наши дни, на приобретение их для исследований! Гораздо удобнее ставить опыты на лягушках, собаках, мышах. Так оно и произошло: почти вся физиология XIX в. опиралась в своих исследованиях на «обычных» экспериментальных животных, не использовала обезьян, что несомненно, отрицательно сказалось на развитии науки.</p><p></p><p>Можно считать, что после Ж. Бюффона наступила новая полоса в истории приматологии. Имеется в виду не только разделение отряда приматов. Примерно с этого времени на смену прежним авторам, подчеркивавшим особое сходство анатомии человека и обезьян, пришли анатомы, которые все чаще концентрировали свое внимание на противоположном — на отличиях организмов высших приматов. Подобная тенденция привела в XIX в. к весьма преувеличенным оценкам этого отличия и к очень решительным выводам о «непроходимой пропасти» между биологией человека и обезьяны. В известной мере эта тенденция отражала реакцию на поразившее воображение ранних натуралистов сходство человека с высшими обезьянами.</p><p></p><p>В 1776 г. зоосад принца Оранского в Нидерландах получил с о-ва Борнео молодую самку настоящего орангутана. Из описаний директора зоосада Арноута Фосмайера, дающих представление о внешнем виде и особенностях поведения обезьяны, следует, что автор уже четко отличал азиатского антропоида от африканских, хотя и не привел анатомические особенности. После гибели животного в том же 1776 г. вскрытие и анатомическое исследование провел голландский анатом Петер Кампер, интересовавшийся орангутанами и раньше.</p><p>В книге Кампера, изданной в Амстердаме в 1779 г., критически оценивалась предшествовавшая литература, как это и положено в научном труде, и был сделан вывод, что ни Тульп, ни Тайсон, ни Линней, ни Бюффон настоящего орангутана не видели (что, конечно, верно). Эти авторы ошибались, справедливо отмечает Кампер, говоря о распространении этой бесхвостой обезьяны в Африке. Кампер уделяет особое внимание отличиям орангутана от человека, несколько преувеличивая это отличие в области анатомии. Заявив, что это «четвероногое» животное, он отнес орангутана к «классу» обезьян, или «четвероруких».</p><p></p><p>1784 г. — год научного «открытия» гиббона: голландцы Жозуа ван Иперен и Фредерик Шоуман дали одно из самых ранних и лучшее по тому времени описание серебристо-серого гиббона вау-вау (внешние особенности, размеры, поведение, звуковое общение). Они также сообщили, что гиббонов существует не один, а несколько видов (и в этой подробности тоже немалая заслуга авторов).</p><p>Итак, чем же располагало приматоведение к концу XVIII в.? Три формы высших обезьян в отдельных научных текстах уже дифференцируются, причем иногда с тривиальными названиями, распространенными и в наши дни: шимпанзе, орангутан (Фосмайер, Кампер), гиббон (ван Иперен, Шоуман). Но еще неизвестна науке горилла— самый крупный (и биологически очень близкий наряду с шимпанзе к человеку) антропоид. Гиббон известен лишь «фаунистически», еще не анатомирован, а виды его описываются разноречиво. Четкой научной номенклатуры (принимаемой в наши дни) по высшим обезьянам еще почти не существует. Смешение этих трех форм довольно часто имело место в научных трудах и XIX в. «Несмотря на описательные и таксономические работы, — писали Р. и А. Йеркс, — ученые XVIII в. не много дали в отождествлении и классификации четырех типов антропоидов»[21]. С этим нельзя не согласиться.</p>
<p></p><p>В одной из первых известных нам специальных книг по приматам, изданной на французском языке Д. Одбертом в 1799 г. во Франкфурте, описывается с иллюстрациями всего 44 вида обезьян и 13 видов полуобезьян. Один экземпляр этой уникальной книги хранится в библиотеке Московского общества испытателей природы.</p><p>Несколько ученых XVIII в. дали описание или систематику полуобезьян (К. Линней, Ж. Бюффон, Г. Сторр, В. Эллис). Однако наиболее четкое отождествление группы полуобезьян произвел в середине 90-х годов замечательный французский натуралист-эволюционист Этьен Жоффруа Сент-Илер. Он приводит пять родов полуобезьян: маки (лемур), индри, лори, галаго и долгопят. Если учесть, что группа тупайи и в наши дни относится к приматам не без оговорок, а также прибавить к этой системе мадагаскарскую руконожку (выделена Гмелиным в 1788 г.), то мы получим от Жоффруа почти все современные группы подотряда полуобезьян (Prosimii). Этому зоологу принадлежит большая заслуга в истории приматологии. Он установил и описал 18 новых родов, 15 видов, один подвид приматов. Им же было произведено и закреплено в 1812 г. разделение обезьян на узконосых (Catarrhina) и широконосых (Рlаlyrrhina).</p><p>Начало XIX в. в истории приматологии ознаменовалось появлением выдающегося труда самого активного борца за материализм в биологии того времени Жана Ламарка — «Философии зоологии» (1809). В книге дается описание обезьян («четвероруких»!), которое не выделяется из подобных сводок тех времен. Но примечательно, что автор не только сопоставляет анатомию антропоида и человека, но фактически (в сжатой форме, бездоказательно) излагает гипотезу происхождения человека от обезьяны, причем строится эта гипотеза на эволюционной основе, на идее исторического развития организмов!</p><p>Не будем останавливаться на широко известной в истории науки слабости аргументации Ламарка, например в его теории происхождения человека. Это уже рассматривалось учеными, в частности профессором Я. Я. Рогинским (1953). Хочу лишь обратить внимание на двусмысленность языка автора «Философии зоологии», что отмечал еще в 1935 г. большой знаток творчества Ламарка академик В. Л. Комаров. Перечислив условия и этапы возможного эволюционного превращения «четвероруких» в «двуруких» (вертикальное хождение, уменьшение челюстей, развитие представлений и речи), Ламарк неожиданно заключает: «Вот каким могло бы выглядеть происхождение человека, если б оно не было иным». Следует добавить: вот к чему приводил в науке страх перед церковниками — его испытывали даже мужественные ученые, каким, несомненно, был Ламарк.</p><p></p><p>В начале XIX в. появились самостоятельные исследования по приматам в России. Если принять во внимание отдаленность страны от мест обитания приматов, относительную суровость климата и другие условия, тормозившие развитие естествознания, то необходимо будет эти ранниа работы оценить весьма высоко.</p><p></p><p>Еще у Афанасия Каверзнева (1775), русского предтечи эволюционизма, есть упоминание об обезьянах: «Не только кошка, лев, тигр, но и человек, обезьяна и другие животные составляют одну единую семью». Интересное противопоставление человека вместе с обезьяной другим животным!</p><p>Крупный ученый Г. И. Фишер фон Вальдгейм в 1805 г. переехал в Россию и стал создавать кафедру зоологии в Московском университете. Еще до переезда он провел солидные анатомические исследования по полуобезьянам, В Москве Фишер описал коллекцию приматов университета. Оказалось, что там хранился препарат неизвестного науке нового вида полуобезьян из рода галаго. Фишер дал этому экзотическому существу научное наименование «галаго Демидова» (Galago demidovii) в честь подарившего коллекцию университету П. Г. Демидова, с которым был дружен. Павел Григорьевич Демидов (1738–1821), внук известного в России промышленника Н. Д. Аптуфьева-Демидова, был широко образованным человеком и щедрым покровителем пауки. Московскому университету он подарил богатейшую естественнонаучную коллекцию, которую собрал во время путешествий за границей, а также библиотеку и капитал в 100 тыс. руб. Библиотека и музей Демидова были описаны Фишером в трех томах, опубликованных в 1806–1807 гг. Так русское название навсегда и закрепилось за маленьким ночным приматом Африки.</p><p>В современной номенклатуре приматов имеется несколько научных наименований со ссылкой на приоритет Фишера, т. е. им установленных. Но, личный друг и активный приверженец Ф. Кювье, Фишер неизменно отделял человека от других приматов по признаку двурукости.</p><p>Видный натуралист из России В. Г. Тилезиус во время первого русского кругосветного плавания в 1803–1806 гг. оказался в конце ноября 1805 г. в гостях у губернатора Макао (Южный Китай). Губернатор в числе экзотических диковинок показал гостю коричнево-красного человекоподобного зверя размером с трех — четырехлетнего ребенка. Это была молодая самка орангутана. Тилезиус зарисовал (не без придания человеческих черт, по обыкновению того времени) антропоида и описал его особенности. В 1813 г. ученый опубликовал научную статью с критическим разбором известных сведений об этой обезьяне. Работа Тилезиуса имеет определенное значение как одно из ранних непосредственных наблюдений над редким антропоидом. Название труда на русском языке звучит так: «Замечания о Жокко, или Орангутане с Борнео, или о Вест-Индском лесном черте…».</p><p></p><p>В период второй русской кругосветной экспедиции в 1815–1818 гг. под командованием О. Е. Коцебу натуралист И. Ф. Эшшольц, плавая на знаменитом «Рюрике», получил у берегов Суматры неизвестную ранее обезьянку. «А как она отличалась, — писал впоследствии ученый, — в существенных признаках пород обезьян от всех прочих данных известных, то и почел я нужным составить из оной особенную породу под названием Presbytis, ради сходства ее со старою женщиною, имеющею чепец на голове»[22].</p><p>Из этого отрывка современные приматологи могут уяснить себе, откуда взялось нынешнее научное наименование обширного рода обезьян (по крайней мере 14 видов), очень интересных приматов, называемых в обиходе лангурами. Родовой термин сохранился. Что же касается вида, то теперь мы можем установить, что Эшшольц наблюдал живым, анатомировал после гибели и первым подробно описал лангура с митрой, который научно именуется Presbytis aygula.</p>
<p>Еще один российский ученый, известный академик — анатом X. И. Пандер в 1824 г. описал скелеты 11 видов приматов.</p><p>Начало XIX в. — время открытия все большего числа обезьян Нового Света (А. Гумбольдт, Г. Бонплан, Ф. Азар), время описания новых полуобезьян (Т. Раффлез и др.) и, конечно же, сравнительно более доступных низших узконосых обезьян Азии и Африки. Но всю первую половину этого столетия остаются нечетко идентифицированы человекообразные. Уже правильно (с точки зрения современной таксономии) названы в научной номенклатуре три высших обезьяны, хотя путаница в большинстве публикаций продолжается. Французский зоолог Б. Ласепед в 1799 г. дал родовой термин Pongo для орангутанов, что ныне закреплено наукой. В 1811 г. немецкий зоолог Дж. Иллигер ввел современный родовой термин гиббонов Hylobates. Через пять лет немецкий естествоиспытатель Л. Окен сделал то же самое для шимпанзе, дав ему современное родовое название Pan. В 1841 г. установлено родовое наименование еще одной высшей обезьяны — сиаманга — Symphalangus (Глогер).</p><p></p><p>Появляются более достоверные общезоологические «естественные истории» и частные научные работы по обезьянам. Даются специальные сопоставления анатомии обезьян и человека. Литература по приматам весьма обширна.</p><p></p><p>И все-таки открытие гориллы в 1847 г., самого крупного из антропоидов, упоминавшегося Ганноном, а позже, вероятно, Баттелем, Монбоддо и другими, явилось полной неожиданностью не только для общественности, но и для всех ученых! Открытие принадлежит двум американским авторам — протестантскому миссионеру Томасу Сэведжу и ученому-анатому Джеффри Уаймену. Если вникнуть в название статьи этих авторов, можно получить дополнительное представление о знании обезьян в середине XIX в. В переводе с английского оно выглядит так: «Замечания об экстерьере и особенностях Troglodytes gorilla, нового вида оранга из района реки Габон». В современной номенклатуре вид обыкновенного шимпанзе именуется Pan troglodytes. Следовательно, в самом названии статьи (и, разумеется, животного) фигурируют все три крупных современных антропоида (горилла, шимпанзе, орангутан). Авторы считали, что в Африке живет еще один вид орангутана.</p><p>Терминология была упорядочена позднее, а статья тем не менее стала подлинно научным, даже эпохальным описанием. В ней дан анализ прежних знаний, описание внешнего вида, анатомии, места обитания, таксономическое определение нового антропоида, который отличался от всех известных антропоидов на земле. К статье приложена таблица сравнительных измерений тела орангутана, шимпанзе, гориллы и человека.</p><p>В 1858 г. Исидор Жоффруа Сент-Илер (сын Этьена Жоффруа Сент-Илера) выделил гориллу в отдельный род.[23] Начинаются детальные анатомические исследования гориллы, в которых принимает активное участие «британский Кювье» Ричард Оуэн, посвятивший анатомии гориллы монографию (1865).</p><p></p><p>ПОзднее открытие одного из ближайших к человеку живых существ, огромного, впечатляющего антропоида, всколыхнуло мир — оно будило мысль философов, биологов (несомненно, взволновало самого Дарвина) и просто образованных людей. Ажиотаж был так велик, что скелет гориллы демонстрировался на Всемирной выставке в Париже. Началась эпоха научных сопоставлений организма человекообразных обезьян и человека, что привело не только к замечательным выводам по биологии приматов и антропогенезу, но в конечном счете к рождению медицинской приматологии — исследованию болезней человека в опытах на обезьянах.</p><p></p><p>Каков итог второго периода истории приматологии? В это время накопилось значительное количество фактов, сведений по многим видам приматов: узконосым и широконосым обезьянам, полуобезьянам; наконец, завершилось определение основных форм высших обезьян. (Несмотря на появление ряда важных анатомических исследований, научные данные этого периода носят в основном описательный характер.) Таким образом, все крупные группы отряда первоначально учтены.</p><p>Однако говорить о становлении приматологии как науки еще нельзя. Нет ни одного обобщающего труда по отряду в целом. Ведь и сам отряд в умах ученых «еще» не существует: он разделен по совершенно надуманному признаку на «двурукого» и «четвероруких». Нет трудов по биологическим взаимосвязям различных приматов, по филогенезу отряда, нет еще полноценного сопоставления организма антропоидов и человека, нет данных по экологии, поведению, психологии обезьян.</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Расширение знаний о приматах. Проблемы классификации обезьян в додарвинское время (XVII в. — первая половина XIX в.)
Расширение знаний о приматах. Проблемы классификации обезьян в додарвинское время
(XVII в. — первая половина XIX в.)
В истории человечества второй период приходится приблизительно на эпоху нового времени. Это время великих революций (в Голландии, Англии, Франции, Германии), сокрушивших феодализм и открывших дорогу новому, буржуазному строю. Для истории биологии это время резкого расширения и систематизации знаний (до конца XVIII в.) и затем — формирования основных биологических наук (первая половина XIX в.). Как считает советский историк науки Е. Г. Бобров, в середине XVIII в. шло становление зоологии как науки, к концу века было изучено примерно 18–20 тыс. видов животных, сделано много открытий. С другой стороны, именно в XVIII — начале XIX в. идет становление антропологии. В конце этого периода создается первое антропологическое общество во Франции (в 1859 г.). Частью же антропологии является приматология.
В XVIII в. настойчиво пробивает себе путь идея развития живой природы, идея трансформизма, которая затем, в XIX в., в трудах Ч. Дарвина завершилась гениальной теорией эволюции. Советский историк естествознания и философ С. Р. Микулинский пишет, что в последней четверти XVIII в. состояние биологии дошло до такого уровня, когда описания предметов и явлений стало явно недостаточно — необходимы были теоретические обобщения, ибо биология становилась наукой, вскрывающей законы развития природы. Призыв великого естествоиспытателя и в то же время главного апостола креационизма (теории неизменяемости, созданной богом природы) Жоржа Кювье «называть, описывать, классифицировать» исчерпал себя…
Прогресс, однако, не коснулся знаний о ближайших родственниках человека. В то время как в других разделах биологии стала ощущаться ограниченность метода простого описания животных, будущая приматология еще очень в этом методе нуждалась. Многие виды обезьян и полуобезьян были просто неизвестны науке. Век Французской революции был полон новых и смелых идей. Сходство обезьян с человеком стало «жгучим вопросом», волнующей темой XVIII в. Во второй половине века идея родства человека с обезьянами и даже их общего предка не только «витала в воздухе», но и открыто обсуждалась французскими просветителями (а несколько позже Жаном Ламарком). Но эта идея не могла быть подкреплена фактическими знаниями. Как справедливо пишет старейший советский антрополог Я. Я. Рогинский, причинами, препятствовавшими обоснованию этой идеи, являлись засилье церкви и очень плохое знание высших обезьян. Добавим, что второе было тесно связано с первым и что плохо знали в те времена не только антропоидов, но и низших обезьян и — еще меньше — полуобезьян. По мере развития науки — естествознания, биологии — церковные догмы не меньше, а все больше и все ожесточеннее оказывались в «оппозиции» по отношению к подлинным знаниям о приматах. Неудержимо накапливались убедительные данные по сходству обезьян с человеком, которое бросалось в глаза еще в древности, а теперь получало неопровержимое научное обоснование. Это дискредитировало библейскую версию о «божьем подобии» человека и, главное, о его «рукотворном» происхождении, подтачивало «незыблемые» каноны Библии и, значит, вело к яростному противодействию церковников, что не могло не сказаться на творчестве ученых, имевших отношение к приматам.
Вот и некоторый ответ на недоумение Гоппиуса: чем более биологически близкими оказывались антропоиды к людям, тем «менее благоразумия» проявлял человек при изучении высших обезьян!
В XVII в., а еще больше в XVIII и XIX вв. появляются публикации путешественников, моряков, дипломатов, купцов. В них охотно бывалые люди рассказывают и об обезьянах, которых встречали (а иногда о них только слышали) в заморских землях. Чего только нет в этих историях! Однако и крупицы истины нередко проблескивают в этом океане, выражаясь деликатно, своеобразной информации.
Некто Ричард Джобсон в 1623 г. опубликовал мемуары, в которых описывает павианов на воле, приправляя, конечно, рассказ долей «занимательности». Он сообщает, что павианы объединяются в стадо в три-четыре тыс. обезьян. Во время путешествий животные перемещаются строем во главе с крупными вожаками, из которых главный намного больше других — величиной со льва; далее следуют меньшие но размерам, но лидер всегда движется один, как командир (использовано именно это слово — «командир»). Самки переносят своих детенышей под животом. Если детенышей двое, один размещается на спине. С тыла их прикрывает большая компания очень крупных животных «как охрана от преследующего врага».
Здесь почти все совпадает с современными представлениями о павианах на воле, разве что размеры стада слишком велики. Одно из двух: либо с тех пор популяции павианов так поредели, что цифры Джобсона кажутся невероятными, либо у одного из первопроходцев Африки были пелады с арифметикой. Увидеть в наши дни тысячи павианов в одном стаде, вероятно, уже невозможно. Что же касается строительства этими обезьянами убежищ, о чем сообщает Джобсон, а также мнения, будто обезьяны являются расой людей и не говорят только потому, что не хотят трудиться (весьма расхожее, многовековое «подозрение», но только в отношении человекообразных обезьян!), то это, мягко говоря, несколько преувеличено… Во всяком случае — не соответствует современной действительности.
В 1559 г. англичанин Эндрю Баттель попал в плен к португальцам, после чего оказался в Анголе. На основании рассказов Баттеля некто Пурхас дважды (в 1613 и 1625 гг.) публиковал книги о приключениях пленного. Во второе издание был включен отрывок, имеющий большое историческое значение. В лесу «столько павианов, обезьян и попугаев», — писал автор, что человеку одному страшно путешествовать в нем. Здесь есть также два вида чудовищ, обычных для этих лесов и очень опасных. Самое большое из этих двух чудовищ называется «понго» на местном языке, а меньшее «энжеко».
Все, что излагается дальше (особенности внешнего вида, размеры тела, питание), дает основания думать, что Баттель видел обоих нынешних антропоидов Африки: шимпанзе и гориллу, которых на языке туземцев в Анголе называют созвучно упомянутым словам. Во всяком случае приматология впоследствии вывела из этой публикации наименование целого семейства ближайших к человеку высших обезьян — Pongidae (по современной номенклатуре), а также название одного из родов этого семейства, но, как ни странно, не африканского, а азиатского антропоида — орангутана (Pongo).
Первым подлинно научным, хотя и не во всем точным, как потом стало ясно, описанием человекообразного примата в Новое время было приложение к трактату по медицине знаменитого голландского анатома Николаса Тульпа (1641) об «индийском сатире» («Satirus Indicus он же Homo silvestris, он же Ourang-Outang», что в последних двух названиях означает «человек лесной»). В действительности Тульп описал вовсе не орангутана, а шимпанзе, на что указывают размеры и место отлова обезьяны (Африка). Тульп находил в строении этого существа ростом с трехлетнего мальчика много сходных черт с человеком и перечислил эти черты. Современные приматологи считают, что Тульп изучал карликового шимпанзе.
Голландский медик, таким образом, оставил нам не только первое грамотное описание высшей обезьяны, что вызвало большой интерес к ней ученых, но и дал первое упоминание современного тривиального (народного, обиходного) термина азиатского антропоида — «орангутан».
Еще один знаменитый врач и анатом Европы изучал обезьян. Томас Виллис в 1664 г. опубликовал «Анатомию мозга», где, по-видимому, впервые в истории произвел сопоставление анатомии мозга обезьян и человека. Виллис был поражен величиной головного мозга обезьян и его сходством с мозгом человека.
Во второй половине XVII в. все чаще появляются описания обезьян, включая антропоидов. Следует упомянуть имя голландского натуралиста Джакоба Бонтиуса, который в 1658 г. описал (хотя неточно, сильно очеловечив) и правильно назвал наконец настоящего орангутана из Азии «Это удивительное чудовище, — писал он, — с человеческим лицом и с привычками человека…» Знаменитый английский естествоиспытатель Джон Рей в 1693 г. сделал попытку классифицировать приматов и, кажется, первым отделил высших обезьян от низших — в целом, по группам.
Теперь вполне можно обратиться к блистательному финалу XVII в. в истории приматологии — к выдающейся работе английского анатома Эдварда Тайсона, которая озаглавлена по обыкновению того времени длинно и в переводе с английского языка называется так: «Орангутан, или Homo silvestris, или анатомия пигмея в сравнении с анатомией обезьян и человека» (1699 г.).
Труд Тайсона по анатомии человекообразной обезьяны (теперь мы можем твердо сказать — шимпанзе) переиздавался многократно (последний раз в 1969 г.) и сделал его автора, по мнению многих исследователей, основоположником приматологии. Скелет обыкновенного шимпанзе (по современной терминологии Pan troglodytes), приготовленный Тайсоном, говорят, поныне хранится в Британском музее естественной истории.
Тайсон знал, что изучает не орангутана, предпочитал называть своего антропоида, погибшего в апреле 1698 г., «пигмеем», но для группы человекообразных оставил термин «орангутан». С логикой Тайсона по существу мы считаемся и сегодня: именно по латинскому родовому наименованию орангутана (Pongo) и обозначена в современной номенклатуре вся группа или, точнее, семейство человекообразных обезьян (Pongidae).
1 июня 1698 г. Королевское общество Англии слушало доклад Эдварда Тайсона об изучении «пигмея». Было представлено 48 признаков сходства антропоида с человеком и 34 отличия, но роднившие это существо с другими обезьянами. Впервые с полным научным обоснованием натуралист рассказал об анатомической связи обезьяны с человеком, о промежуточном положении этого существа между человеком и остальным животным миром. «Это не человек, — говорил Тайсон, — но и не обычная обезьяна, а форма животного между обоими… Итак, в эту цепь (употреблено и выделено Тайсоном слово «chain». — Э. Ф.) созданий, как промежуточное звено между обезьяной и человеком, я хотел бы поместить нашего пигмея…»[13].
Некоторые исследователи считают, что от Тайсона можно провести прямую линию к Гексли и Дарвину, к эволюционной теории происхождения человека. Думаю, что такая параллель рискованна: благочестивый англичанин верил, что все виды живых существ созданы богом и лишь каждая группа созданий связана по капризу высшей воли с другой группой. Можно, однако, не сомневаться, что Тайсону нелегко было объяснить свои поразительные открытия.
От Тайсона ведет начало исключительно устойчивый и получивший впоследствии сомнительную славу (в чем замечательный анатом нисколько неповинен) термин «четверорукий»: «Хотя он (пигмей. Э.Ф.) животное двуногое (biped), однако относится к четвероруким (quadrumana), подобно тому, как случалось встретить людей, владеющих своими ногами, как руками, что и я сам неоднократно наблюдал»[14]. Ученый хотел лишь подчеркнуть необычность своего «пигмея» шимпанзе по сравнению со всеми другими животными, которых тогда именовали «четвероногими». Тайсон сам же пояснил эту условность, но реакционеры от науки, как это нередко случалось, придали впоследствии данному слову совсем другой смысл.
Нам опять придется опустить путаные описания обезьян разными авторами в первой половине XVIII в. В сентябрьском номере журнала «Лондон мэгэзин» в 1738 г. при описании привезенного в столицу антропоида употребили слово chimpanzee («чимпанзе» — по названию в Африке). В том же 1738 г. это слово было использовано и на французском языке — Quimpeze. Следовательно, с введением в обиход слова «шимпанзе» можно было бы заключить, что все четыре тривиальных названия современных высших обезьян «прозвучали» к сороковым годам XVIII в.: горилла (от Ганнона и Плиния), гиббон (от Страбона и Плиния), орангутан (от Тульца и Бонтиуса) и, наконец, шимпанзе. Но беда в том, что ни один из этих антропоидов, если не считать весьма далекого от истины описания Бонтиусом орангутана, не назван правильно. Для подлинной идентификации всех четырех групп высших обезьян потребовалось еще более 100 лет.
Об уровне знаний натуралистами высших обезьян в то время говорит такой факт. В 1744 г. Э. Смит назвал обычную низшую обезьяну «мандриллом» (по-староанглийски — «человек древесный»), приняв ее за человекообразную, о которой все более часто стали распространяться слухи. Так и остался по сей день «синещекий павиан» мандриллом как свидетельство примитивного знания приматов в XVIII в.
Первые усилия в создании современных таксономических основ приматологии связаны с именем великого классификатора природы Карла Линнея. Сын своего времени, искренне религиозный человек, опасавшийся столкновений с официальными догмами, Линней как приматолог все-таки шагнул далеко за пределы своего века. В приматологии Линнею принадлежит бессмертная заслуга как одного из самых прогрессивных и самых крупных строителей этой науки. Именно Линней в свой небезопасный для «вольнодумства» век мужественно объединил человека и обезьяну в один отряд да еще дал этому отряду название, которое уже раньше использовала церковь, — «приматы» (Primates)[15]. Сделал он это на основе видимых признаков сходства, на основе «искусственной системы».
Еще в 1735 г. в первом издании «Системы природы» Линней дал группу Antropomorpha, куда включил такие «роды»: Homo (человек), Simia(обезьяна) и Bradypus (ленивец). В 1758 г., ставшем исходным пунктом современной международной номенклатуры благодаря выходу в свет 10-го издания его «Системы природы», Линней и ввел термин Primates для обозначения отряда, в который включил уже четыре рода: Homo, Simia, Lemur (полуобезьяна) и Verspetilio (летучая мышь). Если исключить последнее и повысить ранг «родов» (до семейства или подотряда), мы получим в общих чертах современную таксономию отряда приматов.
Но, конечно, Линней не мог преодолеть неведения, присущего его времени. Род человека включал у Линнея два вида: Homo sapiens и, представьте, Homo troglodytes, т. е. орангутана Бонтиуса (в 10-м издании — Homo nocturnus, Homo sylvestris, orangoutang). Линней, вероятно, не был знаком с работой Тайсона, а шимпанзе Тульпа назвал Simia satyrus. Великий систематик был в сильном затруднении при установлении отличий «человека разумного»[16] от орангутана. Некоторые виды обезьян у Линнея и сегодня невозможно идентифицировать (например, непонятного Simia apedia). Несмотря на это, вклад Линнея в классификацию приматов неоценим.
В сентябре 1760 г. ученик Линнея из Петербурга Гоппиус, упоминавшийся выше, защитил по обезьянам диссертацию. В том же году она по традиции была опубликована на латинском языке, а через 17 лет — на русском. Поскольку до 1777 г. нет трудов по обезьянам на русском языке, то получается, что книга Гоппиуса — первая. Интересно, что эта первая работа по приматам была опубликована фактически анонимно. Автор рецензии на нее, напечатанной в следующем году в «Санктпетербургском вестнике», скрылся под псевдонимом «Б». В книге дается сводка известных ранее знаний о приматах (включая труды Геснера и Алдрованди), правда, более критичная и творческая, но, разумеется с присущей тому времени скудостью и путаницей сведений.
Род обезьян в книге разделен на три класса: долгохвостых, короткохвостых и бесхвостых, которые «собственно называются обезьяны». После доброй порции мифических сведений дается описание четырех видов человекообразных (Anthropomorpha): пигмей (невозможно идентифицировать — может быть, орангутан?), сатир (это шимпанзе, правда, несколько очеловеченный), луцифер (вымышленное существо), троглодит (вероятно, орангутан Бонтиуса). Этим непонятным (вероятно, и самому автору) названиям соответствуют фантастические изображения, помещенные в диссертации Гоппиуса. Таков был уровень знания о высших приматах во второй половине XVIII в.
В работе сообщается о многочисленных признаках сходства человекообразных обезьян с человеком (даже более многочисленных, чем на деле) и на странице 44 говорится «И как никто без увеселения и удивления особливого взирать не может различный род жизни обезьян, подлинно забавный и любопытства достойный, то необходимо, что и о сих упомянутых нами сходствующих весьма с родом человеческим, без изумления ни один испытатель естества разсуждать не может»[17].
Завершаются эти «разсуждения» эмоциональной фразой Энния (III в. н. э.), которую, как утверждают, впервые произнес Цицерон: Quam similis, turpissima bestia, nobis! («О, сколь схожа на нас зверь гнусный обезьяна!»)
Рецензент, одобряя замысел издать две речи, «говоренные под руководством Линпеа», и критикуя перевод с латинского, заметил, что сочинитель «кажется, имеет в предмете унизить несколько гордость высокомерных людей».
В последней четверти XVIII в. в России появилось несколько переводных книг по приматам, из которых наиболее интересен учебник Н. Я. Озерецковского «Начальные основания естественной истории» (1796).
В классификации автор следует Линнею (но не в обособлении единого отряда), но все-таки исключает из группы обезьян и полуобезьян летучих мышей. Другие «естественные истории» уступают по научному уровню работе Озерецковского.
В это время объем литературы, в том числе научной, по приматам начал значительно расти. Этому способствовали общезоологические описания Блюменбаха (1775), Эркслебена (1777), Пеннанта (1781) и др. Появляются научные исследования отдельных форм и даже групп обезьян. Таким образом, благодаря систематике Линнея и накапливаемым фактам вполне намечалась тенденция прогрессивного развития приматологии, которая могла бы, подобно некоторым другим ответвлениям зоологии, с приобретением новых знаний оформиться в следующем столетии в науку. Но этого не произошло.
Выдающийся французский естествоиспытатель Жорж Бюффон в гигантском, 44-томном, труде «Естественная история…» немало страниц посвятил обезьянам (XIV т., 1766, часть XV т. и Дополнение VII, 1789)[18]. Великий натуралист с недоверием относился к систематике. Недостаток этот был связан, как ни странно, с прогрессивными тенденциями в творчестве Бюффона: отвергая закоснелость законченных форм (о чем твердили креационисты), выискивая «промежуточные формы» (сегодня мы сказали бы «филогенетические связи»), автор стремился обосновать идею развития организмов (трансформизм), что впоследствии высоко ценил в трудах Бюффона Дарвин.
Бюффон кратко дал фактически первое научное описание гиббона, поместил его изображение и правильно его назвал. Вслед за Бонтиусом он к месту употребил термин «орангутан» для крупного азиатского антропоида. (Немалая заслуга, если учесть, что еще много десятков лет спустя этот термин будет употребляться неверно!) Описанный Бюффоном «жокко» (от упоминавшегося выше «энжеко») — настоящий шимпанзе, вполне сносно изображенный художником Жаком де Сева. Очень вероятно, что авторы видели привезенного в 1738 г. в Париж шимпанзе. По мнению видного современного приматолога-анатома Османа Хилла, Бюффон, имея с 1741 г. типовой образец «жокко», произвел самое авторитетное после Тайсона описание шимпанзе. Но Бюффон смешивал орангутана с «понго» (гориллой?), которых сам никогда не видел.
После всех добрых слов, сказанных по адресу великого французского натуралиста, мы должны обратиться к одному из самых важных и самых удивительных событий в истории изучения приматов, анализ которого никто из приматологов не делал и начало которому невольно положил Бюффон.
Уже говорилось, что проблема сходства человека с обезьянами не давала покоя многим мыслящим людям XVIII в. Ее рассматривали и решали позитивно не только философы (Дидро, Деламетри), видные ученые других специальностей, но и авторитетные анатомы (Викда Азир, Гердер). Некоторые открыто говорили и о родстве, и об общем происхождении человека и антропоидов. Жорж Бюффон не мог остаться в стороне от этой проблемы и внес в ее решение весьма противоречивый вклад.
Еще в 1748 г. он заявил, что «орангутан», или понго, — только животное, но животное такое необычное, что человек не может не заметить в нем сходства с собой и при тщательном изучении не убедиться в том, что его собственное тело «не является главной частью его природы».
После этой даты в жизни Бюффона были важные происшествия. В 1751 г. теологи Сорбонны обвинили его (тогда директора королевского Ботанического сада — немалый пост), за несоответствие его писаний положениям Библии. Бюффон дал подписку, в которой отрекался от всего, что пе соответствует в его трудах библейским канонам. И после такой запоминающейся акции Бюффон в 1766 г. все же написал статью «Номенклатура обезьян» (для XIV т. «Естественной истории…»), которая полна замечаний в духе приведенного выше высказывания.
Бюффон (уже в 1766 г.!) считал орангутана по физическим свойствам первым из обезьян или последним из людей. «Я признаю, если судить только по форме, что вид обезьяны (антропоида. — Э. Ф.) можно оценить как разнообразие вида человеческого»[19]. На предыдущей странице Бюффон перечислил признаки сходства человека и обезьян: по анатомии в целом, по темпераменту, по строению половых органов, по наличию менструальных циклов. Причем сходство понималось им как родство, поскольку Бюффон допускал «скрещивания негритянок с обезьянами, приплод от которых влился в один и другой вид» (замечу, совершенно нам неизвестные). Правда, сразу же после подобных богопротивных сопоставлений следует, как правило, упоминание «творца», утверждение, что обезьяны «не проникнуты божественным дыханием», что они не имеют речи, разума, души. Следовательно, то, что Бюффон написал в 1748 г. о сходстве обезьяны с человеком, было не случайной оговоркой, но твердым убеждением, пронесенным через годы, несмотря на угрозы клерикалов! Бюффон признавал, как видим, физическое сходство обезьяны и человека (даже преувеличивал его) и допускал их родство вплоть до кровосмешения. Отличия он видел в сфере психики.
Но далее в высказываниях великого натуралиста обнаруживается поразительная непоследовательность. Он пишет, что обезьяны льстивы, похотливы, лживы, маниакальны, отвратительны и, оказывается, их сходство с человеком — только кажущееся, а по темпераменту и интеллекту слон и собака даже ближе к человеку, чем обезьяна… Эта линия в писаниях Бюффона привела позднее к феноменальной в истории науки ошибке (которую довели до «логического» завершения уже другие деятели) — к непомерному разделению в систематике человека и обезьян как раз по физическому признаку.
Сам Бюффон разместил обезьян, как и Тайсон, между человеком и «скотами». (Как упомянуто, последних называли «четвероногими».) Вслед за Тайсоном Бюффон неоднократно называет обезьян «четверорукими» (что, как теперь хорошо известно приматологам, неверно). И вдруг на 18-й странице «Номенклатуры обезьян» Бюффон — совершенно безосновательно с точки зрения анатомии — выделяет человека в качестве единственного двурукого и двуногого существа — Bimane! Это и стало началом путаницы, которая продержалась в приматологии 100 лет, нанеся немалый ущерб изучению приматов и была устранена в науке английским естествоиспытателем Томасом Гексли лишь в 1863 г. Отголоски же этого антинаучного феномена дошли и до наших дней. (Заметим, что «Естественная история…» Бюффона была переведена на многие языки. Вышла она и в России, в 10 томах. Приматам в ней посвящено всего несколько страниц.)
Разделение, произведенное Бюффоном, явно не принципиальное для автора, если учесть прогрессивные эволюционистские идеи ученого, было вскоре канонизировано законодателями тогдашнего естествознания. Основатель антропологии немецкий анатом Иоганн Блюменбах, убежденный креационист, публикуя в 1775 г. свою «естественную» систему животных, ликвидировал отряд приматов Линнея, введя вместо него два отряда: Bimanus (двурукий), куда отнесен только человек, и Quadrumanus (четверорукие) — все обезьяны и полуобезьяны. Самый авторитетный естествоиспытатель Франции и в то же время главный апостол креационизма Жорж Кювье закрепил систему Блюменбаха на долгие годы.
«Не стало» отряда приматов! Сам термин «приматы» был изгнан из науки и школы. Известный русский биолог А. П. Богданов приводил воспоминания другого ученого, В. Н. Бензенгра, относящиеся к 1836 г., о преподавании зоологии в Московском университете. Чтение курса «начиналось с обезьян — тогда слово Primates еще не употреблялось»[20]. «Еще» — это спустя 80 лет после введения термина Линнеем. Вместо этого слова оказались в ходу освященные креационистскими естествоиспытателями сомнительные в научном отношении наименования. Определение же «четверорукие» стало настолько общепринятым, что даже те, кто стоял в биологии на противоположных креационизму позициях, по инерции пользовались им: Этьен Жоффруа Сент-Илер, Ж. Ламарк, иногда даже Ч. Дарвин и И. П. Павлов.
Может показаться, что противопоставление «двурукий — четверорукие» совсем безобидно: какая разница — под каким названием и в какой классификации изучать то или иные существа! Но так может показаться лишь на первый взгляд. На деле же это противопоставление отражало в теоретическом плане непроходимую пропасть между человеком и обезьянами, неспособность последних даже к начаткам прямохождеиия (с чем связаны многие анатомические черты и развитие головного мозга), безусловное исключение общего предка. А «на практике» оно лишало ближайших родственников человека особого, как они того заслуживают, интереса ученых и, следовательно, соответствующего развития знаний о, приматах, и в итоге препятствовало использованию обезьян в лабораториях, когда экспериментальная наука, например физиология, для этого созрела (приблизительно к середине XIX в.). Если обезьяна — не особый, исключительный по сходству с человеком объект эксперимента, зачем же тратить средства и силы, которых раньше требовалось еще больше, чем в наши дни, на приобретение их для исследований! Гораздо удобнее ставить опыты на лягушках, собаках, мышах. Так оно и произошло: почти вся физиология XIX в. опиралась в своих исследованиях на «обычных» экспериментальных животных, не использовала обезьян, что несомненно, отрицательно сказалось на развитии науки.
Можно считать, что после Ж. Бюффона наступила новая полоса в истории приматологии. Имеется в виду не только разделение отряда приматов. Примерно с этого времени на смену прежним авторам, подчеркивавшим особое сходство анатомии человека и обезьян, пришли анатомы, которые все чаще концентрировали свое внимание на противоположном — на отличиях организмов высших приматов. Подобная тенденция привела в XIX в. к весьма преувеличенным оценкам этого отличия и к очень решительным выводам о «непроходимой пропасти» между биологией человека и обезьяны. В известной мере эта тенденция отражала реакцию на поразившее воображение ранних натуралистов сходство человека с высшими обезьянами.
В 1776 г. зоосад принца Оранского в Нидерландах получил с о-ва Борнео молодую самку настоящего орангутана. Из описаний директора зоосада Арноута Фосмайера, дающих представление о внешнем виде и особенностях поведения обезьяны, следует, что автор уже четко отличал азиатского антропоида от африканских, хотя и не привел анатомические особенности. После гибели животного в том же 1776 г. вскрытие и анатомическое исследование провел голландский анатом Петер Кампер, интересовавшийся орангутанами и раньше.
В книге Кампера, изданной в Амстердаме в 1779 г., критически оценивалась предшествовавшая литература, как это и положено в научном труде, и был сделан вывод, что ни Тульп, ни Тайсон, ни Линней, ни Бюффон настоящего орангутана не видели (что, конечно, верно). Эти авторы ошибались, справедливо отмечает Кампер, говоря о распространении этой бесхвостой обезьяны в Африке. Кампер уделяет особое внимание отличиям орангутана от человека, несколько преувеличивая это отличие в области анатомии. Заявив, что это «четвероногое» животное, он отнес орангутана к «классу» обезьян, или «четвероруких».
1784 г. — год научного «открытия» гиббона: голландцы Жозуа ван Иперен и Фредерик Шоуман дали одно из самых ранних и лучшее по тому времени описание серебристо-серого гиббона вау-вау (внешние особенности, размеры, поведение, звуковое общение). Они также сообщили, что гиббонов существует не один, а несколько видов (и в этой подробности тоже немалая заслуга авторов).
Итак, чем же располагало приматоведение к концу XVIII в.? Три формы высших обезьян в отдельных научных текстах уже дифференцируются, причем иногда с тривиальными названиями, распространенными и в наши дни: шимпанзе, орангутан (Фосмайер, Кампер), гиббон (ван Иперен, Шоуман). Но еще неизвестна науке горилла— самый крупный (и биологически очень близкий наряду с шимпанзе к человеку) антропоид. Гиббон известен лишь «фаунистически», еще не анатомирован, а виды его описываются разноречиво. Четкой научной номенклатуры (принимаемой в наши дни) по высшим обезьянам еще почти не существует. Смешение этих трех форм довольно часто имело место в научных трудах и XIX в. «Несмотря на описательные и таксономические работы, — писали Р. и А. Йеркс, — ученые XVIII в. не много дали в отождествлении и классификации четырех типов антропоидов»[21]. С этим нельзя не согласиться.
В одной из первых известных нам специальных книг по приматам, изданной на французском языке Д. Одбертом в 1799 г. во Франкфурте, описывается с иллюстрациями всего 44 вида обезьян и 13 видов полуобезьян. Один экземпляр этой уникальной книги хранится в библиотеке Московского общества испытателей природы.
Несколько ученых XVIII в. дали описание или систематику полуобезьян (К. Линней, Ж. Бюффон, Г. Сторр, В. Эллис). Однако наиболее четкое отождествление группы полуобезьян произвел в середине 90-х годов замечательный французский натуралист-эволюционист Этьен Жоффруа Сент-Илер. Он приводит пять родов полуобезьян: маки (лемур), индри, лори, галаго и долгопят. Если учесть, что группа тупайи и в наши дни относится к приматам не без оговорок, а также прибавить к этой системе мадагаскарскую руконожку (выделена Гмелиным в 1788 г.), то мы получим от Жоффруа почти все современные группы подотряда полуобезьян (Prosimii). Этому зоологу принадлежит большая заслуга в истории приматологии. Он установил и описал 18 новых родов, 15 видов, один подвид приматов. Им же было произведено и закреплено в 1812 г. разделение обезьян на узконосых (Catarrhina) и широконосых (Рlаlyrrhina).
Начало XIX в. в истории приматологии ознаменовалось появлением выдающегося труда самого активного борца за материализм в биологии того времени Жана Ламарка — «Философии зоологии» (1809). В книге дается описание обезьян («четвероруких»!), которое не выделяется из подобных сводок тех времен. Но примечательно, что автор не только сопоставляет анатомию антропоида и человека, но фактически (в сжатой форме, бездоказательно) излагает гипотезу происхождения человека от обезьяны, причем строится эта гипотеза на эволюционной основе, на идее исторического развития организмов!
Не будем останавливаться на широко известной в истории науки слабости аргументации Ламарка, например в его теории происхождения человека. Это уже рассматривалось учеными, в частности профессором Я. Я. Рогинским (1953). Хочу лишь обратить внимание на двусмысленность языка автора «Философии зоологии», что отмечал еще в 1935 г. большой знаток творчества Ламарка академик В. Л. Комаров. Перечислив условия и этапы возможного эволюционного превращения «четвероруких» в «двуруких» (вертикальное хождение, уменьшение челюстей, развитие представлений и речи), Ламарк неожиданно заключает: «Вот каким могло бы выглядеть происхождение человека, если б оно не было иным». Следует добавить: вот к чему приводил в науке страх перед церковниками — его испытывали даже мужественные ученые, каким, несомненно, был Ламарк.
В начале XIX в. появились самостоятельные исследования по приматам в России. Если принять во внимание отдаленность страны от мест обитания приматов, относительную суровость климата и другие условия, тормозившие развитие естествознания, то необходимо будет эти ранниа работы оценить весьма высоко.
Еще у Афанасия Каверзнева (1775), русского предтечи эволюционизма, есть упоминание об обезьянах: «Не только кошка, лев, тигр, но и человек, обезьяна и другие животные составляют одну единую семью». Интересное противопоставление человека вместе с обезьяной другим животным!
Крупный ученый Г. И. Фишер фон Вальдгейм в 1805 г. переехал в Россию и стал создавать кафедру зоологии в Московском университете. Еще до переезда он провел солидные анатомические исследования по полуобезьянам, В Москве Фишер описал коллекцию приматов университета. Оказалось, что там хранился препарат неизвестного науке нового вида полуобезьян из рода галаго. Фишер дал этому экзотическому существу научное наименование «галаго Демидова» (Galago demidovii) в честь подарившего коллекцию университету П. Г. Демидова, с которым был дружен. Павел Григорьевич Демидов (1738–1821), внук известного в России промышленника Н. Д. Аптуфьева-Демидова, был широко образованным человеком и щедрым покровителем пауки. Московскому университету он подарил богатейшую естественнонаучную коллекцию, которую собрал во время путешествий за границей, а также библиотеку и капитал в 100 тыс. руб. Библиотека и музей Демидова были описаны Фишером в трех томах, опубликованных в 1806–1807 гг. Так русское название навсегда и закрепилось за маленьким ночным приматом Африки.
В современной номенклатуре приматов имеется несколько научных наименований со ссылкой на приоритет Фишера, т. е. им установленных. Но, личный друг и активный приверженец Ф. Кювье, Фишер неизменно отделял человека от других приматов по признаку двурукости.
Видный натуралист из России В. Г. Тилезиус во время первого русского кругосветного плавания в 1803–1806 гг. оказался в конце ноября 1805 г. в гостях у губернатора Макао (Южный Китай). Губернатор в числе экзотических диковинок показал гостю коричнево-красного человекоподобного зверя размером с трех — четырехлетнего ребенка. Это была молодая самка орангутана. Тилезиус зарисовал (не без придания человеческих черт, по обыкновению того времени) антропоида и описал его особенности. В 1813 г. ученый опубликовал научную статью с критическим разбором известных сведений об этой обезьяне. Работа Тилезиуса имеет определенное значение как одно из ранних непосредственных наблюдений над редким антропоидом. Название труда на русском языке звучит так: «Замечания о Жокко, или Орангутане с Борнео, или о Вест-Индском лесном черте…».
В период второй русской кругосветной экспедиции в 1815–1818 гг. под командованием О. Е. Коцебу натуралист И. Ф. Эшшольц, плавая на знаменитом «Рюрике», получил у берегов Суматры неизвестную ранее обезьянку. «А как она отличалась, — писал впоследствии ученый, — в существенных признаках пород обезьян от всех прочих данных известных, то и почел я нужным составить из оной особенную породу под названием Presbytis, ради сходства ее со старою женщиною, имеющею чепец на голове»[22].
Из этого отрывка современные приматологи могут уяснить себе, откуда взялось нынешнее научное наименование обширного рода обезьян (по крайней мере 14 видов), очень интересных приматов, называемых в обиходе лангурами. Родовой термин сохранился. Что же касается вида, то теперь мы можем установить, что Эшшольц наблюдал живым, анатомировал после гибели и первым подробно описал лангура с митрой, который научно именуется Presbytis aygula.
Еще один российский ученый, известный академик — анатом X. И. Пандер в 1824 г. описал скелеты 11 видов приматов.
Начало XIX в. — время открытия все большего числа обезьян Нового Света (А. Гумбольдт, Г. Бонплан, Ф. Азар), время описания новых полуобезьян (Т. Раффлез и др.) и, конечно же, сравнительно более доступных низших узконосых обезьян Азии и Африки. Но всю первую половину этого столетия остаются нечетко идентифицированы человекообразные. Уже правильно (с точки зрения современной таксономии) названы в научной номенклатуре три высших обезьяны, хотя путаница в большинстве публикаций продолжается. Французский зоолог Б. Ласепед в 1799 г. дал родовой термин Pongo для орангутанов, что ныне закреплено наукой. В 1811 г. немецкий зоолог Дж. Иллигер ввел современный родовой термин гиббонов Hylobates. Через пять лет немецкий естествоиспытатель Л. Окен сделал то же самое для шимпанзе, дав ему современное родовое название Pan. В 1841 г. установлено родовое наименование еще одной высшей обезьяны — сиаманга — Symphalangus (Глогер).
Появляются более достоверные общезоологические «естественные истории» и частные научные работы по обезьянам. Даются специальные сопоставления анатомии обезьян и человека. Литература по приматам весьма обширна.
И все-таки открытие гориллы в 1847 г., самого крупного из антропоидов, упоминавшегося Ганноном, а позже, вероятно, Баттелем, Монбоддо и другими, явилось полной неожиданностью не только для общественности, но и для всех ученых! Открытие принадлежит двум американским авторам — протестантскому миссионеру Томасу Сэведжу и ученому-анатому Джеффри Уаймену. Если вникнуть в название статьи этих авторов, можно получить дополнительное представление о знании обезьян в середине XIX в. В переводе с английского оно выглядит так: «Замечания об экстерьере и особенностях Troglodytes gorilla, нового вида оранга из района реки Габон». В современной номенклатуре вид обыкновенного шимпанзе именуется Pan troglodytes. Следовательно, в самом названии статьи (и, разумеется, животного) фигурируют все три крупных современных антропоида (горилла, шимпанзе, орангутан). Авторы считали, что в Африке живет еще один вид орангутана.
Терминология была упорядочена позднее, а статья тем не менее стала подлинно научным, даже эпохальным описанием. В ней дан анализ прежних знаний, описание внешнего вида, анатомии, места обитания, таксономическое определение нового антропоида, который отличался от всех известных антропоидов на земле. К статье приложена таблица сравнительных измерений тела орангутана, шимпанзе, гориллы и человека.
В 1858 г. Исидор Жоффруа Сент-Илер (сын Этьена Жоффруа Сент-Илера) выделил гориллу в отдельный род.[23] Начинаются детальные анатомические исследования гориллы, в которых принимает активное участие «британский Кювье» Ричард Оуэн, посвятивший анатомии гориллы монографию (1865).
ПОзднее открытие одного из ближайших к человеку живых существ, огромного, впечатляющего антропоида, всколыхнуло мир — оно будило мысль философов, биологов (несомненно, взволновало самого Дарвина) и просто образованных людей. Ажиотаж был так велик, что скелет гориллы демонстрировался на Всемирной выставке в Париже. Началась эпоха научных сопоставлений организма человекообразных обезьян и человека, что привело не только к замечательным выводам по биологии приматов и антропогенезу, но в конечном счете к рождению медицинской приматологии — исследованию болезней человека в опытах на обезьянах.
Каков итог второго периода истории приматологии? В это время накопилось значительное количество фактов, сведений по многим видам приматов: узконосым и широконосым обезьянам, полуобезьянам; наконец, завершилось определение основных форм высших обезьян. (Несмотря на появление ряда важных анатомических исследований, научные данные этого периода носят в основном описательный характер.) Таким образом, все крупные группы отряда первоначально учтены.
Однако говорить о становлении приматологии как науки еще нельзя. Нет ни одного обобщающего труда по отряду в целом. Ведь и сам отряд в умах ученых «еще» не существует: он разделен по совершенно надуманному признаку на «двурукого» и «четвероруких». Нет трудов по биологическим взаимосвязям различных приматов, по филогенезу отряда, нет еще полноценного сопоставления организма антропоидов и человека, нет данных по экологии, поведению, психологии обезьян. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Семейство лемурообразные, или лемуриды (Lemuroidea)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p></p><p>В надсемейство Lemuroidea (схема 2) входят два семейства: Lemuridae и Indriidae. В первое семейство, давшее название чуть ли не всем полуобезьянам, и входят настоящие лемуры («духи усопших»). Это семейство разделено на два подсемейства: собственно лемуровых (Lemurinae) и хирогалиновых (Cheirogaleinae).</p><p></p><p>Необоснованное в наше время именование лемурами[42] самых разнообразных полуобезьян привело к тому, что описание их и идентификация по данным литературы чрезвычайно затруднены. К тому же существует множество подвидов этих интересных животных, разнообразная окраска которых (различная даже у разных полов одного и того же подвида) может запутать исследователя при таксономическом определении. Изучены эти приматы гораздо хуже многих обезьян. Вот почему даже специалисты вносят неточности при описании лемурид и других полуобезьян.</p><p>Обычно всех мадагаскарских приматов называют лемурами, хотя этот уникальный в смысле приматологической фауны остров считается чуть ли не последним прибежищем по крайней мере целых трех семейств полуобезьян, одно из которых выделяется в самостоятельное надсемейство. Огромное внешнее разнообразие видов, подвидов и форм и индивидуальные различия приматов Мадагаскара иногда объясняются выходом радиоактивных пород и повышенным радиоактивным фоном многих районов острова, что ведет к частоте генных мутаций. Другим фактором формообразования здесь считается инбридинг — родственное скрещивание в условиях резко изолированных областей обитания. Требуется еще немало исследований для того, чтобы понять удивительное разнообразие этих древнейших приматов.</p>
<p>И ныне можно видеть на таких естественных плотах путешествующих диких животных. Для имеющих хватательные конечности полуобезьян такая одиссея на Мадагаскар не кажется фантастичной.</p><p>По сведениям американского зоолога Я. Татерсола, еще 1000 лет назад на этом острове обитало по меньшей мере 32 самостоятельных вида полуобезьян. Сейчас здесь не больше 22 видов. Как известно, в наше время события развиваются гораздо быстрее, чем в прошлом: если прогресс жизни будет продолжаться современными темпами, то для уничтожения мадагаскарских приматов еще одного тысячелетия не понадобится — это может случиться уже к концу XX в. Правительство молодой Мальгашской республики принимает меры по сохранению неповторимой фауны острова, однако успехи в этом деле более чем скромны: уничтожение лесов, использование новых территорий под посевы, браконьерский отстрел животных неумолимо сокращают жизненное пространство редчайших приматов Мадагаскара и прилежащих островов.</p><p>Перейдем к описанию семейства лемурообразных, или лемурид. Это небольшие животные, в среднем размером с кошку, но бывают и значительно меньше. Они ведут ночной, сумеречный, а некоторые виды дневной стадный образ жизни. Мордочка часто удлиненная, «лисья», с четырьмя-пятью пучками вибрисс; глаза большие, сближены. Передние конечности короче задних. Пальцы с ногтями, но на нижних конечностях один палец (иногда два) имеет коготь. Хвост длинный. Количество зубов — 36, формула верхних и нижних зубов одинакова: 2; 1; 3; 3. У лепилемура 32 зуба. Число хромосом от 38 до 66. У самок некоторых видов три пары сосков. Большинство форм обитает на деревьях.</p><p>У лемурид очень развиты, как у некоторых других полуобезьян, территориальные связи. Охрана территории осуществляется как звуковой сигнализацией, так и нанесением пахучих меток на стволы деревьев. Потовые железы располагаются на сгибательной поверхности предплечья и в месте соединения ключицы с лопаткой (например, у кольцехвостого лемура). Наличие собственной территории уменьшает конкуренцию особей своего вида, способствуя его выживанию: хорошо зная свой участок, лемур легко прячется от преследователя. Впрочем, численность видов лемурид ограничивается не столько хищниками (при невмешательстве человека), сколько запасами пищи. В сухой сезон группы полуобезьян дробятся, уменьшаются в размерах, что позволяет выжить большому числу животных. В целом семейство изучено недостаточно.</p><p></p><p>Подсемейство лемуровых (Lemurinae) включает (по схеме) четыре рода: собственно лемуры (Lemur), недавно выделенный род Varecia, гапалемуры, или полумаки, и один вид лепилемура (Lepilemur). Длина головы — туловища от 30 до 45 см, хвост длиннее: 37–56 см. Животные достигают 2 кг веса и более.</p><p><strong>Лемуры,</strong> или <strong>маки</strong> (Lemur), нередко содержатся в неволе. Известен рекордный случай, когда <em>черный лемур</em> (L. macaco) прожил в Лондонском зоопарке более 27 лет. Родина лемуров — Мадагаскар и Коморские острова. Богатейшая коллекция экспонатов разных видов и подвидов лемуров хранится в Зоологическом музее Академии наук СССР в Ленинграде.</p><p></p><p>Очень своеобразен <em>кошачий</em>, или <em>колъцехвостый лемур</em> (L. catta). Его живописный хвост послужил основанием для одного из тривиальных названий этого вида: черные и белые кольца чередуются; эти же цвета выделяются на морде. Если взглянуть на кошачьего лемура, сразу же бросаются в глаза три круга черной окраски: два у глаз и один у рта, щеки и уши белые, спина светло-серая или красновато-коричневая. Первое название этот лемур приобрел за мяуканье и мурлыканье, похожее на кошачье (возбуждаясь, может и завизжать).</p><p>Кошачий лемур — примат засушливых лесов Юго-Западного Мадагаскара, ведущий дневной образ жизни. Живет стадами в 10–20 особей. Метит территорию секретом подмышечных желез, имеет и паховые железы. Передвигается на четырех конечностях, но нередко становится только на две задние. Очень характерна поза на солнце — поднимается вертикально, несколько запрокидывая голову, расставляет широко лапы, подставляя теплу свое белое брюшко. Во время опасности самец опускает округлые уши, бьет угрожающе хвостом. Спят эти полуобезьяны, пряча голову между лапами и забрасывая хвост на плечи.</p><p>На воле питаются фруктами, цветами, листьями. В неволе хорошо приспосабливаются к другому корму — едят брикетированные корма, орехи, молоко.</p><p>Отмечена сезонность размножения. Рождается один-два детеныша. Период беременности 120–145 дней. Число хромосом — 56. Кошачьи лемуры успешно содержатся и размножаются в Орегонском центре приматов (США) и в зоопарках, например в Кёльне (ФРГ).</p><p></p><p>Очень разнообразен вид L. macaco — в нем насчитывают восемь подвидов. Некоторые подвиды иногда выделяют в самостоятельные виды (например, L. m. fulvus — коричневого лемура). Среди лемуров макако особенно впечатляет черный лемур. Как и у других лемуров, выделяются ярко-коричневые глаза, большие и сильно сближенные. Любопытно, что самка черного лемура вовсе не черного цвета: бакенбарды и торчащие с обеих сторон лба длинные волосы белоснежные, а туловище покрыто рыжеватым и светлым мехом.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_12__2chernyjjlemur.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Черный лемур</em></p><p></p><p>У других лемуров этого вида самки тоже значительно отличаются по окраске от самцов. Подвид белоголового, или белолобого, маки имеет коричневую окраску спины. В то время как мягкая коричневая шерсть самца резко контрастирует с длинными белыми волосами на лбу, макушке, возле ушей и на бороде, а лисья темная мордочка покрыта черными бархатистыми волосами, самка, которую можно принять за лемура другого вида, вокруг морды имеет свинцово-серые волосы. У самца часть хвоста почти белая, у самки же — красноватая. О подвиде черноголовых маки, которые редки в зоопарках, известно, что они охотно употребляют сырое мясо, с большим аппетитом поедают воробьев. Родина лемуров макако — Северо-Восточный Мадагаскар. Это лесные обитатели.</p><p></p><p>Период беременности лемуров макако 120–145 дней. Число хромосом у разных подвидов — 44–60.</p><p>К роду лемуров относится вид <em>монгоц</em> (L. mongoz) с двумя подвидами. Эти лемуры несколько меньше других по размерам. Очень красив венценосный монгоц (L. т. соronatus). Коричневатый, со светлой шерстью на горле и выступающей части морды (кроме черного ее кончика), он действительно увенчан сходящей ко лбу короной яркого палевого цвета. Известен половой диморфизм лемура монгоца в окраске шерсти — самки светлее, верхняя часть туловища серая, нижняя — серебристо-серая или белая.</p>
<p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_12__2vencenosnyjjlemur.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Самка венценосного лемура с детенышами</em></p><p></p><p>У другого подвида самцы имеют красноватые щеки, самки — белые.</p><p>Животные издают звуки, напоминающие хрюканье. От венценосного монгоца исходит сладковатый специфический запах.</p><p>Лемур монгоц обитает на северо-западе Мадагаскара (венценосный — на севере). Живет семейной группой: самец, самка, несколько неполовозрелых детенышей. Самец и самка спят вместе на вершинах высоких деревьев, а детеныши в 2–3 м от них на том же дереве. Монгоцы активны ночью: за ночь проходят до 750 м. Встречаясь с другой группой своего вида, они довольно мирно расходятся; лишь изредка, оказавшись на одном месте, коротко конфликтуют. Маркируют стволы и ветви деревьев, особенно часто — в период размножения. Основная пища лемура монгоца — плоды, нектар и пыльца цветов деревьев.</p><p>Монгоцы быстро привыкают к неволе. В Кёльнском зоопарке они размножались (один детеныш). У этого вида двойное число хромосом: 58–60.</p><p>Последний вид рода лемуров по схеме 2 — <em>краснобрюхий лемур</em> (L. rubriventer), редко встречающийся в неволе и малоизученный.</p><p>Из рода собственно лемуров на схеме исключен лемур с воротником, или <em>вари</em>, который теперь составляет самостоятельный род <em>вари</em> (Varecia) с одним видом V. variegatus. Предложение о выделении вари в самостоятельный род сделано недавно по следующим соображениям. Вари крупнее всех четырех лемуров (длина головы и туловища более 60 см). Иногда достигает размера большой собаки. В отличие от других лемуров у него и хвост несколько короче, а не длиннее туловища. Но главное отличие его, как показало в 1973 г. специальное исследование американского приматолога К. Хилла, — многоплодие. Как правило, потомство вари — двойни и тройни. Да и особенности гнездования выделяют их среди других лемуров.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_12__2lemurvari.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Лемур вари</em></p><p></p><p>Это очень живописное животное, его даже называют иногда пестрым лемуром. На английском языке вари имеет точное прилагательное в названии, что по-русски надо было бы соответственно обозначить, как воротничковый. Действительно, незамкнутая только на лбу характерная, часто белая опушка вокруг морды дает основание для такого прилагательного. Белая шерсть этого пестрого примата неоднократно чередуется с черной. Выше чернобурой кисти, сразу у запястья, вари имеет на конечностях белоснежные «манжеты»; Вместе с белым цветом части спины, нижней части тела и воротничка при черной шерсти на голове, отчасти на морде, груди и плечах это создает очень привлекательный вид полуобезьяне. Прибавьте большие светло-коричневые круглые глаза, как у многих полуобезьян, приятную шелковистую шерсть, обязательно темные «перчатки» и «носки», и вы согласитесь, что, увидев этого красавца, забыть его уже трудно.</p><p>Встречается и другая форма вида пестрых лемуров — красно-черный вари, хотя на затылке у него тоже белая опушка. Варианты окраски могут меняться. Известны три-четыре подвида вари.</p><p>К сожалению, этот вид полуобезьян становится большой редкостью. Йо сведениям К. Хилла, в 1967 г. в Европе было всего два экземпляра, два самца красно-черных вари (в Парижском зоопарке). После длительных переговоров с правительственными учреждениями Мадагаскара американскому зоопарку Сан-Диего удалось приобрести единственную тогда на континенте пару этих животных (бело-черных вари).</p><p>Оказалось, что это весьма ласковые, привыкающие к людям полуобезьяны. Служитель кормил их с рук. Но стоило вызвать их раздражение (обычно им действовал на нервы птенец куропатки, сидевший неподалеку), как эти симпатичные и кроткие существа разражались оглушительным ревом, весьма странным и неожиданным у таких тихонь.</p><p></p><p>По своей экологии этот вид мало отличается от кошачьего лемура или макако, однако более насекомояден, чем другие. Своеобразными прыжками, грациозно и необыкновенно ловко вари перепрыгивает не только с ветки на ветку, но и с дерева на дерево. Надо заметить, что, несмотря на весьма раннее упоминание вари в литературе (его первым описал Ж. Бюффон в 1765 г.), до сих пор об этом интересном примате известно очень мало.</p><p></p><p>Большой сенсацией было рождение впервые в неволе красно-черного вари в зоопарке Сан-Диего. Произошло это весной 1973 г. Вскоре родилась тройня вари и в Кёльнском зоопарке (ФРГ). Выяснилось, что вари отличается от рода лемуров еще и по особенностям материнского поведения. Если у кошачьего лемура с детенышем, помимо матери, могут контактировать другие животные еще до истечения недельного возраста малыша, а у коричневого лемура никто, за исключением отца, не может приблизиться к новорожденному до четырехнедельного возраста, то у вари раннее общение с детенышем не допускается до семи-восьми недель абсолютно ни с кем, включая папашу. Детеныш не цепляется за шерсть матери со дня рождения, как у других видов собственно лемуров — самка переносит его ртом.</p><p>Родина обитания вари, по одним данным (Нейпир), восточный берег Мадагаскара, по другим сведениям (Хилл), северо-западная область острова. Число хромосом —46. Все виды рода лемуров являются редкими, исчезающими животными.</p><p>Род <strong>гапалемуров</strong>, или <strong>полулемуров</strong> (Hapalemur), — следующий род подсемейства лемуровых. Их еще называют полумаки, но чаще кроткими лемурами, что дает некоторое представление о нраве этих полуобезьян. Сведения о них весьма скудны и запутанны. По одним данным, это ночные приматы, по другим — дневные. Есть сведения, что гапалемуры сравнительно крупные животные: 70–90 см, но, по данным Нейпир, их размеры (голова — туловище) 26–37 см с такой же примерно длиной хвоста. Эти размеры соответствуют и тем, которые мог отметить автор этой книги у экспоната в Ленинградском зоологическом музее.</p><p>Довольно плотные приматы с округлой головой, широкой мордой и короткими ушами, сходными с человеческими и утопающими в густой шерсти зеленовато-серого или буро-коричневого цвета; имеют по две пары млечных сосков. Своеобразный запах подмышечных желез этих приматов напоминает запах пчелиного воска. На тыльной стороне нижних конечностей (два пальца с когтями) расположены ороговевшие мозоли.</p><p>Известны два вида гапалемуров — <em>серый</em> (Н. griseus) с несколькими подвидами и широконосый, или <em>широколицый</em> (Н. simus).</p><p>Серый гапалемур в естественных условиях живет в дождевом лесу небольшими группами (три — шесть особей), питаясь сердцевиной, листьями бамбука и насекомыми. Он весьма привередлив к корму в неволе (плохо ел овощи в Кёльнском зоопарке). Однако через полгода стал употреблять вареную курицу, телятину, но сохранил пристрастие к живой саранче. Серый гапалемур необыкновенно ласков, очень привязывается к людям, любит, когда его гладят или почесывают.</p>
<p>Разнообразны звуки, издаваемые серым гапалемуром. В его репертуаре и легкое мяуканье, и мурлыканье, и короткое оханье, длинный клич, щелканье и трель. Во сне принимает различные позы: спит то сидя на согнутых ногах, то растягивается на боку или на животе, неизменно укладывая голову на руки. Выражение угрозы — примерно такое же, как у кошачьего лемура.</p><p>Об особенностях размножения ничего не известно. Число хромосом — 54–58. Рекордная продолжительность жизни серого гапалемура в неволе — 12 лет.</p><p>Оба вида отнесены к исчезающим животным, а живущий в тростниковых зарослях широконосый гапалемур столь редок, что никто из современных приматологов не видел его живым.</p><p>Весьма специализирован последний род подсемейства лемуровых — род <strong>лепилемуров</strong> (Lepilemur), состоящий из одного вида (L. mustelinus). Лепилемура часто называют изящным лемуром, а то и ласковым. Этот небольшой примат с торчащими ушами имеет длину туловища-головы от 28 до 36 см. Длина хвоста немного меньше. В окраске шерсти преобладает коричнево-красноватый, серый, желтовато-белый цвета. Черты анатомии и поведения примитивнее, чем у других лемуровых: переносит детеныша ртом, отсутствуют резцы верхней челюсти, имеет четко очерченную территорию (очень небольшую), за которую отчаянно сражается и за которой строго следит, причем даже днем, в полудреме, будучи явно ночным животным. Однако самой существенной чертой примитивности лепилемура является его отличающаяся от других лемуровых диета. Как показали французские экологи, питается оп почти исключительно листьями деревьев, что накладывает отпечаток на строение пищеварительного тракта. По-видимому, это единственный представитель отряда приматов, для питания которого характерна копрофагия (поедание собственных фекалий).</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_12__2lepilemur.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Лепилемур</em></p><p></p><p>Спит в дупле или в густой листве, перемещается прыжками. Отмечена сезонность размножения (май — август): рождается один детеныш; период размножения 120–150 дней. Половозрелость наступает в полтора года. Число хромосом у разных подвидов — 22–38. Живет стадами, причем группируется и после периода репродуктивной активности.</p><p>Распространен на обширных лесистых территориях Мадагаскара и некоторых мелких островов. Редкий, исчезающий вид.</p><p>Описание подсемейства хирогалиновых (Cheirogalinae), к сожалению, не займет много места. Беда в том, что эти полуобезьяны весьма мало известны и довольно редко содержатся в неволе. Включает это подсемейство всего четыре рода: собственно <strong>хирогале</strong> (Cheirogaleus) с двумя видами, <em>микроцебусов</em> (Microcebus) с двумя видами, <strong>фанеров</strong> (Phaner), включающий только один вид, и <em>аллоцебусов</em> (Allocebus) с одним видом. Конечно, всех этих полуобезьян, как правило, тоже зовут лемурами, что неточно, хоть они и относятся к одному с лемурами семейству. Но ведь не зовем же мы шимпанзе орангутаном, хотя первый и включен в семейство понгид, термин которому дал в латыни именно орангутан (Pongo)!</p><p>Хирогалины имеют некоторые общие черты: малые размеры — с мышь, с крысу и чуть побольше; ночные обитатели тропических лесов и живут только на Мадагаскаре.</p><p>В роде хирогале оба вида (С. major, С. medius) в английском языке имеют прилагательное «карликовый»: соответственно «наибольший карликовый лемур» и «толстохвостый карликовый лемур». Если заменим слово «лемур» на «хирогале», мы получим удовлетворительные тривиальные названия видов хирогале и до некоторой степени представление об этих маленьких приматах.</p><p></p><p>Размеры хирогале, по данным, собранным Нейпир, колеблются в пределах 19–27 см да еще хвост длиной от 16 до 25 см. Большие и почти прямо вперед расположенные темные глаза делают их типичными приматами. Морда сравнительно короткая. Цвет густой шерсти коричневый (светлее или темнее) или серый.</p><p>Передвигаются хирогале на всех четырех конечностях, однако прыжками, что напоминает передвижение белки. Живут в одиночку или парами. Питаются растительной пищей и насекомыми. Устраивают гнезда для сна, прячутся в дупла деревьев. Для карликового хирогале характерна спячка — физиологическое оцепенение, в которое они впадают на определенное время года (сухой период), существуя в этот период за счет накопленного в дождливый сезон жира.</p><p>Период беременности длится примерно 70 дней. Рождаются два-три детеныша размером 7,5 см (хвостик почти такой же), весом примерно 18 г. Детеныши рождаются слепыми, но становятся зрячими уже на другой день. Число хромосом — 66. Рекордный срок долголетия хирогале зарегистрирован в Лондонском зоопарке — 8 лет и 8 месяцев. Хирогале — исчезающий род приматов.</p><p>Род <strong>микроцебусов</strong> включает два вида: М. rnurinus — <em>мышиный</em>, или миллеровский лемур с двумя подвидами и М. coquereli, или <em>микроцебус Кокъюрела</em>. Это самые маленькие, действительно мышиные приматы, давно привлекавшие биологов. Описаны они «ще Ж. Бюффоном в 1776 г., но долгое время вводили в заблуждение натуралистов — мышиного микроцебуса принимали за подростка какого-то другого животного. Некоторые специалисты находят у этой полуобезьяны много общих черт с карликовой игрункой.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_12__2mikrocebus.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Мышиный микроцебус</em></p><p></p><p>Известный русский ученый Н. А. Северцов в 1855 г. посвятил обстоятельную статью микроцебусам «Обезьяна крошка». В ней, полемизируя с концепцией Ж. Кювье о скачках в живой природе, Северцов подробно описывает микроцебуса, показывает, что это переходная форма, сочетающая в себе, с одной стороны, признаки маки, т. е. лемура, а с другой — грызуна. Кроме того, Северцов видел в микроцебусе связующее звено между галаго (африканским приматом) и мадагаскарским лемуром.</p><p></p><p>В этой статье, помещенной в журнале русских эволюционистов до Дарвина («Вестник естественных наук» редактировал К. Ф. Рулье), едва ли не впервые в русской приматологической литературе после расчленения отряда совершенно четко употребляется слово «приматы» для обезьян и полуобезьян. Причем не только это слово, но и «низшие приматы» для полуобезьян, а также — совершенно правильно — термин «низшие обезьяны» для всех обезьян без антропоидов. (В наши дни, к сожалению, в научной литературе необходимо делать пояснения на этот счет!) Наконец, в статье Н. А. Северцова дается обстоятельное описание и других форм полуобезьян.</p>
<p>Микроцебусы — удивительные и очень привлекательные полуобезьяны. Распространен снимок, где мышиный микроцебус буквально спрятан в кулак человека, торчит только обезьянья мордочка с огромными глазищами — настолько он мал по размерам! Длина его туловища с головой — около 13 см, хвостик — 17 см. Вес тела в среднем 60 г, иногда 40 г. Самки несколько тяжелее. Кокьюрелов микроцебус немного крупнее — соответственно 25 и 28 см.</p><p>Мех у микроцебуса густой, пушистый, коричневого и серого с оттенками цветов; на носу светлая полоска, вдоль позвоночника темная дорожка.</p><p>Образ жизни микроцебусов почти такой же, как у хирогале. Это ночные охотники. Живут стадами — в центре ядро, вокруг которого периферийные особи. Центр подобного ядра содержит больше самок, чем самцов (соотношение 4:1). По-видимому, самцы гнездятся по периферии. В гнездах находили группы до 15 самок, тогда как самцы обитали в одиночку в гнезде или парой.</p><p>Передвигаются мышиные микроцебусы с помощью четырех конечностей, для их передвижения характерен прыжок — отскок (например, при охоте, на насекомых). При этом микроцебус обладает уникальной способностью удерживать тело в горизонтальном положении, держась за ветку только задними конечностями.</p><p>Издает, как правило, пронзительные звуковые сигналы. Питается растительной и животной пищей, соотношение которой меняется в зависимости от времени года. В теплое время, когда идет накопление резервов организмом (февраль — март), поедает имеющиеся в этот период в изобилии плоды, ягоды, листья, цветы. В холодный же и сухой сезон основную пищу составляют животные (древесные лягушки, небольшие хамелеоны, жуки, богомолы, яйца птиц).</p><p>В неволе на Мадагаскаре микроцебус сохранял присущий ему в природе сезонный пищевой режим. Любил полакомиться медом, но хорошо поедал хлеб, рис, сгущенное молоко и пр. Размножение сезонное, с августа по февраль в неволе на Мадагаскаре. За это время бывает по два выводка. Беременность мышиного микроцебуса длится 59–62 дня. Рождаются чаще два детеныша весом в 3–5 г каждый. Мать переносит детеныша ртом, но малыш никогда не цепляется за шерсть матери, как у других приматов. В 7—10 месяцев детеныш становится половозрелым. Число хромосом — 66.</p><p>Род <strong>фанер</strong> включает один вид (P. furcifer) — «увенчанный развилкой карликовый лемур». Иногда его называют и беличьим лемуром. Эти наименования не совсем точные, но дают некоторое представление о внешнем виде фанера. Похожий на белку, со светлой полосой почти от макушки до кончика носа (эта полоса раздваивает на лбу две темные полоски— «вилы», общая линия которых идет по хребту), фанер имеет не очень характерные для отряда приматов острые собачьи уши. Но большие вперед поставленные глаза, пятипалые конечности выдают в нем примата. Шерсть коричневато-серая, хвост темный.</p><p></p><p>Это тоже лесной малыш, хотя крупнее микроцебусов и хирогале. Длина тела 25–28 см, хвоста — 32–35 см. Задние конечности длиннее передних — прыгун, как многие полуобезьяны. Гнездится он в дуплах деревьев, число хромосом — 48. Сведения о фанере очень ограниченны. Известно лишь, что находится в опасности; исчезает, как многие виды семейства, внесен в «Красную книгу».</p><p>Еще более редок последний род семейства — <strong>аллоцебус</strong> с единственным видом (A. trichotis). Много лет считалось, что аллоцебус вымер. Но недавно Ж. Петтер, французский специалист по полуобезьянам, сообщил, что вид обнаружен на востоке Мадагаскара. Это маленький примат, похожий по внешнему виду на мышиного микроцебуса. Конечности, однако, у него несколько длиннее, имеется хохолок на голове, прикрывающий и уши. Отличаются также форма черепа, размеры клыков и предкоренные зубы, похожие на клыки</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Семейство лемурообразные, или лемуриды (Lemuroidea)
В надсемейство Lemuroidea (схема 2) входят два семейства: Lemuridae и Indriidae. В первое семейство, давшее название чуть ли не всем полуобезьянам, и входят настоящие лемуры («духи усопших»). Это семейство разделено на два подсемейства: собственно лемуровых (Lemurinae) и хирогалиновых (Cheirogaleinae).
Необоснованное в наше время именование лемурами[42] самых разнообразных полуобезьян привело к тому, что описание их и идентификация по данным литературы чрезвычайно затруднены. К тому же существует множество подвидов этих интересных животных, разнообразная окраска которых (различная даже у разных полов одного и того же подвида) может запутать исследователя при таксономическом определении. Изучены эти приматы гораздо хуже многих обезьян. Вот почему даже специалисты вносят неточности при описании лемурид и других полуобезьян.
Обычно всех мадагаскарских приматов называют лемурами, хотя этот уникальный в смысле приматологической фауны остров считается чуть ли не последним прибежищем по крайней мере целых трех семейств полуобезьян, одно из которых выделяется в самостоятельное надсемейство. Огромное внешнее разнообразие видов, подвидов и форм и индивидуальные различия приматов Мадагаскара иногда объясняются выходом радиоактивных пород и повышенным радиоактивным фоном многих районов острова, что ведет к частоте генных мутаций. Другим фактором формообразования здесь считается инбридинг — родственное скрещивание в условиях резко изолированных областей обитания. Требуется еще немало исследований для того, чтобы понять удивительное разнообразие этих древнейших приматов.
И ныне можно видеть на таких естественных плотах путешествующих диких животных. Для имеющих хватательные конечности полуобезьян такая одиссея на Мадагаскар не кажется фантастичной.
По сведениям американского зоолога Я. Татерсола, еще 1000 лет назад на этом острове обитало по меньшей мере 32 самостоятельных вида полуобезьян. Сейчас здесь не больше 22 видов. Как известно, в наше время события развиваются гораздо быстрее, чем в прошлом: если прогресс жизни будет продолжаться современными темпами, то для уничтожения мадагаскарских приматов еще одного тысячелетия не понадобится — это может случиться уже к концу XX в. Правительство молодой Мальгашской республики принимает меры по сохранению неповторимой фауны острова, однако успехи в этом деле более чем скромны: уничтожение лесов, использование новых территорий под посевы, браконьерский отстрел животных неумолимо сокращают жизненное пространство редчайших приматов Мадагаскара и прилежащих островов.
Перейдем к описанию семейства лемурообразных, или лемурид. Это небольшие животные, в среднем размером с кошку, но бывают и значительно меньше. Они ведут ночной, сумеречный, а некоторые виды дневной стадный образ жизни. Мордочка часто удлиненная, «лисья», с четырьмя-пятью пучками вибрисс; глаза большие, сближены. Передние конечности короче задних. Пальцы с ногтями, но на нижних конечностях один палец (иногда два) имеет коготь. Хвост длинный. Количество зубов — 36, формула верхних и нижних зубов одинакова: 2; 1; 3; 3. У лепилемура 32 зуба. Число хромосом от 38 до 66. У самок некоторых видов три пары сосков. Большинство форм обитает на деревьях.
У лемурид очень развиты, как у некоторых других полуобезьян, территориальные связи. Охрана территории осуществляется как звуковой сигнализацией, так и нанесением пахучих меток на стволы деревьев. Потовые железы располагаются на сгибательной поверхности предплечья и в месте соединения ключицы с лопаткой (например, у кольцехвостого лемура). Наличие собственной территории уменьшает конкуренцию особей своего вида, способствуя его выживанию: хорошо зная свой участок, лемур легко прячется от преследователя. Впрочем, численность видов лемурид ограничивается не столько хищниками (при невмешательстве человека), сколько запасами пищи. В сухой сезон группы полуобезьян дробятся, уменьшаются в размерах, что позволяет выжить большому числу животных. В целом семейство изучено недостаточно.
Подсемейство лемуровых (Lemurinae) включает (по схеме) четыре рода: собственно лемуры (Lemur), недавно выделенный род Varecia, гапалемуры, или полумаки, и один вид лепилемура (Lepilemur). Длина головы — туловища от 30 до 45 см, хвост длиннее: 37–56 см. Животные достигают 2 кг веса и более.
Лемуры, или маки (Lemur), нередко содержатся в неволе. Известен рекордный случай, когда черный лемур (L. macaco) прожил в Лондонском зоопарке более 27 лет. Родина лемуров — Мадагаскар и Коморские острова. Богатейшая коллекция экспонатов разных видов и подвидов лемуров хранится в Зоологическом музее Академии наук СССР в Ленинграде.
Очень своеобразен кошачий, или колъцехвостый лемур (L. catta). Его живописный хвост послужил основанием для одного из тривиальных названий этого вида: черные и белые кольца чередуются; эти же цвета выделяются на морде. Если взглянуть на кошачьего лемура, сразу же бросаются в глаза три круга черной окраски: два у глаз и один у рта, щеки и уши белые, спина светло-серая или красновато-коричневая. Первое название этот лемур приобрел за мяуканье и мурлыканье, похожее на кошачье (возбуждаясь, может и завизжать).
Кошачий лемур — примат засушливых лесов Юго-Западного Мадагаскара, ведущий дневной образ жизни. Живет стадами в 10–20 особей. Метит территорию секретом подмышечных желез, имеет и паховые железы. Передвигается на четырех конечностях, но нередко становится только на две задние. Очень характерна поза на солнце — поднимается вертикально, несколько запрокидывая голову, расставляет широко лапы, подставляя теплу свое белое брюшко. Во время опасности самец опускает округлые уши, бьет угрожающе хвостом. Спят эти полуобезьяны, пряча голову между лапами и забрасывая хвост на плечи.
На воле питаются фруктами, цветами, листьями. В неволе хорошо приспосабливаются к другому корму — едят брикетированные корма, орехи, молоко.
Отмечена сезонность размножения. Рождается один-два детеныша. Период беременности 120–145 дней. Число хромосом — 56. Кошачьи лемуры успешно содержатся и размножаются в Орегонском центре приматов (США) и в зоопарках, например в Кёльне (ФРГ).
Очень разнообразен вид L. macaco — в нем насчитывают восемь подвидов. Некоторые подвиды иногда выделяют в самостоятельные виды (например, L. m. fulvus — коричневого лемура). Среди лемуров макако особенно впечатляет черный лемур. Как и у других лемуров, выделяются ярко-коричневые глаза, большие и сильно сближенные. Любопытно, что самка черного лемура вовсе не черного цвета: бакенбарды и торчащие с обеих сторон лба длинные волосы белоснежные, а туловище покрыто рыжеватым и светлым мехом.
Черный лемур
У других лемуров этого вида самки тоже значительно отличаются по окраске от самцов. Подвид белоголового, или белолобого, маки имеет коричневую окраску спины. В то время как мягкая коричневая шерсть самца резко контрастирует с длинными белыми волосами на лбу, макушке, возле ушей и на бороде, а лисья темная мордочка покрыта черными бархатистыми волосами, самка, которую можно принять за лемура другого вида, вокруг морды имеет свинцово-серые волосы. У самца часть хвоста почти белая, у самки же — красноватая. О подвиде черноголовых маки, которые редки в зоопарках, известно, что они охотно употребляют сырое мясо, с большим аппетитом поедают воробьев. Родина лемуров макако — Северо-Восточный Мадагаскар. Это лесные обитатели.
Период беременности лемуров макако 120–145 дней. Число хромосом у разных подвидов — 44–60.
К роду лемуров относится вид монгоц (L. mongoz) с двумя подвидами. Эти лемуры несколько меньше других по размерам. Очень красив венценосный монгоц (L. т. соronatus). Коричневатый, со светлой шерстью на горле и выступающей части морды (кроме черного ее кончика), он действительно увенчан сходящей ко лбу короной яркого палевого цвета. Известен половой диморфизм лемура монгоца в окраске шерсти — самки светлее, верхняя часть туловища серая, нижняя — серебристо-серая или белая.
Самка венценосного лемура с детенышами
У другого подвида самцы имеют красноватые щеки, самки — белые.
Животные издают звуки, напоминающие хрюканье. От венценосного монгоца исходит сладковатый специфический запах.
Лемур монгоц обитает на северо-западе Мадагаскара (венценосный — на севере). Живет семейной группой: самец, самка, несколько неполовозрелых детенышей. Самец и самка спят вместе на вершинах высоких деревьев, а детеныши в 2–3 м от них на том же дереве. Монгоцы активны ночью: за ночь проходят до 750 м. Встречаясь с другой группой своего вида, они довольно мирно расходятся; лишь изредка, оказавшись на одном месте, коротко конфликтуют. Маркируют стволы и ветви деревьев, особенно часто — в период размножения. Основная пища лемура монгоца — плоды, нектар и пыльца цветов деревьев.
Монгоцы быстро привыкают к неволе. В Кёльнском зоопарке они размножались (один детеныш). У этого вида двойное число хромосом: 58–60.
Последний вид рода лемуров по схеме 2 — краснобрюхий лемур (L. rubriventer), редко встречающийся в неволе и малоизученный.
Из рода собственно лемуров на схеме исключен лемур с воротником, или вари, который теперь составляет самостоятельный род вари (Varecia) с одним видом V. variegatus. Предложение о выделении вари в самостоятельный род сделано недавно по следующим соображениям. Вари крупнее всех четырех лемуров (длина головы и туловища более 60 см). Иногда достигает размера большой собаки. В отличие от других лемуров у него и хвост несколько короче, а не длиннее туловища. Но главное отличие его, как показало в 1973 г. специальное исследование американского приматолога К. Хилла, — многоплодие. Как правило, потомство вари — двойни и тройни. Да и особенности гнездования выделяют их среди других лемуров.
Лемур вари
Это очень живописное животное, его даже называют иногда пестрым лемуром. На английском языке вари имеет точное прилагательное в названии, что по-русски надо было бы соответственно обозначить, как воротничковый. Действительно, незамкнутая только на лбу характерная, часто белая опушка вокруг морды дает основание для такого прилагательного. Белая шерсть этого пестрого примата неоднократно чередуется с черной. Выше чернобурой кисти, сразу у запястья, вари имеет на конечностях белоснежные «манжеты»; Вместе с белым цветом части спины, нижней части тела и воротничка при черной шерсти на голове, отчасти на морде, груди и плечах это создает очень привлекательный вид полуобезьяне. Прибавьте большие светло-коричневые круглые глаза, как у многих полуобезьян, приятную шелковистую шерсть, обязательно темные «перчатки» и «носки», и вы согласитесь, что, увидев этого красавца, забыть его уже трудно.
Встречается и другая форма вида пестрых лемуров — красно-черный вари, хотя на затылке у него тоже белая опушка. Варианты окраски могут меняться. Известны три-четыре подвида вари.
К сожалению, этот вид полуобезьян становится большой редкостью. Йо сведениям К. Хилла, в 1967 г. в Европе было всего два экземпляра, два самца красно-черных вари (в Парижском зоопарке). После длительных переговоров с правительственными учреждениями Мадагаскара американскому зоопарку Сан-Диего удалось приобрести единственную тогда на континенте пару этих животных (бело-черных вари).
Оказалось, что это весьма ласковые, привыкающие к людям полуобезьяны. Служитель кормил их с рук. Но стоило вызвать их раздражение (обычно им действовал на нервы птенец куропатки, сидевший неподалеку), как эти симпатичные и кроткие существа разражались оглушительным ревом, весьма странным и неожиданным у таких тихонь.
По своей экологии этот вид мало отличается от кошачьего лемура или макако, однако более насекомояден, чем другие. Своеобразными прыжками, грациозно и необыкновенно ловко вари перепрыгивает не только с ветки на ветку, но и с дерева на дерево. Надо заметить, что, несмотря на весьма раннее упоминание вари в литературе (его первым описал Ж. Бюффон в 1765 г.), до сих пор об этом интересном примате известно очень мало.
Большой сенсацией было рождение впервые в неволе красно-черного вари в зоопарке Сан-Диего. Произошло это весной 1973 г. Вскоре родилась тройня вари и в Кёльнском зоопарке (ФРГ). Выяснилось, что вари отличается от рода лемуров еще и по особенностям материнского поведения. Если у кошачьего лемура с детенышем, помимо матери, могут контактировать другие животные еще до истечения недельного возраста малыша, а у коричневого лемура никто, за исключением отца, не может приблизиться к новорожденному до четырехнедельного возраста, то у вари раннее общение с детенышем не допускается до семи-восьми недель абсолютно ни с кем, включая папашу. Детеныш не цепляется за шерсть матери со дня рождения, как у других видов собственно лемуров — самка переносит его ртом.
Родина обитания вари, по одним данным (Нейпир), восточный берег Мадагаскара, по другим сведениям (Хилл), северо-западная область острова. Число хромосом —46. Все виды рода лемуров являются редкими, исчезающими животными.
Род гапалемуров, или полулемуров (Hapalemur), — следующий род подсемейства лемуровых. Их еще называют полумаки, но чаще кроткими лемурами, что дает некоторое представление о нраве этих полуобезьян. Сведения о них весьма скудны и запутанны. По одним данным, это ночные приматы, по другим — дневные. Есть сведения, что гапалемуры сравнительно крупные животные: 70–90 см, но, по данным Нейпир, их размеры (голова — туловище) 26–37 см с такой же примерно длиной хвоста. Эти размеры соответствуют и тем, которые мог отметить автор этой книги у экспоната в Ленинградском зоологическом музее.
Довольно плотные приматы с округлой головой, широкой мордой и короткими ушами, сходными с человеческими и утопающими в густой шерсти зеленовато-серого или буро-коричневого цвета; имеют по две пары млечных сосков. Своеобразный запах подмышечных желез этих приматов напоминает запах пчелиного воска. На тыльной стороне нижних конечностей (два пальца с когтями) расположены ороговевшие мозоли.
Известны два вида гапалемуров — серый (Н. griseus) с несколькими подвидами и широконосый, или широколицый (Н. simus).
Серый гапалемур в естественных условиях живет в дождевом лесу небольшими группами (три — шесть особей), питаясь сердцевиной, листьями бамбука и насекомыми. Он весьма привередлив к корму в неволе (плохо ел овощи в Кёльнском зоопарке). Однако через полгода стал употреблять вареную курицу, телятину, но сохранил пристрастие к живой саранче. Серый гапалемур необыкновенно ласков, очень привязывается к людям, любит, когда его гладят или почесывают.
Разнообразны звуки, издаваемые серым гапалемуром. В его репертуаре и легкое мяуканье, и мурлыканье, и короткое оханье, длинный клич, щелканье и трель. Во сне принимает различные позы: спит то сидя на согнутых ногах, то растягивается на боку или на животе, неизменно укладывая голову на руки. Выражение угрозы — примерно такое же, как у кошачьего лемура.
Об особенностях размножения ничего не известно. Число хромосом — 54–58. Рекордная продолжительность жизни серого гапалемура в неволе — 12 лет.
Оба вида отнесены к исчезающим животным, а живущий в тростниковых зарослях широконосый гапалемур столь редок, что никто из современных приматологов не видел его живым.
Весьма специализирован последний род подсемейства лемуровых — род лепилемуров (Lepilemur), состоящий из одного вида (L. mustelinus). Лепилемура часто называют изящным лемуром, а то и ласковым. Этот небольшой примат с торчащими ушами имеет длину туловища-головы от 28 до 36 см. Длина хвоста немного меньше. В окраске шерсти преобладает коричнево-красноватый, серый, желтовато-белый цвета. Черты анатомии и поведения примитивнее, чем у других лемуровых: переносит детеныша ртом, отсутствуют резцы верхней челюсти, имеет четко очерченную территорию (очень небольшую), за которую отчаянно сражается и за которой строго следит, причем даже днем, в полудреме, будучи явно ночным животным. Однако самой существенной чертой примитивности лепилемура является его отличающаяся от других лемуровых диета. Как показали французские экологи, питается оп почти исключительно листьями деревьев, что накладывает отпечаток на строение пищеварительного тракта. По-видимому, это единственный представитель отряда приматов, для питания которого характерна копрофагия (поедание собственных фекалий).
Лепилемур
Спит в дупле или в густой листве, перемещается прыжками. Отмечена сезонность размножения (май — август): рождается один детеныш; период размножения 120–150 дней. Половозрелость наступает в полтора года. Число хромосом у разных подвидов — 22–38. Живет стадами, причем группируется и после периода репродуктивной активности.
Распространен на обширных лесистых территориях Мадагаскара и некоторых мелких островов. Редкий, исчезающий вид.
Описание подсемейства хирогалиновых (Cheirogalinae), к сожалению, не займет много места. Беда в том, что эти полуобезьяны весьма мало известны и довольно редко содержатся в неволе. Включает это подсемейство всего четыре рода: собственно хирогале (Cheirogaleus) с двумя видами, микроцебусов (Microcebus) с двумя видами, фанеров (Phaner), включающий только один вид, и аллоцебусов (Allocebus) с одним видом. Конечно, всех этих полуобезьян, как правило, тоже зовут лемурами, что неточно, хоть они и относятся к одному с лемурами семейству. Но ведь не зовем же мы шимпанзе орангутаном, хотя первый и включен в семейство понгид, термин которому дал в латыни именно орангутан (Pongo)!
Хирогалины имеют некоторые общие черты: малые размеры — с мышь, с крысу и чуть побольше; ночные обитатели тропических лесов и живут только на Мадагаскаре.
В роде хирогале оба вида (С. major, С. medius) в английском языке имеют прилагательное «карликовый»: соответственно «наибольший карликовый лемур» и «толстохвостый карликовый лемур». Если заменим слово «лемур» на «хирогале», мы получим удовлетворительные тривиальные названия видов хирогале и до некоторой степени представление об этих маленьких приматах.
Размеры хирогале, по данным, собранным Нейпир, колеблются в пределах 19–27 см да еще хвост длиной от 16 до 25 см. Большие и почти прямо вперед расположенные темные глаза делают их типичными приматами. Морда сравнительно короткая. Цвет густой шерсти коричневый (светлее или темнее) или серый.
Передвигаются хирогале на всех четырех конечностях, однако прыжками, что напоминает передвижение белки. Живут в одиночку или парами. Питаются растительной пищей и насекомыми. Устраивают гнезда для сна, прячутся в дупла деревьев. Для карликового хирогале характерна спячка — физиологическое оцепенение, в которое они впадают на определенное время года (сухой период), существуя в этот период за счет накопленного в дождливый сезон жира.
Период беременности длится примерно 70 дней. Рождаются два-три детеныша размером 7,5 см (хвостик почти такой же), весом примерно 18 г. Детеныши рождаются слепыми, но становятся зрячими уже на другой день. Число хромосом — 66. Рекордный срок долголетия хирогале зарегистрирован в Лондонском зоопарке — 8 лет и 8 месяцев. Хирогале — исчезающий род приматов.
Род микроцебусов включает два вида: М. rnurinus — мышиный, или миллеровский лемур с двумя подвидами и М. coquereli, или микроцебус Кокъюрела. Это самые маленькие, действительно мышиные приматы, давно привлекавшие биологов. Описаны они «ще Ж. Бюффоном в 1776 г., но долгое время вводили в заблуждение натуралистов — мышиного микроцебуса принимали за подростка какого-то другого животного. Некоторые специалисты находят у этой полуобезьяны много общих черт с карликовой игрункой.
Мышиный микроцебус
Известный русский ученый Н. А. Северцов в 1855 г. посвятил обстоятельную статью микроцебусам «Обезьяна крошка». В ней, полемизируя с концепцией Ж. Кювье о скачках в живой природе, Северцов подробно описывает микроцебуса, показывает, что это переходная форма, сочетающая в себе, с одной стороны, признаки маки, т. е. лемура, а с другой — грызуна. Кроме того, Северцов видел в микроцебусе связующее звено между галаго (африканским приматом) и мадагаскарским лемуром.
В этой статье, помещенной в журнале русских эволюционистов до Дарвина («Вестник естественных наук» редактировал К. Ф. Рулье), едва ли не впервые в русской приматологической литературе после расчленения отряда совершенно четко употребляется слово «приматы» для обезьян и полуобезьян. Причем не только это слово, но и «низшие приматы» для полуобезьян, а также — совершенно правильно — термин «низшие обезьяны» для всех обезьян без антропоидов. (В наши дни, к сожалению, в научной литературе необходимо делать пояснения на этот счет!) Наконец, в статье Н. А. Северцова дается обстоятельное описание и других форм полуобезьян.
Микроцебусы — удивительные и очень привлекательные полуобезьяны. Распространен снимок, где мышиный микроцебус буквально спрятан в кулак человека, торчит только обезьянья мордочка с огромными глазищами — настолько он мал по размерам! Длина его туловища с головой — около 13 см, хвостик — 17 см. Вес тела в среднем 60 г, иногда 40 г. Самки несколько тяжелее. Кокьюрелов микроцебус немного крупнее — соответственно 25 и 28 см.
Мех у микроцебуса густой, пушистый, коричневого и серого с оттенками цветов; на носу светлая полоска, вдоль позвоночника темная дорожка.
Образ жизни микроцебусов почти такой же, как у хирогале. Это ночные охотники. Живут стадами — в центре ядро, вокруг которого периферийные особи. Центр подобного ядра содержит больше самок, чем самцов (соотношение 4:1). По-видимому, самцы гнездятся по периферии. В гнездах находили группы до 15 самок, тогда как самцы обитали в одиночку в гнезде или парой.
Передвигаются мышиные микроцебусы с помощью четырех конечностей, для их передвижения характерен прыжок — отскок (например, при охоте, на насекомых). При этом микроцебус обладает уникальной способностью удерживать тело в горизонтальном положении, держась за ветку только задними конечностями.
Издает, как правило, пронзительные звуковые сигналы. Питается растительной и животной пищей, соотношение которой меняется в зависимости от времени года. В теплое время, когда идет накопление резервов организмом (февраль — март), поедает имеющиеся в этот период в изобилии плоды, ягоды, листья, цветы. В холодный же и сухой сезон основную пищу составляют животные (древесные лягушки, небольшие хамелеоны, жуки, богомолы, яйца птиц).
В неволе на Мадагаскаре микроцебус сохранял присущий ему в природе сезонный пищевой режим. Любил полакомиться медом, но хорошо поедал хлеб, рис, сгущенное молоко и пр. Размножение сезонное, с августа по февраль в неволе на Мадагаскаре. За это время бывает по два выводка. Беременность мышиного микроцебуса длится 59–62 дня. Рождаются чаще два детеныша весом в 3–5 г каждый. Мать переносит детеныша ртом, но малыш никогда не цепляется за шерсть матери, как у других приматов. В 7—10 месяцев детеныш становится половозрелым. Число хромосом — 66.
Род фанер включает один вид (P. furcifer) — «увенчанный развилкой карликовый лемур». Иногда его называют и беличьим лемуром. Эти наименования не совсем точные, но дают некоторое представление о внешнем виде фанера. Похожий на белку, со светлой полосой почти от макушки до кончика носа (эта полоса раздваивает на лбу две темные полоски— «вилы», общая линия которых идет по хребту), фанер имеет не очень характерные для отряда приматов острые собачьи уши. Но большие вперед поставленные глаза, пятипалые конечности выдают в нем примата. Шерсть коричневато-серая, хвост темный.
Это тоже лесной малыш, хотя крупнее микроцебусов и хирогале. Длина тела 25–28 см, хвоста — 32–35 см. Задние конечности длиннее передних — прыгун, как многие полуобезьяны. Гнездится он в дуплах деревьев, число хромосом — 48. Сведения о фанере очень ограниченны. Известно лишь, что находится в опасности; исчезает, как многие виды семейства, внесен в «Красную книгу».
Еще более редок последний род семейства — аллоцебус с единственным видом (A. trichotis). Много лет считалось, что аллоцебус вымер. Но недавно Ж. Петтер, французский специалист по полуобезьянам, сообщил, что вид обнаружен на востоке Мадагаскара. Это маленький примат, похожий по внешнему виду на мышиного микроцебуса. Конечности, однако, у него несколько длиннее, имеется хохолок на голове, прикрывающий и уши. Отличаются также форма черепа, размеры клыков и предкоренные зубы, похожие на клыки | false |
До того как умрет природа | Дорст Жан | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ЧЕЛОВЕК РАЗРУШАЕТ ЗЕМЛЮ ОГНЕМ И ЖЕЛЕЗОМ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>1. ЭРОЗИЯ ЕСТЕСТВЕННАЯ И ЭРОЗИЯ УСКОРЕННАЯ</p><p>Почва — наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов естественных и искусственных, зависят в конечном итоге от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли. Как и на заре существования человечества, так и в настоящее время, несмотря на все достижения техники, человек получает от почвы почти все необходимое для поддержания своего существования 2 и большую часть сырья, которое идет на производство одежды и различных предметов домашнего обихода.</p><p>Почва далеко не стабильная и не инертная масса, наоборот, она представляет собой сложную, постоянно изменяющуюся среду, подчиненную законам почвообразования, которые управляют ее развитием и разрушением. Почва образуется в области теснейшего контакта атмосферы, литосферы и биосферы и обладает свойствами этих столь разных «миров», являясь одинаково родственной как миру минеральных веществ, так и миру живых организмов. Как и последним, почвам свойствен процесс обмена веществ. Сложный процесс, происходящий в материнской породе, в результате действия различных физических агентов (температуры, ветра, атмосферных осадков), а также деятельности растительных и животных организмов приводит к образованию почвы3.</p>
<p>Но те же самые динамические агенты могут вызывать и процесс эрозии — разрушения почв.</p><p>Хотя ход эрозии неизменен, скорость ее не всегда одинакова, так как значительное влияние на нее может оказать деятельность человека. Существует естественная геологическая эрозия, развитию которой, разумеется, никто помешать не может. Она действует медленно и постоянно. Исчезновение части материала, образующего почву, постепенно компенсируется разрушением минеральных и органических веществ, находящихся в материнской породе, и минеральными и органическими веществами, привносимыми в почву извне во время ее существования и развития. Таким образом, в данном случае естественное равновесие не нарушается.</p><p>Однако наряду с этим нормальным геологическим процессом, являющимся частью самой эволюции Земли, существует и так называемая ускоренная эрозия — явление, возникающее исключительно по вине человека, в результате его неправильного обращения с почвой. В этом случае потери компонентов почвы уже не компенсируются. Эта грубая форма изменения почв — прямое следствие глубоких изменений и даже полного разрушения первичных почв земного шара, уже не защищенных достаточно хорошо растительным покровом.</p><p>Ускоренная эрозия представляет собой сейчас самое серьезное и самое тяжелое последствие вторжения человека в окружающую, его среду. После первых стадий изменения человеком биотопов, о чем мы уже говорили выше, человечество, растущее небывалыми темпами, начало свое наступление на земли, постепенно изменяя естественные почвы.</p><p>Некоторые районы земного шара имеют ярко выраженное сельскохозяйственное назначение, и, если с такими землями обращаться правильно, они не только не истощатся, а, наоборот, увеличат свое естественное плодородие. Однако неправильные методы земледелия вызывали разрушение почв, зачастую уже непоправимое. Тогда человек принялся осваивать новые территории, толкаемый на это «земельным голодом», вызванным ростом населения и потерей земель, освоенных им и ставших уже бесплодными. Помимо всего, его толкала на это заманчивость прибыли и потребность преобразовать лицо Земли по своему желанию. Так, он захватывал земли, не пригодные для земледелия, продуктивность которых может быть обеспечена только в случае поддержания им естественных биоценозов, во всяком случае на современном уровне наших познаний. Разрушение некоторых из биоценозов привело к непоправимому ущербу, который одинаково хорошо бросается в глаза как «защитникам природы», так и экономистам.</p><p>Земли, подвергшиеся в результате деятельности человека сильнейшей эрозии, занимают огромные пространства. В 1939 г. Беннетт4 подсчитал, что за 150 лет истории США не менее 114 млн. га удобных земель подверглось разрушению или, во всяком случае, обеднению; кроме того, на площади в 313 млн, га ускоренная почвенная эрозия снесла значительную часть верхнего почвенного горизонта, составлявшего слой пахотной земли. Ежедневно деградация захватывала около 600 га (из них 120 га обработанных земель), или 220 тыс. га в год. Каждый год с полей и пастбищ США эрозией уносится 2,7 млрд. т твердого материала, из которых 650 млн. т выносится во время паводков на Миссисипи. Даже если вычесть потери от естественной эрозии, то эти цифры довольно красноречиво говорят об оскудении почв, еще почти не тронутых полтора века назад. В 1939 г. прямые убытки от эрозии, не считая косвенных, связанных с наводнениями, паводками и т. п., достигали 400 млн. долларов.</p><p>Это явление характерно для всех частей света, и в особенности показателен в этом отношении район Средиземноморья, где неправильное ведение хозяйства привело к плачевным результатам5, а также районы Западной и Центральной Европы, хотя, казалось бы, именно здесь должны были благотворно сказаться многовековые «охранительные методы обработки земли». Вместе с тем во Франции (рис. 31) на 5 млн. га земли, из которых 2,8 млн. расположены к югу от линии, соединяющей Андорру сМоданом, проявляются признаки эрозии (на 500 тыс. га заметно действие ветровой, а на остальных — водной эрозии), вызываемой такими агротехническими приемами, которые ведут не только к обеднению почвы гумусом, но и к смещению пахотного слоя (данные Министерства сельского хозяйства)6.</p><p>Ускоренная эрозия еще заметнее проявляется в тропических районах, где вопреки распространенному мнению почвы гораздо менее плодородны и менее устойчивы к разрушению, чем в умеренных районах.</p><p>В частности, на Мадагаскаре сведение и выжигание лесов, практиковавшиеся на плато с V по XX в., нанесли огромный ущерб плодородию острова, его флоре и фауне. По оценке Гумберта (Humbert, 1959), на общей площади 58 млн. га только 5 млн. покрыты в настоящее время первоначальной растительностью, а 8/10 всей территории подвержены действию активной эрозии.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_9_doc2fb_image_03000024.png"/>
</p><p>Рис. 31. Интенсивность водной эрозии на территории Франции. Неnin, Gobillot, Chambres d agriculture, 24 annee, suppl. Au № 26, 1953).Эта величина пропорциональна изменениям нанесенных на карту индексов. Формула индекса: p2 / p = r, где р — осадки, выпавшие за самый дождливый месяц в году, Р — осадки за год, r = 365/n (1 — 0,1), где n — число в году дней с дождем. Между интенсивностью эрозии и рядом физико-географических факторов (осадки, рельеф) существует тесная корреляционная связь.</p><p></p><p></p><p>Итак, эрозия — это бедствие всего земного шара, а с тех пор, как человек стал располагать современной техникой, она приняла катастрофические размеры.</p><p>Эта столь важная для будущего человечества и для сохранения природы земного шара проблема не может быть рассмотрена здесь полностью, так как она относится к кругу вопросов особой отрасли знания — почвоведения. Мы попробуем лишь набросать общую картину деградации земель, основываясь на опубликованных классических трудах таких авторов, как Беннетт, Гарруа и Фюрон (Bennett, 1939; Harroy, 1944; Furon, 1947). Кроме того, по этим вопросам ежегодно издается обширная литература7. Мы кратко рассмотрим действие ускоренной эрозии и ее симптомы, факторы, которые ее непосредственно вызывают, а затем методы борьбы с этим явлением.</p><p></p><p>2. ФОРМЫ УСКОРЕННОЙ ЭРОЗИИ</p><p>Не вникая в подробности различных типов эрозии8, напомним все же, что эрозия иногда вызывается ветром, который может перемещать частицы диаметром не крупнее 0,1—0,5 мм и приводить во взвешенное состояние частицы, диаметр которых менее ОД мм. Самые легкие частицы иногда поднимаются на большую высоту, до 3000 м и выше, и переносятся на довольно большие расстояния, после чего вновь падают на землю, иногда в виде грязевого дождя. Но самым мощным агентом разрушения почв являются интенсивные ливни, которые вызывают смыв и разрушение почвы.</p>
<p>Поверхностная, или плоскостная, эрозия (sheet erosion) проявляется главным образом на пологих склонах правильной формы; она равномерно удаляет верхний слой почвы, богатый гумусом. Такая малозаметная на начальной стадии эрозия особенно опасна тем, что она проявляется вначале лишь в незначительном изменении цвета почвы и в появлении мелкой гальки, оставшейся на месте после сноса более легкого материала, в который она была включена. Вымывание связывающих почву компонентов и тонких частиц влечет за собой быстрое обеднение земель питательными веществами и понижение способности влагозадержания со всеми вытекающими отсюда последствиями для растительности, постепенное исчезновение которой усугубляет разрушение почвы. Этот вид эрозии, протекающей медленно и коварно, принимает в некоторых случаях довольно широкий размах; в Коннектикуте, США, на одном табачном поле дожди смыли за одну неделю слой почвы в 20 мм толщиной (потеря почвы составила 300 т на га); в Кении ливень за несколько часов «сострогал» равномерный слой в 25 мм (Наггоу, 1944).</p><p>Однако довольно часто дождевые струи действуют не столь равномерно в силу стока, особенно часто наблюдающегося на неровной поверхности земли. Вода, не проникающая в почву, растекается ручейками, стекающими по линии наибольшего уклона. Они создают сеть маленьких параллельных борозд, которые служат руслом для мелких потоков, образующих вниз по течению струйчатые размывы (неглубокие рытвины). Чем стремительнее поток, тем более крупные частицы почвы он увлекает с собой. Это явление называется бороздчатой эрозией (rill-erosion).</p><p>По мере углубления рытвин они концентрируют в себе сток, что приводит к образованию глубоких оврагов, своего рода небольших долин, по которым во время дождей мчатся потоки воды. Овражная эрозия (gully-erosion) — самая наглядная и наиболее быстро развивающаяся форма эрозии. Она наблюдается преимущественно в районах выпадения сильных периодических дождей, в особенности в средиземноморском или в тропическом климате. Небольшое углубление на местности может за несколько лет превратиться в овраг шириной до нескольких десятков метров, к которому будут устремляться воды с довольно обширного бассейна. В таких случаях смывается уже не только почва, но затрагивается и почвообразующая материнская порода.</p><p>Наконец, эрозия проявляется и в массовом перемещении материала. В этих случаях почва переносится уже не отдельными частицами, а целыми пластами, что происходит при размывах или перенасыщении почвы водой не только в поверхностных слоях, но и в слоях, находящихся над водоупорным горизонтом (в последнем случае масса земли скользит так, словно поверхность земли смазана жиром). Перемещение почвенных масс принимает разные формы: скольжение почвы (солифлюкция), грязевые потоки, оползни, карстовые явления, обвалы. Эти процессы достигают в некоторых случаях большой скорости.</p><p>Различные формы эрозии чаще всего дополняют друг друга. Так, перемещения почвенных масс не исключают возможности овражной эрозии, а овражная эрозия в свою очередь не исключает плоскостной эрозии между оврагами и т. д.</p><p>Необходимо упомянуть также об одном особенно опасном для почв процессе, так называемом процессе латеритизации, возникающем при увеличении содержания в почве железа и характерном для жарких и влажных районов тропиков.</p><p>Вследствие гидролиза некоторых минеральных соединений появляется большое количество свободных гидроокислов железа и алюминия, скапливающихся в некоторых горизонтах почвы. Их последующее окисление и цементация, связанные с различными процессами, вызываемыми главным образом деятельностью человека (обезлесение, нарушение естественного растительного покрова, неправильные методы земледелия), приводят к образованию железистых конкреций, нередко покрывающих поверхность почв железной корой или панцирем. Такие почвы совершенно бесплодны, и только геологическое время может их «демонтировать» и дать им новую жизнь. Наряду с глубокими оврагами этот процесс являет собой трагический конец — смерть земли, наступающую в результате деятельности человека.</p><p>Нарушения, вызываемые в почве вмешательством человека, сильно сказываются на плодородии почв в результате преобразования и изменения их физических, химических и биологических свойств. Хотя изменение химических свойств культурных почв пока еще мало исследовано, однако установлено, что выщелачивание почв в результате интенсивных дождей или неправильных приемов сельскохозяйственной обработки земли, не восстанавливающих минеральные, в частности азотистые, соединения, крайне вредно. Исследования, проведенные в Канзасе, США, указывают на быстрое понижение в выращиваемых на таких почвах сельскохозяйственных культурах содержания питательных веществ, прежде всего белков, что, безусловно, связано с потерей минеральных соединений, достигающей иногда огромного процента. Подсчитано, что Миссисипи уносит за один год 62 188 т фосфора, 1 626 312 т калия, 22 446 379 т кальция и 5 179 788 т магния. Это явление прослеживается не только в зонах выноса материала, но и гораздо дальше, во всех гидрографических бассейнах.</p><p>Сносимый материал, скапливаясь в огромных количествах на дне долины (колювиальные отложения) или на участках рек с медленным течением, а также в озерах и прудах, нарушает физическое и биологическое равновесие акваторий. Наконец, ускоренная эрозия изменяет водный режим почв (затруднение просачивания, понижение зеркала грунтовых вод, усиление поверхностного стока), усиливая процессы деградации земель, вызываемые разнообразными причинами, и влияя также на климат и растительный покров.</p><p>Естественные почвы более стойки к эрозии, чем почвы, преобразованные человеком, так называемые «культурные почвы», и особенно те из них, которые имеют редкий или временный растительный покров. Лес с подлеском представляет наиболее эффективную защиту почвы. Большие деревья с мощной корневой системой и травянистые растения, корни которых образуют тонкое сплетение, как бы заключают почву в прочную сеть. Задерживая дождевую воду и препятствуя таким образом образованию поверхностного стока, лес постепенно восстанавливает влажность почвы, и поэтому его иногда сравнивают с водохранилищем. По данным Фюрона (Furon, 1947), квадратный метр сухого мха весом в 1 кг после сильного дождя весит уже 5 кг. Таким образом, на 10 тыс. га леса удерживается 500 тыс. куб. м воды!</p>
<p>На втором месте по влагоудержанию стоят луга. Травянистые растения обладают хорошо развитой корневой системой, проникающей иногда на значительную глубину и образующей на поверхности почвы дернину, которая хорошо защищает почву от ударов водяных капель и от действия солнечных лучей.</p><p>Культивирование земель человеком обнажает почву и лишает ее, иногда полностью, на довольно длительный период — в течение года — защитного растительного покрова. Оголенную почву сечет дождь, а в тропических странах ливни ведут к образованию в почве микрократеров и к развитию сильного поверхностного стока: в землю попадает лишь незначительная часть влаги, а вся остальная вода, не задерживаясь, стекает по линии уклона, образуя небольшие потоки, уносящие с собой частицы земли. Подсчитано, что из общего процента поверхностного стока 27% падает на кукурузные поля и лишь 11% — на соседние луга. Дальнейшее увеличение поверхностного стока приводит к образованию глубоких оврагов и постепенному сносу пахотного слоя.</p><p>Кроме того, испарение воды с поверхности обнаженной почвы происходит гораздо интенсивнее, чем под пологом леса; на открытых местах оно в три раза больше, чем в лесу. Иссушающее действие испарения на незащищенной почве выражается также в сильном понижении конденсации влаги в виде росы, которая, особенно в засушливых районах, играет большую роль в снабжении почвы влагой. Не следует забывать и тот факт, что почва, непосредственно подверженная действию солнечных лучей, нагревается очень интенсивно, что вызывает изменение и даже разрушение микроорганизмов, а также животных и растительных организмов, которые играют главную роль в образовании гумуса и имеются в почве в большом количестве. В Англии, например, установлено, что на один гектар приходится 140 т гумуса, содержащего 2,2 т живых организмов (насекомых, червей, водорослей, грибов, бактерий), которые имеют первостепенное значение для преобразования химического состава почвы и участвуют в процессах превращения как органических, так и минеральных соединений различных элементов.</p><p>Наконец, нужно отметить, что хозяйственное освоение закрытых биотопов, особенно лесных, сильно сказывается на местном климате, изменение которого, как правило, ведет к увеличению степени иссушения почв.</p><p>Все эти факторы влекут за собой развитие ускоренной эрозии и преобразование почв плодородных в почвы, с точки зрения земледелия непродуктивные. Следовательно, для сохранения почвы необходимо поддерживать существование естественного или искусственного растительного покрова.</p><p>Приведем несколько цифр, которые позволяют судить о важности бережного отношения к земле. В Соединенных Штатах, в Огайо, было подсчитано, что для сноса поверхностным стоком верхнего слоя аллювиальной почвы толщиной в 20 см потребуется: в лесу 174 тыс. лет, в прериях — 29 тыс. лет, на рационально обрабатываемых землях при правильном севообороте — 100 лет и на полях, занятых монокультурой кукурузы,— 15 лет (Bennett, 1939). Наблюдения, проведенные в Африке, показывают, что для сноса 15 см слоя годной для пахоты земли в лесу понадобилось бы 40 тыс. лет, на лугу, используемом под пастбище,— 10 тыс. лет, а на хлопковом поле — от 28 до 10 лет. Иногда эрозия протекает значительно быстрее: один тропический ливень может за несколько часов вынести слой почвы толщиной в несколько сантиметров. Эти цифры тем более показательны, что для образования слоя почвы в 3 см требуется от 300 до 1000 лет, а значит, для образования пахотопригодного слоя в 20 см — от 2 тыс. до 7 тыс. лет.</p><p>По данным Фюрона (Furon, 1947), относительная продолжительность эрозии для почвы определенного веса составляет: 18 минут для почвы, обнаженной после пахоты; 2 часа 40 минут — для используемых под пастбище лугов, покрытых Andropogon scoparius, и 3 часа 30 минут — для нетронутых лугов.</p><p>Приводимые ниже цифры дают представление о значении поверхностного стока и процессе эрозии в зависимости от природы растительного покрова и от уклона местности.</p><p>Ускоренная эрозия, наносящая огромный ущерб экономике всего мира, существовала, несомненно, и в далекой древности. Но в наше время существенно усилившиеся явления эрозии характерны для всей планеты. Нет никакого сомнения в том, что эрозия представляет собой самую большую угрозу для человечества, поскольку она влечет за собой постепенное сокращение площади культурных земель, иначе говоря, сокращает наши сельскохозяйственные ресурсы, тогда как число потребителей все время возрастает. В результате этого человек начинает осваивать целинные земли, составляющие предмет всеобщего вожделения. Часто нерациональное освоение земель, не пригодных для выращивания сельскохозяйственных культур или для пастбищ, приводит к гибели их почв, а одновременно к исчезновению дикой флоры и фауны и распространению ускоренной эрозии.</p><p>Этот процесс, который одинаково тревожит и экономистов и биологов, объясняется целым рядом причин, но все они являются следствием непродуманной эксплуатации почв. Разрушение почв есть следствие обезлесения, действия огня, неправильных методов ведения сельского хозяйства и выпаса скота. Конечно, бедствие это не новое, но забывать о нем нельзя, тем более что в наш век развития техники и роста народонаселения действие его удесятеряется.</p><p></p><p>3. УНИЧТОЖЕНИЕ ЛЕСОВ</p><p>Рубить леса из нужды можно, но пора перестать истреблять их... леса трещат от топоров, гибнут миллиарды деревьев, опустошаются жилища зверей и птиц, мелеют и сохнут реки, исчезают, безвозвратно чудные пейзажи. <em>А. П. Чехов, «Леший»</em></p><p>Во многих районах земного шара обезлесение9 представляло и представляет и по настоящее время начальную фазу уничтожения естественной природы и деградации почвы. О вредных последствиях обезлесения уже было сказано выше. К сожалению, человек не учитывает уроков истории. В прошлом топор и огонь положили начало страшному процессу уничтожения лесов, следствием которого явилась ускоренная эрозия. В результате вода стала стекать с поверхности земли слишком быстро, почва подверглась размыванию, начались наводнения, которые губили и пашни и города. И несмотря на это, во всем мире уничтожение лесов продолжается ускоренными темпами, что особенно гибельно отозвалось на склонах холмов и гор, для которых лес представлял единственную эффективную защиту почвы от эрозии.</p><p>Сейчас некоторые побудительные причины сведения лесов исчезли главным образом потому, что металлургические предприятия перешли на другой вид топлива (в свое время потребности этой промышленности послужили причиной вырубки лесов в значительной части европейских стран). Однако в наше время появились многие другие факторы, число которых угрожающе возрастает. По данным Ежегодника ФАО, в 1953 г. во всех странах мира объем заготовок леса составил 1,4 млрд. куб. м (вероятно, эта цифра даже несколько занижена). Из этого количества 44% использовано в качестве топливной древесины для отопления помещений и приготовления пищи, 38% — в качестве круглой древесины, 13% — для изготовления бумаги и 5% — на различные промышленные нужды. Использование леса для топлива как в виде дров, так и в виде древесного угля (причем нерациональный способ его переработки приводит к значительной потере сырья) и сейчас стоит еще на первом месте, поскольку две трети человечества готовят пищу на древесном топливе, а 75% населения латиноамериканских стран вообще не имеют никакого другого топлива, кроме древесного.</p>
<p>Параллельно со старыми возникли и новые потребности в лесе. Сильно повысился спрос на поделочную древесину, хотя в ряде случаев ее заменяют другими материалами. Возрастающие нужды бумажной промышленности требуют широкой эксплуатации лесов. Десятки тысяч газет, журналов и книг поглощают огромное количество леса10.</p><p>Кроме того, рост населения земного шара и необходимость замены сельскохозяйственных земель, истощенных неправильными методами земледелия, приводят к распахиванию все новых и новых участков еще не тронутых земель. Культуры, ранее приуроченные к низменностям, теперь имеют тенденцию распространяться вверх по склонам гор и холмов, первоначально покрытым лесом, что лишает верховья рек их защитного покрова. Так плачевная история Средиземноморья и Центральной Америки повторяется во многих районах земного шара. Кроме того, успехи современной техники и развитие путей сообщения позволили человеку проникнуть в отдаленные, ранее труднодоступные районы и облегчили расхищение естественных ресурсов, а применение машин, сменивших старинный топор, ускорило вырубку леса.</p><p>В силу этих многочисленных причин обезлесение, причиняющее огромный ущерб во всем мире, приняло сейчас катастрофические размеры. В Европе, где истребление лесов шло веками на больших площадях, они уступили место высокопродуктивным</p><p>1 Большая ежедневная газета требует каждый год сведения леса на площади 400 га. Один воскресный номер «Нью-Йорк Тайме» поглощает 77 га леса и относительно устойчивым землям (следствие благоприятного климата и усовершенствованных методов обработки почв); кроме того, за последние сто лет процент облесения в Западной Европе несколько повысился1. Но в других местах дело обстоит по-иному. Особенно серьезное положение создалось в средиземноморских странах, где лес сводили главным образом для развития скотоводства. В Испании, когда-то сплошь покрытой лесами, они сейчас занимают не более Vg ее территории. В Греции под лесами находилось 65% территории страны, а ныне эта цифра сократилась до 15% (из них продуктивные леса составляют всего 4%), и в связи с этим сохранилось менее 2% обрабатываемых земель — все остальные поражены глубокой эрозией и в ряде случаев совершенно истощены. Еще в 1835 г. Ламартин писал в своем «Путешествии по Востоку»: «Земля Греции превратилась в саван для народа, она похожа на старый склеп, из которого кости вынуты, а самые камни разбросаны и потемнели от времени»11.</p><p>Северная Африка за ряд поколений подверглась сильнейшему обезлесению, обусловившему ускоренную эрозию и глубокие изменения в водном режиме. В историческое время площадь лесов Берберии уменьшилась более чем на 10 млн. га, а процент облесения сократился с 30 до 14%. В Алжире исчезновение древесной и кустарниковой растительности произошло с 1870 по 1940 г. на площади в один миллион гектаров12.</p><p>Но самому жестокому истреблению подверглись леса Северной Америки, западная часть которой была раньше в основном покрыта лесами. Даже в Канаде, где лесов еще очень много (они занимают 43% площади), южная часть территории, имеющая сельскохозяйственное направление, потеряла с момента колонизации две трети своих лесов. Запасы леса на корню, которые вначале оценивались в 3648 млрд. кубических футов, по оценке 1912 г., составляли уже только 1094 млрд. Но поля, занявшие место лесов, вскоре пришлось забросить из-за эрозии, последовавшей за уничтожением леса.</p><p>В лесах США, занимавших в прошлом около 365 млн. га, насчитывалось свыше 1100 видов древесных пород, около ста из которых имели большую экономическую ценность. В настоящее время в лесах США более 262 пород деревьев13, а первичный лесной покров сохранился лишь на 18 млн. га. Можно проследить, как центры эксплуатации леса постепенно перемещались с востока на запад, от Новой Англии к штату Пенсильвания, с 1870 г.— к Висконсину и Миннесоте, а с начала XX в.— дальше к югу. Теперь основные центры по эксплуатации лесных ресурсов сосредоточены на западе страны, где в течение многих лет первое место занимают штаты Вашингтон и Орегон. Деятельность человека, который крайне нерациональной эксплуатацией лесов привел их к резкому сокращению, усугубляется лесными пожарами, принимающими в США размеры национального бедствия. В 1951 г. убытки от огня составили 46 млн. долларов, а в 1952 г. 188 тыс. лесных пожаров уничтожили на площади 5,6 млн. га 780 млн. куб. футов леса. Нельзя не учитывать также урона, причиненного лесу вредными насекомыми и грибами, часть из которых была завезена человеком (например, заболевание каштана, вызываемое грибом, завезенным с Дальнего Востока в начале XX в., и пузырчатая ржавчина, завезенная из Германии). В 1952 г. более 2000 млн. бордсовых футов14 леса было поражено грибами и 5000 млн.— насекомыми. Из этого огромного количества испорченного древес-лого материала можно было использовать очень незначительную часть (Dasmann, 1959).</p><p>Еще более серьезное положение наблюдается в тропических районах, например в Центральной Америке и на Мадагаскаре, где сведение лесов началось задолго до нашего времени. Широко распространенная система подсечно-огневого земледелия нанесла смертельный удар существовавшим здесь обширнейшим лесным массивам.</p><p>Колонизация тропической Африки сыграла свою роль в истреблении лесных массивов этого континента. Прежде всего с увеличением плотности населения в лесных районах подсечная система земледелия, пригодная лишь для малонаселенных районов, привела к столь ускоренной смене участков, занятых под культурными посевами, что первичная растительность уже не успевает восстанавливаться. Так, в Нигерии, где в 1949 г. из 1,3 млн. га обрабатываемых земель от 150 до 200 тыс. га приходилось на освоение новых участков, срок их использования не превышал 3,4 и 7 лет. А так как земля должна отдыхать от 4 до 20 лет, то естественно, что в резерве должно было постоянно находиться от 1,8 „до 3 млн. га новых земель или земель с восстановленной первичной растительностью. Но приток населения не позволял иметь в резерве такое количество земель, поэтому, как уже говорилось выше, сокращались сроки использования участков, что вызывало ускоренную эрозию, снижение урожайности и массовое обезлесение (Guilloteau, 1929, 1950). Помимо участков местных жителей, занятых под посадками и посевами, большие пространства земель были разделаны европейцами под плантации, продукция которых шла на экспорт. Стремление же получать с них максимальные прибыли в минимальные сроки, привело к массовому сведению лесов и одновременно к обеднению почв.</p>
<p>В некоторых районах Африки обезлесение приняло катастрофические размеры (рис. 32). Путешественники, посещавшие эти места ранее, теперь в один голос говорят о регрессии лесов. Так, Шантц (Shantz, 1948) считает, что площадь тропических лесов Африканского континента уменьшилась на 2/3. В Гане площадь плантаций какао увеличивается ежегодно на 75 тыс. га за счет лесов, которые теперь занимают всего 15% территории страны. В Нигерии под плантации ежегодно отводится 250 тыс. га лесных площадей, которые затем быстро разрушаются эрозией. На бывших французских территориях экваториальной Африки в силу тех же обстоятельств каждый год уничтожается 100 тыс. га леса. В Кении и Танзании процент залесения упал до 2 %, в Руанди и Бурунди лес ежегодно отступает в среднем на один километр.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_9_doc2fb_image_03000025.png"/>
</p><p>Рис. 32. Регрессия влажного тропического леса в Африке (гвинейский экваториальный массив) п на Мадагаскаре (Aubreville, 1949).</p><p></p><p>Черным показан современный ареал лесов, штрихами—прежний ареал, где леса исчезли.</p><p></p><p>Африканским лесам угрожает также эксплуатация ценных древесных пород, например красного дерева или дерева акайу и окоумэ. Современные методы рубки и транспортировки леса позволяют человеку проникать в глубь страны и производить рубки в районах больших массивов влажнотропических лесов (рис. 33).</p><p>Аналогичное положение наблюдается сейчас и в Южной Америке. Разработка огромных лесных богатств этого континента началась совсем недавно; исключение составляли лишь отдельные его части, например Восточная Бразилия. В этом районе вырубка леса началась со времен колонизации, и в настоящее время лес на стороне гор Серра-ду-Мар, обращенной к Атлантическому побережью, служит только «ширмой», прикрывающей обнаженные за ней горы и плато.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_9_doc2fb_image_03000026.png"/>
</p><p>Рис. 33. Эволюция первичного влаголюбивого леса под воздействием человека и подсечно-огневой системы земледелия (Sillans, 1958). 1 — облик леса до появления человека; 2 — расчистка леса для последующего возделывания земли; 3 — плантации (кукуруза, маниок и др.); 4 — залежь на месте заброшенного участка; 5 — постепенное возникновение травяной саванны, обусловленное продолжением возделывания земли, при более благоприятных условиях в результате вторжения новых видов растений наблюдается появление кустарниковой саванны (7); 6 —: при непродолжительной обработке земли отмечается появление вторичного леса (лишь в условиях, полностью исключающих какое-либо вмешательство человека, вторичный лес может превратиться в лес, близкий к первичному).</p><p></p><p>Лесам из араукарий (Araucarius angustifolia) — одному из самых ценных богатств Бразилии — грозит уничтожение. В одном только штате Парана они занимали когда-то 7620 тыс. га, а в 1953 г. их площадь сократилась уже до 2770 тыс. га, то есть за двадцать лет было сведено 5 млн. га. Запасы араукарии сильно истощены, и надежды на их восстановление нет, так как эксплуатация заключается в сведении леса, расчистке и превращении освободившейся территории в пастбища, которые вскоре становятся непродуктивными. Через 30 — 40 лет эксплуатация араукариевых лесов прекратится по той простой причине, что их больше не будет15.</p><p>Сопровождающая обезлесение эрозия уже сильно чувствуется в районе тропического и субтропического поясов Анд. В Колумбии, главным образом в Центральной Кордильере и в Санта-Марта, эрозией ежегодно охвачено примерно 200 тыс. га.</p><p>Что касается Азии, то во многих ее частях землю продолжает «разъедать» эрозия, также обусловленная обезлесением. В настоящее время в Индии площадь лесов составляет 18%, а в Китае — всего 9%.</p><p>Во всем мире наблюдается тенденция быстрого сокращения лесного покрова, несмотря на все усилия, прилагаемые лесоводами. В связи с этим надо заметить, что цифровые данные о залесенных территориях и об изменении последних не отражают действительного положения лесных биотопов, представляющих большой интерес с точки зрения сохранения дикой природы. Современное лесоведение склонно рассматривать лес как «поле» полезных человеку деревьев, подобное полю ржи, но биолог считает это представление искусственным и не может разделять иллюзии статистиков, которые предполагают, что исчезающие естественные сообщества можно заменить сообществами, созданными руками человека. Сейчас усиленно проводятся мероприятия по возобновлению лесов путем насаждения новых пород, в частности эвкалиптов и хвойных. Но эти меры хотя они и оправдывают себя в части доходности и восстановления почв, затронутых эрозией, биологической ценности, однако, не представляют. Искусственные растительные сообщества неизмеримо беднее естественных. Искусственный, или «упорядоченный», лес кажется пустым по сравнению с первичным лесом. В нем отсутствуют те неисчислимые растения и животные, которые связаны с преобладающими в умеренных лесах породами. Тем более их нельзя сравнивать с исключительным разнообразием растительного и животного мира больших лесных массивов тропиков.</p><p>Итак, на всем земном шаре обезлесение достигло угрожающих размеров. И несомненно, площадь лесов будет продолжать сокращаться по мере дальнейшего распахивания земель и эксплуатации лесных богатств. По мнению некоторых авторов, весь «девственный» тропический лес должен исчезнуть в ближайшие пятьдесят лет! Считается, что к 1975 г. спрос на лесоматериалы увеличится на 17%. Если даже понизится потребление древесины для промышленного использования, то возрастет необходимость в сырье для производства бумаги и фанеры (соответственно на 60 и 90%), тем более что некоторые породы тропических деревьев особенно ценны для изготовления фанеры. Столь же мало и шансов на уменьшение потребления древесины в качестве топлива.</p><p>Совокупности всех этих причин увеличивают опасность, угрожающую лесу, особенно естественному, в котором находят свое единственное убежище многочисленные живые существа, тесно связанные со своими специфическими биотопами16. Сохранение растительного покрова, способного защитить землю от эрозии, первой жертвой которой станет человек,— наша самая насущная задача. Как правильно отметил профессор Роже Гейм, «победа человека, то есть победа его почвы, будет зависеть от победы дерева»17. </p><p></p><p>4. ВЫЖИГАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ</p><p>Да не сожжешь ты пастбища и горные леса...<em>67-я заповедь даосизма</em></p>
<p>На большей части территории Африки, простирающейся к югу от Сахары, в сухой сезон человек с незапамятных времен выжигает растительность. Исключение составляют лишь большие массивы влажнотропических лесов и некоторые другие части тропических и умеренных районов. Мы коснемся только одной категории пожаров, к которым по традиции прибегают в саваннах и на других открытых пространствах, главным образом в Африке, к югу от Сахары, и не будем возвращаться к уже упомянутым методам выжигания древесной растительности для расширения площади посевных культур.</p><p>Этот классический метод, применяемый ради улучшения пастбищных условий и облегчения охоты, вызвал между его сторонниками и противниками оживленную полемику, ведущуюся как в научном, так и в экономическом плане. Расхождения во взглядах объясняются просто: одни лица заинтересованы в обеспечении хороших пастбищ, другие — в сохранении и восстановлении лесов. Каждый, кто занимается этим щекотливым вопросом, по-разному расценивает и вред, приносимый пожарами. Выжигание растительности нужно рассматривать как совокупность частных случаев, зависящих от условий среды, эпохи, способа выжигания и других местных факторов, например рельефа. Так, по мнению некоторых авторов, в частности Силланса (Sillans, 1958), оно приносит больше ущерба на неровной местности (например, на Мадагаскаре), чем на плоских равнинах Центральной Африки. В общем же, такие пожары оказывают сильное воздействие на биотопы, изменяя и разрушая их и вызывая тяжелую эрозию почв. Их влияние на равновесие биотопов хорошо прослеживается в Африке, облик которой изменен ими на довольно больших пространствах. Поэтому мы уделяем этому континенту особое внимание.</p><p>В засушливый сезон скотоводы поджигают саванны, направляя огонь по пути перегона скота. С наступлением дождей на почве, освобожденной от засохших растений, быстро развивается молодая трава, и таким образом домашний скот получает прекрасный корм, в частности излюбленные им молодые побеги. Кроме того, огонь уничтожает множество паразитов, в том числе изобилующих в сухой траве клещей18, за исключением мухи цеце и саранчи19.</p><p>С первого взгляда практика таких палов, безусловно, выгодна скотоводам: редколесная саванна с отдельными деревьями, кустарниками и полукустарниками после выжигания сменяется травяной саванной со злаковыми растениями, исключительно благоприятной для выпаса крупного рогатого скота. Поэтому вполне понятно, что скотоводы и лесники не понимают друг друга.</p><p>Но нельзя забывать о том, что пожары оказывают сильное влияние на естественные растительные сообщества Африки. Огонь, конечно, не является фактором возникновения огромных саванн на месте первичных влажнотропических лесов, так как эта лесная растительность устойчива к пожарам, и самое большее, что он может сделать, это «обгладывать» опушку, заставляя леса с каждым разом понемногу отступать. По-настоящему же огонь атакует только места, заранее расчищенные человеком, и сухой лес, в котором огонь распространяется очень быстро.</p><p>По-видимому, хотя этот вопрос и является спорным, во многих случаях редколесная саванна представляет собой стадию непосредственной деградации сомкнутых сухих лесов. Однако был ли один огонь причиной этого явления или его действие усугублялось последствиями предварительного распахивания — установить невозможно, но можно с полной уверенностью сказать, что огонь, не считая немногих отдельных случаев, исключает всякую возможность возврата сухих лесов к прежнему состоянию. Он уничтожает новые побеги и молодую поросль, выросшую за предыдущий сезон, и сильно повреждает деревья. Разрушительное действие периодических пожаров приводит в конце концов к изреживанию такого леса и появлению на его месте саванны. Эксперимент, проведенный с защищенным от огня открытым участком, показал, что саванна может вновь превратиться в лес, иногда в светлый лес, но он всегда будет отличаться от первичного по сомкнутости древостоя и его составу.</p><p>Изменение растительного ландшафта после пожаров производит на путешественников сильное впечатление (Aubreville, Humbert, Trochain). На выжженных пространствах произрастают только редкие деревья с искривленными стволами, хилый кустарник и отдельные грубые злаковники, появление которых можно отнести за счет прямого следствия выжигания и высоких температур, наблюдающихся в это время. Любое растение, если оно не обладает особой приспособляемостью или случайно не убереглось от огня, погибает через более или менее короткое время. Даже высокие деревья подвергаются действию огня, чем часто и объясняется уродливая форма их стволов и ветвей.</p><p>Огонь по-разному действует на растительность, в связи с чем происходит отбор видов растений, наиболее устойчивых к огню. Это так называемые пирофиты. Их семена, имеющие очень плотную, одеревенелую оболочку, лопаются от жары, и, освобождаясь от непроницаемого покрова, прорастают гораздо быстрее. Особенно выигрывают растения, обладающие глубоко уходящими в землю корнями. Живучие злаки, такие, например, как Andropogon и Cymbopogon, имеющие сильно развитую корневую систему и легко дающие новые ростки, опережают в своем развитии другие растения.</p><p>Итак, выжигание растительности количественно и качественно изменяет растительные формации. Закрытые формации, например редколесная саванна, преобразовываются в открытые путем постепенного исчезновения деревьев. Вместо климаксных формаций устанавливается искусственное равновесие, называемое пироклимаксом (климакс пожарищ). Влажный лес от пожаров, конечно, не погибает, но если он раньше был расчищен для нужд земледелия, то налы мешают его возобновлению.</p><p>В целом же в результате пожаров значительно обедняется вся экосистема, особенно это касается количества растительных видов (обеднение идет также и за счет выпаса, так как домашний скот избирательно уничтожает некоторые более хорошие в кормовом отношении виды). Дальнейшее выжигание приводит к постепенному появлению ксерофильных, а затем и пустынных формаций.</p><p>Эти преобразования влияют и на фаунистический состав. Если говорить о млекопитающих, то известно, что «вегетарианцы», питающиеся травой, находятся в более благоприятном положении, чем те, которые довольствуются листьями и кустарниковой растительностью. Этим объясняется некоторое смещение равновесия у копытных, например изобилие буйволов в некоторых заповедниках, где растительность периодически выжигается (в частности, национальный парк Крюгера в Южной Африке.)</p><p>Нельзя обойти молчанием действие нала на почвы. Иногда температура бывает невысокой20, но нередко, особенно когда горизонт гумуса сухой, она сильно повышается. Отмечены также случаи самовозгорания гумуса и в хвойных лесах умеренной зоны, где огонь идет как поверху, так и под почвой. Тогда сгорают не только корни деревьев, но и находящиеся в почве семена, погибают и микрофлора и микрофауна и почва становится, в сущности, бесплодной.</p><p>Но даже когда огонь не оказывает столь глубокого воздействия, он все же разрушает защитный растительный покров, в том числе и тот слой остатков отмерших растений, из которого впоследствии образуется гумус. Таким образом, он открывает путь для эрозии и, между прочим, для вымывания и выщелачивания минеральных веществ.</p>
<p>С точки зрения экологии и первичной (растительной) продуктивности среды надо признать полную искусственность выжигания растительности21. Без всякой пользы и в довольно большом количестве огонь уничтожает живые организмы и органические вещества, приводя к значительной потере в балансе энергии всей экосистемы в целом, — факт, на который особо обращает внимание фрезер Дарлинг (Darling, 1961). Все выглядит так, словно природа прилагает большие усилия, чтобы «выработать» первичную продукцию, а ее разрушают раньше, чем она достигнет максимума. Тот же автор подчеркивает, что многолетние растения африканских саванн в сухое время года аккумулируют питательные вещества в своем подземном «аппарате». Поэтому, если в сухой сезон растительность выжигают слишком рано, питательные вещества, не успевая накопиться в подземных частях растений, безвозвратно пропадают. Надо полагать, что для скотоводов такие потери, особенно в районах с резко контрастным климатом, нежелательны.</p><p>Итак, в зонах, подверженных периодическому действию пожаров, происходит коренное преобразование растительности. Учитывая мнение бесспорных знатоков африканской ботаники, в частности Обревиля (Aubreville, 1949), мы должны признать, что сейчас большая часть Африки занята вторичными формациями, которые пришли на смену существовавшим ранее зональным сообществам. Отступание влажнотропического леса (речь идет о расчищенных, выжженных и затем заброшенных участках) налицо, и происходит оно иногда в довольно быстром темпе, о чем свидетельствуют прогалины, покрытые густой растительностью саванн, в основном слоновой травой или злаками из рода Pennisetum. Чем дальше от опушки, тем все чаще растительность уступает место редколесным саваннам, которые с первого взгляда можно принять за естественные зональные формации; на самом же деле они, по-видимому, представляют собой лишь одну из стадий деградации леса. Ежегодные пожары поддерживают эти искусственные типы растительности, мешая восстановлению густого лесного покрова. Почва, истощенная посевами и подвергшаяся эрозии после огня и дождей, теряет свои первоначальные качества и может выдержать только обедненную растительность саванны. Правда, некоторые виды растений, способные противостоять огню, находят эти условия благоприятными и заполоняют все выжженное пространство. В таких случаях мы имеем дело с искусственными формациями — «паразитами», которые настолько обычны и характерны для Африки, что их нередко можно принять за естественные.</p><p>К сожалению, процесс на этой стадии не кончается: потеря влаги в почве продолжает усиливаться под действием неправильных методов земледелия, выпаса скота и непрерывного уничтожения растительности, то есть факторов, ведущих к ускоренной эрозии. Почва истощается, климат сильно изменяется, и с течением времени на месте плодородных когда-то районов появляются пустыни. Конечно, в этом повинен не только огонь22, но он, во всяком случае, играет немалую роль, особенно на Африканском континенте, где проблема палов стоит особенно остро. Огонь представляет здесь общественное бедствие, и иногда ему приписывается преобразование всего континента: «густые леса сокращаются и исчезают, подобно испаряющимся пятнам воды», и «кожа почвы обнажается», когда вследствие «вредоносного действия человека и огня легкий зеленеющий покров саванны сгорает, не оставляя в атмосфере ничего, кроме сероватой дымки пыли» (Aubreville, 1949).</p><p>Выжигание растительности — мощный фактор преобразования и ухудшения природных ресурсов в Африке и на Мадагаскаре, где этот разрушительный способ вызывает деградацию лугов, обеднение растительности, «цементирование» земель и ускоренную эрозию. То же самое наблюдается и в других частях света, где скотоводы пользуются этим методом в местах перегона скота (в Средиземноморье, Северной Америке и в некоторых районах Южной Америки — Венесуэле, высоких Андах), а также на юго-востоке Азии23.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ЧЕЛОВЕК РАЗРУШАЕТ ЗЕМЛЮ ОГНЕМ И ЖЕЛЕЗОМ
1. ЭРОЗИЯ ЕСТЕСТВЕННАЯ И ЭРОЗИЯ УСКОРЕННАЯ
Почва — наш самый драгоценный капитал. Жизнь и благополучие всего комплекса наземных биоценозов естественных и искусственных, зависят в конечном итоге от тонкого слоя, образующего самый верхний покров Земли. Как и на заре существования человечества, так и в настоящее время, несмотря на все достижения техники, человек получает от почвы почти все необходимое для поддержания своего существования 2 и большую часть сырья, которое идет на производство одежды и различных предметов домашнего обихода.
Почва далеко не стабильная и не инертная масса, наоборот, она представляет собой сложную, постоянно изменяющуюся среду, подчиненную законам почвообразования, которые управляют ее развитием и разрушением. Почва образуется в области теснейшего контакта атмосферы, литосферы и биосферы и обладает свойствами этих столь разных «миров», являясь одинаково родственной как миру минеральных веществ, так и миру живых организмов. Как и последним, почвам свойствен процесс обмена веществ. Сложный процесс, происходящий в материнской породе, в результате действия различных физических агентов (температуры, ветра, атмосферных осадков), а также деятельности растительных и животных организмов приводит к образованию почвы3.
Но те же самые динамические агенты могут вызывать и процесс эрозии — разрушения почв.
Хотя ход эрозии неизменен, скорость ее не всегда одинакова, так как значительное влияние на нее может оказать деятельность человека. Существует естественная геологическая эрозия, развитию которой, разумеется, никто помешать не может. Она действует медленно и постоянно. Исчезновение части материала, образующего почву, постепенно компенсируется разрушением минеральных и органических веществ, находящихся в материнской породе, и минеральными и органическими веществами, привносимыми в почву извне во время ее существования и развития. Таким образом, в данном случае естественное равновесие не нарушается.
Однако наряду с этим нормальным геологическим процессом, являющимся частью самой эволюции Земли, существует и так называемая ускоренная эрозия — явление, возникающее исключительно по вине человека, в результате его неправильного обращения с почвой. В этом случае потери компонентов почвы уже не компенсируются. Эта грубая форма изменения почв — прямое следствие глубоких изменений и даже полного разрушения первичных почв земного шара, уже не защищенных достаточно хорошо растительным покровом.
Ускоренная эрозия представляет собой сейчас самое серьезное и самое тяжелое последствие вторжения человека в окружающую, его среду. После первых стадий изменения человеком биотопов, о чем мы уже говорили выше, человечество, растущее небывалыми темпами, начало свое наступление на земли, постепенно изменяя естественные почвы.
Некоторые районы земного шара имеют ярко выраженное сельскохозяйственное назначение, и, если с такими землями обращаться правильно, они не только не истощатся, а, наоборот, увеличат свое естественное плодородие. Однако неправильные методы земледелия вызывали разрушение почв, зачастую уже непоправимое. Тогда человек принялся осваивать новые территории, толкаемый на это «земельным голодом», вызванным ростом населения и потерей земель, освоенных им и ставших уже бесплодными. Помимо всего, его толкала на это заманчивость прибыли и потребность преобразовать лицо Земли по своему желанию. Так, он захватывал земли, не пригодные для земледелия, продуктивность которых может быть обеспечена только в случае поддержания им естественных биоценозов, во всяком случае на современном уровне наших познаний. Разрушение некоторых из биоценозов привело к непоправимому ущербу, который одинаково хорошо бросается в глаза как «защитникам природы», так и экономистам.
Земли, подвергшиеся в результате деятельности человека сильнейшей эрозии, занимают огромные пространства. В 1939 г. Беннетт4 подсчитал, что за 150 лет истории США не менее 114 млн. га удобных земель подверглось разрушению или, во всяком случае, обеднению; кроме того, на площади в 313 млн, га ускоренная почвенная эрозия снесла значительную часть верхнего почвенного горизонта, составлявшего слой пахотной земли. Ежедневно деградация захватывала около 600 га (из них 120 га обработанных земель), или 220 тыс. га в год. Каждый год с полей и пастбищ США эрозией уносится 2,7 млрд. т твердого материала, из которых 650 млн. т выносится во время паводков на Миссисипи. Даже если вычесть потери от естественной эрозии, то эти цифры довольно красноречиво говорят об оскудении почв, еще почти не тронутых полтора века назад. В 1939 г. прямые убытки от эрозии, не считая косвенных, связанных с наводнениями, паводками и т. п., достигали 400 млн. долларов.
Это явление характерно для всех частей света, и в особенности показателен в этом отношении район Средиземноморья, где неправильное ведение хозяйства привело к плачевным результатам5, а также районы Западной и Центральной Европы, хотя, казалось бы, именно здесь должны были благотворно сказаться многовековые «охранительные методы обработки земли». Вместе с тем во Франции (рис. 31) на 5 млн. га земли, из которых 2,8 млн. расположены к югу от линии, соединяющей Андорру сМоданом, проявляются признаки эрозии (на 500 тыс. га заметно действие ветровой, а на остальных — водной эрозии), вызываемой такими агротехническими приемами, которые ведут не только к обеднению почвы гумусом, но и к смещению пахотного слоя (данные Министерства сельского хозяйства)6.
Ускоренная эрозия еще заметнее проявляется в тропических районах, где вопреки распространенному мнению почвы гораздо менее плодородны и менее устойчивы к разрушению, чем в умеренных районах.
В частности, на Мадагаскаре сведение и выжигание лесов, практиковавшиеся на плато с V по XX в., нанесли огромный ущерб плодородию острова, его флоре и фауне. По оценке Гумберта (Humbert, 1959), на общей площади 58 млн. га только 5 млн. покрыты в настоящее время первоначальной растительностью, а 8/10 всей территории подвержены действию активной эрозии.
Рис. 31. Интенсивность водной эрозии на территории Франции. Неnin, Gobillot, Chambres d agriculture, 24 annee, suppl. Au № 26, 1953).Эта величина пропорциональна изменениям нанесенных на карту индексов. Формула индекса: p2 / p = r, где р — осадки, выпавшие за самый дождливый месяц в году, Р — осадки за год, r = 365/n (1 — 0,1), где n — число в году дней с дождем. Между интенсивностью эрозии и рядом физико-географических факторов (осадки, рельеф) существует тесная корреляционная связь.
Итак, эрозия — это бедствие всего земного шара, а с тех пор, как человек стал располагать современной техникой, она приняла катастрофические размеры.
Эта столь важная для будущего человечества и для сохранения природы земного шара проблема не может быть рассмотрена здесь полностью, так как она относится к кругу вопросов особой отрасли знания — почвоведения. Мы попробуем лишь набросать общую картину деградации земель, основываясь на опубликованных классических трудах таких авторов, как Беннетт, Гарруа и Фюрон (Bennett, 1939; Harroy, 1944; Furon, 1947). Кроме того, по этим вопросам ежегодно издается обширная литература7. Мы кратко рассмотрим действие ускоренной эрозии и ее симптомы, факторы, которые ее непосредственно вызывают, а затем методы борьбы с этим явлением.
2. ФОРМЫ УСКОРЕННОЙ ЭРОЗИИ
Не вникая в подробности различных типов эрозии8, напомним все же, что эрозия иногда вызывается ветром, который может перемещать частицы диаметром не крупнее 0,1—0,5 мм и приводить во взвешенное состояние частицы, диаметр которых менее ОД мм. Самые легкие частицы иногда поднимаются на большую высоту, до 3000 м и выше, и переносятся на довольно большие расстояния, после чего вновь падают на землю, иногда в виде грязевого дождя. Но самым мощным агентом разрушения почв являются интенсивные ливни, которые вызывают смыв и разрушение почвы.
Поверхностная, или плоскостная, эрозия (sheet erosion) проявляется главным образом на пологих склонах правильной формы; она равномерно удаляет верхний слой почвы, богатый гумусом. Такая малозаметная на начальной стадии эрозия особенно опасна тем, что она проявляется вначале лишь в незначительном изменении цвета почвы и в появлении мелкой гальки, оставшейся на месте после сноса более легкого материала, в который она была включена. Вымывание связывающих почву компонентов и тонких частиц влечет за собой быстрое обеднение земель питательными веществами и понижение способности влагозадержания со всеми вытекающими отсюда последствиями для растительности, постепенное исчезновение которой усугубляет разрушение почвы. Этот вид эрозии, протекающей медленно и коварно, принимает в некоторых случаях довольно широкий размах; в Коннектикуте, США, на одном табачном поле дожди смыли за одну неделю слой почвы в 20 мм толщиной (потеря почвы составила 300 т на га); в Кении ливень за несколько часов «сострогал» равномерный слой в 25 мм (Наггоу, 1944).
Однако довольно часто дождевые струи действуют не столь равномерно в силу стока, особенно часто наблюдающегося на неровной поверхности земли. Вода, не проникающая в почву, растекается ручейками, стекающими по линии наибольшего уклона. Они создают сеть маленьких параллельных борозд, которые служат руслом для мелких потоков, образующих вниз по течению струйчатые размывы (неглубокие рытвины). Чем стремительнее поток, тем более крупные частицы почвы он увлекает с собой. Это явление называется бороздчатой эрозией (rill-erosion).
По мере углубления рытвин они концентрируют в себе сток, что приводит к образованию глубоких оврагов, своего рода небольших долин, по которым во время дождей мчатся потоки воды. Овражная эрозия (gully-erosion) — самая наглядная и наиболее быстро развивающаяся форма эрозии. Она наблюдается преимущественно в районах выпадения сильных периодических дождей, в особенности в средиземноморском или в тропическом климате. Небольшое углубление на местности может за несколько лет превратиться в овраг шириной до нескольких десятков метров, к которому будут устремляться воды с довольно обширного бассейна. В таких случаях смывается уже не только почва, но затрагивается и почвообразующая материнская порода.
Наконец, эрозия проявляется и в массовом перемещении материала. В этих случаях почва переносится уже не отдельными частицами, а целыми пластами, что происходит при размывах или перенасыщении почвы водой не только в поверхностных слоях, но и в слоях, находящихся над водоупорным горизонтом (в последнем случае масса земли скользит так, словно поверхность земли смазана жиром). Перемещение почвенных масс принимает разные формы: скольжение почвы (солифлюкция), грязевые потоки, оползни, карстовые явления, обвалы. Эти процессы достигают в некоторых случаях большой скорости.
Различные формы эрозии чаще всего дополняют друг друга. Так, перемещения почвенных масс не исключают возможности овражной эрозии, а овражная эрозия в свою очередь не исключает плоскостной эрозии между оврагами и т. д.
Необходимо упомянуть также об одном особенно опасном для почв процессе, так называемом процессе латеритизации, возникающем при увеличении содержания в почве железа и характерном для жарких и влажных районов тропиков.
Вследствие гидролиза некоторых минеральных соединений появляется большое количество свободных гидроокислов железа и алюминия, скапливающихся в некоторых горизонтах почвы. Их последующее окисление и цементация, связанные с различными процессами, вызываемыми главным образом деятельностью человека (обезлесение, нарушение естественного растительного покрова, неправильные методы земледелия), приводят к образованию железистых конкреций, нередко покрывающих поверхность почв железной корой или панцирем. Такие почвы совершенно бесплодны, и только геологическое время может их «демонтировать» и дать им новую жизнь. Наряду с глубокими оврагами этот процесс являет собой трагический конец — смерть земли, наступающую в результате деятельности человека.
Нарушения, вызываемые в почве вмешательством человека, сильно сказываются на плодородии почв в результате преобразования и изменения их физических, химических и биологических свойств. Хотя изменение химических свойств культурных почв пока еще мало исследовано, однако установлено, что выщелачивание почв в результате интенсивных дождей или неправильных приемов сельскохозяйственной обработки земли, не восстанавливающих минеральные, в частности азотистые, соединения, крайне вредно. Исследования, проведенные в Канзасе, США, указывают на быстрое понижение в выращиваемых на таких почвах сельскохозяйственных культурах содержания питательных веществ, прежде всего белков, что, безусловно, связано с потерей минеральных соединений, достигающей иногда огромного процента. Подсчитано, что Миссисипи уносит за один год 62 188 т фосфора, 1 626 312 т калия, 22 446 379 т кальция и 5 179 788 т магния. Это явление прослеживается не только в зонах выноса материала, но и гораздо дальше, во всех гидрографических бассейнах.
Сносимый материал, скапливаясь в огромных количествах на дне долины (колювиальные отложения) или на участках рек с медленным течением, а также в озерах и прудах, нарушает физическое и биологическое равновесие акваторий. Наконец, ускоренная эрозия изменяет водный режим почв (затруднение просачивания, понижение зеркала грунтовых вод, усиление поверхностного стока), усиливая процессы деградации земель, вызываемые разнообразными причинами, и влияя также на климат и растительный покров.
Естественные почвы более стойки к эрозии, чем почвы, преобразованные человеком, так называемые «культурные почвы», и особенно те из них, которые имеют редкий или временный растительный покров. Лес с подлеском представляет наиболее эффективную защиту почвы. Большие деревья с мощной корневой системой и травянистые растения, корни которых образуют тонкое сплетение, как бы заключают почву в прочную сеть. Задерживая дождевую воду и препятствуя таким образом образованию поверхностного стока, лес постепенно восстанавливает влажность почвы, и поэтому его иногда сравнивают с водохранилищем. По данным Фюрона (Furon, 1947), квадратный метр сухого мха весом в 1 кг после сильного дождя весит уже 5 кг. Таким образом, на 10 тыс. га леса удерживается 500 тыс. куб. м воды!
На втором месте по влагоудержанию стоят луга. Травянистые растения обладают хорошо развитой корневой системой, проникающей иногда на значительную глубину и образующей на поверхности почвы дернину, которая хорошо защищает почву от ударов водяных капель и от действия солнечных лучей.
Культивирование земель человеком обнажает почву и лишает ее, иногда полностью, на довольно длительный период — в течение года — защитного растительного покрова. Оголенную почву сечет дождь, а в тропических странах ливни ведут к образованию в почве микрократеров и к развитию сильного поверхностного стока: в землю попадает лишь незначительная часть влаги, а вся остальная вода, не задерживаясь, стекает по линии уклона, образуя небольшие потоки, уносящие с собой частицы земли. Подсчитано, что из общего процента поверхностного стока 27% падает на кукурузные поля и лишь 11% — на соседние луга. Дальнейшее увеличение поверхностного стока приводит к образованию глубоких оврагов и постепенному сносу пахотного слоя.
Кроме того, испарение воды с поверхности обнаженной почвы происходит гораздо интенсивнее, чем под пологом леса; на открытых местах оно в три раза больше, чем в лесу. Иссушающее действие испарения на незащищенной почве выражается также в сильном понижении конденсации влаги в виде росы, которая, особенно в засушливых районах, играет большую роль в снабжении почвы влагой. Не следует забывать и тот факт, что почва, непосредственно подверженная действию солнечных лучей, нагревается очень интенсивно, что вызывает изменение и даже разрушение микроорганизмов, а также животных и растительных организмов, которые играют главную роль в образовании гумуса и имеются в почве в большом количестве. В Англии, например, установлено, что на один гектар приходится 140 т гумуса, содержащего 2,2 т живых организмов (насекомых, червей, водорослей, грибов, бактерий), которые имеют первостепенное значение для преобразования химического состава почвы и участвуют в процессах превращения как органических, так и минеральных соединений различных элементов.
Наконец, нужно отметить, что хозяйственное освоение закрытых биотопов, особенно лесных, сильно сказывается на местном климате, изменение которого, как правило, ведет к увеличению степени иссушения почв.
Все эти факторы влекут за собой развитие ускоренной эрозии и преобразование почв плодородных в почвы, с точки зрения земледелия непродуктивные. Следовательно, для сохранения почвы необходимо поддерживать существование естественного или искусственного растительного покрова.
Приведем несколько цифр, которые позволяют судить о важности бережного отношения к земле. В Соединенных Штатах, в Огайо, было подсчитано, что для сноса поверхностным стоком верхнего слоя аллювиальной почвы толщиной в 20 см потребуется: в лесу 174 тыс. лет, в прериях — 29 тыс. лет, на рационально обрабатываемых землях при правильном севообороте — 100 лет и на полях, занятых монокультурой кукурузы,— 15 лет (Bennett, 1939). Наблюдения, проведенные в Африке, показывают, что для сноса 15 см слоя годной для пахоты земли в лесу понадобилось бы 40 тыс. лет, на лугу, используемом под пастбище,— 10 тыс. лет, а на хлопковом поле — от 28 до 10 лет. Иногда эрозия протекает значительно быстрее: один тропический ливень может за несколько часов вынести слой почвы толщиной в несколько сантиметров. Эти цифры тем более показательны, что для образования слоя почвы в 3 см требуется от 300 до 1000 лет, а значит, для образования пахотопригодного слоя в 20 см — от 2 тыс. до 7 тыс. лет.
По данным Фюрона (Furon, 1947), относительная продолжительность эрозии для почвы определенного веса составляет: 18 минут для почвы, обнаженной после пахоты; 2 часа 40 минут — для используемых под пастбище лугов, покрытых Andropogon scoparius, и 3 часа 30 минут — для нетронутых лугов.
Приводимые ниже цифры дают представление о значении поверхностного стока и процессе эрозии в зависимости от природы растительного покрова и от уклона местности.
Ускоренная эрозия, наносящая огромный ущерб экономике всего мира, существовала, несомненно, и в далекой древности. Но в наше время существенно усилившиеся явления эрозии характерны для всей планеты. Нет никакого сомнения в том, что эрозия представляет собой самую большую угрозу для человечества, поскольку она влечет за собой постепенное сокращение площади культурных земель, иначе говоря, сокращает наши сельскохозяйственные ресурсы, тогда как число потребителей все время возрастает. В результате этого человек начинает осваивать целинные земли, составляющие предмет всеобщего вожделения. Часто нерациональное освоение земель, не пригодных для выращивания сельскохозяйственных культур или для пастбищ, приводит к гибели их почв, а одновременно к исчезновению дикой флоры и фауны и распространению ускоренной эрозии.
Этот процесс, который одинаково тревожит и экономистов и биологов, объясняется целым рядом причин, но все они являются следствием непродуманной эксплуатации почв. Разрушение почв есть следствие обезлесения, действия огня, неправильных методов ведения сельского хозяйства и выпаса скота. Конечно, бедствие это не новое, но забывать о нем нельзя, тем более что в наш век развития техники и роста народонаселения действие его удесятеряется.
3. УНИЧТОЖЕНИЕ ЛЕСОВ
Рубить леса из нужды можно, но пора перестать истреблять их... леса трещат от топоров, гибнут миллиарды деревьев, опустошаются жилища зверей и птиц, мелеют и сохнут реки, исчезают, безвозвратно чудные пейзажи. А. П. Чехов, «Леший»
Во многих районах земного шара обезлесение9 представляло и представляет и по настоящее время начальную фазу уничтожения естественной природы и деградации почвы. О вредных последствиях обезлесения уже было сказано выше. К сожалению, человек не учитывает уроков истории. В прошлом топор и огонь положили начало страшному процессу уничтожения лесов, следствием которого явилась ускоренная эрозия. В результате вода стала стекать с поверхности земли слишком быстро, почва подверглась размыванию, начались наводнения, которые губили и пашни и города. И несмотря на это, во всем мире уничтожение лесов продолжается ускоренными темпами, что особенно гибельно отозвалось на склонах холмов и гор, для которых лес представлял единственную эффективную защиту почвы от эрозии.
Сейчас некоторые побудительные причины сведения лесов исчезли главным образом потому, что металлургические предприятия перешли на другой вид топлива (в свое время потребности этой промышленности послужили причиной вырубки лесов в значительной части европейских стран). Однако в наше время появились многие другие факторы, число которых угрожающе возрастает. По данным Ежегодника ФАО, в 1953 г. во всех странах мира объем заготовок леса составил 1,4 млрд. куб. м (вероятно, эта цифра даже несколько занижена). Из этого количества 44% использовано в качестве топливной древесины для отопления помещений и приготовления пищи, 38% — в качестве круглой древесины, 13% — для изготовления бумаги и 5% — на различные промышленные нужды. Использование леса для топлива как в виде дров, так и в виде древесного угля (причем нерациональный способ его переработки приводит к значительной потере сырья) и сейчас стоит еще на первом месте, поскольку две трети человечества готовят пищу на древесном топливе, а 75% населения латиноамериканских стран вообще не имеют никакого другого топлива, кроме древесного.
Параллельно со старыми возникли и новые потребности в лесе. Сильно повысился спрос на поделочную древесину, хотя в ряде случаев ее заменяют другими материалами. Возрастающие нужды бумажной промышленности требуют широкой эксплуатации лесов. Десятки тысяч газет, журналов и книг поглощают огромное количество леса10.
Кроме того, рост населения земного шара и необходимость замены сельскохозяйственных земель, истощенных неправильными методами земледелия, приводят к распахиванию все новых и новых участков еще не тронутых земель. Культуры, ранее приуроченные к низменностям, теперь имеют тенденцию распространяться вверх по склонам гор и холмов, первоначально покрытым лесом, что лишает верховья рек их защитного покрова. Так плачевная история Средиземноморья и Центральной Америки повторяется во многих районах земного шара. Кроме того, успехи современной техники и развитие путей сообщения позволили человеку проникнуть в отдаленные, ранее труднодоступные районы и облегчили расхищение естественных ресурсов, а применение машин, сменивших старинный топор, ускорило вырубку леса.
В силу этих многочисленных причин обезлесение, причиняющее огромный ущерб во всем мире, приняло сейчас катастрофические размеры. В Европе, где истребление лесов шло веками на больших площадях, они уступили место высокопродуктивным
1 Большая ежедневная газета требует каждый год сведения леса на площади 400 га. Один воскресный номер «Нью-Йорк Тайме» поглощает 77 га леса и относительно устойчивым землям (следствие благоприятного климата и усовершенствованных методов обработки почв); кроме того, за последние сто лет процент облесения в Западной Европе несколько повысился1. Но в других местах дело обстоит по-иному. Особенно серьезное положение создалось в средиземноморских странах, где лес сводили главным образом для развития скотоводства. В Испании, когда-то сплошь покрытой лесами, они сейчас занимают не более Vg ее территории. В Греции под лесами находилось 65% территории страны, а ныне эта цифра сократилась до 15% (из них продуктивные леса составляют всего 4%), и в связи с этим сохранилось менее 2% обрабатываемых земель — все остальные поражены глубокой эрозией и в ряде случаев совершенно истощены. Еще в 1835 г. Ламартин писал в своем «Путешествии по Востоку»: «Земля Греции превратилась в саван для народа, она похожа на старый склеп, из которого кости вынуты, а самые камни разбросаны и потемнели от времени»11.
Северная Африка за ряд поколений подверглась сильнейшему обезлесению, обусловившему ускоренную эрозию и глубокие изменения в водном режиме. В историческое время площадь лесов Берберии уменьшилась более чем на 10 млн. га, а процент облесения сократился с 30 до 14%. В Алжире исчезновение древесной и кустарниковой растительности произошло с 1870 по 1940 г. на площади в один миллион гектаров12.
Но самому жестокому истреблению подверглись леса Северной Америки, западная часть которой была раньше в основном покрыта лесами. Даже в Канаде, где лесов еще очень много (они занимают 43% площади), южная часть территории, имеющая сельскохозяйственное направление, потеряла с момента колонизации две трети своих лесов. Запасы леса на корню, которые вначале оценивались в 3648 млрд. кубических футов, по оценке 1912 г., составляли уже только 1094 млрд. Но поля, занявшие место лесов, вскоре пришлось забросить из-за эрозии, последовавшей за уничтожением леса.
В лесах США, занимавших в прошлом около 365 млн. га, насчитывалось свыше 1100 видов древесных пород, около ста из которых имели большую экономическую ценность. В настоящее время в лесах США более 262 пород деревьев13, а первичный лесной покров сохранился лишь на 18 млн. га. Можно проследить, как центры эксплуатации леса постепенно перемещались с востока на запад, от Новой Англии к штату Пенсильвания, с 1870 г.— к Висконсину и Миннесоте, а с начала XX в.— дальше к югу. Теперь основные центры по эксплуатации лесных ресурсов сосредоточены на западе страны, где в течение многих лет первое место занимают штаты Вашингтон и Орегон. Деятельность человека, который крайне нерациональной эксплуатацией лесов привел их к резкому сокращению, усугубляется лесными пожарами, принимающими в США размеры национального бедствия. В 1951 г. убытки от огня составили 46 млн. долларов, а в 1952 г. 188 тыс. лесных пожаров уничтожили на площади 5,6 млн. га 780 млн. куб. футов леса. Нельзя не учитывать также урона, причиненного лесу вредными насекомыми и грибами, часть из которых была завезена человеком (например, заболевание каштана, вызываемое грибом, завезенным с Дальнего Востока в начале XX в., и пузырчатая ржавчина, завезенная из Германии). В 1952 г. более 2000 млн. бордсовых футов14 леса было поражено грибами и 5000 млн.— насекомыми. Из этого огромного количества испорченного древес-лого материала можно было использовать очень незначительную часть (Dasmann, 1959).
Еще более серьезное положение наблюдается в тропических районах, например в Центральной Америке и на Мадагаскаре, где сведение лесов началось задолго до нашего времени. Широко распространенная система подсечно-огневого земледелия нанесла смертельный удар существовавшим здесь обширнейшим лесным массивам.
Колонизация тропической Африки сыграла свою роль в истреблении лесных массивов этого континента. Прежде всего с увеличением плотности населения в лесных районах подсечная система земледелия, пригодная лишь для малонаселенных районов, привела к столь ускоренной смене участков, занятых под культурными посевами, что первичная растительность уже не успевает восстанавливаться. Так, в Нигерии, где в 1949 г. из 1,3 млн. га обрабатываемых земель от 150 до 200 тыс. га приходилось на освоение новых участков, срок их использования не превышал 3,4 и 7 лет. А так как земля должна отдыхать от 4 до 20 лет, то естественно, что в резерве должно было постоянно находиться от 1,8 „до 3 млн. га новых земель или земель с восстановленной первичной растительностью. Но приток населения не позволял иметь в резерве такое количество земель, поэтому, как уже говорилось выше, сокращались сроки использования участков, что вызывало ускоренную эрозию, снижение урожайности и массовое обезлесение (Guilloteau, 1929, 1950). Помимо участков местных жителей, занятых под посадками и посевами, большие пространства земель были разделаны европейцами под плантации, продукция которых шла на экспорт. Стремление же получать с них максимальные прибыли в минимальные сроки, привело к массовому сведению лесов и одновременно к обеднению почв.
В некоторых районах Африки обезлесение приняло катастрофические размеры (рис. 32). Путешественники, посещавшие эти места ранее, теперь в один голос говорят о регрессии лесов. Так, Шантц (Shantz, 1948) считает, что площадь тропических лесов Африканского континента уменьшилась на 2/3. В Гане площадь плантаций какао увеличивается ежегодно на 75 тыс. га за счет лесов, которые теперь занимают всего 15% территории страны. В Нигерии под плантации ежегодно отводится 250 тыс. га лесных площадей, которые затем быстро разрушаются эрозией. На бывших французских территориях экваториальной Африки в силу тех же обстоятельств каждый год уничтожается 100 тыс. га леса. В Кении и Танзании процент залесения упал до 2 %, в Руанди и Бурунди лес ежегодно отступает в среднем на один километр.
Рис. 32. Регрессия влажного тропического леса в Африке (гвинейский экваториальный массив) п на Мадагаскаре (Aubreville, 1949).
Черным показан современный ареал лесов, штрихами—прежний ареал, где леса исчезли.
Африканским лесам угрожает также эксплуатация ценных древесных пород, например красного дерева или дерева акайу и окоумэ. Современные методы рубки и транспортировки леса позволяют человеку проникать в глубь страны и производить рубки в районах больших массивов влажнотропических лесов (рис. 33).
Аналогичное положение наблюдается сейчас и в Южной Америке. Разработка огромных лесных богатств этого континента началась совсем недавно; исключение составляли лишь отдельные его части, например Восточная Бразилия. В этом районе вырубка леса началась со времен колонизации, и в настоящее время лес на стороне гор Серра-ду-Мар, обращенной к Атлантическому побережью, служит только «ширмой», прикрывающей обнаженные за ней горы и плато.
Рис. 33. Эволюция первичного влаголюбивого леса под воздействием человека и подсечно-огневой системы земледелия (Sillans, 1958). 1 — облик леса до появления человека; 2 — расчистка леса для последующего возделывания земли; 3 — плантации (кукуруза, маниок и др.); 4 — залежь на месте заброшенного участка; 5 — постепенное возникновение травяной саванны, обусловленное продолжением возделывания земли, при более благоприятных условиях в результате вторжения новых видов растений наблюдается появление кустарниковой саванны (7); 6 —: при непродолжительной обработке земли отмечается появление вторичного леса (лишь в условиях, полностью исключающих какое-либо вмешательство человека, вторичный лес может превратиться в лес, близкий к первичному).
Лесам из араукарий (Araucarius angustifolia) — одному из самых ценных богатств Бразилии — грозит уничтожение. В одном только штате Парана они занимали когда-то 7620 тыс. га, а в 1953 г. их площадь сократилась уже до 2770 тыс. га, то есть за двадцать лет было сведено 5 млн. га. Запасы араукарии сильно истощены, и надежды на их восстановление нет, так как эксплуатация заключается в сведении леса, расчистке и превращении освободившейся территории в пастбища, которые вскоре становятся непродуктивными. Через 30 — 40 лет эксплуатация араукариевых лесов прекратится по той простой причине, что их больше не будет15.
Сопровождающая обезлесение эрозия уже сильно чувствуется в районе тропического и субтропического поясов Анд. В Колумбии, главным образом в Центральной Кордильере и в Санта-Марта, эрозией ежегодно охвачено примерно 200 тыс. га.
Что касается Азии, то во многих ее частях землю продолжает «разъедать» эрозия, также обусловленная обезлесением. В настоящее время в Индии площадь лесов составляет 18%, а в Китае — всего 9%.
Во всем мире наблюдается тенденция быстрого сокращения лесного покрова, несмотря на все усилия, прилагаемые лесоводами. В связи с этим надо заметить, что цифровые данные о залесенных территориях и об изменении последних не отражают действительного положения лесных биотопов, представляющих большой интерес с точки зрения сохранения дикой природы. Современное лесоведение склонно рассматривать лес как «поле» полезных человеку деревьев, подобное полю ржи, но биолог считает это представление искусственным и не может разделять иллюзии статистиков, которые предполагают, что исчезающие естественные сообщества можно заменить сообществами, созданными руками человека. Сейчас усиленно проводятся мероприятия по возобновлению лесов путем насаждения новых пород, в частности эвкалиптов и хвойных. Но эти меры хотя они и оправдывают себя в части доходности и восстановления почв, затронутых эрозией, биологической ценности, однако, не представляют. Искусственные растительные сообщества неизмеримо беднее естественных. Искусственный, или «упорядоченный», лес кажется пустым по сравнению с первичным лесом. В нем отсутствуют те неисчислимые растения и животные, которые связаны с преобладающими в умеренных лесах породами. Тем более их нельзя сравнивать с исключительным разнообразием растительного и животного мира больших лесных массивов тропиков.
Итак, на всем земном шаре обезлесение достигло угрожающих размеров. И несомненно, площадь лесов будет продолжать сокращаться по мере дальнейшего распахивания земель и эксплуатации лесных богатств. По мнению некоторых авторов, весь «девственный» тропический лес должен исчезнуть в ближайшие пятьдесят лет! Считается, что к 1975 г. спрос на лесоматериалы увеличится на 17%. Если даже понизится потребление древесины для промышленного использования, то возрастет необходимость в сырье для производства бумаги и фанеры (соответственно на 60 и 90%), тем более что некоторые породы тропических деревьев особенно ценны для изготовления фанеры. Столь же мало и шансов на уменьшение потребления древесины в качестве топлива.
Совокупности всех этих причин увеличивают опасность, угрожающую лесу, особенно естественному, в котором находят свое единственное убежище многочисленные живые существа, тесно связанные со своими специфическими биотопами16. Сохранение растительного покрова, способного защитить землю от эрозии, первой жертвой которой станет человек,— наша самая насущная задача. Как правильно отметил профессор Роже Гейм, «победа человека, то есть победа его почвы, будет зависеть от победы дерева»17.
4. ВЫЖИГАНИЕ РАСТИТЕЛЬНОСТИ
Да не сожжешь ты пастбища и горные леса...67-я заповедь даосизма
На большей части территории Африки, простирающейся к югу от Сахары, в сухой сезон человек с незапамятных времен выжигает растительность. Исключение составляют лишь большие массивы влажнотропических лесов и некоторые другие части тропических и умеренных районов. Мы коснемся только одной категории пожаров, к которым по традиции прибегают в саваннах и на других открытых пространствах, главным образом в Африке, к югу от Сахары, и не будем возвращаться к уже упомянутым методам выжигания древесной растительности для расширения площади посевных культур.
Этот классический метод, применяемый ради улучшения пастбищных условий и облегчения охоты, вызвал между его сторонниками и противниками оживленную полемику, ведущуюся как в научном, так и в экономическом плане. Расхождения во взглядах объясняются просто: одни лица заинтересованы в обеспечении хороших пастбищ, другие — в сохранении и восстановлении лесов. Каждый, кто занимается этим щекотливым вопросом, по-разному расценивает и вред, приносимый пожарами. Выжигание растительности нужно рассматривать как совокупность частных случаев, зависящих от условий среды, эпохи, способа выжигания и других местных факторов, например рельефа. Так, по мнению некоторых авторов, в частности Силланса (Sillans, 1958), оно приносит больше ущерба на неровной местности (например, на Мадагаскаре), чем на плоских равнинах Центральной Африки. В общем же, такие пожары оказывают сильное воздействие на биотопы, изменяя и разрушая их и вызывая тяжелую эрозию почв. Их влияние на равновесие биотопов хорошо прослеживается в Африке, облик которой изменен ими на довольно больших пространствах. Поэтому мы уделяем этому континенту особое внимание.
В засушливый сезон скотоводы поджигают саванны, направляя огонь по пути перегона скота. С наступлением дождей на почве, освобожденной от засохших растений, быстро развивается молодая трава, и таким образом домашний скот получает прекрасный корм, в частности излюбленные им молодые побеги. Кроме того, огонь уничтожает множество паразитов, в том числе изобилующих в сухой траве клещей18, за исключением мухи цеце и саранчи19.
С первого взгляда практика таких палов, безусловно, выгодна скотоводам: редколесная саванна с отдельными деревьями, кустарниками и полукустарниками после выжигания сменяется травяной саванной со злаковыми растениями, исключительно благоприятной для выпаса крупного рогатого скота. Поэтому вполне понятно, что скотоводы и лесники не понимают друг друга.
Но нельзя забывать о том, что пожары оказывают сильное влияние на естественные растительные сообщества Африки. Огонь, конечно, не является фактором возникновения огромных саванн на месте первичных влажнотропических лесов, так как эта лесная растительность устойчива к пожарам, и самое большее, что он может сделать, это «обгладывать» опушку, заставляя леса с каждым разом понемногу отступать. По-настоящему же огонь атакует только места, заранее расчищенные человеком, и сухой лес, в котором огонь распространяется очень быстро.
По-видимому, хотя этот вопрос и является спорным, во многих случаях редколесная саванна представляет собой стадию непосредственной деградации сомкнутых сухих лесов. Однако был ли один огонь причиной этого явления или его действие усугублялось последствиями предварительного распахивания — установить невозможно, но можно с полной уверенностью сказать, что огонь, не считая немногих отдельных случаев, исключает всякую возможность возврата сухих лесов к прежнему состоянию. Он уничтожает новые побеги и молодую поросль, выросшую за предыдущий сезон, и сильно повреждает деревья. Разрушительное действие периодических пожаров приводит в конце концов к изреживанию такого леса и появлению на его месте саванны. Эксперимент, проведенный с защищенным от огня открытым участком, показал, что саванна может вновь превратиться в лес, иногда в светлый лес, но он всегда будет отличаться от первичного по сомкнутости древостоя и его составу.
Изменение растительного ландшафта после пожаров производит на путешественников сильное впечатление (Aubreville, Humbert, Trochain). На выжженных пространствах произрастают только редкие деревья с искривленными стволами, хилый кустарник и отдельные грубые злаковники, появление которых можно отнести за счет прямого следствия выжигания и высоких температур, наблюдающихся в это время. Любое растение, если оно не обладает особой приспособляемостью или случайно не убереглось от огня, погибает через более или менее короткое время. Даже высокие деревья подвергаются действию огня, чем часто и объясняется уродливая форма их стволов и ветвей.
Огонь по-разному действует на растительность, в связи с чем происходит отбор видов растений, наиболее устойчивых к огню. Это так называемые пирофиты. Их семена, имеющие очень плотную, одеревенелую оболочку, лопаются от жары, и, освобождаясь от непроницаемого покрова, прорастают гораздо быстрее. Особенно выигрывают растения, обладающие глубоко уходящими в землю корнями. Живучие злаки, такие, например, как Andropogon и Cymbopogon, имеющие сильно развитую корневую систему и легко дающие новые ростки, опережают в своем развитии другие растения.
Итак, выжигание растительности количественно и качественно изменяет растительные формации. Закрытые формации, например редколесная саванна, преобразовываются в открытые путем постепенного исчезновения деревьев. Вместо климаксных формаций устанавливается искусственное равновесие, называемое пироклимаксом (климакс пожарищ). Влажный лес от пожаров, конечно, не погибает, но если он раньше был расчищен для нужд земледелия, то налы мешают его возобновлению.
В целом же в результате пожаров значительно обедняется вся экосистема, особенно это касается количества растительных видов (обеднение идет также и за счет выпаса, так как домашний скот избирательно уничтожает некоторые более хорошие в кормовом отношении виды). Дальнейшее выжигание приводит к постепенному появлению ксерофильных, а затем и пустынных формаций.
Эти преобразования влияют и на фаунистический состав. Если говорить о млекопитающих, то известно, что «вегетарианцы», питающиеся травой, находятся в более благоприятном положении, чем те, которые довольствуются листьями и кустарниковой растительностью. Этим объясняется некоторое смещение равновесия у копытных, например изобилие буйволов в некоторых заповедниках, где растительность периодически выжигается (в частности, национальный парк Крюгера в Южной Африке.)
Нельзя обойти молчанием действие нала на почвы. Иногда температура бывает невысокой20, но нередко, особенно когда горизонт гумуса сухой, она сильно повышается. Отмечены также случаи самовозгорания гумуса и в хвойных лесах умеренной зоны, где огонь идет как поверху, так и под почвой. Тогда сгорают не только корни деревьев, но и находящиеся в почве семена, погибают и микрофлора и микрофауна и почва становится, в сущности, бесплодной.
Но даже когда огонь не оказывает столь глубокого воздействия, он все же разрушает защитный растительный покров, в том числе и тот слой остатков отмерших растений, из которого впоследствии образуется гумус. Таким образом, он открывает путь для эрозии и, между прочим, для вымывания и выщелачивания минеральных веществ.
С точки зрения экологии и первичной (растительной) продуктивности среды надо признать полную искусственность выжигания растительности21. Без всякой пользы и в довольно большом количестве огонь уничтожает живые организмы и органические вещества, приводя к значительной потере в балансе энергии всей экосистемы в целом, — факт, на который особо обращает внимание фрезер Дарлинг (Darling, 1961). Все выглядит так, словно природа прилагает большие усилия, чтобы «выработать» первичную продукцию, а ее разрушают раньше, чем она достигнет максимума. Тот же автор подчеркивает, что многолетние растения африканских саванн в сухое время года аккумулируют питательные вещества в своем подземном «аппарате». Поэтому, если в сухой сезон растительность выжигают слишком рано, питательные вещества, не успевая накопиться в подземных частях растений, безвозвратно пропадают. Надо полагать, что для скотоводов такие потери, особенно в районах с резко контрастным климатом, нежелательны.
Итак, в зонах, подверженных периодическому действию пожаров, происходит коренное преобразование растительности. Учитывая мнение бесспорных знатоков африканской ботаники, в частности Обревиля (Aubreville, 1949), мы должны признать, что сейчас большая часть Африки занята вторичными формациями, которые пришли на смену существовавшим ранее зональным сообществам. Отступание влажнотропического леса (речь идет о расчищенных, выжженных и затем заброшенных участках) налицо, и происходит оно иногда в довольно быстром темпе, о чем свидетельствуют прогалины, покрытые густой растительностью саванн, в основном слоновой травой или злаками из рода Pennisetum. Чем дальше от опушки, тем все чаще растительность уступает место редколесным саваннам, которые с первого взгляда можно принять за естественные зональные формации; на самом же деле они, по-видимому, представляют собой лишь одну из стадий деградации леса. Ежегодные пожары поддерживают эти искусственные типы растительности, мешая восстановлению густого лесного покрова. Почва, истощенная посевами и подвергшаяся эрозии после огня и дождей, теряет свои первоначальные качества и может выдержать только обедненную растительность саванны. Правда, некоторые виды растений, способные противостоять огню, находят эти условия благоприятными и заполоняют все выжженное пространство. В таких случаях мы имеем дело с искусственными формациями — «паразитами», которые настолько обычны и характерны для Африки, что их нередко можно принять за естественные.
К сожалению, процесс на этой стадии не кончается: потеря влаги в почве продолжает усиливаться под действием неправильных методов земледелия, выпаса скота и непрерывного уничтожения растительности, то есть факторов, ведущих к ускоренной эрозии. Почва истощается, климат сильно изменяется, и с течением времени на месте плодородных когда-то районов появляются пустыни. Конечно, в этом повинен не только огонь22, но он, во всяком случае, играет немалую роль, особенно на Африканском континенте, где проблема палов стоит особенно остро. Огонь представляет здесь общественное бедствие, и иногда ему приписывается преобразование всего континента: «густые леса сокращаются и исчезают, подобно испаряющимся пятнам воды», и «кожа почвы обнажается», когда вследствие «вредоносного действия человека и огня легкий зеленеющий покров саванны сгорает, не оставляя в атмосфере ничего, кроме сероватой дымки пыли» (Aubreville, 1949).
Выжигание растительности — мощный фактор преобразования и ухудшения природных ресурсов в Африке и на Мадагаскаре, где этот разрушительный способ вызывает деградацию лугов, обеднение растительности, «цементирование» земель и ускоренную эрозию. То же самое наблюдается и в других частях света, где скотоводы пользуются этим методом в местах перегона скота (в Средиземноморье, Северной Америке и в некоторых районах Южной Америки — Венесуэле, высоких Андах), а также на юго-востоке Азии23. | false |
До того как умрет природа | Дорст Жан | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ЧЕЛОВЕК И ПРИРОДА</h1>
<section class="px3 mb4">
<p></p><p>Выше мы говорили о больших проблемах, связанных с охраной первобытной природы в современном мире. Попытаемся теперь перейти к «синтезу» этих проблем, которые на первый взгляд мало совместимы, и попробуем развить философию сохранения природы и ее возобновляемых ресурсов, связанного с поддержанием естественного биологического равновесия между человеком и окружающей его средой, а также с удовлетворением законных потребностей человека.</p><p>Наши положения часто не совпадали с принятой еще некоторыми авторами концепцией охраны природы. Вполне вероятно, что эти авторы, открыв нашу книгу, испытают разочарование от того, что здесь мало говорится о животных, которые становятся редкими, и о растениях, ареал которых сжимается, как шагреневая кожа, и, несомненно, станут упрекать нас в том, что мы намеренно пренебрегли эмоциональной стороной вопроса. Быть может, и в самом деле следовало заострить внимание именно на этой стороне проблемы, вполне заслуживающей уважения и к тому же играющей большую роль, вместо того чтобы говорить об освоении земель, о рациональной эксплуатации природных богатств, о повышении продуктивности почв на благо человеку?</p>
<p>Увы, в наше время такое упрощенчество уже невозможно. Под нажимом непрерывно возрастающей численности населения и безостановочного развития техники заповедники подвергаются неоднократным вторжениям в них человека, границы их нарушаются, а краевые (маргинальные) зоны настолько обедняются, что все меры защиты их становятся недейственными.</p><p>Уже наступил момент, когда стало ясно, что человек неотделим от всей совокупности природных местообитаний. И если мы хотим спасти первобытную природу или хотя бы то, что от нее осталось, мы должны рассматривать ее включенной в сферу деятельности человека, иного пути нет.</p><p>Нередко слышны голоса протеста по поводу того, что человек якобы захватил все права на землю в ущерб другим живым существам; между тем и животные и растения имеют такие же права на продолжение своего существования. Эти высказывания сводятся в конечном счете к тому, что человек не имеет морального права истреблять живые существа.</p><p>В действительности же проблема заключается совсем не в том, имеет ли человек или не имеет право уничтожать растения и животных, а в том, что выгодно ли ему это делать. Уже сегодня биологи располагают достаточными данными для того, чтобы категорически утверждать, что в величайшее заблуждение впал бы тот, кто захотел бы превратить весь мир в некую искусственную систему, управляемую законами, с начала до конца продиктованными стремлениями получать выгоду без промедления.</p><p>Если настоятельные и законные интересы человека (мы не говорим о таких хищнических интересах, как погоня отдельного лица или группы лиц за быстрой наживой) входят в противоречие с возможностью сохранения первоначального равновесия на каком-то участке первобытной природы, за человеком всегда останется последнее слово и природные местообитания исчезнут с их фауной и флорой независимо от того, вызовет это сожаление или нет.</p><p>Однако суть проблемы сегодняшнего дня состоит опять-таки не в этом; речь идет о спасении человека от него самого, совершенно так же как и о спасении природы от человека. Человек не машина, а живое существо, и он должен находиться в определенном равновесии с окружающей его средой, о чем красноречиво говорят доводы врачей, гигиенистов и психологов. Человек зависел, зависит и всегда будет зависеть от ресурсов природы, необходимых ему для питания и для производства множества предметов потребления. Именно в силу этого он не может пойти на нарушение определенных природных законов, от которых теснейшим образом зависит наличие столь необходимых ему продуктов естественной среды. Коренное преобразование природы уже относится к прошлым временам, так как даже самые современные инженеры вновь открыли важность поддержания равновесия между естественной средой и средой, преобразованной в угоду человеку. Человек и мир во всей его совокупности составляют единое целое, и мы хотим предложить читателю сделать попытку анализа такого «синтеза», рассмотрев сначала большие проблемы сегодняшнего дня, а затем некоторые пути их Разрешения, могущие обеспечить благополучное развитие человечества.</p><p></p><p><strong>I. ОПАСНОСТИ, УГРОЖАЮЩИЕ ЧЕЛОВЕКУ И ПРИРОДЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ</strong></p><p>Эти опасности возникают главным образом из диспропорции между народонаселением (быстрый рост демографической кривой) и истощающимися вследствие их неправильной, губительной эксплуатации природными ресурсами.</p><p></p><p>1. ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ ВЗРЫВ</p><p>Одна из важнейших проблем, которую должно разрешить сегодняшнее человечество, это проблема перенаселенности. Понадобилось 600 тыс. лет, чтобы численность людей на всем земном шаре дошла до трех миллиардов, но если существующая сейчас тенденция быстрого роста населения удержится, то 35 лет будет вполне достаточно, чтобы эта цифра удвоилась! Человек, несомненно, с помощью науки и техники сумеет найти новые ресурсы и увеличить продуктивность тех, которые он уже эксплуатирует. Атомная энергия удесятерит его усилия, заменив одновременно уже оскудевшие источники энергии. Быть может, в недалеком будущем людям удастся осуществить орошение пустынных зон. Уже намечены планы освоения пустыни Сахары, а Советский Союз предполагает провести в широком масштабе изменение обширных территорий Средней Азии. Не оставлена без внимания и проблема изыскания новых пищевых ресурсов. Было бы, следовательно, неверно утверждать, что земля не способна прокормить нынешнее свое население, несмотря на недостаточно высокие урожаи и неправильное распределение продуктов потребления, вызванное политическими и экономическими факторами. Но к тому времени, когда положение улучшится, когда каждый человек сможет утолить свой голод, когда достойные условия жизни будут обеспечены всему человечеству, население мира окажется уже снова сильно увеличившимся1.</p><p>Промышленная революция в Европе, вызвавшая резкий прирост населения в этой части света, произошла в те времена, когда огромная доля природных богатств мира была еще нетронутой. Эти резервы помогли западной цивилизации справиться с кризисом роста населения, преодолеть трудный этап и стабилизоваться на явно более высоком уровне. К сожалению, в настоящее время обстоятельства сильно изменились; речь сейчас идет уже не об одной части света, а о всей планете в целом.</p><p>Перенаселенность земного шара входит в число основных факторов большой проблемы охраны природы в XX в.</p><p></p><p>2. РАСТОЧЕНИЕ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ</p><p>Рациональное использование земель — это одна из основных проблем, от разрешения которых зависит будущее человечества. На протяжении многих тысячелетий человек трудился над изменением естественных местообитаний, стремился полностью преобразовать их, руководствуясь только своей выгодой. Такое, воздействие человека на природу повлекло за собой немалое число тяжелых ошибок, и лишь более углубленное изучение явлений жизни, и в частности взаимосвязей, существующих между живыми организмами, естественной средой, а также между самими людьми, позволило открыть ряд законов, которым подвластно равновесие живого мира.</p><p>Взаимосвязи в каждом естественном биоценозе необычайно сложны. Каждая определенная природная зона получает определенное количество солнечной энергии, изменяющееся в зависимости от ее местоположения на Земле. Эта энергия, источник всей жизни, используется зелеными растениями, в основном сосудистыми растениями на суше и микроскопическими водорослями в морской среде. Эта первичная, чисто растительная продукция, являющаяся результатом фотосинтеза растений2, дает начало сложнейшим цепям питания, звенья которых охватывают все живые существа и в которых полученная от солнца энергия претерпевает ряд сложных процессов превращения.</p>
<p>Таким образом, биологические комплексы бывают самой различной сложности. Самые простые из них встречаются в холодных областях, в основном в Арктике, где важным фактором ограничения биоценозов является суровый климат, а самые сложные типичны для влажных тропических районов, где флора и фауна отличаются необычайным богатством видов и где все живое размножается в невиданных масштабах. Но в целом каждая из этих экосистем по-своему сложна и находится в равновесии с той физической средой, к которой она полностью приспособлена.</p><p>Полной противоположностью естественным местообитаниям являются местообитания, созданные человеком и упрощенные им до предела. Преобразование природного местообитания в целях возделывания земли или хотя бы создания пастбищ всегда вызывает упрощение экосистемы и сокращение цепей питания. Европейский земледелец до недавнего времени умел поддерживать нужное равновесие между искусственной средой (возделанные поля, окруженные живыми изгородями) и естественной средой (леса, болота). Применение правильных севооборотов и сложившихся на протяжении тысячелетий приемов агротехники поддерживало высокую продуктивность земли и обеспечивало устойчивые урожаи. Современные же землепашцы в большинстве стран беспощадно преобразуют первоначальные местообитания, подменяя первичные, сложные цепи питания цепями упрощенными, от которых они могут получить выгоду. Применение человеком системы монокультуры, суть которой заключается в том, чтобы сосредоточить все энергетические ресурсы в одном направлении, пустить их по одному единственному пути, приводит к весьма неблагоприятным, с точки зрения экологов, последствиям.</p><p>Во-первых, валовой урожай (биомасса) искусственной среды, бесспорно, ниже урожая среды естественной, так как при выращивании культурных растений происходит огромная потеря энергии, получаемой от солнца. Во-вторых, вместо того чтобы использовать тысячи возможностей, которые дает природный комплекс, человек пытается сконцентрировать всю энергию на одном-единственном продукте3. Таким образом, он не эксплуатирует всех возможностей, заложенных в той среде, которую он подвергает изменениям. Совершенно очевидно, что один вид растений не может заменить всего комплекса растений, произрастающих в естественном состоянии на той же площади; трудно даже представить, насколько ничтожно число культурных растений по сравнению с тем многообразием видов, из которых состоит растительный мир.</p><p>Так же обстоит дело и с домашними животными. Человек, приручив быка, барана, козу, лошадь, осла и некоторых птиц, стремится заменить ими дикую фауну во всем мире. В умеренной зоне его попытки увенчались успехом, так как в большинстве своем эти животные происходили именно из этих районов и, в сущности, просто перешли из дикого состояния к домашнему и размножились под покровительством человека, постепенно раздвигавшего границы их местообитаний путем преобразования природных биотопов.</p><p>Но по мере расселения человека по земному шару оказалось, что домашние животные, которых он привез с собой из степей Азии или лесов Европы и которых он считал единственными видами, способными удовлетворить его насущные нужды, в районах тропической зоны не могут найти эквивалентной замены корму, к которому они приспособились. И несмотря на все усилия, прилагавшиеся зоотехниками, чтобы улучшить породы скота применительно к местным условиям жаркого пояса, эти животные никогда не смогут полностью использовать все те кормовые ресурсы, какими богаты, например, африканские саванны. В то время как завезенные быки поедают лишь часть растений, рацион местных животных гораздо разнообразнее. В одной и той же среде, начиная от слона и кончая карликовыми антилопами, существует целая «гамма» антилоп, буйволов, жираф и газелей. По образному выражению Дарлинга (Darling, 1960), человек, заменив большую дикую фауну домашними животными, свернул веер, оставив его приоткрытым лишь на нескольких видах, из которых большая часть была одомашнена им еще в эпоху неолита.</p><p>Возвращаясь к вопросу об изменении человеком естественных местообитаний, нужно, однако, заметить, что преобразование части естественных местообитаний просто необходимо, если мерой для оценки урожая будут служить продукты, потребляемые человеком. В природной же среде, как мы знаем, может быть использована для потребления только часть валового урожая, как бы велик он ни был, и эта часть значительно ниже того, что производит поле или искусственное пастбище, даже если валовой урожай их ниже того, который давала находившаяся на их месте природная среда. Совершенно очевидно, что урожай хлебных злаков и других культур на равнинах Боса несравненно выше, с точки зрения человека, чем урожай растений, который собирал доисторический человек в естественных лесах, покрывавших некогда эту область Франции.</p><p>Но если для удовлетворения потребностей человека в пище необходимо все-таки коренным образом преобразовать какую-то часть земной поверхности, то это еще не означает, что таким глубоким изменениям должны подвергнуться все земли, потому что параллельно возникает вторая сторона вопроса — устойчивость биотопов, созданных человеком. Если естественные местообитания обладают чрезвычайно развитой устойчивостью по отношению к факторам деградации, то искусственные местообитания довольно быстро поддаются эрозии.</p><p>Этот вопрос был уже затронут, когда мы говорили о сохранении: почв, и теперь достаточно лишь напомнить, что радикальное преобразование природного местообитания — даже в том случае, если оно на первых порах приносит человеку значительную выгоду, — со временем может привести к разрушению почв под влиянием физических, климатических и биологических факторов.</p><p>Более того, созданные человеком местообитания представляют собой среду, благоприятную для массового размножения вредных насекомых, грызунов и птиц, что подчас вызывает у нас не лишенное некоторой наивности удивление. Однако, как было показано на множестве примеров (Elton, 1958), только та среда не подвергается, или подвергается в очень редких случаях, яростным атакам каких бы то ни было вредных животных, в которой поддерживается естественное равновесие4. Самым действенным средством в борьбе с вредителями сельского хозяйства и с их массовым размножением является поддержание природного равновесия наряду с применением химических средств, вполне оправданным при условии, если оно проводится в разумных пределах, соответствующих поставленной цели.</p><p>В целом человеку выгодно сохранять равновесие, близкое к естественному, в тех зонах, которые он собирается эксплуатировать. Отсюда не следует делать вывода, который привел бы в восторг всех натуралистов,— что всю Землю надлежит вернуть в первобытное состояние. Это чистая утопия! Человеку нужны культурные растения, так как только они могут дать достаточное количество необходимых ему высококачественных продуктов. А следовательно, он неизбежно должен изменять во многих местах существующие в природе цепи питания и создавать новые, более простые и более выгодные только для него.</p><p>Но нельзя допускать, по крайней мере на большей части нашей планеты, полного преобразования обширных площадей, где вся природа уничтожается с целью превращения солнечной энергии в пшеницу, рис или хлопок. Высокий уровень сельскохозяйственной техники, уничтожение всех биотопов переходного характера — живых изгородей, рощ — и, наконец, монокультура — вот одна из основных причин, которая мешает поддерживать урожаи на высоком уровне. Соединенные Штаты Америки в ходе своей истории накопили немалый опыт таких ошибок. Чрезвычайно симптоматичен тот факт, что в настоящее время Научно-исследовательская сельскохозяйственная служба и Служба сохранения плодородия почв в США вновь пропагандируют поддержание или даже восстановление определенного равновесия в природе. Они рекомендуют методы земледелия, совсем уже «вышедшие из моды», и восхваляют живые изгороди, лесозащитные полосы и пар как средства восстановления определенного экологического баланса. И в то же время, как это ни парадоксально, во многих странах Европы, огромные усилия и средства все еще затрачиваются на разрушение тех естественных местообитаний, которые составляют их богатство.</p>
<p>Еще совсем недавно считалось, что можно безнаказанно, «грубой силой», без всякого перехода преобразовать природные местообитания в целиком искусственные посевные площади. Благодаря современной механизации средств разрушения всем этим бульдозерам, экскаваторам, кранам достаточно поработать одно утро, чтобы распахать площадь тропического леса, на обработку которой старыми, до сих пор считавшимися классическими приемами потребовался бы целый месяц. Так совершается самый резкий переход от очень богатой естественной среды к среде искусственной, обедненной, подпавшей под действие всех факторов деградации. Правильно понимаемое освоение новых земель должно проходить постепенно, так, чтобы дать биотической среде время для приспособления. Богатство сельскохозяйственных угодий Западной Европы обязано своим происхождением именно тому факту, что в области освоения земель этот континент проделал многовековой путь, прежде чем достиг своего нынешнего состояния.</p><p>С начала нашего столетия бытует также убеждение, что человек может преобразовывать все без исключения природные местообитания независимо от того, что они собою представляют, и что такое преобразование автоматически дает ему весьма значительную выгоду. Этот постулат, и доселе еще принятый во многих, и притом весьма сведущих, кругах, глубоко ошибочен. Доказательством тому служит прокатившаяся недавно по всему миру волна финансовых и технических кризисов. В действительности, наряду с зонами, как бы предназначенными самой природой для полей или пастбищ, существуют, как уже говорилось, маргинальные, то есть краевые зоны с минимальной рентабельностью, которые если и поддаются преобразованию с целью извлечения выгоды, то лишь при затрате больших капиталовложений или в ущерб устойчивости почв. Быть может, в будущем технический прогресс позволит извлекать из них какую-либо пользу помимо разумной эксплуатации их дикой флоры и фауны, но сегодня человек не имеет права приносить эти возможности будущего в жертву, мягко говоря, преждевременному освоению таких земель.</p><p>Вместо разбазаривания земель, в особенности в молодых, недавно вступивших на путь развития странах, следует тщательно изучить все возможности их использованиями не поддаваться желанию применить некий стереотипный рецепт, действие которого было испытано в совершенно иных условиях.5</p><p>Уменьшение площади пригодных под пахоту земель и сокращение еще сохранившегося у нас нетронутого земельного фонда заслуживает самого пристального внимания в тот век, когда население земного шара быстро растет, в век, когда обработанные земли истощаются и разрушаются эрозией. В феврале 1963 г. на конференции ООН по науке и технологии академики И. П. Герасимов и Е. К. Федоров заявили, что, по данным проведенного обследования, эродированные земли занимают по всему миру от 600 до 700 млн. га (1500—1750 млн. акров), то есть половину всех возделываемых земель; часть, из них следует считать «мертвыми». Как мы видим, данные цифры в комментариях не нуждаются. И несмотря на это, многие из этих истин все же приходится неоднократно отстаивать в связи с тем, что заблуждение современного человечества, не признающего биологических законов и слепо уверовавшего в свою блистательную технику, слишком глубоко.</p><p></p><p><strong>II. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ</strong></p><p>1. ВВЕДЕНИЕ</p><p>Человечеству, бездумно расточающему богатства природы, еще не поздно осознать угрожающую ему опасность. Конечно, мы далеки от мысли предлагать возврат к собирательству, охоте и к жизни в лесах. Но люди XX в., а в недалеком будущем и люди XXI в. должны понять, что они не смогут обеспечить себе будущее, подвергая коренному преобразованию поверхность земного шара и коренному уничтожению животные и растительные виды, являющиеся биотическими элементами природных местообитаний.</p><p>Первая и самая настоятельная необходимость заключается в том, чтобы сохранить исходный материал для продолжения всех еще существующих сегодня видов и полный «набор образцов» всех типов местообитаний. Приняв эти меры, человек может приступить к «устройству» остальной территории применительно к своим потребностям, к намеченным задачам, а главное — к физическим и биотическим факторам среды. Формы такого устройства весьма многообразны — от сохранения первоначальных сообществ в почти нетронутом виде до полного сельскохозяйственного преобразования или урбанизации со всеми промежуточными стадиями. Таким образом, земная поверхность должна состоять из зон, сильно различающихся между собой:</p><p>1) зоны, отведенные под заповедники, где полностью сохраняется в первоначальном виде весь комплекс сообществ;</p><p>2) зоны, полностью преобразованные и использованные для урбанизации, индустриализации и сельского хозяйства;</p><p>3) целая серия промежуточных зон с более или менее преобразованной средой, в которых отчасти сохранилось первоначальное равновесие. Эти местообитания выгодны с экономической точки зрения для человека, и вместе с тем в них сохраняется жизнь многих живых существ.</p><p>Эти три примыкающие друг к другу различные зоны, образуя в зависимости от назначения отдельных участков пестрый узор, в известной степени воспроизводят первоначальное равновесие. И человек снова займет свое место в природной среде, отдельные части которой были преобразованы ради удовлетворения его потребностей.</p><p>Эта концепция может показаться не слишком оригинальной, в связи с тем, что она существует уже чуть ли не несколько тысячелетий. Но ведь если отвлечься от всех философских проблем, человек — это всего-навсего один из множества других видов, совместно с которыми он образует природный комплекс. И это сообщество управляется нерушимыми законами, совершенно обязательными для всех его составных частей.</p><p>Мы еще и еще раз подчеркиваем, что общих решений для данной проблемы нет, так как наличие многочисленных факторов обусловливает не менее многочисленные варианты. Существуют лишь отдельные случаи, при толковании которых следует избегать догматизма. Они должны быть глубоко и всесторонне изучены специалистами — гидрологами, экономистами, финансистами и др., среди которых немаловажная роль будет принадлежать и биологу. В конечном счете именно биолог знает лучше Других, как драгоценен и хрупок тот капитал, к которому другие Участники работы относятся лишь как к объекту эксплуатации.</p><p>Ниже мы рассмотрим возможные варианты использования указанных зон в соответствии с их особенностями и состоянием.</p>
<p></p><p>2. СОХРАНЕНИЕ ПЕРВОНАЧАЛЬНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ</p><p>С точки зрения натуралиста, первым и самым важным мероприятием должно быть учреждение полных комплексных природных заповеднике, находящихся под контролем государства, заповедников, в которых строжайше запрещено любое действие человека, которое может внести изменения в естественные местообитания или нарушить целостность флоры или фауны заповедника. Природа в этих заповедниках предоставлена самой себе; все, по крайней мере теоретически, должно происходить так, как если бы человека не существовало. Значит, первое условие заключается в том, чтобы территории, отведенные под полные комплексные заповедники, были достаточно велики и окружены буферными зонами (национальными парками, охотничьими заповедниками, заказниками, где наложены ограничения на отдельные виды деятельности человека). Если такой зоны не будет создано, влияние человека неизбежно возникнет через границы заповедника и законы природы не смогут свободно действовать в местообитании, которое быстро деградирует.</p><p>Создание неприкосновенных заповедников — это абсолютно необходимая мера, столь же необходимая, как, например, создание в промышленных обществах неприкосновенных финансовых фондов, сохраняющих для будущего капитал, которых позволит выйти из непредвиденных затруднений и избежать катастрофы. Для организации полных комплексных заповедников существуют два ряда различных причин.</p><p>Прежде всего эти территории представляют собою хранилища, где в первозданных естественных условиях сберегается весь комплекс местообитания. Музеи бережно хранят экземпляры животных или растений, послужившие для описания новых видов; эти образцы, называемые типовыми, хранятся как некие эталоны вида, на которые ссылаются при таксономических исследованиях. Так же следует поступать с коллекцией типов местообитаний, подобранной таким образом, чтобы в ней были представлены все формы естественной среды — от влажного леса до пустыни и тундры. В высшей степени желательно, чтобы различные типы местообитаний были представлены в одном и том же заповеднике, что поможет сохранить переходные зоны, представляющие исключительный интерес для биолога. Конечно, желательно, чтобы каждому биому [совокупности живых организмов.— Ред.] была обеспечена немедленная охрана; практически это требует составления списка, в котором каждому биому будет отведено определенное место по порядку, с тем чтобы в первую очередь внимание обращалось на биомы, которым грозит опасность непосредственного исчезновения.</p><p>Нужно категорически исключить всякую возможность воздействия человека на природу этих зон, закрытых для туристов. К ним могут иметь доступ лишь администраторы и научные работники, причем и их деятельность следует четко ограничить, чтобы свести к минимуму контакт человека с природой. В национальных парках, открытых для туристов, несмотря на самую тщательную охрану, наблюдается хорошо знакомая специалистам так называемая «человеческая эрозия», проявления которой весьма многообразны — от местного изменения местообитаний до перемен в поведении животных. </p><p>Создание по всему земному шару сети комплексных заповедников требует, конечно, общего плана, разработанного большим количеством специалистов, и международного сотрудничества, осуществляемого под руководством организации типа Международного союза охраны природы и природных ресурсов.</p><p>Если эта мера имеет целью прежде всего предохранить от разрушения образцы типов местообитаний, то она одновременно может уберечь от исчезновения многих животных. Несомненно, можно надеяться спасти в этих более или менее искусственных условиях (включая и их разведение в неволе) определенное число крупных животных, но мелкие животные и растения не смогут сохраниться, если не будет сохранено целиком то местообитание, с которым они тесно связаны. Вряд ли стоит напоминать, что, говоря о сохранности природы, нужно иметь в виду не только крупных млекопитающих и птиц, но и беспозвоночных и даже самые невзрачные травянистые растения. Величайшая материальная выгода человека — а в известном смысле и его моральный долг — требует, чтобы он обеспечил всем пока еще встречающимся на поверхности нашей планеты существам сохранение жизни, не считаясь с тем, что на первый взгляд многие из них не приносят никакой «пользы» или даже «вредны". Даже в узкопрактическом плане мы рискуем лишить себя больших прибылей, если обречем на уничтожение виды, возможность использования которых еще не известна. Человек понес бы неисчислимые потери, истребив животные и растительные виды, которые могли бы быть использованы в будущем, а это относится как к мельчайшим микроорганизмам, так и к самым крупным позвоночным.</p><p>В качестве одного из множества примеров можно привести улучшение пород скота на севере Канады, где суровая зима препятствует развитию животноводства. Зоотехники решили скрестить домашнюю корову с американским бизоном, и выведенный гибрид, так называемый коровобизон («cattalos»), стал родоначальником новой, более устойчивой к холоду породы, позволившей расширить зону животноводства и повысить экономический потенциал страны. А если бы к этому времени бизон был бы полностью истреблен в Северной Америке, горевать пришлось бы не одним натуралистам. Многих из копытных животных Африки тоже можно одомашнить6 или скрестить с домашними породами, создав таким образом новые породы,- более устойчивые к климату и болезням.</p><p>Можно взять примеры и из растительного мира. Так, в США благодаря скрещиванию различных пород деревьев, коммерчески чрезвычайно выгодных, но малоустойчивых к холоду и насекомым-вредителям, с другими породами, сохранившимися только на опытных станциях, входящих в заповедники, была получена возможность расширить ареалы лесов и повысить выход древесины. Многочисленные скрещивания такого типа между растениями культурными и дикими повысили продуктивность и выносливость первых.</p><p>Таким образом, комплексные природные заповедники становятся как бы храмами, где хранятся виды, которые давно бы исчезли без таких охраняющих мер; они становятся «резервуарами», откуда человек сможет заимствовать новых «слуг», новые генетические комбинации или просто резервы производителей для переселения их в те области, откуда они исчезли, тем самым восстановив в них естественное равновесие.</p>
<p>Но комплексные природные заповедники — это не только неприкосновенные хранилища местообитаний и видов, это также естественные лаборатории, открытые для научных исследований, не вызывающих в среде серьезных и неисправимых нарушений, что вытекает из самого принципа заповедников такого типа. Структуру и эволюцию экосистем, рассматриваемых в их совокупности, нельзя изучать путем эксперимента; только в девственной природе заповедников возможны длительные и плодотворные экологические исследования. Здесь открывается почти безграничное поле деятельности для специалистов по всем естественным наукам, в особенности для экологов, которые могут дать нам информацию об естественной эволюции разных типов среды и ее «механизмах», а также раскрыть секреты приспособления фауны, флоры и биома к физическим условиям среды. Эти работы, представляющие огромный интерес в чисто теоретическом плане, имеют первостепенное практическое значение, так как сохраняемая в неприкосновенном виде в заповедниках естественная среда служит материалом для сравнения со средой, преобразованной человеком. Только изучение явлений природы при полном отсутствии какого бы то ни было вмешательства со стороны человека позволяет разрабатывать новые методы освоения земель в строгом и реальном соответствии с местными условиями. Особенно верно это положение для тропических районов, так как здесь неполнота наших познаний по экологии вынуждает нас соблюдать крайнюю осторожность при преобразовании природной среды. Отметим, что любое экспериментирование должно быть изгнано из заповедников-эталонов, в связи с тем что оно противоречит самим принципам их создания. Так же как не проводят опытов с эталоном метра и не подвергают анатомированию «типовой образец» вида, так и в заповеднике человек не должен ни в чем изменять природу. Местом для таких опытов могут служить буферные зоны, окружающие комплексный заповедник. Только глубокое изучение естественного равновесия и динамики первоначальных местообитаний, не преобразованных человеком, может послужить базой для рациональной эксплуатации земель.</p><p></p><p>3. РАЦИОНАЛЬНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ КУЛЬТУРНЫХ ЗЕМЕЛЬ</p><p>Зоны эксплуатации являются полной противоположностью комплексным природным заповедникам. Натуралисты могут быть опечалены глубокими преобразованиями естественной среды, навсегда ее изменяющими, и тем не менее, как об этом уже неоднократно говорилось, человек не может обойтись без таких изменений.</p><p>Однако, занимая земли под культуры, человек налагает на себя моральные обязательства, так как эксплуатация земли — это реализация капитала природы, в частности почвы. Поэтому первым и непременным условием должно быть использование под поля и пастбища только тех земель, которые для этого безусловно пригодны. Многочисленные попытки человека освоить скудные почвы маргинальных зон не увенчались успехом. Необратимая деградация этих почв нанесла человеку большой урон, так как с уничтожением этих почв уничтожалась и возможность «охранения на них жизни диких растений и животных. Порча земель — акт преступный и просто нерасчетливый: он лишает человека каких бы то ни было шансов на то, что в будущем он сможет извлечь пользу из естественной среды, которая при современном уровне его знаний пока не поддается эксплуатации.</p><p>Второе условие — разумные методы обработки земель. Неправильными методами агротехники можно за несколько лет погубить самый ценный наш капитал — почвы, на образование которых ушли века. При использовании земель для нужд сельского хозяйства надлежит учитывать климат данной местности, рельеф, характер и структуру почв.</p><p></p><p>4. РАЦИОНАЛЬНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАРГИНАЛЬНЫХ ЗОН</p><p>Как уже неоднократно говорилось выше, в мире повсюду существуют обширные пространства земель, непригодных для возделывания, так называемые маргинальные зоны7. Все попытки использовать их для сельского хозяйства рано или поздно в результате быстрого развития процессов эрозии и деградации почв заканчивались неудачей. Земли этих районов нередко оказывались непоправимо погубленными человеком, который не смог понять, что они не пригодны для использования их под пашню или пастбища. Единственный способ включить земли маргинальных зов в сферу хозяйственной деятельности человека состоит главным образом в разумной эксплуатации их природных, нередко весьма значительных, ресурсов. Но для материальной выгоды человека намного важнее поддерживать в этих зонах естественное равновесие, в особенности это относится к растительному покрову, как к среде, в которой может сохраниться местная дикая фауна.</p><p>Надо заметить, что такие зоны имеют первостепенное значение для охраны природы.</p><p>Весьма вероятно, что наступит день, когда человек, разработав новые методы эксплуатации земель, будет в состоянии извлекать непосредственную выгоду и из маргинальных зон. Не исключено, что дальнейший прогресс в области техники и сельского хозяйства позволит преобразовать эти районы и тем самым повысить их продуктивность на пользу человеку. Нам уже известно несколько случаев, когда человеку удалось сделать плодородными почти бесплодные в естественном состоянии или даже деградировавшие земли. Пример преобразования скудных земель Шампани во Франции показывает, что могут дать специальные работы по преобразованию естественных местообитаний. Подобные перспективы — еще один серьезный аргумент в пользу того, чтобы поддерживать маргинальные зоны в естественном состоянии, сохранив таким образом все их потенциальные возможности и не подорвав преждевременными преобразованиями их рентабельность в будущем.</p><p>Человек, который стал бы осуществлять эти преобразования сегодня, оказался бы в положении финансиста, который растрачивает капитал, сулящий гораздо большие выгоды в будущем, чем в настоящем.</p><p>Таким образом, именно здесь, в маргинальных зонах, совпадают интересы защитников природы и экономистов. В настоящее время лучший путь для обеспечения сохранности природы — разумная эксплуатация ее ресурсов: экономические соображения в этом случае заставляют человека охранять природные сообщества, которые ему, быть может, хотелось бы заменить созданными им местообитаниями, на первый взгляд более доходными, но обреченными на быстрое оскудение.</p><p>Когда приходится выбирать путь использования таких земель, то в первую очередь приходит мысль о лесном покрове, сохранение которого полностью оправдано возрастающим спросом на древесину. Многие из маргинальных зон прекрасно подходят для ведения лесного хозяйства и, следовательно, экономически очень выгодны. Кроме того, в особенности там, где работники лесных хозяйств не слишком стремятся к систематическому преобразованию естественной растительности и не слишком усердствуют в применении усовершенствованных методов лесоводства, леса дают приют и защиту множеству растений и разнообразной фауне — от лесных млекопитающих и птиц до самых крошечных беспозвоночных животных.</p>
<p>В деле управления лесами Западная Европа имеет уже многовековой опыт, и в настоящее время некоторые специалисты вновь открывают принципы и практические методы лесоводства, давно уже известные и разработанные. Если ограничиться в качестве примера только французским лесоводством — школой, имеющей наряду со школами немецкой и швейцарской наиболее бесспорные достижения,— надо напомнить о многочисленных указах, изданных королями Франции. Если Франциск I в 1515 г. провел уже весьма «современные» мероприятия, то в 1669 г. Людовиком XIV была провозглашена подлинная хартия французских лесов («Ордонанс Людовика XIV, короля Франции и Наварры, о водах и лесах, изданный в Сен-Жермен-ан-Ле 13 августа 1669 г.»). Этот истинный шедевр законодательства, основанный на подлинных познаниях экологии, про должен последующими постановлениями, в частности Лесным кодексом 1827 г., который предвосхитил современное законодательство, так же как и понятия, заново «открытые» лесоводами почти тремя столетиями позже.</p><p>Лесоустройство с целью получения максимального дохода при сохранении основного капитала имеет огромное значение для поддержания равновесия в маргинальных зонах. Леса включаются таким образом в большую систему освоения земель и организации заповедников, охватывающую весь край. Нельзя забывать, что леса — это самое действенное средство борьбы с эрозией некоторых почв, особенно в бассейнах рек гористых местностей.</p><p>Сведение лесов в верхних бассейнах рек даже в том случае, когда развивающееся сельское хозяйство настоятельно этого требует, является действием совершенно безрассудным. Трагические последствия сведения лесного покрова в Центральной Америке и в Средиземноморье должны послужить нам грозным предостережением.</p><p>Существуют и многие другие пути эксплуатации маргинальных зон. Один из них — использование дикой фауны для охотничьего промысла. Некоторые «покровители» природы решительно протестуют против охоты8, считая ее варварским пережитком таким же, как разорение городов и обращение в рабство женщин воинами победивших армий.</p><p>В наше время в индустриальных странах охота, конечно, утратила свою утилитарную роль как средство добычи пищи, но она сохранила спортивный характер и позволяет человеку удовлетворять свое влечение к дикой природе. Хотя это может показаться странным на первый взгляд, однако правильно понятые интересы охотников в целом совпадают с интересами «покровителей» природы, особенно когда речь идет о сохранении естественных местообитаний.</p><p>Охота должна быть строго соразмерена с наличием дичи. Каждый год в популяции, находящейся в состоянии равновесия по отношению к своему местообитанию, исчезает излишек особей, появляющийся в результате размножения животных, причем отсев этот происходит в результате естественных причин (болезни, паразиты, несчастные случаи, хищники). Таким образом, численность популяции снова оказывается на уровне предельной емкости данного угодья. В том случае, если человек сумеет правильно спланировать количество отстреливаемой дичи, его роль можно приравнять к роли естественного хищника и он до известной степени заменит другие пути сокращения излишков фауны (например, случай с чернохвостым оленем; стр. 370). Такую охоту нужно считать нормальной деятельностью человека, законной эксплуатацией природных ресурсов ради пользы и спортивного удовольствия.</p><p>Следовательно, основное условие охоты — ограничение ее во времени и пространстве с таким расчетом, чтобы удерживать поголовье дичи на наивысшем уровне, совместимом с сохранением местообитаний. Серьезнее в этом отношении положение в странах с большой плотностью населения и большим числом охотников9. Многие, не всегда понимая смысл предлагаемых биологами ограничений на охоту, считают их излишними придирками, в то время как последние рассматривают этот вопрос без всякой предвзятости, с учетом динамики популяций и экологических требований тех животных, о которых идет речь, требований, к сожалению еще мало изученных (численность популяций, процент прироста, естественная смертность). Ведь охота в правильном понимании — не зло, с которым нужно бороться или мириться, а рациональное использование некоторых маргинальных зон, оберегаемых тем самым от неуместных преобразований, наносящих значительно больший вред делу сохранения природы в целом. Среди других форм использования маргинальных зон следует указать эксплуатацию их как естественных пастбищ для диких копытных с целью получения пищи, богатой животными белками, а также туризм и организацию зон отдыха для городского населения. Ниже мы более детально рассмотрим эти отдельные аспекты рационального использования большой части поверхности нашей планеты.</p><p></p><p><strong>А. Рациональное использование крупных наземных млекопитающих</strong></p><p>Для того чтобы сберечь дикую фауну, должно быть найденонечто среднее между жестоким, бессмысленным избиением и нездоровойсентиментальностью, которая может привести к полному исчезновению крупной дичи.<em>Теодор Рузвельт</em></p><p></p><p><em>1. Использование крупных животных</em></p><p>До недавнего времени единственным путем превращения растительного покрова в животные белки считался выпас домашнего скота и эксплуатация его, согласно многовековым традициям. Теперь начинают замечать, что этот метод не всегда верен и что крупные дикие млекопитающие нередко полнее используют растительность и более действенным образом перерабатывают ее в энергию по сравнению с домашним скотом. А следовательно, в некоторых случаях более рационально эксплуатировать диких животных, чем истреблять их и заменять домашними.</p><p>Многие из тех, кто исходит только из соображений экономической рентабельности, считают, что зоны, оставленные под Целину, не приносят никакой выгоды, кроме радости, которую они доставляют запоздавшим родиться «друзьям природы», в наш век, когда извлечение немедленного дохода стало безусловной необходимостью. Это особенно характерно для Африки, где для местных жителей крупные животные не представляют интереса с эстетической точки зрения10. Они смотрят на огромные пространства только как на земли, которые могли бы служить пастбищем, считая бродящие по ним стада диких животных досадной «неприятностью». Таково, например, положение в Восточной Африке, где национальному парку Альберта (Конго, Киншаса) с самого его основания угрожают стада домашних животных, надвигающиеся с оскудевших пастбищ Руанды.</p><p>Такое же положение наблюдается и в национальном парке Серенгети, значительная часть территории которого была отдана под пастбища племенам масаи в ущерб поголовью диких копытных, которое было одним из наиболее сохранившихся и наиболее хорошо представленных во всей Африке. Бесспорно, эта политика противоречит интересам охраны природы и диких копытных животных, которым необходимы огромные пространства для сезонных миграций.</p>
<p>Нельзя, однако, забывать о том, что в былые времена колониальные власти часто лишали местных жителей права на охоту и, таким образом, крупные звери, казалось, предназначались только для европейцев, которые устраивали для себя заповедники дичи. Многие африканцы и сейчас еще смотрят на национальные парки и заказники как на пережиток колониализма. И в силу этого им кажется, что, если они хотят превратить Африку в современную страну, им необходимо отделаться от диких животных.</p><p>Уничтожение диких копытных на Африканском континенте усиливалось по мере усовершенствования видов оружия и непрерывного развития транспортных средств и путей сообщения, что облегчало сбыт продуктов охоты. В результате на большей части Африки крупная дичь подверглась методическому уничтожению и даже полному истреблению. Немало способствовало этому и то обстоятельство, что копытных животных считают переносчиками различных болезней, в том числе сонной болезни, поражающей людей и скот. А так как предупредительная дезинсекция (в основном уничтожение мухи цеце) не дала удовлетворительных результатов, то единственным средством борьбы было признано уничтожение вирусоносителей, то есть диких копытных. В странах Восточной Африки началась кампания по систематическому истреблению крупных млекопитающих на огромных пространствах11. Не впадая в преувеличенный пессимизм, можно предсказать, что через несколько лет в Африке не останется ни одного дикого копытного за пределами парков и заповедников. Уже в 1950 г. в Уганде, «по-видимому на большей части территории, дичь за пределами заповедников была почти истреблена»12.</p><p>Мы говорили в основном об Африке, но подобные, может быть, несколько варьирующие факты повторяются и на всех остальных материках: повсюду освоение земель под поля и пастбища для нужд возрастающего народонаселения и для замены земель, истощенных неправильными методами ведения сельского хозяйства, производится за счет территорий, где обитают крупные дикие млекопитающие, которых в конце концов таким способом могут просто «удушить».</p><p>Но, ратуя за охрану дичи, нельзя считать, что наилучший способ сохранения животных, и в частности крупных животных, состоит в том, чтобы предоставить полную свободу развитию их популяций. В течение долгого времени преобладал упрощенческий взгляд, согласно которому достоинство заповедника якобы измеряется количеством населяющих его животных. Это порождало ситуации, опаснейшие и для животных, которым хотят оказать покровительство, и для их местообитаний, так как не многие заповедники и даже большие национальные парки представляют собой экологические единства, достаточно обширные для того, чтобы равновесие в них могло поддерживаться естественным путем.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ЧЕЛОВЕК И ПРИРОДА
Выше мы говорили о больших проблемах, связанных с охраной первобытной природы в современном мире. Попытаемся теперь перейти к «синтезу» этих проблем, которые на первый взгляд мало совместимы, и попробуем развить философию сохранения природы и ее возобновляемых ресурсов, связанного с поддержанием естественного биологического равновесия между человеком и окружающей его средой, а также с удовлетворением законных потребностей человека.
Наши положения часто не совпадали с принятой еще некоторыми авторами концепцией охраны природы. Вполне вероятно, что эти авторы, открыв нашу книгу, испытают разочарование от того, что здесь мало говорится о животных, которые становятся редкими, и о растениях, ареал которых сжимается, как шагреневая кожа, и, несомненно, станут упрекать нас в том, что мы намеренно пренебрегли эмоциональной стороной вопроса. Быть может, и в самом деле следовало заострить внимание именно на этой стороне проблемы, вполне заслуживающей уважения и к тому же играющей большую роль, вместо того чтобы говорить об освоении земель, о рациональной эксплуатации природных богатств, о повышении продуктивности почв на благо человеку?
Увы, в наше время такое упрощенчество уже невозможно. Под нажимом непрерывно возрастающей численности населения и безостановочного развития техники заповедники подвергаются неоднократным вторжениям в них человека, границы их нарушаются, а краевые (маргинальные) зоны настолько обедняются, что все меры защиты их становятся недейственными.
Уже наступил момент, когда стало ясно, что человек неотделим от всей совокупности природных местообитаний. И если мы хотим спасти первобытную природу или хотя бы то, что от нее осталось, мы должны рассматривать ее включенной в сферу деятельности человека, иного пути нет.
Нередко слышны голоса протеста по поводу того, что человек якобы захватил все права на землю в ущерб другим живым существам; между тем и животные и растения имеют такие же права на продолжение своего существования. Эти высказывания сводятся в конечном счете к тому, что человек не имеет морального права истреблять живые существа.
В действительности же проблема заключается совсем не в том, имеет ли человек или не имеет право уничтожать растения и животных, а в том, что выгодно ли ему это делать. Уже сегодня биологи располагают достаточными данными для того, чтобы категорически утверждать, что в величайшее заблуждение впал бы тот, кто захотел бы превратить весь мир в некую искусственную систему, управляемую законами, с начала до конца продиктованными стремлениями получать выгоду без промедления.
Если настоятельные и законные интересы человека (мы не говорим о таких хищнических интересах, как погоня отдельного лица или группы лиц за быстрой наживой) входят в противоречие с возможностью сохранения первоначального равновесия на каком-то участке первобытной природы, за человеком всегда останется последнее слово и природные местообитания исчезнут с их фауной и флорой независимо от того, вызовет это сожаление или нет.
Однако суть проблемы сегодняшнего дня состоит опять-таки не в этом; речь идет о спасении человека от него самого, совершенно так же как и о спасении природы от человека. Человек не машина, а живое существо, и он должен находиться в определенном равновесии с окружающей его средой, о чем красноречиво говорят доводы врачей, гигиенистов и психологов. Человек зависел, зависит и всегда будет зависеть от ресурсов природы, необходимых ему для питания и для производства множества предметов потребления. Именно в силу этого он не может пойти на нарушение определенных природных законов, от которых теснейшим образом зависит наличие столь необходимых ему продуктов естественной среды. Коренное преобразование природы уже относится к прошлым временам, так как даже самые современные инженеры вновь открыли важность поддержания равновесия между естественной средой и средой, преобразованной в угоду человеку. Человек и мир во всей его совокупности составляют единое целое, и мы хотим предложить читателю сделать попытку анализа такого «синтеза», рассмотрев сначала большие проблемы сегодняшнего дня, а затем некоторые пути их Разрешения, могущие обеспечить благополучное развитие человечества.
I. ОПАСНОСТИ, УГРОЖАЮЩИЕ ЧЕЛОВЕКУ И ПРИРОДЕ В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ
Эти опасности возникают главным образом из диспропорции между народонаселением (быстрый рост демографической кривой) и истощающимися вследствие их неправильной, губительной эксплуатации природными ресурсами.
1. ДЕМОГРАФИЧЕСКИЙ ВЗРЫВ
Одна из важнейших проблем, которую должно разрешить сегодняшнее человечество, это проблема перенаселенности. Понадобилось 600 тыс. лет, чтобы численность людей на всем земном шаре дошла до трех миллиардов, но если существующая сейчас тенденция быстрого роста населения удержится, то 35 лет будет вполне достаточно, чтобы эта цифра удвоилась! Человек, несомненно, с помощью науки и техники сумеет найти новые ресурсы и увеличить продуктивность тех, которые он уже эксплуатирует. Атомная энергия удесятерит его усилия, заменив одновременно уже оскудевшие источники энергии. Быть может, в недалеком будущем людям удастся осуществить орошение пустынных зон. Уже намечены планы освоения пустыни Сахары, а Советский Союз предполагает провести в широком масштабе изменение обширных территорий Средней Азии. Не оставлена без внимания и проблема изыскания новых пищевых ресурсов. Было бы, следовательно, неверно утверждать, что земля не способна прокормить нынешнее свое население, несмотря на недостаточно высокие урожаи и неправильное распределение продуктов потребления, вызванное политическими и экономическими факторами. Но к тому времени, когда положение улучшится, когда каждый человек сможет утолить свой голод, когда достойные условия жизни будут обеспечены всему человечеству, население мира окажется уже снова сильно увеличившимся1.
Промышленная революция в Европе, вызвавшая резкий прирост населения в этой части света, произошла в те времена, когда огромная доля природных богатств мира была еще нетронутой. Эти резервы помогли западной цивилизации справиться с кризисом роста населения, преодолеть трудный этап и стабилизоваться на явно более высоком уровне. К сожалению, в настоящее время обстоятельства сильно изменились; речь сейчас идет уже не об одной части света, а о всей планете в целом.
Перенаселенность земного шара входит в число основных факторов большой проблемы охраны природы в XX в.
2. РАСТОЧЕНИЕ ЗЕМЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
Рациональное использование земель — это одна из основных проблем, от разрешения которых зависит будущее человечества. На протяжении многих тысячелетий человек трудился над изменением естественных местообитаний, стремился полностью преобразовать их, руководствуясь только своей выгодой. Такое, воздействие человека на природу повлекло за собой немалое число тяжелых ошибок, и лишь более углубленное изучение явлений жизни, и в частности взаимосвязей, существующих между живыми организмами, естественной средой, а также между самими людьми, позволило открыть ряд законов, которым подвластно равновесие живого мира.
Взаимосвязи в каждом естественном биоценозе необычайно сложны. Каждая определенная природная зона получает определенное количество солнечной энергии, изменяющееся в зависимости от ее местоположения на Земле. Эта энергия, источник всей жизни, используется зелеными растениями, в основном сосудистыми растениями на суше и микроскопическими водорослями в морской среде. Эта первичная, чисто растительная продукция, являющаяся результатом фотосинтеза растений2, дает начало сложнейшим цепям питания, звенья которых охватывают все живые существа и в которых полученная от солнца энергия претерпевает ряд сложных процессов превращения.
Таким образом, биологические комплексы бывают самой различной сложности. Самые простые из них встречаются в холодных областях, в основном в Арктике, где важным фактором ограничения биоценозов является суровый климат, а самые сложные типичны для влажных тропических районов, где флора и фауна отличаются необычайным богатством видов и где все живое размножается в невиданных масштабах. Но в целом каждая из этих экосистем по-своему сложна и находится в равновесии с той физической средой, к которой она полностью приспособлена.
Полной противоположностью естественным местообитаниям являются местообитания, созданные человеком и упрощенные им до предела. Преобразование природного местообитания в целях возделывания земли или хотя бы создания пастбищ всегда вызывает упрощение экосистемы и сокращение цепей питания. Европейский земледелец до недавнего времени умел поддерживать нужное равновесие между искусственной средой (возделанные поля, окруженные живыми изгородями) и естественной средой (леса, болота). Применение правильных севооборотов и сложившихся на протяжении тысячелетий приемов агротехники поддерживало высокую продуктивность земли и обеспечивало устойчивые урожаи. Современные же землепашцы в большинстве стран беспощадно преобразуют первоначальные местообитания, подменяя первичные, сложные цепи питания цепями упрощенными, от которых они могут получить выгоду. Применение человеком системы монокультуры, суть которой заключается в том, чтобы сосредоточить все энергетические ресурсы в одном направлении, пустить их по одному единственному пути, приводит к весьма неблагоприятным, с точки зрения экологов, последствиям.
Во-первых, валовой урожай (биомасса) искусственной среды, бесспорно, ниже урожая среды естественной, так как при выращивании культурных растений происходит огромная потеря энергии, получаемой от солнца. Во-вторых, вместо того чтобы использовать тысячи возможностей, которые дает природный комплекс, человек пытается сконцентрировать всю энергию на одном-единственном продукте3. Таким образом, он не эксплуатирует всех возможностей, заложенных в той среде, которую он подвергает изменениям. Совершенно очевидно, что один вид растений не может заменить всего комплекса растений, произрастающих в естественном состоянии на той же площади; трудно даже представить, насколько ничтожно число культурных растений по сравнению с тем многообразием видов, из которых состоит растительный мир.
Так же обстоит дело и с домашними животными. Человек, приручив быка, барана, козу, лошадь, осла и некоторых птиц, стремится заменить ими дикую фауну во всем мире. В умеренной зоне его попытки увенчались успехом, так как в большинстве своем эти животные происходили именно из этих районов и, в сущности, просто перешли из дикого состояния к домашнему и размножились под покровительством человека, постепенно раздвигавшего границы их местообитаний путем преобразования природных биотопов.
Но по мере расселения человека по земному шару оказалось, что домашние животные, которых он привез с собой из степей Азии или лесов Европы и которых он считал единственными видами, способными удовлетворить его насущные нужды, в районах тропической зоны не могут найти эквивалентной замены корму, к которому они приспособились. И несмотря на все усилия, прилагавшиеся зоотехниками, чтобы улучшить породы скота применительно к местным условиям жаркого пояса, эти животные никогда не смогут полностью использовать все те кормовые ресурсы, какими богаты, например, африканские саванны. В то время как завезенные быки поедают лишь часть растений, рацион местных животных гораздо разнообразнее. В одной и той же среде, начиная от слона и кончая карликовыми антилопами, существует целая «гамма» антилоп, буйволов, жираф и газелей. По образному выражению Дарлинга (Darling, 1960), человек, заменив большую дикую фауну домашними животными, свернул веер, оставив его приоткрытым лишь на нескольких видах, из которых большая часть была одомашнена им еще в эпоху неолита.
Возвращаясь к вопросу об изменении человеком естественных местообитаний, нужно, однако, заметить, что преобразование части естественных местообитаний просто необходимо, если мерой для оценки урожая будут служить продукты, потребляемые человеком. В природной же среде, как мы знаем, может быть использована для потребления только часть валового урожая, как бы велик он ни был, и эта часть значительно ниже того, что производит поле или искусственное пастбище, даже если валовой урожай их ниже того, который давала находившаяся на их месте природная среда. Совершенно очевидно, что урожай хлебных злаков и других культур на равнинах Боса несравненно выше, с точки зрения человека, чем урожай растений, который собирал доисторический человек в естественных лесах, покрывавших некогда эту область Франции.
Но если для удовлетворения потребностей человека в пище необходимо все-таки коренным образом преобразовать какую-то часть земной поверхности, то это еще не означает, что таким глубоким изменениям должны подвергнуться все земли, потому что параллельно возникает вторая сторона вопроса — устойчивость биотопов, созданных человеком. Если естественные местообитания обладают чрезвычайно развитой устойчивостью по отношению к факторам деградации, то искусственные местообитания довольно быстро поддаются эрозии.
Этот вопрос был уже затронут, когда мы говорили о сохранении: почв, и теперь достаточно лишь напомнить, что радикальное преобразование природного местообитания — даже в том случае, если оно на первых порах приносит человеку значительную выгоду, — со временем может привести к разрушению почв под влиянием физических, климатических и биологических факторов.
Более того, созданные человеком местообитания представляют собой среду, благоприятную для массового размножения вредных насекомых, грызунов и птиц, что подчас вызывает у нас не лишенное некоторой наивности удивление. Однако, как было показано на множестве примеров (Elton, 1958), только та среда не подвергается, или подвергается в очень редких случаях, яростным атакам каких бы то ни было вредных животных, в которой поддерживается естественное равновесие4. Самым действенным средством в борьбе с вредителями сельского хозяйства и с их массовым размножением является поддержание природного равновесия наряду с применением химических средств, вполне оправданным при условии, если оно проводится в разумных пределах, соответствующих поставленной цели.
В целом человеку выгодно сохранять равновесие, близкое к естественному, в тех зонах, которые он собирается эксплуатировать. Отсюда не следует делать вывода, который привел бы в восторг всех натуралистов,— что всю Землю надлежит вернуть в первобытное состояние. Это чистая утопия! Человеку нужны культурные растения, так как только они могут дать достаточное количество необходимых ему высококачественных продуктов. А следовательно, он неизбежно должен изменять во многих местах существующие в природе цепи питания и создавать новые, более простые и более выгодные только для него.
Но нельзя допускать, по крайней мере на большей части нашей планеты, полного преобразования обширных площадей, где вся природа уничтожается с целью превращения солнечной энергии в пшеницу, рис или хлопок. Высокий уровень сельскохозяйственной техники, уничтожение всех биотопов переходного характера — живых изгородей, рощ — и, наконец, монокультура — вот одна из основных причин, которая мешает поддерживать урожаи на высоком уровне. Соединенные Штаты Америки в ходе своей истории накопили немалый опыт таких ошибок. Чрезвычайно симптоматичен тот факт, что в настоящее время Научно-исследовательская сельскохозяйственная служба и Служба сохранения плодородия почв в США вновь пропагандируют поддержание или даже восстановление определенного равновесия в природе. Они рекомендуют методы земледелия, совсем уже «вышедшие из моды», и восхваляют живые изгороди, лесозащитные полосы и пар как средства восстановления определенного экологического баланса. И в то же время, как это ни парадоксально, во многих странах Европы, огромные усилия и средства все еще затрачиваются на разрушение тех естественных местообитаний, которые составляют их богатство.
Еще совсем недавно считалось, что можно безнаказанно, «грубой силой», без всякого перехода преобразовать природные местообитания в целиком искусственные посевные площади. Благодаря современной механизации средств разрушения всем этим бульдозерам, экскаваторам, кранам достаточно поработать одно утро, чтобы распахать площадь тропического леса, на обработку которой старыми, до сих пор считавшимися классическими приемами потребовался бы целый месяц. Так совершается самый резкий переход от очень богатой естественной среды к среде искусственной, обедненной, подпавшей под действие всех факторов деградации. Правильно понимаемое освоение новых земель должно проходить постепенно, так, чтобы дать биотической среде время для приспособления. Богатство сельскохозяйственных угодий Западной Европы обязано своим происхождением именно тому факту, что в области освоения земель этот континент проделал многовековой путь, прежде чем достиг своего нынешнего состояния.
С начала нашего столетия бытует также убеждение, что человек может преобразовывать все без исключения природные местообитания независимо от того, что они собою представляют, и что такое преобразование автоматически дает ему весьма значительную выгоду. Этот постулат, и доселе еще принятый во многих, и притом весьма сведущих, кругах, глубоко ошибочен. Доказательством тому служит прокатившаяся недавно по всему миру волна финансовых и технических кризисов. В действительности, наряду с зонами, как бы предназначенными самой природой для полей или пастбищ, существуют, как уже говорилось, маргинальные, то есть краевые зоны с минимальной рентабельностью, которые если и поддаются преобразованию с целью извлечения выгоды, то лишь при затрате больших капиталовложений или в ущерб устойчивости почв. Быть может, в будущем технический прогресс позволит извлекать из них какую-либо пользу помимо разумной эксплуатации их дикой флоры и фауны, но сегодня человек не имеет права приносить эти возможности будущего в жертву, мягко говоря, преждевременному освоению таких земель.
Вместо разбазаривания земель, в особенности в молодых, недавно вступивших на путь развития странах, следует тщательно изучить все возможности их использованиями не поддаваться желанию применить некий стереотипный рецепт, действие которого было испытано в совершенно иных условиях.5
Уменьшение площади пригодных под пахоту земель и сокращение еще сохранившегося у нас нетронутого земельного фонда заслуживает самого пристального внимания в тот век, когда население земного шара быстро растет, в век, когда обработанные земли истощаются и разрушаются эрозией. В феврале 1963 г. на конференции ООН по науке и технологии академики И. П. Герасимов и Е. К. Федоров заявили, что, по данным проведенного обследования, эродированные земли занимают по всему миру от 600 до 700 млн. га (1500—1750 млн. акров), то есть половину всех возделываемых земель; часть, из них следует считать «мертвыми». Как мы видим, данные цифры в комментариях не нуждаются. И несмотря на это, многие из этих истин все же приходится неоднократно отстаивать в связи с тем, что заблуждение современного человечества, не признающего биологических законов и слепо уверовавшего в свою блистательную технику, слишком глубоко.
II. РАЦИОНАЛЬНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМЛИ
1. ВВЕДЕНИЕ
Человечеству, бездумно расточающему богатства природы, еще не поздно осознать угрожающую ему опасность. Конечно, мы далеки от мысли предлагать возврат к собирательству, охоте и к жизни в лесах. Но люди XX в., а в недалеком будущем и люди XXI в. должны понять, что они не смогут обеспечить себе будущее, подвергая коренному преобразованию поверхность земного шара и коренному уничтожению животные и растительные виды, являющиеся биотическими элементами природных местообитаний.
Первая и самая настоятельная необходимость заключается в том, чтобы сохранить исходный материал для продолжения всех еще существующих сегодня видов и полный «набор образцов» всех типов местообитаний. Приняв эти меры, человек может приступить к «устройству» остальной территории применительно к своим потребностям, к намеченным задачам, а главное — к физическим и биотическим факторам среды. Формы такого устройства весьма многообразны — от сохранения первоначальных сообществ в почти нетронутом виде до полного сельскохозяйственного преобразования или урбанизации со всеми промежуточными стадиями. Таким образом, земная поверхность должна состоять из зон, сильно различающихся между собой:
1) зоны, отведенные под заповедники, где полностью сохраняется в первоначальном виде весь комплекс сообществ;
2) зоны, полностью преобразованные и использованные для урбанизации, индустриализации и сельского хозяйства;
3) целая серия промежуточных зон с более или менее преобразованной средой, в которых отчасти сохранилось первоначальное равновесие. Эти местообитания выгодны с экономической точки зрения для человека, и вместе с тем в них сохраняется жизнь многих живых существ.
Эти три примыкающие друг к другу различные зоны, образуя в зависимости от назначения отдельных участков пестрый узор, в известной степени воспроизводят первоначальное равновесие. И человек снова займет свое место в природной среде, отдельные части которой были преобразованы ради удовлетворения его потребностей.
Эта концепция может показаться не слишком оригинальной, в связи с тем, что она существует уже чуть ли не несколько тысячелетий. Но ведь если отвлечься от всех философских проблем, человек — это всего-навсего один из множества других видов, совместно с которыми он образует природный комплекс. И это сообщество управляется нерушимыми законами, совершенно обязательными для всех его составных частей.
Мы еще и еще раз подчеркиваем, что общих решений для данной проблемы нет, так как наличие многочисленных факторов обусловливает не менее многочисленные варианты. Существуют лишь отдельные случаи, при толковании которых следует избегать догматизма. Они должны быть глубоко и всесторонне изучены специалистами — гидрологами, экономистами, финансистами и др., среди которых немаловажная роль будет принадлежать и биологу. В конечном счете именно биолог знает лучше Других, как драгоценен и хрупок тот капитал, к которому другие Участники работы относятся лишь как к объекту эксплуатации.
Ниже мы рассмотрим возможные варианты использования указанных зон в соответствии с их особенностями и состоянием.
2. СОХРАНЕНИЕ ПЕРВОНАЧАЛЬНЫХ МЕСТООБИТАНИЙ
С точки зрения натуралиста, первым и самым важным мероприятием должно быть учреждение полных комплексных природных заповеднике, находящихся под контролем государства, заповедников, в которых строжайше запрещено любое действие человека, которое может внести изменения в естественные местообитания или нарушить целостность флоры или фауны заповедника. Природа в этих заповедниках предоставлена самой себе; все, по крайней мере теоретически, должно происходить так, как если бы человека не существовало. Значит, первое условие заключается в том, чтобы территории, отведенные под полные комплексные заповедники, были достаточно велики и окружены буферными зонами (национальными парками, охотничьими заповедниками, заказниками, где наложены ограничения на отдельные виды деятельности человека). Если такой зоны не будет создано, влияние человека неизбежно возникнет через границы заповедника и законы природы не смогут свободно действовать в местообитании, которое быстро деградирует.
Создание неприкосновенных заповедников — это абсолютно необходимая мера, столь же необходимая, как, например, создание в промышленных обществах неприкосновенных финансовых фондов, сохраняющих для будущего капитал, которых позволит выйти из непредвиденных затруднений и избежать катастрофы. Для организации полных комплексных заповедников существуют два ряда различных причин.
Прежде всего эти территории представляют собою хранилища, где в первозданных естественных условиях сберегается весь комплекс местообитания. Музеи бережно хранят экземпляры животных или растений, послужившие для описания новых видов; эти образцы, называемые типовыми, хранятся как некие эталоны вида, на которые ссылаются при таксономических исследованиях. Так же следует поступать с коллекцией типов местообитаний, подобранной таким образом, чтобы в ней были представлены все формы естественной среды — от влажного леса до пустыни и тундры. В высшей степени желательно, чтобы различные типы местообитаний были представлены в одном и том же заповеднике, что поможет сохранить переходные зоны, представляющие исключительный интерес для биолога. Конечно, желательно, чтобы каждому биому [совокупности живых организмов.— Ред.] была обеспечена немедленная охрана; практически это требует составления списка, в котором каждому биому будет отведено определенное место по порядку, с тем чтобы в первую очередь внимание обращалось на биомы, которым грозит опасность непосредственного исчезновения.
Нужно категорически исключить всякую возможность воздействия человека на природу этих зон, закрытых для туристов. К ним могут иметь доступ лишь администраторы и научные работники, причем и их деятельность следует четко ограничить, чтобы свести к минимуму контакт человека с природой. В национальных парках, открытых для туристов, несмотря на самую тщательную охрану, наблюдается хорошо знакомая специалистам так называемая «человеческая эрозия», проявления которой весьма многообразны — от местного изменения местообитаний до перемен в поведении животных.
Создание по всему земному шару сети комплексных заповедников требует, конечно, общего плана, разработанного большим количеством специалистов, и международного сотрудничества, осуществляемого под руководством организации типа Международного союза охраны природы и природных ресурсов.
Если эта мера имеет целью прежде всего предохранить от разрушения образцы типов местообитаний, то она одновременно может уберечь от исчезновения многих животных. Несомненно, можно надеяться спасти в этих более или менее искусственных условиях (включая и их разведение в неволе) определенное число крупных животных, но мелкие животные и растения не смогут сохраниться, если не будет сохранено целиком то местообитание, с которым они тесно связаны. Вряд ли стоит напоминать, что, говоря о сохранности природы, нужно иметь в виду не только крупных млекопитающих и птиц, но и беспозвоночных и даже самые невзрачные травянистые растения. Величайшая материальная выгода человека — а в известном смысле и его моральный долг — требует, чтобы он обеспечил всем пока еще встречающимся на поверхности нашей планеты существам сохранение жизни, не считаясь с тем, что на первый взгляд многие из них не приносят никакой «пользы» или даже «вредны". Даже в узкопрактическом плане мы рискуем лишить себя больших прибылей, если обречем на уничтожение виды, возможность использования которых еще не известна. Человек понес бы неисчислимые потери, истребив животные и растительные виды, которые могли бы быть использованы в будущем, а это относится как к мельчайшим микроорганизмам, так и к самым крупным позвоночным.
В качестве одного из множества примеров можно привести улучшение пород скота на севере Канады, где суровая зима препятствует развитию животноводства. Зоотехники решили скрестить домашнюю корову с американским бизоном, и выведенный гибрид, так называемый коровобизон («cattalos»), стал родоначальником новой, более устойчивой к холоду породы, позволившей расширить зону животноводства и повысить экономический потенциал страны. А если бы к этому времени бизон был бы полностью истреблен в Северной Америке, горевать пришлось бы не одним натуралистам. Многих из копытных животных Африки тоже можно одомашнить6 или скрестить с домашними породами, создав таким образом новые породы,- более устойчивые к климату и болезням.
Можно взять примеры и из растительного мира. Так, в США благодаря скрещиванию различных пород деревьев, коммерчески чрезвычайно выгодных, но малоустойчивых к холоду и насекомым-вредителям, с другими породами, сохранившимися только на опытных станциях, входящих в заповедники, была получена возможность расширить ареалы лесов и повысить выход древесины. Многочисленные скрещивания такого типа между растениями культурными и дикими повысили продуктивность и выносливость первых.
Таким образом, комплексные природные заповедники становятся как бы храмами, где хранятся виды, которые давно бы исчезли без таких охраняющих мер; они становятся «резервуарами», откуда человек сможет заимствовать новых «слуг», новые генетические комбинации или просто резервы производителей для переселения их в те области, откуда они исчезли, тем самым восстановив в них естественное равновесие.
Но комплексные природные заповедники — это не только неприкосновенные хранилища местообитаний и видов, это также естественные лаборатории, открытые для научных исследований, не вызывающих в среде серьезных и неисправимых нарушений, что вытекает из самого принципа заповедников такого типа. Структуру и эволюцию экосистем, рассматриваемых в их совокупности, нельзя изучать путем эксперимента; только в девственной природе заповедников возможны длительные и плодотворные экологические исследования. Здесь открывается почти безграничное поле деятельности для специалистов по всем естественным наукам, в особенности для экологов, которые могут дать нам информацию об естественной эволюции разных типов среды и ее «механизмах», а также раскрыть секреты приспособления фауны, флоры и биома к физическим условиям среды. Эти работы, представляющие огромный интерес в чисто теоретическом плане, имеют первостепенное практическое значение, так как сохраняемая в неприкосновенном виде в заповедниках естественная среда служит материалом для сравнения со средой, преобразованной человеком. Только изучение явлений природы при полном отсутствии какого бы то ни было вмешательства со стороны человека позволяет разрабатывать новые методы освоения земель в строгом и реальном соответствии с местными условиями. Особенно верно это положение для тропических районов, так как здесь неполнота наших познаний по экологии вынуждает нас соблюдать крайнюю осторожность при преобразовании природной среды. Отметим, что любое экспериментирование должно быть изгнано из заповедников-эталонов, в связи с тем что оно противоречит самим принципам их создания. Так же как не проводят опытов с эталоном метра и не подвергают анатомированию «типовой образец» вида, так и в заповеднике человек не должен ни в чем изменять природу. Местом для таких опытов могут служить буферные зоны, окружающие комплексный заповедник. Только глубокое изучение естественного равновесия и динамики первоначальных местообитаний, не преобразованных человеком, может послужить базой для рациональной эксплуатации земель.
3. РАЦИОНАЛЬНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ КУЛЬТУРНЫХ ЗЕМЕЛЬ
Зоны эксплуатации являются полной противоположностью комплексным природным заповедникам. Натуралисты могут быть опечалены глубокими преобразованиями естественной среды, навсегда ее изменяющими, и тем не менее, как об этом уже неоднократно говорилось, человек не может обойтись без таких изменений.
Однако, занимая земли под культуры, человек налагает на себя моральные обязательства, так как эксплуатация земли — это реализация капитала природы, в частности почвы. Поэтому первым и непременным условием должно быть использование под поля и пастбища только тех земель, которые для этого безусловно пригодны. Многочисленные попытки человека освоить скудные почвы маргинальных зон не увенчались успехом. Необратимая деградация этих почв нанесла человеку большой урон, так как с уничтожением этих почв уничтожалась и возможность «охранения на них жизни диких растений и животных. Порча земель — акт преступный и просто нерасчетливый: он лишает человека каких бы то ни было шансов на то, что в будущем он сможет извлечь пользу из естественной среды, которая при современном уровне его знаний пока не поддается эксплуатации.
Второе условие — разумные методы обработки земель. Неправильными методами агротехники можно за несколько лет погубить самый ценный наш капитал — почвы, на образование которых ушли века. При использовании земель для нужд сельского хозяйства надлежит учитывать климат данной местности, рельеф, характер и структуру почв.
4. РАЦИОНАЛЬНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАРГИНАЛЬНЫХ ЗОН
Как уже неоднократно говорилось выше, в мире повсюду существуют обширные пространства земель, непригодных для возделывания, так называемые маргинальные зоны7. Все попытки использовать их для сельского хозяйства рано или поздно в результате быстрого развития процессов эрозии и деградации почв заканчивались неудачей. Земли этих районов нередко оказывались непоправимо погубленными человеком, который не смог понять, что они не пригодны для использования их под пашню или пастбища. Единственный способ включить земли маргинальных зов в сферу хозяйственной деятельности человека состоит главным образом в разумной эксплуатации их природных, нередко весьма значительных, ресурсов. Но для материальной выгоды человека намного важнее поддерживать в этих зонах естественное равновесие, в особенности это относится к растительному покрову, как к среде, в которой может сохраниться местная дикая фауна.
Надо заметить, что такие зоны имеют первостепенное значение для охраны природы.
Весьма вероятно, что наступит день, когда человек, разработав новые методы эксплуатации земель, будет в состоянии извлекать непосредственную выгоду и из маргинальных зон. Не исключено, что дальнейший прогресс в области техники и сельского хозяйства позволит преобразовать эти районы и тем самым повысить их продуктивность на пользу человеку. Нам уже известно несколько случаев, когда человеку удалось сделать плодородными почти бесплодные в естественном состоянии или даже деградировавшие земли. Пример преобразования скудных земель Шампани во Франции показывает, что могут дать специальные работы по преобразованию естественных местообитаний. Подобные перспективы — еще один серьезный аргумент в пользу того, чтобы поддерживать маргинальные зоны в естественном состоянии, сохранив таким образом все их потенциальные возможности и не подорвав преждевременными преобразованиями их рентабельность в будущем.
Человек, который стал бы осуществлять эти преобразования сегодня, оказался бы в положении финансиста, который растрачивает капитал, сулящий гораздо большие выгоды в будущем, чем в настоящем.
Таким образом, именно здесь, в маргинальных зонах, совпадают интересы защитников природы и экономистов. В настоящее время лучший путь для обеспечения сохранности природы — разумная эксплуатация ее ресурсов: экономические соображения в этом случае заставляют человека охранять природные сообщества, которые ему, быть может, хотелось бы заменить созданными им местообитаниями, на первый взгляд более доходными, но обреченными на быстрое оскудение.
Когда приходится выбирать путь использования таких земель, то в первую очередь приходит мысль о лесном покрове, сохранение которого полностью оправдано возрастающим спросом на древесину. Многие из маргинальных зон прекрасно подходят для ведения лесного хозяйства и, следовательно, экономически очень выгодны. Кроме того, в особенности там, где работники лесных хозяйств не слишком стремятся к систематическому преобразованию естественной растительности и не слишком усердствуют в применении усовершенствованных методов лесоводства, леса дают приют и защиту множеству растений и разнообразной фауне — от лесных млекопитающих и птиц до самых крошечных беспозвоночных животных.
В деле управления лесами Западная Европа имеет уже многовековой опыт, и в настоящее время некоторые специалисты вновь открывают принципы и практические методы лесоводства, давно уже известные и разработанные. Если ограничиться в качестве примера только французским лесоводством — школой, имеющей наряду со школами немецкой и швейцарской наиболее бесспорные достижения,— надо напомнить о многочисленных указах, изданных королями Франции. Если Франциск I в 1515 г. провел уже весьма «современные» мероприятия, то в 1669 г. Людовиком XIV была провозглашена подлинная хартия французских лесов («Ордонанс Людовика XIV, короля Франции и Наварры, о водах и лесах, изданный в Сен-Жермен-ан-Ле 13 августа 1669 г.»). Этот истинный шедевр законодательства, основанный на подлинных познаниях экологии, про должен последующими постановлениями, в частности Лесным кодексом 1827 г., который предвосхитил современное законодательство, так же как и понятия, заново «открытые» лесоводами почти тремя столетиями позже.
Лесоустройство с целью получения максимального дохода при сохранении основного капитала имеет огромное значение для поддержания равновесия в маргинальных зонах. Леса включаются таким образом в большую систему освоения земель и организации заповедников, охватывающую весь край. Нельзя забывать, что леса — это самое действенное средство борьбы с эрозией некоторых почв, особенно в бассейнах рек гористых местностей.
Сведение лесов в верхних бассейнах рек даже в том случае, когда развивающееся сельское хозяйство настоятельно этого требует, является действием совершенно безрассудным. Трагические последствия сведения лесного покрова в Центральной Америке и в Средиземноморье должны послужить нам грозным предостережением.
Существуют и многие другие пути эксплуатации маргинальных зон. Один из них — использование дикой фауны для охотничьего промысла. Некоторые «покровители» природы решительно протестуют против охоты8, считая ее варварским пережитком таким же, как разорение городов и обращение в рабство женщин воинами победивших армий.
В наше время в индустриальных странах охота, конечно, утратила свою утилитарную роль как средство добычи пищи, но она сохранила спортивный характер и позволяет человеку удовлетворять свое влечение к дикой природе. Хотя это может показаться странным на первый взгляд, однако правильно понятые интересы охотников в целом совпадают с интересами «покровителей» природы, особенно когда речь идет о сохранении естественных местообитаний.
Охота должна быть строго соразмерена с наличием дичи. Каждый год в популяции, находящейся в состоянии равновесия по отношению к своему местообитанию, исчезает излишек особей, появляющийся в результате размножения животных, причем отсев этот происходит в результате естественных причин (болезни, паразиты, несчастные случаи, хищники). Таким образом, численность популяции снова оказывается на уровне предельной емкости данного угодья. В том случае, если человек сумеет правильно спланировать количество отстреливаемой дичи, его роль можно приравнять к роли естественного хищника и он до известной степени заменит другие пути сокращения излишков фауны (например, случай с чернохвостым оленем; стр. 370). Такую охоту нужно считать нормальной деятельностью человека, законной эксплуатацией природных ресурсов ради пользы и спортивного удовольствия.
Следовательно, основное условие охоты — ограничение ее во времени и пространстве с таким расчетом, чтобы удерживать поголовье дичи на наивысшем уровне, совместимом с сохранением местообитаний. Серьезнее в этом отношении положение в странах с большой плотностью населения и большим числом охотников9. Многие, не всегда понимая смысл предлагаемых биологами ограничений на охоту, считают их излишними придирками, в то время как последние рассматривают этот вопрос без всякой предвзятости, с учетом динамики популяций и экологических требований тех животных, о которых идет речь, требований, к сожалению еще мало изученных (численность популяций, процент прироста, естественная смертность). Ведь охота в правильном понимании — не зло, с которым нужно бороться или мириться, а рациональное использование некоторых маргинальных зон, оберегаемых тем самым от неуместных преобразований, наносящих значительно больший вред делу сохранения природы в целом. Среди других форм использования маргинальных зон следует указать эксплуатацию их как естественных пастбищ для диких копытных с целью получения пищи, богатой животными белками, а также туризм и организацию зон отдыха для городского населения. Ниже мы более детально рассмотрим эти отдельные аспекты рационального использования большой части поверхности нашей планеты.
А. Рациональное использование крупных наземных млекопитающих
Для того чтобы сберечь дикую фауну, должно быть найденонечто среднее между жестоким, бессмысленным избиением и нездоровойсентиментальностью, которая может привести к полному исчезновению крупной дичи.Теодор Рузвельт
1. Использование крупных животных
До недавнего времени единственным путем превращения растительного покрова в животные белки считался выпас домашнего скота и эксплуатация его, согласно многовековым традициям. Теперь начинают замечать, что этот метод не всегда верен и что крупные дикие млекопитающие нередко полнее используют растительность и более действенным образом перерабатывают ее в энергию по сравнению с домашним скотом. А следовательно, в некоторых случаях более рационально эксплуатировать диких животных, чем истреблять их и заменять домашними.
Многие из тех, кто исходит только из соображений экономической рентабельности, считают, что зоны, оставленные под Целину, не приносят никакой выгоды, кроме радости, которую они доставляют запоздавшим родиться «друзьям природы», в наш век, когда извлечение немедленного дохода стало безусловной необходимостью. Это особенно характерно для Африки, где для местных жителей крупные животные не представляют интереса с эстетической точки зрения10. Они смотрят на огромные пространства только как на земли, которые могли бы служить пастбищем, считая бродящие по ним стада диких животных досадной «неприятностью». Таково, например, положение в Восточной Африке, где национальному парку Альберта (Конго, Киншаса) с самого его основания угрожают стада домашних животных, надвигающиеся с оскудевших пастбищ Руанды.
Такое же положение наблюдается и в национальном парке Серенгети, значительная часть территории которого была отдана под пастбища племенам масаи в ущерб поголовью диких копытных, которое было одним из наиболее сохранившихся и наиболее хорошо представленных во всей Африке. Бесспорно, эта политика противоречит интересам охраны природы и диких копытных животных, которым необходимы огромные пространства для сезонных миграций.
Нельзя, однако, забывать о том, что в былые времена колониальные власти часто лишали местных жителей права на охоту и, таким образом, крупные звери, казалось, предназначались только для европейцев, которые устраивали для себя заповедники дичи. Многие африканцы и сейчас еще смотрят на национальные парки и заказники как на пережиток колониализма. И в силу этого им кажется, что, если они хотят превратить Африку в современную страну, им необходимо отделаться от диких животных.
Уничтожение диких копытных на Африканском континенте усиливалось по мере усовершенствования видов оружия и непрерывного развития транспортных средств и путей сообщения, что облегчало сбыт продуктов охоты. В результате на большей части Африки крупная дичь подверглась методическому уничтожению и даже полному истреблению. Немало способствовало этому и то обстоятельство, что копытных животных считают переносчиками различных болезней, в том числе сонной болезни, поражающей людей и скот. А так как предупредительная дезинсекция (в основном уничтожение мухи цеце) не дала удовлетворительных результатов, то единственным средством борьбы было признано уничтожение вирусоносителей, то есть диких копытных. В странах Восточной Африки началась кампания по систематическому истреблению крупных млекопитающих на огромных пространствах11. Не впадая в преувеличенный пессимизм, можно предсказать, что через несколько лет в Африке не останется ни одного дикого копытного за пределами парков и заповедников. Уже в 1950 г. в Уганде, «по-видимому на большей части территории, дичь за пределами заповедников была почти истреблена»12.
Мы говорили в основном об Африке, но подобные, может быть, несколько варьирующие факты повторяются и на всех остальных материках: повсюду освоение земель под поля и пастбища для нужд возрастающего народонаселения и для замены земель, истощенных неправильными методами ведения сельского хозяйства, производится за счет территорий, где обитают крупные дикие млекопитающие, которых в конце концов таким способом могут просто «удушить».
Но, ратуя за охрану дичи, нельзя считать, что наилучший способ сохранения животных, и в частности крупных животных, состоит в том, чтобы предоставить полную свободу развитию их популяций. В течение долгого времени преобладал упрощенческий взгляд, согласно которому достоинство заповедника якобы измеряется количеством населяющих его животных. Это порождало ситуации, опаснейшие и для животных, которым хотят оказать покровительство, и для их местообитаний, так как не многие заповедники и даже большие национальные парки представляют собой экологические единства, достаточно обширные для того, чтобы равновесие в них могло поддерживаться естественным путем. | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Людям — на благо</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_4_doc2fb_image_03000007.png"/>
Гантели в груше</p><p>Почти четверть века назад в Отчетном докладе ЦК КПСС XXIII съезду партии прозвучали слова определившие становление и развитие индустрии, успех которой во многом определяет сегодня интенсификацию отечественного животноводства. «Признано целесообразным создать новую отрасль — микробиологическую промышленность и дать ей соответствующее развитие». Для руководства этой отраслью при Совете Министров СССР было создано Главное управление микробиологической промышленности, известное в стране и за ее пределами как Главмикробиопром. Спустя почти три года октябрьский (1968 года) Пленум ЦК КПСС признал необходимым стимулирование новой индустрии, призванной «...в достатке обеспечивать покрытие потребностей животноводства в кормовых белках, антибиотиках и других продуктах микробиологического синтеза». А еще через пять лет — в 1973 году — в СССР приступил к работе первый в мире завод кормовых дрожжей годовой мощностью в 70000 тонн. В качестве сырья на нем были использованы очищенные парафины, полученные из нефти. </p>
<p>Но значит ли это, что до создания Главного управления (основного поставщика животноводству кормового белка) производство кормовых дрожжей у нас не существовало вообще? Нет, не значит. Кормовые дрожжи выпускались отечественной гидролизной промышленностью еще с середины 30-х годов, а в качестве исходного сырья здесь с успехом использовали солому, кукурузные кочерыжки, опилки и другие отходы лесоперерабатывающей индустрии и сельскохозяйственного производства. Однако это были небольшие по мощности предприятия, а подвоз к ним сырья, как правило, оказывался затрудненным. Так что вновь созданная отрасль не могла вместиться в прокрустово ложе существующих мощностей. Для решения поставленных перед ней задач требовался иной размах, качественно иное научное и производственное обеспечение, гарантировать которое, с одной стороны, мог только сплав традиционных областей науки и практики (технической микробиологии и прикладной биохимии), а с другой — последние достижения физико-химической биологии (в том числе и генетической инженерии). Между этими двумя, на первый взгляд никак не стыкующимися, направлениями всегда существовала глубинная взаимообогащающая связь, получившая в последнее время особо плодотворное развитие, результатом которого стало создание в стране крупномасштабного промышленного производства кормовых дрожжей. Конечный результат такого производства — чистая дрожжевая масса, больше известная под названием белково-витаминного концентрата (БВК), широко используемого в животноводстве для обогащения растительных кормов белками и витаминами. </p><p>БВК — мощнейшие стимуляторы интенсификации этой отрасли. Потребность в них столь огромна, что выпускаемые сегодня микробиологической индустрией более миллиона тонн в год кормовых дрожжей не могут погасить их острого дефицита. Животноводству страны необходимы гораздо большие их количества. </p><p>Заинтересованность сельского хозяйства в данной продукции микробиологических предприятий объяснить нетрудно. Ведь ее широкое применение решает сразу несколько проблем, поставленных перед Агропромом самой жизнью. БВК, во-первых, сокращает расход зерна на фуражные нужды, а это само по себе уже весомый вклад в выполнение Продовольственной программы. Во-вторых, использование кормовых дрожжей значительно улучшает усвоение белка и других питательных веществ основного корма животными, гарантируя, в-третьих, стабильно высокие их привесы. В свиноводстве, например, введение в основной рацион тонны кормовых дрожжей сберегает до семи тонн зерна, дает дополнительно от 400 до 600 килограммов мяса, в птицеводстве результативность использования БВК и того выше — до 1500 килограммов мяса или 30000 штук яиц. Более того, существующая практика утверждает, что применение БВК на откорме почти вдвое увеличивает ежесуточные привесы скота. </p><p>Внушительные цифры, верно? Но не менее внушительны и потери, которые несет народное хозяйство из-за отсутствия кормовых дрожжей в нужных количествах. В нашей стране, например, нарушение кормового баланса ежегодно приводит к перерасходу 20—30 миллионов тонн зерна. </p><p>Приходилось ли вам задумываться над таким довольно странным фактом: почему при наличии во всех видах хозяйств (в том числе и личных) 120 миллионов крупного рогатого скота (из них более 42 миллионов коров), почти 80 миллионов свиней, около 150 миллионов овец и коз, свыше миллиарда разной птицы мы все еще не в состоянии решить проблему обеспечения населения страны мясом? Это при том, что и по количеству скота и птицы, приходящегося на душу населения, мы опять же — безусловные лидеры среди многих ведущих стран мира. По крайней мере, США и страны Европейского экономического сообщества (ЕЭС) значительно нам в том уступают. Судите сами: на каждого жителя СССР приходится 0,54 условной головы животных, в США — 0,53, а в странах ЕЭС — 0,37. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_4_doc2fb_image_03000008.png"/>
Корова, жующая траву</p><p>Так почему же, обладая таким колоссальным количеством скота, мы существенно отстаем в производстве и потреблении мяса от тех стран, где это поголовье меньше? Да потому, что отечественное животноводство все еще не перешло на интенсивный путь развития, предусматривающий не столько количественное наращивание поголовья, сколько повышение результативности уже существующего. «Недавно мы проанализировали динамику изменения поголовья и продуктивности животноводства по стране, — рассказывает на страницах журнала «Химия и жизнь» академик ВАСХНИЛ Л. К. Эрнст. — В одной большой группе республик и областей за последние три года стадо коров сократилось на 2,3%, а это ни много ни мало 470 тыс. голов. При этом производство молока увеличилось на 5,11 млн. т в год (11,9%), а расход кормов — на 7,4 млн. т кормовых единиц (11,7%). Посмотрим другую группу, где стадо не уменьшилось, а возросло на 930 тыс. коров (4%). Здесь тоже налицо прибавка молока, но она существенно меньше — всего 3,93 млн. т (8,6%) при опережающем росте расхода кормов (9,1%). </p><p>Так что же выгоднее — наращивать поголовье или более эффективно использовать имеющиеся средства производства? Ответ очевиден: второй путь выгоднее. Впрочем, для специалистов-зоотехников это никакое не откровение. Давно известно, что в хозяйствах интенсивного типа умело применяют два рычага: увеличивают производство кормов и регулируют поголовье так, чтобы все животные были как следует накормлены, то есть получали полные, научно обоснованные рационы. </p><p>Вот и произнесены ключевые слова: хозяйства интенсивного типа, интенсивный путь развития отрасли, интенсификация! </p><p>Не подумайте, что я ратую за снижение поголовья. Отнюдь нет. Наши стада — наше богатство. Но богатство надо использовать с наибольшей отдачей. А потому надо улучшать, совершенствовать орудия производства отрасли, то есть совершенствовать животных. Совершенствование животных — база интенсификации. Первооснова здесь — повышение генетического потенциала коров, свиней, овец, кур. Без этого самые современные методы хозяйствования, самое умелое управление, полная механизация и автоматизация — все впустую, все усилия летят в тартарары...» </p><p>Не согласиться с подобным утверждением трудно. Но и усилия генетиков, как хорошо известно всем, могут быть сведены на нет, или, как выразился академик Л. К. Эрнст, «полететь в тартарары», если генетический потенциал чистопородного стада не окажется практически реализованным. Главное же условие такой реализации — решение кормовой проблемы, ибо каждый крестьянин чуть ли не с пеленок знает: у коровы молоко — на языке. Другими словами, хорошо накормишь животное — будет молоко, нет — не обессудь, надоев не жди. Чем высокопороднее, продуктивнее животное, тем оно требовательнее к корму. </p>
<p>Но каким именно должен быть корм, чтобы добиться наивысшей продуктивности в животноводстве? Ответ на этот вопрос тоже не представляет секрета ни для науки, ни для практики: он должен быть высокобелковым, хорошо сбалансированным по составу аминокислот и витаминов, биологически активных веществ. Сколь ни мудреным кажется непосвященному в сельскохозяйственные проблемы человеку это непременное условие благоденствия животноводства, разобраться в сути вопроса не столь уж сложно, если предварительно вернуться к некоторым «секретам» тех же микроорганизмов. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_4_doc2fb_image_03000009.png"/>
Трава, растущая на языке коровы</p><p>Дело в том, что при всей схожести жизненно важных процессов, осуществляемых в клетках растений, животных и человека, их белки существенно отличаются друг от друга. Сегодня науке достоверно известно: в мире нет двух идентичных по белкам организмов, хотя все белки комплектуются приблизительно из двух десятков различных видов аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из четырех типов нуклеотидов. Но вот парадокс: белки разных организмов отличаются друг от друга, а «кирпичи», их составляющие, одинаковы по химическому составу. Поэтому-то многие несинтезируемые организмом человека и животных аминокислоты, в том числе <em>лизин</em> и <em>треонин</em>, вполне могут быть заменены аналогичными аминокислотами бактерий или дрожжей. А вся продукция, полученная с помощью микробиологического синтеза (витамины, ферменты, аминокислоты и т. д.), представляет собой своеобразные «строительные блоки», универсальные для всего сущего, с помощью которых можно компенсировать дефицит любого биологически активного вещества в любом организме. </p><p>Вот почему так нужен животноводству БВК, так остро нуждаются в нем и птицеводство, и предприятия по откорму крупного рогатого скота. </p><p>Но микроорганизмы, выращиваемые в гигантских масштабах на предприятиях микробиологической промышленности, обладают не только уникальным даром создавать аминокислотные блоки, пригодные для всех организмов. У них есть и другое, не менее ценное свойство: они в состоянии производить обмен готовыми блоками ДНК не только между организмами одного вида, но и разных видов, родов и даже семейств. Удивительные «фокусы» (научное название их — трансформация), что проделывают бактерии с собственной ДНК на протяжении жизненного цикла, и открыли столбовую дорогу методам генетической инженерии, а по существу — всей современной биотехнологии. На практике это происходит (разумеется, по весьма упрощенной схеме процесса) так: ДНК бактерии извлекают из организма и вводят в нее гены чужеродных клеток, насильственно изменяя таким образом генетическую память бактерии. Теперь, после возвращения в родную среду, ДНК запускает механизм наработки веществ, никогда не производимых прежде данным организмом, совершив при этом эволюционный прыжок через пропасти и горы, разделяющие виды, роды, семейства. </p><p>Что это дает народному хозяйству в целом, науке вообще и медицине, в частности, читателю еще предстоит узнать из последующих глав книги. Сейчас же вернемея к проблемам микробиологической индустрии. Что выиграла она от рассекречивания одной из самых сокровенных тайн природы? </p><p>Многое. Ибо получила уникальную возможность с помощью тех же методов генетической инженерии совершенствовать старые и создавать новые культурные штаммы бактерий. Последствия открывшихся возможностей переоценить нелегко. По крайней мере, доктор сельскохозяйственных наук С. И. Исаев и доктор философских наук А. И. Игнатьев считают именно так: «Культурные формы (имеются в виду штаммы микробов. — <em>Авт</em>.) — наиболее производительные «машины». Будущее не только в сельском хозяйстве, но и в промышленности за биопроизводством, то есть за использованием в производстве культурных форм жизни. Микробиологическая промышленность — лишь первая ласточка в преобразовании промышленности на биологических основах». </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_4_doc2fb_image_0300000A.png"/>
Пробирки и завод</p><p>Одним словом, перспективы открывались самые радужные, а успехи вдохновляли ученых на новый поиск. И вдруг... Гроза разразилась над основой основ микробиологической индустрии — производством микробных белков. Напомню, что сырьем для них служат жидкие парафины (на этой основе производятся БВК), продукты кислотного гидролиза древесины и отходов сельского хозяйства, а также природный газ, метиловый и этиловый спирты. С последними, кстати, ученые связывают особые надежды. </p><p>История создания в нашей стране способа получения БВК (торговое название — паприн) на жидких парафинах столь ярка и поучительна, что мы еще обязательно уделим ей внимание, пока же вернемся к событиям, вызвавшим волну протестов. Думаю, что из памяти моих читателей наверняка и поныне не стерлось то впечатление, которое произвели на общественность многочисленные публикации, а затем и не менее многочисленные телевизионные передачи, связанные с событиями на Киришском биохимическом заводе, производящем кормовые дрожжи. Суть событий заключалась в том, что в городе (при полном безветрии) вдруг вспыхнула массовая аллергия. Источником беды стал, по твердому убеждению киришан, вышеупомянутый завод, а в тяжелейших негативных последствиях этого внезапно разразившегося заболевания, опять же по мнению жителей, оказались повинны и работники завода, и ученые, разработавшие технологию производства БВК (еще за день до происшедших событий считавшуюся самой передовой в мире), предусматривающую в качестве питательной среды все тот же жидкий парафин и минеральные соли. </p><p>Более того, гроза разразилась и над самой биотехнологией, допускающей в принципе подобного рода «издержки», чреватые непредсказуемыми, а главное, вредоносными последствиями для людей. И пошло-поехало... Уже давно улеглись страсти в самих Киришах, уже исправлены действительно Оказавшиеся непредсказуемыми (ведь дело-то новое, а значит, до конца не познаны все его проявления) некоторые особенности воздействия БВК на органы дыхания человека, а телевидение и пресса, зачастую грубо искажая факты, все обсуждают данную проблему, требуя закрытия завода и пресечения дальнейшего развития самой биотехнологии как таковой. </p><p>Что же произошло в действительности? И как было важно, чтоб объективная оценка случившегося в Киришах прозвучала б во всеуслышание, а бесстрастность разбора происшедшего реабилитировала бы во мнении общественности биотехнологию — одно из приоритетных направлений научно-технического прогресса. Наконец шестого апреля прошлого, 1988, года в «Правде» появляется статья под необычным для партийной печати названием «На чем мы спотыкаемся, или О психологических порогах на пути технических новшеств». </p>
<p>Не пересказывая содержания всей статьи, позволю себе привести здесь с некоторыми сокращениями те ее фрагменты, которые, на мой взгляд, несут главную информацию о событиях в Киришах и о тенденциях формирования общественного мнения по поводу развития отечественной биотехнологии. Но сначала — объективная оценка, данная А. Покровским — автором статьи в «Правде», истинного состояния дел в микробиологическом производстве, выпускающем БВК: </p><p>«Итак, наука сумела с малопродуктивных в данном случае полей (речь перед этим шла об удовлетворении нужд животноводства с помощью белка растительного происхождения. — <em>Авт</em>.) перенести получение дефицитного природного продукта в заводские цехи. Да еще использовать для этого совсем не имеющие кормовой ценности нефтепродукты. Для строительства завода по производству 120 тысяч тонн в год паприна необходимо около 60 гектаров непригодной для культурного земледелия земли. Чтобы получить такое же количество белка сои, нужно 150—200 тысяч гектаров гороха, бобов, фуражной пшеницы — и того больше... Сейчас в стране действует восемь заводов по производству паприна... Новые заводы позволили сбалансировать по белку 20 миллионов тонн комбикормов. Полностью потребности в сбалансированных кормах еще не покрыты, а производство паприна уже споткнулось на непредвиденных обстоятельствах. Точнее говоря, на факторе психологическом. </p><p>...В противоречие вступил уровень технологии и уровень мышления. Причем у обеих сторон: и тех, кто за, и тех, кто против. </p><p>Главное обвинение, выдвигаемое в адрес сторонников дальнейшего наращивания мощностей по производству БВК — преждевременность промышленного запуска новой технологии, автор статьи полностью опровергает очень доказательными фактами: технология прошла тщательную проверку. Продукция, полученная с ее помощью, опробовалась в разных регионах страны на разных видах домашних животных. </p><p>Не менее тщательно проверялось на добровольцах воздействие на человеческий организм продуктов, выработанных из мяса, молока животных, в корм которых добавлялся БВК. Около тридцати научных учреждений, представлявших разные ведомства (Агропром, Минздрав СССР, ВАСХНИЛ, АН СССР, АМН СССР), удостоверяли абсолютную безвредность непосредственного и опосредственного воздействия БВК на животных и человека». </p><p>И все-таки, пишет А. Покровский, «...дальнейшие события снова — в который уже раз! — подтвердили, что современная технология — штука не только тонкая, но и строгая. Она требует к себе особого, комплексного подхода, учитывающего не только «машинную» сторону дела, но и человеческую готовность воспринять новшество. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_4_doc2fb_image_0300000B.png"/>
Люди, дышат смогом от завода</p><p>Пусть не обижаются ни создатели умной и прогрессивной новой технологии, ни многочисленные ее эксперты, но в роли организатора нового производства они действовали во многом по старинке. Да, повторяю, каждый из них строжайше выполнил свою задачу, но только свою. Комплексного, системного подхода не отрабатывалось. К тому же на каждом этапе возникали строго узаконенные, но все-таки допуски. Скажем, известно^ что чужой белок может вызвать аллергическую реакцию организма. В пищеварительном тракте это проверили — нормально. А что будет при вдыхании сухих дрожжей? Это выпало из поля зрения. Плановикам же и экономистам и в голову не приходило думать о психологических последствиях их решений... </p><p>В данном же случае психологическая подоплека усложнилась еще и тем, что и новая приоритетная технология требовала соблюдения коммерческой тайны, а значит, большая часть документации шла под грифом «для служебного пользования». Все мы знаем, что любая таинственность немедленно трансформируется в домыслы и слухи. Об этом обстоятельстве подумать, похоже, вообще было некому. </p><p>Такая, цепочка бессистемности рано или поздно должна была порваться. И она порвалась там, где была тоньше, — в Киришах. В этом году основательную нагрузку на природную среду уже давали нефтеперерабатывающий завод и крупная ГРЭС. Как назло, в период эпидемии ОРЗ в городе настали тихие безветренные дни, и те самые доли процента добавок от БВК (а в Киришах процент запыленности был выше из-за нарушения технологии) сконцентрировались в городе и вызвали аллергические заболевания. Просто для сопоставления хочу напомнить: осенью прошлого года в Барселоне также была вспышка заболеваний астмой, вызванная соевой пылью при разгрузке в порту. Так что не в микробиологии здесь дело. </p><p>Меры были приняты незамедлительно. На Киришском заводе (и на других семи тоже) усилили систему фильтров. В городе больше нет вспышек аллергических заболеваний. Мало того, в 1987 году биохимический завод был остановлен для проведения реконструкции и технического перевооружения. Здесь впервые в отечественной и зарубежной практике внедрена малоотходная (безвыбросная и бессточная) технология, позволившая полностью исключить загрязнение атмосферы и водного бассейна. И тем не менее все эти годы продолжается борьба части населения против нового завода. Ее цепная реакция распространилась и на другие города, где уже действуют или еще только строятся подобные заводы. Более того, перекинулась на биотехнологию вообще». </p><p>В погоне за сенсацией, в надежде заслужить почетный в нашем народе титул защитника природы авторы телевизионных программ, журнальных статей вновь и вновь возвращались к событиям в Киришах. В этой обстановке, рассказывает А. Покровский, коллектив Киришского биохимического завода буквально взмолился в открытом письме, адресованном министру здравоохранения Е. Чазову, председателю Госагропрома СССР В. Мураховскому, министру медицинской и микробиологической промышленности СССР В. Быкову. В своем письме, одобренном на совете трудового коллектива предприятия 16 марта, они пишут: «...специфический белок и клетки продуцента в атмосферном воздухе города отсутствуют, полностью исключен сброс промышленных сточных вод в реку Волхов. Казалось бы, победа. Есть все условия для создания экологически чистого производства. </p><p>Однако в центральных газетах, в передачах Центрального и Ленинградского телевидения продолжают появляться материалы о неисправимом вреде, наносимом окружающей среде и здоровью людей заводами, выпускающими БВК, а также о вредности и ненужности производимой нами продукции... В городе создана нездоровая психологическая обстановка. Нас, биохимиков, обвиняли и продолжают обвинять во всех заболеваниях и смертях киришан...» </p>
<p>И, прося внести ясность в этот вопрос, добавляют: «Мы же обязуемся отдать все силы, опыт и знания для создания экологически чистого производства БВК и решения Продовольственной программы». </p><p>Но уже ползут слухи, что на Западе БВК не применяют, зачем же, мол, и нам их использовать? Не буду приводить цифры и факты, отвечает сомневающимся А. Покровский, что это не так. И цитирует выдержку из опубликованного в «Известиях» письма испанского бизнесмена, который предлагает нам различные продукты микробиологического синтеза, не только способствующие резкому росту и улучшению качества растений и животных, но и не приводящие к вредным последствиям для окружающей среды. Заключает же А. Покровский разговор на эту важнейшую тему вот каким выводом: «Пока мы теряем время в неконструктивных препирательствах, кто-то находит свой коммерческий интерес. Тут есть над чем задуматься». </p><p>К чести отечественных ученых нужно сказать — они не прекращали исследований и разработок даже в самые черные для отрасли дни неудач. Ведь им-то не требовалось объяснять, что интенсификация животноводства напрямую связана с интенсификацией микробиологической промышленности, что только она в состоянии компенсировать «недобор» растительного белка. И пока велись, да и продолжают вестись, к сожалению, дебаты по поводу «состоятельности» БВК, в лабораториях и институтах страны работают над созданием нового типа кормов микробиологического происхождения. Эти продукты получаются при помощи принципиально иного технологического процесса, чем тот, который используется при производстве БВК. </p><p>Методу дали название твердофазной ферментации, в качестве сырья при такой технологии используются испокон веков знакомые земледельцам сельскохозяйственные отходы виноградарства, растениеводства (солома, отруби), переработки овощей, картофеля... Одним словом, того самого сырья, которое и без микробиологического посредства всегда использовалось в хозяйствах. Солома, например, традиционно добавляется в качестве грубых кормов в рацион жвачных, а в годы лихолетий измельченная и немудреным способом «облагороженная» (запаренная) не раз и не два спасала крестьянский скот от бескормицы. Но одно дело утилизация сырья и совсем другое — получение на его основе высокобелкового корма. Делается это с помощью микроорганизмов, способных усваивать трудноперевариваемые полимеры исходного сырья. </p><p>И не только усваивать, но еще и добавлять к ним биологически активные вещества, продуцируемые бактериями в процессе жизнедеятельности, и собственную, микробную биомассу. Содержание белка в корме колеблется от 6—10 (такой «выход» дают древесные опилки, обогащенные грибной биомассой) до 20—25 процентов при использовании в качестве субстрата отходов картофеля. </p><p>Нужно сказать, что разработка технологии твердофазной ферментации велась и продолжает вестись во многих странах мира. Причем исследователи шли к цели каждый своим путем, как правило, не имея какого-либо представления о том, сколь успешно идут дела у зарубежных коллег. Вероятно, поэтому получение обогащенных кормовых препаратов сейчас осуществляется в мире двумя путями. Пользуясь современной терминологией, их можно назвать интенсивным и экстенсивным. Отдающие предпочтение тому или иному методу, видят в нем свои преимущества. </p><p>Канадские исследователи, например, избрали первый путь, поделив его на два этапа, предполагающих предварительную обработку растительного сырья слабой щелочью, а затем ферментацию в водной среде в обычных заводских ферментерах. </p><p>Экстенсивный путь получения обогащенных кормовых препаратов сводится к выращиванию микроорганизмов на твердом увлажненном субстрате. Однако нужно сказать, что эффективность и того и другого способа снижается их весьма серьезными недостатками. Так, при использовании интенсивного пути получения высокобелкового корма необходимо отделить биомассу от субстрата, а затем ее высушить. Насколько данная проблема серьезна и как остро стоит она перед микробиологической промышленностью в целом — разговор впереди. </p><p>Не лишен изъянов и экстенсивный путь. Главный из них в том, что слой субстрата, на котором выращивают микробы, должен быть достаточно тонок (не более семи сантиметров), иначе из-за недостатка воздуха микроорганизмы могут погибнуть. Это непременное условие делает метод неприемлемым (или малорентабельным) для микробиологической промышленности, поскольку этот чрезвычайно материалоемкий процесс практически не поддается механизации. </p><p>Одним словом, столь серьезные недостатки вышеназванной технологии и побудили советских ученых искать еще один (промежуточный) вариант данного метода, получивший название твердофазной ферментации в перемешиваемом «высоком» слое субстрата с искусственной аэрацией (насыщением воздухом). Последовательность предусмотренных такой технологией процессов представляется приблизительно так: специально сконструированный для этой цели ферментер заполняется увлажненным субстратом, «заселенным» микроорганизмами. Далее процесс развивается по известной в микробиологии, хорошо отработанной схеме производства. А вот его конечный продукт не похож, по крайней мере по внешнему виду, ни на один из выпускаемых прежде высокобелковых кормов. Это своеобразный пирог, в котором слои подвергшихся ферментации опилок и соломы пронизаны грибным мицелием (вегетативное тело гриба, грибница). </p><p>Разработан метод учеными Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, и тот же исследовательский коллектив продолжает его совершенствование, теперь уже с целью создания промышленной установки. Ученые еще не завершили своих многотрудных работ, а микробиологическая промышленность уже связывает с ними надежды. Так нужен ей способ, позволяющий наладить более массовое производство столь необходимого отечественному животноводству растительного сырья, обогащенного микробной биомассой. </p><p>По сути дела, на сегодняшний день, когда животноводство страны располагает мощным селекционно-генетическим потенциалом, для его резкой интенсификации необходимо единственное — высокобелковый, сбалансированный по аминокислотам корм. А его могут дать только две отрасли народного хозяйства — растениеводство и микробиологическая промышленность. Значит, и развитие последней должно считаться задачей общегосударственного значения, в скорейшем решении которой заинтересованы все. </p>
<p>И хочу подчеркнуть еще раз прежде всего — в производстве кормового белка. Недаром на состоявшемся в Центральном Комитете нашей партии в конце мая 1988 года совещании по развитию химического комплекса страны в качестве одной из важнейших задач было выдвинуто удвоение мощностей по производству кормового микробиологического белка путем строительства новых предприятий в различных регионах Советского Союза. </p><p>Но что еще, помимо кормового белка, производит современная микробиологическая промышленность? Витамины и стимуляторы роста, антибиотики и гормональные препараты, микробиологические удобрения и средства защиты полей от сельскохозяйственных вредителей. И несть числа отраслям, областям и направлениям науки, техники, народного хозяйства, где они применяются. Одним словом, любая промышленность, основывающаяся на последних достижениях естественных наук, как говорится, кровно заинтересована и в успехах всей биотехнологии, и микробиологического синтеза, в частности. Но раз заинтересована, значит, не может бесстрастно относиться и к проблемам, над которыми данная отрасль работает. </p><p>Вот, например, одна из них, не решив которую чрезвычайно трудно наращивать мощности современных микробиологических предприятий. Суть ее в том, чтобы как можно быстрее внедрить в производство наиболее рациональный способ разделения находящихся в ферментере отработавших свое клеток от культуральной жидкости. Ведь бактерии, как все живые организмы, рождаются, производят на свет себе подобных и отмирают. Как же отделить их от той среды, где проходил их собственный жизненный цикл и продолжает осуществляться аналогичный цикл потомства? </p><p>Задача усугубляется тем, что концентрация полученного продукта или самих клеток (если они являются конечной целью производства) в культуральной жидкости, как правило, невелика. И чтобы извлечь их из больших объемов питательных сред, приходится перерабатывать тонны субстрата. Такие затраты тяжким грузом ложатся на экономику всего производства. Так или иначе, но стоимость процесса концентрирования искомого продукта, находящегося в культуральной жидкости, составляет иногда до половины его себестоимости. Вот почему создание недорогого, эффективного метода выделения микробных клеток и продуктов биосинтеза из содержимого ферментера стало одним из условий дальнейшего совершенствования микробиологической промышленности. Но как и с чего именно приступить к решению проблемы? С ее изучения, с поиска уже найденных когда-то решений аналогичных данной задач. Неплохо бы при этом еще и посмотреть, не встречалось ли уже человечество в своей хозяйственной деятельности с нечто подобным. Может, разгадка-то уже давным-давно найдена? </p><p>Так оно и оказалось. Виноделам и пивоварам, например, испокон веков известно, что в конце процесса брожения пиво и вино мутнеют. Осветлить их можно довольно просто — убрать из жидкости выпавшие на дно крупные хлопья, представляющие собой не что иное, как слипшиеся клетки дрожжей, завершивших свой жизненный цикл. Но дрожжевая клетка — одна из «героинь» микробиологической промышленности. Так почему бы не воспользоваться особенностями ее развития, заставляя каждый раз выпадать в осадок уже отработавшие клетки? </p><p>Но микроскопические клетки, находясь в ферментере в постоянном движении, не слипаются, а значит, вес их не растет, и они оказываются слишком легкими для того, чтобы в силу собственной тяжести упасть на его дно. Такие клетки настолько малы по размерам, что свободно проходят сквозь самые мелкие сита. Их трудно отделить от культуральной жидкости даже с помощью сепаратора. Значит, выхода из создавшейся ситуации нет? </p><p>Почему же? Он существует. Известно, например, что специалисты, работающие над проблемой очистки сточных вод, давно и успешно используют метод биологической очистки. Делается это с помощью так называемого активного ила, представляющего собой сообщество микроорганизмов. Входящие в него бактерии тоже имеют склонность к слипанию в крупные агрегаты, после того как завершат очистку воды. «Вот бы наделить таким удивительным даром все микроорганизмы», — невольно думаешь, наблюдая результаты проделанной ими работы. </p><p>Что ж, может быть, придет время, и методы генетической инженерии позволят это сделать. Пока же положение вещей следует оценивать более реалистично, а значит, и поиск решения задачи нужно вести в ином направлении. Ну почему бы, скажем, не попытаться создавать бактериям такие условия, которые если и не пробудили б в них склонности к слипанию, то устранили бы силы, ему препятствующие? Тем более что эти силы известны — одноименные электрические заряды поверхностей клеток. Нейтрализуй их — и клетки тотчас слипнутся, а затем выпадут в осадок. </p><p>Нейтрализовать заряды несложно: химикам прекрасно известно, что добавление в коллоидный раствор электролита вызывает процесс коагуляции (слипание частиц). А что, как не коллоидный раствор — культуральная жидкость ферментера? Электролитом же может служить кислота, соль. Да вы и сами не раз наблюдали в жизни процесс коагуляции. Знаете, как скисает молоко? Это воздействует на коллоидную систему (молоко) электролит — молочная кислота, вырабатываемая в процессе жизнедеятельности бактерий. Так что же — решение найдено? </p><p>К сожалению, опять нет. Потому что среди микроорганизмов есть немало таких, которые не поддаются коагуляции или коагулируют только в присутствии солей металлов, а они, как правило, для клеток токсичны. </p><p>Между тем решение проблемы все же существует. По крайней мере, о нем знали индусы еще в I тысячелетии до нашей эры, осветлявшие мутную воду с помощью соков некоторых растений. Правда, древние жители Индии и не подозревали о том, что пользуются естественными полимерами, но суть дела от этого не менялась: вода становилась прозрачной. Сегодня метод концентрирования тонкодисперсных суспензий (жидкость, в которой во взвешенном состоянии плавают твердые частицы) с помощью полимеров нашел довольно широкое применение, а выпадающие в осадок под их воздействием клетки получили название <em>флокул</em>, что в переводе с латыни означает «хлопья». Полимеры же, вызывающие процесс выпадания, именуются соответственно флокулянтами. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_4_doc2fb_image_0300000C.png"/>
Человек в халате кормит птиц</p><p>Что же происходит в растворе под воздействием флокулянта? Все то же прилипание. Макромолекулы полимера прилипают к поверхности клетки. Иногда полимер «приклеивается» сразу к нескольким клеткам, и между ними образуются своеобразные мостики, соединяющие в агрегаты тысячи микроклеток. </p>
<p>Аналогичный процесс известен и в биологии. Это так называемая <em>агглютинация</em> — слипание бактериальных клеток, попавших в организм человека или животного. Вызывается он реакцией защитных белков-иммуноглобулинов на вторжение чужака. Однако у биотехнологов свои и, надо сказать, весьма строгие требования к флокулянту. Даже полное отсутствие его собственной токсичности отнюдь не означает «добро» на использование данного полимера в микробиологическом производстве ведь он может оказаться токсичным для птиц и животных, потребляющих продукцию микробиологического синтеза. И для человека, замыкающего этот конец трофической цепи. </p><p>В общем, проблема все еще находится в стадии разработки, а ее решение, по крайней мере в ближайшей перспективе, не просматривается. Это ведь только в сказке дело делается с завидной быстротой. В жизни все обстоит иначе. Достаточно, например, проследить историю создания той же отечественной технологии получения кормового белка на основе жидких очищенных парафинов, чтобы понять, сколь сложен и труден был путь ее становления. Начался он еще до революции. И, как всегда, с того, что среди многих и многих людей, наблюдавших аналогичные явления и не придававших тому никакого значения, нашелся человек, увидевший их по-новому. Этот человек — профессор Московского университета Е. Е. Успенский. Исследуя угольные и водные культуры крапивы и хвощей, содержавшихся в сосудах с парафиновыми (или парафинизированными) стенками, ученый заметил нечто необычное. </p><p>Так чему же, собственно, удивился профессор? </p><p>Мицелию плесневого грибка и бактериальному налету на стенках сосудов, содержащих культуральную жидкость. «Эврика! — вероятно, воскликнул про себя ученый. — Микробы-то, оказывается, способны утилизировать парафин!» Однако пройдут еще долгих девять лет, пока эстафету Е. Е. Успенского не примет его ученик студент-дипломник Владимир Таусон. </p><p>Осенью 1925 года «Журнал Русского ботанического общества» публикует на своих страницах уже защищенную дипломную работу В. Таусона под названием «Усвоение парафина микроорганизмами». По сути дела, это была первая в мире серьезная исследовательская работа на данную тему, убедительно доказавшая, что парафин способен стать единственной углеродной питательной средой для большой группы микроорганизмов. Правда, зарубежные исследователи тоже опубликовали к тому времени сообщения о наблюдаемых случаях окисления микроорганизмами углеводородов. Однако никто из них в отличие от В. Таусона не касался темы аналогичного разрушения микроорганизмами углеводородов в природе. Да и физиологии бактерий, утилизирующих парафины, практически ни в одной из этих работ внимания не уделялось. </p><p>Между тем советский исследователь, изучив геологическую деятельность таких микроорганизмов в условиях Памира, Кавказа, Таманского полуострова, устанавливает их выдающуюся роль в образовании горючих ископаемых органического происхождения — каменного угля, горючих сланцев, торфа, нефти, природного таза. Пораженный открывшейся ему истиной, В. Таусон с увлечением рассказывает о познанном не только в серии серьезнейших научных статей, но и в научно-популярных книгах, о содержании которых говорят даже названия: «Великие дела малых существ» и «Наследство микробов». А в 1939 году соратник и супруга В. Таусона, Таисия Алексеевна, старший научный сотрудник Микробиологического института АН СССР на основе огромной работы, проделанной по изучению микроорганизмов, способных использовать в качестве питательной среды парафин, выступает в одном из выпусков журнала «Микробиология» с выводами, значение которых оказалось должным образом, оценено только исследователями наших дней: «...высшие предельные углеводороды, широко распространенные в природе, могут, без сомнения, и в естественных условиях разлагаться дрожжевыми и дрожжеподобными организмами, и роль последних в круговороте углерода тем самым расширяется». </p><p>Исследования супругов Таусон и многочисленные работы других советских ученых, продолжавших изучение уникального дара микроорганизмов окислять углеводороды, и стали в дальнейшем основополагающими при разработке проблемы промышленного производства кормовых дрожжей. Но понадобилось время и опять же конкретные люди, изучающие особенности жизнедеятельности микробов, способных окислять углеводороды, чтобы между производством кормовых дрожжей, использующим в качестве субстрата продукты гидролиза растительного сырья, наметилась своеобразная тропа, ведущая к производству этих же микроорганизмов, но на основе жидких парафинов. </p><p>Среди ученых, изучавших эту проблему, были А. П. Крючкова и Г. И. Воробьева. Первая работала заместителем заведующего отделом в Московском отделении Научно-исследовательского института гидролизной и сульфитно-спиртовой промышленности (МОНИИГС), вторая была в той же лаборатории старшим научным сотрудником и именно здесь начала исследования новых для нее микроорганизмов — дрожжей. И так уж случилось (как это нередко бывает в науке), что в уникальной коллекции штаммов микроорганизмов, собранных А. П. Крючковой во время многочисленных экспедиций, в том числе и в районах нефтяных месторождений, отыскались культуры, способные окислять парафины. С ними-то и начала экспериментировать Г. И. Воробьева. Но для полноты исследований штаммы требовались еще и еще. Ведь только широко разбросив своеобразную сеть поиска, можно было надеяться на хороший «улов». И в экспедицию за микробами отправляются сотрудники Института микробиологии АН СССР, Института микробиологии и вирусологии АН УССР, специалисты многих других научных учреждений. Они везут отовсюду пробы почв, взятые в районах нефтяных месторождений, пробы сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, активного ила из очистных сооружений, а в поиск и изучение найденных микроорганизмов включаются все новые институты и организации. Знаете, какое количество штаммов дрожжей было выделено из природных источников и найдено в заново пересмотренных институтских коллекциях за время поиска нужной культуры? Более тысячи! </p><p>Крупнейшие ученые страны возглавляли научные коллективы, занимающиеся изучением строения, физиологии, особенностей обмена веществ микробных клеток. Исследовательские коллективы возглавляли Н. Д. Иерусалимский, Г. К. Скрябин, М. Н. Мейсель, Е. И. Квасников, А. П. Крючкова. Наконец начавшиеся в лабораториях МОНИИГСа в простых колбах, установленных на специальных качалках, дабы субстрат активно перемешивался, опыты по выявлению оптимальной среды питания микроорганизмов, окисляющих углеводороды (парафин), были перенесены в маленькие ферментеры емкостью в полтора литра. </p><p>Через некоторое время их заменили более солидными — до ста литров. Аппараты делали тут же, в институте. Так, не прекращаясь ни на минуту, отрабатывалась оптимальная технология получения кормовой высокобелковой биомассы на основе жидких парафинов, пока однажды директор МОНИИГСа С. В. Чепиго поставил на стол в Государственном комитете по координации научно-исследовательских работ СССР банку, наполненную светло-желтыми пластинками — первыми кормовыми дрожжами, выращенными на жидких парафинах. </p>
<p>Чуть позже их назовут белково-витаминным концентратом, знаменитым БВК. Но от теперь уже исторической банки с первой продукцией до заводских ферментеров лежал в ту пору долгий и трудный путь. Чтобы его сократить, крупнейшие отечественные химики, микробиологи, медики войдут в специальный научный проблемный совет, созданный при президиуме АН СССР, дабы осуществлять строжайшую проверку безвредности БВК для человека и животных и руководить исследованиями по изучению его биологической ценности. </p><p>Так придирчиво и скрупулезно не изучался, пожалуй, ни один, даже медицинский препарат. Не будет ли БВК токсичен для животных, не скажется ли отрицательно на их репродуктивности, не приведет ли к негативным процессам в человеческом организме, и каковы, наконец, его отдаленные последствия для организма животных и потребляющих животноводческую продукцию людей? </p><p>Все эти вопросы неоднократно и в самой строгой редакции ставились перед исследователями — медиками, зоотехниками и, наконец, собственной совестью. Ответы были неизменными: не скажется, не приведет, не повлияет... </p><p>В 1971 году группе ученых, руководивших коллективами, разрабатывавшими проблему получения белковых веществ из углеводородов нефти, была присуждена Государственная премия СССР. Среди тех, чей научный подвиг столь высоко оценила Родина, был и ныне покойный А. А. Покровский, директор Института питания АМН СССР, возглавлявший медицинскую проверку безвредности БВК для человеческого организма. </p><p>Так триумфально завершился научный поиск, начаты и еще в 1913 году в лаборатории профессора Московского университета Е. Е. Успенского. И как хотелось быт именно на этом поставить точку под рассказом о создании технологии получения БВК на основе парафинов. Но... химические анализы продукции, выпускаемой к тому времени уже многотоннажным производством, настораживали: они констатировали в БВК наличие парафина. Тщательная проверка, осуществленная самыми совершенными современными методами, тоже подтверждала его присутствие в микроорганизмах: парафины светились в оболочках и в протоплазме дрожжевых клеток, лежащих на предметном столике флюоресцентного микроскопа. </p><p>И на повестке дня появилась проблема, получившая название «остаточные парафины». Проблема складывалась из двух частей. </p><p>Первая заключалась в том, что в процессе промывки дрожжей из клеточной оболочки вымывался не весь парафин. С этой бедой оказалось довольно легко справиться — увеличили время промывки. Но как удалить из протоплазмы парафин, захваченный клеткой «прозапас»? </p><p>И снова поиск, исследования, надежды и неудачи, пока специалисты ВНИИсинтезбелок, работавшие над проблемой, как говорится, не покладая рук, приходят наконец к выводу: для того чтобы исключить остаточные углеводороды в БВК, необходимы высококачественные парафины и более совершенная технология. </p><p>Так в производственном процессе появился еще один дополнительный этап — дозревание дрожжей. </p><p>Суть его сводится к тому, чтобы дрожжи «дозрели», освободились от парафинов в другом аппарате, в котором есть почти все необходимое для жизни: соли азота, фосфора, калия, кислород, а вот парафина в отличие от ферментера — нет. Так что хочешь — не хочешь, а дрожжевым клеткам приходится расходовать, дабы не погибнуть на строгой диете, захваченные «на черный день» парафины. Что касается отработки новой технологии, то в ней приняли самое активное участие рабочие и специалисты целого ряда биохимических заводов, в том числе и киришского. Ибо девиз всех, кто причастен к выпуску БВК, всегда был и остается неизменным: выпускать высокобелковую продукцию на благо людей. Во имя этого они и трудятся. Недаром летом прошлого года в Москве состоялась Всесоюзная межотраслевая конференция по проблеме получения и применения кормового микробного белка. В ее работе участвовали не только представители организаций, непосредственно причастных к данной проблеме (Минмедбиопром СССР, Госагропром СССР, ВАСХНИЛ, Минздрав СССР, Академия наук СССР, Академия медицинских наук СССР, Госкомобразования СССР, Госкомгидромет СССР), но и посланцы Киришей, Томска, Кременчуга — тех городов страны, население которых особенно обеспокоено сложившейся в них экологической ситуацией. </p><p>И хотя конференция отметила безусловную необходимость дальнейшего развития промышленного производства кормового микробного белка как одного из главных условий интенсивного развития животноводства в нашей стране, она указала и на определенное отставание в решении экологических аспектов, сопряженных с выпуском кормового микробного белка, производимого не в гранулах, исключающих негативное воздействие на окружающую среду и человека, а в виде порошка. </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Людям — на благо
Гантели в груше
Почти четверть века назад в Отчетном докладе ЦК КПСС XXIII съезду партии прозвучали слова определившие становление и развитие индустрии, успех которой во многом определяет сегодня интенсификацию отечественного животноводства. «Признано целесообразным создать новую отрасль — микробиологическую промышленность и дать ей соответствующее развитие». Для руководства этой отраслью при Совете Министров СССР было создано Главное управление микробиологической промышленности, известное в стране и за ее пределами как Главмикробиопром. Спустя почти три года октябрьский (1968 года) Пленум ЦК КПСС признал необходимым стимулирование новой индустрии, призванной «...в достатке обеспечивать покрытие потребностей животноводства в кормовых белках, антибиотиках и других продуктах микробиологического синтеза». А еще через пять лет — в 1973 году — в СССР приступил к работе первый в мире завод кормовых дрожжей годовой мощностью в 70000 тонн. В качестве сырья на нем были использованы очищенные парафины, полученные из нефти.
Но значит ли это, что до создания Главного управления (основного поставщика животноводству кормового белка) производство кормовых дрожжей у нас не существовало вообще? Нет, не значит. Кормовые дрожжи выпускались отечественной гидролизной промышленностью еще с середины 30-х годов, а в качестве исходного сырья здесь с успехом использовали солому, кукурузные кочерыжки, опилки и другие отходы лесоперерабатывающей индустрии и сельскохозяйственного производства. Однако это были небольшие по мощности предприятия, а подвоз к ним сырья, как правило, оказывался затрудненным. Так что вновь созданная отрасль не могла вместиться в прокрустово ложе существующих мощностей. Для решения поставленных перед ней задач требовался иной размах, качественно иное научное и производственное обеспечение, гарантировать которое, с одной стороны, мог только сплав традиционных областей науки и практики (технической микробиологии и прикладной биохимии), а с другой — последние достижения физико-химической биологии (в том числе и генетической инженерии). Между этими двумя, на первый взгляд никак не стыкующимися, направлениями всегда существовала глубинная взаимообогащающая связь, получившая в последнее время особо плодотворное развитие, результатом которого стало создание в стране крупномасштабного промышленного производства кормовых дрожжей. Конечный результат такого производства — чистая дрожжевая масса, больше известная под названием белково-витаминного концентрата (БВК), широко используемого в животноводстве для обогащения растительных кормов белками и витаминами.
БВК — мощнейшие стимуляторы интенсификации этой отрасли. Потребность в них столь огромна, что выпускаемые сегодня микробиологической индустрией более миллиона тонн в год кормовых дрожжей не могут погасить их острого дефицита. Животноводству страны необходимы гораздо большие их количества.
Заинтересованность сельского хозяйства в данной продукции микробиологических предприятий объяснить нетрудно. Ведь ее широкое применение решает сразу несколько проблем, поставленных перед Агропромом самой жизнью. БВК, во-первых, сокращает расход зерна на фуражные нужды, а это само по себе уже весомый вклад в выполнение Продовольственной программы. Во-вторых, использование кормовых дрожжей значительно улучшает усвоение белка и других питательных веществ основного корма животными, гарантируя, в-третьих, стабильно высокие их привесы. В свиноводстве, например, введение в основной рацион тонны кормовых дрожжей сберегает до семи тонн зерна, дает дополнительно от 400 до 600 килограммов мяса, в птицеводстве результативность использования БВК и того выше — до 1500 килограммов мяса или 30000 штук яиц. Более того, существующая практика утверждает, что применение БВК на откорме почти вдвое увеличивает ежесуточные привесы скота.
Внушительные цифры, верно? Но не менее внушительны и потери, которые несет народное хозяйство из-за отсутствия кормовых дрожжей в нужных количествах. В нашей стране, например, нарушение кормового баланса ежегодно приводит к перерасходу 20—30 миллионов тонн зерна.
Приходилось ли вам задумываться над таким довольно странным фактом: почему при наличии во всех видах хозяйств (в том числе и личных) 120 миллионов крупного рогатого скота (из них более 42 миллионов коров), почти 80 миллионов свиней, около 150 миллионов овец и коз, свыше миллиарда разной птицы мы все еще не в состоянии решить проблему обеспечения населения страны мясом? Это при том, что и по количеству скота и птицы, приходящегося на душу населения, мы опять же — безусловные лидеры среди многих ведущих стран мира. По крайней мере, США и страны Европейского экономического сообщества (ЕЭС) значительно нам в том уступают. Судите сами: на каждого жителя СССР приходится 0,54 условной головы животных, в США — 0,53, а в странах ЕЭС — 0,37.
Корова, жующая траву
Так почему же, обладая таким колоссальным количеством скота, мы существенно отстаем в производстве и потреблении мяса от тех стран, где это поголовье меньше? Да потому, что отечественное животноводство все еще не перешло на интенсивный путь развития, предусматривающий не столько количественное наращивание поголовья, сколько повышение результативности уже существующего. «Недавно мы проанализировали динамику изменения поголовья и продуктивности животноводства по стране, — рассказывает на страницах журнала «Химия и жизнь» академик ВАСХНИЛ Л. К. Эрнст. — В одной большой группе республик и областей за последние три года стадо коров сократилось на 2,3%, а это ни много ни мало 470 тыс. голов. При этом производство молока увеличилось на 5,11 млн. т в год (11,9%), а расход кормов — на 7,4 млн. т кормовых единиц (11,7%). Посмотрим другую группу, где стадо не уменьшилось, а возросло на 930 тыс. коров (4%). Здесь тоже налицо прибавка молока, но она существенно меньше — всего 3,93 млн. т (8,6%) при опережающем росте расхода кормов (9,1%).
Так что же выгоднее — наращивать поголовье или более эффективно использовать имеющиеся средства производства? Ответ очевиден: второй путь выгоднее. Впрочем, для специалистов-зоотехников это никакое не откровение. Давно известно, что в хозяйствах интенсивного типа умело применяют два рычага: увеличивают производство кормов и регулируют поголовье так, чтобы все животные были как следует накормлены, то есть получали полные, научно обоснованные рационы.
Вот и произнесены ключевые слова: хозяйства интенсивного типа, интенсивный путь развития отрасли, интенсификация!
Не подумайте, что я ратую за снижение поголовья. Отнюдь нет. Наши стада — наше богатство. Но богатство надо использовать с наибольшей отдачей. А потому надо улучшать, совершенствовать орудия производства отрасли, то есть совершенствовать животных. Совершенствование животных — база интенсификации. Первооснова здесь — повышение генетического потенциала коров, свиней, овец, кур. Без этого самые современные методы хозяйствования, самое умелое управление, полная механизация и автоматизация — все впустую, все усилия летят в тартарары...»
Не согласиться с подобным утверждением трудно. Но и усилия генетиков, как хорошо известно всем, могут быть сведены на нет, или, как выразился академик Л. К. Эрнст, «полететь в тартарары», если генетический потенциал чистопородного стада не окажется практически реализованным. Главное же условие такой реализации — решение кормовой проблемы, ибо каждый крестьянин чуть ли не с пеленок знает: у коровы молоко — на языке. Другими словами, хорошо накормишь животное — будет молоко, нет — не обессудь, надоев не жди. Чем высокопороднее, продуктивнее животное, тем оно требовательнее к корму.
Но каким именно должен быть корм, чтобы добиться наивысшей продуктивности в животноводстве? Ответ на этот вопрос тоже не представляет секрета ни для науки, ни для практики: он должен быть высокобелковым, хорошо сбалансированным по составу аминокислот и витаминов, биологически активных веществ. Сколь ни мудреным кажется непосвященному в сельскохозяйственные проблемы человеку это непременное условие благоденствия животноводства, разобраться в сути вопроса не столь уж сложно, если предварительно вернуться к некоторым «секретам» тех же микроорганизмов.
Трава, растущая на языке коровы
Дело в том, что при всей схожести жизненно важных процессов, осуществляемых в клетках растений, животных и человека, их белки существенно отличаются друг от друга. Сегодня науке достоверно известно: в мире нет двух идентичных по белкам организмов, хотя все белки комплектуются приблизительно из двух десятков различных видов аминокислот, а нуклеиновые кислоты — из четырех типов нуклеотидов. Но вот парадокс: белки разных организмов отличаются друг от друга, а «кирпичи», их составляющие, одинаковы по химическому составу. Поэтому-то многие несинтезируемые организмом человека и животных аминокислоты, в том числе лизин и треонин, вполне могут быть заменены аналогичными аминокислотами бактерий или дрожжей. А вся продукция, полученная с помощью микробиологического синтеза (витамины, ферменты, аминокислоты и т. д.), представляет собой своеобразные «строительные блоки», универсальные для всего сущего, с помощью которых можно компенсировать дефицит любого биологически активного вещества в любом организме.
Вот почему так нужен животноводству БВК, так остро нуждаются в нем и птицеводство, и предприятия по откорму крупного рогатого скота.
Но микроорганизмы, выращиваемые в гигантских масштабах на предприятиях микробиологической промышленности, обладают не только уникальным даром создавать аминокислотные блоки, пригодные для всех организмов. У них есть и другое, не менее ценное свойство: они в состоянии производить обмен готовыми блоками ДНК не только между организмами одного вида, но и разных видов, родов и даже семейств. Удивительные «фокусы» (научное название их — трансформация), что проделывают бактерии с собственной ДНК на протяжении жизненного цикла, и открыли столбовую дорогу методам генетической инженерии, а по существу — всей современной биотехнологии. На практике это происходит (разумеется, по весьма упрощенной схеме процесса) так: ДНК бактерии извлекают из организма и вводят в нее гены чужеродных клеток, насильственно изменяя таким образом генетическую память бактерии. Теперь, после возвращения в родную среду, ДНК запускает механизм наработки веществ, никогда не производимых прежде данным организмом, совершив при этом эволюционный прыжок через пропасти и горы, разделяющие виды, роды, семейства.
Что это дает народному хозяйству в целом, науке вообще и медицине, в частности, читателю еще предстоит узнать из последующих глав книги. Сейчас же вернемея к проблемам микробиологической индустрии. Что выиграла она от рассекречивания одной из самых сокровенных тайн природы?
Многое. Ибо получила уникальную возможность с помощью тех же методов генетической инженерии совершенствовать старые и создавать новые культурные штаммы бактерий. Последствия открывшихся возможностей переоценить нелегко. По крайней мере, доктор сельскохозяйственных наук С. И. Исаев и доктор философских наук А. И. Игнатьев считают именно так: «Культурные формы (имеются в виду штаммы микробов. — Авт.) — наиболее производительные «машины». Будущее не только в сельском хозяйстве, но и в промышленности за биопроизводством, то есть за использованием в производстве культурных форм жизни. Микробиологическая промышленность — лишь первая ласточка в преобразовании промышленности на биологических основах».
Пробирки и завод
Одним словом, перспективы открывались самые радужные, а успехи вдохновляли ученых на новый поиск. И вдруг... Гроза разразилась над основой основ микробиологической индустрии — производством микробных белков. Напомню, что сырьем для них служат жидкие парафины (на этой основе производятся БВК), продукты кислотного гидролиза древесины и отходов сельского хозяйства, а также природный газ, метиловый и этиловый спирты. С последними, кстати, ученые связывают особые надежды.
История создания в нашей стране способа получения БВК (торговое название — паприн) на жидких парафинах столь ярка и поучительна, что мы еще обязательно уделим ей внимание, пока же вернемся к событиям, вызвавшим волну протестов. Думаю, что из памяти моих читателей наверняка и поныне не стерлось то впечатление, которое произвели на общественность многочисленные публикации, а затем и не менее многочисленные телевизионные передачи, связанные с событиями на Киришском биохимическом заводе, производящем кормовые дрожжи. Суть событий заключалась в том, что в городе (при полном безветрии) вдруг вспыхнула массовая аллергия. Источником беды стал, по твердому убеждению киришан, вышеупомянутый завод, а в тяжелейших негативных последствиях этого внезапно разразившегося заболевания, опять же по мнению жителей, оказались повинны и работники завода, и ученые, разработавшие технологию производства БВК (еще за день до происшедших событий считавшуюся самой передовой в мире), предусматривающую в качестве питательной среды все тот же жидкий парафин и минеральные соли.
Более того, гроза разразилась и над самой биотехнологией, допускающей в принципе подобного рода «издержки», чреватые непредсказуемыми, а главное, вредоносными последствиями для людей. И пошло-поехало... Уже давно улеглись страсти в самих Киришах, уже исправлены действительно Оказавшиеся непредсказуемыми (ведь дело-то новое, а значит, до конца не познаны все его проявления) некоторые особенности воздействия БВК на органы дыхания человека, а телевидение и пресса, зачастую грубо искажая факты, все обсуждают данную проблему, требуя закрытия завода и пресечения дальнейшего развития самой биотехнологии как таковой.
Что же произошло в действительности? И как было важно, чтоб объективная оценка случившегося в Киришах прозвучала б во всеуслышание, а бесстрастность разбора происшедшего реабилитировала бы во мнении общественности биотехнологию — одно из приоритетных направлений научно-технического прогресса. Наконец шестого апреля прошлого, 1988, года в «Правде» появляется статья под необычным для партийной печати названием «На чем мы спотыкаемся, или О психологических порогах на пути технических новшеств».
Не пересказывая содержания всей статьи, позволю себе привести здесь с некоторыми сокращениями те ее фрагменты, которые, на мой взгляд, несут главную информацию о событиях в Киришах и о тенденциях формирования общественного мнения по поводу развития отечественной биотехнологии. Но сначала — объективная оценка, данная А. Покровским — автором статьи в «Правде», истинного состояния дел в микробиологическом производстве, выпускающем БВК:
«Итак, наука сумела с малопродуктивных в данном случае полей (речь перед этим шла об удовлетворении нужд животноводства с помощью белка растительного происхождения. — Авт.) перенести получение дефицитного природного продукта в заводские цехи. Да еще использовать для этого совсем не имеющие кормовой ценности нефтепродукты. Для строительства завода по производству 120 тысяч тонн в год паприна необходимо около 60 гектаров непригодной для культурного земледелия земли. Чтобы получить такое же количество белка сои, нужно 150—200 тысяч гектаров гороха, бобов, фуражной пшеницы — и того больше... Сейчас в стране действует восемь заводов по производству паприна... Новые заводы позволили сбалансировать по белку 20 миллионов тонн комбикормов. Полностью потребности в сбалансированных кормах еще не покрыты, а производство паприна уже споткнулось на непредвиденных обстоятельствах. Точнее говоря, на факторе психологическом.
...В противоречие вступил уровень технологии и уровень мышления. Причем у обеих сторон: и тех, кто за, и тех, кто против.
Главное обвинение, выдвигаемое в адрес сторонников дальнейшего наращивания мощностей по производству БВК — преждевременность промышленного запуска новой технологии, автор статьи полностью опровергает очень доказательными фактами: технология прошла тщательную проверку. Продукция, полученная с ее помощью, опробовалась в разных регионах страны на разных видах домашних животных.
Не менее тщательно проверялось на добровольцах воздействие на человеческий организм продуктов, выработанных из мяса, молока животных, в корм которых добавлялся БВК. Около тридцати научных учреждений, представлявших разные ведомства (Агропром, Минздрав СССР, ВАСХНИЛ, АН СССР, АМН СССР), удостоверяли абсолютную безвредность непосредственного и опосредственного воздействия БВК на животных и человека».
И все-таки, пишет А. Покровский, «...дальнейшие события снова — в который уже раз! — подтвердили, что современная технология — штука не только тонкая, но и строгая. Она требует к себе особого, комплексного подхода, учитывающего не только «машинную» сторону дела, но и человеческую готовность воспринять новшество.
Люди, дышат смогом от завода
Пусть не обижаются ни создатели умной и прогрессивной новой технологии, ни многочисленные ее эксперты, но в роли организатора нового производства они действовали во многом по старинке. Да, повторяю, каждый из них строжайше выполнил свою задачу, но только свою. Комплексного, системного подхода не отрабатывалось. К тому же на каждом этапе возникали строго узаконенные, но все-таки допуски. Скажем, известно^ что чужой белок может вызвать аллергическую реакцию организма. В пищеварительном тракте это проверили — нормально. А что будет при вдыхании сухих дрожжей? Это выпало из поля зрения. Плановикам же и экономистам и в голову не приходило думать о психологических последствиях их решений...
В данном же случае психологическая подоплека усложнилась еще и тем, что и новая приоритетная технология требовала соблюдения коммерческой тайны, а значит, большая часть документации шла под грифом «для служебного пользования». Все мы знаем, что любая таинственность немедленно трансформируется в домыслы и слухи. Об этом обстоятельстве подумать, похоже, вообще было некому.
Такая, цепочка бессистемности рано или поздно должна была порваться. И она порвалась там, где была тоньше, — в Киришах. В этом году основательную нагрузку на природную среду уже давали нефтеперерабатывающий завод и крупная ГРЭС. Как назло, в период эпидемии ОРЗ в городе настали тихие безветренные дни, и те самые доли процента добавок от БВК (а в Киришах процент запыленности был выше из-за нарушения технологии) сконцентрировались в городе и вызвали аллергические заболевания. Просто для сопоставления хочу напомнить: осенью прошлого года в Барселоне также была вспышка заболеваний астмой, вызванная соевой пылью при разгрузке в порту. Так что не в микробиологии здесь дело.
Меры были приняты незамедлительно. На Киришском заводе (и на других семи тоже) усилили систему фильтров. В городе больше нет вспышек аллергических заболеваний. Мало того, в 1987 году биохимический завод был остановлен для проведения реконструкции и технического перевооружения. Здесь впервые в отечественной и зарубежной практике внедрена малоотходная (безвыбросная и бессточная) технология, позволившая полностью исключить загрязнение атмосферы и водного бассейна. И тем не менее все эти годы продолжается борьба части населения против нового завода. Ее цепная реакция распространилась и на другие города, где уже действуют или еще только строятся подобные заводы. Более того, перекинулась на биотехнологию вообще».
В погоне за сенсацией, в надежде заслужить почетный в нашем народе титул защитника природы авторы телевизионных программ, журнальных статей вновь и вновь возвращались к событиям в Киришах. В этой обстановке, рассказывает А. Покровский, коллектив Киришского биохимического завода буквально взмолился в открытом письме, адресованном министру здравоохранения Е. Чазову, председателю Госагропрома СССР В. Мураховскому, министру медицинской и микробиологической промышленности СССР В. Быкову. В своем письме, одобренном на совете трудового коллектива предприятия 16 марта, они пишут: «...специфический белок и клетки продуцента в атмосферном воздухе города отсутствуют, полностью исключен сброс промышленных сточных вод в реку Волхов. Казалось бы, победа. Есть все условия для создания экологически чистого производства.
Однако в центральных газетах, в передачах Центрального и Ленинградского телевидения продолжают появляться материалы о неисправимом вреде, наносимом окружающей среде и здоровью людей заводами, выпускающими БВК, а также о вредности и ненужности производимой нами продукции... В городе создана нездоровая психологическая обстановка. Нас, биохимиков, обвиняли и продолжают обвинять во всех заболеваниях и смертях киришан...»
И, прося внести ясность в этот вопрос, добавляют: «Мы же обязуемся отдать все силы, опыт и знания для создания экологически чистого производства БВК и решения Продовольственной программы».
Но уже ползут слухи, что на Западе БВК не применяют, зачем же, мол, и нам их использовать? Не буду приводить цифры и факты, отвечает сомневающимся А. Покровский, что это не так. И цитирует выдержку из опубликованного в «Известиях» письма испанского бизнесмена, который предлагает нам различные продукты микробиологического синтеза, не только способствующие резкому росту и улучшению качества растений и животных, но и не приводящие к вредным последствиям для окружающей среды. Заключает же А. Покровский разговор на эту важнейшую тему вот каким выводом: «Пока мы теряем время в неконструктивных препирательствах, кто-то находит свой коммерческий интерес. Тут есть над чем задуматься».
К чести отечественных ученых нужно сказать — они не прекращали исследований и разработок даже в самые черные для отрасли дни неудач. Ведь им-то не требовалось объяснять, что интенсификация животноводства напрямую связана с интенсификацией микробиологической промышленности, что только она в состоянии компенсировать «недобор» растительного белка. И пока велись, да и продолжают вестись, к сожалению, дебаты по поводу «состоятельности» БВК, в лабораториях и институтах страны работают над созданием нового типа кормов микробиологического происхождения. Эти продукты получаются при помощи принципиально иного технологического процесса, чем тот, который используется при производстве БВК.
Методу дали название твердофазной ферментации, в качестве сырья при такой технологии используются испокон веков знакомые земледельцам сельскохозяйственные отходы виноградарства, растениеводства (солома, отруби), переработки овощей, картофеля... Одним словом, того самого сырья, которое и без микробиологического посредства всегда использовалось в хозяйствах. Солома, например, традиционно добавляется в качестве грубых кормов в рацион жвачных, а в годы лихолетий измельченная и немудреным способом «облагороженная» (запаренная) не раз и не два спасала крестьянский скот от бескормицы. Но одно дело утилизация сырья и совсем другое — получение на его основе высокобелкового корма. Делается это с помощью микроорганизмов, способных усваивать трудноперевариваемые полимеры исходного сырья.
И не только усваивать, но еще и добавлять к ним биологически активные вещества, продуцируемые бактериями в процессе жизнедеятельности, и собственную, микробную биомассу. Содержание белка в корме колеблется от 6—10 (такой «выход» дают древесные опилки, обогащенные грибной биомассой) до 20—25 процентов при использовании в качестве субстрата отходов картофеля.
Нужно сказать, что разработка технологии твердофазной ферментации велась и продолжает вестись во многих странах мира. Причем исследователи шли к цели каждый своим путем, как правило, не имея какого-либо представления о том, сколь успешно идут дела у зарубежных коллег. Вероятно, поэтому получение обогащенных кормовых препаратов сейчас осуществляется в мире двумя путями. Пользуясь современной терминологией, их можно назвать интенсивным и экстенсивным. Отдающие предпочтение тому или иному методу, видят в нем свои преимущества.
Канадские исследователи, например, избрали первый путь, поделив его на два этапа, предполагающих предварительную обработку растительного сырья слабой щелочью, а затем ферментацию в водной среде в обычных заводских ферментерах.
Экстенсивный путь получения обогащенных кормовых препаратов сводится к выращиванию микроорганизмов на твердом увлажненном субстрате. Однако нужно сказать, что эффективность и того и другого способа снижается их весьма серьезными недостатками. Так, при использовании интенсивного пути получения высокобелкового корма необходимо отделить биомассу от субстрата, а затем ее высушить. Насколько данная проблема серьезна и как остро стоит она перед микробиологической промышленностью в целом — разговор впереди.
Не лишен изъянов и экстенсивный путь. Главный из них в том, что слой субстрата, на котором выращивают микробы, должен быть достаточно тонок (не более семи сантиметров), иначе из-за недостатка воздуха микроорганизмы могут погибнуть. Это непременное условие делает метод неприемлемым (или малорентабельным) для микробиологической промышленности, поскольку этот чрезвычайно материалоемкий процесс практически не поддается механизации.
Одним словом, столь серьезные недостатки вышеназванной технологии и побудили советских ученых искать еще один (промежуточный) вариант данного метода, получивший название твердофазной ферментации в перемешиваемом «высоком» слое субстрата с искусственной аэрацией (насыщением воздухом). Последовательность предусмотренных такой технологией процессов представляется приблизительно так: специально сконструированный для этой цели ферментер заполняется увлажненным субстратом, «заселенным» микроорганизмами. Далее процесс развивается по известной в микробиологии, хорошо отработанной схеме производства. А вот его конечный продукт не похож, по крайней мере по внешнему виду, ни на один из выпускаемых прежде высокобелковых кормов. Это своеобразный пирог, в котором слои подвергшихся ферментации опилок и соломы пронизаны грибным мицелием (вегетативное тело гриба, грибница).
Разработан метод учеными Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, и тот же исследовательский коллектив продолжает его совершенствование, теперь уже с целью создания промышленной установки. Ученые еще не завершили своих многотрудных работ, а микробиологическая промышленность уже связывает с ними надежды. Так нужен ей способ, позволяющий наладить более массовое производство столь необходимого отечественному животноводству растительного сырья, обогащенного микробной биомассой.
По сути дела, на сегодняшний день, когда животноводство страны располагает мощным селекционно-генетическим потенциалом, для его резкой интенсификации необходимо единственное — высокобелковый, сбалансированный по аминокислотам корм. А его могут дать только две отрасли народного хозяйства — растениеводство и микробиологическая промышленность. Значит, и развитие последней должно считаться задачей общегосударственного значения, в скорейшем решении которой заинтересованы все.
И хочу подчеркнуть еще раз прежде всего — в производстве кормового белка. Недаром на состоявшемся в Центральном Комитете нашей партии в конце мая 1988 года совещании по развитию химического комплекса страны в качестве одной из важнейших задач было выдвинуто удвоение мощностей по производству кормового микробиологического белка путем строительства новых предприятий в различных регионах Советского Союза.
Но что еще, помимо кормового белка, производит современная микробиологическая промышленность? Витамины и стимуляторы роста, антибиотики и гормональные препараты, микробиологические удобрения и средства защиты полей от сельскохозяйственных вредителей. И несть числа отраслям, областям и направлениям науки, техники, народного хозяйства, где они применяются. Одним словом, любая промышленность, основывающаяся на последних достижениях естественных наук, как говорится, кровно заинтересована и в успехах всей биотехнологии, и микробиологического синтеза, в частности. Но раз заинтересована, значит, не может бесстрастно относиться и к проблемам, над которыми данная отрасль работает.
Вот, например, одна из них, не решив которую чрезвычайно трудно наращивать мощности современных микробиологических предприятий. Суть ее в том, чтобы как можно быстрее внедрить в производство наиболее рациональный способ разделения находящихся в ферментере отработавших свое клеток от культуральной жидкости. Ведь бактерии, как все живые организмы, рождаются, производят на свет себе подобных и отмирают. Как же отделить их от той среды, где проходил их собственный жизненный цикл и продолжает осуществляться аналогичный цикл потомства?
Задача усугубляется тем, что концентрация полученного продукта или самих клеток (если они являются конечной целью производства) в культуральной жидкости, как правило, невелика. И чтобы извлечь их из больших объемов питательных сред, приходится перерабатывать тонны субстрата. Такие затраты тяжким грузом ложатся на экономику всего производства. Так или иначе, но стоимость процесса концентрирования искомого продукта, находящегося в культуральной жидкости, составляет иногда до половины его себестоимости. Вот почему создание недорогого, эффективного метода выделения микробных клеток и продуктов биосинтеза из содержимого ферментера стало одним из условий дальнейшего совершенствования микробиологической промышленности. Но как и с чего именно приступить к решению проблемы? С ее изучения, с поиска уже найденных когда-то решений аналогичных данной задач. Неплохо бы при этом еще и посмотреть, не встречалось ли уже человечество в своей хозяйственной деятельности с нечто подобным. Может, разгадка-то уже давным-давно найдена?
Так оно и оказалось. Виноделам и пивоварам, например, испокон веков известно, что в конце процесса брожения пиво и вино мутнеют. Осветлить их можно довольно просто — убрать из жидкости выпавшие на дно крупные хлопья, представляющие собой не что иное, как слипшиеся клетки дрожжей, завершивших свой жизненный цикл. Но дрожжевая клетка — одна из «героинь» микробиологической промышленности. Так почему бы не воспользоваться особенностями ее развития, заставляя каждый раз выпадать в осадок уже отработавшие клетки?
Но микроскопические клетки, находясь в ферментере в постоянном движении, не слипаются, а значит, вес их не растет, и они оказываются слишком легкими для того, чтобы в силу собственной тяжести упасть на его дно. Такие клетки настолько малы по размерам, что свободно проходят сквозь самые мелкие сита. Их трудно отделить от культуральной жидкости даже с помощью сепаратора. Значит, выхода из создавшейся ситуации нет?
Почему же? Он существует. Известно, например, что специалисты, работающие над проблемой очистки сточных вод, давно и успешно используют метод биологической очистки. Делается это с помощью так называемого активного ила, представляющего собой сообщество микроорганизмов. Входящие в него бактерии тоже имеют склонность к слипанию в крупные агрегаты, после того как завершат очистку воды. «Вот бы наделить таким удивительным даром все микроорганизмы», — невольно думаешь, наблюдая результаты проделанной ими работы.
Что ж, может быть, придет время, и методы генетической инженерии позволят это сделать. Пока же положение вещей следует оценивать более реалистично, а значит, и поиск решения задачи нужно вести в ином направлении. Ну почему бы, скажем, не попытаться создавать бактериям такие условия, которые если и не пробудили б в них склонности к слипанию, то устранили бы силы, ему препятствующие? Тем более что эти силы известны — одноименные электрические заряды поверхностей клеток. Нейтрализуй их — и клетки тотчас слипнутся, а затем выпадут в осадок.
Нейтрализовать заряды несложно: химикам прекрасно известно, что добавление в коллоидный раствор электролита вызывает процесс коагуляции (слипание частиц). А что, как не коллоидный раствор — культуральная жидкость ферментера? Электролитом же может служить кислота, соль. Да вы и сами не раз наблюдали в жизни процесс коагуляции. Знаете, как скисает молоко? Это воздействует на коллоидную систему (молоко) электролит — молочная кислота, вырабатываемая в процессе жизнедеятельности бактерий. Так что же — решение найдено?
К сожалению, опять нет. Потому что среди микроорганизмов есть немало таких, которые не поддаются коагуляции или коагулируют только в присутствии солей металлов, а они, как правило, для клеток токсичны.
Между тем решение проблемы все же существует. По крайней мере, о нем знали индусы еще в I тысячелетии до нашей эры, осветлявшие мутную воду с помощью соков некоторых растений. Правда, древние жители Индии и не подозревали о том, что пользуются естественными полимерами, но суть дела от этого не менялась: вода становилась прозрачной. Сегодня метод концентрирования тонкодисперсных суспензий (жидкость, в которой во взвешенном состоянии плавают твердые частицы) с помощью полимеров нашел довольно широкое применение, а выпадающие в осадок под их воздействием клетки получили название флокул, что в переводе с латыни означает «хлопья». Полимеры же, вызывающие процесс выпадания, именуются соответственно флокулянтами.
Человек в халате кормит птиц
Что же происходит в растворе под воздействием флокулянта? Все то же прилипание. Макромолекулы полимера прилипают к поверхности клетки. Иногда полимер «приклеивается» сразу к нескольким клеткам, и между ними образуются своеобразные мостики, соединяющие в агрегаты тысячи микроклеток.
Аналогичный процесс известен и в биологии. Это так называемая агглютинация — слипание бактериальных клеток, попавших в организм человека или животного. Вызывается он реакцией защитных белков-иммуноглобулинов на вторжение чужака. Однако у биотехнологов свои и, надо сказать, весьма строгие требования к флокулянту. Даже полное отсутствие его собственной токсичности отнюдь не означает «добро» на использование данного полимера в микробиологическом производстве ведь он может оказаться токсичным для птиц и животных, потребляющих продукцию микробиологического синтеза. И для человека, замыкающего этот конец трофической цепи.
В общем, проблема все еще находится в стадии разработки, а ее решение, по крайней мере в ближайшей перспективе, не просматривается. Это ведь только в сказке дело делается с завидной быстротой. В жизни все обстоит иначе. Достаточно, например, проследить историю создания той же отечественной технологии получения кормового белка на основе жидких очищенных парафинов, чтобы понять, сколь сложен и труден был путь ее становления. Начался он еще до революции. И, как всегда, с того, что среди многих и многих людей, наблюдавших аналогичные явления и не придававших тому никакого значения, нашелся человек, увидевший их по-новому. Этот человек — профессор Московского университета Е. Е. Успенский. Исследуя угольные и водные культуры крапивы и хвощей, содержавшихся в сосудах с парафиновыми (или парафинизированными) стенками, ученый заметил нечто необычное.
Так чему же, собственно, удивился профессор?
Мицелию плесневого грибка и бактериальному налету на стенках сосудов, содержащих культуральную жидкость. «Эврика! — вероятно, воскликнул про себя ученый. — Микробы-то, оказывается, способны утилизировать парафин!» Однако пройдут еще долгих девять лет, пока эстафету Е. Е. Успенского не примет его ученик студент-дипломник Владимир Таусон.
Осенью 1925 года «Журнал Русского ботанического общества» публикует на своих страницах уже защищенную дипломную работу В. Таусона под названием «Усвоение парафина микроорганизмами». По сути дела, это была первая в мире серьезная исследовательская работа на данную тему, убедительно доказавшая, что парафин способен стать единственной углеродной питательной средой для большой группы микроорганизмов. Правда, зарубежные исследователи тоже опубликовали к тому времени сообщения о наблюдаемых случаях окисления микроорганизмами углеводородов. Однако никто из них в отличие от В. Таусона не касался темы аналогичного разрушения микроорганизмами углеводородов в природе. Да и физиологии бактерий, утилизирующих парафины, практически ни в одной из этих работ внимания не уделялось.
Между тем советский исследователь, изучив геологическую деятельность таких микроорганизмов в условиях Памира, Кавказа, Таманского полуострова, устанавливает их выдающуюся роль в образовании горючих ископаемых органического происхождения — каменного угля, горючих сланцев, торфа, нефти, природного таза. Пораженный открывшейся ему истиной, В. Таусон с увлечением рассказывает о познанном не только в серии серьезнейших научных статей, но и в научно-популярных книгах, о содержании которых говорят даже названия: «Великие дела малых существ» и «Наследство микробов». А в 1939 году соратник и супруга В. Таусона, Таисия Алексеевна, старший научный сотрудник Микробиологического института АН СССР на основе огромной работы, проделанной по изучению микроорганизмов, способных использовать в качестве питательной среды парафин, выступает в одном из выпусков журнала «Микробиология» с выводами, значение которых оказалось должным образом, оценено только исследователями наших дней: «...высшие предельные углеводороды, широко распространенные в природе, могут, без сомнения, и в естественных условиях разлагаться дрожжевыми и дрожжеподобными организмами, и роль последних в круговороте углерода тем самым расширяется».
Исследования супругов Таусон и многочисленные работы других советских ученых, продолжавших изучение уникального дара микроорганизмов окислять углеводороды, и стали в дальнейшем основополагающими при разработке проблемы промышленного производства кормовых дрожжей. Но понадобилось время и опять же конкретные люди, изучающие особенности жизнедеятельности микробов, способных окислять углеводороды, чтобы между производством кормовых дрожжей, использующим в качестве субстрата продукты гидролиза растительного сырья, наметилась своеобразная тропа, ведущая к производству этих же микроорганизмов, но на основе жидких парафинов.
Среди ученых, изучавших эту проблему, были А. П. Крючкова и Г. И. Воробьева. Первая работала заместителем заведующего отделом в Московском отделении Научно-исследовательского института гидролизной и сульфитно-спиртовой промышленности (МОНИИГС), вторая была в той же лаборатории старшим научным сотрудником и именно здесь начала исследования новых для нее микроорганизмов — дрожжей. И так уж случилось (как это нередко бывает в науке), что в уникальной коллекции штаммов микроорганизмов, собранных А. П. Крючковой во время многочисленных экспедиций, в том числе и в районах нефтяных месторождений, отыскались культуры, способные окислять парафины. С ними-то и начала экспериментировать Г. И. Воробьева. Но для полноты исследований штаммы требовались еще и еще. Ведь только широко разбросив своеобразную сеть поиска, можно было надеяться на хороший «улов». И в экспедицию за микробами отправляются сотрудники Института микробиологии АН СССР, Института микробиологии и вирусологии АН УССР, специалисты многих других научных учреждений. Они везут отовсюду пробы почв, взятые в районах нефтяных месторождений, пробы сточных вод нефтеперерабатывающих заводов, активного ила из очистных сооружений, а в поиск и изучение найденных микроорганизмов включаются все новые институты и организации. Знаете, какое количество штаммов дрожжей было выделено из природных источников и найдено в заново пересмотренных институтских коллекциях за время поиска нужной культуры? Более тысячи!
Крупнейшие ученые страны возглавляли научные коллективы, занимающиеся изучением строения, физиологии, особенностей обмена веществ микробных клеток. Исследовательские коллективы возглавляли Н. Д. Иерусалимский, Г. К. Скрябин, М. Н. Мейсель, Е. И. Квасников, А. П. Крючкова. Наконец начавшиеся в лабораториях МОНИИГСа в простых колбах, установленных на специальных качалках, дабы субстрат активно перемешивался, опыты по выявлению оптимальной среды питания микроорганизмов, окисляющих углеводороды (парафин), были перенесены в маленькие ферментеры емкостью в полтора литра.
Через некоторое время их заменили более солидными — до ста литров. Аппараты делали тут же, в институте. Так, не прекращаясь ни на минуту, отрабатывалась оптимальная технология получения кормовой высокобелковой биомассы на основе жидких парафинов, пока однажды директор МОНИИГСа С. В. Чепиго поставил на стол в Государственном комитете по координации научно-исследовательских работ СССР банку, наполненную светло-желтыми пластинками — первыми кормовыми дрожжами, выращенными на жидких парафинах.
Чуть позже их назовут белково-витаминным концентратом, знаменитым БВК. Но от теперь уже исторической банки с первой продукцией до заводских ферментеров лежал в ту пору долгий и трудный путь. Чтобы его сократить, крупнейшие отечественные химики, микробиологи, медики войдут в специальный научный проблемный совет, созданный при президиуме АН СССР, дабы осуществлять строжайшую проверку безвредности БВК для человека и животных и руководить исследованиями по изучению его биологической ценности.
Так придирчиво и скрупулезно не изучался, пожалуй, ни один, даже медицинский препарат. Не будет ли БВК токсичен для животных, не скажется ли отрицательно на их репродуктивности, не приведет ли к негативным процессам в человеческом организме, и каковы, наконец, его отдаленные последствия для организма животных и потребляющих животноводческую продукцию людей?
Все эти вопросы неоднократно и в самой строгой редакции ставились перед исследователями — медиками, зоотехниками и, наконец, собственной совестью. Ответы были неизменными: не скажется, не приведет, не повлияет...
В 1971 году группе ученых, руководивших коллективами, разрабатывавшими проблему получения белковых веществ из углеводородов нефти, была присуждена Государственная премия СССР. Среди тех, чей научный подвиг столь высоко оценила Родина, был и ныне покойный А. А. Покровский, директор Института питания АМН СССР, возглавлявший медицинскую проверку безвредности БВК для человеческого организма.
Так триумфально завершился научный поиск, начаты и еще в 1913 году в лаборатории профессора Московского университета Е. Е. Успенского. И как хотелось быт именно на этом поставить точку под рассказом о создании технологии получения БВК на основе парафинов. Но... химические анализы продукции, выпускаемой к тому времени уже многотоннажным производством, настораживали: они констатировали в БВК наличие парафина. Тщательная проверка, осуществленная самыми совершенными современными методами, тоже подтверждала его присутствие в микроорганизмах: парафины светились в оболочках и в протоплазме дрожжевых клеток, лежащих на предметном столике флюоресцентного микроскопа.
И на повестке дня появилась проблема, получившая название «остаточные парафины». Проблема складывалась из двух частей.
Первая заключалась в том, что в процессе промывки дрожжей из клеточной оболочки вымывался не весь парафин. С этой бедой оказалось довольно легко справиться — увеличили время промывки. Но как удалить из протоплазмы парафин, захваченный клеткой «прозапас»?
И снова поиск, исследования, надежды и неудачи, пока специалисты ВНИИсинтезбелок, работавшие над проблемой, как говорится, не покладая рук, приходят наконец к выводу: для того чтобы исключить остаточные углеводороды в БВК, необходимы высококачественные парафины и более совершенная технология.
Так в производственном процессе появился еще один дополнительный этап — дозревание дрожжей.
Суть его сводится к тому, чтобы дрожжи «дозрели», освободились от парафинов в другом аппарате, в котором есть почти все необходимое для жизни: соли азота, фосфора, калия, кислород, а вот парафина в отличие от ферментера — нет. Так что хочешь — не хочешь, а дрожжевым клеткам приходится расходовать, дабы не погибнуть на строгой диете, захваченные «на черный день» парафины. Что касается отработки новой технологии, то в ней приняли самое активное участие рабочие и специалисты целого ряда биохимических заводов, в том числе и киришского. Ибо девиз всех, кто причастен к выпуску БВК, всегда был и остается неизменным: выпускать высокобелковую продукцию на благо людей. Во имя этого они и трудятся. Недаром летом прошлого года в Москве состоялась Всесоюзная межотраслевая конференция по проблеме получения и применения кормового микробного белка. В ее работе участвовали не только представители организаций, непосредственно причастных к данной проблеме (Минмедбиопром СССР, Госагропром СССР, ВАСХНИЛ, Минздрав СССР, Академия наук СССР, Академия медицинских наук СССР, Госкомобразования СССР, Госкомгидромет СССР), но и посланцы Киришей, Томска, Кременчуга — тех городов страны, население которых особенно обеспокоено сложившейся в них экологической ситуацией.
И хотя конференция отметила безусловную необходимость дальнейшего развития промышленного производства кормового микробного белка как одного из главных условий интенсивного развития животноводства в нашей стране, она указала и на определенное отставание в решении экологических аспектов, сопряженных с выпуском кормового микробного белка, производимого не в гранулах, исключающих негативное воздействие на окружающую среду и человека, а в виде порошка. | false |
История происхождения и развития Земного шара | Автор неизвестен | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">III. ОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Огненно-жидкое состояние земли закончилось, как мы видели, образованием сплавленной коры, которую всю покрыла вода. Как же образовались настоящие, поднимающиеся над водою в виде островов, материки и те разнообразные массы камней и слои земель, из которых составлены материки? Материки появились вследствие подземного огня расплавленной массы земли. Развивавшиеся между ею и корою пары постепенно поднимали последнюю над уровнем моря, когда действие паров было слабо, или, в противном случае, пары разрывали кору и через образовавшиеся в ней трещины выливалась наружу расплавленная масса, отчего кора, утолщаясь, должна была также возвыситься над уровнем воды. Но скоплявшиеся под корою пары, по легкой удобоподвижности, могли переменять место свое, отчего кора опускалась снова там, где была приподнята, и поднималась в другой части, где была под водой.</p><p>Так действует подземный огонь и в настоящее время. Утолщение им земной коры мы видим в действиях вулканов.</p><p>Много есть также примеров и поднятия и понижения земной коры без явного вулканического действия. Берега скандинавского полуострова, омываемые Ботническим заливом, от Фридрихсгаля до Або поднимаются медленно, без всяких потрясений, в течение столетия на три фута, так, что деревни, которые прежде стояли на берегу моря, находятся теперь на несколько верст от него. Около Неаполя (близ Пуццоли) на развалинах храма Сераписа или Нимф находятся 3 мраморные колонны в 40 футов вышины; они на 12 футов от основания на протяжении 9 футов источены моллюсками. Это доказывает, что местность, на которой стоял храм, когда то опустилась до 12 футов в воду и потом вновь поднялась. Кроме того, колонны храма Нимф и Нептуна, древние римские дороги, дворец Тиверия на Капри, находятся теперь под водою. Погружение в воду всех этих построек произошло от понижения почвы, на которой они были возведены, а не от возвышения уровня воды в море, потому что в таком случае уровень воды возвысился бы во всем Средиземном море; но этого не замечается. Точно также по берегам всей западной Европы до юга Италии находятся погруженные в воду целые леса. В 1831 г. у берегов Сицилии, из глубины моря в 100 сажен, подводное извержение подняло остров около 200 футов вышиною и 1 <sup class="sup">1</sup>/<sub class="sup">2</sub> версты в окружности и когда чрез полгода волны размыли его, снова поднялся в 1851 г. и вновь исчез чрез несколько месяцев. Наконец в южной Америке, берег Чили, после извержения местных вулканов, поднялся на протяжении 300 миль на 3 или 4 фута и продолжает заметно возвышаться по настоящее время.</p>
<p>Очевидно, что при подобном процессе поднятия материков, все пять частей света не могли появиться над водою вдруг в том виде, в каком они рисуются на картах, а появлялись сначала только отдельные разбросанные острова; острова эти, увеличиваясь в объеме и соединяясь друг с другом перешейками, постепенно принимали форму и величину современных материков. Из них одни должны были образоваться раньше, другие позже; есть основание предполагать, что большая часть Нового света образовалась в последнее время. Притом поднятие над водою новых материков погружало в воду материки уже образовавшиеся, отчего новый материк являлся на месте прежнего дна морского, а заливавшийся морем старый материк, весь или частью, становился дном морским. Из этого видно, что форма материков, их поверхность и очертание морского дна, изменялись постоянно и, как видно из приведенных выше примеров, изменяются даже и в настоящее время.</p><p>Точно также, как материки, образовались и горы, с тою только разницей, что образование гор при поднятии земной коры произошло от быстрого напора на нее снизу, тогда как материки, большей частью, — результат медленного поднятия.</p><p>Таким образом образовались следующие виды гор:</p><p>1) <em>Поднятые горы</em>. Они образовались, когда кора земли поднята была с такою силою и постоянным напором, что она возвысилась вьющимися громадами с выпуклым сводообразным хребтом. Наибольшая часть величайших горных хребтов, как Гималаи, Анды, Альпы, Урал, Балканы, — подъемного происхождения.</p><p>2) <em>Складочные горы</em>. Образование их произошло, как побочное явление, при развитии поднятых хребтов, которые ударами боков своих сдвигали близлежащие пласты материков, отчего пласты эти согнулись, как листы бумаги, восходящими и нисходящими складками. Таким образом поднятие Альп образовало складочные горы юрского хребта.</p><p>3) <em>Вылившиеся горы</em> возникли, когда чрез разрыв земной коры вылилась на ее поверхность огненная масса и застыла куполами и конусами: таковы Рейнские горы и вулканы.</p><p>Поднятием материков из вод моря объясняется также происхождение существующих ныне громадных соляных озер, каковы Аральское и Каспийское. Озера эти остатки прежних морей, дно которых поднялось, но вся вода не слилась, а задержалась в более глубоких впадинах дна.</p><p>От внешнего вида земной коры обратимся к ее составу и строению.</p><p>В настоящее время кора эта состоит из кристаллических масс и слоистых пластов более или менеё твердых. Те и другие называются в геологии <em>горными породами</em>.</p><p>Все горные породы по различию состава и сложения разделяются на три группы:</p><p>1) Породы <em>плутонические</em> или <em>огненные</em> или <em>изверженные</em>. Наружный вид их всегда более или менее кристаллический.</p><p>2) Породы <em>нептунические, осадочные</em> или <em>флецовые</em>. Они не кристалличны, а представляют большей частью ряды горизонтальных слоев.</p><p>3) Породы <em>метаморфические</em> или <em>перевозданные</em> сланцы. Сложение их кристаллическое и вместе с тем слоистое.</p><p><em>Плутонические</em> формации состоят из гранита, сиенита, грюнштейнов или зеленых камней, порфира, базальта и трахита. Все эти породы имеют между собою большое сходство в составе. Гранит есть зернисто-кристаллическая смесь трех минералов: полевого шпата, слюды и кварца; если же два последние заменены минералом, роговой обланкой, тогда гранит переходит в сиенит. Таким же образом переходит он в грюнштейны, если полевой шпат заменяется другими известными минералами. Грюнштейны чрезвычайно походят на базальты. Если в граните исчезает ясное зернисто-кристаллическое сложение так, что он представляется плотной массой, в которую вкраплены кристаллы полевого шпата и других минералов, тогда он носит название порфира. Порфиры же переходят в трахит, когда полевой шпат замещен стекловидным шпатом. Такой переход одних плутонических пород в другие ясно доказывает одинаковое их происхождение. А так так базальты и трахиты извергаются и ныне вулканами, то ясно, что все плутонические породы образовались действием подземного огня.</p><p>Огненное происхождение плутонических пород доказывается также тем, что в них никогда не встречается органических остатков растений и животных.</p><p>Так как гранита и других упомянутых пород, кроме базальта и трахита, в продуктах вулканических извержений не встречается, то их прежде признавали самыми древнейшими породами, и полагали, что они составляют первоначальную земную кору, образовавшуюся при ее застывании. (Верн держится еще этого же мнения). Но ныне пришли к иному заключению.</p><p>Пласты, из которых состоит земля, как увидим ниже, образовались уже после появления земной коры. Между тем гранит во многих местах, как напр. в горах Гарца, прорывает эти слои и лежит сверху их, следовательно гранит и прочие сродные с ним породы появились на земле после уже образования первоначальной коры, подобно тому, как базальты и трахиты, посредством излияния их на ее поверхность.</p><p>При изучении строения высоких гор замечено, что гранит никогда не прорывает других, встречающихся с ним вместе, плутонических пород и лежит всегда сверху их, а не под ними. Это показывает, что гранит вылился на поверхность земли прежде всех других пород. Из них базальт и трахит прорывают все прочие и самый гранит, а потому они должны быть признаны вылившимися на землю после: как гранита, так и сиенита, порфира и грюнштейнов. Вследствие этого в настоящее время плутоническим породам придается общее название — изверженных пород, и они разделяются на две группы — на древнейшие и новейшие или вулканические; к последним относятся базальт и трахит, а к первым гранит и остальные.</p><p><em>Нептунические</em> породы состоят из пластов глины, песчаника и известняка, а также, но в несравненно меньшем количестве, гипса, каменного угля и соли. Во всех этих пластах рассеяны ископаемые и окаменелости, т. е. проникнутые отвердевшим минеральным раствором остатки существовавших на земле, в разное время, животных и растений.</p><p>Нептунические формации, за исключением каменного угля, образовались от разрушения водою плутонических пород. Действие воды было противоположно действию огня, образовавшего плутонические породы. Огонь поднимал материки и горы, и утолщал кору земли извержением на ее поверхность новых пород. Вода же, напротив, проникая в трещины коры земной и плутонических пород, растворяла в себе их составные части в виде мелких частиц, осаждая потом их, на впадинах дна своих вместилищ, рядом слоев. Вода сравнивала, таким образом, земную поверхность и уничтожала произведенные огнем возвышения.</p><p>Разрушение водою коры земной и образование ею осадочных пластов происходило следующим образом: первые осадки из воды в то время, когда она покрывала всю поверхность земной коры, облегли кору горизонтальными слоями и образовали, таким образом, древнейшие нептунические породы. Но потом, от поднятия коры действием подземного огня при образовании материков и от извержения из внутренности земли плутонических пород, слои эти изменяли свое положение; они изгибались, прорывались и опрокидывались. Поднявшиеся при этом, из под воды, первые нептунические породы, подвергались вновь разрушению воды, которая проникала в них или падая из атмосферы в виде дождей, или снова покрывая их собою, если материки, которые составляли эти породы, снова, действием подземного огня погружались в море; от этого на первые нептунические породы ложились новые и т. д. Действуя, таким образом с самого образования коры земной до настоящего времени, вода покрыла ее целым рядом многочисленных пластов.</p>
<p>Вода выделяет растворенные в ней частицы твердых тел осаждением, оттого, что при известном объеме и при известной температуре она может растворять только определенное количество твердого вещества; поэтому, если это количество содержится уже в растворе, то с уменьшением объема воды, посредством испарения, или с охлаждением ее, она выделяет из раствора излишнее количество. Таким образом осели из воды: глины, песчаники, гипс, соль и некоторые известняки. Большая же часть известняков, а в том числе и мел, выделены из воды не испарением или осаждением, а посредством незаметных для невооруженного глаза микроскопических животных (инфузорий). Животные эти, развиваясь в воде, поглощают ее как пищу; при этом в организме инфузорий выделяется содержащаяся в воде известь и входит в состав твердых оболочек, покрывающих их тело. От скопления оболочек погибших инфузорий, преимущественно так называемых корненожек, образовались все громадные толщи известняков, а между тем корненожки эти так малы, что в одном кубическом дюйме помещается их тысячи миллионов! Подобным же образом действуют и полипы (кораллы), образуя целые коралловые рифы и острова.</p><p>Выше мы сказали, что нептунические пласты образовались из разрушения плутонических пород. Следовательно, составные части тех и других должны быть одни и те же. Химия действительно показывает, что глиний[3] и кремний, из которых состоят минералы, образующие плутонические породы — гранит, порфир и др., входят в состав глин и песчаников нептунических пластов. В состав же известняков, гипса и соли входят другие металлы — кальций и натрий, но их ни в одном минерале плутонических пород не встречается и каким образом известь и соль появились в воде, наука до настоящего времени объяснить не в состоянии. Что же касается до каменного угля, то он образовался от скопления и разложения растений. Это видно из того, что состав каменного угля и растений сходны между собою; при том в некоторых сортах каменного угля можно еще узнать, под микроскопом, растительную ткань, и пласты глины и песчаника, между которыми встречается обыкновенно уголь, имеют много отпечатков или оттисков листьев, а иногда содержат даже целые стволы деревьев. Самый процесс образования угля происходил так: целые леса, от понижения материка, покрылись морем, из воды на них осадились пласты глины и песка. Этим преградился свободный приток к деревьям воздуха; они пришли в тление или гниение, при котором всегда развивается теплота, часто очень значительная; от чего растительность разлагаясь, превратилась в уголь и смолистое вещество (нефть, асфальт); давление же верхних пластов придало всей массе — плотное, каменистое состояние. На этом слое развивались одна за другой новые генерации лесов, их покрывала снова вода и оседавшие из нее пласты глины и песка; процесс разложения растительности повторялся снова и т. д.</p><p>Материал для каменного угля накоплялся также от деревьев, снесенных большими реками в одно место, и из остатков морских водорослей, — оседающих на дно. Настоящие большие реки: Амазонская, Миссисипи и др., во время разлива, наносят в океан такое количество леса, что покрывают им пространство в несколько миль шириною и несколько сот миль длиною. В Атлантическом же океане находятся громадные пространства покрытые водорослями, известные под именем Северного и Южного Саргасовых морей, так что плывущие корабли с трудом пробиваются чрез них в течение нескольких дней. Различные виды каменного угля — графит, антрацит, черный уголь, бурый уголь или лигнит отличаются между собою содержанием смолистого вещества, которого в первых двух вовсе не содержится. Все они образовались процессом, подобным описанному, с тем только различием, что образование их происходило в разное время: — так лигнит есть новейший, графит — самый старый по времени образования. Впрочем образование антрацита происходило также и при участии огня, именно там, где чрез слои каменного угля прорывались расплавленные вулканические породы, уголь лишался смолистого вещества и превращался в антрацит.</p><p>Нептунические породы, которые признаются образовавшимися в одно время, называются <em>формациями</em>. формации, которые по составу своему и по содержащимся в них окаменелостям, представляют близкое между собою сходство, соединяются в <em>периоды</em>; на том же основании периоды соединяются в <em>эпохи</em>. Таким образом все нептунические породы разделяются на четыре эпохи:</p><p>1) <em>Первичная</em> или Палеозойская обнимает 5 периодов.</p><p>2) <em>Вторичная</em> или Мезозоическая с 3 периодами.</p><p>3) <em>Третичная</em> или Кайнозойская заключает в себе 3 периода, и</p><p>4) <em>Потретичная</em> или новейшая из двух периодов.</p><p><em>Метаморфические породы</em> состоят из гнейса и сланцев: слюдяного, талькового, хлоритового и глинистых. Гнейс имеет тот же минералогический состав, как и гранит, т. е. состоит из полевого шпата, слюды и кварца. Только слоистое сложение отличает его от гранита. Если в этом соединении недостает полевого шпата, то оно называется слюдяным сланцем; когда же кварц замещается частью минералами, тальком и хлоритом, тогда называются тальковыми и хлоритовыми сланцами. Глинистые сланцы называются так потому, что при выветривании быстро обращаются в глину, по составу же сходны с хлоритовым сланцем.</p><p>Происхождение метаморфических пород объясняется тем, что во время образования осадков из воды, вслед за тем, как она покрыла кору земли, последняя была еще так тонка, что от внутреннего огня сильно нагревалась. От этого первые, образовавшиеся из воды, осадки расплавлялись до некоторой степени; но не изменяясь совершенно в сложении своем, а только метаморфизируясь (переменяя наружный вид), получили кристаллический вид, сохранив вместе с тем слоистое сложение. Из этого само собою уже видно, что метаморфические породы принадлежат к самым древнейшим и лежат непосредственно на первоначально образовавшейся земной коре.</p><p>К числу метаморфических пород, но более позднего происхождения должно отнести и мрамор. Он образовался от изменения расплавленными плутоническими породами, при их извержении, осадочных известковых пластов, которые, полурасплавившись, окристаллизовались и застыли.</p><p>Кроме описанных пород существуют еще такие, хотя и не в значительном, сравнительно с ними, количестве, которые не могут быть причислены, по способу образования своего, ни к одной из групп этих пород, это <em>конгломераты</em> и <em>эрратические камни</em>.</p><p>Конгломераты произошли от раздробления извергавшимися плутоническими породами готовых уже пород. Они носят название <em>пудингов</em> — когда округлены и <em>брекчий</em> — когда угловаты. Эрратические камни — осколки плутонических пород, разнесенные от места их образования действием текучей воды, спускающимися с гор массами льда (глетчерами), или плавающими льдами. Эрратическими камнями называются камни большой величины. Таков, например, камень, составляющий пьедестал статуи Петра Великого; камни же небольшой величины и округленные называются валунами, к ним принадлежит известный булыжник. К эрратическим же явлениям относятся также и находящиеся на левом берегу Финляндского водопада Иматры так называемые <em>исполиновы котлы</em>. Это углубления в граните, на внутренних стенках которых видны винтовые линии, а на дне лежит округленный камень; углубления эти выточены в скале действием водоворотов.</p>
<p></p><p>* * *</p><p></p><p>Все описанные породы лежат на первоначальной коре, под которой находится расплавленное ядро земли: но из чего состоит эта кора — неизвестно, так как до сих пор не случилось еще дорыться до нее — все углубления внутрь земли не достигают еще и одной мили. Рассмотренные нами горные породы расположены в земной коре в следующем порядке. К ней непосредственно прилегают первозданные сланцы — метаморфические породы: сначала гнейс, потом сланцы слюдовый, тальковый, хлоритовый и глинистые. На первозданных же сланцах лежат нептунические породы.</p><p>Нептунические формации, равно как и первозданные сланцы приподняты, прорваны и иногда перевернуты проникающими их в разных направлениях изверженными из внутренности земли плутоническими породами, которые, образуя основы горных кряжей, выходят в некоторых местах на самую поверхность земли. Нептунические формации, по времени образования их, идут за первозданными сланцами в следующем порядке:</p><p>A) <em>Формации Первичной или Палеозойской эпохи.</em></p><p>1) Период Кембрийский.</p><p>2) Период Силурийский.</p><p>3) Период Девонский.</p><p>4) Период Каменноугольный.</p><p>5) Период Пермский.</p><p>Б) <em>Формации Вторичной или Мезозоической эпохи.</em></p><p>6) Триасовой период.</p><p>7) Юрский или Оолитовый период.</p><p>8) Меловой период.</p><p>B) <em>Формации Третичной или Кайнозоической эпохи.</em></p><p>9) Период Эоценовой.</p><p>10) Период Миоценовой.</p><p>11) Период Плиоценовый.</p><p>Г) <em>Формации Потретичной или Новой эпохи.</em></p><p>12) После-Плиоценовый период (диллювий), и</p><p>13) Период Современный (аллювий).[4]</p><p>Формации каждого из периодов образовались одна после другой, так что самые древние из них, — формации Кембрийского периода, потом Силурийского, Девонского и т. д. до формаций новейшего периода или аллювия, которая представляется самой позднейшей, и образование ее совершается еще в настоящее время.</p><p>Полный ряд формаций всех периодов никогда не встречается в одном и том же месте, но во всякой местности нет большего или меньшего их числа. Так иногда поверхность земли состоит из одних пластов Девонского периода или между пластами двух, не следующих друг за другом периодов, нет вовсе пластов средних периодов, например между девонскими и пермскими пластами нет каменноугольных.</p><p>Неполнота эта объясняется тем, что все нептунические формации образовались посредством осадка из воды, а потому где во время образования какой либо формации была суша, там очевидно этой формации быть не может и так как вследствие действия подземного огня, материки и дно морское неоднократно меняли свое положение, то морские осадки появлялись в разное время в разных местах и получали разные очертания.</p><p></p><p>Как же в таком случае сделалось известно, что нептунические формации образовались одна за другою в том именно порядке, в каком они приведены выше? Основанием к этому послужило то, что никогда, за весьма незначительными исключениями, формации верхних периодов не встречаются под пластами нижних, а всегда лежат над ними. Так нигде нельзя встретить, что бы мел лежал под каменным углем, а всегда, если только они встречаются рядом, каменный уголь лежит под мелом. Но такой способ определения древности формаций применим только к тем из них, которые резко различаются по своему минеральному составу, большинство же нептунических формаций состоя из глины, песчаников и известняков, весьма сходны в составе. В этом случае руководителями для геолога служат ископаемые и окаменелости растений и животных, так как они в формациях, следующих одна за другою, бывают всегда различны, между тем в одних и тех же формациях представляют чрезвычайно большое сходство и известные ископаемые и окаменелости свойственны исключительно известным формациям.</p><p>Обстоятельство это весьма важно не только в научном, но и в практическом отношении. Например, каменный уголь находится в огромном количестве только в пластах каменноугольного периода; в пластах же других периодов он встречается и в меньшем количестве и качества худшего. А потому весьма важно узнать, что тот пласт, который предполагается разработать, принадлежит к каменно-угольному периоду. Пласты, в которых образовался в этот период каменный уголь, состоят из темной глины, серых и черных сланцев, но такая же глина и сланец встречаются в формациях других периодов. Если в глине этой находят ископаемых, жившего в каменно-угольный период моллюска (продукта), или окаменелые стволы произраставшего тогда дерева (сигилярии), то разработка пласта может быть начата с полною уверенностью, что разрабатываться будет действительно каменно-угольный пласт. Напротив, если в той же глине найдены будут обломки трилобитов или граптолитов, которые свойственны силурийскому периоду, или раковины аммонитов, принадлежащих к меловому периоду, то наверное можно сказать, что это пласты не каменно-угольные, а силурийские и меловые.</p><p>Зная в каком порядке следуют обыкновенно различные напластования земли, легко определить период образования гор или относительную их древность.</p><p>Горы, как мы видели, образовались от поднятия земной коры действием подземного огня. Очевидно, что при этом, существовавшие еще до образования гор пласты, должны были быть также подняты на боках образовавшегося подле их горного хребта; пласты же, осевшие после образования хребта, должны были лечь сверху поднятых пластов в горизонтальном направлении. Поэтому, чтобы определить относительную древность гор, следует только привести в известность какие из формаций, составляющих ее бока, находятся в косвенном и какие в горизонтальном положении; промежуток времени между окончанием образования верхней из косвенных формаций и нижней из горизонтальных, будет временем поднятия горы. Таким образом, если в каком нибудь горном хребте силурийская и девонская формации лежат в косвенном направлении по бокам хребта, тогда как лежащие сверху их формации каменного угля и пермская сохранили положение горизонтальное, то это показывает, что горный хребет поднялся после образования девонской формации; если же на боках горы подняты и каменноугольные пласты, а пермская и другие формации горизонтальны, то это значит, что хребет образовался после каменно-угольной формации. Вследствие этого к самым древним горам принадлежат Нижне-Рейнские горы, потом Гарц, далее Пиринеи и Апеннины, приморские Альпы, за тем главные Альпы; наконец Этна и Везувий самые позднейшие.</p><p>Определяя, таким образом, древность гор, французский ученый Эли де Бомон пришел к тому заключению, что после образования каждой формации происходила какая-нибудь из горных систем нашего материка.</p><p>Различие ископаемых, встречающихся в нептунических пластах, смотря по тому, были ли это остатки растений и животных морских, или материковых, указывает на то, где в периоде известной формации было море и где суша. Если сверху материковых пластов находятся пласты с признаками морского образования, то это ведет к заключению, что земля опускалась и покрывалась водою. Различие же ископаемых растений и животных по климатам, в которых они ныне встречаются, указывает на климат каждого периода. Одним словом, нептунические формации дают возможность получить полное понятие о том, как развивалась кора земная со времени ее первого образования и вместе с тем служат эпохами в истории этого развития. Но полной, отчетливой, истории развития земли в настоящее время еще не существует, так как геология, занимающаяся изучением строения земной коры, наука еще новая, и геологически исследованы весьма не многие страны, преимущественно западной Европы, при том и эти исследования не полны и во многом требуют поверки.</p>
<p>В первую эпоху существования земной коры — в эпоху <em>Первичную</em> — земля представлялась в виде немногих, разбросанных по безграничному океану, полос и групп земель. В силурийский период этой эпохи на том месте, где ныне Европа, самыми обширными материками были только Швеция и Норвегия и часть России на севере, в западной Финляндии и Остзейском крае[5]. Великобритания и Франция представляли несколько небольших островов на западной их стороне; Германия представляла архипелаг таких же островов там, где ныне находятся ее наиболее возвышенные части. Вся же южная Европа, за исключением не многих частей Италии и Турции, была покрыта морем. В период каменноугольный, на месте, где теперь северо-восточная часть Америки, был уже значительный материк, но вся западная ее часть от Миссисипи до Ледовитого океана вовсе не существовала. Поэтому, первичная эпоха может быть названа <em>океанической</em> или <em>островной</em>.</p><p>Сходство ископаемых растений и животных первичной эпохи как в полярных, так и экваториальных местах показывает, что в это время на земле был повсюду один жаркий климат, зависевший от того, что внутренний жар земли, при незначительности толщины ее коры, оказывал на ее поверхность заметное влияние.</p><p>Во <em>Вторичную</em> эпоху — прежние острова значительно увеличились в объеме, а океан образовал из себя обширные замкнутые моря; отчего вторичная эпоха может быть названа <em>морскою</em>.</p><p>Эпоха эта — начало различия в климатах.</p><p>В <em>Третичную</em> эпоху прежние острова соединились в более или менее сплошную массу суши. В Европе середина материка, Германия и Франция, только изредка были прорезаны полосами воды. Великобританию составляли уже большие острова. Скандинавия оставалась, по-прежнему большим отдельным островом, отделенным еще от России. Три южные полуострова: Италия, Греция и Турция, поднялись уже из воды, но Бельгия, Дания, Пруссия, часть Германии, юг России еще залиты были водою; поэтому третичную эпоху можно назвать <em>материковой</em>.</p><p>Судя по растениям, находимым в третичных формациях, температура земли немного превышала ту, которую она имеет в настоящее время. Собственно теплота земли ослабела уже так, что определилось различие климатов — холодного, умеренного и жаркого, зависящее от положения земли к солнцу.</p><p>В начале <em>новой</em> эпохи последовало, по всем вероятиям, поднятие в южной Америке великой Кордильерской цепи, простирающейся на 16,000 верст в длину. Это доказывают значительное число действующих вулканов, расположенных вдоль всей цепи, и частые землетрясения в прилегающих к этой цепи странах. В это же время материки северного полушария — Европа, Азия и северная Америка понизились над уровнем воды. В Европе в начале после-плиоценового периода море покрывало всю северную часть Финляндии, Остзейский край, северную Германию и Великобританию, от воды свободна была лишь средняя, высшая часть Скандинавии. Затем наступило время, когда земля поднялась до того уровня, что Англия и Франция соединены были между собой сушей и значительная часть Северного моря также превратилась в сушу. После этого снова наступило понижение, вследствие которого Англия и Франция опять отделились и дно Северного моря накрылось водой. Отношение Европы к соседней части света, Африке, представлялось в следующем виде: африканская пустыня Сахара была морским бассейном, а северо-западная Африка, Азорские острова и Португалия соединены были с юго-восточной Северной Америкой в один большой материк.</p><p>Настоящий климат Европы зависит, между прочим, от теплых потоков воздуха, идущего от знойной пустыни Сахары и от морского течения, Гольфштрома. Известно, что в океане вода не течет как в реках, но в некоторых местах океана встречаются такие полосы — где происходит течение, тогда как по ту и другую сторону течения, воды океана находятся в покое. Течения эти идут: одни — холодные — от полюсов к экватору, а другие — теплые — от экватора к полюсам. К числу этих течений принадлежит и Гольфштром, который, проходя близ берегов западной Европы, согревает их на столько, что климат западной Европы несравненно теплее, чем под теми же широтами в других частях света.</p><p>В после-плиоценовый период, как мы сказали, вместо Сахары был морской бассейн, отчего тогда в Европе не могло быть настоящего теплого, южного, климата. Соединением же африканского материка с северной Америкой и югом Европы отрезался от твердой части Атлантического океана согревающий ныне запад Европы, Гольфштром. Вследствие этого в Европе, в начале после-плиоценового периода, был более суровый климат. В это время север Европы, находившийся под водою, покрыт был громадными плавающими льдами; горы же Скандинавии, Великобритании, Англии, Тироля и Швейцарии покрыты были ледниками. Поэтому, после-плиоценовый период называют <em>ледяным</em> периодом.</p><p>Тоже было и в северной Америке.</p><p>Период после-плиоценовый назывался прежде <em>допотопным</em>. Существовало мнение, что в это время земля испытала на себе последствия громадного наводнения.</p><p>Во многих странах встречаются огромные пласты наносной глины, которой дали название диллювия. Сверх того, по всей северной и средней Европе, на пространстве, определяющемся линией, идущей от истоков Северной Двины через Тулу, Бреславль, Голландию и Лондон, рассеяны эрратические камни, часто громадной величины, которые составляют обломки скандинавских и финляндских гранитных гор. Объяснить эти явления не находили ни чем другим, как предположением, что воды океана, оставив, вследствие неизвестной причины, дно свое, с необычайным напором вторглись на материк, и, разрушая лежавшие на пути их движения, горы и скалы, усеяли обломками их материк и отложили на нем длинные полосы ила.</p><p>В настоящее время такое предположение не имеет уже значения. Наблюдения, обнаружившие материковое понижение в начале после-плиоценового периода и существование в это время в Европе сурового климата с плавающими льдами около берегов и сильно развитыми ледниками в гористых странах, разъяснили действительное происхождение как диллювиальных наносов, так и эрратических камней. Лежавшие на горах массы льда с наступлением условий, изменивших климат Европы в более теплый, должны были придти в движение, спуститься с гор в долины; двигаясь по скалам, — ледники стирали своими тяжелыми массами огромные массы мелкой пыли и уносили с собою падавшие на них обломки скал.</p><p>Массы стертой пыли разнеслись потом тающей водой и осадились в виде диллювия, а лежавшие на ледниках камни остались там, где растаяли ледники; камни эти переносились также по всей вероятности и плавающими льдами.</p>
<p>Таким объяснением наносов и эрратических камней очевидно устраняется предположение о внезапном, стремительном наводнении, так как тот факт, что в начале после-плиоценового периода большая часть европейского материка покрыта была водою, не подлежит сомнению, и название допотопного периода оставлено, потому что подобного рода наводнения, от материкового понижения, не составляют вовсе особенности после-плиоценового периода, а случались во все периоды развития земли.</p><p>За после-плиоценовым периодом, наступил период современный, — период образования земли, очертания материков и морей, климата; все пришло в настоящее положение. К этому времени относят и появление в Европе огнедышащих гор Этны и Везувия.</p><p>После всего сказанного об устройстве коры земной, мы можем сделать следующий очерк ее развития.</p><p>После того, как на застывшую кору земли упала с высот атмосферы вода, она подверглась разрушительному действию воды; вследствие чего и образовались первые осадочные пласты; все они одинакового состава, потому что материал, из которого они образовались, был постоянно один и тот же. Слои эти от действия внутреннего жара на кору, принимали частью кристаллический вид, образовав метаморфические породы — гнейс и первозданные сланцы.</p><p>В то же время земная кора, охлаждаясь, сжималась и от действия внутренней расплавленной массы — трескалась.</p><p>Вылившаяся в эти трещины огненно-жидкая масса застывала в них или над ними и образовала плутонические горные породы: гранит, сиенит, базальт и др.</p><p>С охлаждением коры, охлаждалась также и внутренняя расплавленная масса; таким образом кора утолщалась.</p><p>Так как составные части расплавленной массы расположены были по весу их — легкие ближе к коре, тяжелейшие глубже внутрь, то плутонические породы, выливаясь на поверхность коры и до настоящего времени, должны были быть различны и в своем составе. Отсюда различие пород плутонических древних от новых или вулканических. Сила подземного огня, приподнимая кору изнутри или извергая на ее поверхность расплавленные массы, образовала материки и горы. При чем осаждавшиеся водой пласты изогнулись, прорывались и переворачивались. В образовании некоторых пластов, напр. известковых и каменноугольных, принимала участие также и органическая жизнь, но большинство пластов образовано непосредственно водою от разрушения ею плутонических пород. При этом неоднократно происходили поднятия и понижения коры и извержения расплавленной массы, сопровождавшиеся частыми изменениями в положении моря и суши. В этом и заключалась вся история земной коры после того, как она покрылась водою до того времени, когда она приняла настоящий свой вид.</p><p>В настоящее время есть возможность приблизительно определить продолжительность этой истории, т. е. определить пространство времени, в которое образовалась земная кора.</p><p>Сравнение измерений толщины всех нептунических пластов, сделанных в различных местностях, показало, что вертикальный разрез, или толщина, всех осадочных пластов составляет, как полагает Бурмейстер, 16,000 футов или <sup class="sup">3</sup>/<sub class="sup">4</sub> мили. Время же, необходимое для образования каждого фута пласта, можно определить по отложениям Нила. Нил ежегодно, после разлития своего, осаждает на берега свои слои ила, и обносит им также, со всех сторон, омываемые им пирамиды и обелиски, время построения которых известно. Разделив толщину осадка на число лет здания, увидим, что в одно столетие образуется осадок толщиною в 3 <sup class="sup">1</sup>/<sub class="sup">3</sub> дюйма, что составит 10 дюймов в 300 лет или 5 футов в 1800 лет. Если принять, что с такою же скоростью происходило во все время образование осадочных пластов, то для того, чтобы пласты эти достигли настоящей толщины 16,000 фут необходимо было около 6-ти миллионов лет.</p><p>Главными деятелями в истории коры земной были две силы — подземный огонь и вода. Но не к одной цели стремились они. Огонь выдвигал из под воды кору, вода, напротив, разрушая материк, стремилась сгладить возвышения коры. Та же борьба между огнем и водой происходит и в настоящее время. Мы видим: огонь то медленно, то быстро, то в одном, то в другом месте поднимает кору над водою; вода же, может быть, более медленно, но с большим постоянством, размывает берега и наполняет частицами их, углубления дна своего. К какому же результату приведет эта борьба огня и воды? Она приведет, по мнению некоторых ученых к тому, что в далеком будущем земля остынет на столько, что кора земли станет достаточно сопротивляться действию подземного огня, поднятие ее прекратится, вулканические извержения перейдут, может быть, для потомков наших в область мифов и вода, не встречая более противодействия уравнивающему стремлению своему, размоет все выдающиеся над нею части материков и разольется по всей поверхности земли одним ровным слоем.</p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | III. ОБРАЗОВАНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ
Огненно-жидкое состояние земли закончилось, как мы видели, образованием сплавленной коры, которую всю покрыла вода. Как же образовались настоящие, поднимающиеся над водою в виде островов, материки и те разнообразные массы камней и слои земель, из которых составлены материки? Материки появились вследствие подземного огня расплавленной массы земли. Развивавшиеся между ею и корою пары постепенно поднимали последнюю над уровнем моря, когда действие паров было слабо, или, в противном случае, пары разрывали кору и через образовавшиеся в ней трещины выливалась наружу расплавленная масса, отчего кора, утолщаясь, должна была также возвыситься над уровнем воды. Но скоплявшиеся под корою пары, по легкой удобоподвижности, могли переменять место свое, отчего кора опускалась снова там, где была приподнята, и поднималась в другой части, где была под водой.
Так действует подземный огонь и в настоящее время. Утолщение им земной коры мы видим в действиях вулканов.
Много есть также примеров и поднятия и понижения земной коры без явного вулканического действия. Берега скандинавского полуострова, омываемые Ботническим заливом, от Фридрихсгаля до Або поднимаются медленно, без всяких потрясений, в течение столетия на три фута, так, что деревни, которые прежде стояли на берегу моря, находятся теперь на несколько верст от него. Около Неаполя (близ Пуццоли) на развалинах храма Сераписа или Нимф находятся 3 мраморные колонны в 40 футов вышины; они на 12 футов от основания на протяжении 9 футов источены моллюсками. Это доказывает, что местность, на которой стоял храм, когда то опустилась до 12 футов в воду и потом вновь поднялась. Кроме того, колонны храма Нимф и Нептуна, древние римские дороги, дворец Тиверия на Капри, находятся теперь под водою. Погружение в воду всех этих построек произошло от понижения почвы, на которой они были возведены, а не от возвышения уровня воды в море, потому что в таком случае уровень воды возвысился бы во всем Средиземном море; но этого не замечается. Точно также по берегам всей западной Европы до юга Италии находятся погруженные в воду целые леса. В 1831 г. у берегов Сицилии, из глубины моря в 100 сажен, подводное извержение подняло остров около 200 футов вышиною и 1 1/2 версты в окружности и когда чрез полгода волны размыли его, снова поднялся в 1851 г. и вновь исчез чрез несколько месяцев. Наконец в южной Америке, берег Чили, после извержения местных вулканов, поднялся на протяжении 300 миль на 3 или 4 фута и продолжает заметно возвышаться по настоящее время.
Очевидно, что при подобном процессе поднятия материков, все пять частей света не могли появиться над водою вдруг в том виде, в каком они рисуются на картах, а появлялись сначала только отдельные разбросанные острова; острова эти, увеличиваясь в объеме и соединяясь друг с другом перешейками, постепенно принимали форму и величину современных материков. Из них одни должны были образоваться раньше, другие позже; есть основание предполагать, что большая часть Нового света образовалась в последнее время. Притом поднятие над водою новых материков погружало в воду материки уже образовавшиеся, отчего новый материк являлся на месте прежнего дна морского, а заливавшийся морем старый материк, весь или частью, становился дном морским. Из этого видно, что форма материков, их поверхность и очертание морского дна, изменялись постоянно и, как видно из приведенных выше примеров, изменяются даже и в настоящее время.
Точно также, как материки, образовались и горы, с тою только разницей, что образование гор при поднятии земной коры произошло от быстрого напора на нее снизу, тогда как материки, большей частью, — результат медленного поднятия.
Таким образом образовались следующие виды гор:
1) Поднятые горы. Они образовались, когда кора земли поднята была с такою силою и постоянным напором, что она возвысилась вьющимися громадами с выпуклым сводообразным хребтом. Наибольшая часть величайших горных хребтов, как Гималаи, Анды, Альпы, Урал, Балканы, — подъемного происхождения.
2) Складочные горы. Образование их произошло, как побочное явление, при развитии поднятых хребтов, которые ударами боков своих сдвигали близлежащие пласты материков, отчего пласты эти согнулись, как листы бумаги, восходящими и нисходящими складками. Таким образом поднятие Альп образовало складочные горы юрского хребта.
3) Вылившиеся горы возникли, когда чрез разрыв земной коры вылилась на ее поверхность огненная масса и застыла куполами и конусами: таковы Рейнские горы и вулканы.
Поднятием материков из вод моря объясняется также происхождение существующих ныне громадных соляных озер, каковы Аральское и Каспийское. Озера эти остатки прежних морей, дно которых поднялось, но вся вода не слилась, а задержалась в более глубоких впадинах дна.
От внешнего вида земной коры обратимся к ее составу и строению.
В настоящее время кора эта состоит из кристаллических масс и слоистых пластов более или менеё твердых. Те и другие называются в геологии горными породами.
Все горные породы по различию состава и сложения разделяются на три группы:
1) Породы плутонические или огненные или изверженные. Наружный вид их всегда более или менее кристаллический.
2) Породы нептунические, осадочные или флецовые. Они не кристалличны, а представляют большей частью ряды горизонтальных слоев.
3) Породы метаморфические или перевозданные сланцы. Сложение их кристаллическое и вместе с тем слоистое.
Плутонические формации состоят из гранита, сиенита, грюнштейнов или зеленых камней, порфира, базальта и трахита. Все эти породы имеют между собою большое сходство в составе. Гранит есть зернисто-кристаллическая смесь трех минералов: полевого шпата, слюды и кварца; если же два последние заменены минералом, роговой обланкой, тогда гранит переходит в сиенит. Таким же образом переходит он в грюнштейны, если полевой шпат заменяется другими известными минералами. Грюнштейны чрезвычайно походят на базальты. Если в граните исчезает ясное зернисто-кристаллическое сложение так, что он представляется плотной массой, в которую вкраплены кристаллы полевого шпата и других минералов, тогда он носит название порфира. Порфиры же переходят в трахит, когда полевой шпат замещен стекловидным шпатом. Такой переход одних плутонических пород в другие ясно доказывает одинаковое их происхождение. А так так базальты и трахиты извергаются и ныне вулканами, то ясно, что все плутонические породы образовались действием подземного огня.
Огненное происхождение плутонических пород доказывается также тем, что в них никогда не встречается органических остатков растений и животных.
Так как гранита и других упомянутых пород, кроме базальта и трахита, в продуктах вулканических извержений не встречается, то их прежде признавали самыми древнейшими породами, и полагали, что они составляют первоначальную земную кору, образовавшуюся при ее застывании. (Верн держится еще этого же мнения). Но ныне пришли к иному заключению.
Пласты, из которых состоит земля, как увидим ниже, образовались уже после появления земной коры. Между тем гранит во многих местах, как напр. в горах Гарца, прорывает эти слои и лежит сверху их, следовательно гранит и прочие сродные с ним породы появились на земле после уже образования первоначальной коры, подобно тому, как базальты и трахиты, посредством излияния их на ее поверхность.
При изучении строения высоких гор замечено, что гранит никогда не прорывает других, встречающихся с ним вместе, плутонических пород и лежит всегда сверху их, а не под ними. Это показывает, что гранит вылился на поверхность земли прежде всех других пород. Из них базальт и трахит прорывают все прочие и самый гранит, а потому они должны быть признаны вылившимися на землю после: как гранита, так и сиенита, порфира и грюнштейнов. Вследствие этого в настоящее время плутоническим породам придается общее название — изверженных пород, и они разделяются на две группы — на древнейшие и новейшие или вулканические; к последним относятся базальт и трахит, а к первым гранит и остальные.
Нептунические породы состоят из пластов глины, песчаника и известняка, а также, но в несравненно меньшем количестве, гипса, каменного угля и соли. Во всех этих пластах рассеяны ископаемые и окаменелости, т. е. проникнутые отвердевшим минеральным раствором остатки существовавших на земле, в разное время, животных и растений.
Нептунические формации, за исключением каменного угля, образовались от разрушения водою плутонических пород. Действие воды было противоположно действию огня, образовавшего плутонические породы. Огонь поднимал материки и горы, и утолщал кору земли извержением на ее поверхность новых пород. Вода же, напротив, проникая в трещины коры земной и плутонических пород, растворяла в себе их составные части в виде мелких частиц, осаждая потом их, на впадинах дна своих вместилищ, рядом слоев. Вода сравнивала, таким образом, земную поверхность и уничтожала произведенные огнем возвышения.
Разрушение водою коры земной и образование ею осадочных пластов происходило следующим образом: первые осадки из воды в то время, когда она покрывала всю поверхность земной коры, облегли кору горизонтальными слоями и образовали, таким образом, древнейшие нептунические породы. Но потом, от поднятия коры действием подземного огня при образовании материков и от извержения из внутренности земли плутонических пород, слои эти изменяли свое положение; они изгибались, прорывались и опрокидывались. Поднявшиеся при этом, из под воды, первые нептунические породы, подвергались вновь разрушению воды, которая проникала в них или падая из атмосферы в виде дождей, или снова покрывая их собою, если материки, которые составляли эти породы, снова, действием подземного огня погружались в море; от этого на первые нептунические породы ложились новые и т. д. Действуя, таким образом с самого образования коры земной до настоящего времени, вода покрыла ее целым рядом многочисленных пластов.
Вода выделяет растворенные в ней частицы твердых тел осаждением, оттого, что при известном объеме и при известной температуре она может растворять только определенное количество твердого вещества; поэтому, если это количество содержится уже в растворе, то с уменьшением объема воды, посредством испарения, или с охлаждением ее, она выделяет из раствора излишнее количество. Таким образом осели из воды: глины, песчаники, гипс, соль и некоторые известняки. Большая же часть известняков, а в том числе и мел, выделены из воды не испарением или осаждением, а посредством незаметных для невооруженного глаза микроскопических животных (инфузорий). Животные эти, развиваясь в воде, поглощают ее как пищу; при этом в организме инфузорий выделяется содержащаяся в воде известь и входит в состав твердых оболочек, покрывающих их тело. От скопления оболочек погибших инфузорий, преимущественно так называемых корненожек, образовались все громадные толщи известняков, а между тем корненожки эти так малы, что в одном кубическом дюйме помещается их тысячи миллионов! Подобным же образом действуют и полипы (кораллы), образуя целые коралловые рифы и острова.
Выше мы сказали, что нептунические пласты образовались из разрушения плутонических пород. Следовательно, составные части тех и других должны быть одни и те же. Химия действительно показывает, что глиний[3] и кремний, из которых состоят минералы, образующие плутонические породы — гранит, порфир и др., входят в состав глин и песчаников нептунических пластов. В состав же известняков, гипса и соли входят другие металлы — кальций и натрий, но их ни в одном минерале плутонических пород не встречается и каким образом известь и соль появились в воде, наука до настоящего времени объяснить не в состоянии. Что же касается до каменного угля, то он образовался от скопления и разложения растений. Это видно из того, что состав каменного угля и растений сходны между собою; при том в некоторых сортах каменного угля можно еще узнать, под микроскопом, растительную ткань, и пласты глины и песчаника, между которыми встречается обыкновенно уголь, имеют много отпечатков или оттисков листьев, а иногда содержат даже целые стволы деревьев. Самый процесс образования угля происходил так: целые леса, от понижения материка, покрылись морем, из воды на них осадились пласты глины и песка. Этим преградился свободный приток к деревьям воздуха; они пришли в тление или гниение, при котором всегда развивается теплота, часто очень значительная; от чего растительность разлагаясь, превратилась в уголь и смолистое вещество (нефть, асфальт); давление же верхних пластов придало всей массе — плотное, каменистое состояние. На этом слое развивались одна за другой новые генерации лесов, их покрывала снова вода и оседавшие из нее пласты глины и песка; процесс разложения растительности повторялся снова и т. д.
Материал для каменного угля накоплялся также от деревьев, снесенных большими реками в одно место, и из остатков морских водорослей, — оседающих на дно. Настоящие большие реки: Амазонская, Миссисипи и др., во время разлива, наносят в океан такое количество леса, что покрывают им пространство в несколько миль шириною и несколько сот миль длиною. В Атлантическом же океане находятся громадные пространства покрытые водорослями, известные под именем Северного и Южного Саргасовых морей, так что плывущие корабли с трудом пробиваются чрез них в течение нескольких дней. Различные виды каменного угля — графит, антрацит, черный уголь, бурый уголь или лигнит отличаются между собою содержанием смолистого вещества, которого в первых двух вовсе не содержится. Все они образовались процессом, подобным описанному, с тем только различием, что образование их происходило в разное время: — так лигнит есть новейший, графит — самый старый по времени образования. Впрочем образование антрацита происходило также и при участии огня, именно там, где чрез слои каменного угля прорывались расплавленные вулканические породы, уголь лишался смолистого вещества и превращался в антрацит.
Нептунические породы, которые признаются образовавшимися в одно время, называются формациями. формации, которые по составу своему и по содержащимся в них окаменелостям, представляют близкое между собою сходство, соединяются в периоды; на том же основании периоды соединяются в эпохи. Таким образом все нептунические породы разделяются на четыре эпохи:
1) Первичная или Палеозойская обнимает 5 периодов.
2) Вторичная или Мезозоическая с 3 периодами.
3) Третичная или Кайнозойская заключает в себе 3 периода, и
4) Потретичная или новейшая из двух периодов.
Метаморфические породы состоят из гнейса и сланцев: слюдяного, талькового, хлоритового и глинистых. Гнейс имеет тот же минералогический состав, как и гранит, т. е. состоит из полевого шпата, слюды и кварца. Только слоистое сложение отличает его от гранита. Если в этом соединении недостает полевого шпата, то оно называется слюдяным сланцем; когда же кварц замещается частью минералами, тальком и хлоритом, тогда называются тальковыми и хлоритовыми сланцами. Глинистые сланцы называются так потому, что при выветривании быстро обращаются в глину, по составу же сходны с хлоритовым сланцем.
Происхождение метаморфических пород объясняется тем, что во время образования осадков из воды, вслед за тем, как она покрыла кору земли, последняя была еще так тонка, что от внутреннего огня сильно нагревалась. От этого первые, образовавшиеся из воды, осадки расплавлялись до некоторой степени; но не изменяясь совершенно в сложении своем, а только метаморфизируясь (переменяя наружный вид), получили кристаллический вид, сохранив вместе с тем слоистое сложение. Из этого само собою уже видно, что метаморфические породы принадлежат к самым древнейшим и лежат непосредственно на первоначально образовавшейся земной коре.
К числу метаморфических пород, но более позднего происхождения должно отнести и мрамор. Он образовался от изменения расплавленными плутоническими породами, при их извержении, осадочных известковых пластов, которые, полурасплавившись, окристаллизовались и застыли.
Кроме описанных пород существуют еще такие, хотя и не в значительном, сравнительно с ними, количестве, которые не могут быть причислены, по способу образования своего, ни к одной из групп этих пород, это конгломераты и эрратические камни.
Конгломераты произошли от раздробления извергавшимися плутоническими породами готовых уже пород. Они носят название пудингов — когда округлены и брекчий — когда угловаты. Эрратические камни — осколки плутонических пород, разнесенные от места их образования действием текучей воды, спускающимися с гор массами льда (глетчерами), или плавающими льдами. Эрратическими камнями называются камни большой величины. Таков, например, камень, составляющий пьедестал статуи Петра Великого; камни же небольшой величины и округленные называются валунами, к ним принадлежит известный булыжник. К эрратическим же явлениям относятся также и находящиеся на левом берегу Финляндского водопада Иматры так называемые исполиновы котлы. Это углубления в граните, на внутренних стенках которых видны винтовые линии, а на дне лежит округленный камень; углубления эти выточены в скале действием водоворотов.
* * *
Все описанные породы лежат на первоначальной коре, под которой находится расплавленное ядро земли: но из чего состоит эта кора — неизвестно, так как до сих пор не случилось еще дорыться до нее — все углубления внутрь земли не достигают еще и одной мили. Рассмотренные нами горные породы расположены в земной коре в следующем порядке. К ней непосредственно прилегают первозданные сланцы — метаморфические породы: сначала гнейс, потом сланцы слюдовый, тальковый, хлоритовый и глинистые. На первозданных же сланцах лежат нептунические породы.
Нептунические формации, равно как и первозданные сланцы приподняты, прорваны и иногда перевернуты проникающими их в разных направлениях изверженными из внутренности земли плутоническими породами, которые, образуя основы горных кряжей, выходят в некоторых местах на самую поверхность земли. Нептунические формации, по времени образования их, идут за первозданными сланцами в следующем порядке:
A) Формации Первичной или Палеозойской эпохи.
1) Период Кембрийский.
2) Период Силурийский.
3) Период Девонский.
4) Период Каменноугольный.
5) Период Пермский.
Б) Формации Вторичной или Мезозоической эпохи.
6) Триасовой период.
7) Юрский или Оолитовый период.
8) Меловой период.
B) Формации Третичной или Кайнозоической эпохи.
9) Период Эоценовой.
10) Период Миоценовой.
11) Период Плиоценовый.
Г) Формации Потретичной или Новой эпохи.
12) После-Плиоценовый период (диллювий), и
13) Период Современный (аллювий).[4]
Формации каждого из периодов образовались одна после другой, так что самые древние из них, — формации Кембрийского периода, потом Силурийского, Девонского и т. д. до формаций новейшего периода или аллювия, которая представляется самой позднейшей, и образование ее совершается еще в настоящее время.
Полный ряд формаций всех периодов никогда не встречается в одном и том же месте, но во всякой местности нет большего или меньшего их числа. Так иногда поверхность земли состоит из одних пластов Девонского периода или между пластами двух, не следующих друг за другом периодов, нет вовсе пластов средних периодов, например между девонскими и пермскими пластами нет каменноугольных.
Неполнота эта объясняется тем, что все нептунические формации образовались посредством осадка из воды, а потому где во время образования какой либо формации была суша, там очевидно этой формации быть не может и так как вследствие действия подземного огня, материки и дно морское неоднократно меняли свое положение, то морские осадки появлялись в разное время в разных местах и получали разные очертания.
Как же в таком случае сделалось известно, что нептунические формации образовались одна за другою в том именно порядке, в каком они приведены выше? Основанием к этому послужило то, что никогда, за весьма незначительными исключениями, формации верхних периодов не встречаются под пластами нижних, а всегда лежат над ними. Так нигде нельзя встретить, что бы мел лежал под каменным углем, а всегда, если только они встречаются рядом, каменный уголь лежит под мелом. Но такой способ определения древности формаций применим только к тем из них, которые резко различаются по своему минеральному составу, большинство же нептунических формаций состоя из глины, песчаников и известняков, весьма сходны в составе. В этом случае руководителями для геолога служат ископаемые и окаменелости растений и животных, так как они в формациях, следующих одна за другою, бывают всегда различны, между тем в одних и тех же формациях представляют чрезвычайно большое сходство и известные ископаемые и окаменелости свойственны исключительно известным формациям.
Обстоятельство это весьма важно не только в научном, но и в практическом отношении. Например, каменный уголь находится в огромном количестве только в пластах каменноугольного периода; в пластах же других периодов он встречается и в меньшем количестве и качества худшего. А потому весьма важно узнать, что тот пласт, который предполагается разработать, принадлежит к каменно-угольному периоду. Пласты, в которых образовался в этот период каменный уголь, состоят из темной глины, серых и черных сланцев, но такая же глина и сланец встречаются в формациях других периодов. Если в глине этой находят ископаемых, жившего в каменно-угольный период моллюска (продукта), или окаменелые стволы произраставшего тогда дерева (сигилярии), то разработка пласта может быть начата с полною уверенностью, что разрабатываться будет действительно каменно-угольный пласт. Напротив, если в той же глине найдены будут обломки трилобитов или граптолитов, которые свойственны силурийскому периоду, или раковины аммонитов, принадлежащих к меловому периоду, то наверное можно сказать, что это пласты не каменно-угольные, а силурийские и меловые.
Зная в каком порядке следуют обыкновенно различные напластования земли, легко определить период образования гор или относительную их древность.
Горы, как мы видели, образовались от поднятия земной коры действием подземного огня. Очевидно, что при этом, существовавшие еще до образования гор пласты, должны были быть также подняты на боках образовавшегося подле их горного хребта; пласты же, осевшие после образования хребта, должны были лечь сверху поднятых пластов в горизонтальном направлении. Поэтому, чтобы определить относительную древность гор, следует только привести в известность какие из формаций, составляющих ее бока, находятся в косвенном и какие в горизонтальном положении; промежуток времени между окончанием образования верхней из косвенных формаций и нижней из горизонтальных, будет временем поднятия горы. Таким образом, если в каком нибудь горном хребте силурийская и девонская формации лежат в косвенном направлении по бокам хребта, тогда как лежащие сверху их формации каменного угля и пермская сохранили положение горизонтальное, то это показывает, что горный хребет поднялся после образования девонской формации; если же на боках горы подняты и каменноугольные пласты, а пермская и другие формации горизонтальны, то это значит, что хребет образовался после каменно-угольной формации. Вследствие этого к самым древним горам принадлежат Нижне-Рейнские горы, потом Гарц, далее Пиринеи и Апеннины, приморские Альпы, за тем главные Альпы; наконец Этна и Везувий самые позднейшие.
Определяя, таким образом, древность гор, французский ученый Эли де Бомон пришел к тому заключению, что после образования каждой формации происходила какая-нибудь из горных систем нашего материка.
Различие ископаемых, встречающихся в нептунических пластах, смотря по тому, были ли это остатки растений и животных морских, или материковых, указывает на то, где в периоде известной формации было море и где суша. Если сверху материковых пластов находятся пласты с признаками морского образования, то это ведет к заключению, что земля опускалась и покрывалась водою. Различие же ископаемых растений и животных по климатам, в которых они ныне встречаются, указывает на климат каждого периода. Одним словом, нептунические формации дают возможность получить полное понятие о том, как развивалась кора земная со времени ее первого образования и вместе с тем служат эпохами в истории этого развития. Но полной, отчетливой, истории развития земли в настоящее время еще не существует, так как геология, занимающаяся изучением строения земной коры, наука еще новая, и геологически исследованы весьма не многие страны, преимущественно западной Европы, при том и эти исследования не полны и во многом требуют поверки.
В первую эпоху существования земной коры — в эпоху Первичную — земля представлялась в виде немногих, разбросанных по безграничному океану, полос и групп земель. В силурийский период этой эпохи на том месте, где ныне Европа, самыми обширными материками были только Швеция и Норвегия и часть России на севере, в западной Финляндии и Остзейском крае[5]. Великобритания и Франция представляли несколько небольших островов на западной их стороне; Германия представляла архипелаг таких же островов там, где ныне находятся ее наиболее возвышенные части. Вся же южная Европа, за исключением не многих частей Италии и Турции, была покрыта морем. В период каменноугольный, на месте, где теперь северо-восточная часть Америки, был уже значительный материк, но вся западная ее часть от Миссисипи до Ледовитого океана вовсе не существовала. Поэтому, первичная эпоха может быть названа океанической или островной.
Сходство ископаемых растений и животных первичной эпохи как в полярных, так и экваториальных местах показывает, что в это время на земле был повсюду один жаркий климат, зависевший от того, что внутренний жар земли, при незначительности толщины ее коры, оказывал на ее поверхность заметное влияние.
Во Вторичную эпоху — прежние острова значительно увеличились в объеме, а океан образовал из себя обширные замкнутые моря; отчего вторичная эпоха может быть названа морскою.
Эпоха эта — начало различия в климатах.
В Третичную эпоху прежние острова соединились в более или менее сплошную массу суши. В Европе середина материка, Германия и Франция, только изредка были прорезаны полосами воды. Великобританию составляли уже большие острова. Скандинавия оставалась, по-прежнему большим отдельным островом, отделенным еще от России. Три южные полуострова: Италия, Греция и Турция, поднялись уже из воды, но Бельгия, Дания, Пруссия, часть Германии, юг России еще залиты были водою; поэтому третичную эпоху можно назвать материковой.
Судя по растениям, находимым в третичных формациях, температура земли немного превышала ту, которую она имеет в настоящее время. Собственно теплота земли ослабела уже так, что определилось различие климатов — холодного, умеренного и жаркого, зависящее от положения земли к солнцу.
В начале новой эпохи последовало, по всем вероятиям, поднятие в южной Америке великой Кордильерской цепи, простирающейся на 16,000 верст в длину. Это доказывают значительное число действующих вулканов, расположенных вдоль всей цепи, и частые землетрясения в прилегающих к этой цепи странах. В это же время материки северного полушария — Европа, Азия и северная Америка понизились над уровнем воды. В Европе в начале после-плиоценового периода море покрывало всю северную часть Финляндии, Остзейский край, северную Германию и Великобританию, от воды свободна была лишь средняя, высшая часть Скандинавии. Затем наступило время, когда земля поднялась до того уровня, что Англия и Франция соединены были между собой сушей и значительная часть Северного моря также превратилась в сушу. После этого снова наступило понижение, вследствие которого Англия и Франция опять отделились и дно Северного моря накрылось водой. Отношение Европы к соседней части света, Африке, представлялось в следующем виде: африканская пустыня Сахара была морским бассейном, а северо-западная Африка, Азорские острова и Португалия соединены были с юго-восточной Северной Америкой в один большой материк.
Настоящий климат Европы зависит, между прочим, от теплых потоков воздуха, идущего от знойной пустыни Сахары и от морского течения, Гольфштрома. Известно, что в океане вода не течет как в реках, но в некоторых местах океана встречаются такие полосы — где происходит течение, тогда как по ту и другую сторону течения, воды океана находятся в покое. Течения эти идут: одни — холодные — от полюсов к экватору, а другие — теплые — от экватора к полюсам. К числу этих течений принадлежит и Гольфштром, который, проходя близ берегов западной Европы, согревает их на столько, что климат западной Европы несравненно теплее, чем под теми же широтами в других частях света.
В после-плиоценовый период, как мы сказали, вместо Сахары был морской бассейн, отчего тогда в Европе не могло быть настоящего теплого, южного, климата. Соединением же африканского материка с северной Америкой и югом Европы отрезался от твердой части Атлантического океана согревающий ныне запад Европы, Гольфштром. Вследствие этого в Европе, в начале после-плиоценового периода, был более суровый климат. В это время север Европы, находившийся под водою, покрыт был громадными плавающими льдами; горы же Скандинавии, Великобритании, Англии, Тироля и Швейцарии покрыты были ледниками. Поэтому, после-плиоценовый период называют ледяным периодом.
Тоже было и в северной Америке.
Период после-плиоценовый назывался прежде допотопным. Существовало мнение, что в это время земля испытала на себе последствия громадного наводнения.
Во многих странах встречаются огромные пласты наносной глины, которой дали название диллювия. Сверх того, по всей северной и средней Европе, на пространстве, определяющемся линией, идущей от истоков Северной Двины через Тулу, Бреславль, Голландию и Лондон, рассеяны эрратические камни, часто громадной величины, которые составляют обломки скандинавских и финляндских гранитных гор. Объяснить эти явления не находили ни чем другим, как предположением, что воды океана, оставив, вследствие неизвестной причины, дно свое, с необычайным напором вторглись на материк, и, разрушая лежавшие на пути их движения, горы и скалы, усеяли обломками их материк и отложили на нем длинные полосы ила.
В настоящее время такое предположение не имеет уже значения. Наблюдения, обнаружившие материковое понижение в начале после-плиоценового периода и существование в это время в Европе сурового климата с плавающими льдами около берегов и сильно развитыми ледниками в гористых странах, разъяснили действительное происхождение как диллювиальных наносов, так и эрратических камней. Лежавшие на горах массы льда с наступлением условий, изменивших климат Европы в более теплый, должны были придти в движение, спуститься с гор в долины; двигаясь по скалам, — ледники стирали своими тяжелыми массами огромные массы мелкой пыли и уносили с собою падавшие на них обломки скал.
Массы стертой пыли разнеслись потом тающей водой и осадились в виде диллювия, а лежавшие на ледниках камни остались там, где растаяли ледники; камни эти переносились также по всей вероятности и плавающими льдами.
Таким объяснением наносов и эрратических камней очевидно устраняется предположение о внезапном, стремительном наводнении, так как тот факт, что в начале после-плиоценового периода большая часть европейского материка покрыта была водою, не подлежит сомнению, и название допотопного периода оставлено, потому что подобного рода наводнения, от материкового понижения, не составляют вовсе особенности после-плиоценового периода, а случались во все периоды развития земли.
За после-плиоценовым периодом, наступил период современный, — период образования земли, очертания материков и морей, климата; все пришло в настоящее положение. К этому времени относят и появление в Европе огнедышащих гор Этны и Везувия.
После всего сказанного об устройстве коры земной, мы можем сделать следующий очерк ее развития.
После того, как на застывшую кору земли упала с высот атмосферы вода, она подверглась разрушительному действию воды; вследствие чего и образовались первые осадочные пласты; все они одинакового состава, потому что материал, из которого они образовались, был постоянно один и тот же. Слои эти от действия внутреннего жара на кору, принимали частью кристаллический вид, образовав метаморфические породы — гнейс и первозданные сланцы.
В то же время земная кора, охлаждаясь, сжималась и от действия внутренней расплавленной массы — трескалась.
Вылившаяся в эти трещины огненно-жидкая масса застывала в них или над ними и образовала плутонические горные породы: гранит, сиенит, базальт и др.
С охлаждением коры, охлаждалась также и внутренняя расплавленная масса; таким образом кора утолщалась.
Так как составные части расплавленной массы расположены были по весу их — легкие ближе к коре, тяжелейшие глубже внутрь, то плутонические породы, выливаясь на поверхность коры и до настоящего времени, должны были быть различны и в своем составе. Отсюда различие пород плутонических древних от новых или вулканических. Сила подземного огня, приподнимая кору изнутри или извергая на ее поверхность расплавленные массы, образовала материки и горы. При чем осаждавшиеся водой пласты изогнулись, прорывались и переворачивались. В образовании некоторых пластов, напр. известковых и каменноугольных, принимала участие также и органическая жизнь, но большинство пластов образовано непосредственно водою от разрушения ею плутонических пород. При этом неоднократно происходили поднятия и понижения коры и извержения расплавленной массы, сопровождавшиеся частыми изменениями в положении моря и суши. В этом и заключалась вся история земной коры после того, как она покрылась водою до того времени, когда она приняла настоящий свой вид.
В настоящее время есть возможность приблизительно определить продолжительность этой истории, т. е. определить пространство времени, в которое образовалась земная кора.
Сравнение измерений толщины всех нептунических пластов, сделанных в различных местностях, показало, что вертикальный разрез, или толщина, всех осадочных пластов составляет, как полагает Бурмейстер, 16,000 футов или 3/4 мили. Время же, необходимое для образования каждого фута пласта, можно определить по отложениям Нила. Нил ежегодно, после разлития своего, осаждает на берега свои слои ила, и обносит им также, со всех сторон, омываемые им пирамиды и обелиски, время построения которых известно. Разделив толщину осадка на число лет здания, увидим, что в одно столетие образуется осадок толщиною в 3 1/3 дюйма, что составит 10 дюймов в 300 лет или 5 футов в 1800 лет. Если принять, что с такою же скоростью происходило во все время образование осадочных пластов, то для того, чтобы пласты эти достигли настоящей толщины 16,000 фут необходимо было около 6-ти миллионов лет.
Главными деятелями в истории коры земной были две силы — подземный огонь и вода. Но не к одной цели стремились они. Огонь выдвигал из под воды кору, вода, напротив, разрушая материк, стремилась сгладить возвышения коры. Та же борьба между огнем и водой происходит и в настоящее время. Мы видим: огонь то медленно, то быстро, то в одном, то в другом месте поднимает кору над водою; вода же, может быть, более медленно, но с большим постоянством, размывает берега и наполняет частицами их, углубления дна своего. К какому же результату приведет эта борьба огня и воды? Она приведет, по мнению некоторых ученых к тому, что в далеком будущем земля остынет на столько, что кора земли станет достаточно сопротивляться действию подземного огня, поднятие ее прекратится, вулканические извержения перейдут, может быть, для потомков наших в область мифов и вода, не встречая более противодействия уравнивающему стремлению своему, размоет все выдающиеся над нею части материков и разольется по всей поверхности земли одним ровным слоем. | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Начнем с основ...</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_3_doc2fb_image_03000002.png"/>
Груша-сейф</p><p>О биотехнологии сегодня наслышаны все. Она — модная тема газет и журналов, ее достижениям посвящены радио- и телепередачи, а за успехами напряженно следят и специалисты, и люди, совершенно в науке не сведующие. </p><p>В чем же секрет такой популярности? Думается, что причин здесь сразу несколько. Во-первых, в самом появлении на свет этого загадочного термина уже содержится элемент сенсации. Как это — биотехнология? Разве слово «жизнь», а именно так переводится с греческого «био», сочетаемо с «технологией» — способом, методом индустриального производства? </p><p>Была и вторая причина, по которой молодая наука и одноименный научный метод, а несколько позднее — целое направление научно-технического прогресса, стали предметом жгучего интереса общественности всех стран. Дело в том, что достижения биотехнологии наших дней все чаще базируются на достижениях генетики, представляющей собой ни мало ни много подлинный взлет пытливой человеческой мысли, проникшей в самые интимные механизмы сущего. Союз этих двух наук способен творить такие чудеса, что с высот объединенных усилий действительно не всегда просто разглядеть то, что стало в свое время их общим объектом изучения — живую клетку, познать которую всегда стремились и та и другая. Но почему столь важным представляется ученым ее изучение? </p>
<p>Да потому, что все на Земле начиналось когда-то с одноклеточных организмов. Они и поныне — главная движущая сила великого множества глобальных процессов, происходящих на планете. От них, к примеру, зависит плодородие наших полей, взрастившее, в конечном счете, и разум и могущество самого Человека. </p><p>Плодородие — уникальное свойство природного образования — почвы. Откройте любой энциклопедический справочник или словарь, полюбопытствуйте, как именно определяется в них это понятие. Так вот, «почва — природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов». </p><p>«Живых организмов» — вот что интересует нас в данном случае. Ибо среди великого разнообразия «специализации» микроорганизмов значится и почвосозидание. И потому в восстановлении плодородия земли, все чаще и все в больших масштабах утрачиваемого под воздействием антропогенного влияния «преобразующей» природу деятельности человека, значение этих невидимых земледельцев переоценить просто невозможно. Особенно если помнить, что согласно данным тех же энциклопедических изданий почва в сельском хозяйстве — основное средство производства. Да мы и без всяких справочников это прекрасно знаем. Но весь вопрос в том, насколько разумно используется это самое «основное средство», не вредим ли мы своим вмешательством жизнедеятельности «генетически связанных горизонтов», сложным внутренним процессам биогеоценозов, в которых со всеми прочими сосуществуют и бактерии — одни из главных героев нашего сегодняшнего повествования. </p><p>Бактерии — одноклеточные организмы, относящиеся к самым древним на Земле, еще «доядерным» формам, так называемым прокариотам, о жизнедеятельности которых можно было бы поведать много любопытного. Но ограниченные избранной темой остановимся лишь на способах их питания. Так вот, одни из них всегда предпочитали «диету» органическую и потому получили имя «гетеротрофов» (то есть питающиеся другими). </p><p>Другие стали автотрофами, что означает дословно в переводе с греческого — питающиеся сами. При строгом дефиците органики на Земле, когда жизнь на ней была представлена одними микроорганизмами, питаться самому означало единственное — научиться утилизировать неорганику, превращая ее в органику. Так бактерии взяли на себя функции уникальных посредников между «живым» и «мертвым», как бы соединив тем самым воедино все три стихии нашей планеты — землю, воду и воздух. </p><p>Здесь, вероятно, самое время упомянуть об одном весьма курьезном случае, память о котором летопись истории науки, бережно хранящая в своих анналах разные факты, свидетельства и даже анекдотичные случаи из ее становления, донесла до наших дней. Произошел он во Франции в самом конце XVIII столетия. Здесь «по вине» компетентнейшей из комиссий, возглавляемой самим Лавуазье, один из главных элементов земной атмосферы нарекли «безжизненным» (именно так звучит в переводе с латинского слово «азот»). </p><p>Между тем, в состав каждой белковой молекулы входит азот, а значит, ему наряду с кислородом обязана своим возникновением жизнь, поскольку при всей сложности и многогранности ее проявления она лишь форма существования белковых тел. </p><p>Азот — это три четверти земной атмосферы. Он — составная часть органических и неорганических соединений и потому вездесущ. Он — в реках, морях, океанах. Мы каждую секунду вдыхаем и выдыхаем его. Но, увы, не усваиваем... И только крохам микроорганизмам оказалась по плечу столь сложная и необычная работа, как ассимиляция молекулярного азота. Прославленные «имена» отдельных родов бактерий, специализирующихся на усвоении атмосферного азота, известны науке давно. Это, прежде всего, <em>азотобактер, клостридиум, ризобиум</em>. Так что на символической Доске почета, существуй такая в действительности, их «имена» за великие заслуги перед человечеством были б в первую очередь высечены на мраморе. А вслед за тремя вышеназванными родами такой чести, вероятно, удостоились бы и <em>цианобактерии</em>, обитающие в почве, водах, рисовых чеках. Те самые бактерии, что заставляют, к сожалению, все чаще «цвести» многие наши водохранилища, пруды, реки и озера. Осклизлая ряска в считанные дни затягивает еще вчера чистую зеркальную гладь, перекрывая доступ кислорода в глубь водной толщи. Гибнут рыбы, растения, насекомые. </p><p>«Зацвести» озеро или водохранилище побудила искусственно активизированная азотфиксирующая деятельность бактерий, спровоцированная обильными минерализированными стоками с полей. К такому водоему подойти страшно — зловонная яма, да и только. То разлагается, портится, пропадая всуе, бактериальный белок, который можно и должно использовать по-хозяйски. (Во многих странах мира, кстати, так и поступают, снимая с «цветущих» водоемов не одну, а две белковых «жатвы» в год.) </p><p>Но нельзя ли позаимствовать у бактерий, во-первых, способность быстро и в таких огромных количествах утилизировать молекулярный азот, а, во-вторых, не менее производительно синтезировать на его основе белок? </p><p>Разумеется, можно, но только в том случае, если таинственный механизм бактериальных трансформаций будет познан. Вот почему тысячи лабораторий мира столь настойчиво изучают эту уникальную способность одноклеточных организмов созидать из неживого органику. Недаром наш выдающийся биохимик академик А. Н. Бах писал по поводу попыток «копирования» естественных возможностей бактерий в лабораторных и даже промышленных условиях. </p><p>«Подобно тому как теоретическое изучение механизма полета птиц привело к построению летательного аппарата, более тяжелого, чем воздух, мы надеемся путем теоретического изучения сопряженного действия биологических окислительно-восстановительных катализаторов, обусловливающих связывание атмосферного азота бактериями, выявить наиболее благоприятные условия для технического синтеза аммиака». </p><p>Не диво ль? Крохотная клетка легко и естественно ведет как по нотам сложнейшую «партитуру» фиксации азота, написанную для нее природой. Она-то ведет, а современной промышленности такая «партия», оказывается, не по силам. Ей для производства аммиака подавай условия «изысканные» — температуру в 500 градусов и давление не менее чем в 350 атмосфер. А микроклетке ничего этого не требуется. Она и без тепла и давления легко разрывает все три внутримолекулярных связи инертного азота. </p>
<p>Но... из ничего, как известно, ничего и не бывает. И потому, предположили ученые, бактерия наверняка должна владеть каким-то необычным и очень мощным источником энергии. Такой источник в конце концов был установлен. Им оказалась так называемая <em>нитрогеназа</em> — сложнейший комплекс высокоэффективных ферментов. Он не только безотказно снабжает бактерию энергией, но, что особенно важно, снабжает без ограничений. Компактная, самопроизводящая внутреннее топливо азотфиксирующая клетка-фабрика, воссозданная природой невообразимо огромным тиражом, стала крупнейшим поставщиком для всего живого азота, а в конечном счете и крупнейшим производителем белка. Этот биотехнологический процесс, отлаженный самой эволюцией, длится миллиарды лет. </p><p>Невидимые и непознанные, его без устали творят азотфиксирующие бактерии. И хотя с незапамятных времен земледельцы всех стран мира несметное число раз наблюдали неожиданное возрождение своих порядком истощенных длительными монопосевами (когда культура сеется по той же самой культуре) полей, ни понять, ни осмыслить происходящее они не могли. Да и первые научные попытки объяснения данного феномена тоже, надо сказать, удачными никак не назовешь. Но почему? — сам собою напрашивается вопрос. Ведь благотворное воздействие на ниву бобовых растений, корни которых нередко оказывались унизанными как бусинами малюсенькими клубеньками, подмечено пахарем чуть ли не от начала земледелия. По крайней мере, еще задолго до нашей эры. </p><p>Да, подмечено действительно было, но лишь подмечено — не объяснено. И только в конце прошлого столетия французский исследователь Буссенго, ставивший опыты по изучению севооборотов, установил сенсационный факт: посевы клевера и люцерны настолько обогащали почву азотом, что она не нуждалась в подкормке навозом — самом эффективном органическом удобрении. </p><p>Так бобовым растениям достались лавры главных азотобогатителей почвы. Правда, на сей раз исследователь оказался очень близок к истине, ведь загадочные клубеньки на корнях растений, как покажут в дальнейшем самые многоплановые работы, не что иное, как обиталище азотфиксирующих бактерий. А их симбиоз с растением — самый благотворный для почв союз. Однако пройдут еще годы и годы, прежде чем наш выдающийся соотечественник, один из создателей русской микробиологии Сергей Николаевич Виноградский выскажет гипотезу о восстановлении молекулярного азота микробной клеткой. И он же впервые в мире выделит из почвы (1893 г.) свободноживущие азотфиксирующие бактерии, один из видов которых назовет именем великого Пастера, первооткрывателя загадочного мира микроорганизмов. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_3_doc2fb_image_03000003.png"/>
Первая скрипка</p><p>Проблемами бактериальной азотфиксации занимался и Дмитрий Иванович Прянишников — основатель русской и советской агрохимической школы. А знаменитая обзорная статья ученого «Аммиак как альфа и омега обмена азотистых веществ в растении», посвященная памяти К. А. Тимирязева, и поныне считается настольной книгой всех, кто занимался проблемами почвенного плодородия. В знак признания заслуг ученого перед нашей страной Академия наук СССР учредила специальную золотую медаль его имени. Она присуждается раз в три года за выдающиеся результаты в области изучения азотного питания растений. Одним из лауреатов этой медали за цикл работ «Роль биологического азота и пути его использования в земледелии СССР» стал академик Е. Н. Мишустин. Творчески развивая идеи Прянишникова, ученый со всей убедительностью доказывает в своих трудах, что в том симбиотическом содружестве, в котором живут и развиваются микроорганизмы, именно им, а не растениям, принадлежит роль «первой скрипки» в восстановлении атмосферного азота. Более того, рассекретив интимный механизм, с помощью которого свободноживущие бактерии-азотфиксаторы в минимальные сроки возвращают почве утраченное плодородие, ученый блестяще доказывает его полную идентичность механизму бактерий симбиотических. Между тем, именно этот вопрос был предметом долголетних споров и дискуссий на международном уровне. И лишь открытие нитрогеназы подтвердило верность взглядов советского академика. </p><p>Но вклад Е. Н. Мишустина в познание фундаментальных основ микробиологии и почвоведения на этом отнюдь не завершается, ибо целая серия по-настоящему красиво поставленных и очень доказательных опытов позволяет сделать исследователю еще один сенсационный вывод: азотфиксирующая способность изучаемых бактерий — их главная, но не единственная функция. Есть еще и вторая: в процессе жизнедеятельности они одновременно с азотфиксацией синтезируют и биологически активные вещества, стимулирующие рост и развитие посевов. </p><p>Сегодня <em>гиббереллины, ауксины, цитокинины,</em> синтезируемые бактериями-азотфиксаторами, стали своеобразным эталоном, по образу и подобию которого микробиологическая промышленность страны выпускает множество наименований всевозможных биостимуляторов роста. </p><p>Но вернемся вновь к уникальной способности бактерий фиксировать атмосферный азот, а вернее, к идее ее стимулирования высказанной несколько выше. Нельзя ли, в самом деле, увеличить скорость ассимиляции микроорганизмами молекулярного азота? На языке практики это означало бы и ускорение процесса восстановления плодородия почв. </p><p>Оказывается, можно. Существует даже несколько путей решения этой довольно сложной проблемы. Первый из них был предложен в свое время членом-корреспондентом АН СССР А. М. Кузиным. Суть же решения заключалась в том, чтобы путем радиационного воздействия на внутренние биологические мембраны клетки наиболее полно выявить ее наследственные признаки. Причем оригинальная методика, разработанная ученым, открывает возможность из поколения в поколение усиливать эти признаки, все констрастнее проявляя свойства, практически полезные для хозяйственной деятельности человека. Реализованная в промышленных масштабах, она позволила поставить на индустриальный поток культивирование высокоэффективных штаммов микробов-азотфиксаторов. </p><p>Второй вариант решения все той же проблемы ускорения азотфиксирующей способности бактерий предложили биотехнологи, использовав при этом им одним присущее сочетание чисто биологических подходов к эксперименту с технической виртуозностью его проведения. Другими словами, биотехнология в данном случае воспользовалась тончайшими методами генетической инженерии. </p><p>Работа осуществлялась в Институте биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР под руководством академика А. А. Баева. Ученые шли к той же цели, что и А. М. Кузин (ускорение бактериями азотфиксирующей деятельности), но своим, оригинальным путем. Познание молекулярно-генетических основ симбиотических взаимосвязей — вот что стало их программой-максимумом. Вспомните-ка энциклопедическое определение понятия «почва», на сей раз его первую часть: «природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов...» Но зачем ученым понадобилось столь углубленное проникновение в симбиотические взаимосвязи? </p><p>Для того чтоб, разобравшись в них, получить возможность управлять процессом азотфиксации. А достигнуть задуманное оказалось возможно лишь путем направленного конструирования бактериальных суперштаммов, наиболее перспективных для использования в земледелии. </p>
<p>По сути дела речь шла о том, чтобы усовершенствовать с помощью генетической инженерии и передать в таком улучшенном виде последующим поколениям новый штамм бактерии-азотфиксатора, оптимально проявляющего себя в условиях биогеоценоза. Конструирование нового организма шло по отработанной, хорошо известной современной биотехнологии методике: часть генетического аппарата (весь он называется <em>геномом</em>) одного микроба переносилась в другой. Жизнедеятельность обоих при этом не страдала, а рабочие качества возрастали. Подвергшийся трансплантации организм по сути дела становился новым организмом с иными возможностями и качествами. Он теперь воссоединял в себе все достоинства двух перенесших генетическую операцию организмов. Конечно, генетическое конструирование нового штамма азотфиксирующих бактерий и само по себе — дело нелегкое, но главная трудность, с какой сталкиваются обычно исследователи при его реализации, — технология извлечения из генома какого-то одного, но вполне конкретного <em>оперона</em> (часть генетического материала, ответственная за реализацию того или иного признака). </p><p>Но характер проявления азотфиксирующих свойств зависит не только от биологических особенностей самой бактерии, но и от соседей по симбиозу, продуктов их жизнедеятельности, способных подавлять или, наоборот, усиливать уникальные качества азотфиксаторов. </p><p>Надо сказать, что симбиотические привязанности бактерий весьма консервативны. Как убедительно доказано наукой, клубеньковые микроорганизмы, например, очень неохотно меняют растение-хозяина, места обитания и собственные «вкусы». Одни из них предпочитают клевер, другие — люпины, а третьи — горох. И только в этих привычных условиях их азотфиксирующие особенности срабатывают наиболее эффективно. Отсюда вывод, сделанный биотехнологами: конструируя новый организм, необходимо учитывать взаимозависимость всех сожителей симбиоза. </p><p>Проверяется терпимость нового, созданного с учетом вышеназванных особенностей, штамма к тому или иному соседу по симбиозу довольно просто — путем взаимного слияния бактериальных клеток, симбиотирующих с определенной парой растений. Ну, например, клевером и фасолью, горохом и люпином. Если новый штамм «охотно» внедряется в корневые волокна растений, значит, он будет активно продуцировать в их среде не только в лабораторных условиях. </p><p>Еще более жесткой проверке подвергалась способность микроорганизма к азотфиксации. Осуществлялась она сразу несколькими путями. Скажем, бактерии определенное время выдерживались при значительно более высокой, чем в привычных, «родных» для них условиях, температуре. Некоторые из них после этого теряли способность внедряться в корневые волоски растения-хозяина. Столь губительной оказывалась для оперона, контролирующего «влечение» конкретного микроорганизма к конкретному растению, чрезмерно повысившаяся температура среды обитания. Пробовали и другое — наделить свойствами азотфиксации бактерии, не обладавшие прежде столь уникальным даром. И что же? Волшебное действие перенесенного из другого организма оперона, кодирующего Данное качество, срабатывало. Правда, не всегда, всего лишь в одной попытке из пяти, но срабатывало. А это уже успех, и немалый. По крайней мере такой, за которым опять же видится практическая отдача — скажем, перспектива создания микробной клетки высочайшей конкурентоспособности или устойчивости к негативным воздействиям биогеоценозов почвенных горизонтов. </p><p>Характер всех вышеназванных здесь работ, а вернее, их направленность была предопределена еще более десяти лет назад Брукхейвенским (США) симпозиумом «Генетическая инженерия для фиксации азота». Его участники, основываясь на реальном положении дел и тенденциях развития современной микробиологии и микробиологической индустрии, пришли к выводу, что резкого повышения продуктивности биологического азота можно достичь только объединенными усилиями всех научных направлений, причастных к решению данной проблемы. Причем собравшимися особенно подчеркивалось значение и роль в этом творческом союзе таких современных методов исследования, как генетическая инженерия и биотехнология. </p><p>С тех пор прошло достаточно много времени, чтобы оценить верность избранного почвоведами, химиками, микробиологами и генетиками пути. И хотя оценка той памятной конференции и с сегодняшних позиций может рассматриваться положительной, время внесло коррективы в тогда лишь просматривавшиеся тенденции. </p><p>Какие же направления в решении проблемы фиксации биологического азота наметились сегодня? Их несколько. Но основных, на мой взгляд, два. </p><p>Первое предполагает создание микробных штаммов, способных симбиотировать не с одним растением, а с несколькими. Разве не заманчиво, к примеру, создать бактерии, образующие на корнях той же пшеницы клубеньки? Конечно, и заманчиво и перспективно. Ведь в таком случае перед учеными и практиками открылись бы сразу две уникальных возможности: значительно повысить урожайность злаковых и не менее значительно сократить подкормку их посевов минеральными удобрениями, сэкономив последние для других нужд или просто снизив их производство. </p><p>Второе направление развития работ в области фиксации азота остается традиционным: конструирование штаммов, обладающих в высшей степени выдающимися способностями утилизации молекулярного азота. </p><p>Разумеется, каждое такое направление подразделяется на великое множество ответвлений, нередко пересекающихся друг с другом в своем развитии. Наиболее значимыми среди этих пока что «боковых» ответвлений на символическом древе современной микробиологии представляются мне молодые его побеги, развитие которых стимулировала все та же генетическая инженерия. Смысл задуманной ею операции по совершенствованию азотфиксирующей деятельности микроба сводится к тому, чтобы изъять из его генетического аппарата балластные, с точки зрения практических интересов человечества, опероны. </p><p>Такая «модернизация» микроорганизмов позволила бы всю их жизнедеятельность подчинить единственной задаче — фиксации атмосферного азота, не растрачивая уникальную клеточную энергию на то, что, опять же с нашей точки зрения, представляется балластом. </p><p>И еще пример весьма заманчивого использования «ответвления» главного направления. Взять ту же проблему внутриклеточной энергии, от которой в конечном счете зависит, насколько результативна бактериальная деятельность по ассимиляции атмосферного азота. Производит энергию, как мы теперь знаем, нитрогеназа. Но даже такая экономная хозяйка, как она, не всегда рационально использует свои возможности: сорок процентов всей вырабатываемой ею энергии расходуется на выделение атомарного водорода. Но он ни для жизнедеятельности самой клетки, ни находящемуся с ней в симбиотическом союзе растению не нужен. Вот и получается, что дефицитная энергия сжигается напрасно. Между тем существуют клубеньковые бактерии, обладающие еще одним ферментом, так называемой <em>гидрогеназой</em>, способной утилизировать выделенный клеткой водород, практически целиком его используя для всевозможных внутриклеточных нужд. </p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_3_doc2fb_image_03000004.png"/>
Колосья растущие на букве</p><p>Вот бы наделить столь полезными свойствами все бактерии! Тогда бы им и ассимиляция «безжизненного» элемента обошлась бы намного дешевле, поскольку гидгогеназа благодаря своему ферментативному совершенству значительно сокращает энергетические расходы на процесс азотфиксации. Но возможно ль такое? Сегодня и на этот вопрос наука в состоянии ответить утвердительно. И хотя такого рода работы в промышленном масштабе пока что перспективны лишь для клубеньковых, то есть для симбиотических бактерий, возможности применения генетической инженерии столь широки, что нет никаких сомнений в том, что со временем промышленное производство высокопродуктивных штаммов свободноживущих бактерий тоже окажется экономически выгодным. Думается, что к решению этой проблемы ученые подойдут уже в ближайшей перспективе. По крайней мере, практические нужды земледелия диктуют им свои сроки. </p><p>Разговор о перспективах, связанных с микробиологическими и биотехнологическими аспектами повышения почвенного плодородия, можно было бы продолжать еще довольно долго. Ограничимся, однако, еще только одним рассказом. Речь на сей раз пойдет о методе бактеризации семян, довольно прочно вошедшем в сельскохозяйственную практику. </p><p>Бактеризация — предпосевное «заражение» семян азотфиксирующими микроорганизмами. Попадая вместе с семенами в почву, такие микробы селятся на формирующейся корневой системе растения, образуя на ней клубеньки. Далее все идет по заранее известной схеме. Но вот что интересно: как установлено, стимулирующее влияние на развитие растений способны оказывать не только симбиотические клубеньковые бактерии, предпочитающие содружество с бобовыми, но и бактериальное сообщество, населяющее клубеньки небобовых травянистых растений. Что же дает такое открытие? </p><p>Очень многое. И в первую очередь возможность понять механизм восстановления плодородия почв с помощью многолетних трав. Речь, прежде всего, идет о перспективах восстановления утраченной урожайности естественных угодий, к которым относятся пойменные и естественные пастбища, сенокосы, луга. </p><p>Это, как говорится, задача из задач. Без ее решения Продовольственной программы стране не выполнить. Недаром еще пять лет назад на одном из Пленумов ЦК КПСС речь шла о рациональном использовании резервов естественных кормовых угодий. «За повышение продуктивности всех лугов и пастбищ надо браться безотлагательно, всеми силами и со всей настойчивостью» — говорилось в документах Пленума. А что способен дать луг, который культурно, со знанием биологии растений, почв, водного режима, связей биоценоза </p><p>(то есть всех организмов, сосуществующих в его пределах) эксплуатируется, — науке хорошо известно. Как говорится, хотите верьте, хотите проверьте, но в хозяйстве Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института кормов имени В. Р. Вильямса (ВИК) есть опыт, заложенный белее полувека тому назад. </p><p>Собственно, слово «заложенный» здесь вряд ли соответствует своему общепринятому смыслу, поскольку никто ничего специально с естественным лугом не делал. Речь идет о другом: о сохранении на протяжении десятилетий данного ему природой многотравья. Луг этот никогда никакими удобрениями не подкармливался, не поливался, не орошался, на нем никогда не производили подсевы, а между тем вот уже более полувека он остается единственной кормовой базой высокопродуктивного стада животных. Аналогичный опыт проводится в ВИКе и с естественным пастбищем, на котором выпас животных ведется по специально разработанной технологии, обеспечивающей быстрое восстановление растений (так называемой отавы) взамен уже съеденных, как говорят специалисты, потравленных животными. </p><p>Как же должен быть богат азотом тот луг, плодородно то пастбище, чтобы 50 лет кряду, ничего не получая взамен, полностью обеспечивать ценнейшими кормами породистое дойное стадо! И они действительно богаты и сильны, потому что не нарушена, не растрачена всуе по неведению и бесхозяйственности основа их благоденствия — биоценоз, ядро которого составляет содружество растений и азотфиксирующих бактерий. </p><p>К сожалению, о бактериальных сообществах, населяющих клубеньки многих травянистых небобовых растений, наши агрономы и селекционеры, можно сказать, ничего не знают. Между тем практические возможности таких бактерий-азотфиксаторов столь многоплановы и широки, что использование их в земледелии позволило бы вести его на иной, гораздо более приближенной к естественным условиям, основе. При этом интенсификация последнего не только не снизилась бы, но и многократно возросла. Об этом свидетельствуют результаты экспериментов, проведенных в самых широких масштабах. Причем велись они с основными нашими хлебными культурами — ячменем и пшеницей, семена которых подвергались бактеризации с помощью микроорганизмов, симбиотирующих с небобовыми травянистыми растениями. И что же? </p><p>Посевы злаковых поднимались, к великой радости исследователей, «как на дрожжах». Азотный допинг, полученный ими от бактерий, оказался столь мощным, что они нашли в себе силы противостоять и всевозможным гнилям (традиционным болезням злаковых), и нашествию насекомых-вредителей, и, что главное, дать по осени урожай, значительно превышающий тот, что собирают с полей, засеянных небактеризованными семенами. </p><p>Вот что значит для жизнедеятельности растений и плодородия почвы бактериальный азот! Но почему не раз и не два звучит в нашем рассказе это словосочетание — бактериальный азот? — может полюбопытствовать читатель. Разве есть какой-то иной способ обогащения почвы этим элементом? </p><p>Да, он существует. Но в отличие от бактериального, клеточного, называется небиологическим. Азот, полученный таким способом, в буквальном смысле слова рожден громами небесными, а у его «колыбели» стояли фотохимические реакции, сопутствующие грозе. Этот азот для земли — манна небесная, и не только в переносном смысле, но и в прямом: азотные соединения и в самом деле проливаются на землю с дождем. </p><p>Существует и другой вид азотистой небиологической подкормки земли. У него совершенно иное происхождение, потому что он — детище антропогенного воздействия на природу. Дымы и мелкие частицы твердого вещества, вылетающие в многочисленные заводские и фабричные трубы, несут с собой тысячи тонн аммиачного и нитратного азота, которые со временем опять же попадают в почву. А там его может оказаться и без того достаточно... Ведь земледельцы, если они настоящие рачительные хозяева, наверняка подумали о том, чтобы заранее подкормить землю азотом. Азот на азот — не много ли? Чем обернется такое непланируемое обилие для почвы и микроорганизмов, в ней живущих? Как скажется оно в конце концов на самочувствии растений? </p><p>Разумеется, отрицательно. Не о подобной ли ситуации рассказала нам как-то одна из столичных газет, сообщив о том, что на одной из московских овощных баз «потекли» две тысячи тонн картофеля, заложенного на хранение. «Все стало ясно и без лабораторных знализов, — пояснила своим читателям газета, — картофель прислали зараженный почвенным удушием. ...Виновников надо искать в колхозах и совхозах, где неправильно обработали посевы, внесли в землю больше, чем положено, удобрений, словом, среди тех, кто выращивал овощи и тогда уже знал, что долго они не пролежат, пойдут в отходы». </p>
<p>Что ж, факты действительно безобразные. И «перекармливание» растений, безусловно, налицо. Но я все же не стал бы столь категорично утверждать, что в данном случае наличествует должностное преступление. По крайней мере, до тех пор пока не проверил, не произошло ли здесь как раз то самое «накладывание» азота на азот, о котором только что говорилось. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_3_doc2fb_image_03000005.png"/>
Завод, черный дым и буквы</p><p>Ну, в самом деле, мог главный агроном не знать о наличии в атмосфере азота антропогенного происхождения? Мог, потому что районная химическая лаборатория не сообщает ему результатов замера воздуха. И не потому, что не хочет или «не положено по инструкции», а по простому недомыслию. С ее-то позиций анализы воздуха никакого отношения к содержанию азота в почве, с которой агроном работает, не имеют. А раз специалист не знает, какой «подарок» готовят ему небеса, то и действует согласно требованиям технологии, то есть «заправляет» почву азотными удобрениями. Далее события развиваются приблизительно так: обильная подкормка оказывается чрезмерной даже для бактерий-азотфиксаторов, и они не справляются со своей исконной задачей по ее ассимиляции, в буквальном смысле слова захлебнувшись в антропогенном азоте. Но растениям, сосуществующим в одном симбиозе с бактериями, так же, как и людям, молекулярный, не утилизированный микроорганизмами азот усваивать не дано. И происходит то, что и должно было произойти... И о чем сообщила пресса читателям. </p><p>Предполагаемая ситуация представляется мне более реальной, чем описанная газетой, сразу по двум причинам. В первую очередь, потому, что допустить возможность специального, преднамеренного перекармливания почвы азотом, значит, предположить вариант сознательного уничтожения плодородия земли. А на ней и агроному, и хозяйству работать долго, всю жизнь. Во-вторых, могли ведь просчитаться в своих выводах и экологи, все чаще использующие в работе так называемый «обратный» способ определения чистоты окружающей среды, смысл которого в том, что о содержании в воздухе молекулярного азота судят по его наличию в почве. Если такого азота в ней мало, то и в воздухе нет веществ, вредных для жизнедеятельности человека, животных и растений. Но кто знает, не принесет ли их ветер уже после замера? Где, над какими полями сбросит он свой «груз»? Так что прежде, чем обвинять земледельцев в заведомом превышении норм азотсодержащих удобрений, неплохо было бы выяснить, какие предприятия и каких городов находятся в пределах местной розы ветров. Ну а какой вывод можно сделать из этой довольно грустной истории? </p><p>Единственный, хотя он, вероятно, и покажется кое-кому парадоксальным: вина за подобные происшествия лежит на каждом из нас. Потому что если металлургический завод, где вы работаете, выбрасывает в воздух вредоносные дымы, они со временем обязательно обернутся невкусным зерном, «текущей» картошкой, неспособными к лежке яблоками. Одним словом, за сохранение почвенного плодородия отвечает не только тот, кто живет и работает на селе, хотя он в первую очередь. И надо ли говорить, сколь повинны перед землей и народом те из земледельцев, что нерачительно, безграмотно ведут свое хозяйство? Неплохо бы, например, механизаторам и агрономам той же Таврии — крупнейшей житницы страны и Украины — полюбопытствовать у ныне здравствующих стариков, сжигали ли когда-либо их отцы и прадеды пожнивные остатки? Нисколько не сомневаюсь, что ответ будет отрицательным. Потому что крестьянин по собственному опыту знал: перепаханная стерня повышает урожай. О том, какие процессы стоят за этой немудреной процедурой, земледелец, разумеется, не догадывался, но землю, которая его кормила, берег. Так позволительно ли нам стерилизовать степь бесчисленными пожарами, от которых над ней стеною стоит смрад? Ведь в них горят не только растительные остатки, но и наши бесчисленные верные помощники — бактерии, над интенсификацией жизнедеятельности которых идет непрекращающаяся работа во многих крупнейших научных центрах мира. </p><p>Способность утилизировать молекулярный азот — редчайший дар. Им наделены природой далеко не все микроорганизмы, и «обучить» подобным навыкам другие бактерии — тяжелейший труд, требующий объединенных усилий самых разных специалистов. </p><p>И кто знает, может, придет пора и сбудется научное пророчество академика Андрея Сергеевича Фаминцева, предвидевшего иную, нежели сегодня, основу развития земледелия: «Не без основания может быть поставлен вопрос: не сведется ли в будущем успешная культура и богатые урожаи хлебных растений на приспособление почвы к роскошному развитию в ней микроскопических существ». </p><p>«Очень привлекательно усилить азотфиксацию там, где она нормально происходит, — говорит академик А. А. Баев, — и, еще более, создать ее там, где она в естественных условиях не наблюдается, например, у пшеницы, подсолнечника, свеклы. Теоретически это не исключено, так как весь комплекс из 17 генов азотфиксации удается перенести в лабораторных условиях от одной бактерии к другой». </p><p>Социальную значимость данной проблемы переоценить невозможно. Ибо все на Земле дано землей, идет от щедрот ее плодородия. Недаром же, оценивая невиданно возросшее могущество человека, неразрывно связанного узами родства с нею, мы все чаще употребляем очень верную, хотя и аллегорическую фразу: и в космос хлеб летал. </p><p>Уникальное природное образование — почва — сегодня всецело во власти тех, кого она взрастила и выпестовала когда-то своими соками. Не пришла ли пора и нам всерьез подумать над тем, чтобы не разрушать, а наращивать удивительное свойство «мертвой» земли творить живой колос? Вот почему я и позволю себе завершить эту часть рассказа о биотехнологии и ее возможностях ссылкой на вполне реальный и очень поучительный опыт зарубежных коллег, с которыми познакомил советских людей журналист и писатель В. Губарев. Речь идет о биологическом методе утилизации бытового мусора, разработанного в США и успешно применяющегося на предприятии, производящем почву. </p><p>«...Итак, исходное сырье — городской мусор. Вокруг конвейера хлопочут рабочие — их задача отобрать все, что можно использовать. Например, какие-то приборы с цветными металлами, аппаратуру — что греха таить, иногда на свалке оказываются и вполне добротные телевизоры, и телефонные аппараты и так далее. «Чистый» мусор попадает в измельчители. И вот уже стальные жернова превращают диван в кучу дерева, кусков кожи, из которой торчат обрывки пружин. А дальше — «биологическая» печь. При температуре 170 градусов начинается процесс разложения сырья. </p><p>Как обычно в биотехнологии, здесь используется помет с птицефабрик, различные илы, фекалии, то есть, по сути, на промышленном уровне воспроизводятся те процессы, которые идут в природе. Ну, конечно, как бы в концентрированном виде. И потому уже через шесть дней, а не миллионы лет здесь получают первичный продукт — органический компост. Его сразу же можно использовать в качестве удобрений в теплицах. Однако создатели предприятия повели технологическую цепочку дальше — до получения искусственной почвы...» </p>
<p>Думаю, что развитие подобного рода предприятий можно лишь приветствовать, и я обязательно вернусь к этой теме в последующих главах книги, в той ее части, где речь пойдет о возможностях биотехнологии в деле охраны окружающей среды. Сейчас же хочу напомнить читателю, что едва приступив к обсуждению темы плодородия и роли бактерий-азотфиксаторов в его сохранении, я предложил тогда же к обсуждению, казалось бы, чисто риторический вопрос: нельзя ли позаимствовать у бактерий, во-первых, способность быстро ив больших количествах утилизировать молекулярный азот, а во-вторых, не менее производительно синтезировать на его основе белок? </p><p>Надеюсь, что на первую часть этого вопроса я уже ответил всем своим предыдущим рассказом. Что же касается второй его части, то ответ на него еще впереди. Ибо мы лишь приступаем с вами к разговору о задачах микробиологической промышленности — главного поставщика кормового белка животноводству страны. </p><p>Но прежде чем завершить эту часть рассказа, вероятно, все же необходимо привести в некоторое соответствие основные термины и определения, в ней используемые. И те, с которыми вы уже встречались, и те, без понимания которых продолжение повествования оказалось бы весьма затруднительным. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_3_doc2fb_image_03000006.png"/>
Корова держит ключ</p><p>Итак, что такое «бактерии», читатель уже знает, но он также наверняка подметил, что вместо данного термина автором не раз и не два употреблялись в процессе раскрытия темы слова: «микроб» и «микроорганизмы». Правомочна ли такая замена? Вполне. Ибо «микроб» и «бактерии» — синонимы, а понятие «микроорганизмы» включают в себя и то и другое. В Энциклопедическом словаре последнего издания, например, приводится такое его определение: «Мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микоплазмы, риккетсии, микроскопические грибы и, водоросли, иногда простейшие и вирусы...» И далее: «Играют большую роль в круговороте веществ в природе. Используются в пищевой и микробиологической промышленности (виноделие, хлебопечение, производство антибиотиков, витаминов, аминокислот, белка и др.). Патогенные микроорганизмы вызывают болезни растений, животных и человека». </p><p>Но зачем понадобилось данное разъяснение? — возможно, удивится читатель. Не все ли равно, какие именно организмы входят в понятие «микро». </p><p>Конечно, «не все». Потому что каждое новое открытие в этой области чревато новыми уникальными возможностями для человека и человечества. Еще совсем недавно, например, науке было известно всего 35 видов лучистого грибка (актиномицета). Сегодня — сотни. А ведь сорок пять лет назад один из таких видов стал исходным материалом для получения стрептомицина — теперь всемирно известного антибиотика. Едва пройдя клинические испытания, он сразу же вступил в борьбу с тяжелейшими недугами людского рода, в кратчайшие сроки став основным средством медикаментозной терапии при различных формах туберкулеза, бруцеллеза, бубонной чумы. </p><p>Тысячи раненых, переполнявших к тому времени (шли последние годы второй мировой войны) госпитали, обязаны неведомому грибку своим спасением. Стрептомицин подарил жизнь миллионам обреченных. И разве не с микроорганизмами связываем мы сегодня надежды победить СПИД, возбудителем которого оказался тоже микроорганизм — на сей раз вирус. </p><p>Нет, недаром известный французский историк науки П. Таннери еще в минувшем веке говорил по поводу удивительных перспектив, связанных с миром микроорганизмов: «Перед лицом бактериологических открытий история других естественных наук за последние десятилетия XIX столетия кажется несколько бедной». И это о достижениях прошлого века! А если б ученый мог знать, какой триумф ждет микробиологию в 50-х годах столетия двадцатого! Каких только удивительных созданий не разглядывают в окуляры своих микроскопов современные исследователи, какое разнообразие форм, способов размножения и питания не наблюдают! Иногда результаты такого рода изучений потрясают самих экспериментаторов. Да и как оставаться спокойным при встрече с чудом. </p><p>А разве не подлинное чудо, скажем, длинные многоклеточные бактерии (симонсиеллы), у которых верхняя поверхность выпуклая, а нижняя — вогнутая? Но самой великой неожиданностью для всей биологической науки стало, пожалуй, установление сенсационного факта - способности бактерий к выделению в окружающую среду и поглощению из нее генов и целых блоков из них (фрагментов дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК). Такой способностью наделены как бактерии, так и сине-зеленые водоросли — существа безъядерные, относящиеся, как читатель уже знает, к «надцарству» прокариотов. Чего же вправе ожидать в таком случае наука от <em>эукариотов</em> — обладающих так называемым истинным ядром (в отличие от кариоса — еще не оформленного ядра прокариотов), окруженным мембраной?! Сколь широки и перспективны могут оказаться возможности этих представителей живого мира, если учесть к тому же, что к эукарйотам относятся все грибы, высшие растения, животные, водоросли (кроме синезеленых). </p><p>Чем больше мы узнаем о мире микроорганизмов, тем больше поражаемся его уникальности, а добытые нелегким трудом знания все чаще заставляют нас, дабы не погрешить перед истиной, отказываться от ело жившихся представлений, переоценивать ценности. Так, широко используемые в микробиологической промышленности для многотоннажного производства различные виды дрожжей и плесневых грибов совсем недавно считались низшими растениями, теперь они признаны потомками простейших животных. Но, может быть, благодарное человечество несколько завысило эволюционный «ранг» этих существ, как бы отдавая им тем самым заслуженную дань признательности? </p><p>Ни в коем случае! Более того, наука располагает весомым доказательством того, что именно симбиозу простейших животных с синезелеными водорослями обязаны своим появлением на свет растения — уникальные посредники между Землей и Солнцем. Знаменитые хлоропласта, в которых совершается таинство фотосинтеза, согласно теории симбиогенеза, не что иное как синезеленые водоросли, внедрившиеся в одноклеточное животное. </p><p>Но значит ли это, что природа завершила процесс совершенствования микроорганизмов, создав столь великое разнообразие их видов и форм? </p><p>Конечно, нет. И тому есть серьезнейшие доказательства. «Геология свидетельствует, что некоторые из самых простейших форм, инфузории и корненожки, в течение громадных периодов времени сохранились такими же, какими мы их знаем теперь, — писал Чарлз Дарвин, — но предположить, что большинство ныне существующих низших форм нисколько не продвинулось вперед с самой зари органической жизни, было бы крайне опрометчиво, так как всякий натуралист, исследовавший какой-нибудь из этих организмов, которые теперь, как думают, стоят на очень низком уровне, конечно, бывал поражен их поистине изумительной и прекрасной организацией». </p>
<p>Эволюция продолжается. Не учитывать этого факта нельзя. Ибо практическое овладение особенностями данного процесса означает для человечества реальную интенсификацию тех направлений науки и отраслей производств, основу которых составляет изучение и использование возможностей живых организмов. Или, как называл их Карл Маркс, живых автоматов. </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Начнем с основ...
Груша-сейф
О биотехнологии сегодня наслышаны все. Она — модная тема газет и журналов, ее достижениям посвящены радио- и телепередачи, а за успехами напряженно следят и специалисты, и люди, совершенно в науке не сведующие.
В чем же секрет такой популярности? Думается, что причин здесь сразу несколько. Во-первых, в самом появлении на свет этого загадочного термина уже содержится элемент сенсации. Как это — биотехнология? Разве слово «жизнь», а именно так переводится с греческого «био», сочетаемо с «технологией» — способом, методом индустриального производства?
Была и вторая причина, по которой молодая наука и одноименный научный метод, а несколько позднее — целое направление научно-технического прогресса, стали предметом жгучего интереса общественности всех стран. Дело в том, что достижения биотехнологии наших дней все чаще базируются на достижениях генетики, представляющей собой ни мало ни много подлинный взлет пытливой человеческой мысли, проникшей в самые интимные механизмы сущего. Союз этих двух наук способен творить такие чудеса, что с высот объединенных усилий действительно не всегда просто разглядеть то, что стало в свое время их общим объектом изучения — живую клетку, познать которую всегда стремились и та и другая. Но почему столь важным представляется ученым ее изучение?
Да потому, что все на Земле начиналось когда-то с одноклеточных организмов. Они и поныне — главная движущая сила великого множества глобальных процессов, происходящих на планете. От них, к примеру, зависит плодородие наших полей, взрастившее, в конечном счете, и разум и могущество самого Человека.
Плодородие — уникальное свойство природного образования — почвы. Откройте любой энциклопедический справочник или словарь, полюбопытствуйте, как именно определяется в них это понятие. Так вот, «почва — природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов, формирующихся в результате преобразования поверхностных слоев литосферы под воздействием воды, воздуха и живых организмов».
«Живых организмов» — вот что интересует нас в данном случае. Ибо среди великого разнообразия «специализации» микроорганизмов значится и почвосозидание. И потому в восстановлении плодородия земли, все чаще и все в больших масштабах утрачиваемого под воздействием антропогенного влияния «преобразующей» природу деятельности человека, значение этих невидимых земледельцев переоценить просто невозможно. Особенно если помнить, что согласно данным тех же энциклопедических изданий почва в сельском хозяйстве — основное средство производства. Да мы и без всяких справочников это прекрасно знаем. Но весь вопрос в том, насколько разумно используется это самое «основное средство», не вредим ли мы своим вмешательством жизнедеятельности «генетически связанных горизонтов», сложным внутренним процессам биогеоценозов, в которых со всеми прочими сосуществуют и бактерии — одни из главных героев нашего сегодняшнего повествования.
Бактерии — одноклеточные организмы, относящиеся к самым древним на Земле, еще «доядерным» формам, так называемым прокариотам, о жизнедеятельности которых можно было бы поведать много любопытного. Но ограниченные избранной темой остановимся лишь на способах их питания. Так вот, одни из них всегда предпочитали «диету» органическую и потому получили имя «гетеротрофов» (то есть питающиеся другими).
Другие стали автотрофами, что означает дословно в переводе с греческого — питающиеся сами. При строгом дефиците органики на Земле, когда жизнь на ней была представлена одними микроорганизмами, питаться самому означало единственное — научиться утилизировать неорганику, превращая ее в органику. Так бактерии взяли на себя функции уникальных посредников между «живым» и «мертвым», как бы соединив тем самым воедино все три стихии нашей планеты — землю, воду и воздух.
Здесь, вероятно, самое время упомянуть об одном весьма курьезном случае, память о котором летопись истории науки, бережно хранящая в своих анналах разные факты, свидетельства и даже анекдотичные случаи из ее становления, донесла до наших дней. Произошел он во Франции в самом конце XVIII столетия. Здесь «по вине» компетентнейшей из комиссий, возглавляемой самим Лавуазье, один из главных элементов земной атмосферы нарекли «безжизненным» (именно так звучит в переводе с латинского слово «азот»).
Между тем, в состав каждой белковой молекулы входит азот, а значит, ему наряду с кислородом обязана своим возникновением жизнь, поскольку при всей сложности и многогранности ее проявления она лишь форма существования белковых тел.
Азот — это три четверти земной атмосферы. Он — составная часть органических и неорганических соединений и потому вездесущ. Он — в реках, морях, океанах. Мы каждую секунду вдыхаем и выдыхаем его. Но, увы, не усваиваем... И только крохам микроорганизмам оказалась по плечу столь сложная и необычная работа, как ассимиляция молекулярного азота. Прославленные «имена» отдельных родов бактерий, специализирующихся на усвоении атмосферного азота, известны науке давно. Это, прежде всего, азотобактер, клостридиум, ризобиум. Так что на символической Доске почета, существуй такая в действительности, их «имена» за великие заслуги перед человечеством были б в первую очередь высечены на мраморе. А вслед за тремя вышеназванными родами такой чести, вероятно, удостоились бы и цианобактерии, обитающие в почве, водах, рисовых чеках. Те самые бактерии, что заставляют, к сожалению, все чаще «цвести» многие наши водохранилища, пруды, реки и озера. Осклизлая ряска в считанные дни затягивает еще вчера чистую зеркальную гладь, перекрывая доступ кислорода в глубь водной толщи. Гибнут рыбы, растения, насекомые.
«Зацвести» озеро или водохранилище побудила искусственно активизированная азотфиксирующая деятельность бактерий, спровоцированная обильными минерализированными стоками с полей. К такому водоему подойти страшно — зловонная яма, да и только. То разлагается, портится, пропадая всуе, бактериальный белок, который можно и должно использовать по-хозяйски. (Во многих странах мира, кстати, так и поступают, снимая с «цветущих» водоемов не одну, а две белковых «жатвы» в год.)
Но нельзя ли позаимствовать у бактерий, во-первых, способность быстро и в таких огромных количествах утилизировать молекулярный азот, а, во-вторых, не менее производительно синтезировать на его основе белок?
Разумеется, можно, но только в том случае, если таинственный механизм бактериальных трансформаций будет познан. Вот почему тысячи лабораторий мира столь настойчиво изучают эту уникальную способность одноклеточных организмов созидать из неживого органику. Недаром наш выдающийся биохимик академик А. Н. Бах писал по поводу попыток «копирования» естественных возможностей бактерий в лабораторных и даже промышленных условиях.
«Подобно тому как теоретическое изучение механизма полета птиц привело к построению летательного аппарата, более тяжелого, чем воздух, мы надеемся путем теоретического изучения сопряженного действия биологических окислительно-восстановительных катализаторов, обусловливающих связывание атмосферного азота бактериями, выявить наиболее благоприятные условия для технического синтеза аммиака».
Не диво ль? Крохотная клетка легко и естественно ведет как по нотам сложнейшую «партитуру» фиксации азота, написанную для нее природой. Она-то ведет, а современной промышленности такая «партия», оказывается, не по силам. Ей для производства аммиака подавай условия «изысканные» — температуру в 500 градусов и давление не менее чем в 350 атмосфер. А микроклетке ничего этого не требуется. Она и без тепла и давления легко разрывает все три внутримолекулярных связи инертного азота.
Но... из ничего, как известно, ничего и не бывает. И потому, предположили ученые, бактерия наверняка должна владеть каким-то необычным и очень мощным источником энергии. Такой источник в конце концов был установлен. Им оказалась так называемая нитрогеназа — сложнейший комплекс высокоэффективных ферментов. Он не только безотказно снабжает бактерию энергией, но, что особенно важно, снабжает без ограничений. Компактная, самопроизводящая внутреннее топливо азотфиксирующая клетка-фабрика, воссозданная природой невообразимо огромным тиражом, стала крупнейшим поставщиком для всего живого азота, а в конечном счете и крупнейшим производителем белка. Этот биотехнологический процесс, отлаженный самой эволюцией, длится миллиарды лет.
Невидимые и непознанные, его без устали творят азотфиксирующие бактерии. И хотя с незапамятных времен земледельцы всех стран мира несметное число раз наблюдали неожиданное возрождение своих порядком истощенных длительными монопосевами (когда культура сеется по той же самой культуре) полей, ни понять, ни осмыслить происходящее они не могли. Да и первые научные попытки объяснения данного феномена тоже, надо сказать, удачными никак не назовешь. Но почему? — сам собою напрашивается вопрос. Ведь благотворное воздействие на ниву бобовых растений, корни которых нередко оказывались унизанными как бусинами малюсенькими клубеньками, подмечено пахарем чуть ли не от начала земледелия. По крайней мере, еще задолго до нашей эры.
Да, подмечено действительно было, но лишь подмечено — не объяснено. И только в конце прошлого столетия французский исследователь Буссенго, ставивший опыты по изучению севооборотов, установил сенсационный факт: посевы клевера и люцерны настолько обогащали почву азотом, что она не нуждалась в подкормке навозом — самом эффективном органическом удобрении.
Так бобовым растениям достались лавры главных азотобогатителей почвы. Правда, на сей раз исследователь оказался очень близок к истине, ведь загадочные клубеньки на корнях растений, как покажут в дальнейшем самые многоплановые работы, не что иное, как обиталище азотфиксирующих бактерий. А их симбиоз с растением — самый благотворный для почв союз. Однако пройдут еще годы и годы, прежде чем наш выдающийся соотечественник, один из создателей русской микробиологии Сергей Николаевич Виноградский выскажет гипотезу о восстановлении молекулярного азота микробной клеткой. И он же впервые в мире выделит из почвы (1893 г.) свободноживущие азотфиксирующие бактерии, один из видов которых назовет именем великого Пастера, первооткрывателя загадочного мира микроорганизмов.
Первая скрипка
Проблемами бактериальной азотфиксации занимался и Дмитрий Иванович Прянишников — основатель русской и советской агрохимической школы. А знаменитая обзорная статья ученого «Аммиак как альфа и омега обмена азотистых веществ в растении», посвященная памяти К. А. Тимирязева, и поныне считается настольной книгой всех, кто занимался проблемами почвенного плодородия. В знак признания заслуг ученого перед нашей страной Академия наук СССР учредила специальную золотую медаль его имени. Она присуждается раз в три года за выдающиеся результаты в области изучения азотного питания растений. Одним из лауреатов этой медали за цикл работ «Роль биологического азота и пути его использования в земледелии СССР» стал академик Е. Н. Мишустин. Творчески развивая идеи Прянишникова, ученый со всей убедительностью доказывает в своих трудах, что в том симбиотическом содружестве, в котором живут и развиваются микроорганизмы, именно им, а не растениям, принадлежит роль «первой скрипки» в восстановлении атмосферного азота. Более того, рассекретив интимный механизм, с помощью которого свободноживущие бактерии-азотфиксаторы в минимальные сроки возвращают почве утраченное плодородие, ученый блестяще доказывает его полную идентичность механизму бактерий симбиотических. Между тем, именно этот вопрос был предметом долголетних споров и дискуссий на международном уровне. И лишь открытие нитрогеназы подтвердило верность взглядов советского академика.
Но вклад Е. Н. Мишустина в познание фундаментальных основ микробиологии и почвоведения на этом отнюдь не завершается, ибо целая серия по-настоящему красиво поставленных и очень доказательных опытов позволяет сделать исследователю еще один сенсационный вывод: азотфиксирующая способность изучаемых бактерий — их главная, но не единственная функция. Есть еще и вторая: в процессе жизнедеятельности они одновременно с азотфиксацией синтезируют и биологически активные вещества, стимулирующие рост и развитие посевов.
Сегодня гиббереллины, ауксины, цитокинины, синтезируемые бактериями-азотфиксаторами, стали своеобразным эталоном, по образу и подобию которого микробиологическая промышленность страны выпускает множество наименований всевозможных биостимуляторов роста.
Но вернемся вновь к уникальной способности бактерий фиксировать атмосферный азот, а вернее, к идее ее стимулирования высказанной несколько выше. Нельзя ли, в самом деле, увеличить скорость ассимиляции микроорганизмами молекулярного азота? На языке практики это означало бы и ускорение процесса восстановления плодородия почв.
Оказывается, можно. Существует даже несколько путей решения этой довольно сложной проблемы. Первый из них был предложен в свое время членом-корреспондентом АН СССР А. М. Кузиным. Суть же решения заключалась в том, чтобы путем радиационного воздействия на внутренние биологические мембраны клетки наиболее полно выявить ее наследственные признаки. Причем оригинальная методика, разработанная ученым, открывает возможность из поколения в поколение усиливать эти признаки, все констрастнее проявляя свойства, практически полезные для хозяйственной деятельности человека. Реализованная в промышленных масштабах, она позволила поставить на индустриальный поток культивирование высокоэффективных штаммов микробов-азотфиксаторов.
Второй вариант решения все той же проблемы ускорения азотфиксирующей способности бактерий предложили биотехнологи, использовав при этом им одним присущее сочетание чисто биологических подходов к эксперименту с технической виртуозностью его проведения. Другими словами, биотехнология в данном случае воспользовалась тончайшими методами генетической инженерии.
Работа осуществлялась в Институте биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР под руководством академика А. А. Баева. Ученые шли к той же цели, что и А. М. Кузин (ускорение бактериями азотфиксирующей деятельности), но своим, оригинальным путем. Познание молекулярно-генетических основ симбиотических взаимосвязей — вот что стало их программой-максимумом. Вспомните-ка энциклопедическое определение понятия «почва», на сей раз его первую часть: «природное образование, состоящее из генетически связанных горизонтов...» Но зачем ученым понадобилось столь углубленное проникновение в симбиотические взаимосвязи?
Для того чтоб, разобравшись в них, получить возможность управлять процессом азотфиксации. А достигнуть задуманное оказалось возможно лишь путем направленного конструирования бактериальных суперштаммов, наиболее перспективных для использования в земледелии.
По сути дела речь шла о том, чтобы усовершенствовать с помощью генетической инженерии и передать в таком улучшенном виде последующим поколениям новый штамм бактерии-азотфиксатора, оптимально проявляющего себя в условиях биогеоценоза. Конструирование нового организма шло по отработанной, хорошо известной современной биотехнологии методике: часть генетического аппарата (весь он называется геномом) одного микроба переносилась в другой. Жизнедеятельность обоих при этом не страдала, а рабочие качества возрастали. Подвергшийся трансплантации организм по сути дела становился новым организмом с иными возможностями и качествами. Он теперь воссоединял в себе все достоинства двух перенесших генетическую операцию организмов. Конечно, генетическое конструирование нового штамма азотфиксирующих бактерий и само по себе — дело нелегкое, но главная трудность, с какой сталкиваются обычно исследователи при его реализации, — технология извлечения из генома какого-то одного, но вполне конкретного оперона (часть генетического материала, ответственная за реализацию того или иного признака).
Но характер проявления азотфиксирующих свойств зависит не только от биологических особенностей самой бактерии, но и от соседей по симбиозу, продуктов их жизнедеятельности, способных подавлять или, наоборот, усиливать уникальные качества азотфиксаторов.
Надо сказать, что симбиотические привязанности бактерий весьма консервативны. Как убедительно доказано наукой, клубеньковые микроорганизмы, например, очень неохотно меняют растение-хозяина, места обитания и собственные «вкусы». Одни из них предпочитают клевер, другие — люпины, а третьи — горох. И только в этих привычных условиях их азотфиксирующие особенности срабатывают наиболее эффективно. Отсюда вывод, сделанный биотехнологами: конструируя новый организм, необходимо учитывать взаимозависимость всех сожителей симбиоза.
Проверяется терпимость нового, созданного с учетом вышеназванных особенностей, штамма к тому или иному соседу по симбиозу довольно просто — путем взаимного слияния бактериальных клеток, симбиотирующих с определенной парой растений. Ну, например, клевером и фасолью, горохом и люпином. Если новый штамм «охотно» внедряется в корневые волокна растений, значит, он будет активно продуцировать в их среде не только в лабораторных условиях.
Еще более жесткой проверке подвергалась способность микроорганизма к азотфиксации. Осуществлялась она сразу несколькими путями. Скажем, бактерии определенное время выдерживались при значительно более высокой, чем в привычных, «родных» для них условиях, температуре. Некоторые из них после этого теряли способность внедряться в корневые волоски растения-хозяина. Столь губительной оказывалась для оперона, контролирующего «влечение» конкретного микроорганизма к конкретному растению, чрезмерно повысившаяся температура среды обитания. Пробовали и другое — наделить свойствами азотфиксации бактерии, не обладавшие прежде столь уникальным даром. И что же? Волшебное действие перенесенного из другого организма оперона, кодирующего Данное качество, срабатывало. Правда, не всегда, всего лишь в одной попытке из пяти, но срабатывало. А это уже успех, и немалый. По крайней мере такой, за которым опять же видится практическая отдача — скажем, перспектива создания микробной клетки высочайшей конкурентоспособности или устойчивости к негативным воздействиям биогеоценозов почвенных горизонтов.
Характер всех вышеназванных здесь работ, а вернее, их направленность была предопределена еще более десяти лет назад Брукхейвенским (США) симпозиумом «Генетическая инженерия для фиксации азота». Его участники, основываясь на реальном положении дел и тенденциях развития современной микробиологии и микробиологической индустрии, пришли к выводу, что резкого повышения продуктивности биологического азота можно достичь только объединенными усилиями всех научных направлений, причастных к решению данной проблемы. Причем собравшимися особенно подчеркивалось значение и роль в этом творческом союзе таких современных методов исследования, как генетическая инженерия и биотехнология.
С тех пор прошло достаточно много времени, чтобы оценить верность избранного почвоведами, химиками, микробиологами и генетиками пути. И хотя оценка той памятной конференции и с сегодняшних позиций может рассматриваться положительной, время внесло коррективы в тогда лишь просматривавшиеся тенденции.
Какие же направления в решении проблемы фиксации биологического азота наметились сегодня? Их несколько. Но основных, на мой взгляд, два.
Первое предполагает создание микробных штаммов, способных симбиотировать не с одним растением, а с несколькими. Разве не заманчиво, к примеру, создать бактерии, образующие на корнях той же пшеницы клубеньки? Конечно, и заманчиво и перспективно. Ведь в таком случае перед учеными и практиками открылись бы сразу две уникальных возможности: значительно повысить урожайность злаковых и не менее значительно сократить подкормку их посевов минеральными удобрениями, сэкономив последние для других нужд или просто снизив их производство.
Второе направление развития работ в области фиксации азота остается традиционным: конструирование штаммов, обладающих в высшей степени выдающимися способностями утилизации молекулярного азота.
Разумеется, каждое такое направление подразделяется на великое множество ответвлений, нередко пересекающихся друг с другом в своем развитии. Наиболее значимыми среди этих пока что «боковых» ответвлений на символическом древе современной микробиологии представляются мне молодые его побеги, развитие которых стимулировала все та же генетическая инженерия. Смысл задуманной ею операции по совершенствованию азотфиксирующей деятельности микроба сводится к тому, чтобы изъять из его генетического аппарата балластные, с точки зрения практических интересов человечества, опероны.
Такая «модернизация» микроорганизмов позволила бы всю их жизнедеятельность подчинить единственной задаче — фиксации атмосферного азота, не растрачивая уникальную клеточную энергию на то, что, опять же с нашей точки зрения, представляется балластом.
И еще пример весьма заманчивого использования «ответвления» главного направления. Взять ту же проблему внутриклеточной энергии, от которой в конечном счете зависит, насколько результативна бактериальная деятельность по ассимиляции атмосферного азота. Производит энергию, как мы теперь знаем, нитрогеназа. Но даже такая экономная хозяйка, как она, не всегда рационально использует свои возможности: сорок процентов всей вырабатываемой ею энергии расходуется на выделение атомарного водорода. Но он ни для жизнедеятельности самой клетки, ни находящемуся с ней в симбиотическом союзе растению не нужен. Вот и получается, что дефицитная энергия сжигается напрасно. Между тем существуют клубеньковые бактерии, обладающие еще одним ферментом, так называемой гидрогеназой, способной утилизировать выделенный клеткой водород, практически целиком его используя для всевозможных внутриклеточных нужд.
Колосья растущие на букве
Вот бы наделить столь полезными свойствами все бактерии! Тогда бы им и ассимиляция «безжизненного» элемента обошлась бы намного дешевле, поскольку гидгогеназа благодаря своему ферментативному совершенству значительно сокращает энергетические расходы на процесс азотфиксации. Но возможно ль такое? Сегодня и на этот вопрос наука в состоянии ответить утвердительно. И хотя такого рода работы в промышленном масштабе пока что перспективны лишь для клубеньковых, то есть для симбиотических бактерий, возможности применения генетической инженерии столь широки, что нет никаких сомнений в том, что со временем промышленное производство высокопродуктивных штаммов свободноживущих бактерий тоже окажется экономически выгодным. Думается, что к решению этой проблемы ученые подойдут уже в ближайшей перспективе. По крайней мере, практические нужды земледелия диктуют им свои сроки.
Разговор о перспективах, связанных с микробиологическими и биотехнологическими аспектами повышения почвенного плодородия, можно было бы продолжать еще довольно долго. Ограничимся, однако, еще только одним рассказом. Речь на сей раз пойдет о методе бактеризации семян, довольно прочно вошедшем в сельскохозяйственную практику.
Бактеризация — предпосевное «заражение» семян азотфиксирующими микроорганизмами. Попадая вместе с семенами в почву, такие микробы селятся на формирующейся корневой системе растения, образуя на ней клубеньки. Далее все идет по заранее известной схеме. Но вот что интересно: как установлено, стимулирующее влияние на развитие растений способны оказывать не только симбиотические клубеньковые бактерии, предпочитающие содружество с бобовыми, но и бактериальное сообщество, населяющее клубеньки небобовых травянистых растений. Что же дает такое открытие?
Очень многое. И в первую очередь возможность понять механизм восстановления плодородия почв с помощью многолетних трав. Речь, прежде всего, идет о перспективах восстановления утраченной урожайности естественных угодий, к которым относятся пойменные и естественные пастбища, сенокосы, луга.
Это, как говорится, задача из задач. Без ее решения Продовольственной программы стране не выполнить. Недаром еще пять лет назад на одном из Пленумов ЦК КПСС речь шла о рациональном использовании резервов естественных кормовых угодий. «За повышение продуктивности всех лугов и пастбищ надо браться безотлагательно, всеми силами и со всей настойчивостью» — говорилось в документах Пленума. А что способен дать луг, который культурно, со знанием биологии растений, почв, водного режима, связей биоценоза
(то есть всех организмов, сосуществующих в его пределах) эксплуатируется, — науке хорошо известно. Как говорится, хотите верьте, хотите проверьте, но в хозяйстве Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского института кормов имени В. Р. Вильямса (ВИК) есть опыт, заложенный белее полувека тому назад.
Собственно, слово «заложенный» здесь вряд ли соответствует своему общепринятому смыслу, поскольку никто ничего специально с естественным лугом не делал. Речь идет о другом: о сохранении на протяжении десятилетий данного ему природой многотравья. Луг этот никогда никакими удобрениями не подкармливался, не поливался, не орошался, на нем никогда не производили подсевы, а между тем вот уже более полувека он остается единственной кормовой базой высокопродуктивного стада животных. Аналогичный опыт проводится в ВИКе и с естественным пастбищем, на котором выпас животных ведется по специально разработанной технологии, обеспечивающей быстрое восстановление растений (так называемой отавы) взамен уже съеденных, как говорят специалисты, потравленных животными.
Как же должен быть богат азотом тот луг, плодородно то пастбище, чтобы 50 лет кряду, ничего не получая взамен, полностью обеспечивать ценнейшими кормами породистое дойное стадо! И они действительно богаты и сильны, потому что не нарушена, не растрачена всуе по неведению и бесхозяйственности основа их благоденствия — биоценоз, ядро которого составляет содружество растений и азотфиксирующих бактерий.
К сожалению, о бактериальных сообществах, населяющих клубеньки многих травянистых небобовых растений, наши агрономы и селекционеры, можно сказать, ничего не знают. Между тем практические возможности таких бактерий-азотфиксаторов столь многоплановы и широки, что использование их в земледелии позволило бы вести его на иной, гораздо более приближенной к естественным условиям, основе. При этом интенсификация последнего не только не снизилась бы, но и многократно возросла. Об этом свидетельствуют результаты экспериментов, проведенных в самых широких масштабах. Причем велись они с основными нашими хлебными культурами — ячменем и пшеницей, семена которых подвергались бактеризации с помощью микроорганизмов, симбиотирующих с небобовыми травянистыми растениями. И что же?
Посевы злаковых поднимались, к великой радости исследователей, «как на дрожжах». Азотный допинг, полученный ими от бактерий, оказался столь мощным, что они нашли в себе силы противостоять и всевозможным гнилям (традиционным болезням злаковых), и нашествию насекомых-вредителей, и, что главное, дать по осени урожай, значительно превышающий тот, что собирают с полей, засеянных небактеризованными семенами.
Вот что значит для жизнедеятельности растений и плодородия почвы бактериальный азот! Но почему не раз и не два звучит в нашем рассказе это словосочетание — бактериальный азот? — может полюбопытствовать читатель. Разве есть какой-то иной способ обогащения почвы этим элементом?
Да, он существует. Но в отличие от бактериального, клеточного, называется небиологическим. Азот, полученный таким способом, в буквальном смысле слова рожден громами небесными, а у его «колыбели» стояли фотохимические реакции, сопутствующие грозе. Этот азот для земли — манна небесная, и не только в переносном смысле, но и в прямом: азотные соединения и в самом деле проливаются на землю с дождем.
Существует и другой вид азотистой небиологической подкормки земли. У него совершенно иное происхождение, потому что он — детище антропогенного воздействия на природу. Дымы и мелкие частицы твердого вещества, вылетающие в многочисленные заводские и фабричные трубы, несут с собой тысячи тонн аммиачного и нитратного азота, которые со временем опять же попадают в почву. А там его может оказаться и без того достаточно... Ведь земледельцы, если они настоящие рачительные хозяева, наверняка подумали о том, чтобы заранее подкормить землю азотом. Азот на азот — не много ли? Чем обернется такое непланируемое обилие для почвы и микроорганизмов, в ней живущих? Как скажется оно в конце концов на самочувствии растений?
Разумеется, отрицательно. Не о подобной ли ситуации рассказала нам как-то одна из столичных газет, сообщив о том, что на одной из московских овощных баз «потекли» две тысячи тонн картофеля, заложенного на хранение. «Все стало ясно и без лабораторных знализов, — пояснила своим читателям газета, — картофель прислали зараженный почвенным удушием. ...Виновников надо искать в колхозах и совхозах, где неправильно обработали посевы, внесли в землю больше, чем положено, удобрений, словом, среди тех, кто выращивал овощи и тогда уже знал, что долго они не пролежат, пойдут в отходы».
Что ж, факты действительно безобразные. И «перекармливание» растений, безусловно, налицо. Но я все же не стал бы столь категорично утверждать, что в данном случае наличествует должностное преступление. По крайней мере, до тех пор пока не проверил, не произошло ли здесь как раз то самое «накладывание» азота на азот, о котором только что говорилось.
Завод, черный дым и буквы
Ну, в самом деле, мог главный агроном не знать о наличии в атмосфере азота антропогенного происхождения? Мог, потому что районная химическая лаборатория не сообщает ему результатов замера воздуха. И не потому, что не хочет или «не положено по инструкции», а по простому недомыслию. С ее-то позиций анализы воздуха никакого отношения к содержанию азота в почве, с которой агроном работает, не имеют. А раз специалист не знает, какой «подарок» готовят ему небеса, то и действует согласно требованиям технологии, то есть «заправляет» почву азотными удобрениями. Далее события развиваются приблизительно так: обильная подкормка оказывается чрезмерной даже для бактерий-азотфиксаторов, и они не справляются со своей исконной задачей по ее ассимиляции, в буквальном смысле слова захлебнувшись в антропогенном азоте. Но растениям, сосуществующим в одном симбиозе с бактериями, так же, как и людям, молекулярный, не утилизированный микроорганизмами азот усваивать не дано. И происходит то, что и должно было произойти... И о чем сообщила пресса читателям.
Предполагаемая ситуация представляется мне более реальной, чем описанная газетой, сразу по двум причинам. В первую очередь, потому, что допустить возможность специального, преднамеренного перекармливания почвы азотом, значит, предположить вариант сознательного уничтожения плодородия земли. А на ней и агроному, и хозяйству работать долго, всю жизнь. Во-вторых, могли ведь просчитаться в своих выводах и экологи, все чаще использующие в работе так называемый «обратный» способ определения чистоты окружающей среды, смысл которого в том, что о содержании в воздухе молекулярного азота судят по его наличию в почве. Если такого азота в ней мало, то и в воздухе нет веществ, вредных для жизнедеятельности человека, животных и растений. Но кто знает, не принесет ли их ветер уже после замера? Где, над какими полями сбросит он свой «груз»? Так что прежде, чем обвинять земледельцев в заведомом превышении норм азотсодержащих удобрений, неплохо было бы выяснить, какие предприятия и каких городов находятся в пределах местной розы ветров. Ну а какой вывод можно сделать из этой довольно грустной истории?
Единственный, хотя он, вероятно, и покажется кое-кому парадоксальным: вина за подобные происшествия лежит на каждом из нас. Потому что если металлургический завод, где вы работаете, выбрасывает в воздух вредоносные дымы, они со временем обязательно обернутся невкусным зерном, «текущей» картошкой, неспособными к лежке яблоками. Одним словом, за сохранение почвенного плодородия отвечает не только тот, кто живет и работает на селе, хотя он в первую очередь. И надо ли говорить, сколь повинны перед землей и народом те из земледельцев, что нерачительно, безграмотно ведут свое хозяйство? Неплохо бы, например, механизаторам и агрономам той же Таврии — крупнейшей житницы страны и Украины — полюбопытствовать у ныне здравствующих стариков, сжигали ли когда-либо их отцы и прадеды пожнивные остатки? Нисколько не сомневаюсь, что ответ будет отрицательным. Потому что крестьянин по собственному опыту знал: перепаханная стерня повышает урожай. О том, какие процессы стоят за этой немудреной процедурой, земледелец, разумеется, не догадывался, но землю, которая его кормила, берег. Так позволительно ли нам стерилизовать степь бесчисленными пожарами, от которых над ней стеною стоит смрад? Ведь в них горят не только растительные остатки, но и наши бесчисленные верные помощники — бактерии, над интенсификацией жизнедеятельности которых идет непрекращающаяся работа во многих крупнейших научных центрах мира.
Способность утилизировать молекулярный азот — редчайший дар. Им наделены природой далеко не все микроорганизмы, и «обучить» подобным навыкам другие бактерии — тяжелейший труд, требующий объединенных усилий самых разных специалистов.
И кто знает, может, придет пора и сбудется научное пророчество академика Андрея Сергеевича Фаминцева, предвидевшего иную, нежели сегодня, основу развития земледелия: «Не без основания может быть поставлен вопрос: не сведется ли в будущем успешная культура и богатые урожаи хлебных растений на приспособление почвы к роскошному развитию в ней микроскопических существ».
«Очень привлекательно усилить азотфиксацию там, где она нормально происходит, — говорит академик А. А. Баев, — и, еще более, создать ее там, где она в естественных условиях не наблюдается, например, у пшеницы, подсолнечника, свеклы. Теоретически это не исключено, так как весь комплекс из 17 генов азотфиксации удается перенести в лабораторных условиях от одной бактерии к другой».
Социальную значимость данной проблемы переоценить невозможно. Ибо все на Земле дано землей, идет от щедрот ее плодородия. Недаром же, оценивая невиданно возросшее могущество человека, неразрывно связанного узами родства с нею, мы все чаще употребляем очень верную, хотя и аллегорическую фразу: и в космос хлеб летал.
Уникальное природное образование — почва — сегодня всецело во власти тех, кого она взрастила и выпестовала когда-то своими соками. Не пришла ли пора и нам всерьез подумать над тем, чтобы не разрушать, а наращивать удивительное свойство «мертвой» земли творить живой колос? Вот почему я и позволю себе завершить эту часть рассказа о биотехнологии и ее возможностях ссылкой на вполне реальный и очень поучительный опыт зарубежных коллег, с которыми познакомил советских людей журналист и писатель В. Губарев. Речь идет о биологическом методе утилизации бытового мусора, разработанного в США и успешно применяющегося на предприятии, производящем почву.
«...Итак, исходное сырье — городской мусор. Вокруг конвейера хлопочут рабочие — их задача отобрать все, что можно использовать. Например, какие-то приборы с цветными металлами, аппаратуру — что греха таить, иногда на свалке оказываются и вполне добротные телевизоры, и телефонные аппараты и так далее. «Чистый» мусор попадает в измельчители. И вот уже стальные жернова превращают диван в кучу дерева, кусков кожи, из которой торчат обрывки пружин. А дальше — «биологическая» печь. При температуре 170 градусов начинается процесс разложения сырья.
Как обычно в биотехнологии, здесь используется помет с птицефабрик, различные илы, фекалии, то есть, по сути, на промышленном уровне воспроизводятся те процессы, которые идут в природе. Ну, конечно, как бы в концентрированном виде. И потому уже через шесть дней, а не миллионы лет здесь получают первичный продукт — органический компост. Его сразу же можно использовать в качестве удобрений в теплицах. Однако создатели предприятия повели технологическую цепочку дальше — до получения искусственной почвы...»
Думаю, что развитие подобного рода предприятий можно лишь приветствовать, и я обязательно вернусь к этой теме в последующих главах книги, в той ее части, где речь пойдет о возможностях биотехнологии в деле охраны окружающей среды. Сейчас же хочу напомнить читателю, что едва приступив к обсуждению темы плодородия и роли бактерий-азотфиксаторов в его сохранении, я предложил тогда же к обсуждению, казалось бы, чисто риторический вопрос: нельзя ли позаимствовать у бактерий, во-первых, способность быстро ив больших количествах утилизировать молекулярный азот, а во-вторых, не менее производительно синтезировать на его основе белок?
Надеюсь, что на первую часть этого вопроса я уже ответил всем своим предыдущим рассказом. Что же касается второй его части, то ответ на него еще впереди. Ибо мы лишь приступаем с вами к разговору о задачах микробиологической промышленности — главного поставщика кормового белка животноводству страны.
Но прежде чем завершить эту часть рассказа, вероятно, все же необходимо привести в некоторое соответствие основные термины и определения, в ней используемые. И те, с которыми вы уже встречались, и те, без понимания которых продолжение повествования оказалось бы весьма затруднительным.
Корова держит ключ
Итак, что такое «бактерии», читатель уже знает, но он также наверняка подметил, что вместо данного термина автором не раз и не два употреблялись в процессе раскрытия темы слова: «микроб» и «микроорганизмы». Правомочна ли такая замена? Вполне. Ибо «микроб» и «бактерии» — синонимы, а понятие «микроорганизмы» включают в себя и то и другое. В Энциклопедическом словаре последнего издания, например, приводится такое его определение: «Мельчайшие, преимущественно одноклеточные, организмы, видимые только в микроскоп: бактерии, микоплазмы, риккетсии, микроскопические грибы и, водоросли, иногда простейшие и вирусы...» И далее: «Играют большую роль в круговороте веществ в природе. Используются в пищевой и микробиологической промышленности (виноделие, хлебопечение, производство антибиотиков, витаминов, аминокислот, белка и др.). Патогенные микроорганизмы вызывают болезни растений, животных и человека».
Но зачем понадобилось данное разъяснение? — возможно, удивится читатель. Не все ли равно, какие именно организмы входят в понятие «микро».
Конечно, «не все». Потому что каждое новое открытие в этой области чревато новыми уникальными возможностями для человека и человечества. Еще совсем недавно, например, науке было известно всего 35 видов лучистого грибка (актиномицета). Сегодня — сотни. А ведь сорок пять лет назад один из таких видов стал исходным материалом для получения стрептомицина — теперь всемирно известного антибиотика. Едва пройдя клинические испытания, он сразу же вступил в борьбу с тяжелейшими недугами людского рода, в кратчайшие сроки став основным средством медикаментозной терапии при различных формах туберкулеза, бруцеллеза, бубонной чумы.
Тысячи раненых, переполнявших к тому времени (шли последние годы второй мировой войны) госпитали, обязаны неведомому грибку своим спасением. Стрептомицин подарил жизнь миллионам обреченных. И разве не с микроорганизмами связываем мы сегодня надежды победить СПИД, возбудителем которого оказался тоже микроорганизм — на сей раз вирус.
Нет, недаром известный французский историк науки П. Таннери еще в минувшем веке говорил по поводу удивительных перспектив, связанных с миром микроорганизмов: «Перед лицом бактериологических открытий история других естественных наук за последние десятилетия XIX столетия кажется несколько бедной». И это о достижениях прошлого века! А если б ученый мог знать, какой триумф ждет микробиологию в 50-х годах столетия двадцатого! Каких только удивительных созданий не разглядывают в окуляры своих микроскопов современные исследователи, какое разнообразие форм, способов размножения и питания не наблюдают! Иногда результаты такого рода изучений потрясают самих экспериментаторов. Да и как оставаться спокойным при встрече с чудом.
А разве не подлинное чудо, скажем, длинные многоклеточные бактерии (симонсиеллы), у которых верхняя поверхность выпуклая, а нижняя — вогнутая? Но самой великой неожиданностью для всей биологической науки стало, пожалуй, установление сенсационного факта - способности бактерий к выделению в окружающую среду и поглощению из нее генов и целых блоков из них (фрагментов дезоксирибонуклеиновой кислоты — ДНК). Такой способностью наделены как бактерии, так и сине-зеленые водоросли — существа безъядерные, относящиеся, как читатель уже знает, к «надцарству» прокариотов. Чего же вправе ожидать в таком случае наука от эукариотов — обладающих так называемым истинным ядром (в отличие от кариоса — еще не оформленного ядра прокариотов), окруженным мембраной?! Сколь широки и перспективны могут оказаться возможности этих представителей живого мира, если учесть к тому же, что к эукарйотам относятся все грибы, высшие растения, животные, водоросли (кроме синезеленых).
Чем больше мы узнаем о мире микроорганизмов, тем больше поражаемся его уникальности, а добытые нелегким трудом знания все чаще заставляют нас, дабы не погрешить перед истиной, отказываться от ело жившихся представлений, переоценивать ценности. Так, широко используемые в микробиологической промышленности для многотоннажного производства различные виды дрожжей и плесневых грибов совсем недавно считались низшими растениями, теперь они признаны потомками простейших животных. Но, может быть, благодарное человечество несколько завысило эволюционный «ранг» этих существ, как бы отдавая им тем самым заслуженную дань признательности?
Ни в коем случае! Более того, наука располагает весомым доказательством того, что именно симбиозу простейших животных с синезелеными водорослями обязаны своим появлением на свет растения — уникальные посредники между Землей и Солнцем. Знаменитые хлоропласта, в которых совершается таинство фотосинтеза, согласно теории симбиогенеза, не что иное как синезеленые водоросли, внедрившиеся в одноклеточное животное.
Но значит ли это, что природа завершила процесс совершенствования микроорганизмов, создав столь великое разнообразие их видов и форм?
Конечно, нет. И тому есть серьезнейшие доказательства. «Геология свидетельствует, что некоторые из самых простейших форм, инфузории и корненожки, в течение громадных периодов времени сохранились такими же, какими мы их знаем теперь, — писал Чарлз Дарвин, — но предположить, что большинство ныне существующих низших форм нисколько не продвинулось вперед с самой зари органической жизни, было бы крайне опрометчиво, так как всякий натуралист, исследовавший какой-нибудь из этих организмов, которые теперь, как думают, стоят на очень низком уровне, конечно, бывал поражен их поистине изумительной и прекрасной организацией».
Эволюция продолжается. Не учитывать этого факта нельзя. Ибо практическое овладение особенностями данного процесса означает для человечества реальную интенсификацию тех направлений науки и отраслей производств, основу которых составляет изучение и использование возможностей живых организмов. Или, как называл их Карл Маркс, живых автоматов. | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Знакомство продолжается...</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_5_doc2fb_image_0300000D.png"/>
Груша в груше</p><p>Как-то вечером довелось мне всласть посидеть за самоваром. Что и говорить — событие в наши дни редчайшее. Люди вокруг него собираются обычно доброжелательные, спокойные, разговоры ведут неспешные. Уютно, хорошо, словно нет на свете ни забот, ни нескончаемых дел. Таким вот, окрашенным в идиллические тона, и сохранилось бы, наверное, в памяти это чаепитие, если б гостеприимная хозяйка не пододвинула ко мне сверкающую никелем вазочку: берите побольше, не бойтесь, не поправитесь, сахар-то фруктовый. И, чуть помедлив, с какой-то даже гордостью добавила: Финляндия поставляет. Страна северная, а фруктов, вероятно, выращивает в достатке, раз сахар из них производит, — простодушно завершила она «рекламу» импортного продукта. </p><p>— Особенно апельсинов, — мгновенно съязвил ее взрослый сын. </p><p>И передо мной тотчас возник словно наяву фирменный упаковочный пакет с крупными буквами «Фруктовый сахар» и ярко-оранжевой половинкой апельсина под ним. А затем привиделось нечто уж и вовсе несуразное: заиндевевшие Хельсинки, обсаженные теплолюбивыми деревьями, сплошь усыпанными опушенными снегом апельсинами. </p>
<p>— Ну вас, — слегка обиделась хозяйка, почувствовав, что попала впросак, И тотчас полюбопытствовала, кивнув в сторону сахарницы: — Что ж, значит, все-таки химия? </p><p>— Да нет, биотехнология. </p><p>— ??? </p><p>Пришлось объяснять. Начал я издалека... Сказал о том, что потребность в сахаре у нас в стране и во всем мире растет из года в год. Причем гораздо быстрее, чем производство. И биотехнологи разных стран давно подключились к этой проблеме, пытаясь добыть необходимый продукт не из традиционной сахарозы, а из фруктозы. Насколько это им удается, можно судить хотя бы по тому, какой популярностью пользуется и в самой Финляндии, и у внешних потребителей ее продукции тот же фруктовый сахар, полученный с помощью биотехнологических методов из различного растительного сырья. Но основным источником сахара в большинстве стран по-прежнему остается сахарный тростник или, как у нас в Союзе, сахарная свекла — культура, надо сказать, и в возделывании, и в переработке чрезвычайно трудоемкая. А значит, и дорогая, экономически невыгодная. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_5_doc2fb_image_0300000E.png"/>
Яблоко-конфета</p><p>Вот почему, считают биотехнологи, хорошо бы хотя бы частично заменить ее другим источником сахаристых веществ. Скажем, тем же крахмалом. Ведь этот природный полисахарид легко расщепляется (кислотным или ферментативным гидролизом) до глюкозы, часть которой затем преобразовывается во фруктозу — основу глюкозо-фруктозного сиропа. А из него в промышленных условиях получают фруктовый сахар. </p><p>— И уж, поверьте мне, — заверил я своих слушателей, — ничуть не худший, чем тот, который поставляет нам Финляндия. </p><p>Кроме того, — продолжал я развивать мысль, — за использование глюкозо-фруктозного сиропа говорит еще один очень важный довод. Дело в том, что сегодня сырьем для получения крахмала служат картофель, мука, кукуруза, сами по себе, представляющие пищевую ценность. А ведь его можно получить из любого целлю-лозосодержащего сырья — хлопка, отходов древесины, торфа, соломы... Можно, если применить биотехнологические методы переработки. </p><p>В общем, после столь пространного объяснения повода, по которому фруктовый сахар появился на столе, я, честно говоря, был совершенно уверен, что мой приятный досуг у самовара напрочь испорчен. </p><p>Но, странное дело, столь сугубо профессиональный вопрос оказался моим друзьям чрезвычайно интересен. Так что пришлось рассказать им даже о так называемой традиционной биотехнологии, которую нередко именуют еще индустрией микробов, и «новой», объединившей в себе и микробиологический синтез в самом широком его понимании, и генетическую и клеточную инженерию, и наконец, инженерную энзимологию (энзим — фермент). </p><p>В общем, вечер беспечного отдыха превратился в вечер вопросов и ответов, сам я — в лектора-популяризатора, а мои друзья (надо сказать, весьма далекие от предмета нашей неожиданной беседы люди) — во внимательную аудиторию слушателей. </p><p>Но все на свете, как известно, когда-нибудь заканчивается. Пришла пора и мне покинуть гостеприимный дом. И я сообщил на прощание хозяевам, что название удивительной науки — микробиологии, положившей начало этой отрасли, обязано своим происхождением трем слагаемым: mikros — малый, bios — жизнь, logos — учение, что таинственный, не видимый невооруженным глазом мир «малых» организмов, состоящих всего из одной клетки, окружает нас повсюду. Во льдах, в горячих подземных водах, в почве, воздухе — везде живут бактерии, многочисленные виды грибов, дрожжей. </p><p>Не зная, как выглядят эти всемогущие хозяева планеты, человек издревле использовал их возможности в собственных интересах. Хлеб, вино, пиво, все кисломолочные продукты испокон веков получали путем брожения. Барельефы с рисунками, изображающими процессы изготовления пива — помол зерна, замочка муки грубого помола, прорастание и осолаживание целых зерен, получение сусла и т. д. дошли до наших дней со времен пятой династии египетских фараонов, датируемой 2400 годом до н. э. По другим же источникам, в Вавилоне пиво варили еще раньше — 6 тысяч лет назад. Но только овладение микробиологическим синтезом — целенаправленным получением биологически активных веществ с помощью микроорганизмов, основанном на действии, присущем микробной клетке ферментных систем, — позволило создать микробиологическую промышленность, успешно служащую самым неотложным хозяйственным нуждам. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_5_doc2fb_image_0300000F.png"/>
Корова, жующая елки</p><p>Взять хотя бы ту же продовольственную проблему. Она всегда во всех странах во все времена зависела от того, насколько полно обеспечено животноводство кормами, сбалансированы ли эти корма по белку, аминокислотам, насколько высоко их содержание в клейковине зерновых культур. А в конечном счете от того, насколько успешно современное интенсивное животноводство снабжается кормовыми белками, дрожжами, аминокислотами, всевозможного рода витаминными добавками, стимуляторами роста, поставляемыми сельскохозяйственному производству микробиологической промышленностью. </p><p>Причем главное достоинство микробиологического синтеза кормового белка, как читатель уже знает из предыдущего рассказа, — доступность и дешевизна исходного сырья: низкосортная (неделовая) древесина, опилки, различные отходы сельскохозяйственной продукции и ее переработки, парафины, метиловый или этиловый спирт и т. д. </p><p>И если отечественное животноводство за последние три-четыре года начало уверенно наращивать темпы, подвел я итог импровизированной лекции, то это увеличила темпы работы микробиологическая промышленность, а нарастить мощность, резко поднять выход готовой продукции ей помогла наука, создавшая новые штаммы (культуры) бактерий. </p><p>В общем, идиллического отдыха в тот вечер не получилось. Но, странное дело, ни тогда, ни после так и не пришло ко мне по этому поводу чувства досады и раздражения. Да и из-за чего, собственно, было досадовать? Разве кому-либо из нас удавалось хоть раз уйти целиком даже на время от того дела, которому служишь? Более того, именно то чаепитие стало своеобразным толчком для мыслей, рассматриваемых мною прежде как нечто второстепенное, проходящее. </p><p>Я вдруг удивительно четко представил себе, как они — старая и новая биотехнология — слились, спаялись, как незаметно (даже для тех, кто и сам причастен к этой бурно развивающейся отрасли народного хозяйства) произошла их трансформация в нечто общее, единое. Как естественно и органично в этот удивительный процесс взаимообогащения включились и другие, отнюдь не родственные отрасли и направления научно-технического прогресса. </p><p>Этими мыслями я и хочу поделиться с моими читателями, приведя, разумеется, те доказательства и примеры, которые, надеюсь, сделают их убедительными. </p>
<p>Итак, нисколько не сомневаюсь в том, что никогда не занимаясь проблемами биотехнологии по долгу службы, вы все же о некоторых из них слыхали. </p><p>В самом деле, о той же проблеме растительного белка пишут так часто и так много, что не знать о ней нельзя даже при желании. Дело в том, что ценность белка растительного происхождения, как читатель уже знает из предыдущих глав, во многом определяется его сбалансированностью по аминокислотам, их соотношением в нем. </p><p>Не так давно ученые Всесоюзного научно-исследовательского института генетики и селекции промышленных микроорганизмов создали штамм бактерии, продуцирующей треонин — незаменимую аминокислоту, не синтезируемую организмом животных. Ее не хватает в белке таких ведущих сельскохозяйственных культур, как пшеница, рис, овес, соя, подсолнечник. Эту нехватку (так же, как и недостаток других незаменимых аминокислот, например, лизина, в кормах и пищевых продуктах) компенсируют добавлением того же треонина, но полученного путем биосинтеза. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_5_doc2fb_image_03000010.png"/>
Двойная груша и червяк</p><p>До недавнего времени на предприятиях микробиологической промышленности его «нарабатывали» с помощью так называемых <em>коринебактерий</em>, наследственный аппарат (напомню — геном) которых изучен, к сожалению, еще довольно слабо. Но раз так, то и технологический процесс получения треонина оказывается, по сути дела, неуправляемым. И коринебактерий производили эту важнейшую аминокислоту по раз и навсегда установленным для нее природой и неизвестным исследователям законам. Как здесь было увеличить «наработку» треонина? </p><p>Но недаром фортификаторы утверждают, будто все на свете крепости для того и существуют, чтобы их в конце концов брали штурмом. Или... обходили — переиначили по-своему это утверждение микробиологи, ибо задумали плохо изученную коринебактерию заменить стародавней знакомой — кишечной палочкой. Ее-то геном им прекрасно известен, а значит, все последствия внесенных в него изменений вроде бы можно предвидеть. Но и здесь исследователей поджидали трудности. Как известно, бактерии не могут синтезировать аминокислоты из ничего, на пустом месте: им нужен определенный исходный материал, питательная среда. Четыре важнейших аминокислоты — лизин, метионин, треонин, изолейцин — они производят, например, из аспарагиновой кислоты, присутствующей в организме животных и растениях. </p><p>Но синтез аминокислот происходит в строгой очередности. Метионин будет продуцироваться бактериями только в том случае, если уже завершен процесс образования лизина. «Очередь» треонина — сразу после метионина: изолейцин завершит процесс синтеза, потому что его очередь после образования треонина. Такой порядок обусловлен самой природой, слагаемые процессы не подлежат перестановке. </p><p>Ну а если необходимо получить и наработать какую-то одну определенную аминокислоту в нужном количестве? </p><p>Тогда надо на последующем этапе заблокировать синтез. Именно такую задачу и поставили себе ученые, решившие «научить» бактериальную палочку сверхсинтезу, усиленной наработке треонина, блокировав его дальнейшее преобразование в изолейцин. </p><p>Но одно дело поставить задачу и совсем иное реализовать ее на практике. Чтобы добиться нужного результата, исследователям предстояло ни мало ни много, как переделать тот участок ДНК кишечной палочки, который ответствен за синтез треонина, так называемый оперон. </p><p>Потому что именно в нем зашифрован все той же природой код образования ферментов, ускоряющих синтез вышеназванных аминокислот. </p><p>Не вдаваясь в подробности большой и сложной работы, осуществленной селекционерами и генетиками, скажу лишь, что делалась она поэтапно. Сначала ученые вызвали направленную мутацию (стойкое изменение) генов, входящих в оперон. Результат не замедлил сказаться измененные клетки, перестав синтезировать изолейцин, начали нарабатывать треонин. Но, увы, в количествах, явно недостаточных. Пришлось в оперон ввести особый ген-стимулятор, активизировавший работу его собственных генов. И дело, как говорится, пошло... Количество треонина, получаемого за один цикл ферментации (биохимической переработки органического сырья с помощью микроорганизмов или ферментов), значительно увеличилось. </p><p>И все же о промышленном производстве треонина речь еще идти не могла. Для этого предстояло повысить работоспособность штамма как минимум в 10—45 раз! К счастью, ученые вспомнили о <em>плазмидах</em> — факторах наследственности, расположенных в клетках вне хромосом (в структурных элементах клеточного ядра, содержащих ДНК). </p><p>Дело в том, что, проникая в какую-либо клетку, плазмида тотчас начинает воспроизводиться. Известны случаи, когда она образовывала до трех тысяч копий. Вот и в данном случае плазмида, как говорится, не подвела, сделала свое дело. Но сначала микробиологи с помощью специально подобранного фермента (активного белка) «вырезали» из хромосомы штамма кишечной палочки фермент ДНК, содержащий треониновый оперон, и включили его с помощью методов генетической инженерии в плазмиду. А ее ввели в другую бактерию того же штамма. После размножения гибридной плазмиды синтез треонина усилился настолько, что продуктивность полученного штамма вдвое превысила работоспособность уже имеющихся. </p><p>Правда, и на этом поиск, направленный на совершенствование штамма, не закончился, ибо еще предстояло научиться использовать для получения треонина какое-нибудь дешевое сырье — скажем, отход производства свекловичного сахара — патоку. Но на ней, к сожалению, кишечная палочка не растет. Вот и пришлось точно такими же методами, какие были использованы ранее, в ее штаммы ввести ген, позволяющий в конечном счете расщеплять сахарозу патоки на глюкозу и фруктозу, прекрасно усваиваемые бактериями. И хотя результаты превзошли самые смелые ожидания, работа над улучшением штамма продолжается и сегодня. </p><p>А почему бы и нет? Ведь существуют же гораздо более продуктивные штаммы бактерий, способные за 60—70 часов ферментации производить в литре культуральной жидкости (напомню читателю — среда, в которой в лабораторных и промышленных условиях выращивают бактерии) до 100—120 граммов лизина. Так разве было бы плохо наделить аналогичной результативностью и штамм, продуцирующий треонин? </p>
<p>По-моему, замечательно. От такой эффективности не отказался бы, пожалуй, ни один селекционер, работающий с традиционными сельскохозяйственными культурами. И, кстати, широко использующий при этом методы генетической инженерии и клеточной культуры, а другими словами, все той же биотехнологии с определением «новая». </p><p>Однако новое (да еще входящее в жизнь с удивительной скоростью) очень быстро становится не только привычным, но и необходимым, естественным, а значит, его скоро перестают воспринимать как нечто нестандартное, отличающееся от устоявшейся нормы. И это одна из характерных черт данного направления научно-технического прогресса. </p><p>И должен сказать, что практическая отдача этой особенности колоссальная. Уже сегодня более двух третей продукции микробиологической промышленности — наиболее развитой области биотехнологии СССР — применяется для интенсификации сельского хозяйства. Объясняется такое приоритетное развитие весьма просто: новые производства, основывающиеся на синтезе микроскопических грибков, дрожжей, бактерий, оказываются намного экономичнее производства тех же веществ (аминокислот, белков, антибиотиков, различного рода кормовых и пищевых добавок, регуляторов и стимуляторов роста сельскохозяйственных животных и растений) химическим путем. А у экономики, как известно, свои законы. Они определяют рентабельность отраслей народного хозяйства. </p><p>Все это относится и к биотехнологии как к одному из самых эффективных направлений научно-технического прогресса, бурное развитие которой отвечает мировым тенденциям развития НТР. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_5_doc2fb_image_03000011.png"/>
Флаг, помидор и гора</p><p>И это не слова, не звонкие фразы. Убедиться в этом нетрудно, познакомившись, хотя бы бегло, с состоянием и перспективами биотехнологии в развитых капиталистических странах. Они, как вы сами понимаете, определяются прежде всего тем, что биотехнология, представляя собой синтез биологических знаний и технологического опыта, открывает заманчивые перспективы в получении различных продуктов при помощи микроорганизмов, ферментов и их комплексов, живых клеток. Бурно развиваясь, биотехнология становится сферой национального бизнеса, способной обеспечить наибольшие коммерческие выгоды. А раз так, то на ее развитие не жалеют никаких средств. Впрочем, факты говорят сами за себя. </p><p>Государственными организациями Японии совместно с частными компаниями разработана десятилетняя (1981—1990 гг.) программа развития биотехнологии под кодовым названием «Лунный свет». На ее осуществление ассигнуется более 500 миллионов долларов. Программа предполагает прежде всего приоритетное развитие новейшей биотехнологии, в том числе селекции микробных штаммов, методов рекомбинации ДНК (искусственное изменение ДНК), гибридизации клеток, создание промышленной технологии биологических процессов и специальной аппаратуры. </p><p>Согласно данным министерства внешней торговли и промышленности (МВТП) Японии более 300 компаний и институтов страны работают над основными проблемами биотехнологии. Государство поощряет и содействует обмену и распространению новых технологических решений среди компаний. Выражается это, в частности, в том, что государственный центр передачи технологии, созданный в 1978 году, закупает у отдельных лиц, промышленных фирм — как в Японии, так и за рубежом — лицензии и патенты на технологические новшества и предлагает их на льготных условиях японским компаниям. </p><p>Льготное кредитование и налогообложение ежегодно обновляемых исследовательских тем осуществляет отдел науки и техники МВТП. В частности, фирмам, разрабатывающим или выпускающим новую продукцию, предоставляются налоговые льготы в размере 25 процентов, а по некоторым видам — до половины объема их затрат на исследования и разработки. </p><p>Аналогичная картина стимулированного развития биотехнологии наблюдается и в США. Ведущая роль в финансировании программ по биотехнологии здесь принадлежит Национальному научному фонду, который распределяет ассигнования между университетами, институтами, лабораториями. Его расходы составляют многие миллионы долларов. Среди приоритетных программ, финансируемых фондом, программа по биотехнологии ферментов и их использованию в пищевой и текстильной промышленности. </p><p>В числе ведомств, финансирующих исследования по биотехнологии, следует отметить НАСА, министерство здравоохранения и социального обеспечения, обороны, внутренних дел, сельского хозяйства, энергетики и другие. Заслуживает внимания программа по биотехнологии ФРГ, на разработку которой уже в 1982—1983 годах федеральное министерство исследований и технологии выделяло около 40 миллионов марок. Здесь предусматривается совершенствование технологии и оборудования для производства ферментов и аминокислот, биогаза, культивирования клеток растений. В ФРГ действует первый в странах ЕЭС биотехнологический институт, с 1975 года финансирующийся правительством, а с начала 70-х годов осуществляются государственные программы по биотехнологии, бюджетные ассигнования на которые постоянно увеличиваются. </p><p>Не менее внушительны примеры бурного становления этого приоритетного направления в Италии, Франции, Англии. И об этом надо помнить, развивая, совершенствуя нашу отечественную биотехнологию, которая уже теперь может дать народному хозяйству чрезвычайно много. Например, решить проблему полноценности тех же кормов, что во многом облегчает решение другой важнейшей проблемы — зерновой. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_5_doc2fb_image_03000012.png"/>
Корова и человек на двух половинах хлеба</p><p>Сегодня, к сожалению, чтобы «погасить» несбалансированность получаемых кормов по составу аминокислот и особенно дефициту белка, колхозы и совхозы страны для получения единицы животноводческой продукции почти вдвое перерасходуют установленную норму зерна. Вот и выходит, что животноводство потребляет добрую половину всего урожая зерновых. Между тем, включение в рацион животных тонны кормовых дрожжей позволяет экономить 5—7 тонн зерна, 6—8 тонн молока (если те же дрожжи использовать на откормы телят и поросят) или 1,5 тонны сухого обезжиренного молока. </p><p>Какое значение для повышения эффективности использования всех кормов имеют добавки незаменимых аминокислот, можно судить хотя бы по такому факту. Даже десятые доли процента лизина увеличивают кормовую ценность пшеницы в полтора-три раза, овса — в полтора, кукурузы — в два, проса — в восемь раз. </p><p>Еще больший эффект может быть достигнут при комплексном применении в качестве балансирующих добавок и других кормовых препаратов незаменимых аминокислот, таких, как <em>треонин, триптофан, глутаминовая кислота</em>. </p>
<p>Разумеется, я мог бы привести бесчисленное множество примеров, подтверждающих высочайшую результативность биотехнологии. Например, именно с ней связаны перспективы широкого использования иммобилизованных (присоединенных к какой-либо инертной матрице, лишенных подвижности) ферментов для получения в промышленных масштабах различных продуктов биосинтеза. Но зачем фермент понадобилось закреплять, или, как говорят химики, «пришивать», пожалуй, стоит объяснить. </p><p>Дело в том, что все ферменты — белки, служащие биологическими катализаторами химических реакций в организме. Недаром биохимики, подтрунивая над поэтами, прославляющими венец творения природы — человека, любят говорить, что он — всего лишь котел, в котором «варятся», вступая в разнообразные реакции, около двух тысяч ферментов. </p><p>Наука давно стремилась получить в чистом виде те или иные ферменты. Решение таких задач означало бы и решение многих проблем микробиологической, фармацевтической, пищевой промышленности. Но как только ученые научились выделять ферменты нужной чистоты и в нужных количествах, выяснилось, что применять их в производстве неудобно и, как ни странно, невыгодно: изъятый из живой клетки фермент оказывался на удивление недолговечным. К тому же его нельзя было использовать вторично. Тогда-то фермент и решили «пришить» химически к какой-либо матрице, дабы удержать на месте. В качестве последней чаще всего используют полимеры. А это значит, что создание новых материалов </p><p>я веществ является одним из стимулов, ускоряющих приоритетные направления НТП. В том числе и в биотехнологии, значение которой в интенсификации самых разных производств возрастает из года в год. </p><p>Вот и получается, что успех одного научного направления определяется достижениями другого, результативность одной отрасли народного хозяйства целиком зависит от эффективности другой, вроде бы с ней даже и не смежной. </p><p>Например, создание иммобилизованных ферментов не только вывело инженерную энзимологию из критической ситуации, но и решило еще одну важнейшую проблему. Один из основателей этого направления в СССР академик А. А. Баев рассказывает так: «Вслед за ферментами появились возможности использовать и иммобилизованные живые клетки — клетки тканей животных и растений или даже целые одноклеточные организмы. Эти миниатюрные живые фабрики на привязи в отличие от ферментов осуществляют уже целую совокупность химических реакций, которые свойственны этой клетке. Таким образом, например, можно синтезировать некоторые важные органические кислоты». </p><p>И, разумеется, не только их. Смею утверждать, что каждое направление в биотехнологии, реализованное в производстве, революционизирует его, открывая такие возможности, о существовании которых прежде нельзя было и мечтать. Те же биологические средства защиты растений многократно окупают каждый рубль, вложенный в их производство. Другими словами, результаты поиска ученых оборачиваются при практическом его внедрении десятками, сотнями миллионов рублей прибыли. Особенно если этот поиск поддержан и на местах, если здесь просчитают, оценят его выгоды. Ведь что греха таить, мы иногда просто-напросто проходим мимо тех резервов, которые не только можно, но и необходимо использовать. Взять хотя бы проблему получения биогаза. Ее решение могло бы внести достойный вклад в выполнение Энергетической программы страны и гарантировался бы колоссальную прибыль сельскому хозяйству, одновременно разрешив и экологическую проблему. </p><p>Между тем выдвинутая биотехнологами идея поисков источников энергии, альтернативных невосполнимым, чрезвычайно трудно пробивается в практику. Взять хотя бы метод получения биогаза из различных органических отходов (промышленных, сельскохозяйственных, коммунальных). Установки для его выработки, эксплуатация которых полностью удовлетворяет местную потребность в энергии, сегодня имеются во многих странах мира — в Непале, Пакистане, Новой Зеландии, на Тайване, в Бразилии, на Филиппинах. Только в КНР работает свыше 1,5 миллиона установок малой мощности. В Индии их построено около 65 тысяч, а к 2000 году это число предполагается увеличить до 1,6 миллиона. Более того, именно биологической переработкой навоза крупного рогатого скота Индия рассчитывает покрыть весь топливный дефицит страны. </p><p>Аналогичные работы ведутся в США, Франции, Великобритании. Особенно в последней, так как количество отходов сельскохозяйственного производства составляет здесь около 60 миллионов тонн в год. Удивительно ли, что интерес к их переработке постоянно растет. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_5_doc2fb_image_03000013.png"/>
Корова у которой на рогах висит лампочка</p><p>Наиболее эффективные реакторы для анаэробной (бескислородной) переработки промышленных органических отходов в метан выпускает фирма «Кэпитал Плант» — филиал английской компании «Митчел Коттс Энджиниринг». </p><p>Производство биогаза осуществляется на основе навоза и других органических отходов сельского хозяйства, пищевой промышленности и коммунальных очистных сооружений, а используется он для нагрева воды в системе отопления и в тепличном хозяйстве. </p><p>Есть аналогичные опытные установки и в социалистических странах. Наибольший интерес, на мой взгляд, представляет установка, работающая в Болгарии. Навозная жижа от двух тысяч свиней подвергается в ней метановой ферментации. В результате получают биогаз, теплотворная способность которого 5,5—6,5 тысячи килокалорий на кубический метр. Он с успехом заменяет жидкое топливо, идущее на получение пара в котлах, различных видов сушилок, отопления теплиц, для работы генераторов электроэнергии. В Болгарии тоже создана программа и проводятся исследования по использованию остатков ферментационной массы в качестве удобрений и белково-витаминных добавок к кормам. </p><p>И в нашей стране накоплен неплохой опыт использования биогаза, получаемого при утилизации свиного навоза. Институт микробиологии имени Августа Кирхенштейна Академии наук Латвийской ССР, например, применяет для этого культуру термофильных (существующих и развивающихся при температуре свыше 45 градусов Цельсия) анаэробных метанопродуцирующих бактерий. Именно эти бактерии и превращают органические отходы крупных животноводческих комплексов в метан. </p><p>Метод получения такого газа довольно прост. Его производят в ферментере, уже знакомом читателю аппарате для выращивания бактерий, при температуре 50—55 градусов Цельсия. </p><p>Подогрев содержимого ферментера обязателен, поскольку необходимо уничтожить болезнетворные организмы, обитающие в органических остатках. </p><p>Одна установка, разработанная и изготовленная в институте, дает 300 кубометров газа в сутки, что эквивалентно теплотворности 100 литров бензина. Установка, вот уже несколько лет работающая на свинокомплексе совхоза «Огре», навсегда избавила хозяйство от проблемы утилизации навоза, спасла от отравления зловонными стоками природу, а полученной энергии от сжигания газа хватает на все хозяйственные нужды комплекса и прилегающего к нему поселка. </p>
<p>Согласитесь, что это рачительный подход к делу! А сколько у нас животноводческих комплексов! Да внедри хотя бы половина их метод латвийских микробиологов, и в выигрыше оказались бы все. </p><p>В общем, биотехнология может успешно решать и сложнейшие научные проблемы, и злободневные дела практического толка. Может, но... только постоянно получая благотворный допинг достижений сопряженных с ней других приоритетных направлений, черпая у них силы развязывать гордиевы узлы хитроумных загадок природы и, в свою очередь, делясь с ними собственными успехами. </p><p>Все в мире сопряжено и взаимно обусловлено. Таковы уж законы жизни, в строгом соответствии с которыми та или иная наука время от времени получает от нее конкретные социальные заказы. И промедли ученые с их выполнением — рано или поздно, но весьма ощутимые негативные последствия этой нерасторопности проявятся. Заставила же жизнь в срочном порядке ликвидировать, мягко говоря, недооценку информатики, поставила на повестку дня со всей остротой экологическую проблему, предъявила большой счет к уровню отечественного машиностроения, надо сказать, весьма отстающего сегодня от мирового... А насильственное замедление исследований на генетическом уровне? Разве оно не сказывается и поныне на результативности многих естественных наук, в том числе и биологии? </p><p>И выход из создавшегося положения существует единственный: необходимо не только предвидеть перспективу развития той или иной науки, но и прогнозировать на ее основе те социальные задачи, которые непременно встанут перед обществом, прояви мы здесь хотя бы незначительное недопонимание. Между тем многие из таких заказов, без которых в ближайшем грядущем не обойтись, известны уже теперь. Химики, биологи и, разумеется, биотехнологи, к примеру, не год и не два работают над проблемой, кратко охарактеризовать которую можно так: пища будущего. Причем здесь налицо опять же стыкование, взаимосвязь сразу нескольких проблем, нескольких научных направлений. </p><p>Взять хотя бы один-единственный аспект этой сложной, многоплановой проблемы: индивидуальный рацион для каждого человека. Нет, я не оговорился — именно каждого. И прежде всего здорового человека. Разумеется, такая проблема просматривалась наиболее дальновидными учеными уже давно. Так, профессор К. С. Петровский, наш выдающийся отечественный гигиенист, писал еще несколько десятилетий назад: «Все очевиднее становится, что невозможно разработать один его (рационального питания) вид, приемлемый для всех здоровых людей сразу, все яснее понимание, что необходимо учитывать индивидуальные особенности человека. А это значит: каждый вид рационального питания можно рекомендовать лишь очень однородной группе населения... рациональное питание не есть некий стандарт, пригодный во всех случаях». </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_5_doc2fb_image_03000014.png"/>
Три стола с едой</p><p>В общем, над проблемой думали, работали, а реализовать ее не могли. Да и сегодня она представляется все еще достаточно фантастической. Почему? Да потому, что для ее практического решения необходимо, во-первых, располагать достоверной и исчерпывающей информацией о каждом из нас, а во-вторых, иметь в нужном количестве индивидуальные компьютеры и соответственно программы для них. В-третьих, и это самое главное — нужно иметь изобилие разнообразных продуктов питания. </p><p>Разумеется, проблему предстоит решить сложную, но ведь реальную. И в том же XXI веке, который уже, как говорится, стучится к нам в двери, применяя персональные ЭВМ, подключенные к центральному банку данных, в считанные минуты можно будет узнать оптимальный рацион питания для каждого человека. А он, с учетом всех индивидуальных особенностей, разумеется, окажется несколько различным даже для людей со сходным фенотипом (совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процесса его индивидуального развития). </p><p>Более того, многие составные части таких индивидуальных рационов придется, вероятно, конструировать. И здесь без помощи биотехнологии уж никак не обойдешься. И она, вне всяких сомнений, окажется в состоянии любой из таких социальных заказов выполнить. Оптимизм мой, надо сказать, имеет под собой весьма реальную основу: современные достижения биотехнологии, сумевшей поставить на поток даже производство клеток иммунной системы. </p><p>Но об этом разговор впереди. А пока, коль скоро речь зашла о пище будущего, поговорим о ней более обстоятельно. </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Знакомство продолжается...
Груша в груше
Как-то вечером довелось мне всласть посидеть за самоваром. Что и говорить — событие в наши дни редчайшее. Люди вокруг него собираются обычно доброжелательные, спокойные, разговоры ведут неспешные. Уютно, хорошо, словно нет на свете ни забот, ни нескончаемых дел. Таким вот, окрашенным в идиллические тона, и сохранилось бы, наверное, в памяти это чаепитие, если б гостеприимная хозяйка не пододвинула ко мне сверкающую никелем вазочку: берите побольше, не бойтесь, не поправитесь, сахар-то фруктовый. И, чуть помедлив, с какой-то даже гордостью добавила: Финляндия поставляет. Страна северная, а фруктов, вероятно, выращивает в достатке, раз сахар из них производит, — простодушно завершила она «рекламу» импортного продукта.
— Особенно апельсинов, — мгновенно съязвил ее взрослый сын.
И передо мной тотчас возник словно наяву фирменный упаковочный пакет с крупными буквами «Фруктовый сахар» и ярко-оранжевой половинкой апельсина под ним. А затем привиделось нечто уж и вовсе несуразное: заиндевевшие Хельсинки, обсаженные теплолюбивыми деревьями, сплошь усыпанными опушенными снегом апельсинами.
— Ну вас, — слегка обиделась хозяйка, почувствовав, что попала впросак, И тотчас полюбопытствовала, кивнув в сторону сахарницы: — Что ж, значит, все-таки химия?
— Да нет, биотехнология.
— ???
Пришлось объяснять. Начал я издалека... Сказал о том, что потребность в сахаре у нас в стране и во всем мире растет из года в год. Причем гораздо быстрее, чем производство. И биотехнологи разных стран давно подключились к этой проблеме, пытаясь добыть необходимый продукт не из традиционной сахарозы, а из фруктозы. Насколько это им удается, можно судить хотя бы по тому, какой популярностью пользуется и в самой Финляндии, и у внешних потребителей ее продукции тот же фруктовый сахар, полученный с помощью биотехнологических методов из различного растительного сырья. Но основным источником сахара в большинстве стран по-прежнему остается сахарный тростник или, как у нас в Союзе, сахарная свекла — культура, надо сказать, и в возделывании, и в переработке чрезвычайно трудоемкая. А значит, и дорогая, экономически невыгодная.
Яблоко-конфета
Вот почему, считают биотехнологи, хорошо бы хотя бы частично заменить ее другим источником сахаристых веществ. Скажем, тем же крахмалом. Ведь этот природный полисахарид легко расщепляется (кислотным или ферментативным гидролизом) до глюкозы, часть которой затем преобразовывается во фруктозу — основу глюкозо-фруктозного сиропа. А из него в промышленных условиях получают фруктовый сахар.
— И уж, поверьте мне, — заверил я своих слушателей, — ничуть не худший, чем тот, который поставляет нам Финляндия.
Кроме того, — продолжал я развивать мысль, — за использование глюкозо-фруктозного сиропа говорит еще один очень важный довод. Дело в том, что сегодня сырьем для получения крахмала служат картофель, мука, кукуруза, сами по себе, представляющие пищевую ценность. А ведь его можно получить из любого целлю-лозосодержащего сырья — хлопка, отходов древесины, торфа, соломы... Можно, если применить биотехнологические методы переработки.
В общем, после столь пространного объяснения повода, по которому фруктовый сахар появился на столе, я, честно говоря, был совершенно уверен, что мой приятный досуг у самовара напрочь испорчен.
Но, странное дело, столь сугубо профессиональный вопрос оказался моим друзьям чрезвычайно интересен. Так что пришлось рассказать им даже о так называемой традиционной биотехнологии, которую нередко именуют еще индустрией микробов, и «новой», объединившей в себе и микробиологический синтез в самом широком его понимании, и генетическую и клеточную инженерию, и наконец, инженерную энзимологию (энзим — фермент).
В общем, вечер беспечного отдыха превратился в вечер вопросов и ответов, сам я — в лектора-популяризатора, а мои друзья (надо сказать, весьма далекие от предмета нашей неожиданной беседы люди) — во внимательную аудиторию слушателей.
Но все на свете, как известно, когда-нибудь заканчивается. Пришла пора и мне покинуть гостеприимный дом. И я сообщил на прощание хозяевам, что название удивительной науки — микробиологии, положившей начало этой отрасли, обязано своим происхождением трем слагаемым: mikros — малый, bios — жизнь, logos — учение, что таинственный, не видимый невооруженным глазом мир «малых» организмов, состоящих всего из одной клетки, окружает нас повсюду. Во льдах, в горячих подземных водах, в почве, воздухе — везде живут бактерии, многочисленные виды грибов, дрожжей.
Не зная, как выглядят эти всемогущие хозяева планеты, человек издревле использовал их возможности в собственных интересах. Хлеб, вино, пиво, все кисломолочные продукты испокон веков получали путем брожения. Барельефы с рисунками, изображающими процессы изготовления пива — помол зерна, замочка муки грубого помола, прорастание и осолаживание целых зерен, получение сусла и т. д. дошли до наших дней со времен пятой династии египетских фараонов, датируемой 2400 годом до н. э. По другим же источникам, в Вавилоне пиво варили еще раньше — 6 тысяч лет назад. Но только овладение микробиологическим синтезом — целенаправленным получением биологически активных веществ с помощью микроорганизмов, основанном на действии, присущем микробной клетке ферментных систем, — позволило создать микробиологическую промышленность, успешно служащую самым неотложным хозяйственным нуждам.
Корова, жующая елки
Взять хотя бы ту же продовольственную проблему. Она всегда во всех странах во все времена зависела от того, насколько полно обеспечено животноводство кормами, сбалансированы ли эти корма по белку, аминокислотам, насколько высоко их содержание в клейковине зерновых культур. А в конечном счете от того, насколько успешно современное интенсивное животноводство снабжается кормовыми белками, дрожжами, аминокислотами, всевозможного рода витаминными добавками, стимуляторами роста, поставляемыми сельскохозяйственному производству микробиологической промышленностью.
Причем главное достоинство микробиологического синтеза кормового белка, как читатель уже знает из предыдущего рассказа, — доступность и дешевизна исходного сырья: низкосортная (неделовая) древесина, опилки, различные отходы сельскохозяйственной продукции и ее переработки, парафины, метиловый или этиловый спирт и т. д.
И если отечественное животноводство за последние три-четыре года начало уверенно наращивать темпы, подвел я итог импровизированной лекции, то это увеличила темпы работы микробиологическая промышленность, а нарастить мощность, резко поднять выход готовой продукции ей помогла наука, создавшая новые штаммы (культуры) бактерий.
В общем, идиллического отдыха в тот вечер не получилось. Но, странное дело, ни тогда, ни после так и не пришло ко мне по этому поводу чувства досады и раздражения. Да и из-за чего, собственно, было досадовать? Разве кому-либо из нас удавалось хоть раз уйти целиком даже на время от того дела, которому служишь? Более того, именно то чаепитие стало своеобразным толчком для мыслей, рассматриваемых мною прежде как нечто второстепенное, проходящее.
Я вдруг удивительно четко представил себе, как они — старая и новая биотехнология — слились, спаялись, как незаметно (даже для тех, кто и сам причастен к этой бурно развивающейся отрасли народного хозяйства) произошла их трансформация в нечто общее, единое. Как естественно и органично в этот удивительный процесс взаимообогащения включились и другие, отнюдь не родственные отрасли и направления научно-технического прогресса.
Этими мыслями я и хочу поделиться с моими читателями, приведя, разумеется, те доказательства и примеры, которые, надеюсь, сделают их убедительными.
Итак, нисколько не сомневаюсь в том, что никогда не занимаясь проблемами биотехнологии по долгу службы, вы все же о некоторых из них слыхали.
В самом деле, о той же проблеме растительного белка пишут так часто и так много, что не знать о ней нельзя даже при желании. Дело в том, что ценность белка растительного происхождения, как читатель уже знает из предыдущих глав, во многом определяется его сбалансированностью по аминокислотам, их соотношением в нем.
Не так давно ученые Всесоюзного научно-исследовательского института генетики и селекции промышленных микроорганизмов создали штамм бактерии, продуцирующей треонин — незаменимую аминокислоту, не синтезируемую организмом животных. Ее не хватает в белке таких ведущих сельскохозяйственных культур, как пшеница, рис, овес, соя, подсолнечник. Эту нехватку (так же, как и недостаток других незаменимых аминокислот, например, лизина, в кормах и пищевых продуктах) компенсируют добавлением того же треонина, но полученного путем биосинтеза.
Двойная груша и червяк
До недавнего времени на предприятиях микробиологической промышленности его «нарабатывали» с помощью так называемых коринебактерий, наследственный аппарат (напомню — геном) которых изучен, к сожалению, еще довольно слабо. Но раз так, то и технологический процесс получения треонина оказывается, по сути дела, неуправляемым. И коринебактерий производили эту важнейшую аминокислоту по раз и навсегда установленным для нее природой и неизвестным исследователям законам. Как здесь было увеличить «наработку» треонина?
Но недаром фортификаторы утверждают, будто все на свете крепости для того и существуют, чтобы их в конце концов брали штурмом. Или... обходили — переиначили по-своему это утверждение микробиологи, ибо задумали плохо изученную коринебактерию заменить стародавней знакомой — кишечной палочкой. Ее-то геном им прекрасно известен, а значит, все последствия внесенных в него изменений вроде бы можно предвидеть. Но и здесь исследователей поджидали трудности. Как известно, бактерии не могут синтезировать аминокислоты из ничего, на пустом месте: им нужен определенный исходный материал, питательная среда. Четыре важнейших аминокислоты — лизин, метионин, треонин, изолейцин — они производят, например, из аспарагиновой кислоты, присутствующей в организме животных и растениях.
Но синтез аминокислот происходит в строгой очередности. Метионин будет продуцироваться бактериями только в том случае, если уже завершен процесс образования лизина. «Очередь» треонина — сразу после метионина: изолейцин завершит процесс синтеза, потому что его очередь после образования треонина. Такой порядок обусловлен самой природой, слагаемые процессы не подлежат перестановке.
Ну а если необходимо получить и наработать какую-то одну определенную аминокислоту в нужном количестве?
Тогда надо на последующем этапе заблокировать синтез. Именно такую задачу и поставили себе ученые, решившие «научить» бактериальную палочку сверхсинтезу, усиленной наработке треонина, блокировав его дальнейшее преобразование в изолейцин.
Но одно дело поставить задачу и совсем иное реализовать ее на практике. Чтобы добиться нужного результата, исследователям предстояло ни мало ни много, как переделать тот участок ДНК кишечной палочки, который ответствен за синтез треонина, так называемый оперон.
Потому что именно в нем зашифрован все той же природой код образования ферментов, ускоряющих синтез вышеназванных аминокислот.
Не вдаваясь в подробности большой и сложной работы, осуществленной селекционерами и генетиками, скажу лишь, что делалась она поэтапно. Сначала ученые вызвали направленную мутацию (стойкое изменение) генов, входящих в оперон. Результат не замедлил сказаться измененные клетки, перестав синтезировать изолейцин, начали нарабатывать треонин. Но, увы, в количествах, явно недостаточных. Пришлось в оперон ввести особый ген-стимулятор, активизировавший работу его собственных генов. И дело, как говорится, пошло... Количество треонина, получаемого за один цикл ферментации (биохимической переработки органического сырья с помощью микроорганизмов или ферментов), значительно увеличилось.
И все же о промышленном производстве треонина речь еще идти не могла. Для этого предстояло повысить работоспособность штамма как минимум в 10—45 раз! К счастью, ученые вспомнили о плазмидах — факторах наследственности, расположенных в клетках вне хромосом (в структурных элементах клеточного ядра, содержащих ДНК).
Дело в том, что, проникая в какую-либо клетку, плазмида тотчас начинает воспроизводиться. Известны случаи, когда она образовывала до трех тысяч копий. Вот и в данном случае плазмида, как говорится, не подвела, сделала свое дело. Но сначала микробиологи с помощью специально подобранного фермента (активного белка) «вырезали» из хромосомы штамма кишечной палочки фермент ДНК, содержащий треониновый оперон, и включили его с помощью методов генетической инженерии в плазмиду. А ее ввели в другую бактерию того же штамма. После размножения гибридной плазмиды синтез треонина усилился настолько, что продуктивность полученного штамма вдвое превысила работоспособность уже имеющихся.
Правда, и на этом поиск, направленный на совершенствование штамма, не закончился, ибо еще предстояло научиться использовать для получения треонина какое-нибудь дешевое сырье — скажем, отход производства свекловичного сахара — патоку. Но на ней, к сожалению, кишечная палочка не растет. Вот и пришлось точно такими же методами, какие были использованы ранее, в ее штаммы ввести ген, позволяющий в конечном счете расщеплять сахарозу патоки на глюкозу и фруктозу, прекрасно усваиваемые бактериями. И хотя результаты превзошли самые смелые ожидания, работа над улучшением штамма продолжается и сегодня.
А почему бы и нет? Ведь существуют же гораздо более продуктивные штаммы бактерий, способные за 60—70 часов ферментации производить в литре культуральной жидкости (напомню читателю — среда, в которой в лабораторных и промышленных условиях выращивают бактерии) до 100—120 граммов лизина. Так разве было бы плохо наделить аналогичной результативностью и штамм, продуцирующий треонин?
По-моему, замечательно. От такой эффективности не отказался бы, пожалуй, ни один селекционер, работающий с традиционными сельскохозяйственными культурами. И, кстати, широко использующий при этом методы генетической инженерии и клеточной культуры, а другими словами, все той же биотехнологии с определением «новая».
Однако новое (да еще входящее в жизнь с удивительной скоростью) очень быстро становится не только привычным, но и необходимым, естественным, а значит, его скоро перестают воспринимать как нечто нестандартное, отличающееся от устоявшейся нормы. И это одна из характерных черт данного направления научно-технического прогресса.
И должен сказать, что практическая отдача этой особенности колоссальная. Уже сегодня более двух третей продукции микробиологической промышленности — наиболее развитой области биотехнологии СССР — применяется для интенсификации сельского хозяйства. Объясняется такое приоритетное развитие весьма просто: новые производства, основывающиеся на синтезе микроскопических грибков, дрожжей, бактерий, оказываются намного экономичнее производства тех же веществ (аминокислот, белков, антибиотиков, различного рода кормовых и пищевых добавок, регуляторов и стимуляторов роста сельскохозяйственных животных и растений) химическим путем. А у экономики, как известно, свои законы. Они определяют рентабельность отраслей народного хозяйства.
Все это относится и к биотехнологии как к одному из самых эффективных направлений научно-технического прогресса, бурное развитие которой отвечает мировым тенденциям развития НТР.
Флаг, помидор и гора
И это не слова, не звонкие фразы. Убедиться в этом нетрудно, познакомившись, хотя бы бегло, с состоянием и перспективами биотехнологии в развитых капиталистических странах. Они, как вы сами понимаете, определяются прежде всего тем, что биотехнология, представляя собой синтез биологических знаний и технологического опыта, открывает заманчивые перспективы в получении различных продуктов при помощи микроорганизмов, ферментов и их комплексов, живых клеток. Бурно развиваясь, биотехнология становится сферой национального бизнеса, способной обеспечить наибольшие коммерческие выгоды. А раз так, то на ее развитие не жалеют никаких средств. Впрочем, факты говорят сами за себя.
Государственными организациями Японии совместно с частными компаниями разработана десятилетняя (1981—1990 гг.) программа развития биотехнологии под кодовым названием «Лунный свет». На ее осуществление ассигнуется более 500 миллионов долларов. Программа предполагает прежде всего приоритетное развитие новейшей биотехнологии, в том числе селекции микробных штаммов, методов рекомбинации ДНК (искусственное изменение ДНК), гибридизации клеток, создание промышленной технологии биологических процессов и специальной аппаратуры.
Согласно данным министерства внешней торговли и промышленности (МВТП) Японии более 300 компаний и институтов страны работают над основными проблемами биотехнологии. Государство поощряет и содействует обмену и распространению новых технологических решений среди компаний. Выражается это, в частности, в том, что государственный центр передачи технологии, созданный в 1978 году, закупает у отдельных лиц, промышленных фирм — как в Японии, так и за рубежом — лицензии и патенты на технологические новшества и предлагает их на льготных условиях японским компаниям.
Льготное кредитование и налогообложение ежегодно обновляемых исследовательских тем осуществляет отдел науки и техники МВТП. В частности, фирмам, разрабатывающим или выпускающим новую продукцию, предоставляются налоговые льготы в размере 25 процентов, а по некоторым видам — до половины объема их затрат на исследования и разработки.
Аналогичная картина стимулированного развития биотехнологии наблюдается и в США. Ведущая роль в финансировании программ по биотехнологии здесь принадлежит Национальному научному фонду, который распределяет ассигнования между университетами, институтами, лабораториями. Его расходы составляют многие миллионы долларов. Среди приоритетных программ, финансируемых фондом, программа по биотехнологии ферментов и их использованию в пищевой и текстильной промышленности.
В числе ведомств, финансирующих исследования по биотехнологии, следует отметить НАСА, министерство здравоохранения и социального обеспечения, обороны, внутренних дел, сельского хозяйства, энергетики и другие. Заслуживает внимания программа по биотехнологии ФРГ, на разработку которой уже в 1982—1983 годах федеральное министерство исследований и технологии выделяло около 40 миллионов марок. Здесь предусматривается совершенствование технологии и оборудования для производства ферментов и аминокислот, биогаза, культивирования клеток растений. В ФРГ действует первый в странах ЕЭС биотехнологический институт, с 1975 года финансирующийся правительством, а с начала 70-х годов осуществляются государственные программы по биотехнологии, бюджетные ассигнования на которые постоянно увеличиваются.
Не менее внушительны примеры бурного становления этого приоритетного направления в Италии, Франции, Англии. И об этом надо помнить, развивая, совершенствуя нашу отечественную биотехнологию, которая уже теперь может дать народному хозяйству чрезвычайно много. Например, решить проблему полноценности тех же кормов, что во многом облегчает решение другой важнейшей проблемы — зерновой.
Корова и человек на двух половинах хлеба
Сегодня, к сожалению, чтобы «погасить» несбалансированность получаемых кормов по составу аминокислот и особенно дефициту белка, колхозы и совхозы страны для получения единицы животноводческой продукции почти вдвое перерасходуют установленную норму зерна. Вот и выходит, что животноводство потребляет добрую половину всего урожая зерновых. Между тем, включение в рацион животных тонны кормовых дрожжей позволяет экономить 5—7 тонн зерна, 6—8 тонн молока (если те же дрожжи использовать на откормы телят и поросят) или 1,5 тонны сухого обезжиренного молока.
Какое значение для повышения эффективности использования всех кормов имеют добавки незаменимых аминокислот, можно судить хотя бы по такому факту. Даже десятые доли процента лизина увеличивают кормовую ценность пшеницы в полтора-три раза, овса — в полтора, кукурузы — в два, проса — в восемь раз.
Еще больший эффект может быть достигнут при комплексном применении в качестве балансирующих добавок и других кормовых препаратов незаменимых аминокислот, таких, как треонин, триптофан, глутаминовая кислота.
Разумеется, я мог бы привести бесчисленное множество примеров, подтверждающих высочайшую результативность биотехнологии. Например, именно с ней связаны перспективы широкого использования иммобилизованных (присоединенных к какой-либо инертной матрице, лишенных подвижности) ферментов для получения в промышленных масштабах различных продуктов биосинтеза. Но зачем фермент понадобилось закреплять, или, как говорят химики, «пришивать», пожалуй, стоит объяснить.
Дело в том, что все ферменты — белки, служащие биологическими катализаторами химических реакций в организме. Недаром биохимики, подтрунивая над поэтами, прославляющими венец творения природы — человека, любят говорить, что он — всего лишь котел, в котором «варятся», вступая в разнообразные реакции, около двух тысяч ферментов.
Наука давно стремилась получить в чистом виде те или иные ферменты. Решение таких задач означало бы и решение многих проблем микробиологической, фармацевтической, пищевой промышленности. Но как только ученые научились выделять ферменты нужной чистоты и в нужных количествах, выяснилось, что применять их в производстве неудобно и, как ни странно, невыгодно: изъятый из живой клетки фермент оказывался на удивление недолговечным. К тому же его нельзя было использовать вторично. Тогда-то фермент и решили «пришить» химически к какой-либо матрице, дабы удержать на месте. В качестве последней чаще всего используют полимеры. А это значит, что создание новых материалов
я веществ является одним из стимулов, ускоряющих приоритетные направления НТП. В том числе и в биотехнологии, значение которой в интенсификации самых разных производств возрастает из года в год.
Вот и получается, что успех одного научного направления определяется достижениями другого, результативность одной отрасли народного хозяйства целиком зависит от эффективности другой, вроде бы с ней даже и не смежной.
Например, создание иммобилизованных ферментов не только вывело инженерную энзимологию из критической ситуации, но и решило еще одну важнейшую проблему. Один из основателей этого направления в СССР академик А. А. Баев рассказывает так: «Вслед за ферментами появились возможности использовать и иммобилизованные живые клетки — клетки тканей животных и растений или даже целые одноклеточные организмы. Эти миниатюрные живые фабрики на привязи в отличие от ферментов осуществляют уже целую совокупность химических реакций, которые свойственны этой клетке. Таким образом, например, можно синтезировать некоторые важные органические кислоты».
И, разумеется, не только их. Смею утверждать, что каждое направление в биотехнологии, реализованное в производстве, революционизирует его, открывая такие возможности, о существовании которых прежде нельзя было и мечтать. Те же биологические средства защиты растений многократно окупают каждый рубль, вложенный в их производство. Другими словами, результаты поиска ученых оборачиваются при практическом его внедрении десятками, сотнями миллионов рублей прибыли. Особенно если этот поиск поддержан и на местах, если здесь просчитают, оценят его выгоды. Ведь что греха таить, мы иногда просто-напросто проходим мимо тех резервов, которые не только можно, но и необходимо использовать. Взять хотя бы проблему получения биогаза. Ее решение могло бы внести достойный вклад в выполнение Энергетической программы страны и гарантировался бы колоссальную прибыль сельскому хозяйству, одновременно разрешив и экологическую проблему.
Между тем выдвинутая биотехнологами идея поисков источников энергии, альтернативных невосполнимым, чрезвычайно трудно пробивается в практику. Взять хотя бы метод получения биогаза из различных органических отходов (промышленных, сельскохозяйственных, коммунальных). Установки для его выработки, эксплуатация которых полностью удовлетворяет местную потребность в энергии, сегодня имеются во многих странах мира — в Непале, Пакистане, Новой Зеландии, на Тайване, в Бразилии, на Филиппинах. Только в КНР работает свыше 1,5 миллиона установок малой мощности. В Индии их построено около 65 тысяч, а к 2000 году это число предполагается увеличить до 1,6 миллиона. Более того, именно биологической переработкой навоза крупного рогатого скота Индия рассчитывает покрыть весь топливный дефицит страны.
Аналогичные работы ведутся в США, Франции, Великобритании. Особенно в последней, так как количество отходов сельскохозяйственного производства составляет здесь около 60 миллионов тонн в год. Удивительно ли, что интерес к их переработке постоянно растет.
Корова у которой на рогах висит лампочка
Наиболее эффективные реакторы для анаэробной (бескислородной) переработки промышленных органических отходов в метан выпускает фирма «Кэпитал Плант» — филиал английской компании «Митчел Коттс Энджиниринг».
Производство биогаза осуществляется на основе навоза и других органических отходов сельского хозяйства, пищевой промышленности и коммунальных очистных сооружений, а используется он для нагрева воды в системе отопления и в тепличном хозяйстве.
Есть аналогичные опытные установки и в социалистических странах. Наибольший интерес, на мой взгляд, представляет установка, работающая в Болгарии. Навозная жижа от двух тысяч свиней подвергается в ней метановой ферментации. В результате получают биогаз, теплотворная способность которого 5,5—6,5 тысячи килокалорий на кубический метр. Он с успехом заменяет жидкое топливо, идущее на получение пара в котлах, различных видов сушилок, отопления теплиц, для работы генераторов электроэнергии. В Болгарии тоже создана программа и проводятся исследования по использованию остатков ферментационной массы в качестве удобрений и белково-витаминных добавок к кормам.
И в нашей стране накоплен неплохой опыт использования биогаза, получаемого при утилизации свиного навоза. Институт микробиологии имени Августа Кирхенштейна Академии наук Латвийской ССР, например, применяет для этого культуру термофильных (существующих и развивающихся при температуре свыше 45 градусов Цельсия) анаэробных метанопродуцирующих бактерий. Именно эти бактерии и превращают органические отходы крупных животноводческих комплексов в метан.
Метод получения такого газа довольно прост. Его производят в ферментере, уже знакомом читателю аппарате для выращивания бактерий, при температуре 50—55 градусов Цельсия.
Подогрев содержимого ферментера обязателен, поскольку необходимо уничтожить болезнетворные организмы, обитающие в органических остатках.
Одна установка, разработанная и изготовленная в институте, дает 300 кубометров газа в сутки, что эквивалентно теплотворности 100 литров бензина. Установка, вот уже несколько лет работающая на свинокомплексе совхоза «Огре», навсегда избавила хозяйство от проблемы утилизации навоза, спасла от отравления зловонными стоками природу, а полученной энергии от сжигания газа хватает на все хозяйственные нужды комплекса и прилегающего к нему поселка.
Согласитесь, что это рачительный подход к делу! А сколько у нас животноводческих комплексов! Да внедри хотя бы половина их метод латвийских микробиологов, и в выигрыше оказались бы все.
В общем, биотехнология может успешно решать и сложнейшие научные проблемы, и злободневные дела практического толка. Может, но... только постоянно получая благотворный допинг достижений сопряженных с ней других приоритетных направлений, черпая у них силы развязывать гордиевы узлы хитроумных загадок природы и, в свою очередь, делясь с ними собственными успехами.
Все в мире сопряжено и взаимно обусловлено. Таковы уж законы жизни, в строгом соответствии с которыми та или иная наука время от времени получает от нее конкретные социальные заказы. И промедли ученые с их выполнением — рано или поздно, но весьма ощутимые негативные последствия этой нерасторопности проявятся. Заставила же жизнь в срочном порядке ликвидировать, мягко говоря, недооценку информатики, поставила на повестку дня со всей остротой экологическую проблему, предъявила большой счет к уровню отечественного машиностроения, надо сказать, весьма отстающего сегодня от мирового... А насильственное замедление исследований на генетическом уровне? Разве оно не сказывается и поныне на результативности многих естественных наук, в том числе и биологии?
И выход из создавшегося положения существует единственный: необходимо не только предвидеть перспективу развития той или иной науки, но и прогнозировать на ее основе те социальные задачи, которые непременно встанут перед обществом, прояви мы здесь хотя бы незначительное недопонимание. Между тем многие из таких заказов, без которых в ближайшем грядущем не обойтись, известны уже теперь. Химики, биологи и, разумеется, биотехнологи, к примеру, не год и не два работают над проблемой, кратко охарактеризовать которую можно так: пища будущего. Причем здесь налицо опять же стыкование, взаимосвязь сразу нескольких проблем, нескольких научных направлений.
Взять хотя бы один-единственный аспект этой сложной, многоплановой проблемы: индивидуальный рацион для каждого человека. Нет, я не оговорился — именно каждого. И прежде всего здорового человека. Разумеется, такая проблема просматривалась наиболее дальновидными учеными уже давно. Так, профессор К. С. Петровский, наш выдающийся отечественный гигиенист, писал еще несколько десятилетий назад: «Все очевиднее становится, что невозможно разработать один его (рационального питания) вид, приемлемый для всех здоровых людей сразу, все яснее понимание, что необходимо учитывать индивидуальные особенности человека. А это значит: каждый вид рационального питания можно рекомендовать лишь очень однородной группе населения... рациональное питание не есть некий стандарт, пригодный во всех случаях».
Три стола с едой
В общем, над проблемой думали, работали, а реализовать ее не могли. Да и сегодня она представляется все еще достаточно фантастической. Почему? Да потому, что для ее практического решения необходимо, во-первых, располагать достоверной и исчерпывающей информацией о каждом из нас, а во-вторых, иметь в нужном количестве индивидуальные компьютеры и соответственно программы для них. В-третьих, и это самое главное — нужно иметь изобилие разнообразных продуктов питания.
Разумеется, проблему предстоит решить сложную, но ведь реальную. И в том же XXI веке, который уже, как говорится, стучится к нам в двери, применяя персональные ЭВМ, подключенные к центральному банку данных, в считанные минуты можно будет узнать оптимальный рацион питания для каждого человека. А он, с учетом всех индивидуальных особенностей, разумеется, окажется несколько различным даже для людей со сходным фенотипом (совокупность всех признаков и свойств организма, сформировавшихся в процесса его индивидуального развития).
Более того, многие составные части таких индивидуальных рационов придется, вероятно, конструировать. И здесь без помощи биотехнологии уж никак не обойдешься. И она, вне всяких сомнений, окажется в состоянии любой из таких социальных заказов выполнить. Оптимизм мой, надо сказать, имеет под собой весьма реальную основу: современные достижения биотехнологии, сумевшей поставить на поток даже производство клеток иммунной системы.
Но об этом разговор впереди. А пока, коль скоро речь зашла о пище будущего, поговорим о ней более обстоятельно. | false |
До того как умрет природа | Дорст Жан | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ОТХОДЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ ИДУТ В НАСТУПЛЕНИЕ НА ПЛАНЕТУ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Человек погибнет, убитый непомерным ростом того, что он называет цивилизацией.<em>Ж. Фабр, «Энтомологические воспоминания», т. VI</em></p><p></p><p>Одна из серьезнейших проблем современности связана с хозяйственно-бытовыми отбросами и промышленными отходами, накапливающимися в результате многообразной деятельности человека. Эта проблема не нова: еще в древности в крупных агломерациях люди делали попытки наладить удаление отбросов, а в наши дни, когда деятельность человека стала необыкновенно интенсивной, проблема отбросов приобрела совершенно иные масштабы.</p><p>До сравнительно недавнего времени, во всяком случае до промышленного переворота, отбросы были в основном органического происхождения, то есть легко поддавались распаду (в результате деятельности бактерий, грибков и др.) и трансформации, но наступил момент, когда промышленность начала загрязнять атмосферный воздух, воду и почву нашей планеты значительно более стойкими веществами. «Продолжительность жизни» этих веществ зачастую весьма велика, и это еще более усугубляет тот вред, который они наносят природным сообществам и самому человеку. В качестве примера можно привести содержащиеся в продуктах нефтепереработки тяжелые углеводороды, на которые могут оказать лишь чрезвычайно замедленное действие только определенные бактерии. Длинные черные полосы на песчаных пляжах — печальное свидетельство устойчивости этих продуктов. Особого упоминания заслуживают радиоактивные вещества, из которых многие, например бесчисленный ряд изотопов, имеют чисто искусственное происхождение. Их действие может длиться миллионы лет.</p>
<p>Сильно осложнилось положение и в плане количественном, так как головокружительные темпы развития промышленности наряду с резким возрастанием плотности населения привели к значительному увеличению объема отходов, однако обращение человека с ними ничуть не изменилось. Он продолжает загрязнять вредными отбросами и отходами природную среду, нисколько не заботясь о последствиях. В целом положение не было угрожающим до тех пор, пока скорость поступления вредных продуктов отбросов и отходов хоть сколько-нибудь соответствовала скорости их распада и пока равновесие в природе не было нарушено.</p><p>В настоящее время природа и ее разрушительные силы, которые иногда помогают человеку избавиться от вредных последствий индустриализации, урбанизации и т. п., уже не в состоянии справиться с огромной массой отходов, которые зачастую даже не подвергаются какой-либо предварительной обработке. Так накапливаются отбросы тысячи химических наименований и отравляют воздух, землю, воду.</p><p>Человечеству необходимо полностью пересмотреть свою политику в этом отношении и понять, что нельзя бесконтрольно загрязнять естественную среду, предоставляя природе заботиться о самоочищении. Конечно, проблема удаления и обезвреживания отходов является одной из труднейших технических и финансовых проблем (очистка сточных вод, улавливание, переработка и хранение промышленных отходов обходятся дорого и, ложась тяжелым грузом на себестоимость продукции, приносят большие убытки), и поэтому человек чаще всего предпочитает закрывать глаза на судьбу отравляющих природу вредных веществ и на их роль в естественной среде. </p><p>Однако нет такой страны, где не делалось бы попыток охраны Земли и воздуха в законодательном порядке. Были заключены международные конвенции относительно морей и разработаны технологические приемы, сводящие к минимуму отходы производства.</p><p>Эти мероприятия необходимо неукоснительно проводить в жизнь, так как загрязнение воздуха, земли и вод уже достигло больших масштабов. Особенно оно велико в промышленных районах с большой плотностью населения, откуда реки, морские течения и ветры разносят губительные вещества за многие сотни и тысячи километров от тех мест, где они были выброшены.</p><p>К этим «классическим» видам загрязнения несколько лет назад присоединилось еще одно — загрязнение радиоактивными отходами, представляющее для человечества самую грозную опасность, которая таит в себе гибель всей нашей планеты.</p><p>Следует подробнее рассмотреть различные виды отравления природы; здесь речь пойдет об отравлении, наносящем тяжкий вред человеку и ставящем под угрозу равновесие природных сообществ во всем мире.</p><p></p><p>1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРЕСНЫХ ВОД</p><p>Проблема загрязнения пресных вод до сравнительно недавнего времени не вызывала тревоги. В начале XIX в. члены английского парламента ловили лососей, сидя с удочкой у Вестминстерского моста, в самом центре Лондона, а парижане до конца XVIII в. снабжались питьевой водой прямо из Сены без всякой обработки. Теперь, увы, в Темзе уже не водятся лососи, а Сена ниже Клиши являет собой некое смешение речных и сточных вод в равной пропорции.</p><p>Причины загрязнения пресных вод очевидны и обусловлены двумя рядами различных факторов. Первый из них связан с ростом населения и с неизбежным его следствием — высокой степенью урбанизации. Крупные города с большим числом жителей сбрасывают огромные массы не полностью очищенных сточных вод, которые загрязняют воды рек ниже по течению. Второй обусловлен развитием промышленности, которая потребляет огромные количества воды и сбрасывает затем в реки отработанные воды с большим содержанием различных химических веществ. В Европе, в Северной Америке, в особенности на востоке США, в ФРГ, Люксембурге, Бельгии, на севере Франции, в Англии вопрос о загрязнении речных вод стоит чрезвычайно остро. В СССР индустриализация и чрезмерная урбанизация привели к тому, что, несмотря на их полноводность, некоторые реки считаются сильно загрязненными.</p><p>С каждым годом число очагов загрязнения увеличивается, тем более что в Западной Европе, и в частности во Франции, существует ярко выраженная тенденция к децентрализации промышленности и росту индустриальных предприятий в сельскохозяйственных районах.</p><p>Это положение усугубляется неуклонным возрастанием потребления воды. В США на каждого жителя ежегодно расходуется 1200 л3, и эта цифра, по расчетам, должна удвоиться через 40 лет (сюда не входит производство электроэнергии и навигация). Между тем запасы поверхностных и грунтовых вод ограничены и нехватка воды уже ощущается в сфере потребления ее человеком даже в тех районах, где выпадают обильные атмосферные осадки1.</p><p>Первая причина загрязнения речных вод — это удаление хозяйственно-бытовых отбросов через канализацию (Ellis, 1937, Klein, 1962, Erichsen, 1964). Непрерывный рост городов, трудности технического порядка, высокая стоимость очистных сооружений — все это приводит к тому, что, несмотря на усовершенствованные способы очистки сточных вод, установки либо не обладают достаточной мощностью, либо вовсе отсутствуют. Случаи сбрасывания неочищенных или недостаточно хорошо очищенных вод, к несчастью, становятся все чаще и чаще. Рона ниже Женевы систематически пополняется через водостоки плотины Вербуа сточными водами города и несет их вплоть до Кюлоза, находящегося на 60 км ниже по течению. Низовья Сены славились когда-то своими рыбными богатствами — в уловах Кийбефа насчитывалось до 58 различных видов рыб. Теперь они все исчезли, и повинны в этом в равной степени как индустриализация района, так и непрерывно возрастающий сброс сточных вод через канализацию. Озера, в особенности те, что находятся в Швейцарских и Французских Альпах, также, как показал ряд наблюдений, не ограждены от загрязнений подобного типа. В связи со сбросом сточных вод и теми нарушениями, которые им вызываются в химическом равновесии, придонные воды озера Аннеси, точно так же как и воды озер Нантюа и Цюрихского, не содержат кислорода с августа по декабрь. Дно повышается, водные растения исчезают, а их место занимают грибы и нитевидные бактерии. Не легче приходится и животным: в одних местах терпят бедствие рыбы, например краса и гордость субальпийских озер — голец, в других — птицы, о чем свидетельствует, например, тот факт, что на берегах прудов, в которые сбрасываются сточные воды одного из городов Калифорнии, за один день было обнаружено более 7 тыс. мертвых или погибающих уток.</p>
<p>Еще более опасно загрязнение вод в результате роста промышленности. Можно установить различные категории загрязнения в зависимости от химической природы вызвавших его веществ. Особенно заметно загрязнение углеводородами. Расплываясь по поверхности весьма неприятными на вид разводами, отходы нефтепереработки образуют пленку, препятствующую проникновению кислорода в воду. В еще большей степени опасны моющие синтетические средства, так называемые детергенты, которые в последнее время находят широкое применение в промышленности, в сельском хозяйстве и в быту2. Они изменяют поверхностное натяжение, играя роль эмульгаторов, вспенивателей и смачивателей. Последствия от их применения очень серьезны, так как они снижают способность вод к насыщению кислородом, парализуют деятельность бактерий, разрушающих органические вещества (на полях орошения), и образуют пену, которая скапливается на поверхности (большей частью у плотин). В определенных дозах они ядовиты для рыб и их мальков (самые распространенные детергенты — аниониты — токсичны в дозах от 10 до 25 мг/л) и даже для водных растений. Так, например, водяной лютик (Ranunculus aquatilis L.) гибнет в воде, содержащей 1 мг/л детергента, а рдесты (Potamogeton) не выдерживают дозы 2,5 мг/л3. Другие вещества действуют как настоящие яды — таковы отходы газовых и коксохимических заводов (фенол, смолы, цианиды) и бесчисленные соли меди, цинка, свинца и никеля4, не говоря уже о фтористых соединениях. Есть и такие вещества, которые обладают коррозийными свойствами; сюда относятся кислоты и основания, изменяющие рН вод и тем самым нарушающие равновесие микроорганизмов. Наконец, не следует забывать о веществах, намеренно вводимых человеком во внешнюю среду, и прежде всего об инсектицидах и гербицидах, вносящих такие серьезные изменения в состояние пресных вод.</p><p>Все эти вещества действуют химически, внося в воды новые, дотоле здесь не содержавшиеся или содержавшиеся лишь в ничтожно малых количествах продукты, в том числе сильнодействующие яды. Но часто те же вещества оказывают на среду и физическое воздействие: некоторые из них способны повлиять на окраску: прозрачность и поверхностное натяжение воды, а иногда даже изменить ее температуру и вязкость. Наконец, вода под их действием может приобрести гнилостный вкус и запах, стать непригодной для потребностей человека и для поддержания жизни водной фауны.</p><p>Действие этих различных веществ может по-разному проявляться в очень сложной естественной среде. В пресных водах формируются биоценозы с большим многообразием элементов, со множеством цепей питания, начинающихся с огромного числа микроорганизмов, бактерий, водорослей и грибов, которые преобразуют органическую материю так, что она становится пригодной для усвоения высшими животными организмами. Равновесие минеральных солей и органических элементов здесь чрезвычайно сложно и в большинстве случаев крайне неустойчиво. Стоит внести малейшее изменение в ионное ли равновесие, в содержание ли минеральных или органических элементов, чтобы некоторые процессы трансформации оказались заторможенными или, наоборот, ускоренными. И в такой до предела неустойчивой среде действуют легкомысленно введенные в нее человеком токсические продукты, действие которых бывает различным в зависимости от того, участвуют в загрязнении органические вещества или минеральные.</p><p>Органические вещества, сбрасываемые в воду рек, подвергаются здесь воздействию микроорганизмов, в первую очередь аэробных бактерий. Если концентрация внесенных веществ ниже определенного предельного значения, может произойти восстановление природного режима вод как результат деятельности бактерий, находящихся во взвешенном состоянии. При этом образуются нитраты, сульфаты и фосфаты, а богатые углеродом соединения в конце концов превращаются в карбонаты. Но для всех этих преобразований необходимы большие количества кислорода, и, следовательно, данный процесс возможен только в тех случаях, когда вещества, которые требуется разложить, встречаются в слабой концентрации и обладают повышенным содержанием в них растворенных газов5.</p><p>Как только концентрация веществ, загрязняющих воду, становится слишком высокой, их распад приводит к полному исчезновению кислорода, содержавшегося в воде, что самым пагубным образом отражается на множестве обитающих в воде живых существ, и в первую очередь на рыбах, которые погибают от недостатка кислорода. К тому же процессы распада происходят теперь уже в среде, ставшей раскислителем, так как она лишена кислорода и аэробные бактерии вытеснены в ней анаэробными6. Продукты распада при этом весьма разнообразны: среди них появляется целый ряд вредных веществ, содержащих метан, амины, а также серо- 7 и фосфоросодержащие продукты, которые вызывают загнивание вод. Таким образом, сброс органических веществ в чрезмерно больших количествах приводит одновременно и к обеднению вод кислородом, и к тяжелому отравлению их продуктами разложения. Таковы причины того, что безобидный на первый взгляд сброс органических веществ в воды рек может иметь самые тяжелые последствия для химического и биологического равновесия вод, утрачивающих в значительной мере свою способность к самоочищению8.</p><p><strong>Основные виды промышленного загрязнения вод*</strong></p><p>А. Загрязнение минеральными или преимущественно минеральными веществами</p><p>Химическая промышленность</p><p>Горная промышленность (промывка руды, отходы) Электрохимическая промышленность Охлажденные воды (котельные, электростанции)</p><p>Б. Загрязнение органическими веществами</p><p>а) Углеводороды</p><p>Нефтеочистительные заводы</p><p>Заводы по производству пластмасс, резиновая промышленность</p><p>Разные виды промышленности (смазочные материалы)</p><p>б) Производные фенола</p><p>Газовые заводы.</p><p>Коксохимические заводы</p><p>Предприятия по сухой перегонке древесины, смол, креозотов и проч.</p><p>Красильные фабрики</p><p>в) Биологические отходы</p><p>Кожевенные заводы Винокуренные заводы Пивоваренные заводы Лесопильные заводы Консервные заводы Сахарные заводы Бойни</p><p>Текстильные фабрики Бумажные фабрики</p><p>* Радиоактивное загрязнение не включено (Klein, 1962).</p><p>Мы не станем повторяться относительно вторичного действия загрязнения вод, главным образом промышленного происхождения. Само собой разумеется, что сброс ядовитых веществ по-настоящему отравляет реки, которые становятся таким образом «бесплодными». Все живые существа, составляющие водные сообщества, обрекаются под прямым или косвенным действием этих продуктов на самое жалкое существование и вымирание.</p>
<p>Действие это сказывается со всей очевидностью на рыбах, особенно чувствительных к отдельным химическим веществам и к содержанию растворенных газов в воде. Многие минеральные соли, в частности соли свинца, цинка, меди, ртути, серебра, никеля и кадмия, обладают способностью уплотнять слизь; покрывающую жабры, и тем самым препятствовать газообмену, который совершается в этих жизненно важных органах. Опыты показали, что у рыб, выпущенных в воду, содержащую в определенном количестве соли тяжелых металлов и кислот9, наблюдаются вначале заметно ускоренные движения жабр, затем движения эти становятся неритмичными, замедляются, и наступает смерть от удушья. Некоторые отклонения в этом процессе зависят от того, над какими видами рыб ведется наблюдение и каковы их потребности в кислороде.</p><p>Другие вещества, участвующие в загрязнении пресных вод, действуют как яды, парализуя различные биохимические процессы, например нарушая клеточное дыхание. Именно так действуют растворимые сульфиды и циановые соединения, вызывающие снижение окислительных обменных процессов. То же можно сказать и об аммиаке и его производных: эти вещества, пройдя через жабры, проникают в кровь и блокируют в ней окислительные процессы, преобразуя гемоглобин и поражая, по всей видимости, даже эритроциты.</p><p>Рыбы, хотя и в разной степени, очень чувствительны к недостатку кислорода. И если угри и большинство карповых обладают какой-то приспособляемостью, то многочисленные другие виды, в особенности лососевые, очень требовательны к кислороду и погибают от удушья, как только количество растворенного кислорода опустится ниже определенного предела.</p><p>Не следует также забывать, что рыбы — животные холоднокровные и обмен веществ у них зависит от температуры воды10 и что в связи с этим последствия загрязнения более ощутимы в теплых водах, чем в холодных.</p><p>Заметим, наконец, что загрязнение вод органическими веществами, вызывая значительное снижение процента растворенного кислорода, делает рыб чувствительнее к загрязнению веществами минеральными. Опыты и наблюдения, проведенные в естественных условиях, показали, что в среде с хорошей аэрацией рыбы способны выдерживать такие концентрации токсических веществ, какие были бы для них гибельными в водах, менее богатых кислородом. Однако хорошо известно, что загрязнение вод чаще всего бывает чрезвычайно сложным по своему составу и происходит от смешения органических веществ с минеральными.</p><p>В конечном счете от загрязнения вод больше всего страдает сам человек и его деятельность. Водоснабжение большинства крупных населенных пунктов целиком зависит от рек, а обработка вод с высоким содержанием органических и минеральных примесей становится все труднее и дороже. В силу этих обстоятельств здоровье населения подвергается серьезному риску. Последствия нахождения в воде некоторых веществ, полного удаления которых не может обеспечить ни одна система очистки сточных вод, могут с течением времени сказаться на человеке.</p><p>Серьезный ущерб наносят они и самой промышленности. Высокие концентрации химических продуктов делают воду непригодной для холодильных установок (отложения винного камня, солей железа, кислотная коррозия) и для более прямого ее использования, например в химической, бумажной и пищевой промышленности. Многим промышленным предприятиям приходится подвергать воду предварительной очистке, чтобы освободить ее от продуктов, сброшенных выше по течению, а затем снова спускать воду в реку, преспокойнейшим образом добавив еще новые вредные вещества. В итоге промышленник, столь щедро вносящий свою лепту в загрязнение вод, становится одной из первых жертв.</p><p>Загрязнение пресных вод является в целом серьезнейшей проблемой для современного человечества. Реки в районах сплошной индустриализации превращены в настоящие клоаки: их течение несет все отбросы, какие только могут дать разнообразные отрасли человеческой деятельности. Каждый здравомыслящий человек понимает, что реки существуют не для того, чтобы разносить по свету все отбросы современной цивилизации, и необходимо положить конец столь печально сложившемуся положению вещей, от которого страдает и природа, и сам человек.</p><p>В большинстве стран уже осознана неотложность и серьезность этих вопросов и приняты меры законодательного (запрещение сброса отходов, ограничение сброса сточных вод, ответственность перед законом) и технического порядка (разработка способов очистки, оборудование специальных сооружений). Необходимо, конечно, в каждом отдельном случае учитывать и характер загрязнения, и его объем, и способность рек к самоочищению. Кроме того, все эти мероприятия должны войти составной частью в общий план, охватывающий весь бассейн реки, на которой расположены крупные населенные пункты.</p><p>В некоторых странах, например в США и Бельгии, принята классификация рек, согласно которой сброс отходов в одни реки запрещается, а в другие разрешается, что превращает их в естественные сточные каналы. В других государствах, наоборот, делаются попытки ограничить зло повсеместно с помощью целого ряда технических мероприятий. В частности, в Великобритании сброс сточных вод разрешается только после обязательной предварительной обработки и только в стоки канализационной сети. Технические приемы очистки сточных вод, которые мы здесь не станем рассматривать, бесконечно разнообразны. Для промышленных предприятий идеальное решение состоит, конечно, в «рециркуляции» вод по замкнутому маршруту, когда отходы минуют реку. В целом разработанные методы очистки удовлетворительны в техническом отношении, и остается только без промедления провести их в жизнь для блага всего человечества11.</p><p></p><p>2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРЕЙ</p><p>Ничем не ограждены от загрязнения и моря, которые уже давно служат местом свалки различных нечистот12. Конечно, объем морских вод огромен по сравнению с объемом сбрасываемых в них твердых и жидких веществ, и можно надеяться, что течения и приливы окажутся в состоянии переработать и растворить все эти вещества с достаточной быстротой. Однако сброс сточных вод и всевозможных отходов, в том числе и промышленных, в моря может иметь на отдельных участках серьезные последствия. В некоторых случаях их просто невозможно учесть все заранее, так как далеко не всегда морские течения уносят отходы в открытое море и они нередко оказываются прибитыми к берегам на большом расстоянии от места первоначального сброса. Так прославленные пляжи Северной Америки и Европы, привлекающие массу отдыхающих, оказались загрязненными сточными водами прибрежных городов.</p><p>Кроме этих последствий, от которых в первую очередь страдает человек, загрязнение морей отбросами сточных вод, и в особенности отбросами хозяйственно-бытовыми, может привести к изменению равновесия среди морских организмов, в частности планктона, способствуя размножению многочисленных зеленых и диатомовых водорослей, которые после своей гибели вызывают загнивание воды. Бесспорно, существует связь между составом животных сообществ и степенью загрязнения вод, так как для более устойчивых видов открывается возможность быстрого массового размножения13 за пределами той, непосредственно прилегающей к месту сброса отходов, зоны, где происходит полная стерилизация всей морской флоры и фауны.</p>
<p>Подобному же воздействию подвергаются и рыбы, особенно в Португалии и в Скандинавских странах, где загрязненность, фиордов тяжело отражается на продуктивности рыбных промыслов. Сильнейшую тревогу вызывает высокая степень загрязненности многих эстуариев, через которые протекают сточные воды, сбрасываемые крупными городами на всем протяжении рек. У места впадения рек в море образуется «отравленный барьер», заграждающий доступ в реку некоторым проходным рыбам, например лососю.</p><p>Если еще можно допустить, что морские воды в своем вечном, движении в конце концов так разбавляют промышленные и бытовые отбросы, что делают их безвредными для человека и для равновесия, существующего в природе, то этого никак нельзя сказать о значительно более тяжелом загрязнении морских пространств углеводородами, которые сбрасываются в моря в количествах, возрастающих пропорционально развитию промышленности и росту перевозок нефтепродуктов (Hawkes, 1961; Tendron,. 1962; Zobell, 1962). Нефтепродукты не смешиваются с водой, а образуют на поверхности ее пленку различной толщины, которую морские течения относят очень далеко, главным образом к пляжам. Опасность такого загрязнения усугубляется большой устойчивостью углеводородов. Лишь очень немногие микроорганизмы могут оказывать на них свое, да и то очень замедленное, действие. Таким образом, «долгая жизнь» углеводородам обеспечена, что делает их крайне вредными.</p><p>Уже тридцать лет эта угроза волнует человечество. Английские судовладельцы, а вслед за ними и судовладельцы других стран Европы вынесли добровольное решение не сбрасывать в море никаких нефтепродуктов ближе чем за 50 миль от своих берегов. В 1936 г. такое же решение было принято в США, правда, запретная зона была увеличена до 100 миль.</p><p>Однако эти меры не дали должного результата, потому что нефтепродукты, сброшенные далеко в открытое море, приносятся к берегам морскими течениями, а также и потому, что непрерывно растет объем перевозок нефти. После второй мировой войны загрязнение морей углеводородами достигло пределов, вызвавших тревогу в высших международных инстанциях (доклад ООН, 1956).</p><p>Загрязнение морской воды нефтепродуктами прежде всего производится нефтеналивными судами, доставляющими сырую нефть от мест ее добычи к местам переработки и потребления. Относительно легкие нефтепродукты попадают в море при промывке танкеров перед каждым новым рейсом или при выливании яз них водного балласта, когда они идут в обратный рейс. Тяжелые нефтепродукты, которые всегда осаждаются в виде вязкой, частично уже затвердевшей массы в мазутных отсеках и в резервуарах нефтеналивных судов и которые не годятся для использования в качестве горючего для двигателей судна и не поддаются удалению во время разгрузки, смываются в море после обработки их паром или горячей водой под сильным давлением.</p><p>К этой основной причине загрязнения морей углеводородами, в которых повинны в первую очередь нефтеналивные суда, нужно добавить загрязнение морей продуктами различных происходящих на судах утечек — жирами, смазочными маслами и мазутом.</p><p>Просто невозможно себе представить, каких пределов достигает загрязнение морей углеводородами и в каких количествах сбрасываются в моря эти вещества. За 1961 г. по всему миру было перевезено 500 млн. т нефтепродуктов. Даже если предположить, что одна тысячная доля их попала в моря в виде отходов14, получится поистине чудовищный результат — полмиллиона тонн нефтепродуктов, плавающих по поверхности океанов в самых «обжитых» зонах, вдоль берегов Европы и Америки. Эти цифры приблизительны, но выглядят вполне правдоподобно, если вспомнить; что большой современный танкер извергает при очистке своих резервуаров от 3 до 5 тыс. т воды, содержащей от 100 до 200 т углеводородов. Достаточно помножить это число на число бороздящих все моря танкеров и на число их ежегодных рейсов, чтобы убедиться в правильности расчета. Последствия такого загрязнения огромны, так как эти отходы, далеко разносимые морскими течениями и приливами, отличаются химической устойчивостью.</p><p>Наиболее загрязненными морскими зонами можно считать Средиземное море, через которое проходят все нефтеналивные суда, идущие с Ближнего Востока, восточную часть Атлантического океана, например берега Бретани, открытые северо-западным ветрам, Ла-Манш и Северное море. По-видимому, холодные моря загрязнены в значительно большей степени, чем теплые, что, возможно, отчасти связано с солнечной радиацией и с условиями эмульгирования. То же можно сказать и в отношении менее глубоководных морей, которые оказываются более загрязненными в силу того, что углеводороды в них не столь легко «разбавляются».</p><p>Первыми жертвами загрязнения морских пространств оказываются птицы. Их оперение, когда они садятся на поверхность воды, затянутую пленкой нефтепродуктов, утрачивает свои теплоизоляционные и водонепроницаемые свойства. Вскоре птица погибает от кровоизлияния и расстройств, вызванных нарушением терморегуляции, так как ее тело уже не изолировано от водной среды той воздушной подушкой, которую создает ее оперение. Трудно, конечно, выразить в цифрах все потери от загрязнения нефтепродуктами в связи с тем, что большая часть птиц гибнет в открытом море, и судить о размерах зла можно лишь по подсчету птичьих трупов, вынесенных на берега. В этом плане интересны наблюдения, проведенные на Ньюфаундленде (полуостров Авалон), где в марте 1956 г. на одном отрезке западного побережья на каждую милю приходилось, как показали подсчеты, 464 трупа кайр (Uria lomvia), не считая птиц одиннадцати других видов. Положение тем более серьезно, что именно эта часть Атлантики облюбована множеством морских птиц в качестве места зимовки и что в то же время навигация здесь становится все более интенсивной в связи с углублением устья реки Св. Лаврентия. По тем же причинам и в тех же местах погибла в течение двух лет колония гагарки, насчитывавшая не менее 250 тыс. особей. Кроме того, установлено, что от 20 до 50 тыс. морских птиц, представляющих до 50 различных видов (из которых одних только уток насчитывается 14 видов), ежегодно становятся жертвами нефтепродуктов, загрязняющих море у берегов Нидерландов. В Великобритании, где это число, по всей вероятности, доходит до 250 тыс., страдают главным образом гагарки, турпаны, чайки и гагары. То же самое наблюдается и в других морских зонах Европы, в частности в Северном море, что достойно особого сожаления, так как это море является зимними квартирами для множества прилетающих из Арктики уток, в том числе и для морянки (Clangula hyemalis), которая встречается теперь очень редко.</p>
<p>Но не только птицы страдают от действия нефтепродуктов. Поскольку пленка нефти препятствует насыщению воды кислородом, прекращается и жизнедеятельность микроорганизмов, в данном случае планктона. Кроме того, некоторые компоненты нефти действуют как настоящие яды на морских беспозвоночных, в особенности на ракообразных, и даже на рыб. Местам, славившимся своими уловами, был нанесен серьезный ущерб15. Это относится главным образом к рыбам-микрофагам, например султанкам, питающимся мелкими бентосными животными и органическими отбросами, содержащими углеводороды. Иногда та же участь постигает и икру рыб, в особенности плавающие на поверхности икринки.</p><p>Серьезнейшую угрозу представляют для человека съедобные моллюски, которые концентрируют некоторые канцерогенные компоненты нефтяных продуктов. Так, в раковинах сердцевидки, устриц и мидий был найден бензопирен. Эту опасность ни в коем случае не следует преуменьшать, хотя мы еще и не знаем, как: включаются в общий обмен веществ эти тела, обладающие высокой канцерогенностью. Не исключено, что, как и в случае с инсектицидами, происходит своеобразная концентрация на протяжении цепей питания и последней ее жертвой рискует стать человек. Ил содержит в значительной пропорции некоторые вещества, обязанные своим происхождением также нефтепродуктам, сброшенным в морскую воду (Vasserot, 1962), откуда они, по всей вероятности, попали в организм микрофагов, в первую очередь моллюсков, употребляемых в пищу человеком.</p><p>Отходы нефти, разносимые ветрами и течениями, прибиваются к морским берегам и скапливаются в прибрежной зоне то в виде длинных полос, то в виде твердых взвесей, которые качаются на волнах. Эти скопления оказывают большое влияние на организм животных прибрежной полосы и очень неприятны для людей, посещающих пляжи. Загрязнение береговой полосы вызывает бесчисленные жалобы как туристов, так и всех тех, кто живет на прямые или косвенные доходы от курортов.</p><p>Для обсуждения этих проблем была созвана по инициативе США конференция, собравшаяся в Вашингтоне (Конференция по предотвращению загрязнения моря нефтью16), за ней последовала другая, созванная в 1935 г. Следующая конференция происходила в 1953 г. в Лондоне под эгидой Межправительственного комитета по безопасности на море (УМСО — специализированная организация ООН). Эта встреча закончилась в 1954 г. подписанием конвенции, устанавливавшей известное число зон, внутри которых запрещалось промывать и опорожнять балластные отсеки и резервуары танкеров, а отходы предписывалось сбрасывать либо за пределами определенных конвенцией границ, либо в портах с применением специальных установок для отделения нефти.</p><p>Девятнадцать наций17 ратифицировали конвенцию, и, несмотря, на это, осталось еще немало не охваченных ею государств, под флагами которых крейсирует большой танкерный флот. Достигнутые результаты не были вполне удовлетворительными из-за того, что морские течения вносят свои поправки в условия задачи, прибивая к берегам нефтепродукты, сброшенные в открытом море. Загрязнение морей так и не прекратилось.</p><p>Подобная угроза неизбежно станет еще серьезнее в самом ближайшем будущем. Подсчитано, что только в Европе потребление нефтепродуктов, составлявшее в 1957г. 134 млн. т, должно к 1975 г. достичь не менее 340 млн. т, а значит, и опасность загрязнения ими морей возрастет по крайней мере вдвое.</p><p>В марте — апреле 1962 г. в Лондоне собралась новая конференция с участием 55 стран. На ней был принят ряд поправок и дополнений к тексту 1954г., составляющих, по сути дела, новую международную конвенцию по предупреждению загрязнения морских вод нефтепродуктами, обязательную для всех судов водоизмещением свыше 150 т, за исключением военных. В принципе запрещение всякого сброса в море нефтепродуктов было принято всеми договаривающимися нациями, но в настоящий момент еще нет полной возможности осуществить его (только суда с брутто-регистровым тоннажем свыше 20 тыс. т уже подчинены этой регламентации). Самым важным практическим мероприятием явилось значительное расширение границ, где сброс в море нефти запрещен; это касается тихоокеанских зон Канады, северо-западной части Атлантического океана, прибрежных вод Исландии и Норвегии и Северного и Балтийского морей целиком (рис. 37).</p><p>В предвидении использования новых морских путей в будущем, когда тоннаж танкеров превзойдет пропускную способность Суэцкого канала, созданы новые запретные зоны в Средиземном и Красном морях, в Персидском заливе, а также в водах, омывающих Индию и Мадагаскар.</p><p>Эта новая конвенция войдет в силу, когда две трети правительств, ратифицировавших первую конвенцию, утвердят также и вторую. Но весьма желательно, чтобы предусмотренные в ней мероприятия в наши дни, когда человек сам рискует стать жертвой этих: опаснейших загрязнений, были проведены как можно скорее.</p><p>Итак, суда не будут иметь права сбрасывать нефтепродукты в обширных зонах, имеющихся во всех морях, и должны будут поэтому либо иметь собственные установки на борту, либо пользоваться теми, которые сооружены в портах, где они производят погрузку и выгрузку. Эти установки, называемые разделительными, предназначены для нефтепродуктов, находящихся во взвешенном состоянии в воде, служившей для промывки резервуаров: нефтепродукты сначала извлекают, затем отводят в специальные чаны, откуда они переносятся на сушу (и затем не без выгоды используются), а воду, содержащую после этого лишь следы продуктов нефти, сбрасывают обратно в море.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_11_doc2fb_image_0300002A.png"/>
</p><p>Рис. 37. Карта зон, в которых запрещен сброс нефтепродуктов, у берегов Западной Европы и в Средиземном море. (По документам Международной конференции по предотвращению загрязнения моря нефтью, 1962.)</p><p></p><p></p><p>Так как рентабельность перевозок, в особенности когда речь идет о нефтеналивных судах, зависит от быстроты оборота судов, необходимо дать судовладельцам возможность освобождаться от нефтяных отходов за недорогую плату и без большой потери времени. Поэтому установки, обеспечивающие проведение этих операций, должны, во-первых, быть правильно размещены по пути следования нефтяных грузов, а во-вторых, работать быстро и ритмично.</p>
<p>Бесспорно, новая конвенция представляет собой большое достижение при том условии, однако, что она будет соблюдаться после ратификации всеми нациями, располагающими большим флотом, в особенности танкерным флотом. Для орнитологов заслуга конвенции состоит в том, что она надежно защищает те прибрежные районы земли и внутренние моря (Северное, Балтийское, Средиземное), где сосредоточена большая часть птиц (за исключением наиболее океанических видов, таких, как, например, буревестники).</p><p>И все же нужно признать, что эта конвенция всего лишь один шаг на пути к полному запрещению сброса продуктов нефти в море. Посмотрев на карты запретных зон, можно убедиться, что та часть Атлантического океана, которая лежит между Европейским континентом и Азорскими островами, широко открыта для сброса нефтепродуктов. А направление морских течений здесь таково, что все эти отходы будут скапливаться на подступах к островам и загрязнение может привести к серьезным последствиям.</p><p>Единственное вполне удовлетворительное решение — это, бесспорно, полное запрещение сброса каких бы то ни было продуктов нефти в море. Лондонская конвенция представляет собой первый, очень важный этап, так как она показала широкой общественности состояние дел и положила начало свободной дискуссии между судовладельцами и нефтяными компаниями, с одной стороны, и биологами-специалистами и представителями администрации— с другой. Кроме того, конвенция показала, что такое соглашение возможно, несмотря ни на какие трудности, возникающие в связи с положениями международного права.</p><p>Все это дает основания надеяться, что недалек тот день, когда океаны нашей планеты перестанут служить местом свалки отходов, ядовитость и вредность которых уже ни у кого не вызывают сомнения.</p><p></p><p>3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ</p><p>Человек отравляет не только землю и воду; существует еще одна стихия, которую он также не уберег от загрязнения,— воздушная стихия. Трудно представить себе, в каком количестве промышленные предприятия выбрасывают в атмосферу газообразные и твердые отходы в виде мельчайших частиц, способных пребывать во взвешенном состоянии и проникать в дыхательные пути человека и животных или оседать на землю иногда уже после того, как ветер отнесет их на большое расстояние от тех мест, где они были выброшены.</p><p>Проблема загрязнения атмосферы, как и проблема загрязнения пресных вод, очень стара. Еще в XVII в. в Англии был издан указ, запрещавший разжигать огонь в очагах во время сессий парламента, хотя в те времена в Лондоне еще не была развита промышленность. Эвейлайн в 1661 г. (цитировано Ландсбергом — Landsberg, 1956) писал о Лондоне: «...тогда как во всех других местах воздух чист и прозрачен, здесь его затмевает такая пелена сернистого газа, что даже солнце едва может пробиться сквозь эту завесу и рассеять ее; уже на расстоянии нескольких миль, задолго до того, как он откроется его взору, утомленный путник узнает по запаху город, в который он держит путь». Что же сказал бы теперь этот самый путник, приближаясь к столице Британии, как, впрочем, и ко всем остальным столицам мира!</p><p>В наши дни вопросы очистки воздуха от вредных веществ все больше и больше волнуют общественное мнение, так как речь идет об охране здоровья человека и о защите природы всего мира18.</p><p>Эта форма загрязнения приводит к более или менее глубоким изменениям в атмосфере. Города покрывает настоящий серый «колпак», достигающий 1500—2500 м высоты и состоящий из разнородных частиц пыли, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии. Так и живут города, «присев на корточки, придавленные слоем жирных и тлетворных дымов»19. В результате существования этого слоя, поглощающего значительную часть солнечных лучей, недостаток солнечного света в городах становится очень острым. По подсчетам ученых, летом сумма солнечной радиации снижается на 20%, а зимой — на 50%. Исследования, проделанные в Вене на отрезке от уровня земли до вершины собора, показывают, что один только этот слой воздуха толщиной 70 м перехватывает 5,7 % солнечной радиации. Изменяется состав и светового спектра. Частицы дыма, сажи и пыли сильно задерживают его ультрафиолетовую часть. По Морэну (см. Landsberg, 1956), ультрафиолетовые лучи составляют теперь лишь 0,3% солнечного излучения в Париже, в то время как в окрестностях города их доля возрастает до 3,0 %. Одновременно с этим сокращается и число дней, когда видимость в центре Парижа достигает 6 километров. В 1901 — 1910 гг. таких дней в году насчитывалось 95, а в 1921—1930 гг.— только 60.</p><p>Сильное загрязнение атмосферы происходит также от выбрасывания промышленными предприятиями газов и твердых частиц различного происхождения, находящихся во взвешенном состоянии. Век горючих ископаемых, угля и нефти прежде всего, обогатил атмосферу углекислым газом. По подсчетам, сделанным в течение последнего Международного геофизического года, содержание углекислого газа ежегодно повышается на 0,2%, а с начала индустриальной эры возросло примерно на 10%, учитывая цикл С02 на Земле. Это явление поистине «геологических» масштабов оказывает глубокое влияние на все химическое равновесие планеты в целом. Геофизики установили, что путем сложного процесса оно приводит в конечном счете к «нагреванию» атмосферы и морей. Конечно, было бы неверно видеть в сжигании угля и нефти причину наблюдающегося в настоящее время потепления климата Земли: это явление природы, подобное тем климатическим изменениям, каких немало знает история нашей планеты. Но не исключено, что люди, создав промышленность, ускорили ход естественных процессов20.</p><p>Сгорание топлива дает также окись углерода, представляющую собой настоящий яд для организма и человека и животных. В городах, где этот газ выбрасывается в больших количествах, он может оказать серьезное действие на человека. Автотранспорт Парижа выбрасывает в воздух 50 млн. м3 окиси углерода в день. Тысяча автомобилей дает за день 3,2 т окиси углерода, от 200 до 400 кг других газообразных продуктов неполного сгорания углеводорода и от 50 до 150 кг нитропроизводных21. Было подсчитано, что все автомобили США извергают в воздух массу загрязняющих веществ, которая весит столько же, сколько весит ряд автомобилей, выстроившихся от Нью-Йорка до Чикаго.</p>
<p>Неполное сгорание примесей, содержащихся в используемых горючих, дает не только продукты окисления углерода, но и другие вещества: аммиак, хлор, фтор, окислы азота, сероводород, сероуглерод и другие соединения. Особенно в больших дозах они содержатся в выбросах промышленных предприятий. Подсчитано, что одна крупная теплоэлектростанция ежегодно выбрасывает в атмосферу 500 т сернистых веществ, главным образом в виде сернистого ангидрида, который, окисляясь, превращается в серную кислоту, известную своими коррозийными свойствами.</p><p>Наряду с этими газообразными веществами трубы извергают в изобилии твердые частицы, находящиеся более или менее продолжительное время в воздухе во взвешенном состоянии, так называемые аэрозоли. Плотность ядер конденсации радиусом порядка от 0,01 до 0,1 мю в 5—10 раз больше в городе, чем в деревне, а процент частиц пыли радиусом от 0,5 до 10 мю, варьирует в том же направлении. В воздухе городов наблюдались концентрации в 25—30 частиц на 1 см3, в то время как в соседних деревнях насчитывалось не более 1—2 частиц. Установлено, что крупна» теплоэлектростанция ежедневно выбрасывает в воздух 50 т пыли, которая насыщает атмосферу и затем оседает примерно в радиусе пяти километров, а иногда и значительно дальше. Множество химических веществ (от минеральных солей до кремнезема и производных серы), среди которых, безусловно, есть и ядовитые, встречаются в виде пылевых частиц. Сложность таких смешанных с природными газами взвесей еще более увеличивается из-за различных химических реакций, происходящих в атмосфере под действием кислорода, озона и солнечной радиации.</p><p>В целом количество разнородной пыли, распространяемой крупными населенными пунктами, очень велико. Исследования, проведенные в США в Питтсбурге (штат Пенсильвания), который долго считался первым в мире городом по загрязненности воздуха, дали возможность вычислить, что в среднем на одной квадратной миле ежегодно здесь осаждается 610 т пыли22. Эти несколько цифр показывают, до какой степени засорена атмосфера твердыми веществами, отложения которых достигают почти геологических масштабов23.</p><p>Все эти обстоятельства тяжело сказываются на здоровье человека. Независимо от косвенного воздействия, которое оказывают на него изменение климата городов и заметное снижение инсоляции, выбрасываемые в атмосферу вредные вещества — сульфопроизводные, различные альдегиды и сажа — вызывают серьезные раздражения дыхательных путей.</p><p>Конечно, не всегда можно считать вредные вещества, загрязняющие воздух, прямой причиной смерти городского жителя, но, присоединив свое действие к действию других факторов, они могут «доконать» больного, в особенности если он к тому же слаб физически. Эти вещества убивают людей с пониженной сопротивляемостью, в первую очередь тех, кто отличается особой чувствительностью дыхательных путей24 или сердечно-сосудистой системы. В огромном количестве выпускаемый в атмосферу городов углекислый газ также не способствует укреплению здоровья горожан: он может послужить причиной малокровия, в свою очередь ослабляющего сопротивляемость организма к другим болезням. Наконец, продукты, выбрасываемые в атмосферу, содержат ряд веществ, известных своими канцерогенными свойствами, в частности ненасыщенные гетероциклические соединения (например, концентрации бензопирена оказались до ста раз выше в воздухе городов, чем в воздухе деревень). Можно считать почти доказанным, что некоторые виды рака, в частности рак легких, обязаны своим происхождением именно этим веществам, которые если и не определяют заболевания, то в значительной степени способствуют его возникновению и развитию.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ОТХОДЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЦИВИЛИЗАЦИИ ИДУТ В НАСТУПЛЕНИЕ НА ПЛАНЕТУ
Человек погибнет, убитый непомерным ростом того, что он называет цивилизацией.Ж. Фабр, «Энтомологические воспоминания», т. VI
Одна из серьезнейших проблем современности связана с хозяйственно-бытовыми отбросами и промышленными отходами, накапливающимися в результате многообразной деятельности человека. Эта проблема не нова: еще в древности в крупных агломерациях люди делали попытки наладить удаление отбросов, а в наши дни, когда деятельность человека стала необыкновенно интенсивной, проблема отбросов приобрела совершенно иные масштабы.
До сравнительно недавнего времени, во всяком случае до промышленного переворота, отбросы были в основном органического происхождения, то есть легко поддавались распаду (в результате деятельности бактерий, грибков и др.) и трансформации, но наступил момент, когда промышленность начала загрязнять атмосферный воздух, воду и почву нашей планеты значительно более стойкими веществами. «Продолжительность жизни» этих веществ зачастую весьма велика, и это еще более усугубляет тот вред, который они наносят природным сообществам и самому человеку. В качестве примера можно привести содержащиеся в продуктах нефтепереработки тяжелые углеводороды, на которые могут оказать лишь чрезвычайно замедленное действие только определенные бактерии. Длинные черные полосы на песчаных пляжах — печальное свидетельство устойчивости этих продуктов. Особого упоминания заслуживают радиоактивные вещества, из которых многие, например бесчисленный ряд изотопов, имеют чисто искусственное происхождение. Их действие может длиться миллионы лет.
Сильно осложнилось положение и в плане количественном, так как головокружительные темпы развития промышленности наряду с резким возрастанием плотности населения привели к значительному увеличению объема отходов, однако обращение человека с ними ничуть не изменилось. Он продолжает загрязнять вредными отбросами и отходами природную среду, нисколько не заботясь о последствиях. В целом положение не было угрожающим до тех пор, пока скорость поступления вредных продуктов отбросов и отходов хоть сколько-нибудь соответствовала скорости их распада и пока равновесие в природе не было нарушено.
В настоящее время природа и ее разрушительные силы, которые иногда помогают человеку избавиться от вредных последствий индустриализации, урбанизации и т. п., уже не в состоянии справиться с огромной массой отходов, которые зачастую даже не подвергаются какой-либо предварительной обработке. Так накапливаются отбросы тысячи химических наименований и отравляют воздух, землю, воду.
Человечеству необходимо полностью пересмотреть свою политику в этом отношении и понять, что нельзя бесконтрольно загрязнять естественную среду, предоставляя природе заботиться о самоочищении. Конечно, проблема удаления и обезвреживания отходов является одной из труднейших технических и финансовых проблем (очистка сточных вод, улавливание, переработка и хранение промышленных отходов обходятся дорого и, ложась тяжелым грузом на себестоимость продукции, приносят большие убытки), и поэтому человек чаще всего предпочитает закрывать глаза на судьбу отравляющих природу вредных веществ и на их роль в естественной среде.
Однако нет такой страны, где не делалось бы попыток охраны Земли и воздуха в законодательном порядке. Были заключены международные конвенции относительно морей и разработаны технологические приемы, сводящие к минимуму отходы производства.
Эти мероприятия необходимо неукоснительно проводить в жизнь, так как загрязнение воздуха, земли и вод уже достигло больших масштабов. Особенно оно велико в промышленных районах с большой плотностью населения, откуда реки, морские течения и ветры разносят губительные вещества за многие сотни и тысячи километров от тех мест, где они были выброшены.
К этим «классическим» видам загрязнения несколько лет назад присоединилось еще одно — загрязнение радиоактивными отходами, представляющее для человечества самую грозную опасность, которая таит в себе гибель всей нашей планеты.
Следует подробнее рассмотреть различные виды отравления природы; здесь речь пойдет об отравлении, наносящем тяжкий вред человеку и ставящем под угрозу равновесие природных сообществ во всем мире.
1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРЕСНЫХ ВОД
Проблема загрязнения пресных вод до сравнительно недавнего времени не вызывала тревоги. В начале XIX в. члены английского парламента ловили лососей, сидя с удочкой у Вестминстерского моста, в самом центре Лондона, а парижане до конца XVIII в. снабжались питьевой водой прямо из Сены без всякой обработки. Теперь, увы, в Темзе уже не водятся лососи, а Сена ниже Клиши являет собой некое смешение речных и сточных вод в равной пропорции.
Причины загрязнения пресных вод очевидны и обусловлены двумя рядами различных факторов. Первый из них связан с ростом населения и с неизбежным его следствием — высокой степенью урбанизации. Крупные города с большим числом жителей сбрасывают огромные массы не полностью очищенных сточных вод, которые загрязняют воды рек ниже по течению. Второй обусловлен развитием промышленности, которая потребляет огромные количества воды и сбрасывает затем в реки отработанные воды с большим содержанием различных химических веществ. В Европе, в Северной Америке, в особенности на востоке США, в ФРГ, Люксембурге, Бельгии, на севере Франции, в Англии вопрос о загрязнении речных вод стоит чрезвычайно остро. В СССР индустриализация и чрезмерная урбанизация привели к тому, что, несмотря на их полноводность, некоторые реки считаются сильно загрязненными.
С каждым годом число очагов загрязнения увеличивается, тем более что в Западной Европе, и в частности во Франции, существует ярко выраженная тенденция к децентрализации промышленности и росту индустриальных предприятий в сельскохозяйственных районах.
Это положение усугубляется неуклонным возрастанием потребления воды. В США на каждого жителя ежегодно расходуется 1200 л3, и эта цифра, по расчетам, должна удвоиться через 40 лет (сюда не входит производство электроэнергии и навигация). Между тем запасы поверхностных и грунтовых вод ограничены и нехватка воды уже ощущается в сфере потребления ее человеком даже в тех районах, где выпадают обильные атмосферные осадки1.
Первая причина загрязнения речных вод — это удаление хозяйственно-бытовых отбросов через канализацию (Ellis, 1937, Klein, 1962, Erichsen, 1964). Непрерывный рост городов, трудности технического порядка, высокая стоимость очистных сооружений — все это приводит к тому, что, несмотря на усовершенствованные способы очистки сточных вод, установки либо не обладают достаточной мощностью, либо вовсе отсутствуют. Случаи сбрасывания неочищенных или недостаточно хорошо очищенных вод, к несчастью, становятся все чаще и чаще. Рона ниже Женевы систематически пополняется через водостоки плотины Вербуа сточными водами города и несет их вплоть до Кюлоза, находящегося на 60 км ниже по течению. Низовья Сены славились когда-то своими рыбными богатствами — в уловах Кийбефа насчитывалось до 58 различных видов рыб. Теперь они все исчезли, и повинны в этом в равной степени как индустриализация района, так и непрерывно возрастающий сброс сточных вод через канализацию. Озера, в особенности те, что находятся в Швейцарских и Французских Альпах, также, как показал ряд наблюдений, не ограждены от загрязнений подобного типа. В связи со сбросом сточных вод и теми нарушениями, которые им вызываются в химическом равновесии, придонные воды озера Аннеси, точно так же как и воды озер Нантюа и Цюрихского, не содержат кислорода с августа по декабрь. Дно повышается, водные растения исчезают, а их место занимают грибы и нитевидные бактерии. Не легче приходится и животным: в одних местах терпят бедствие рыбы, например краса и гордость субальпийских озер — голец, в других — птицы, о чем свидетельствует, например, тот факт, что на берегах прудов, в которые сбрасываются сточные воды одного из городов Калифорнии, за один день было обнаружено более 7 тыс. мертвых или погибающих уток.
Еще более опасно загрязнение вод в результате роста промышленности. Можно установить различные категории загрязнения в зависимости от химической природы вызвавших его веществ. Особенно заметно загрязнение углеводородами. Расплываясь по поверхности весьма неприятными на вид разводами, отходы нефтепереработки образуют пленку, препятствующую проникновению кислорода в воду. В еще большей степени опасны моющие синтетические средства, так называемые детергенты, которые в последнее время находят широкое применение в промышленности, в сельском хозяйстве и в быту2. Они изменяют поверхностное натяжение, играя роль эмульгаторов, вспенивателей и смачивателей. Последствия от их применения очень серьезны, так как они снижают способность вод к насыщению кислородом, парализуют деятельность бактерий, разрушающих органические вещества (на полях орошения), и образуют пену, которая скапливается на поверхности (большей частью у плотин). В определенных дозах они ядовиты для рыб и их мальков (самые распространенные детергенты — аниониты — токсичны в дозах от 10 до 25 мг/л) и даже для водных растений. Так, например, водяной лютик (Ranunculus aquatilis L.) гибнет в воде, содержащей 1 мг/л детергента, а рдесты (Potamogeton) не выдерживают дозы 2,5 мг/л3. Другие вещества действуют как настоящие яды — таковы отходы газовых и коксохимических заводов (фенол, смолы, цианиды) и бесчисленные соли меди, цинка, свинца и никеля4, не говоря уже о фтористых соединениях. Есть и такие вещества, которые обладают коррозийными свойствами; сюда относятся кислоты и основания, изменяющие рН вод и тем самым нарушающие равновесие микроорганизмов. Наконец, не следует забывать о веществах, намеренно вводимых человеком во внешнюю среду, и прежде всего об инсектицидах и гербицидах, вносящих такие серьезные изменения в состояние пресных вод.
Все эти вещества действуют химически, внося в воды новые, дотоле здесь не содержавшиеся или содержавшиеся лишь в ничтожно малых количествах продукты, в том числе сильнодействующие яды. Но часто те же вещества оказывают на среду и физическое воздействие: некоторые из них способны повлиять на окраску: прозрачность и поверхностное натяжение воды, а иногда даже изменить ее температуру и вязкость. Наконец, вода под их действием может приобрести гнилостный вкус и запах, стать непригодной для потребностей человека и для поддержания жизни водной фауны.
Действие этих различных веществ может по-разному проявляться в очень сложной естественной среде. В пресных водах формируются биоценозы с большим многообразием элементов, со множеством цепей питания, начинающихся с огромного числа микроорганизмов, бактерий, водорослей и грибов, которые преобразуют органическую материю так, что она становится пригодной для усвоения высшими животными организмами. Равновесие минеральных солей и органических элементов здесь чрезвычайно сложно и в большинстве случаев крайне неустойчиво. Стоит внести малейшее изменение в ионное ли равновесие, в содержание ли минеральных или органических элементов, чтобы некоторые процессы трансформации оказались заторможенными или, наоборот, ускоренными. И в такой до предела неустойчивой среде действуют легкомысленно введенные в нее человеком токсические продукты, действие которых бывает различным в зависимости от того, участвуют в загрязнении органические вещества или минеральные.
Органические вещества, сбрасываемые в воду рек, подвергаются здесь воздействию микроорганизмов, в первую очередь аэробных бактерий. Если концентрация внесенных веществ ниже определенного предельного значения, может произойти восстановление природного режима вод как результат деятельности бактерий, находящихся во взвешенном состоянии. При этом образуются нитраты, сульфаты и фосфаты, а богатые углеродом соединения в конце концов превращаются в карбонаты. Но для всех этих преобразований необходимы большие количества кислорода, и, следовательно, данный процесс возможен только в тех случаях, когда вещества, которые требуется разложить, встречаются в слабой концентрации и обладают повышенным содержанием в них растворенных газов5.
Как только концентрация веществ, загрязняющих воду, становится слишком высокой, их распад приводит к полному исчезновению кислорода, содержавшегося в воде, что самым пагубным образом отражается на множестве обитающих в воде живых существ, и в первую очередь на рыбах, которые погибают от недостатка кислорода. К тому же процессы распада происходят теперь уже в среде, ставшей раскислителем, так как она лишена кислорода и аэробные бактерии вытеснены в ней анаэробными6. Продукты распада при этом весьма разнообразны: среди них появляется целый ряд вредных веществ, содержащих метан, амины, а также серо- 7 и фосфоросодержащие продукты, которые вызывают загнивание вод. Таким образом, сброс органических веществ в чрезмерно больших количествах приводит одновременно и к обеднению вод кислородом, и к тяжелому отравлению их продуктами разложения. Таковы причины того, что безобидный на первый взгляд сброс органических веществ в воды рек может иметь самые тяжелые последствия для химического и биологического равновесия вод, утрачивающих в значительной мере свою способность к самоочищению8.
Основные виды промышленного загрязнения вод*
А. Загрязнение минеральными или преимущественно минеральными веществами
Химическая промышленность
Горная промышленность (промывка руды, отходы) Электрохимическая промышленность Охлажденные воды (котельные, электростанции)
Б. Загрязнение органическими веществами
а) Углеводороды
Нефтеочистительные заводы
Заводы по производству пластмасс, резиновая промышленность
Разные виды промышленности (смазочные материалы)
б) Производные фенола
Газовые заводы.
Коксохимические заводы
Предприятия по сухой перегонке древесины, смол, креозотов и проч.
Красильные фабрики
в) Биологические отходы
Кожевенные заводы Винокуренные заводы Пивоваренные заводы Лесопильные заводы Консервные заводы Сахарные заводы Бойни
Текстильные фабрики Бумажные фабрики
* Радиоактивное загрязнение не включено (Klein, 1962).
Мы не станем повторяться относительно вторичного действия загрязнения вод, главным образом промышленного происхождения. Само собой разумеется, что сброс ядовитых веществ по-настоящему отравляет реки, которые становятся таким образом «бесплодными». Все живые существа, составляющие водные сообщества, обрекаются под прямым или косвенным действием этих продуктов на самое жалкое существование и вымирание.
Действие это сказывается со всей очевидностью на рыбах, особенно чувствительных к отдельным химическим веществам и к содержанию растворенных газов в воде. Многие минеральные соли, в частности соли свинца, цинка, меди, ртути, серебра, никеля и кадмия, обладают способностью уплотнять слизь; покрывающую жабры, и тем самым препятствовать газообмену, который совершается в этих жизненно важных органах. Опыты показали, что у рыб, выпущенных в воду, содержащую в определенном количестве соли тяжелых металлов и кислот9, наблюдаются вначале заметно ускоренные движения жабр, затем движения эти становятся неритмичными, замедляются, и наступает смерть от удушья. Некоторые отклонения в этом процессе зависят от того, над какими видами рыб ведется наблюдение и каковы их потребности в кислороде.
Другие вещества, участвующие в загрязнении пресных вод, действуют как яды, парализуя различные биохимические процессы, например нарушая клеточное дыхание. Именно так действуют растворимые сульфиды и циановые соединения, вызывающие снижение окислительных обменных процессов. То же можно сказать и об аммиаке и его производных: эти вещества, пройдя через жабры, проникают в кровь и блокируют в ней окислительные процессы, преобразуя гемоглобин и поражая, по всей видимости, даже эритроциты.
Рыбы, хотя и в разной степени, очень чувствительны к недостатку кислорода. И если угри и большинство карповых обладают какой-то приспособляемостью, то многочисленные другие виды, в особенности лососевые, очень требовательны к кислороду и погибают от удушья, как только количество растворенного кислорода опустится ниже определенного предела.
Не следует также забывать, что рыбы — животные холоднокровные и обмен веществ у них зависит от температуры воды10 и что в связи с этим последствия загрязнения более ощутимы в теплых водах, чем в холодных.
Заметим, наконец, что загрязнение вод органическими веществами, вызывая значительное снижение процента растворенного кислорода, делает рыб чувствительнее к загрязнению веществами минеральными. Опыты и наблюдения, проведенные в естественных условиях, показали, что в среде с хорошей аэрацией рыбы способны выдерживать такие концентрации токсических веществ, какие были бы для них гибельными в водах, менее богатых кислородом. Однако хорошо известно, что загрязнение вод чаще всего бывает чрезвычайно сложным по своему составу и происходит от смешения органических веществ с минеральными.
В конечном счете от загрязнения вод больше всего страдает сам человек и его деятельность. Водоснабжение большинства крупных населенных пунктов целиком зависит от рек, а обработка вод с высоким содержанием органических и минеральных примесей становится все труднее и дороже. В силу этих обстоятельств здоровье населения подвергается серьезному риску. Последствия нахождения в воде некоторых веществ, полного удаления которых не может обеспечить ни одна система очистки сточных вод, могут с течением времени сказаться на человеке.
Серьезный ущерб наносят они и самой промышленности. Высокие концентрации химических продуктов делают воду непригодной для холодильных установок (отложения винного камня, солей железа, кислотная коррозия) и для более прямого ее использования, например в химической, бумажной и пищевой промышленности. Многим промышленным предприятиям приходится подвергать воду предварительной очистке, чтобы освободить ее от продуктов, сброшенных выше по течению, а затем снова спускать воду в реку, преспокойнейшим образом добавив еще новые вредные вещества. В итоге промышленник, столь щедро вносящий свою лепту в загрязнение вод, становится одной из первых жертв.
Загрязнение пресных вод является в целом серьезнейшей проблемой для современного человечества. Реки в районах сплошной индустриализации превращены в настоящие клоаки: их течение несет все отбросы, какие только могут дать разнообразные отрасли человеческой деятельности. Каждый здравомыслящий человек понимает, что реки существуют не для того, чтобы разносить по свету все отбросы современной цивилизации, и необходимо положить конец столь печально сложившемуся положению вещей, от которого страдает и природа, и сам человек.
В большинстве стран уже осознана неотложность и серьезность этих вопросов и приняты меры законодательного (запрещение сброса отходов, ограничение сброса сточных вод, ответственность перед законом) и технического порядка (разработка способов очистки, оборудование специальных сооружений). Необходимо, конечно, в каждом отдельном случае учитывать и характер загрязнения, и его объем, и способность рек к самоочищению. Кроме того, все эти мероприятия должны войти составной частью в общий план, охватывающий весь бассейн реки, на которой расположены крупные населенные пункты.
В некоторых странах, например в США и Бельгии, принята классификация рек, согласно которой сброс отходов в одни реки запрещается, а в другие разрешается, что превращает их в естественные сточные каналы. В других государствах, наоборот, делаются попытки ограничить зло повсеместно с помощью целого ряда технических мероприятий. В частности, в Великобритании сброс сточных вод разрешается только после обязательной предварительной обработки и только в стоки канализационной сети. Технические приемы очистки сточных вод, которые мы здесь не станем рассматривать, бесконечно разнообразны. Для промышленных предприятий идеальное решение состоит, конечно, в «рециркуляции» вод по замкнутому маршруту, когда отходы минуют реку. В целом разработанные методы очистки удовлетворительны в техническом отношении, и остается только без промедления провести их в жизнь для блага всего человечества11.
2. ЗАГРЯЗНЕНИЕ МОРЕЙ
Ничем не ограждены от загрязнения и моря, которые уже давно служат местом свалки различных нечистот12. Конечно, объем морских вод огромен по сравнению с объемом сбрасываемых в них твердых и жидких веществ, и можно надеяться, что течения и приливы окажутся в состоянии переработать и растворить все эти вещества с достаточной быстротой. Однако сброс сточных вод и всевозможных отходов, в том числе и промышленных, в моря может иметь на отдельных участках серьезные последствия. В некоторых случаях их просто невозможно учесть все заранее, так как далеко не всегда морские течения уносят отходы в открытое море и они нередко оказываются прибитыми к берегам на большом расстоянии от места первоначального сброса. Так прославленные пляжи Северной Америки и Европы, привлекающие массу отдыхающих, оказались загрязненными сточными водами прибрежных городов.
Кроме этих последствий, от которых в первую очередь страдает человек, загрязнение морей отбросами сточных вод, и в особенности отбросами хозяйственно-бытовыми, может привести к изменению равновесия среди морских организмов, в частности планктона, способствуя размножению многочисленных зеленых и диатомовых водорослей, которые после своей гибели вызывают загнивание воды. Бесспорно, существует связь между составом животных сообществ и степенью загрязнения вод, так как для более устойчивых видов открывается возможность быстрого массового размножения13 за пределами той, непосредственно прилегающей к месту сброса отходов, зоны, где происходит полная стерилизация всей морской флоры и фауны.
Подобному же воздействию подвергаются и рыбы, особенно в Португалии и в Скандинавских странах, где загрязненность, фиордов тяжело отражается на продуктивности рыбных промыслов. Сильнейшую тревогу вызывает высокая степень загрязненности многих эстуариев, через которые протекают сточные воды, сбрасываемые крупными городами на всем протяжении рек. У места впадения рек в море образуется «отравленный барьер», заграждающий доступ в реку некоторым проходным рыбам, например лососю.
Если еще можно допустить, что морские воды в своем вечном, движении в конце концов так разбавляют промышленные и бытовые отбросы, что делают их безвредными для человека и для равновесия, существующего в природе, то этого никак нельзя сказать о значительно более тяжелом загрязнении морских пространств углеводородами, которые сбрасываются в моря в количествах, возрастающих пропорционально развитию промышленности и росту перевозок нефтепродуктов (Hawkes, 1961; Tendron,. 1962; Zobell, 1962). Нефтепродукты не смешиваются с водой, а образуют на поверхности ее пленку различной толщины, которую морские течения относят очень далеко, главным образом к пляжам. Опасность такого загрязнения усугубляется большой устойчивостью углеводородов. Лишь очень немногие микроорганизмы могут оказывать на них свое, да и то очень замедленное, действие. Таким образом, «долгая жизнь» углеводородам обеспечена, что делает их крайне вредными.
Уже тридцать лет эта угроза волнует человечество. Английские судовладельцы, а вслед за ними и судовладельцы других стран Европы вынесли добровольное решение не сбрасывать в море никаких нефтепродуктов ближе чем за 50 миль от своих берегов. В 1936 г. такое же решение было принято в США, правда, запретная зона была увеличена до 100 миль.
Однако эти меры не дали должного результата, потому что нефтепродукты, сброшенные далеко в открытое море, приносятся к берегам морскими течениями, а также и потому, что непрерывно растет объем перевозок нефти. После второй мировой войны загрязнение морей углеводородами достигло пределов, вызвавших тревогу в высших международных инстанциях (доклад ООН, 1956).
Загрязнение морской воды нефтепродуктами прежде всего производится нефтеналивными судами, доставляющими сырую нефть от мест ее добычи к местам переработки и потребления. Относительно легкие нефтепродукты попадают в море при промывке танкеров перед каждым новым рейсом или при выливании яз них водного балласта, когда они идут в обратный рейс. Тяжелые нефтепродукты, которые всегда осаждаются в виде вязкой, частично уже затвердевшей массы в мазутных отсеках и в резервуарах нефтеналивных судов и которые не годятся для использования в качестве горючего для двигателей судна и не поддаются удалению во время разгрузки, смываются в море после обработки их паром или горячей водой под сильным давлением.
К этой основной причине загрязнения морей углеводородами, в которых повинны в первую очередь нефтеналивные суда, нужно добавить загрязнение морей продуктами различных происходящих на судах утечек — жирами, смазочными маслами и мазутом.
Просто невозможно себе представить, каких пределов достигает загрязнение морей углеводородами и в каких количествах сбрасываются в моря эти вещества. За 1961 г. по всему миру было перевезено 500 млн. т нефтепродуктов. Даже если предположить, что одна тысячная доля их попала в моря в виде отходов14, получится поистине чудовищный результат — полмиллиона тонн нефтепродуктов, плавающих по поверхности океанов в самых «обжитых» зонах, вдоль берегов Европы и Америки. Эти цифры приблизительны, но выглядят вполне правдоподобно, если вспомнить; что большой современный танкер извергает при очистке своих резервуаров от 3 до 5 тыс. т воды, содержащей от 100 до 200 т углеводородов. Достаточно помножить это число на число бороздящих все моря танкеров и на число их ежегодных рейсов, чтобы убедиться в правильности расчета. Последствия такого загрязнения огромны, так как эти отходы, далеко разносимые морскими течениями и приливами, отличаются химической устойчивостью.
Наиболее загрязненными морскими зонами можно считать Средиземное море, через которое проходят все нефтеналивные суда, идущие с Ближнего Востока, восточную часть Атлантического океана, например берега Бретани, открытые северо-западным ветрам, Ла-Манш и Северное море. По-видимому, холодные моря загрязнены в значительно большей степени, чем теплые, что, возможно, отчасти связано с солнечной радиацией и с условиями эмульгирования. То же можно сказать и в отношении менее глубоководных морей, которые оказываются более загрязненными в силу того, что углеводороды в них не столь легко «разбавляются».
Первыми жертвами загрязнения морских пространств оказываются птицы. Их оперение, когда они садятся на поверхность воды, затянутую пленкой нефтепродуктов, утрачивает свои теплоизоляционные и водонепроницаемые свойства. Вскоре птица погибает от кровоизлияния и расстройств, вызванных нарушением терморегуляции, так как ее тело уже не изолировано от водной среды той воздушной подушкой, которую создает ее оперение. Трудно, конечно, выразить в цифрах все потери от загрязнения нефтепродуктами в связи с тем, что большая часть птиц гибнет в открытом море, и судить о размерах зла можно лишь по подсчету птичьих трупов, вынесенных на берега. В этом плане интересны наблюдения, проведенные на Ньюфаундленде (полуостров Авалон), где в марте 1956 г. на одном отрезке западного побережья на каждую милю приходилось, как показали подсчеты, 464 трупа кайр (Uria lomvia), не считая птиц одиннадцати других видов. Положение тем более серьезно, что именно эта часть Атлантики облюбована множеством морских птиц в качестве места зимовки и что в то же время навигация здесь становится все более интенсивной в связи с углублением устья реки Св. Лаврентия. По тем же причинам и в тех же местах погибла в течение двух лет колония гагарки, насчитывавшая не менее 250 тыс. особей. Кроме того, установлено, что от 20 до 50 тыс. морских птиц, представляющих до 50 различных видов (из которых одних только уток насчитывается 14 видов), ежегодно становятся жертвами нефтепродуктов, загрязняющих море у берегов Нидерландов. В Великобритании, где это число, по всей вероятности, доходит до 250 тыс., страдают главным образом гагарки, турпаны, чайки и гагары. То же самое наблюдается и в других морских зонах Европы, в частности в Северном море, что достойно особого сожаления, так как это море является зимними квартирами для множества прилетающих из Арктики уток, в том числе и для морянки (Clangula hyemalis), которая встречается теперь очень редко.
Но не только птицы страдают от действия нефтепродуктов. Поскольку пленка нефти препятствует насыщению воды кислородом, прекращается и жизнедеятельность микроорганизмов, в данном случае планктона. Кроме того, некоторые компоненты нефти действуют как настоящие яды на морских беспозвоночных, в особенности на ракообразных, и даже на рыб. Местам, славившимся своими уловами, был нанесен серьезный ущерб15. Это относится главным образом к рыбам-микрофагам, например султанкам, питающимся мелкими бентосными животными и органическими отбросами, содержащими углеводороды. Иногда та же участь постигает и икру рыб, в особенности плавающие на поверхности икринки.
Серьезнейшую угрозу представляют для человека съедобные моллюски, которые концентрируют некоторые канцерогенные компоненты нефтяных продуктов. Так, в раковинах сердцевидки, устриц и мидий был найден бензопирен. Эту опасность ни в коем случае не следует преуменьшать, хотя мы еще и не знаем, как: включаются в общий обмен веществ эти тела, обладающие высокой канцерогенностью. Не исключено, что, как и в случае с инсектицидами, происходит своеобразная концентрация на протяжении цепей питания и последней ее жертвой рискует стать человек. Ил содержит в значительной пропорции некоторые вещества, обязанные своим происхождением также нефтепродуктам, сброшенным в морскую воду (Vasserot, 1962), откуда они, по всей вероятности, попали в организм микрофагов, в первую очередь моллюсков, употребляемых в пищу человеком.
Отходы нефти, разносимые ветрами и течениями, прибиваются к морским берегам и скапливаются в прибрежной зоне то в виде длинных полос, то в виде твердых взвесей, которые качаются на волнах. Эти скопления оказывают большое влияние на организм животных прибрежной полосы и очень неприятны для людей, посещающих пляжи. Загрязнение береговой полосы вызывает бесчисленные жалобы как туристов, так и всех тех, кто живет на прямые или косвенные доходы от курортов.
Для обсуждения этих проблем была созвана по инициативе США конференция, собравшаяся в Вашингтоне (Конференция по предотвращению загрязнения моря нефтью16), за ней последовала другая, созванная в 1935 г. Следующая конференция происходила в 1953 г. в Лондоне под эгидой Межправительственного комитета по безопасности на море (УМСО — специализированная организация ООН). Эта встреча закончилась в 1954 г. подписанием конвенции, устанавливавшей известное число зон, внутри которых запрещалось промывать и опорожнять балластные отсеки и резервуары танкеров, а отходы предписывалось сбрасывать либо за пределами определенных конвенцией границ, либо в портах с применением специальных установок для отделения нефти.
Девятнадцать наций17 ратифицировали конвенцию, и, несмотря, на это, осталось еще немало не охваченных ею государств, под флагами которых крейсирует большой танкерный флот. Достигнутые результаты не были вполне удовлетворительными из-за того, что морские течения вносят свои поправки в условия задачи, прибивая к берегам нефтепродукты, сброшенные в открытом море. Загрязнение морей так и не прекратилось.
Подобная угроза неизбежно станет еще серьезнее в самом ближайшем будущем. Подсчитано, что только в Европе потребление нефтепродуктов, составлявшее в 1957г. 134 млн. т, должно к 1975 г. достичь не менее 340 млн. т, а значит, и опасность загрязнения ими морей возрастет по крайней мере вдвое.
В марте — апреле 1962 г. в Лондоне собралась новая конференция с участием 55 стран. На ней был принят ряд поправок и дополнений к тексту 1954г., составляющих, по сути дела, новую международную конвенцию по предупреждению загрязнения морских вод нефтепродуктами, обязательную для всех судов водоизмещением свыше 150 т, за исключением военных. В принципе запрещение всякого сброса в море нефтепродуктов было принято всеми договаривающимися нациями, но в настоящий момент еще нет полной возможности осуществить его (только суда с брутто-регистровым тоннажем свыше 20 тыс. т уже подчинены этой регламентации). Самым важным практическим мероприятием явилось значительное расширение границ, где сброс в море нефти запрещен; это касается тихоокеанских зон Канады, северо-западной части Атлантического океана, прибрежных вод Исландии и Норвегии и Северного и Балтийского морей целиком (рис. 37).
В предвидении использования новых морских путей в будущем, когда тоннаж танкеров превзойдет пропускную способность Суэцкого канала, созданы новые запретные зоны в Средиземном и Красном морях, в Персидском заливе, а также в водах, омывающих Индию и Мадагаскар.
Эта новая конвенция войдет в силу, когда две трети правительств, ратифицировавших первую конвенцию, утвердят также и вторую. Но весьма желательно, чтобы предусмотренные в ней мероприятия в наши дни, когда человек сам рискует стать жертвой этих: опаснейших загрязнений, были проведены как можно скорее.
Итак, суда не будут иметь права сбрасывать нефтепродукты в обширных зонах, имеющихся во всех морях, и должны будут поэтому либо иметь собственные установки на борту, либо пользоваться теми, которые сооружены в портах, где они производят погрузку и выгрузку. Эти установки, называемые разделительными, предназначены для нефтепродуктов, находящихся во взвешенном состоянии в воде, служившей для промывки резервуаров: нефтепродукты сначала извлекают, затем отводят в специальные чаны, откуда они переносятся на сушу (и затем не без выгоды используются), а воду, содержащую после этого лишь следы продуктов нефти, сбрасывают обратно в море.
Рис. 37. Карта зон, в которых запрещен сброс нефтепродуктов, у берегов Западной Европы и в Средиземном море. (По документам Международной конференции по предотвращению загрязнения моря нефтью, 1962.)
Так как рентабельность перевозок, в особенности когда речь идет о нефтеналивных судах, зависит от быстроты оборота судов, необходимо дать судовладельцам возможность освобождаться от нефтяных отходов за недорогую плату и без большой потери времени. Поэтому установки, обеспечивающие проведение этих операций, должны, во-первых, быть правильно размещены по пути следования нефтяных грузов, а во-вторых, работать быстро и ритмично.
Бесспорно, новая конвенция представляет собой большое достижение при том условии, однако, что она будет соблюдаться после ратификации всеми нациями, располагающими большим флотом, в особенности танкерным флотом. Для орнитологов заслуга конвенции состоит в том, что она надежно защищает те прибрежные районы земли и внутренние моря (Северное, Балтийское, Средиземное), где сосредоточена большая часть птиц (за исключением наиболее океанических видов, таких, как, например, буревестники).
И все же нужно признать, что эта конвенция всего лишь один шаг на пути к полному запрещению сброса продуктов нефти в море. Посмотрев на карты запретных зон, можно убедиться, что та часть Атлантического океана, которая лежит между Европейским континентом и Азорскими островами, широко открыта для сброса нефтепродуктов. А направление морских течений здесь таково, что все эти отходы будут скапливаться на подступах к островам и загрязнение может привести к серьезным последствиям.
Единственное вполне удовлетворительное решение — это, бесспорно, полное запрещение сброса каких бы то ни было продуктов нефти в море. Лондонская конвенция представляет собой первый, очень важный этап, так как она показала широкой общественности состояние дел и положила начало свободной дискуссии между судовладельцами и нефтяными компаниями, с одной стороны, и биологами-специалистами и представителями администрации— с другой. Кроме того, конвенция показала, что такое соглашение возможно, несмотря ни на какие трудности, возникающие в связи с положениями международного права.
Все это дает основания надеяться, что недалек тот день, когда океаны нашей планеты перестанут служить местом свалки отходов, ядовитость и вредность которых уже ни у кого не вызывают сомнения.
3. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
Человек отравляет не только землю и воду; существует еще одна стихия, которую он также не уберег от загрязнения,— воздушная стихия. Трудно представить себе, в каком количестве промышленные предприятия выбрасывают в атмосферу газообразные и твердые отходы в виде мельчайших частиц, способных пребывать во взвешенном состоянии и проникать в дыхательные пути человека и животных или оседать на землю иногда уже после того, как ветер отнесет их на большое расстояние от тех мест, где они были выброшены.
Проблема загрязнения атмосферы, как и проблема загрязнения пресных вод, очень стара. Еще в XVII в. в Англии был издан указ, запрещавший разжигать огонь в очагах во время сессий парламента, хотя в те времена в Лондоне еще не была развита промышленность. Эвейлайн в 1661 г. (цитировано Ландсбергом — Landsberg, 1956) писал о Лондоне: «...тогда как во всех других местах воздух чист и прозрачен, здесь его затмевает такая пелена сернистого газа, что даже солнце едва может пробиться сквозь эту завесу и рассеять ее; уже на расстоянии нескольких миль, задолго до того, как он откроется его взору, утомленный путник узнает по запаху город, в который он держит путь». Что же сказал бы теперь этот самый путник, приближаясь к столице Британии, как, впрочем, и ко всем остальным столицам мира!
В наши дни вопросы очистки воздуха от вредных веществ все больше и больше волнуют общественное мнение, так как речь идет об охране здоровья человека и о защите природы всего мира18.
Эта форма загрязнения приводит к более или менее глубоким изменениям в атмосфере. Города покрывает настоящий серый «колпак», достигающий 1500—2500 м высоты и состоящий из разнородных частиц пыли, находящихся в воздухе во взвешенном состоянии. Так и живут города, «присев на корточки, придавленные слоем жирных и тлетворных дымов»19. В результате существования этого слоя, поглощающего значительную часть солнечных лучей, недостаток солнечного света в городах становится очень острым. По подсчетам ученых, летом сумма солнечной радиации снижается на 20%, а зимой — на 50%. Исследования, проделанные в Вене на отрезке от уровня земли до вершины собора, показывают, что один только этот слой воздуха толщиной 70 м перехватывает 5,7 % солнечной радиации. Изменяется состав и светового спектра. Частицы дыма, сажи и пыли сильно задерживают его ультрафиолетовую часть. По Морэну (см. Landsberg, 1956), ультрафиолетовые лучи составляют теперь лишь 0,3% солнечного излучения в Париже, в то время как в окрестностях города их доля возрастает до 3,0 %. Одновременно с этим сокращается и число дней, когда видимость в центре Парижа достигает 6 километров. В 1901 — 1910 гг. таких дней в году насчитывалось 95, а в 1921—1930 гг.— только 60.
Сильное загрязнение атмосферы происходит также от выбрасывания промышленными предприятиями газов и твердых частиц различного происхождения, находящихся во взвешенном состоянии. Век горючих ископаемых, угля и нефти прежде всего, обогатил атмосферу углекислым газом. По подсчетам, сделанным в течение последнего Международного геофизического года, содержание углекислого газа ежегодно повышается на 0,2%, а с начала индустриальной эры возросло примерно на 10%, учитывая цикл С02 на Земле. Это явление поистине «геологических» масштабов оказывает глубокое влияние на все химическое равновесие планеты в целом. Геофизики установили, что путем сложного процесса оно приводит в конечном счете к «нагреванию» атмосферы и морей. Конечно, было бы неверно видеть в сжигании угля и нефти причину наблюдающегося в настоящее время потепления климата Земли: это явление природы, подобное тем климатическим изменениям, каких немало знает история нашей планеты. Но не исключено, что люди, создав промышленность, ускорили ход естественных процессов20.
Сгорание топлива дает также окись углерода, представляющую собой настоящий яд для организма и человека и животных. В городах, где этот газ выбрасывается в больших количествах, он может оказать серьезное действие на человека. Автотранспорт Парижа выбрасывает в воздух 50 млн. м3 окиси углерода в день. Тысяча автомобилей дает за день 3,2 т окиси углерода, от 200 до 400 кг других газообразных продуктов неполного сгорания углеводорода и от 50 до 150 кг нитропроизводных21. Было подсчитано, что все автомобили США извергают в воздух массу загрязняющих веществ, которая весит столько же, сколько весит ряд автомобилей, выстроившихся от Нью-Йорка до Чикаго.
Неполное сгорание примесей, содержащихся в используемых горючих, дает не только продукты окисления углерода, но и другие вещества: аммиак, хлор, фтор, окислы азота, сероводород, сероуглерод и другие соединения. Особенно в больших дозах они содержатся в выбросах промышленных предприятий. Подсчитано, что одна крупная теплоэлектростанция ежегодно выбрасывает в атмосферу 500 т сернистых веществ, главным образом в виде сернистого ангидрида, который, окисляясь, превращается в серную кислоту, известную своими коррозийными свойствами.
Наряду с этими газообразными веществами трубы извергают в изобилии твердые частицы, находящиеся более или менее продолжительное время в воздухе во взвешенном состоянии, так называемые аэрозоли. Плотность ядер конденсации радиусом порядка от 0,01 до 0,1 мю в 5—10 раз больше в городе, чем в деревне, а процент частиц пыли радиусом от 0,5 до 10 мю, варьирует в том же направлении. В воздухе городов наблюдались концентрации в 25—30 частиц на 1 см3, в то время как в соседних деревнях насчитывалось не более 1—2 частиц. Установлено, что крупна» теплоэлектростанция ежедневно выбрасывает в воздух 50 т пыли, которая насыщает атмосферу и затем оседает примерно в радиусе пяти километров, а иногда и значительно дальше. Множество химических веществ (от минеральных солей до кремнезема и производных серы), среди которых, безусловно, есть и ядовитые, встречаются в виде пылевых частиц. Сложность таких смешанных с природными газами взвесей еще более увеличивается из-за различных химических реакций, происходящих в атмосфере под действием кислорода, озона и солнечной радиации.
В целом количество разнородной пыли, распространяемой крупными населенными пунктами, очень велико. Исследования, проведенные в США в Питтсбурге (штат Пенсильвания), который долго считался первым в мире городом по загрязненности воздуха, дали возможность вычислить, что в среднем на одной квадратной миле ежегодно здесь осаждается 610 т пыли22. Эти несколько цифр показывают, до какой степени засорена атмосфера твердыми веществами, отложения которых достигают почти геологических масштабов23.
Все эти обстоятельства тяжело сказываются на здоровье человека. Независимо от косвенного воздействия, которое оказывают на него изменение климата городов и заметное снижение инсоляции, выбрасываемые в атмосферу вредные вещества — сульфопроизводные, различные альдегиды и сажа — вызывают серьезные раздражения дыхательных путей.
Конечно, не всегда можно считать вредные вещества, загрязняющие воздух, прямой причиной смерти городского жителя, но, присоединив свое действие к действию других факторов, они могут «доконать» больного, в особенности если он к тому же слаб физически. Эти вещества убивают людей с пониженной сопротивляемостью, в первую очередь тех, кто отличается особой чувствительностью дыхательных путей24 или сердечно-сосудистой системы. В огромном количестве выпускаемый в атмосферу городов углекислый газ также не способствует укреплению здоровья горожан: он может послужить причиной малокровия, в свою очередь ослабляющего сопротивляемость организма к другим болезням. Наконец, продукты, выбрасываемые в атмосферу, содержат ряд веществ, известных своими канцерогенными свойствами, в частности ненасыщенные гетероциклические соединения (например, концентрации бензопирена оказались до ста раз выше в воздухе городов, чем в воздухе деревень). Можно считать почти доказанным, что некоторые виды рака, в частности рак легких, обязаны своим происхождением именно этим веществам, которые если и не определяют заболевания, то в значительной степени способствуют его возникновению и развитию. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Семейство игрункообразные (Callithrieidae)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p></p><p>Вероятно, при описании этих обезьян очень часто уместно слово «самые». Это, пожалуй, самые своеобразные по внешнему виду из всех приматов. Самые маленькие из всех высших представителей отряда (величиной с мышь, крысу, белку). Это и наиболее примитивные животные в подотряде, включающем человека. Ногти похожи на когти, но на большом пальце ноги настоящий ноготь. Первый палец кисти почти не противопоставлен другим. Рожают одного-четырех детенышей. Самки нередко крупнее самцов. Хвост довольно длинный, но не хватательный. Преимущественно насекомоядны, но не отказываются от мелких птиц, плодов, семян.</p><p>Мех длинный, мягкий, очень разнообразен по окраске — серый, коричневый, красный, золотистый, белый, иногда бывает грива; часто встречается околоушный пучок торчащих волос. Однако лицо почти без волос, но с бакенбардами. Уши большие, глаза маленькие, редкого для приматов голубого цвета.</p><p></p><p>Весьма эмоциональны, способны ярко выражать свои чувства мимикой, движением ушей и волос на голове и разнообразными голосовыми сигналами.</p>
<p>Кажется, нет в отряде ни одной группы приматов, чьи тривиальные названия были бы столь хаотичны и так часто расходились бы с научными обозначениями животных. Представителей этого семейства называют мармозетами, игрунками, мартышками (последние, как помнит читатель, обитают в Африке), тамаринами, пинче, сагуинами. За Последнее десятилетие усилиями ученых Нового Света в номенклатуре семейства наведен порядок, хотя он принят не всеми.</p><p>Семейство монотипично, т. е. включает лишь одно под-семейство с четырьмя родами. Два рода, наиболее примитивные в семействе: собственно игрунки (Callithrix) и карликовая игрунка (Cebuella), иногда включаемая в первый род, имеют отличительное строение нижних резцов: они высотой не ниже клыков, поэтому клыки не выделяются, не выступают. Это мармозеты. Для этих игрунок характерен еще околоушный пучок. Другие два рода — собственно сагуины (Saguinus) и львинохвостые игрунки, а точнее львинохвостые тамарины (Leontideus), характерны, в частности, заметно выступающими нижними клыками. Это тамарины. Так разделил игрункообразных обезьян один из больших знатоков американских приматов профессор Чикагского музея естественной истории Ф. Гирскович.</p><p></p><p>Род <strong>собственно игрунок</strong> (Callithrix — от греческого «каллос» — красивый)[44] — обезьяны величиной с белку. По схеме 3 он включает восемь видов, которые в целом насчитывают и восемь подвидов. В области ушей у игрунок своеобразные длинные пучки волос белого, черного, желтого цвета. На хвосте цветные кольца (такие же у кольцехвостого, или кошачьего, лемура). Цвет шерсти у разных видов серый, серебристый, коричневый, бурый, почти черный. Голова круглая, с коротким лицевым отделом. Длина туловища — головы от 15 до 25 см, хвост длиннее: 25–40 см. Обитают игрунки в экваториальных лесах Южной Америки, больше всего их в Бразилии, а также в Перу и Эквадоре.</p><p>Хорошо изучена <em>обыкновенная игрунка</em> (С. jacchus), называемая иногда <em>уистити</em>. Это древесный обитатель, однако можно считать его и полуназемным приматом. Как по горизонтальной поверхности, так и по вертикальным опорам (деревьям) передвигается всеми четырьмя конечностями. Однако конечности не только средство движения, но и хватания. Пищу обычно берет одной рукой, но охотится с помощью обеих. Хорошо прыгает по ветвям, двигаясь толчками.</p><p>Внешне это очень симпатичная обезьянка. Шерсть серого и черного цвета, хвост со светлыми кольцами. Пышные белые пучки волос торчат от ушей, как две метелки. На лбу — белый ромбик.</p><p></p><p>Как и другие игрунки, обыкновенные игрунки живут стадными, семейными группами. Социальная иерархия довольно своеобразна: взрослый главенствующий самец господствует только над другими взрослыми самцами, как будто не замечая подчиненных взрослых самок и малышей. Так же ведет себя альфа-самка по отношению к другим самкам, не проявляя диктаторского отношения к самцам и неполовозрелым особям. Обе господствующие обезьяны являются родителями в группе (моногамная связь). Взрослеющий молодняк изгоняется родителем своего пола.</p><p>Эти обезьянки миролюбивы, не любят драк и даже карают задир, но в группе порядок поддерживается. Для этого вожаки обоего пола используют различные сигналы агрессии: прижимают пучки волос, выравнивая их с ушами, поднимают шерсть дыбом, опускают брови, выгибают туловище дугой. Дугообразное положение тела — это демонстрация господства, часто не направленная на какого-нибудь конкретного члена группы, так сказать, общий руководящий знак отличия. Еще одна любопытная особенность обыкновенных игрунок — поворачивание к подчиненному задом и выставление половых органов при поднятом хвосте. Почти у всех обезьян Старого Света такая поза выражает подчиненность, смирение; здесь же, наоборот, — сигнал угрозы.</p><p></p><p>Огромное значение в системе коммуникаций у игрунок имеют обонятельные сигналы, Запаховые метки (кожных и половых желез, слюны, мочи, фекалий) наносятся не только на предметы окружающей среды, но и на сородичей и на собственное тело. Число меток зависит от социального положения в группе: господствующие животные метят все вокруг, подчиненные — поменьше. Химические сигналы, содержащиеся в секрете меток, дают обширную информацию игрункам — о половой восприимчивости самок, о появлении незнакомой или подчиненной особи, о посещении территории чужим животным и т. д. В общении игрунки широко используют и звуковые сигналы. Они щебечут, выражая злость, пронзительно визжат, предупреждая агрессию, резко выкрикивают на высоких тонах «тси», «иси» и т. д. Легко возбудимы и часто впадают в панику.</p><p>Игрунки не имеют сезонности размножения. Продолжительность беременности 144–146 дней. Рожают обычно ночью, как почти все обезьяны (кроме ночных) и человек. Чаще всего (90 %) рожают двойню, но бывают и по три-четыре детеныша, реже — один. Новорожденный весит примерно 25 г. Появившись на свет, он сразу же хватается за шерсть матери на животе и берет губами сосок. Однако описаны случаи, когда самец во время родов хлопочет возле самки, затем отбирает младенца, облизывает и таскает на себе, отдавая самке только для кормления. Детеныша могут переносить и другие особи. На 17—21-й день малыш начинает спускаться уже со спины взрослого и проявлять самостоятельность.</p><p></p><p>В два-три месяца самец и самка насильно заставляют ходить своих отпрысков. Кормление грудью продолжается до шести месяцев. Ушные пучки волос вырастают в шесть — девять месяцев.</p><p>Диплоидное число хромосом у обыкновенной игрунки равно 46, у других — 44–46.</p><p>Игрунки хорошо адаптируются к неволе. Кормят их насекомыми, фруктами, ягодами, мелкими ящерицами и грызунами, птенцами. Колония обыкновенных игрунок в Англии, Дауне (на родине Ч. Дарвина!), за пять лет увеличилась с 30 до 200 экземпляров. Описан рекордный случай продолжительности жизни игрунок в неволе — 12 лет. Среди этих обезьян в неволе известны массовые вспышки дизентерии и кори.</p><p></p><p>Эти приматы представляют огромную ценность в экспериментальной медицине (при изучении гепатита, лейкоза, иммунологии, трансплантаций и др.). В наше время выводят безмикробных игрунок (гнотобиотов).</p><p></p><p>Все описанное с некоторыми небольшими вариациями (цвет шерсти, расположение и цвет ушных пучков, опушка лица, число хромосом, район обитания) верно для разных видов игрунок этого рода: <em>серебристой</em> (С. argentata), <em>черноухой</em> (С. penicillata), <em>белоухой</em> (S. aurita), <em>белоплечей</em> (С. humeralifег), <em>желтоголовой</em> (С. flaviceps) и других. Некоторые виды (белоухая и желтоголовая игрунки) очень редки, на грани вымирания.</p><p>Следует помнить, что видовое разделение ицзунок спорно, иногда и курьезно. Так, многие годы к черноухим игрункам причисляли белоплечую игрунку. Черный пучок длинных волос, растущий из внутренней и наружной поверхностей уха, казалось, оправдывал такую идентификацию. Ф. Гирскович обнаружил, что единственным основанием для описания ушных хохолков этого вида как черные служит копоть, накопившаяся за два столетия на типовом образце вида, хранившегося в Париже.</p>
<p>Иногда в этот же род включают выделенную на нашей схеме в самостоятельный род (Cebuella) с одним видом <em>карликовую игрунку</em> (С. pygmaea). Это одна из самых удивительных обезьян из ныне живущих на Земле. Когда смотришь на это крохотное создание величиной с мышь или чуть побольше (13–15, а иногда 10 см), с относительно длинным хвостом (20–21 см), с монголоидными большими глазами, часто кажущимися меньше в обрамлении волос, но с весьма осмысленным взглядом, испытываешь какое-то смущение. Ведь этот мышонок — настоящая обезьяна, подлинный примат, имеющий много родственных признаков с. человеком, в том числе и в развитии мозга. Карликовую игрунку часто сравнивают (и находят немало общего) с мышиным лемуром — микроцебусом Мадагаскара. Живет эта обезьянка преимущественно в верховьях Амазонки, в районе, где сходятся границы Бразилии, Эквадора, Перу и Колумбии. Впервые она была обнаружена в 1823 г. в Западной Бразилии. Иногда ее принимали за детеныша других видов. В настоящее время неплохо изучена.</p><p>Лицо карликовой игрунки покрыто волосами. Малепькие ушки скрыты в густой шерсти. Глаза обрамлены светлыми окружностями. Очень изящны пять пальчиков с острыми ноготками, Шерсть густая, тонкая, шелковистая — черно-коричневатая с желтизной или прозеленью, с крапинками, черными и белыми точками, давшими основание одному приматологу написать, что окраска карликовой игрунки представляет собой цвет смеси соли и перца.</p><p>Образ жизни дневной, древесный. На ночь животные забираются в дупла, но нередко встречаются, например в Колумбии, на засеянных полях и пастбищах. На деревьях передвигаются вдоль ветвей, но превосходно прыгают. Представьте, такая кроха совершает прыжки длиной до 2 м.</p><p>Обычно карликовые игрунки объединены в семейные группы: две — четыре взрослых особи, три подростка, два малыша. По наблюдениям, 48 % времени активности расходовали на питание, 12 % — на перемещения, 40 % — на отдых. В неволе, где неплохо акклиматизируются, не терпят в одной клетке неродственных животных своего же вида. Общаясь между собой, быстро по-птичьи щебечут, чирикают, в страхе издают визг (зарегистрировано 10 звуковых сигналов). Как и для других обезьян, включая игрункообразных, важное средство контакта — груминг, что при загнутых острых ноготках этого примата осуществляется особенно ловко. Распространено у них и маркирующее поведение (чаще у самцов).</p><p>Это — насекомоядное существо, любящее, однако, и мягкие растительные продукты: листья, фрукты, ягоды, особенно сок деревьев, а также яйца птиц, мед, мелких пресмыкающихся. Птицы и змеи опасны для этих малюток.</p><p>Период беременности карликовой игрунки 134–140 дней. Обычно рождаются двойни, иногда тройни. В течение нескольких месяцев сосунки висят на животе матери, после пяти месяцев становятся самостоятельными, а в два-три года — половозрелыми. Неоднократно описано, что самец карликовой игрунки берет на себя заботу по выхаживанию детенышей.</p><p>В неволе следует давать корм, близкий по характеру к таковому в естественных условиях, мелко нарезанный. Хорошей добавкой являются мучные черви. В зоопарках живут около пяти лет. Двойное число хромосом — 44.</p><p>Карликовая игрунка — весьма полезное лабораторное животное: небольшой, удобный для экспериментатора размер и многие признаки сходства с человеком. Однако и этим приматам угрожает опасность вымирания. Экспорт их в настоящее время резко ограничен.</p><p></p><p>Переходим к описанию двух родов тамаринов. На схеме 3 они исключительно богаты видовыми таксонами. 22 вида включает род собственно тамаринов, или сагуинов. Это разнообразие далеко не всеми систематиками принимается на видовом уровне. Некоторые считают, что ряд данных видов является только подвидами. Во всяком случае, имея много общего в целом, сагуины еще подразделяются на три-четыре группы. Следуя Нейпир, мы дифференцируем три подрода: собственно сагуинов (Saguinus), включающих чернолицых и белолицых тамаринов с обволошенными лицами; хохлатых тамаринов, или пинче, иначе — эдиповых тамаринов (Aedipomidas) и тамаринов с безволосыми лицами, или марикинов (Marikina). Отмечу все же некоторую условность и этого деления.</p><p>Итак, род <strong>сагуины</strong>. Эти обезьянки несколько крупнее уже описанных мармозетов. Но в общем это небольшие приматы. Длина головы — туловища 21–30 см, хвост 23–42 см. Клыки «тамаринские», наглядно выступают. Никаких околоушных пучков и цветовых колец на хвостах нет. Распространены от Панамы до юго-востока Бразилии. Это очень живописные существа.</p><p>В подрод сагуинов входит 16 видов, из которых только два — <em>императорский тамарин</em> (S. imperator) и <em>краснобрюхий</em> (S. labiatus) — имеют по два подвида. Типовой вид — <em>обыкновенный тамарин</em> (S. tamarin), или черный. Чернолицая обезьянка с черным же мехом по всему телу. С обыкновенным тамарином иногда группируют как подвид еще одного почти черного тамарина, но с золотисто-красной окраской шерсти рук, откуда и название красно-рукий (S. midas). В эту группу входит <em>черно-красный тамарин</em> (S. nigricollis) и др.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_24__2imperatorskijjtamarin.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Императорский тамарин</em></p><p></p><p>Лица, как у всех членов подрода, покрыты волосами. Верхние ресницы отсутствуют. Уши почти скрыты в мех, верхняя часть уха не видна. В области живота сальные и апокриновые железы.</p><p></p><p>В тот же подрод входят и белолицые тамарины, об отличии которых от предыдущих говорит название, хотя белые у них иногда только волосы в области рта, как у <em>тамарина с красной мантией</em> (S. illigeri). Сюда же входит и чудо природы среди приматов — <em>белый тамарин</em> (S. lanoleucus), а также живописнейший <em>императорский тамарин</em> (S. imperator) с длинными пышными белыми усами, которые без труда можно загнуть за ухо.</p><p>Р. Торингтон наблюдал черных и красноруких тамаринов на воле в Восточной Бразилии. Обезьяны жили небольшими группами по две — семь особей. Очень ярко выражено территориальное поведение: стоит кому-либо из членов соседней группы перейти границу, как хозяева поднимают неистовый крик, причем в азарте преследуют нарушителя уже вне своего участка.</p><p>Ранним утром обычно раздавались крики высокого тона, как бы призыв. (Солируют обычно альфа-самец и альфа-самка.) В действительности же населению окрестностей (главным образом обезьяньему) напоминалось, что данная территория занята и бдительно охраняется. Доказательством охранительного значения этого концерта было то обстоятельство, что другие члены той же группы на него не реагировали, зато отвечали представители соседних кланов. В более густых лесах сторожевые сигналы раздаются интенсивнее. Известно семь звуковых сигналов у красноруких тамаринов.</p>
<p>Звуковое общение — не единственное средство коммуникации у тамаринов. Важнейшее значение имеет и запаховая маркировка. Так, <em>рыжеголовый тамарин</em> (S. fuscicollis), или белогубый, имеет обширный набор больших запаховых желез, секрет которых смешивается с мочой. Это дает информацию животному об основных жизненных факторах окружения: о других особях (пол, эмоциональное состояние, социальное место), об особенностях местности и т. д. Известно, что пахучее вещество тамаринов содержит эфиры. Р. Торингтон сообщал, что плотность наблюдавшихся им тамаринов составляла примерно одна особь на 3 га. Эти приматы отлично прыгают по деревьям — прыжки достигают 8 м, известны случаи, когда тамарины проживали в лесу вместе с капуцинами.</p><p></p><p>Питаются тамарины самой разнообразной пищей — считается, что они всеядны. В желудках находили даже кору и смолистый сок.</p><p>Обыкновенные тамарины не плохо размножаются в неволе, если их содержать семейными группами, без чужаков. Период беременности 140–168 дней. Как правило, в помете двойни. Детеныш сначала висит у матери на животе, затем сидит на спине, а с пяти месяцев начинает привыкать к самостоятельности. Половозрелость наступает к трем годам. Отец активно участвует в выхаживании малышей.</p><p>От других видов рода легко отличить подрод эдиповых тамаринов — обезьянок с хохолком на голове, или пинче, как назвал их Ж. Бюффон. Прямо ото лба и из-за ушей длинным белым зачесом уходит назад выразительная метелка волос у <em>эдипова хохлатого тамарина</em> (S. oedipus). Волосы у него длиннее, чем у другого вида той же группы — <em>хохлатого тамарина Жоффруа</em> (S. geoffroyi). К тому же у второго белый короткий волос головы переходит на затылке в красный. Уши, хотя и небольшие, заметно выступают. Лицо почти квадратное, темного цвета, почти безволосое. Шерсть темно-коричневая на спине, светлая на груди и животе.</p><p>Длина тела эдиповых тамаринов меньше, чем у собственно сагуинов (22–25 см), хвост длиннее туловища (36–38 см). Живут в Панаме, Колумбии.</p><p>Размножаются в неволе; детенышей даже можно вскармливать искусственно. Период беременности тамарина Жоффруа 167–170 дней, эдипова тамарина — 140–145 дней. Рождались двойни. Детеныши появлялись на свет с голыми животом и грудью, поэтому нуждались в тепле. Отмечена сезонность размножения.</p><p>В неволе разборчивы в еде. Кормили их бананами, яблоками и другими фруктами, а также овощами, орехами и животной пищей: насекомыми, яйцами, мышами, вареным мясом. Способны с интересом рассматривать цветные изображения и обладают своеобразной мимикой. Рассердившись, поднимают свой великолепный хохолок, сокращают мышцы возле ушей, отчего уши движутся взад-вперед, как усы таракана. При этом выставляют крупные клыки, которые при необходимости пускаются в дело даже против человека, нанося глубокие раны. Издают голосовые сигналы, подобные птичьим. Маркируют территорию.</p><p></p><p>Последние четыре вида на нашей схеме составляют подрод марикины. Это гололицые и даже лысоватые тамарины; безволосы и уши. Пожалуй, это наиболее крупные тамарины — до 30 см длиной, а хвост еще длиннее. Распространены от средней части северной области Амазонки (Бразилия) несколько на запад (Колумбия).</p><p></p><p>Живописен <em>пегий тамарин</em> (S. bicolor): от лба до середины спины и включая передние конечности шерсть белоснежная, задняя же часть тела резкой границей до кончика хвоста темная, коричневая. Красив и белоногий тамарин (S. leucopus) со своими светлыми конечностями и густой шерстью, начиная от макушки.</p><p></p><p>У многих тамаринов число хромосом равно 46: у черно-красного, у эдиповых, у тамарина с красной мантией и усатого (S. mystax).</p><p>Тамарины весьма полезны в медицинских исследованиях, особенно при изучении лейкоза. Однако эдипов тамарин вымирает и нуждается в охране. Пегий и белоногий также нуждаются в охране человеком. Немногочисленны и другие представители рода, часто используемые в пищу населением.</p><p>Есть сведения, что тамарины этого рода жили в неволе до 15 лет, но обычно семь — девять лет.</p><p></p><p>Второй род тамаринов печально знаменит, так как исчезает с лица земли. Это — львиный тамарин (Leontideus), включающий три вида. (Некоторые авторы считают их подвидами единственного вида.) Нет такого современного исследования по данному роду обезьян, которое бы не завершалось напоминанием, что львиный тамарин погибнет в самом ближайшем будущем, если не принять экстренных мер. В 1972 г. журнал «Орикс», на основании данных бразильских экспертов, сообщил, что численность каждого из трех видов (соответственно по нашей схеме) составляет менее 400, менее 500 и около 100 и что планируется создание специального центра вблизи Рио-де-Жанейро для спасения этих ценных приматов. В настоящее время центр создан, но проблема далека еще от решения.</p><p>Среди игрункообразных это самые крупные обезьяны: длина головы — туловища 23–37 см, хвост примерно такой же. Во многом они сходны с другими тамаринами (одинаковые клыки), но имеют и отчетливую специализацию. Лицо не столь квадратно, глаза ярко-голубые, пышная львиная грива вокруг лица и на голове. Очень длинные и узкие кисти и ступни с длинными пальцами, особенно средними, увенчанными тонкими, острыми ногтями-когтями. Но большой палец ноги сильно укорочен и к концу утолщен, снабжен плоским ногтем. Еще одна особенность: между вторым-третьим пальцами задней конечности и вторым-третьим-четвертым пальцами передней имеется кожная перепонка.</p><p></p><p>Этот род делится таксономически в зависимости от волосяного покрова. Вид <em>золотистый львиный тамарин</em> (L. rosalia) имеет красновато-золотистую окраску по всему телу. <em>Золотистоголовый львиный тамарин</em> (L. chrysomelas), понятно, имеет такую окраску на голове, а кроме того, на крестце, на конце хвоста, кистях и стопах. Остальная часть тела черная. У <em>золотистоспинного львиного тамарина</em> (L. chrysopygus) золотистый цвет только на лбу, на крестце и у основания хвоста, на внутренней части ног. Все три вида распространены в Восточной Бразилии.</p><p>Львиные тамарины — обитатели леса. Они предпочитают его средний полог, плотные переплетения ползучих растений или укромные сплетения ветвей. Кормятся фруктами, плодами, почками деревьев и, конечно, насекомыми и мелкими позвоночными. Обычно живут семейными стадными группами от двух до восьми экземпляров. Однако при наличии обильного корма могут объединяться и в группы до 15 особей.</p>
<p></p><p>Поведение львиных тамаринов очень своеобразно. Основу группы составляет супружеская пара, вокруг которой сосредоточиваются детеныши. Крайне любопытно, что доминантность самца и самки совершенно одинакова. Иначе говоря, в семейных ситуациях нет власти одного вожака. Сигналы общения — в первую очередь ольфакторные, активно маркируют все вокруг. Важное значение, однако, имеет взгляд, мимика, тактильные знаки и, конечно, звуковая коммуникация. В выхаживании детеныша едва ли не главную роль играет самец. Золотистые тамарины принадлежат к тем редким приматам, которые делятся пищей с собратьями.</p><p>Для этих видов известна сезонность размножения — в южных районах распространения она приходится на сентябрь — март. Как правило, рождаются двойни. Через пять месяцев после рождения детеныш становится самостоятельным. Половозрелость наступает приблизительно к двум годам. Двойное количество хромосом — 46.</p><p>Животные тяжело переносят неволю и очень плохо размножаются. В конце 60-х годов Бразилия наложила запрет на вывоз этих обезьян, число которых из-за трудностей размножения в зоопарках резко сократилось. В зоопарках самой Бразилии их в 1971 г. было всего три пары, из которых только одна имела детеныша. В США Комитет по охране животных разрешил только трем американским зоопаркам, создавшим необходимые условия для размножения, содержать этих обезьян.</p><p></p><p>Однако анализ данных за 30 лет показал, что разводить львиных тамаринов можно, хотя и трудно. Они дали потомство в зоопарках Сан-Диего, Далласа (США), на о-ве Джерси у известного зоолога и писателя Дж. Даррела и в других местах. Всемирный фонд охраны дикой природы учредил упомянутый центр разведения львиных тамаринов в Бразилии, в Тиджука-Бэнк. Однако успехи пока скромны. На 1 января 1976 г. там содержалось 60 особей всех трех видов. Обезьян кормят хлебом, пропитанным молоком с витаминными и минеральными добавками, яйцами, фруктами. Особое внимание уделяется витамину Д3. Активизировались и зоопарки. На 1976 г. в них содержались 80 львиных тамаринов. И все-таки, как большое достижение, известно только второе поколение рожденных в неволе этих приматов, третьего еще не было рекорд жизни в неволе — 10 лет и 4 месяца. Все львиные тамарины внесены в «Красную книгу».</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Семейство игрункообразные (Callithrieidae)
Вероятно, при описании этих обезьян очень часто уместно слово «самые». Это, пожалуй, самые своеобразные по внешнему виду из всех приматов. Самые маленькие из всех высших представителей отряда (величиной с мышь, крысу, белку). Это и наиболее примитивные животные в подотряде, включающем человека. Ногти похожи на когти, но на большом пальце ноги настоящий ноготь. Первый палец кисти почти не противопоставлен другим. Рожают одного-четырех детенышей. Самки нередко крупнее самцов. Хвост довольно длинный, но не хватательный. Преимущественно насекомоядны, но не отказываются от мелких птиц, плодов, семян.
Мех длинный, мягкий, очень разнообразен по окраске — серый, коричневый, красный, золотистый, белый, иногда бывает грива; часто встречается околоушный пучок торчащих волос. Однако лицо почти без волос, но с бакенбардами. Уши большие, глаза маленькие, редкого для приматов голубого цвета.
Весьма эмоциональны, способны ярко выражать свои чувства мимикой, движением ушей и волос на голове и разнообразными голосовыми сигналами.
Кажется, нет в отряде ни одной группы приматов, чьи тривиальные названия были бы столь хаотичны и так часто расходились бы с научными обозначениями животных. Представителей этого семейства называют мармозетами, игрунками, мартышками (последние, как помнит читатель, обитают в Африке), тамаринами, пинче, сагуинами. За Последнее десятилетие усилиями ученых Нового Света в номенклатуре семейства наведен порядок, хотя он принят не всеми.
Семейство монотипично, т. е. включает лишь одно под-семейство с четырьмя родами. Два рода, наиболее примитивные в семействе: собственно игрунки (Callithrix) и карликовая игрунка (Cebuella), иногда включаемая в первый род, имеют отличительное строение нижних резцов: они высотой не ниже клыков, поэтому клыки не выделяются, не выступают. Это мармозеты. Для этих игрунок характерен еще околоушный пучок. Другие два рода — собственно сагуины (Saguinus) и львинохвостые игрунки, а точнее львинохвостые тамарины (Leontideus), характерны, в частности, заметно выступающими нижними клыками. Это тамарины. Так разделил игрункообразных обезьян один из больших знатоков американских приматов профессор Чикагского музея естественной истории Ф. Гирскович.
Род собственно игрунок (Callithrix — от греческого «каллос» — красивый)[44] — обезьяны величиной с белку. По схеме 3 он включает восемь видов, которые в целом насчитывают и восемь подвидов. В области ушей у игрунок своеобразные длинные пучки волос белого, черного, желтого цвета. На хвосте цветные кольца (такие же у кольцехвостого, или кошачьего, лемура). Цвет шерсти у разных видов серый, серебристый, коричневый, бурый, почти черный. Голова круглая, с коротким лицевым отделом. Длина туловища — головы от 15 до 25 см, хвост длиннее: 25–40 см. Обитают игрунки в экваториальных лесах Южной Америки, больше всего их в Бразилии, а также в Перу и Эквадоре.
Хорошо изучена обыкновенная игрунка (С. jacchus), называемая иногда уистити. Это древесный обитатель, однако можно считать его и полуназемным приматом. Как по горизонтальной поверхности, так и по вертикальным опорам (деревьям) передвигается всеми четырьмя конечностями. Однако конечности не только средство движения, но и хватания. Пищу обычно берет одной рукой, но охотится с помощью обеих. Хорошо прыгает по ветвям, двигаясь толчками.
Внешне это очень симпатичная обезьянка. Шерсть серого и черного цвета, хвост со светлыми кольцами. Пышные белые пучки волос торчат от ушей, как две метелки. На лбу — белый ромбик.
Как и другие игрунки, обыкновенные игрунки живут стадными, семейными группами. Социальная иерархия довольно своеобразна: взрослый главенствующий самец господствует только над другими взрослыми самцами, как будто не замечая подчиненных взрослых самок и малышей. Так же ведет себя альфа-самка по отношению к другим самкам, не проявляя диктаторского отношения к самцам и неполовозрелым особям. Обе господствующие обезьяны являются родителями в группе (моногамная связь). Взрослеющий молодняк изгоняется родителем своего пола.
Эти обезьянки миролюбивы, не любят драк и даже карают задир, но в группе порядок поддерживается. Для этого вожаки обоего пола используют различные сигналы агрессии: прижимают пучки волос, выравнивая их с ушами, поднимают шерсть дыбом, опускают брови, выгибают туловище дугой. Дугообразное положение тела — это демонстрация господства, часто не направленная на какого-нибудь конкретного члена группы, так сказать, общий руководящий знак отличия. Еще одна любопытная особенность обыкновенных игрунок — поворачивание к подчиненному задом и выставление половых органов при поднятом хвосте. Почти у всех обезьян Старого Света такая поза выражает подчиненность, смирение; здесь же, наоборот, — сигнал угрозы.
Огромное значение в системе коммуникаций у игрунок имеют обонятельные сигналы, Запаховые метки (кожных и половых желез, слюны, мочи, фекалий) наносятся не только на предметы окружающей среды, но и на сородичей и на собственное тело. Число меток зависит от социального положения в группе: господствующие животные метят все вокруг, подчиненные — поменьше. Химические сигналы, содержащиеся в секрете меток, дают обширную информацию игрункам — о половой восприимчивости самок, о появлении незнакомой или подчиненной особи, о посещении территории чужим животным и т. д. В общении игрунки широко используют и звуковые сигналы. Они щебечут, выражая злость, пронзительно визжат, предупреждая агрессию, резко выкрикивают на высоких тонах «тси», «иси» и т. д. Легко возбудимы и часто впадают в панику.
Игрунки не имеют сезонности размножения. Продолжительность беременности 144–146 дней. Рожают обычно ночью, как почти все обезьяны (кроме ночных) и человек. Чаще всего (90 %) рожают двойню, но бывают и по три-четыре детеныша, реже — один. Новорожденный весит примерно 25 г. Появившись на свет, он сразу же хватается за шерсть матери на животе и берет губами сосок. Однако описаны случаи, когда самец во время родов хлопочет возле самки, затем отбирает младенца, облизывает и таскает на себе, отдавая самке только для кормления. Детеныша могут переносить и другие особи. На 17—21-й день малыш начинает спускаться уже со спины взрослого и проявлять самостоятельность.
В два-три месяца самец и самка насильно заставляют ходить своих отпрысков. Кормление грудью продолжается до шести месяцев. Ушные пучки волос вырастают в шесть — девять месяцев.
Диплоидное число хромосом у обыкновенной игрунки равно 46, у других — 44–46.
Игрунки хорошо адаптируются к неволе. Кормят их насекомыми, фруктами, ягодами, мелкими ящерицами и грызунами, птенцами. Колония обыкновенных игрунок в Англии, Дауне (на родине Ч. Дарвина!), за пять лет увеличилась с 30 до 200 экземпляров. Описан рекордный случай продолжительности жизни игрунок в неволе — 12 лет. Среди этих обезьян в неволе известны массовые вспышки дизентерии и кори.
Эти приматы представляют огромную ценность в экспериментальной медицине (при изучении гепатита, лейкоза, иммунологии, трансплантаций и др.). В наше время выводят безмикробных игрунок (гнотобиотов).
Все описанное с некоторыми небольшими вариациями (цвет шерсти, расположение и цвет ушных пучков, опушка лица, число хромосом, район обитания) верно для разных видов игрунок этого рода: серебристой (С. argentata), черноухой (С. penicillata), белоухой (S. aurita), белоплечей (С. humeralifег), желтоголовой (С. flaviceps) и других. Некоторые виды (белоухая и желтоголовая игрунки) очень редки, на грани вымирания.
Следует помнить, что видовое разделение ицзунок спорно, иногда и курьезно. Так, многие годы к черноухим игрункам причисляли белоплечую игрунку. Черный пучок длинных волос, растущий из внутренней и наружной поверхностей уха, казалось, оправдывал такую идентификацию. Ф. Гирскович обнаружил, что единственным основанием для описания ушных хохолков этого вида как черные служит копоть, накопившаяся за два столетия на типовом образце вида, хранившегося в Париже.
Иногда в этот же род включают выделенную на нашей схеме в самостоятельный род (Cebuella) с одним видом карликовую игрунку (С. pygmaea). Это одна из самых удивительных обезьян из ныне живущих на Земле. Когда смотришь на это крохотное создание величиной с мышь или чуть побольше (13–15, а иногда 10 см), с относительно длинным хвостом (20–21 см), с монголоидными большими глазами, часто кажущимися меньше в обрамлении волос, но с весьма осмысленным взглядом, испытываешь какое-то смущение. Ведь этот мышонок — настоящая обезьяна, подлинный примат, имеющий много родственных признаков с. человеком, в том числе и в развитии мозга. Карликовую игрунку часто сравнивают (и находят немало общего) с мышиным лемуром — микроцебусом Мадагаскара. Живет эта обезьянка преимущественно в верховьях Амазонки, в районе, где сходятся границы Бразилии, Эквадора, Перу и Колумбии. Впервые она была обнаружена в 1823 г. в Западной Бразилии. Иногда ее принимали за детеныша других видов. В настоящее время неплохо изучена.
Лицо карликовой игрунки покрыто волосами. Малепькие ушки скрыты в густой шерсти. Глаза обрамлены светлыми окружностями. Очень изящны пять пальчиков с острыми ноготками, Шерсть густая, тонкая, шелковистая — черно-коричневатая с желтизной или прозеленью, с крапинками, черными и белыми точками, давшими основание одному приматологу написать, что окраска карликовой игрунки представляет собой цвет смеси соли и перца.
Образ жизни дневной, древесный. На ночь животные забираются в дупла, но нередко встречаются, например в Колумбии, на засеянных полях и пастбищах. На деревьях передвигаются вдоль ветвей, но превосходно прыгают. Представьте, такая кроха совершает прыжки длиной до 2 м.
Обычно карликовые игрунки объединены в семейные группы: две — четыре взрослых особи, три подростка, два малыша. По наблюдениям, 48 % времени активности расходовали на питание, 12 % — на перемещения, 40 % — на отдых. В неволе, где неплохо акклиматизируются, не терпят в одной клетке неродственных животных своего же вида. Общаясь между собой, быстро по-птичьи щебечут, чирикают, в страхе издают визг (зарегистрировано 10 звуковых сигналов). Как и для других обезьян, включая игрункообразных, важное средство контакта — груминг, что при загнутых острых ноготках этого примата осуществляется особенно ловко. Распространено у них и маркирующее поведение (чаще у самцов).
Это — насекомоядное существо, любящее, однако, и мягкие растительные продукты: листья, фрукты, ягоды, особенно сок деревьев, а также яйца птиц, мед, мелких пресмыкающихся. Птицы и змеи опасны для этих малюток.
Период беременности карликовой игрунки 134–140 дней. Обычно рождаются двойни, иногда тройни. В течение нескольких месяцев сосунки висят на животе матери, после пяти месяцев становятся самостоятельными, а в два-три года — половозрелыми. Неоднократно описано, что самец карликовой игрунки берет на себя заботу по выхаживанию детенышей.
В неволе следует давать корм, близкий по характеру к таковому в естественных условиях, мелко нарезанный. Хорошей добавкой являются мучные черви. В зоопарках живут около пяти лет. Двойное число хромосом — 44.
Карликовая игрунка — весьма полезное лабораторное животное: небольшой, удобный для экспериментатора размер и многие признаки сходства с человеком. Однако и этим приматам угрожает опасность вымирания. Экспорт их в настоящее время резко ограничен.
Переходим к описанию двух родов тамаринов. На схеме 3 они исключительно богаты видовыми таксонами. 22 вида включает род собственно тамаринов, или сагуинов. Это разнообразие далеко не всеми систематиками принимается на видовом уровне. Некоторые считают, что ряд данных видов является только подвидами. Во всяком случае, имея много общего в целом, сагуины еще подразделяются на три-четыре группы. Следуя Нейпир, мы дифференцируем три подрода: собственно сагуинов (Saguinus), включающих чернолицых и белолицых тамаринов с обволошенными лицами; хохлатых тамаринов, или пинче, иначе — эдиповых тамаринов (Aedipomidas) и тамаринов с безволосыми лицами, или марикинов (Marikina). Отмечу все же некоторую условность и этого деления.
Итак, род сагуины. Эти обезьянки несколько крупнее уже описанных мармозетов. Но в общем это небольшие приматы. Длина головы — туловища 21–30 см, хвост 23–42 см. Клыки «тамаринские», наглядно выступают. Никаких околоушных пучков и цветовых колец на хвостах нет. Распространены от Панамы до юго-востока Бразилии. Это очень живописные существа.
В подрод сагуинов входит 16 видов, из которых только два — императорский тамарин (S. imperator) и краснобрюхий (S. labiatus) — имеют по два подвида. Типовой вид — обыкновенный тамарин (S. tamarin), или черный. Чернолицая обезьянка с черным же мехом по всему телу. С обыкновенным тамарином иногда группируют как подвид еще одного почти черного тамарина, но с золотисто-красной окраской шерсти рук, откуда и название красно-рукий (S. midas). В эту группу входит черно-красный тамарин (S. nigricollis) и др.
Императорский тамарин
Лица, как у всех членов подрода, покрыты волосами. Верхние ресницы отсутствуют. Уши почти скрыты в мех, верхняя часть уха не видна. В области живота сальные и апокриновые железы.
В тот же подрод входят и белолицые тамарины, об отличии которых от предыдущих говорит название, хотя белые у них иногда только волосы в области рта, как у тамарина с красной мантией (S. illigeri). Сюда же входит и чудо природы среди приматов — белый тамарин (S. lanoleucus), а также живописнейший императорский тамарин (S. imperator) с длинными пышными белыми усами, которые без труда можно загнуть за ухо.
Р. Торингтон наблюдал черных и красноруких тамаринов на воле в Восточной Бразилии. Обезьяны жили небольшими группами по две — семь особей. Очень ярко выражено территориальное поведение: стоит кому-либо из членов соседней группы перейти границу, как хозяева поднимают неистовый крик, причем в азарте преследуют нарушителя уже вне своего участка.
Ранним утром обычно раздавались крики высокого тона, как бы призыв. (Солируют обычно альфа-самец и альфа-самка.) В действительности же населению окрестностей (главным образом обезьяньему) напоминалось, что данная территория занята и бдительно охраняется. Доказательством охранительного значения этого концерта было то обстоятельство, что другие члены той же группы на него не реагировали, зато отвечали представители соседних кланов. В более густых лесах сторожевые сигналы раздаются интенсивнее. Известно семь звуковых сигналов у красноруких тамаринов.
Звуковое общение — не единственное средство коммуникации у тамаринов. Важнейшее значение имеет и запаховая маркировка. Так, рыжеголовый тамарин (S. fuscicollis), или белогубый, имеет обширный набор больших запаховых желез, секрет которых смешивается с мочой. Это дает информацию животному об основных жизненных факторах окружения: о других особях (пол, эмоциональное состояние, социальное место), об особенностях местности и т. д. Известно, что пахучее вещество тамаринов содержит эфиры. Р. Торингтон сообщал, что плотность наблюдавшихся им тамаринов составляла примерно одна особь на 3 га. Эти приматы отлично прыгают по деревьям — прыжки достигают 8 м, известны случаи, когда тамарины проживали в лесу вместе с капуцинами.
Питаются тамарины самой разнообразной пищей — считается, что они всеядны. В желудках находили даже кору и смолистый сок.
Обыкновенные тамарины не плохо размножаются в неволе, если их содержать семейными группами, без чужаков. Период беременности 140–168 дней. Как правило, в помете двойни. Детеныш сначала висит у матери на животе, затем сидит на спине, а с пяти месяцев начинает привыкать к самостоятельности. Половозрелость наступает к трем годам. Отец активно участвует в выхаживании малышей.
От других видов рода легко отличить подрод эдиповых тамаринов — обезьянок с хохолком на голове, или пинче, как назвал их Ж. Бюффон. Прямо ото лба и из-за ушей длинным белым зачесом уходит назад выразительная метелка волос у эдипова хохлатого тамарина (S. oedipus). Волосы у него длиннее, чем у другого вида той же группы — хохлатого тамарина Жоффруа (S. geoffroyi). К тому же у второго белый короткий волос головы переходит на затылке в красный. Уши, хотя и небольшие, заметно выступают. Лицо почти квадратное, темного цвета, почти безволосое. Шерсть темно-коричневая на спине, светлая на груди и животе.
Длина тела эдиповых тамаринов меньше, чем у собственно сагуинов (22–25 см), хвост длиннее туловища (36–38 см). Живут в Панаме, Колумбии.
Размножаются в неволе; детенышей даже можно вскармливать искусственно. Период беременности тамарина Жоффруа 167–170 дней, эдипова тамарина — 140–145 дней. Рождались двойни. Детеныши появлялись на свет с голыми животом и грудью, поэтому нуждались в тепле. Отмечена сезонность размножения.
В неволе разборчивы в еде. Кормили их бананами, яблоками и другими фруктами, а также овощами, орехами и животной пищей: насекомыми, яйцами, мышами, вареным мясом. Способны с интересом рассматривать цветные изображения и обладают своеобразной мимикой. Рассердившись, поднимают свой великолепный хохолок, сокращают мышцы возле ушей, отчего уши движутся взад-вперед, как усы таракана. При этом выставляют крупные клыки, которые при необходимости пускаются в дело даже против человека, нанося глубокие раны. Издают голосовые сигналы, подобные птичьим. Маркируют территорию.
Последние четыре вида на нашей схеме составляют подрод марикины. Это гололицые и даже лысоватые тамарины; безволосы и уши. Пожалуй, это наиболее крупные тамарины — до 30 см длиной, а хвост еще длиннее. Распространены от средней части северной области Амазонки (Бразилия) несколько на запад (Колумбия).
Живописен пегий тамарин (S. bicolor): от лба до середины спины и включая передние конечности шерсть белоснежная, задняя же часть тела резкой границей до кончика хвоста темная, коричневая. Красив и белоногий тамарин (S. leucopus) со своими светлыми конечностями и густой шерстью, начиная от макушки.
У многих тамаринов число хромосом равно 46: у черно-красного, у эдиповых, у тамарина с красной мантией и усатого (S. mystax).
Тамарины весьма полезны в медицинских исследованиях, особенно при изучении лейкоза. Однако эдипов тамарин вымирает и нуждается в охране. Пегий и белоногий также нуждаются в охране человеком. Немногочисленны и другие представители рода, часто используемые в пищу населением.
Есть сведения, что тамарины этого рода жили в неволе до 15 лет, но обычно семь — девять лет.
Второй род тамаринов печально знаменит, так как исчезает с лица земли. Это — львиный тамарин (Leontideus), включающий три вида. (Некоторые авторы считают их подвидами единственного вида.) Нет такого современного исследования по данному роду обезьян, которое бы не завершалось напоминанием, что львиный тамарин погибнет в самом ближайшем будущем, если не принять экстренных мер. В 1972 г. журнал «Орикс», на основании данных бразильских экспертов, сообщил, что численность каждого из трех видов (соответственно по нашей схеме) составляет менее 400, менее 500 и около 100 и что планируется создание специального центра вблизи Рио-де-Жанейро для спасения этих ценных приматов. В настоящее время центр создан, но проблема далека еще от решения.
Среди игрункообразных это самые крупные обезьяны: длина головы — туловища 23–37 см, хвост примерно такой же. Во многом они сходны с другими тамаринами (одинаковые клыки), но имеют и отчетливую специализацию. Лицо не столь квадратно, глаза ярко-голубые, пышная львиная грива вокруг лица и на голове. Очень длинные и узкие кисти и ступни с длинными пальцами, особенно средними, увенчанными тонкими, острыми ногтями-когтями. Но большой палец ноги сильно укорочен и к концу утолщен, снабжен плоским ногтем. Еще одна особенность: между вторым-третьим пальцами задней конечности и вторым-третьим-четвертым пальцами передней имеется кожная перепонка.
Этот род делится таксономически в зависимости от волосяного покрова. Вид золотистый львиный тамарин (L. rosalia) имеет красновато-золотистую окраску по всему телу. Золотистоголовый львиный тамарин (L. chrysomelas), понятно, имеет такую окраску на голове, а кроме того, на крестце, на конце хвоста, кистях и стопах. Остальная часть тела черная. У золотистоспинного львиного тамарина (L. chrysopygus) золотистый цвет только на лбу, на крестце и у основания хвоста, на внутренней части ног. Все три вида распространены в Восточной Бразилии.
Львиные тамарины — обитатели леса. Они предпочитают его средний полог, плотные переплетения ползучих растений или укромные сплетения ветвей. Кормятся фруктами, плодами, почками деревьев и, конечно, насекомыми и мелкими позвоночными. Обычно живут семейными стадными группами от двух до восьми экземпляров. Однако при наличии обильного корма могут объединяться и в группы до 15 особей.
Поведение львиных тамаринов очень своеобразно. Основу группы составляет супружеская пара, вокруг которой сосредоточиваются детеныши. Крайне любопытно, что доминантность самца и самки совершенно одинакова. Иначе говоря, в семейных ситуациях нет власти одного вожака. Сигналы общения — в первую очередь ольфакторные, активно маркируют все вокруг. Важное значение, однако, имеет взгляд, мимика, тактильные знаки и, конечно, звуковая коммуникация. В выхаживании детеныша едва ли не главную роль играет самец. Золотистые тамарины принадлежат к тем редким приматам, которые делятся пищей с собратьями.
Для этих видов известна сезонность размножения — в южных районах распространения она приходится на сентябрь — март. Как правило, рождаются двойни. Через пять месяцев после рождения детеныш становится самостоятельным. Половозрелость наступает приблизительно к двум годам. Двойное количество хромосом — 46.
Животные тяжело переносят неволю и очень плохо размножаются. В конце 60-х годов Бразилия наложила запрет на вывоз этих обезьян, число которых из-за трудностей размножения в зоопарках резко сократилось. В зоопарках самой Бразилии их в 1971 г. было всего три пары, из которых только одна имела детеныша. В США Комитет по охране животных разрешил только трем американским зоопаркам, создавшим необходимые условия для размножения, содержать этих обезьян.
Однако анализ данных за 30 лет показал, что разводить львиных тамаринов можно, хотя и трудно. Они дали потомство в зоопарках Сан-Диего, Далласа (США), на о-ве Джерси у известного зоолога и писателя Дж. Даррела и в других местах. Всемирный фонд охраны дикой природы учредил упомянутый центр разведения львиных тамаринов в Бразилии, в Тиджука-Бэнк. Однако успехи пока скромны. На 1 января 1976 г. там содержалось 60 особей всех трех видов. Обезьян кормят хлебом, пропитанным молоком с витаминными и минеральными добавками, яйцами, фруктами. Особое внимание уделяется витамину Д3. Активизировались и зоопарки. На 1976 г. в них содержались 80 львиных тамаринов. И все-таки, как большое достижение, известно только второе поколение рожденных в неволе этих приматов, третьего еще не было рекорд жизни в неволе — 10 лет и 4 месяца. Все львиные тамарины внесены в «Красную книгу». | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Если точка опоры выбрана</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_13_doc2fb_image_0300003A.png"/>
Груша с замком и ключом</p><p>А теперь припомним, сколько раз, подытоживая ту или иную часть этого рассказа, мы неизменно приходили с вами к выводу, что возможности современной биотехнологии практически безграничны. И с этим действительно трудно не согласиться. </p><p>Однако известно и другое: для реализации любых потенций необходимы соответствующие условия. Ведь сколько раз мир становился свидетелем подлинных трагедий, выпадавших на долю тех, чья мысль, нередко отмеченная печатью гениальности, опережала свое время. Великие творцы умирали в нищете и безвестности, а их творения так и оставались непонятыми, а значит, и не узнанными потомками. Не ждет ли биотехнологию подобная участь и не сменится ли пристальное внимание к ней холодным замалчиванием даже сенсационных фактов, как это уже нередко случалось все в той же многовековой истории естественных наук? </p><p>Нет, не случится. Потому что джинн, как говорится, уже вырвался из бутылки и с высоты своего гигантского роста зорко поглядывает, за какую б еще подходящую «точку опоры» ему в очередной раз поудобней бы ухватиться, дабы хорошенько «встряхнуть» застоявшийся мир. Правда, такие «потряхивания» больше сродни тем внутренним, эндогенным процессам, что предшествуют извержению вулкана, нежели простым механическим «постукиваниям» по склонам огнедышащей горы. </p>
<p>Вот почему все биотехнологические воздействия на тот или иной объект исследования всегда планируемы, а их следствия в большинстве своем предсказуемы. Хотя никаких внешних, бросающихся в глаза признаков «переделки» предмета исследования (гена, бактерии, растения) с помощью биотехнологических методов отнюдь не наблюдается, словно все манипуляции, произведенные с ним, осуществлялись с помощью привычных, так называемых классических методов. </p><p>И все ж такая разница существует. И даже очень и очень значительная. Причем прослеживается она не только на отдельных объектах, но и на организационной структуре целых отраслей хозяйственной деятельности человека. Взять, к примеру, сельскохозяйственное производство тех стран, для которых биотехнология уже сегодня стала привычным орудием его интенсификации, прямой преемницей, продолжательницей двух предшествующих этапов развития. </p><p>Так, если первые шаги по пути качественного изменения в экономике сельского хозяйства США были сделаны еще во времена технической революции 1920—1950 годов и потому ассоциировались с заменой мускульной силы животных гораздо более мощной энергией машин (стоит ли говорить о том, сколь резкий скачок производительности труда характеризовал подобную «замену»?), то вторая техническая революция проходила уже под «знаменем» химизации. Она привнесла в фермерские хозяйства еще большие изменения, поскольку, многократно повысив результативность полей, подарила аграрникам еще и уникальные возможности борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. И хотя продолжительность этой революции легко «укладывают» обычно в тридцатилетний временной отрезок (1950—1980-е годы), ее вряд ли можно считать завершенной и сегодня. </p><p>Но так или иначе, а в конце 80-х годов уже ждала своего часа третья «возмутительница спокойствия» — на сей раз революция биотехнологическая. Причем ее влияние, считает Управление по научно-технической оценке (УНТО) при конгрессе США, может оказаться еще более значительным, нежели двух первых. </p><p>Предположение это основывается на весьма серьезных фактах, отражающих истинное состояние вещей. Ведь методы биотехнологии действительно чем-то сродни знаменитой «волшебной палочке». Ей, например, совсем не трудно превратить микроорганизмы в послушных производителей естественных ферментов или гормонов. Причем сделать это быстро, красиво и, главное, обойтись при этом весьма скромными средствами. Стоит, допустим, в ДНК знаменитой кишечной палочки ввести генетическую программу, ответственную за продуцирование специального гормона, стимулирующего выработку у коровы молока, — и бактерия станет послушно вырабатывать именно этот гормон. </p><p>С помощью биотехнологии можно создавать высокобелковые сорта пшениц, повышать их устойчивость к традиционным вредителям, резким температурным колебаниям, изменению среды обитания. </p><p>Разумеется, в распоряжении биотехнологии не один и не два метода, а целый арсенал их. И она пользуется ими в полном соответствии с задачей, которую ей предстоит решать в данном конкретном случае. Взять, к примеру, такой из них, как клонирование. Попробуйте-ка вырастить целое растение из одной-единственной клетки! А способ клонирования легко разрешает эту проблему. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_13_doc2fb_image_0300003B.png"/>
Колос</p><p>Именно так ученые получают великое множество (практически неограниченное число) растений, абсолютно идентичных по закодированной в них генетической информации. По многим качественным параметрам такие растения превосходят те, что традиционно получены из семян. Картофель, например, выращенный методом клонирования, никогда не болеет гнилями и плеснями — он безвирусный. Его клубни отлично переносят лежку, оказываются «не по зубам» всем традиционным вредителям данной культуры, обладают отменными вкусовыми качествами и гарантируют земледельцам хороший урожай и в зной, и в дождь, к тому же еще значительно расширяя ареал распространения этой важнейшей сельскохозяйственной культуры. </p><p>Достаточно наделить несколькими генами, взятыми из генетического аппарата такого растения, другое, не принадлежащее к «элите» клонированных, и оно тоже станет обладателем желательных свойств. </p><p>Конечно, считает УНТО, уникальные возможности биотехнологии не только в состоянии значительно повысить на мировом рынке конкурентоспособность сельскохозяйственной продукции, производимой Соединенными Штатами, но и изменить структуру собственного сельскохозяйственного сектора. А поскольку использование новой технологии, требующей значительных капиталовложений, неизменно ведет к укрупнению фермерских хозяйств, средние размеры которых еще совсем недавно считались оптимальными, то, по-видимому, прогнозирует УНТО, уже к концу нынешнего столетия три четверти всей сельскохозяйственной продукции США будет производиться пятьюдесятью тысячами крупных и сверхкрупных хозяйств, а на долю свыше миллиона мелких ферм придется всего одна ее четверть. </p><p>Не очень блестящие перспективы, верно? По крайней мере, для тех, кто живет землею и только ею. И, как ни странно, «повинны» в том самые заманчивые возможности биотехнологических способов, поскольку непомерные расходы, связанные с созданием и реализацией биологических потенций новых сортов, полученных методом генетической инженерии, подрывают экономические основы мелких хозяйств, приводя их в конце концов к разорению. </p><p>Так благо оборачивается злом. А самые лучшие намерения — бедой для фермеров. Правда, достижения биотехнологии столь многоплановы и так непохожи друг на друга, что отдельные ее проявления ничего, кроме восхищения, вызвать просто не могут. Четыре года назад, например, на международной выставке в Цукубе (Япония) был показан необычный экспонат — гигантское помидорное «дерево», официально названное устроителями выставки «Супертоматом». «Отец» дерева Нотзава Сигео — японский агроном блестяще доказал своим творением результативность объединенных возможностей гидропоники, сложнейшей современной техники и отличного знания физиологии растений. Томат-гигант рос, развивался и плодоносил буквально на глазах потрясенных зрителей. За полгода существования выставки с этого удивительного дерева, произрастающего на регулируемой, специально созданной среде, собрали тринадцать тысяч помидоров! Все плоды отличались отменным вкусовым качеством, и даже самые строгие эксперты не могли обнаружить в них каких-либо изъянов. </p>
<p>А не так давно в печати появилось еще одно любопытное сообщение: торговая компания «Дайей» построила недалеко от своего магазина в пригороде Токио целую фабрику-ферму по выращиванию салата-латука. Ферма совсем не внушительна по размерам и занимает около 66 квадратных метров. А собирают с этого «огорода» около 47 тысяч кочанов свежего латука в год. Урожай, зреющий на гидропонике, созревает более чем втрое быстрее, нежели при обычном традиционном культивировании. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_13_doc2fb_image_0300003C.png"/>
Помидор с краном</p><p>И это тоже возможности биотехнологии. Правда, на сей раз выступающей в несвойственных, чересчур традиционных, что ли, для современного ее облика «одеждах». Однако суть дела от этого не меняется, да и цель, на которую всегда держит «курс» биотехнология, остается прежней — как можно шире раскрыть потенциальные возможности организма. И разве не к тому же стремятся, в конце концов, селекция и генетика, семеноводство и почвоведение, применяя, разумеется, свои, свойственные только этим наукам, методы. </p><p>И все же в тех случаях, когда каждая из вышеназванных наук и даже их творческий союз оказываются бессильными в решении той или иной проблемы, мы вновь и вновь обращаем свои взоры к биотехнологии, с ее методами связываем надежды на успех. Взять хотя бы такой важнейший стратегический продукт, без которого немыслимо развитие многих отраслей современной промышленности, как натуральный каучук. </p><p>Исходным сырьем для него служит, как известно, млечный сок знаменитого каучуконоса — бразильской гевеи, основные плантации которой разместились в Юго-Восточной Азии. Знакомы с естественными каучуконосами и в нашей стране. Помните кок-сагыз, тау-сагыз? А бересклет, ягоды которого собирали по среднерусским лесам миллионы ребятишек? Собирали, несмотря на то, что советской наукой еще в начале 30-х годов был создан метод получения синтетического каучука и остродефицитная проблема — обеспечение резиновой промышленности сырьем — была наконец успешно решена. По крайней мере, все нужды развивающегося отечественного автомобилестроения мы удовлетворяем за счет собственного сырья. Но синтетический каучук все же не мог полностью заменить собой натуральный. Объяснялось это довольно просто: искусственный каучук не повторял один к одному всего комплекса технических и эксплуатационных достоинств натурального. Причем острая потребность в натуральном каучуке не только не нивелировалась с годами, а продолжала расти. Испытываем мы нужду в нем и по сей день. </p><p>И не только мы, уже давным-давно отказавшиеся от кок-сагыза и тау-сагыза из-за низкой продуктивности самих растений и очень невысокого качества получаемого каучука, но и многие ведущие капиталистические страны мира. Более того, в наши дни проблема натурального каучука появилась на повестке дня в еще более острой, бескомпромиссной форме. Только теперь ее пытаются разрешить с помощью биотехнологических методов, поскольку только они обладают уникальной способностью точного воспроизведения всех свойств и качеств каучука натурального. </p><p>Задача поставлена, методы определены — и сразу несколько биотехнологических компаний США приступают к исследованиям. И кто знает, может быть, в очень скором времени кто-то из них сообщит миру долгожданное: «Микроорганизмы, созданные с помощью генетической инженерии, уже вырабатывают натуральный каучук! Монополия гевеи окончилась!» </p><p>Разумеется, выбор метода — дело добровольное и, может быть, исследователи отдадут все же предпочтение культивированию клеток той же бразильской гевеи? И тогда вместо тысяч и тысяч мощных деревьев неисчерпаемые реки натурального каучука польются из заводских цехов? Все может быть... Одно могу сказать: среди путей, ведущих к победе, особенно в науке, легких нет. И потому при всей кажущейся простоте, по сравнению с обычным микробиологическим синтезом, при практической реализации такого метода могут встретиться весьма значительные трудности. Дело в том, что культивируемые клетки, с которыми придется работать исследователям, избери они в качестве основного данный метод, почти втрое крупнее любого микроорганизма. А это, согласитесь, чревато непредсказуемыми осложнениями и трудностями. </p><p>Но, так или иначе, меня не покидает уверенность, что лет эдак через пять одна из фирм, сегодня лишь приступившая к работе над созданием натурального каучука, торжественно объявит, что технология производства натуральных каучуков биотехнологическими методами создана! </p><p>Уверенность эта зиждется прежде всего на опыте, а он гласит: если человек ставит перед собой большую цель и идет к ней со всей настойчивостью и решительностью, то в успехе можно не сомневаться. Так было и так будет, пока стоит мир и живет в нем хотя бы один представитель нашего с вами славного рода Человека разумного. </p><p>Любознательность и жажда знаний всегда оказывались сильнее любых бурь и гроз. Их не могли сжечь костры инквизиций, а вера в разум жила и после смерти. Знаменитое «Эврика!», вылившееся со временем в упрямое галилеевское «А все-таки она вертится!», звучало и для идущих лабиринтами не менее таинственного мира, нежели открытый космос, мира живого организма, все той же музыкой откровения. </p><p>Но почему, в самом деле, сын повторяет внешность отца, чем объяснить, что дети воспроизводят осанку, походку, особенности телосложения давно умерших дедов и бабушек? В чем выражается материальная сущность наследственности? </p><p>Не так уж много времени понадобится человечеству, дабы раскрыть и эту тайну. Наследственная информация оказалась зашифрованной в гигантской молекуле ДНК, состоящей из отдельных участков-генов, каждый из которых отвечает перед организмом за реализацию кодируемого им признака (или признаков). Но поскольку количество «букв» — нуклеотидов — в генетическом алфавите природы многие тысячи, то и признаков тоже великое множество. А может быть еще больше, если воспользоваться для их создания биотехнологическими методами, ведь даже «простая» перестановка генов в одной и той же ДНК чревата качественными скачками в свойствах живого организма. </p><p>На этом, собственно, и основываются все хитрости и волшебства биотехнологии. И я искренне надеюсь, что с некоторыми из них мне удалось познакомить вас по ходу повествования. Но среди великого множества приемов чисто биохимического характера, пользуемых биотехнологией, есть один, наиболее часто встречающийся. Суть его в следующем: исследователь вводит в живую клетку чужую молекулу ДНК, и ее гены начинают работать, создавая такие признаки и свойства, которые никогда прежде не были присущи этой клетке. </p>
<p>Методы биотехнологии позволяют вторгаться в самые интимные процессы живых организмов. Думаю, что вам уже доводилось слышать о трансплантации эмбрионов. Без этого метода сегодня трудно себе представить, например, современную зоотехнологию. </p><p>Но зачем, собственно, понадобился такой метод? Ведь животноводство всех стран и континентов прекрасно обходилось без него тысячелетиями. Более того, методом скрещивания и отбора за минувшие столетия созданы истинные шедевры, выдающиеся породы отдельных видов животных! </p><p>Вот именно... И потому хотелось бы иметь их как можно в больших количествах. Неплохо было бы получать от элитного животного и более многочисленное потомство. Допустим, не одного, а двух или трех телят от той же коровы-рекордистки! </p><p>Еще совсем недавно такое пожелание могло бы рассматриваться как пустое фантазерство. Но биотехнологии и эта задача оказалась по плечу, и она смогла многократно увеличить темпы размножения особо ценных животных. На практике это осуществляется так: у породистой коровы извлекается эмбрион на самых ранних стадиях его развития, отчего состояние здоровья животного нисколько не ухудшается, а ее «родной» эмбрион, пересаженный в матку другой, не столь ценной коровы, продолжает там благополучно развиваться. Вплоть до родов. Появившийся на свет теленок обладает всеми достоинствами высокоэлитных родителей. И это не опыт, не эксперимент, а самая что ни на есть живая практика. Сегодня на многих подмосковных фермах можно найти таких животных — обыкновенных и необыкновенных, резко повышающих генетический потенциал нашего большого общественного стада. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_13_doc2fb_image_0300003D.png"/>
Коровник внутри коровы</p><p>Использование в животноводстве биотехнологических методов позволяет решить и еще одну очень важную проблему, долгое время сдерживавшую развитие сельского хозяйства. Вспомните-ка пору, когда будущее «молочных рек», которым предписывалось согласно инструкциям и параграфам течь из деревень в города, связывалось только с созданием молочных комплексов-гигантов, под крышей которых нередко собиралось сразу несколько тысяч животных. </p><p>Но у жизни свои законы, и она, как известно, отнюдь не склонна от них отказываться в угоду нашим прихотям и непродуманным действиям. Так вот, один из самых мощных молочных комплексов создавался тогда в ближайшем Подмосковье, в хорошем и крепком хозяйстве — в совхозе Щапово. Документацию и технологию комплекса купили в ГДР, где аналогичное предприятие успешно функционировало к тому времени не год и не два. Но то, что пришлось «по мерке» нашим друзьям, как очень скоро выяснилось, было не совсем «впору» нам. И первый организационный просчет в работе комплекса весьма ощутимо заявил о себе уже спустя несколько месяцев после его официального открытия. Тонкостенные «стаканы», а попросту силосные башни, в которых хранились корма, в первые же довольно слабые морозы основательно промерзли. А впереди ждала зима... Пришлось от «европейского» способа хранения кормов отказываться и переходить на свой, может быть, не столь элегантный, зато более надежный, гарантирующий полную сохранность кормов при любых минусовых температурах, метод. </p><p>В общем, худо-бедно, но кое-как развязали этот узелок. Но если бы на том и закончились беды щаповцев! </p><p>Век коровы, проходящей по нескольку раз в день вдоль «карусели», на которой закреплены доильные аппараты, как известно, недолог. К тому же животные, как правило, стоят на комплексе на привязи день и ночь в помещении, что тоже, как вы сами понимаете, долголетию не способствует. Да и сама интенсивность производства рассчитана на оптимальное использование в хозяйственных интересах человека всех физиологических возможностей животного. А это значит, что время замены снизивших продуктивность коров новыми должно было наступить очень скоро. </p><p>Вот здесь-то и обнаружился самый большой просчет организаторов «показательного» предприятия. (Ведь комплекс задумывался как таковой, и экскурсанты приезжали сюда со всех концов страны.) Просчет этот заключался в отсутствии на комплексе собственного ремонтного стада, на котором и решили «сэкономить» весьма компетентные специалисты из Внешторга, закупавшие данную технологию. И пришлось для Щаповского комплекса собирать телок по хозяйствам района. Вроде бы и отобрали лучших, а надои на комплексе продолжали безудержно падать. </p><p>Каких только комиссий не перевидали щаповцы в ту пору, через какие только досмотры не прошли! </p><p>— Корма у вас плохие, - говорили одни проверяющие, — все дело в кормах. </p><p>— Корма хорошие, — сопротивлялись щаповцы. </p><p>— Проверим, — отвечали им. И проверяли. Но и корма оказывались полноценными, и режим работы комплекса стабильным, и доильные аппараты — исправными, а надои все ползли и ползли вниз. Да еще как! Катастрофически! И лишь спустя время истинная причина всех щаповских неудач была найдена. Она сводилась к несоответствию физиологических особенностей животных, заменивших сошедших с «карусели» предшественниц, особенностям машинного доения и всем остальным нагрузкам, что выпадают на долю животных индустриальных комплексов, подобных щаповскому. </p><p>Сегодня это — истина, обретенная в горькой практике, ставшая аксиомой для всех хозяйств, специализирующихся на молочном животноводстве: его высокую интенсификацию могут обеспечить только высокопродуктивные, высокоудойные и обязательно однотипные животные. Потому что только их параметры соответствуют индустриальной технологии таких комплексов. И только в том случае, если стандарт породы соответствует стандарту комплекса, как ключ замку, стакан электродойки никогда не травмирует вымени животного. И только в этом случае уход за коровами может быть механизирован и даже автоматизирован, а раздача кормов займет считанные минуты. Но возможно ли существование такого стада? </p><p>Конечно. Правда, раньше путь к породе (а что такое порода, как не стандартизация параметров животного, определяющая его основные физиологические и функциональные достоинства) шел через десятилетия, а иногда и через века. Знаменитая костромская порода создавалась, например, несколькими поколениями зоотехников. Создавалась в расчете только на ручную дойку. И старые костромские доярки, по праву считавшие себя соавторами породы, так и не отдали своих коров ни «елочке», ни «карусели». Испортишь корову — не исправишь. Доярки и по сей день утверждают, что у молока, сцеженного вручную, и вкус иной. </p>
<p>Не будем спорить с ветеранами, но у индустриального метода свои требования к животному, предельно точно укладывающиеся в «стандарт» в самом хорошем смысле этого слова. А создать именно такое животное в предельно сжатые сроки можно только с помощью биотехнологических методов. Вспомните-ка, сколько растений может быть в одном клоне одной-единственной клетки? </p><p>И здесь картина аналогичная. Вот вам и еще одна точка опоры, еще одна точка приложения сил — биотехнологических сил и методов. Ее правильный выбор способен многократно интенсифицировать наши усилия, направленные на решение одной из самых главных проблем — продовольственной. </p><p>Медленно, до обидного медленно пробиваются на поля, заводы, химические и пищевые комбинаты достижения современной биотехнологии. А если вдруг и оказываются там, то обертка у этих продуктов, товаров и веществ уж наверняка импортная. Вроде бы и нет у нас собственных достижений, разработок, технологий. А ведь они есть, и вполне современного уровня. Так как бы сократить нам злополучную дистанцию от открытия до внедрения? «Развитие биотехнологии в нашей стране, — говорит директор ВНИИ прикладной молекулярной биологии и генетики ВАСХНИЛ, академик ВАСХНИД Г. Муромцев, — может и должно идти быстрее. Сдерживают его многие причины. В частности, недостаток средств, квалифицированных специалистов, высококачественного лабораторного оборудования и реактивов. Многое тут может дать сотрудничество стран — членов СЭВ. </p><p>Более десяти лет назад создан головной в системе Госагропрома СССР Институт прикладной молекулярной биологии и генетики. Его задача — быть связующим звеном между фундаментальной академической наукой и практикой, обеспечить ускоренную реализацию биотехнологических разработок для нужд сельского хозяйства. За эти годы в институте выполнен ряд важных работ, но успехи могли быть весомее. Сказались, конечно, организационные помехи в период становления. Однако, главная причина — слабость материально-технической базы. До сих пор институт не имеет нормального лабораторного корпуса. Строительство его непомерно затянулось. Оживление здесь наступило только в этом году (речь идет о 1986 годе. — <em>Авт</em>.), после решительного вмешательства Московского городского комитета КПСС и Госагропрома СССР». </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_13_doc2fb_image_0300003E.png"/>
Яблоки под зонтом</p><p>И так за что ни возьмись. Не вмешаются вышестоящие инстанции — дела с места не сдвинешь. А ведь дело-то архиважное! От его реализации зависит очень многое. Любим мы, к примеру, ссылаться на плохие погодные условия. Засуха разразится — пресса тотчас выступит с сочувствием: не повезло, мол, в нынешнем году земледельцам; дожди льют, не прекращаясь, — опять же неудача; мало снега выпало — вымерзнут озимые; много — жди по весне обильного паводка, того и гляди размоет поля. </p><p>И нет числа сетованиям на погоду, климат и самое природу. А может, хватит искать оправданий? Тем более что ни хлеба, ни овощей, ни фруктов, потерянных прежде всего по нашей собственной бесхозяйственности, а не из-за капризов погоды, никакими словесами не заменить. </p><p>Современное сельское хозяйство не просто может, оно обязано ежегодно получать стабильный, гарантированный урожай всех сельскохозяйственных культур. И наука в том — главный помощник земледельца. Взять хотя бы проблему повышения устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям. Хороший сорт тем и славится, что удивительно пластичен. Он и в зной выстоит, и после града найдет силу подняться, и дождям его не залить. Всемирно известные сорта пшениц выдающегося советского селекционера В. Н. Ремесло создавались в расчете на украинские поля, а расселились по всей европейской ниве и везде дают большой хлеб. Единственное условие, гарантирующее стабильный их урожай, — точное соблюдение агротехники возделывания. Отступишь от нее хоть на самую малость — не получишь и половины того, что собирался получить. Сделаешь все, что предписано технологией, — пшеница отблагодарит тебя хорошим хлебом. Недаром говорят, что сорта В. Н. Ремесло лучше всяких комиссий проверяют добросовестность агронома. </p><p>Чем же объяснить удивительные достоинства всех ремесловских сортов и особенно — умение противостоять экстремальным погодным условиям? Сегодня мы в состоянии ответить и на эту загадку. Их «секрет» в интенсивности фитогормонов — веществ организменного происхождения, регулирующая деятельность которых способна в самые сжатые сроки восстановить баланс в обмене веществ, нарушенный под воздействием неблагоприятных внешних факторов. </p><p>Ну а если стрессы, выпадающие на долю растений, оказываются слишком тяжелыми и внутренние «регуляторы» оказываются не в состоянии погасить нарастающую дисгармонию, вызванную, допустим, чересчур затянувшейся засухой или многомесячными дождями? Как поступить тогда? </p><p>Нужно помочь их деятельности, стимулируя ее искусственно. На практике такая помощь сводится к подкармливанию поля специальными синтетическими препаратами, действующими на растение столь же благотворно, как его собственные фитогормоны. </p><p>Известно два типа таких регуляторов роста и развития растений. Первый из них действует по той же схеме, что и естественные фитогормоны. По крайней мере, к такому выводу исследователи пришли, сравнивая результаты воздействия на растение и тех и других. У второго типа веществ — своя схема влияния на системы жизнеобеспечения растения. Им больше сродни функция регулятора. Они могут усилить действие фитогормона и наоборот — притушить, погасить ее. Помощь, которую оказывает такое вещество растению, переоценить невозможно. «Не торопись, подожди, — как бы говорит оно хлебному колосу, — сейчас время затаиться, подкопить сил. Растратишь их всуе — погибнешь». </p><p>Иными словами, с помощью регуляторов роста, разработкой и испытанием которых у нас в стране занимаются ВНИИ прикладной молекулярной биологии и генетики ВАСХНИЛ и Институт физиологии растений АН СССР, можно замедлять или убыстрять ту или иную фазу развития растения, по своему усмотрению регулируя сроки формирования и созревания урожая. </p><p>Вот и получается, что без стимуляторов роста современное интенсивное земледелие невозможно. По крайней мере, крупнейший советский ученый по проблемам защиты растений, академик ВАСХНИЛ Ю. Н. Фадеев относит регуляторы роста к числу непременных условий получения высоких урожаев. </p><p>Четырнадцать факторов, считает ученый, определяют формирование урожая высокоинтенсивных сортов. Все их обязан знать агроном — защитник растений. Ни один не может быть сброшен со счетов. Вот они: климат, почва, сорт, качество посевного материала, правильно избранный севооборот, культура обработки почвы, технология сева, удобрения, регуляторы роста (советское земледелие применяет, как правило, широко известный препарат ТУР), сорняки, вредители, болезни, технология уборки урожая, его хранения. </p><p>По такой отнюдь не отлогой лестнице и поднимается каждый раз хлеб на свой высочайший из пьедесталов — наш с вами обеденный стол. </p><p>Но сколь ни значим каждый из этих факторов, как ни значительна его лепта в формирование или нивелирование урожая, только специалист, способный проникнуть и понять взаимосвязь явлений, определяющих результативность современного земледелия, способен регулировать этот сложнейший процесс. Вот почему мне хотелось бы привести здесь дословно мысли и думы Юрия Николаевича Фадеева, удивительно глубоко понимающего роль специалиста-биолога, а применительно к этой части рассказа — защитника растений в решении важнейших проблем современного АПК. А в конечном счете — продовольственной. Вот как описывает академик интереснейший разговор, возникший у него однажды с зарубежными коллегами: </p>
<p>«— Вы энтомолог? — спросили меня как-то на одном из международных конгрессов коллеги из США. </p><p>— Нет. </p><p>— Фитопатолог? </p><p>— Не угадали. Специалист по защите растений, а значит, и энтомология, и фитопатология, и еще с десяток других наук входит в мой профессиональный багаж. </p><p>— Разумно, — согласились американцы. — Только знание проблемы в комплексе способно подсказать ее радикальное решение. У нас такие кадры лишь начинают готовить. </p><p>«Да и не только у вас, во всем мире тоже», — подумал я. А вот наше государство позаботилось об этом еще на заре своего существования. Причем в основу подготовки защитников растений с самого начала были положены те принципы, которые исповедовал один из создателей этого направления, русский ученый Н. В. Курдюмов. Еще на первом съезде отечественных энтомологов в 1913 году, конкретизируя задачи, которые предстоит решить «чистому» и «прикладному» специалисту, он сказал, что последнему, хочет он того или нет, придется всю жизнь сидеть на двух стульях, хорошо знать насекомых и еще лучше понимать растения. Другими словами, этот специалист должен изучать и применять на практике знания тончайшего механизма их взаимодействия, понимать процессы, происходящие в биоценозе». </p><p>Продолжая эту аналогию, могу задать себе тот же вопрос: на скольких же «стульях» должен сидеть в таком случае современный биотехнолог, предмет исследований которого никогда не ограничивался только растениями и насекомыми, пусть даже вкупе с биоценозом, в котором они сосуществуют вместе с другими организмами? И что интересно — чем шире круг его исследований, тем более глубокими знаниями должен обладать такой специалист. По совокупности требований, которые предъявляет к нему избранная профессия, биотехнолог больше всего, на мой взгляд, сродни хирургу, прекрасно разбирающемуся в проблемах общей хирургии и виртуозно владеющему какой-то одной ее областью. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_13_doc2fb_image_0300003F.png"/>
Человек сидит на двух стульях</p><p>К перечню качеств и черт характера, которыми обязательно должен обладать специалист в области биотехнологии вообще, применительно к условиям нашей страны нужно, к сожалению, добавить еще два. Дар организатора, во-первых, и редкий талант выживания в среде искусственно создаваемых трудностей и проволочек, во-вторых. </p><p>Ну, по поводу организаторского дара вроде бы все понятно, вероятно, рассудит читатель, а при чем здесь выживаемость, ему же не в бой за собой вести людей и не огонь на себя принимать на передовой? </p><p>А вот это как сказать... Вы, например, можете представить себе человека, только что введенного в ранг директора и тотчас издающего приказ, утверждающий во вновь созданном и возглавляемом им учреждении... свободное посещение? Основанием для такого приказа послужило собственное убеждение директора в том, что не время, проведенное в институте, определяет результативность научной деятельности исследователя, а его практическая отдача. От научного сотрудника требуются идеи, мысли, разработки, а не часы, просиженные за столом. </p><p>Нужно сказать, что биотехнологический центр в городе Тарту обязан своим созданием и становлением двум людям — нынешнему директору Р. Виллемсу и академику Ю. Овчинникову, к которому он, тогда старший научный сотрудник, обратился. Обратился, минуя инстанции и нарушая при этом все табели о рангах. </p><p>Здесь все связано с Р. Виллемсом. Все — от проекта до системы организации исследовательских работ, ведущихся в центре по так называемым грантам, свойственным до сих пор только Западу. Суть такого финансирования заключается в том, что государственное учреждение, фирма или частное лицо ссужают деньги человеку, организации, предприятию, принимающему на себя обязанности по выполнению научных разработок, исследований, проектных, опытно-конструкторских работ по интересующей их тематике. Получивший деньги волен распоряжаться ими по собственному усмотрению: оплачивать покупку оборудования, аренду помещения и все виды работ, выполняемых согласно утвержденной кредитодателем тематике. </p><p>По замыслу создателя биотехнологический центр должен быть мобильной научно-исследовательской организацией абсолютно нового типа, включающей в себя несколько небольших кооперативных коллективов, способных быстро и эффективно решать конкретные, поставленные практическими нуждами, самой жизнью, задачи. </p><p>Этим, пожалуй, эстонский биоцентр наиболее выгодно отличается даже от мощного межотраслевого научно-технического комплекса «Биоген», созданного в стране еще в 1985 году и объединившего 26 исследовательских институтов и промышленных предприятий, расположенных, кстати, в разных регионах страны. </p><p>Такая разбросанность и чрезвычайное многотемье, на мой взгляд, и является основным тормозом в работе малоподвижного, негибкого механизма «Биогена». По крайней мере, его эффективность могла бы быть гораздо более высокой, основывайся он на более совершенной организационной основе. Но что есть — то есть, и путь внедрения идеи или разработки на «Биогене» сегодня значительно извилистее, нежели тот, который предпочли в Эстонии. </p><p>Когда рассказывают о биоцентре в Тарту, непременно отмечают три его особенности, три главных направления, по которым ведется и которым подчинена вся его научно-исследовательская работа. Первая отличительная черта биоцентра в Тарту — фундаментальность научных исследований. Три четверти всех разработок относится именно к таким работам. Вторая — самая тесная связь и деловые контакты с производством. И наконец, третья — о кадрах здесь заботятся сами. Студенты первых курсов университета, школьники старших классов — основной резерв, будущий костяк кадрового эшелона эстонского биоцентра. Молодежь, прошедшая обучение в биотехнологическом центре, может специализироваться в дальнейшем на одной из кафедр Тартуского государственного университета. </p><p>Главные заказчики биоцентра — местные колхозы. Но не только они. Потому что направленность исследований, осуществляемых биоцентром, позволяет удовлетворять потребности всех и вся. Судите сами. Одна из английских биотехнологических фирм предлагала совсем недавно нашей стране приобрести научную разработку конструирования сычужного фермента, широко используемого в сыроварении. Продавалась разработка совсем «недорого», всего за каких-то 800 тысяч фунтов стерлингов. Биоцентр справился с этой работой не хуже заграничной фирмы, но «уложился» в гораздо более скромную сумму. </p>
<p>Здесь же были созданы методы иммуноферментного определения стельности коров, а медицине республики биотехнологический центр в Тарту подарил способ диагностирования инфаркта миокарда. </p><p>Руководство биоцентра располагает уникальной возможностью «передвигать» кадры в зависимости от конкретных производственных потребностей и привлекать за соответствующую оплату специалистов нужного профиля из разных городов и даже республик страны. Деньги, полученные по грантам, биоцентру предстоит еще оправдать, отработать, и потому он очень заинтересован во внедрении. Вот почему для него так важно, допустим, получить заказ в колхозе, имеющем живые, реальные деньги, и довести с его помощью ту или иную лабораторную разработку до промышленного производства. </p><p>Разумеется, ни колхоз, ни колхозники, на первых порах ничего не знавшие о биоцентре, не собирались оплачивать попервоначалу казавшиеся им ненужными эксперименты. Пришлось убеждать, читать лекции, разъяснять. И лед, как говорится, тронулся — с осени 1986 года под Тарту стал работать центр прикладной биотехнологии, в который вошли три колхоза и сельская строительная организация, а в одной из колхозных школ был создан класс, ведущий специализированное биотехнологическое обучение. К концу пятилетки здесь предполагают создать иммунодиагностикумы для выявления вирусов картофеля, разработать методы диагностирования качества кож,- без которых, например, не обойтись в скорняжном производстве, и многое, многое другое. </p><p>Рассказывая об особенностях возглавляемого им учреждения корреспонденту «Литературной газеты», Р. Виллемс подчеркнул: «Когда говорят о двойной, тройной прибыли на вложенный рубль — верится с трудом. В науке даже десятипроцентная прибыль — это здорово. По нашим подсчетам, мы скоро ее будем получать. Главный итог первого года — приняли новые взгляды и согласились с неизбежностью смотреть в будущее. Я стоял и стою на том, что особое внимание следует уделять фундаментальной науке. Нужно уметь быстро перестраиваться в исследованиях, если получаешь отрицательный результат, а для этого в портфеле директора желательно иметь большой запас проектов. Деньги нам дали не для того, чтобы повторять уже сделанное за рубежом, а браться за нерешенные научные проблемы. Только тогда наука сможет действительно питать производство». </p><p>И с этим трудно не согласиться... </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Если точка опоры выбрана
Груша с замком и ключом
А теперь припомним, сколько раз, подытоживая ту или иную часть этого рассказа, мы неизменно приходили с вами к выводу, что возможности современной биотехнологии практически безграничны. И с этим действительно трудно не согласиться.
Однако известно и другое: для реализации любых потенций необходимы соответствующие условия. Ведь сколько раз мир становился свидетелем подлинных трагедий, выпадавших на долю тех, чья мысль, нередко отмеченная печатью гениальности, опережала свое время. Великие творцы умирали в нищете и безвестности, а их творения так и оставались непонятыми, а значит, и не узнанными потомками. Не ждет ли биотехнологию подобная участь и не сменится ли пристальное внимание к ней холодным замалчиванием даже сенсационных фактов, как это уже нередко случалось все в той же многовековой истории естественных наук?
Нет, не случится. Потому что джинн, как говорится, уже вырвался из бутылки и с высоты своего гигантского роста зорко поглядывает, за какую б еще подходящую «точку опоры» ему в очередной раз поудобней бы ухватиться, дабы хорошенько «встряхнуть» застоявшийся мир. Правда, такие «потряхивания» больше сродни тем внутренним, эндогенным процессам, что предшествуют извержению вулкана, нежели простым механическим «постукиваниям» по склонам огнедышащей горы.
Вот почему все биотехнологические воздействия на тот или иной объект исследования всегда планируемы, а их следствия в большинстве своем предсказуемы. Хотя никаких внешних, бросающихся в глаза признаков «переделки» предмета исследования (гена, бактерии, растения) с помощью биотехнологических методов отнюдь не наблюдается, словно все манипуляции, произведенные с ним, осуществлялись с помощью привычных, так называемых классических методов.
И все ж такая разница существует. И даже очень и очень значительная. Причем прослеживается она не только на отдельных объектах, но и на организационной структуре целых отраслей хозяйственной деятельности человека. Взять, к примеру, сельскохозяйственное производство тех стран, для которых биотехнология уже сегодня стала привычным орудием его интенсификации, прямой преемницей, продолжательницей двух предшествующих этапов развития.
Так, если первые шаги по пути качественного изменения в экономике сельского хозяйства США были сделаны еще во времена технической революции 1920—1950 годов и потому ассоциировались с заменой мускульной силы животных гораздо более мощной энергией машин (стоит ли говорить о том, сколь резкий скачок производительности труда характеризовал подобную «замену»?), то вторая техническая революция проходила уже под «знаменем» химизации. Она привнесла в фермерские хозяйства еще большие изменения, поскольку, многократно повысив результативность полей, подарила аграрникам еще и уникальные возможности борьбы с болезнями и вредителями сельскохозяйственных культур. И хотя продолжительность этой революции легко «укладывают» обычно в тридцатилетний временной отрезок (1950—1980-е годы), ее вряд ли можно считать завершенной и сегодня.
Но так или иначе, а в конце 80-х годов уже ждала своего часа третья «возмутительница спокойствия» — на сей раз революция биотехнологическая. Причем ее влияние, считает Управление по научно-технической оценке (УНТО) при конгрессе США, может оказаться еще более значительным, нежели двух первых.
Предположение это основывается на весьма серьезных фактах, отражающих истинное состояние вещей. Ведь методы биотехнологии действительно чем-то сродни знаменитой «волшебной палочке». Ей, например, совсем не трудно превратить микроорганизмы в послушных производителей естественных ферментов или гормонов. Причем сделать это быстро, красиво и, главное, обойтись при этом весьма скромными средствами. Стоит, допустим, в ДНК знаменитой кишечной палочки ввести генетическую программу, ответственную за продуцирование специального гормона, стимулирующего выработку у коровы молока, — и бактерия станет послушно вырабатывать именно этот гормон.
С помощью биотехнологии можно создавать высокобелковые сорта пшениц, повышать их устойчивость к традиционным вредителям, резким температурным колебаниям, изменению среды обитания.
Разумеется, в распоряжении биотехнологии не один и не два метода, а целый арсенал их. И она пользуется ими в полном соответствии с задачей, которую ей предстоит решать в данном конкретном случае. Взять, к примеру, такой из них, как клонирование. Попробуйте-ка вырастить целое растение из одной-единственной клетки! А способ клонирования легко разрешает эту проблему.
Колос
Именно так ученые получают великое множество (практически неограниченное число) растений, абсолютно идентичных по закодированной в них генетической информации. По многим качественным параметрам такие растения превосходят те, что традиционно получены из семян. Картофель, например, выращенный методом клонирования, никогда не болеет гнилями и плеснями — он безвирусный. Его клубни отлично переносят лежку, оказываются «не по зубам» всем традиционным вредителям данной культуры, обладают отменными вкусовыми качествами и гарантируют земледельцам хороший урожай и в зной, и в дождь, к тому же еще значительно расширяя ареал распространения этой важнейшей сельскохозяйственной культуры.
Достаточно наделить несколькими генами, взятыми из генетического аппарата такого растения, другое, не принадлежащее к «элите» клонированных, и оно тоже станет обладателем желательных свойств.
Конечно, считает УНТО, уникальные возможности биотехнологии не только в состоянии значительно повысить на мировом рынке конкурентоспособность сельскохозяйственной продукции, производимой Соединенными Штатами, но и изменить структуру собственного сельскохозяйственного сектора. А поскольку использование новой технологии, требующей значительных капиталовложений, неизменно ведет к укрупнению фермерских хозяйств, средние размеры которых еще совсем недавно считались оптимальными, то, по-видимому, прогнозирует УНТО, уже к концу нынешнего столетия три четверти всей сельскохозяйственной продукции США будет производиться пятьюдесятью тысячами крупных и сверхкрупных хозяйств, а на долю свыше миллиона мелких ферм придется всего одна ее четверть.
Не очень блестящие перспективы, верно? По крайней мере, для тех, кто живет землею и только ею. И, как ни странно, «повинны» в том самые заманчивые возможности биотехнологических способов, поскольку непомерные расходы, связанные с созданием и реализацией биологических потенций новых сортов, полученных методом генетической инженерии, подрывают экономические основы мелких хозяйств, приводя их в конце концов к разорению.
Так благо оборачивается злом. А самые лучшие намерения — бедой для фермеров. Правда, достижения биотехнологии столь многоплановы и так непохожи друг на друга, что отдельные ее проявления ничего, кроме восхищения, вызвать просто не могут. Четыре года назад, например, на международной выставке в Цукубе (Япония) был показан необычный экспонат — гигантское помидорное «дерево», официально названное устроителями выставки «Супертоматом». «Отец» дерева Нотзава Сигео — японский агроном блестяще доказал своим творением результативность объединенных возможностей гидропоники, сложнейшей современной техники и отличного знания физиологии растений. Томат-гигант рос, развивался и плодоносил буквально на глазах потрясенных зрителей. За полгода существования выставки с этого удивительного дерева, произрастающего на регулируемой, специально созданной среде, собрали тринадцать тысяч помидоров! Все плоды отличались отменным вкусовым качеством, и даже самые строгие эксперты не могли обнаружить в них каких-либо изъянов.
А не так давно в печати появилось еще одно любопытное сообщение: торговая компания «Дайей» построила недалеко от своего магазина в пригороде Токио целую фабрику-ферму по выращиванию салата-латука. Ферма совсем не внушительна по размерам и занимает около 66 квадратных метров. А собирают с этого «огорода» около 47 тысяч кочанов свежего латука в год. Урожай, зреющий на гидропонике, созревает более чем втрое быстрее, нежели при обычном традиционном культивировании.
Помидор с краном
И это тоже возможности биотехнологии. Правда, на сей раз выступающей в несвойственных, чересчур традиционных, что ли, для современного ее облика «одеждах». Однако суть дела от этого не меняется, да и цель, на которую всегда держит «курс» биотехнология, остается прежней — как можно шире раскрыть потенциальные возможности организма. И разве не к тому же стремятся, в конце концов, селекция и генетика, семеноводство и почвоведение, применяя, разумеется, свои, свойственные только этим наукам, методы.
И все же в тех случаях, когда каждая из вышеназванных наук и даже их творческий союз оказываются бессильными в решении той или иной проблемы, мы вновь и вновь обращаем свои взоры к биотехнологии, с ее методами связываем надежды на успех. Взять хотя бы такой важнейший стратегический продукт, без которого немыслимо развитие многих отраслей современной промышленности, как натуральный каучук.
Исходным сырьем для него служит, как известно, млечный сок знаменитого каучуконоса — бразильской гевеи, основные плантации которой разместились в Юго-Восточной Азии. Знакомы с естественными каучуконосами и в нашей стране. Помните кок-сагыз, тау-сагыз? А бересклет, ягоды которого собирали по среднерусским лесам миллионы ребятишек? Собирали, несмотря на то, что советской наукой еще в начале 30-х годов был создан метод получения синтетического каучука и остродефицитная проблема — обеспечение резиновой промышленности сырьем — была наконец успешно решена. По крайней мере, все нужды развивающегося отечественного автомобилестроения мы удовлетворяем за счет собственного сырья. Но синтетический каучук все же не мог полностью заменить собой натуральный. Объяснялось это довольно просто: искусственный каучук не повторял один к одному всего комплекса технических и эксплуатационных достоинств натурального. Причем острая потребность в натуральном каучуке не только не нивелировалась с годами, а продолжала расти. Испытываем мы нужду в нем и по сей день.
И не только мы, уже давным-давно отказавшиеся от кок-сагыза и тау-сагыза из-за низкой продуктивности самих растений и очень невысокого качества получаемого каучука, но и многие ведущие капиталистические страны мира. Более того, в наши дни проблема натурального каучука появилась на повестке дня в еще более острой, бескомпромиссной форме. Только теперь ее пытаются разрешить с помощью биотехнологических методов, поскольку только они обладают уникальной способностью точного воспроизведения всех свойств и качеств каучука натурального.
Задача поставлена, методы определены — и сразу несколько биотехнологических компаний США приступают к исследованиям. И кто знает, может быть, в очень скором времени кто-то из них сообщит миру долгожданное: «Микроорганизмы, созданные с помощью генетической инженерии, уже вырабатывают натуральный каучук! Монополия гевеи окончилась!»
Разумеется, выбор метода — дело добровольное и, может быть, исследователи отдадут все же предпочтение культивированию клеток той же бразильской гевеи? И тогда вместо тысяч и тысяч мощных деревьев неисчерпаемые реки натурального каучука польются из заводских цехов? Все может быть... Одно могу сказать: среди путей, ведущих к победе, особенно в науке, легких нет. И потому при всей кажущейся простоте, по сравнению с обычным микробиологическим синтезом, при практической реализации такого метода могут встретиться весьма значительные трудности. Дело в том, что культивируемые клетки, с которыми придется работать исследователям, избери они в качестве основного данный метод, почти втрое крупнее любого микроорганизма. А это, согласитесь, чревато непредсказуемыми осложнениями и трудностями.
Но, так или иначе, меня не покидает уверенность, что лет эдак через пять одна из фирм, сегодня лишь приступившая к работе над созданием натурального каучука, торжественно объявит, что технология производства натуральных каучуков биотехнологическими методами создана!
Уверенность эта зиждется прежде всего на опыте, а он гласит: если человек ставит перед собой большую цель и идет к ней со всей настойчивостью и решительностью, то в успехе можно не сомневаться. Так было и так будет, пока стоит мир и живет в нем хотя бы один представитель нашего с вами славного рода Человека разумного.
Любознательность и жажда знаний всегда оказывались сильнее любых бурь и гроз. Их не могли сжечь костры инквизиций, а вера в разум жила и после смерти. Знаменитое «Эврика!», вылившееся со временем в упрямое галилеевское «А все-таки она вертится!», звучало и для идущих лабиринтами не менее таинственного мира, нежели открытый космос, мира живого организма, все той же музыкой откровения.
Но почему, в самом деле, сын повторяет внешность отца, чем объяснить, что дети воспроизводят осанку, походку, особенности телосложения давно умерших дедов и бабушек? В чем выражается материальная сущность наследственности?
Не так уж много времени понадобится человечеству, дабы раскрыть и эту тайну. Наследственная информация оказалась зашифрованной в гигантской молекуле ДНК, состоящей из отдельных участков-генов, каждый из которых отвечает перед организмом за реализацию кодируемого им признака (или признаков). Но поскольку количество «букв» — нуклеотидов — в генетическом алфавите природы многие тысячи, то и признаков тоже великое множество. А может быть еще больше, если воспользоваться для их создания биотехнологическими методами, ведь даже «простая» перестановка генов в одной и той же ДНК чревата качественными скачками в свойствах живого организма.
На этом, собственно, и основываются все хитрости и волшебства биотехнологии. И я искренне надеюсь, что с некоторыми из них мне удалось познакомить вас по ходу повествования. Но среди великого множества приемов чисто биохимического характера, пользуемых биотехнологией, есть один, наиболее часто встречающийся. Суть его в следующем: исследователь вводит в живую клетку чужую молекулу ДНК, и ее гены начинают работать, создавая такие признаки и свойства, которые никогда прежде не были присущи этой клетке.
Методы биотехнологии позволяют вторгаться в самые интимные процессы живых организмов. Думаю, что вам уже доводилось слышать о трансплантации эмбрионов. Без этого метода сегодня трудно себе представить, например, современную зоотехнологию.
Но зачем, собственно, понадобился такой метод? Ведь животноводство всех стран и континентов прекрасно обходилось без него тысячелетиями. Более того, методом скрещивания и отбора за минувшие столетия созданы истинные шедевры, выдающиеся породы отдельных видов животных!
Вот именно... И потому хотелось бы иметь их как можно в больших количествах. Неплохо было бы получать от элитного животного и более многочисленное потомство. Допустим, не одного, а двух или трех телят от той же коровы-рекордистки!
Еще совсем недавно такое пожелание могло бы рассматриваться как пустое фантазерство. Но биотехнологии и эта задача оказалась по плечу, и она смогла многократно увеличить темпы размножения особо ценных животных. На практике это осуществляется так: у породистой коровы извлекается эмбрион на самых ранних стадиях его развития, отчего состояние здоровья животного нисколько не ухудшается, а ее «родной» эмбрион, пересаженный в матку другой, не столь ценной коровы, продолжает там благополучно развиваться. Вплоть до родов. Появившийся на свет теленок обладает всеми достоинствами высокоэлитных родителей. И это не опыт, не эксперимент, а самая что ни на есть живая практика. Сегодня на многих подмосковных фермах можно найти таких животных — обыкновенных и необыкновенных, резко повышающих генетический потенциал нашего большого общественного стада.
Коровник внутри коровы
Использование в животноводстве биотехнологических методов позволяет решить и еще одну очень важную проблему, долгое время сдерживавшую развитие сельского хозяйства. Вспомните-ка пору, когда будущее «молочных рек», которым предписывалось согласно инструкциям и параграфам течь из деревень в города, связывалось только с созданием молочных комплексов-гигантов, под крышей которых нередко собиралось сразу несколько тысяч животных.
Но у жизни свои законы, и она, как известно, отнюдь не склонна от них отказываться в угоду нашим прихотям и непродуманным действиям. Так вот, один из самых мощных молочных комплексов создавался тогда в ближайшем Подмосковье, в хорошем и крепком хозяйстве — в совхозе Щапово. Документацию и технологию комплекса купили в ГДР, где аналогичное предприятие успешно функционировало к тому времени не год и не два. Но то, что пришлось «по мерке» нашим друзьям, как очень скоро выяснилось, было не совсем «впору» нам. И первый организационный просчет в работе комплекса весьма ощутимо заявил о себе уже спустя несколько месяцев после его официального открытия. Тонкостенные «стаканы», а попросту силосные башни, в которых хранились корма, в первые же довольно слабые морозы основательно промерзли. А впереди ждала зима... Пришлось от «европейского» способа хранения кормов отказываться и переходить на свой, может быть, не столь элегантный, зато более надежный, гарантирующий полную сохранность кормов при любых минусовых температурах, метод.
В общем, худо-бедно, но кое-как развязали этот узелок. Но если бы на том и закончились беды щаповцев!
Век коровы, проходящей по нескольку раз в день вдоль «карусели», на которой закреплены доильные аппараты, как известно, недолог. К тому же животные, как правило, стоят на комплексе на привязи день и ночь в помещении, что тоже, как вы сами понимаете, долголетию не способствует. Да и сама интенсивность производства рассчитана на оптимальное использование в хозяйственных интересах человека всех физиологических возможностей животного. А это значит, что время замены снизивших продуктивность коров новыми должно было наступить очень скоро.
Вот здесь-то и обнаружился самый большой просчет организаторов «показательного» предприятия. (Ведь комплекс задумывался как таковой, и экскурсанты приезжали сюда со всех концов страны.) Просчет этот заключался в отсутствии на комплексе собственного ремонтного стада, на котором и решили «сэкономить» весьма компетентные специалисты из Внешторга, закупавшие данную технологию. И пришлось для Щаповского комплекса собирать телок по хозяйствам района. Вроде бы и отобрали лучших, а надои на комплексе продолжали безудержно падать.
Каких только комиссий не перевидали щаповцы в ту пору, через какие только досмотры не прошли!
— Корма у вас плохие, - говорили одни проверяющие, — все дело в кормах.
— Корма хорошие, — сопротивлялись щаповцы.
— Проверим, — отвечали им. И проверяли. Но и корма оказывались полноценными, и режим работы комплекса стабильным, и доильные аппараты — исправными, а надои все ползли и ползли вниз. Да еще как! Катастрофически! И лишь спустя время истинная причина всех щаповских неудач была найдена. Она сводилась к несоответствию физиологических особенностей животных, заменивших сошедших с «карусели» предшественниц, особенностям машинного доения и всем остальным нагрузкам, что выпадают на долю животных индустриальных комплексов, подобных щаповскому.
Сегодня это — истина, обретенная в горькой практике, ставшая аксиомой для всех хозяйств, специализирующихся на молочном животноводстве: его высокую интенсификацию могут обеспечить только высокопродуктивные, высокоудойные и обязательно однотипные животные. Потому что только их параметры соответствуют индустриальной технологии таких комплексов. И только в том случае, если стандарт породы соответствует стандарту комплекса, как ключ замку, стакан электродойки никогда не травмирует вымени животного. И только в этом случае уход за коровами может быть механизирован и даже автоматизирован, а раздача кормов займет считанные минуты. Но возможно ли существование такого стада?
Конечно. Правда, раньше путь к породе (а что такое порода, как не стандартизация параметров животного, определяющая его основные физиологические и функциональные достоинства) шел через десятилетия, а иногда и через века. Знаменитая костромская порода создавалась, например, несколькими поколениями зоотехников. Создавалась в расчете только на ручную дойку. И старые костромские доярки, по праву считавшие себя соавторами породы, так и не отдали своих коров ни «елочке», ни «карусели». Испортишь корову — не исправишь. Доярки и по сей день утверждают, что у молока, сцеженного вручную, и вкус иной.
Не будем спорить с ветеранами, но у индустриального метода свои требования к животному, предельно точно укладывающиеся в «стандарт» в самом хорошем смысле этого слова. А создать именно такое животное в предельно сжатые сроки можно только с помощью биотехнологических методов. Вспомните-ка, сколько растений может быть в одном клоне одной-единственной клетки?
И здесь картина аналогичная. Вот вам и еще одна точка опоры, еще одна точка приложения сил — биотехнологических сил и методов. Ее правильный выбор способен многократно интенсифицировать наши усилия, направленные на решение одной из самых главных проблем — продовольственной.
Медленно, до обидного медленно пробиваются на поля, заводы, химические и пищевые комбинаты достижения современной биотехнологии. А если вдруг и оказываются там, то обертка у этих продуктов, товаров и веществ уж наверняка импортная. Вроде бы и нет у нас собственных достижений, разработок, технологий. А ведь они есть, и вполне современного уровня. Так как бы сократить нам злополучную дистанцию от открытия до внедрения? «Развитие биотехнологии в нашей стране, — говорит директор ВНИИ прикладной молекулярной биологии и генетики ВАСХНИЛ, академик ВАСХНИД Г. Муромцев, — может и должно идти быстрее. Сдерживают его многие причины. В частности, недостаток средств, квалифицированных специалистов, высококачественного лабораторного оборудования и реактивов. Многое тут может дать сотрудничество стран — членов СЭВ.
Более десяти лет назад создан головной в системе Госагропрома СССР Институт прикладной молекулярной биологии и генетики. Его задача — быть связующим звеном между фундаментальной академической наукой и практикой, обеспечить ускоренную реализацию биотехнологических разработок для нужд сельского хозяйства. За эти годы в институте выполнен ряд важных работ, но успехи могли быть весомее. Сказались, конечно, организационные помехи в период становления. Однако, главная причина — слабость материально-технической базы. До сих пор институт не имеет нормального лабораторного корпуса. Строительство его непомерно затянулось. Оживление здесь наступило только в этом году (речь идет о 1986 годе. — Авт.), после решительного вмешательства Московского городского комитета КПСС и Госагропрома СССР».
Яблоки под зонтом
И так за что ни возьмись. Не вмешаются вышестоящие инстанции — дела с места не сдвинешь. А ведь дело-то архиважное! От его реализации зависит очень многое. Любим мы, к примеру, ссылаться на плохие погодные условия. Засуха разразится — пресса тотчас выступит с сочувствием: не повезло, мол, в нынешнем году земледельцам; дожди льют, не прекращаясь, — опять же неудача; мало снега выпало — вымерзнут озимые; много — жди по весне обильного паводка, того и гляди размоет поля.
И нет числа сетованиям на погоду, климат и самое природу. А может, хватит искать оправданий? Тем более что ни хлеба, ни овощей, ни фруктов, потерянных прежде всего по нашей собственной бесхозяйственности, а не из-за капризов погоды, никакими словесами не заменить.
Современное сельское хозяйство не просто может, оно обязано ежегодно получать стабильный, гарантированный урожай всех сельскохозяйственных культур. И наука в том — главный помощник земледельца. Взять хотя бы проблему повышения устойчивости растений к неблагоприятным погодным условиям. Хороший сорт тем и славится, что удивительно пластичен. Он и в зной выстоит, и после града найдет силу подняться, и дождям его не залить. Всемирно известные сорта пшениц выдающегося советского селекционера В. Н. Ремесло создавались в расчете на украинские поля, а расселились по всей европейской ниве и везде дают большой хлеб. Единственное условие, гарантирующее стабильный их урожай, — точное соблюдение агротехники возделывания. Отступишь от нее хоть на самую малость — не получишь и половины того, что собирался получить. Сделаешь все, что предписано технологией, — пшеница отблагодарит тебя хорошим хлебом. Недаром говорят, что сорта В. Н. Ремесло лучше всяких комиссий проверяют добросовестность агронома.
Чем же объяснить удивительные достоинства всех ремесловских сортов и особенно — умение противостоять экстремальным погодным условиям? Сегодня мы в состоянии ответить и на эту загадку. Их «секрет» в интенсивности фитогормонов — веществ организменного происхождения, регулирующая деятельность которых способна в самые сжатые сроки восстановить баланс в обмене веществ, нарушенный под воздействием неблагоприятных внешних факторов.
Ну а если стрессы, выпадающие на долю растений, оказываются слишком тяжелыми и внутренние «регуляторы» оказываются не в состоянии погасить нарастающую дисгармонию, вызванную, допустим, чересчур затянувшейся засухой или многомесячными дождями? Как поступить тогда?
Нужно помочь их деятельности, стимулируя ее искусственно. На практике такая помощь сводится к подкармливанию поля специальными синтетическими препаратами, действующими на растение столь же благотворно, как его собственные фитогормоны.
Известно два типа таких регуляторов роста и развития растений. Первый из них действует по той же схеме, что и естественные фитогормоны. По крайней мере, к такому выводу исследователи пришли, сравнивая результаты воздействия на растение и тех и других. У второго типа веществ — своя схема влияния на системы жизнеобеспечения растения. Им больше сродни функция регулятора. Они могут усилить действие фитогормона и наоборот — притушить, погасить ее. Помощь, которую оказывает такое вещество растению, переоценить невозможно. «Не торопись, подожди, — как бы говорит оно хлебному колосу, — сейчас время затаиться, подкопить сил. Растратишь их всуе — погибнешь».
Иными словами, с помощью регуляторов роста, разработкой и испытанием которых у нас в стране занимаются ВНИИ прикладной молекулярной биологии и генетики ВАСХНИЛ и Институт физиологии растений АН СССР, можно замедлять или убыстрять ту или иную фазу развития растения, по своему усмотрению регулируя сроки формирования и созревания урожая.
Вот и получается, что без стимуляторов роста современное интенсивное земледелие невозможно. По крайней мере, крупнейший советский ученый по проблемам защиты растений, академик ВАСХНИЛ Ю. Н. Фадеев относит регуляторы роста к числу непременных условий получения высоких урожаев.
Четырнадцать факторов, считает ученый, определяют формирование урожая высокоинтенсивных сортов. Все их обязан знать агроном — защитник растений. Ни один не может быть сброшен со счетов. Вот они: климат, почва, сорт, качество посевного материала, правильно избранный севооборот, культура обработки почвы, технология сева, удобрения, регуляторы роста (советское земледелие применяет, как правило, широко известный препарат ТУР), сорняки, вредители, болезни, технология уборки урожая, его хранения.
По такой отнюдь не отлогой лестнице и поднимается каждый раз хлеб на свой высочайший из пьедесталов — наш с вами обеденный стол.
Но сколь ни значим каждый из этих факторов, как ни значительна его лепта в формирование или нивелирование урожая, только специалист, способный проникнуть и понять взаимосвязь явлений, определяющих результативность современного земледелия, способен регулировать этот сложнейший процесс. Вот почему мне хотелось бы привести здесь дословно мысли и думы Юрия Николаевича Фадеева, удивительно глубоко понимающего роль специалиста-биолога, а применительно к этой части рассказа — защитника растений в решении важнейших проблем современного АПК. А в конечном счете — продовольственной. Вот как описывает академик интереснейший разговор, возникший у него однажды с зарубежными коллегами:
«— Вы энтомолог? — спросили меня как-то на одном из международных конгрессов коллеги из США.
— Нет.
— Фитопатолог?
— Не угадали. Специалист по защите растений, а значит, и энтомология, и фитопатология, и еще с десяток других наук входит в мой профессиональный багаж.
— Разумно, — согласились американцы. — Только знание проблемы в комплексе способно подсказать ее радикальное решение. У нас такие кадры лишь начинают готовить.
«Да и не только у вас, во всем мире тоже», — подумал я. А вот наше государство позаботилось об этом еще на заре своего существования. Причем в основу подготовки защитников растений с самого начала были положены те принципы, которые исповедовал один из создателей этого направления, русский ученый Н. В. Курдюмов. Еще на первом съезде отечественных энтомологов в 1913 году, конкретизируя задачи, которые предстоит решить «чистому» и «прикладному» специалисту, он сказал, что последнему, хочет он того или нет, придется всю жизнь сидеть на двух стульях, хорошо знать насекомых и еще лучше понимать растения. Другими словами, этот специалист должен изучать и применять на практике знания тончайшего механизма их взаимодействия, понимать процессы, происходящие в биоценозе».
Продолжая эту аналогию, могу задать себе тот же вопрос: на скольких же «стульях» должен сидеть в таком случае современный биотехнолог, предмет исследований которого никогда не ограничивался только растениями и насекомыми, пусть даже вкупе с биоценозом, в котором они сосуществуют вместе с другими организмами? И что интересно — чем шире круг его исследований, тем более глубокими знаниями должен обладать такой специалист. По совокупности требований, которые предъявляет к нему избранная профессия, биотехнолог больше всего, на мой взгляд, сродни хирургу, прекрасно разбирающемуся в проблемах общей хирургии и виртуозно владеющему какой-то одной ее областью.
Человек сидит на двух стульях
К перечню качеств и черт характера, которыми обязательно должен обладать специалист в области биотехнологии вообще, применительно к условиям нашей страны нужно, к сожалению, добавить еще два. Дар организатора, во-первых, и редкий талант выживания в среде искусственно создаваемых трудностей и проволочек, во-вторых.
Ну, по поводу организаторского дара вроде бы все понятно, вероятно, рассудит читатель, а при чем здесь выживаемость, ему же не в бой за собой вести людей и не огонь на себя принимать на передовой?
А вот это как сказать... Вы, например, можете представить себе человека, только что введенного в ранг директора и тотчас издающего приказ, утверждающий во вновь созданном и возглавляемом им учреждении... свободное посещение? Основанием для такого приказа послужило собственное убеждение директора в том, что не время, проведенное в институте, определяет результативность научной деятельности исследователя, а его практическая отдача. От научного сотрудника требуются идеи, мысли, разработки, а не часы, просиженные за столом.
Нужно сказать, что биотехнологический центр в городе Тарту обязан своим созданием и становлением двум людям — нынешнему директору Р. Виллемсу и академику Ю. Овчинникову, к которому он, тогда старший научный сотрудник, обратился. Обратился, минуя инстанции и нарушая при этом все табели о рангах.
Здесь все связано с Р. Виллемсом. Все — от проекта до системы организации исследовательских работ, ведущихся в центре по так называемым грантам, свойственным до сих пор только Западу. Суть такого финансирования заключается в том, что государственное учреждение, фирма или частное лицо ссужают деньги человеку, организации, предприятию, принимающему на себя обязанности по выполнению научных разработок, исследований, проектных, опытно-конструкторских работ по интересующей их тематике. Получивший деньги волен распоряжаться ими по собственному усмотрению: оплачивать покупку оборудования, аренду помещения и все виды работ, выполняемых согласно утвержденной кредитодателем тематике.
По замыслу создателя биотехнологический центр должен быть мобильной научно-исследовательской организацией абсолютно нового типа, включающей в себя несколько небольших кооперативных коллективов, способных быстро и эффективно решать конкретные, поставленные практическими нуждами, самой жизнью, задачи.
Этим, пожалуй, эстонский биоцентр наиболее выгодно отличается даже от мощного межотраслевого научно-технического комплекса «Биоген», созданного в стране еще в 1985 году и объединившего 26 исследовательских институтов и промышленных предприятий, расположенных, кстати, в разных регионах страны.
Такая разбросанность и чрезвычайное многотемье, на мой взгляд, и является основным тормозом в работе малоподвижного, негибкого механизма «Биогена». По крайней мере, его эффективность могла бы быть гораздо более высокой, основывайся он на более совершенной организационной основе. Но что есть — то есть, и путь внедрения идеи или разработки на «Биогене» сегодня значительно извилистее, нежели тот, который предпочли в Эстонии.
Когда рассказывают о биоцентре в Тарту, непременно отмечают три его особенности, три главных направления, по которым ведется и которым подчинена вся его научно-исследовательская работа. Первая отличительная черта биоцентра в Тарту — фундаментальность научных исследований. Три четверти всех разработок относится именно к таким работам. Вторая — самая тесная связь и деловые контакты с производством. И наконец, третья — о кадрах здесь заботятся сами. Студенты первых курсов университета, школьники старших классов — основной резерв, будущий костяк кадрового эшелона эстонского биоцентра. Молодежь, прошедшая обучение в биотехнологическом центре, может специализироваться в дальнейшем на одной из кафедр Тартуского государственного университета.
Главные заказчики биоцентра — местные колхозы. Но не только они. Потому что направленность исследований, осуществляемых биоцентром, позволяет удовлетворять потребности всех и вся. Судите сами. Одна из английских биотехнологических фирм предлагала совсем недавно нашей стране приобрести научную разработку конструирования сычужного фермента, широко используемого в сыроварении. Продавалась разработка совсем «недорого», всего за каких-то 800 тысяч фунтов стерлингов. Биоцентр справился с этой работой не хуже заграничной фирмы, но «уложился» в гораздо более скромную сумму.
Здесь же были созданы методы иммуноферментного определения стельности коров, а медицине республики биотехнологический центр в Тарту подарил способ диагностирования инфаркта миокарда.
Руководство биоцентра располагает уникальной возможностью «передвигать» кадры в зависимости от конкретных производственных потребностей и привлекать за соответствующую оплату специалистов нужного профиля из разных городов и даже республик страны. Деньги, полученные по грантам, биоцентру предстоит еще оправдать, отработать, и потому он очень заинтересован во внедрении. Вот почему для него так важно, допустим, получить заказ в колхозе, имеющем живые, реальные деньги, и довести с его помощью ту или иную лабораторную разработку до промышленного производства.
Разумеется, ни колхоз, ни колхозники, на первых порах ничего не знавшие о биоцентре, не собирались оплачивать попервоначалу казавшиеся им ненужными эксперименты. Пришлось убеждать, читать лекции, разъяснять. И лед, как говорится, тронулся — с осени 1986 года под Тарту стал работать центр прикладной биотехнологии, в который вошли три колхоза и сельская строительная организация, а в одной из колхозных школ был создан класс, ведущий специализированное биотехнологическое обучение. К концу пятилетки здесь предполагают создать иммунодиагностикумы для выявления вирусов картофеля, разработать методы диагностирования качества кож,- без которых, например, не обойтись в скорняжном производстве, и многое, многое другое.
Рассказывая об особенностях возглавляемого им учреждения корреспонденту «Литературной газеты», Р. Виллемс подчеркнул: «Когда говорят о двойной, тройной прибыли на вложенный рубль — верится с трудом. В науке даже десятипроцентная прибыль — это здорово. По нашим подсчетам, мы скоро ее будем получать. Главный итог первого года — приняли новые взгляды и согласились с неизбежностью смотреть в будущее. Я стоял и стою на том, что особое внимание следует уделять фундаментальной науке. Нужно уметь быстро перестраиваться в исследованиях, если получаешь отрицательный результат, а для этого в портфеле директора желательно иметь большой запас проектов. Деньги нам дали не для того, чтобы повторять уже сделанное за рубежом, а браться за нерешенные научные проблемы. Только тогда наука сможет действительно питать производство».
И с этим трудно не согласиться... | false |
До того как умрет природа | Дорст Жан | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ЧЕЛОВЕК ПРИХОДИТ НА ПОМОЩЬ ПРИРОДЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p></p><p>Если существует на свете благородная цель, расширяющаякругозор человека, то эта цель — защита извечного богатства,данного нам во временное пользование и под нашу ответственность.<em>Из речи герцога Брабантскогона заседании Общества Африки, 1933 г.</em></p><p>Симпатия, испытываемая человеком ко всем живым существам,делает его настоящим человеком.<em>Альберт Швейцер</em></p><p></p><p>Итак, к концу XIX в. вся Земля была отдана на разграбление. «Цивилизованный» человек заполонил весь мир, и повсюду ему сопутствовали опустошения, из которых мы назвали только самые значительные. Нерациональная эксплуатация природных богатств и изменение природных условий, в которых он был (и остался) повинен, поставили под угрозу естественное равновесие нашей планеты. Дело шло к кардинальному уничтожению диких растений и животных, из которых выживали лишь немногие, особенно стойкие виды, превратившиеся со временем в нахлебников и даже паразитов человека.</p><p>Однако нашлись проницательные люди, сумевшие оценить серьезность создавшегося положения1. Именно этим людям мы обязаны тем, что дикая природа сохранилась до сего времени хотя бы на небольшой части земного шара.</p>
<p>Историк, изучающий систему взглядов на охрану природы, непременно скажет, что эта идея не нова и что она восходит еще к древним временам. Авторы классической древности действительно стремились привлечь внимание к пагубной деятельности человека в районе Средиземноморья. Они указывали, что ряд мест, представлявших собой в их эпоху бесплодную каменистую землю, едва способную прокормить нескольких худых коз, ранее были покрыты лесами, среди которых ключом били иссякшие затем источники. В средние века сознание необходимости борьбы за сохранение природы усилилось. Многие правители издавали законы об охране крупных животных и лесов Европы, которые ранее подвергались беспощадному уничтожению. Конечно, эти законодательные акты были направлены на монополизацию дичи и на охрану угодий, где охотились только знатные люди. Но, даже учитывая социальное звучание этих законов, нельзя не признать, что они сыграли положительную роль в охране фауны, замедляя процессы разрушения природы.</p><p>Некоторые законы, изданные государями Западной Европы, предусматривали охрану лесистой местности. Вспомним хотя бы меры, принятые польскими королями для охраны зубра, столь многочисленного ранее в Восточной Европе. В конце XIII в. мазовецкий князь Болеслав запретил охоту на зубра в своих владениях, а сто лет спустя король Ягелло издал еще более действенные законы. В XVI в. король Сигизмунд III, понимая опасность, грозившую существованию зубров, которых к тому времени остались считанные единицы, объявил заповедником территорию, где они обитали, но, к сожалению, спасти животных, не удалось2.</p><p>Еще более многочисленные примеры можно было бы привести в отношении Азии, где охрана природы и всего живого обусловлена многими философскими и религиозными убеждениями. Некоторые законы, изданные в этих странах, намного опережают упомянутые нами выше европейские законы об охране . природы. Таковы, в частности, эдикты индийского императора Ашока (примерно 242 г. до н. э.), который покровительствовал рыбам, наземным животным и лесам (некоторые леса, называвшиеся Абхайярана, представляли собой самые настоящие природные заповедники). Аналогичные законы издавались и другими азиатскими правителями; таковы, например, законы Хубилая, «великого государя» монгольского, по которым, как свидетельствует Марко Поло, запрещалась охота в период размножения, птиц и зверей.</p><p>Однако мысль о необходимости сохранения на земном шаре нетронутых участков дикой природы созрела по-настоящему только ко второй половине XIX в.</p><p>Первым естественным заповедником был, по-видимому, заповедник Фонтенбло, созданный во Франции во времена Второй империи. В 1853 г. группа художников, принадлежащая к знаменитой «барбизонской школе», положила начало созданию «художественных участков»; это мероприятие было санкционировано декретом от 13 августа 1861 г., и площадь первого участка составила 624 га.</p><p>Но фактически мысль о создании заповедников на обширных земельных пространствах зародилась в Соединенных Штатах Америки, что вполне закономерно как с исторической, так и с психологической точек зрения.</p><p>Хищническая эксплуатация природных богатств в XIX в., ареной которой явилась эта страна, не могла не вызвать противодействия. Кроме того, нельзя забывать, что в то время США еще располагали обширнейшей площадью незаселенных территорией и это позволило им приступить к созданию заповедников в широких масштабах. В 1864 г. американский конгресс отдал Йосемитскую долину и Марипоса-Гров штату Калифорния для организации природного заповедника и защиты от уничтожения массивов секвойи. В 1870 г. после шестинедельного исследования района Йеллоустона в исключительно живописной местности Скалистых гор началась кампания за создание там национального парка, и 1 марта 1872 г. был издан закон об учреждении первого национального парка США — «общественного парка на благо и радость народа».</p><p>Идея охраны природы постепенно охватила весь мир, и в большей части стран были опубликованы законы, предусматривавшие создание заповедников: в их основе лежала необходимость выделения участков территории, где защищенные от эксплуатации флора и фауна могли бы восстановить свое уже обедненное «племя». Иначе говоря, речь шла об охране природы и о запрещении любой деятельности человека на участках территории, где природа оставалась в своем первозданном виде. Эти меры охраны распространялись не только на животных, в частности на крупную фауну, существованию которой опасность грозила в первую очередь, но и на ландшафты — словом, по выражению Александра Гумбольдта, на все «памятники природы».</p><p>На этом первом этапе считалось, что достаточно изолировать территорию от всякого влияния человека, чтобы превратить ее в «рай для животных». Но оказалось, что это не совсем так; в природе нет ничего постоянного, и естественное равновесие не бывает статичным, а находится в постоянном развитии. Можно допустить, что в очень крупных заповедниках естественные процессы будут развиваться свободно, не испытывая влияния деятельности человека, населяющего соседние территории. Но стоит только по каким-либо причинам сократить площадь заповедника до известного предела, как оказывается, что эти процессы под влиянием внешних воздействий начинают претерпевать глубокие изменения. Равновесие нарушается, и в первую очередь погибают те живые существа, которых хотят сохранить. Поэтому чаще всего человеку приходится вмешиваться в жизнь защищенных зон и поддерживать необходимое равновесие сил. Существует предвзятое мнение, что хищники приносят вред тем, что уменьшают численность животных, которыми они кормятся. В силу этого люди в первую очередь стали истреблять крупных четвероногих хищников и хищных птиц, рассчитывая за их счет повысить численность травоядных. Однако в большинстве случаев это приводило к отрицательному результату. Превышение предела допустимой численности травоядных животных - вызывало деградацию их местообитаний и вредно сказывалось на самом виде. Вопреки установившимся представлениям ценность заповедника определяется не столько количеством обитающих в нем животных, сколько тем состоянием, в котором находятся первичные природные ландшафты, популяции животных и растительные ассоциации.</p>
<p>Следовательно, человек вынужден вмешиваться в жизнь большинства заповедников, и действующие в них правила должны прежде всего сообразовываться с теми изменениями, нарушающими заповедность, которые могут возникнуть на территории заповедников. Заповедники, как правило, делятся на несколько категорий3. Абсолютные природные заповедники, существующие без всякого вмешательства человека в их природу. Доступ в них разрешается только людям науки, ведущим исследовательскую работу.</p><p>Национальные парки, большей частью занимающие очень обширную территорию. Задача охраны природы сочетается в них с задачами просвещения и организации отдыха для посетителей. Последние допускаются на территорию только при условии безусловного подчинения установленным правилам. Администрации таких заповедников не возбраняется проводить мероприятия, содействующие повышению научного и туристического интереса посетителей.</p><p>Частичные заповедники, задача которых в отличие от предыдущих заключается в охране лишь некоторых растений или животных, иногда минералов или почв. Мероприятия в таких заповедниках направлены на сохранение лишь части элементов природной среды, тогда как всe другие могут подвергаться эксплуатации в пределах установленных норм. Деятельность человека (пастьба скота, сельскохозяйственные работы) допускается в них при том условии, если она не идет вразрез с целями, для которых создан заповедник.</p><p>Специальные заповедники создаются для избирательной охраны элементов биологического комплекса, использование которых регламентируется установленными в заповеднике правилами. Классическим примером заповедников такого типа являются заповедники для охоты и рыболовства.</p><p>К числу заповедников следовало бы отнести еще зоны, расположенные вокруг национальных парков или абсолютных заповедников; их назначение — создать вокруг основной территории пояс, где разрешается ограниченная деятельность человека (эти ограничения в основном касаются охоты и изменения местообитании животных и растений).</p><p>Помимо этих мер охраны природы постепенно во многих странах были выработаны и другие законодательные положения, которые регламентировали эксплуатацию природных ресурсов: сроки охоты, нормы эксплуатации лесов, осушение болот, преобразование биотопов и т. д.</p><p>В связи с рядом трудностей, возникающих при решении задач охраны дикой природы, регламентации подобного рода могут показаться чрезмерно сложными. Приходится считаться с местными условиями, находить гибкую форму законодательства, не противоречащего экономическим требованиям человека, и вместе с тем обеспечивать сохранность ландшафтов и населяющих их животных и растений.</p><p>Вполне естественно, что отведение под заповедники больших земельных площадей относится к функции правительственных органов. В соответствии с действующим законодательством эти органы классифицируют зоны и вырабатывают их статут; управление заповедниками осуществляется за государственный счет. Наряду с государственными часть небольших и даже средних заповедников была создана частными лицами или обществами, которые играют большую роль в деле охраны природы.</p><p>Создание и содержание заповедников требует вложения больших средств. Необходимые для этого ассигнования, пробивающие брешь в национальном бюджете, вызывали недовольство у всех тех, кто высказывался против «расточительного» использования земель, предпочитая превращать их в охотничьи угодья или обрабатывать для получения быстрой прибыли. Недальновидная точка зрения таких людей затормозила развитие многих заповедников.</p><p>Борьба за охрану природы начиная с конца прошлого века велась повседневно, но она далеко не всегда оканчивалась успехом. Разумеется, несколько упрощенные идеи «охраны» природы того периода сейчас устарели. Однако мы с глубоким уважением вспоминаем тех, кто работал в этом направлении, не щадя сил, и проявлял большое мужество, отстаивая сохранение для будущих поколений ландшафтов с их дикой растительностью и животным миром.</p><p>Нам хочется коротко остановиться на основных достижениях в этой области, не претендуя, разумеется, на составление хотя бы краткого перечня наиболее значительных заповедников4.</p><p></p><p>1. СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА</p><p>Северная Америка, бесспорно, обладает одной из лучших в мире систем национальных парков и заповедников, в которых удачно сочетаются охрана флоры и фауны и хорошо организованный туризм.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_6_doc2fb_image_03000021.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 28. Национальные парки США, находящиеся в ведении Службы национальных парков Министерства внутренних дел. Помимо указанных 30 парков общей площадью около 5,5 млн. га, в ведении Службы находятся и другие заповедные моста, в том числе исторические национальные парки и национальные памятники.</p><p></p><p>Некоторые территории, превращенные в США в заповедники, находятся в непосредственном ведении федерального правительства. В частности, это касается национальных парков, объединяемых Службой национальных парков, подчиненной Министерству внутренних дел. Служба имеет 30 национальных парков и 83 национальных памятника, разбросанных по всей территории, но в основном сосредоточенных на Западе; эти места сохраняются в нетронутом, диком состоянии и исключительно богаты необычайно красивыми пейзажами (рис. 28). В 1961 г. количество посетителей национальных парков достигло 72 млн. человек, и одно это уже показывает, какое значение имеют национальные парки в жизни американцев.</p><p>Наиболее известен, конечно, Йеллоустонский национальный парк, расположенный на стыке штатов Вайоминг, Монтана и Айдахо. На его территории находится 3000 гейзеров. Но не менее привлекает посетителей и очень разнообразная фауна парка. Здесь много таких крупных животных, как гризли, американские лоси, олень вапити и канадские снежные бараны. С 1872 г., то есть с момента его основания, здесь побывало несколько миллионов человек.</p><p>Перечислить все остальные парки, размещенные на американском Западе, трудно. Наиболее известны из них Большой Каньон5 в Аризоне, на территории которого находится один из грандиознейших каньонов мира, Йосемитский национальный парк в горах Сьерра-Невада и национальный парк Секвойя, расположенный к югу от последнего и учрежденный для охраны лесов этих деревьев-великанов; последний включает самую высокую вершину США — Уитни (если не считать гору Мак-Кинли, находящуюся в пределах национального парка Маунт-Мак-Кин-ли на Аляске).</p>
<p>На востоке страны национальных парков гораздо меньше. Национальный парк Эверглейдс, расположенный на крайнем юге Флориды, известен исключительно богатой фауной и водными биотопами ярко выраженного тропического характера.</p><p>Сеть национальных парков дополняется рядом заповедников, которые называются национальными резерватами диких животных и входят в систему Службы охраны рыб и дичи США (в 1960 г. их насчитывалось 280, а площадь, занимаемая ими, была равна 11 млн. га). Некоторые из них — например, Арансасский заповедник в штате Техас, единственное место зимовки американского журавля, — имеют чрезвычайно важное значение. К ним следует отнести также большое количество территорий, подведомственных Службе лесного хозяйства, целый ряд которых существует на правах заповедников.</p><p>Как уже говорилось, многие заповедники были созданы по инициативе частных лиц и обществ, наиболее крупное из которых — Одюбоновское национальное общество, названное по имени известного американского натуралиста, отца орнитологии Нового Света. Это общество, располагающее собственной сетью заповедников, часть из которых занимает очень большую площадь, обладает значительным капиталом, что позволяет ему организовывать учебные центры, где молодежь и взрослые могут приобщиться к естественным наукам и методам охраны природы. Помимо этого, общество выпускает целый ряд публикаций. </p><p>Необходимо упомянуть и деятельность других обществ местного значения. Так, Ассоциация Соколиной горы (Hawk Mountain Association) организовала заповедник на холмах Пенсильвании с целью защиты крупных хищных птиц, пролетающих осенью через эти места. До организации заповедника их ежегодно и безрассудно истребляли.</p><p>По примеру Соединенных Штатов в Канаде в 1887 г. был создан первый национальный парк (664 тыс. га) в Банфе, в районе Скалистых гор. Национальный парк Джаспер (1088 тыс. га), раскинувшийся к северу от Банфа и занимающий вместе с ним большой горный массив, служит убежищем богатой фауне, в частности снежной козе Скалистых гор и канадским баранам. Другие парки, расположенные на низменности, такие, например, как национальный парк Принс-Альберта в Саскачеване (387 450 га), дают приют обильной водной фауне, а также лосям, северным оленям, бобрам. В национальном парке Вуд-Буффало (4500 тыс. га) находится единственное сохранившееся стадо лесных бизонов (Bison bison athabasca); там же гнездится американский журавль, который пользуется, таким образом, защитой в обеих крайних точках пути своего перелета.</p><p>Попытки создания заповедников предпринимались и в Мексике. К сожалению, в этой стране, природа которой значительно пострадала от деятельности человека еще в давние времена, положение с заповедниками отнюдь не удовлетворительное. Но в настоящее время Мексика прилагает большие усилия для того, чтобы организовать несколько национальных парков и предотвратить дальнейшее, уничтожение природных богатств.</p><p></p><p>2. ЮЖНАЯ АМЕРИКА</p><p>В Южной Америке, которая по сравнению с другими частями света долгое время оставалась «нетронутым» континентом, вопрос о создании заповедников. Стоял на заднем плане, и большинство латиноамериканских стран до сих пор не позаботилось о своевременном решении этой проблемы, но ряд территорий был все же объявлен заповедными. В Колумбии принимались меры против обезлесения, особенно в районах речных бассейнов, которые обеспечивают водой крупные города. Эквадор с 1935 г. стал беспокоиться о защите флоры и фауны островов Галапагос, но, к сожалению, принятые по этому поводу законы почти не проводились в жизнь, и только в последнее время был принят ряд новых мер, главной из которых является недавно созданная Международным союзом охраны природы и природных ресурсов биологическая станция «Чарлз Дарвин» на островах Галапагос, работающая при поддержке правительства Эквадора, которая позволяет проводить совершенно неоценимые для науки исследования природных сокровищ6 Венесуэла также внесла свой вклад в общее дело охраны природы, учредив несколько национальных парков, из которых наиболее интересен парк Ранчо-Гранде, созданный в 1937 г. в Каракасских Андах, между озером Валенсия и морем. В парк входит исключительно интересный лесной район, и заповедник, при котором имеется лаборатория, является центром научно-исследовательской работы.</p><p>Бразилия также поняла необходимость охраны своей богатой и разнообразной природы, особенно на востоке, где развивающаяся промышленность угрожает ее существованию. Неподалеку от Рио-де-Жанейро и Сан-Паулу создан национальный парк Итатиая; он расположен на пересеченной местности, где находятся самые высокие горные массивы Бразилии. Другой заповедник создан для охраны знаменитого водопада Игуасу на аргентинской границе.</p><p>Аргентину, безусловно, можно считать пионером охраны природы в Южной Америке. В 1903 г. для создания знаменитого национального парка Нахуэль-Хуапи в Андах была выделена обширная территория площадью 785 тыс. га, официально парк был открыт в 1934 г. Некоторые участки его представляют собой в полном смысле слова природные заповедники, а другие открыты для посещения туристов. К сожалению, туда ввезли экзогенные виды животных, в частности оленей, форелей и лососей, нарушив этим первоначальное естественное равновесие. В Аргентине созданы и другие, не менее значительные парки на площади 2 643 412 га; один из них примыкает к бразильскому парку Игуасу.</p><p>Чили со своей стороны включилось в работу по сохранению природных ресурсов Анд, создав на своей территории несколько национальных парков для охраны своеобразных древесных пород влажных лесов.</p><p>Из заповедников стран Центральной Америки и бассейна Карибского моря следует выделить два заповедника, представляющих собой замечательные исследовательские центры: биологическую станцию Нью-Йоркского зоологического общества в южной цепи Тринидада и Барроу-Колорадо в Панаме, где Смитсоновский институт создал биологическую станцию на искусственном островке, образовавшемся при сооружении Панамского канала. Как тот, так и другой центр являются лабораториями в природе, где биологи могут найти все условия для плодотворной работы.</p><p></p><p>3. ЕВРОПА</p><p>Большая плотность населения Европы, ее высокое индустриальное развитие и изменение естественной среды еще в очень далекие времена сильно затрудняли создание национальных парков в этой части света. И все же в большинстве стран можно было бы создать заповедники. Ряд государств, несмотря на ограниченность их территории, объединив свои усилия, могут гарантировать действенную охрану многих животных и естественных местообитаний.</p><p>Во Франции самым известным заповедником является Камарг, созданный в 1928 г. Национальным обществом по охране природы и акклиматизации. Камарг представляет собой обширное, покрытое болотами и солоноватыми лагунами пространство между двумя рукавами Роны. С согласия крупных индустриальных компаний — владельцев этих земель — в этом районе удалось выделить охранную зону, хотя это и причинило некоторый ущерб ведущейся здесь добыче соли и рисовым плантациям. Несмотря на все трудности, Камарг удалось сохранить в неприкосновенности, и сейчас он представляет сущий рай для биологов. Здесь пристанище исключительно интересной фауны, включая единственную в Европе постоянную колонию розовых фламинго (Phoenicopterus ruber). Кроме того, в Камарге можно найти нетронутые участки, начиная от пресноводных озер до соленых лагун, благодаря чему он представляет собой заповедник, равного которому нет в Европе7.</p>
<p>Франция располагает и многими другими заповедниками: одни из них находятся в горах, а другие — на побережье, как, например, заповедник Семи Островов у Кот-дю-Нор, созданный в 1912 г. Лигой защиты птиц для охраны многочисленных морских птиц, особенно таких, как олуши (Sula bassana) и глупыши (Fulmarus glacialis). В 1960 г. в парламенте прошел закон о создании во Франции национальных парков. Два парка уже созданы — один в Савойе (национальный парк Вануаз), а другой в Пор-Кро, у берегов Вара. Другие парки запроектированы в горной системе Пиренеев. Многие небольшие заповедники организованы по инициативе Высшего охотничьего совета на путях миграции диких водоплавающих птиц (нужно подчеркнуть, что этот совет проявил похвальные усилия для надежной охраны фауны и рациональной организации охоты).</p><p>В Великобритании, где общественность всегда относилась с должным интересом к природе, ее охрана осуществляется главным образом частными обществами, хотя работа некоторых из них контролируется в известной мере государством. Национальному объединению (National Trust), организованному в 1895 г., принадлежит большое количество мест, которые стали заповедными. Но самой представительной организацией, за которой официально закреплены права на охрану природы, является организация Охраны Природы (Natural Conservancy), созданная в 1949 г. Будучи весьма оперативной и обладая значительными материальными и денежными средствами, она располагает большим числом заповедников, где ведутся успешные научные исследования, в частности по экологии (несмотря на то что некоторые из них невелики, они вполне достаточны для обеспечения сохранности какой-либо интересной стации или биотопа).</p><p>Бельгии и Нидерландам, имеющим наивысшую в Европе плотность населения и очень высокий уровень промышленного развития, нелегко было обеспечить охрану дикой природы. В Нидерландах инициатива охраны природы в основном принадлежала одному человеку — П. Ж. ван Тинховену, заслуги которого в этой области трудно переоценить. В многочисленных заповедниках, находящихся под руководством научных организаций, и даже в нескольких национальных парках сохраняются биотопы и животные, которым грозит наибольшая опасность исчезновения; во многих заповедниках находит убежище богатая фауна птиц. Особенно интересны в этом отношении прилегающие острова и болото Наадермеер, расположенное невдалеке от Амстердама и известное своими редкими растениями и многочисленными водоплавающими птицами.</p><p>В Бельгии мысль о необходимости организации охраны природы, возникшая еще более тридцати лет назад, получила развитие только после второй мировой войны. Сеть национальных парков и заповедников, часто очень небольших, но тщательно выбранных, обеспечивает охрану ценных биологических комплексов, особенно мест произрастания редких растений и районов гнездования или перелета птиц, имеющих ограниченную численность.</p><p>Швейцария, в которой традиции охраны природы восходят еще к средним векам, создала на своей территории целую серию исключительно удачно расположенных заповедников, где охраняются природные ландшафты, флора и фауна8. В 1914г. в нижнем Энгапине, в районе, расположенном на высоте 1500—3800 м, был создан национальный парк, площадь которого ныне достигает 16 870 га. С тех пор численность животных, особенно оленей, здесь быстро возросла; ввезенный в 1920 г. горный козел (ранее там полностью истребленный), равно как серна и другие животные, в том числе и хищные птицы, нашли в этом парке надежное убежище. Под эгидой Швейцарской лиги охраны природы, основанной в 1909 г., и других обществ Швейцария сумела создать на своей территории множество заповедников, значительная часть которых предназначена в основном для охраны птиц.</p><p>Италия по праву гордится созданием национального парка Гран-Парадизо в Пьемонтских Альпах, где пасутся стада диких горных козлов (Couturier, 1962). В 1922 г. этот бывший охотничий заказник итальянского короля был превращен в национальный парк площадью 55 422 га. Ставшие редкими горные козлы попали наконец в благоприятные условия и стали так быстро размножаться, что в 1933 г. их численность достигла уже 3865. Затем их количество снова уменьшилось; в 1945г. насчитывалось всего 419 животных. Но с 1961 г. благодаря эффективным мерам охраны стадо снова увеличилось до 3479 голов. В настоящее время они, вероятно, даже слишком многочисленны (чрезмерная плотность популяций козлов в парке может иметь печальные последствия в случае эпизоотии). Излишек животных переселялся в другие районы Альп, в частности в Швейцарию, Австрию и Германию. Возможно, что создание парка в Савойе, граничащего на довольно большом протяжении с Гран-Парадизо, повлечет за собой миграцию туда избыточной части популяции.</p><p>В Италии есть и другие национальные парки и заповедники, в частности в Абруццких Апеннинах.</p><p>Все остальные средиземноморские страны также старались в меру своих сил обеспечить охрану дикой фауны и флоры. Были созданы заповедники на всем протяжении от Пиренейского полуострова до Греции. В Испании было создано несколько национальных парков или заповедников для охраны диких животных, в частности испанских горных козлов, а в настоящее время ведутся работы по созданию крупного заповедника в устье Гвадалквивира. На территории Югославии, хотя и сохранились довольно обширные участки дикой природы, где до сих пор встречаются медведи, серны, волки и многочисленные хищные птицы, также был создан ряд национальных парков для охраны наиболее примечательных ландшафтов. Из них хорошо известен основанный в 1949 г. национальный парк Пливиска Езера площадью 14 511 га, с рядом озер и водопадов, прославленных на всю Европу.</p><p>Греция знаменита автохтонной флорой, одной из самых богатых во всей Европе в силу очень высокой степени эндемизма и разнообразного флористического состава. Весьма интересны также некоторые животные, в частности безоаровый козел, образовавший местные подвиды на ряде островов Эгейского моря. Несмотря на многие трудности, защитникам природы все же удалось добиться организации национального парка на горе Олимп и сохранения благодаря этому одного из самых знаменитых горных массивов Греции. Еще один национальный парк создан на острове Крит, а также приняты меры для охраны диких козлов на других средиземноморских островах9.</p><p>Средняя и Северная Европа также располагают многочисленными заповедниками, которые во многих случаях находятся в лучшем состоянии; чем заповедники Южной Европы. Австрия организовала несколько заповедников, в том числе знаменитый заповедник озера Нёйзидлер-Зе к югу от Вены с многочисленными водоплавающими птицами и несколько резерватов в Австрийских Альпах для охраны редких растений. В ФРГ заповедники занимают в общей сложности площадь в 161 140 га; они предназначены в основном для охраны ландшафтов или местообитаний, интересных своей фауной и флорой. В ГДР существует 210 заповедников, а также многочисленные частично охраняемые ландшафты. Польша, несмотря на вторую мировую войну, сумела выполнить одну из самых блестящих программ охраны природы во всей Европе, важнейшей задачей которой являлось спасение зубра в Беловежской Пуще. Но Беловежский национальный парк, который располагает хорошо известной биологической станцией, далеко не единственный. На польской территории возникло еще восемь национальных парков, и среди них Ленинский, о котором речь пойдет в дальнейшем, и Татранский; оба они занимают обширные высокогорные пространства по границе с Чехословакией. Около 450 резерватов, дополняющих систему национальных парков, охраняют некоторые участки леса, торфяники, болота, отдельные геологические достопримечательности и т. д.</p>
<p>Немалых успехов достигла также и Чехословакия, где для охраны флоры и фауны создано более 300 резерватов и национальных парков.</p><p>В Скандинавских странах, в частности в Швеции — в национальных парках Сарек (190 тыс. га) и Стура Шёфаллет (138 тыс. га), находится под защитой субарктическая фауна ставших теперь очень редкими млекопитающих.</p><p>СССР развернул гигантскую работу по охране природы, упорядочения охоты и эксплуатации пушного зверя. После революции эти мероприятия получили значительное развитие. Сейчас на территории СССР имеется 78 заповедников или эквивалентных им территорий общей площадью около 5 млн. га с организованными в них научно-исследовательскими лабораториями, поскольку охрана природы в заповедниках и научные исследования неотделимы друг от друга. Организация заповедников сопровождалась изданием многочисленных постановлений об охране встречающихся в СССР редких видов животных и растений, которым угрожает опасность исчезновения.</p><p></p><p>4. АФРИКА К ЮГУ ОТ САХАРЫ</p><p>Та Африка, которая в свое время явилась ареной катастрофического расхищения ее величайших природных богатств, в настоящее время располагает широкой со всех точек зрения сетью замечательных заповедников.</p><p>Ветераном среди них считается расположенный вдоль границы с Мозамбиком заповедник, на базе которого был впоследствии создан знаменитый парк Крюгера в Трансваале; возник он 26 марта 1898 г. под названием охотничьего заповедника Саби, а в 1926 г. получил свое современное наименование. Он занимает площадь 21 тыс. кв. км и имеет очень богатую фауну, представленную в основном крупными млекопитающими. Парк открыт для посетителей и привлекает в Южно-Африканокую Республику многочисленных туристов.</p><p>Чтобы не возвращаться к заповедникам самой южной части континента, заметим, что и многие другие ее районы также превращены в заповедники. Самый крупный из них — национальный парк Калахари-Гемсбок, где сосредоточена богатая фауна копытных. Из менее крупных заповедников можно назвать национальный парк в Капской провинции, где встречаются последние экземпляры антилопы бонтбок. В двух других районах этой провинции обитают последние слоны крайнего юга Африки — в национальном парке для слонов Аддо и в лесном заповеднике Книсна близ Порт-Элизабета. Чтобы, с одной стороны, обезопасить существование слонов, а с другой — оградить от набегов обрабатываемые земли, леса, где обитают слоны, обнесены крепкой изгородью из проволоки, по которой пущен электрический ток («электропастух»). </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_6_doc2fb_image_03000022.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 29. Национальные парки Конго (Киншаса) и Руанды.</p><p></p><p>Конечно, условия существования слонов здесь в какой-то мере искусственны (в качестве дополнительного питания они получают апельсины), но именно эти меры позволяют сохранить на юге Африки животных, которые в противном случае давно бы исчезли10.</p><p>В остальных районах Африки организация и управление заповедниками шло по двум другим направлениям.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_6_doc2fb_image_03000023.png"/>
</p><p>Рис. 30. Основная растительность национального парка Альберта. Этот парк представляет собой пример хорошо сохранившегося естественного равновесия между всеми нижеперечисленными растительными зонами (схема) (Rоbуns, Les territoires biogeographiques du N. P. Albert, Bruxelles, 1948).1 — влажные экваториальные и горные леса; 2 — бамбуковые леса; 3 — саванны травяные и редколесные; 4 — высокогорные растительные формации (Hogenias, древовидный вереск, альпийские формации).</p><p></p><p></p><p>Первое имело целью создание национальных парков, имею щих фактически статус абсолютных заповедников. К ним прежде всего относятся национальные парки Конго, организованные еще бельгийской администрацией (рис. 29). В 1925 г. король Альберт подписал декрет о создании знаменитого парка его имени. Этот первый шаг повлек за собой другие, и наконец восточная часть Конго обогатилась целым рядом хорошо организованных национальных парков. Под руководством профессора В. ван Штрелена национальные парки Гарамба, Альберта, Упемба и Кагера (последний в Руанде) сумели сохранить самые интересные растения, животных и ландшафты Африки. Наиболее известен, конечно, национальный парк Альберта11 (рис. 30), занимающий площадь 809 тыс. га. На его территории находится западный склон горного массива Рувензори, богатые саванны долин Семлики и Ручуру, расположенные соответственно к северу и к югу от озера Эдуард, и цепь вулканических гор к северу от озера Киву. Ландшафты заповедника разнообразны — сухие саванны, поросшие кактусовидными молочаями, влаголюбивые леса Итури, высокогорные бамбуковые леса и альпийские луга, поросшие гигантскими лебелиями и крестовником. Откосы грабена служат естественными границами парка, который почти весь расположен в обширной впадине между двумя глубокими разломами. Фауна парка богата и разнообразна. Вулканические области восточного Конго (Киншаса) служат местом обитания горных горилл и бесчисленных копытных — слонов, буйволов, антилоп, а берега рек Рвинди и Ручуру являются убежищем для многочисленных бегемотов.</p><p>Национальный парк Гарамба, расположенный у границ Судана, был создан для охраны жирафов и белых носорогов, которые встречаются только здесь. Обширнейший национальный парк Упемба, занимающий площадь 1173 тыс. га, имеет особое значение в связи с тем, что он расположен на биогеографической границе между районом Катанги и Центральной Африкой. И наконец, национальному парку Кагера принадлежит заслуга сохранения в этом глубоко измененном чрезмерным выпасом районе нетронутых участков, где продолжают существовать копытные, исчезнувшие в других местах в результате конкуренции с домашним скотом или истребления.</p><p>Итак, национальные парки Конго (Киншаса) представляют собой грандиозный комплекс, где природа сохраняется в своем первоначальном виде, что делает их исключительно ценным наследием для будущих поколений, и если некоторые из них, как, например, Киву-парк, частично открыты для посетителей, то большая часть их территории все же предоставлена только для научных исследований. Здесь изучался, о чем свидетельствуют труды, опубликованные Институтом национальных парков бывшего Бельгийского Конго12, и продолжает изучаться животный и растительный мир Африки.</p><p>При определении статута заповедников в других частях Африки преследовались иные цели. Под заповедники были отведены обширные пространства, но в них допускалась в известных пределах деятельность человека. Таково, например, положение в Кении, в национальном парке Найроби, расположенном в непосредственной близости от города и являющемся главной его достопримечательностью: львы, жирафы и многие виды антилоп представляют довольно эффектный контраст с современным многонаселенным центром. Самый большой парк Кении — парк Цаво, расположенный к западу от Момбаса и простирающийся более чем на 2 млн. га,— был основан в 1948 г. для охраны очень богатой фауны, в том числе слонов и антилоп куду.</p>
<p>Уганда после второй мировой войны организовала два больших национальных парка: национальный парк Мерчисон-Фолс (312 тыс. га), расположенный около знаменитого водопада в том месте, где Нил устремляется в узкое ущелье, и национальный парк королевы Елизаветы (182 тыс. га), смежный с национальным Киву-парком, расположенном на противоположном берегу озера Эдуард. Богатый животный мир и разнообразные ландшафты парка королевы Елизаветы привлекают к нему большое число туристов.</p><p>В Танганьике в 1951 г. был создан национальный парк Серен-гети. Первоначально он занимал территорию в 1200 тыс. га, но со временем она была урезана в пользу племен масаи, владеющих большими стадами крупного рогатого скота. Всемирно известный кратер Нгоронгоро, на огромном дне которого пасутся не имеющие себе равных по численности стада антилоп гну, газелей Томсона, зебр, а также и других не менее многочисленных животных, считается заповедником. Кроме того, в Танганьике насчитывалось 10 «охотничьих» заповедников, фактически представляющих собой хорошие резерваты животных13.</p><p>Южная Родезия организовала на своей территории несколько национальных парков, в том числе национальный парк Ванкие (1300 тыс. га), а Северная Родезия14 — национальный парк Кафуэ (2250 тыс. га); последний открыт для туристов с 1955 г. Помимо этих парков в Африке существуют различные заповедники, рассчитанные на сохранение богатой фауны и таких природных достопримечательностей, как, например, одно из редких чудес природы мира — водопад Виктория.</p><p>Страны Западной Африки также создали сеть национальных парков и заповедников. И хотя фауна Западной Африки подверглась гораздо более жестокому истреблению, чем фауна Центральной или Восточной Африки (а крупными животными она всегда была беднее), в ее заповедниках находится прекрасная по своему видовому составу фауна.</p><p>Столь же богата и многообразна фауна национального парка Ниоколо-Коба в Сенегале, учрежденного в 1954 г. На просторах его саванн (около 225 тыс. га), перемежающихся галерейными лесами, пасутся многочисленные копытные, в том числе антилопы, буйволы.</p><p>В Гвинейской Республике известен заповедник в горах Нимба.</p><p>Вершины этого горного массива покрыты саванной особого типа богатой эндемическими формами с исключительно интересными типами приспособления. При заповеднике создана лаборатория, но своеобразным ландшафтам этой территории уже неоднократно угрожала опасность, поскольку эти места богаты полезными ископаемыми.</p><p>Обширная система заповедников для охраны естественных ландшафтов и фауны была создана и в Камеруне, в частности национальный парк Ваза (170 тыс. га) на севере страны, с богатой фауной копытных и водоплавающей птицы. Государство Чад15 основало в 1958 г. парк Закоума на 319 тыс. га, а также хорошо оборудованные охотничьи заповедники, создание которых обеспечило как сохранность животных, так и возможность их разумной эксплуатации, то есть организованной охоты на базе развитого туризма.</p><p>И наконец, на Мадагаскаре, острове, подвергшемся крайнему обезлесению и частично превращенном в пустыню, также создан ряд лесных заповедников, сохраняющих остатки прекрасных первобытных лесов. Здесь под особой охраной, к сожалению часто нарушаемой, находится ряд видов лемуров. Сейчас на Мадагаскаре имеется 12 абсолютных заповедников, общей площадью 500 тыс. га ж 13 специальных резерватов, а также один национальный парк площадью 18 200 га, созданный в 1958 г. на горе Амбра.</p><p>В заключение следует сказать, что Африка поставила перед собой задачу проведения в жизнь разнообразных мер по защите фауны континента, особенно крупных млекопитающих, имеющих</p><p>весьма притягательную силу как для туристов, так и для охотников. Для каждой территории отдельно были установлены правила охоты, позволяющие защитить те виды животных, которым грозила наибольшая опасность. Однако, несмотря на все эти неоспоримые успехи, во многих районах удалось лишь несколько приостановить процесс обеднения животного и растительного мира, вызванный целым рядом причин, но не избежать его.</p><p></p><p>5. АЗИЯ</p><p>Многие страны Азии, стремящиеся сохранить богатства своей природы, добились в этой области удовлетворительных результатов.</p><p>В Индии, где в связи с религиозными убеждениями защита животных развита чрезвычайно сильно, количество заповедников удалось увеличить, однако сложное административное деление страны затрудняет их оценку. К числу самых замечательных достижений Индии в области охраны природы относится известный заповедник Казиранга в Ассаме площадью 43 тыс. га. Здесь обитает большая часть оставшихся в живых индийских носорогов16 (остальные находятся в заповедниках Непала), которых посетители Казиранги обычно наблюдают, совершая прогулки на слонах. К разряду заповедников относится также расположенное на юге полуострова искусственное озеро Перияр, ежегодно посещаемое туристами. Оно окружено лесом, в котором водятся многочисленные животные, в частности слоны и гауры.</p><p>Остров Цейлон, сильно пострадавший от деятельности человека, также богат заповедниками и национальными парками (Вил-патту, Гал-Оя и Рухуна), где охраняются остатки дикой природы, в том числе последние цейлонские слоны, которых сейчас осталось не более 1000—1500 экземпляров.</p><p>Малайя в 1938 г. учредила национальный парк Георга V (примерно 455 тыс. га), расположенный в гористой местности, где обитают слоны, носороги, тапиры и крупные хищники.</p><p>В Индонезии сеть заповедников была создана еще голландским управлением и несколькими частными обществами. В 1939 г. Индонезия располагала примерно сотней заповедников такого рода. Новое правительство страны, заинтересованное в охране природы, выделило территорию примерно в 2200 тыс. га для создания еще 116 заповедников. Наиболее ценным является, несомненно, заповедник Уджонг Кулон, основанный в 1921 г. в западной части острова Ява; на его территории в 41 120 га обитают последние яванские носороги, занимающие первое место в списке животных, обреченных на вымирание, поскольку их осталось всего 24 экземпляра.</p><p>Большое значение имеют также расположенные на Малых Зондских островах заповедники Ринджа и Комодо, где водится комодский варан (Varanus komodoensis) — гигантская хищная ящерица, обитающая только на этих островах.</p><p>Стремление Японии, страдающей хроническим перенаселением, иметь национальные парки достойно самого высокого уважения. Обладая большим художественным вкусом и бережно относясь к своим традициям, японцы создали 19 национальных парков, занимающих территорию в 1 745 806 га. Самый известный из них — парк Фудзи-Хаконе-Ицу, посреди которого возвышается знаменитый вулкан Фудзияма. В других заповедниках бережно охраняются японские альпийские ландшафты и великолепная природа острова Хоккайдо (заповедники Акан и Дай-сётсуцан) с его богатой фауной.</p>
<p>В большей части других стран Дальнего Востока, в частности на Индокитайском полуострове, крупных заповедников, к сожалению, нет. Однако в настоящее время там проводится классификация некоторых парков и принимаются меры для охраны редких видов местных животных.</p><p></p><p>6. АВСТРАЛИЯ И СОСЕДНИЕ ОСТРОВА</p><p>Поскольку природа Новой Гвинеи до последнего времени оставалась в почти нетронутом состоянии, там не было острой необходимости в решении вопроса о заповедниках. Но этот вопрос назрел в Австралии, где было создано большое число национальных парков и резерватов. Они расположены преимущественно в восточной части Австралии — от Квинсленда до Виктории — и в Тасмании, и занимаемая ими площадь вместе с лесными резерватами очень обширна; под одними только национальными парками находится 8 179 214 кв. км. В национальном парке Косцюшко (600 тыс. га) в Новом Южном Уэльсе сохраняются почти нетронутые первичные ландшафты. Парк расположен в горном массиве горы Косцюшко — самой высокой вершины Австралии.</p><p>К сожалению, на большей части территории Австралии пожары до сих пор продолжают причинять ущерб лесным массивам страны; что же касается национальных парков, то они недостаточно защищены от опустошений, причиняемых не только завезенными животными — кроликами, кошками и лисами, но и туристами (некоторые парки фактически представляют собой обширные кемпинги). При таком положении возрастает значимость более мелких заповедников, расположенных на соседних островах, куда не проникают завезенные в Австралию человеком животные. Таков, в частности, заповедник Флиндерс-Чейз на острове Кенгуру у южного берега материка. Впрочем, справедливость требует отметить, что охота на сумчатых в настоящее время регламентирована и многие из этих животные взяты под защиту.</p><p>Новая Зеландия также стремится сохранить красоты своей природы. В 1894 г. на Северном острове был создан национальный парк Тонгариро. Общая площадь имеющихся девяти национальных парков составляет около полутора миллионов гектаров; парк Фьордлэнд на Южном острове занимает 1 169 141 га. Некоторые небольшие острова, расположенные вокруг Новой Зеландии, превращены в заповедники для птиц.</p><p></p><p>7. МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО</p><p>Итак, человек сумел в большинстве районов земного шара частично восстановить сильно нарушенные природные условия. Широкое движение за охрану природы увидело наконец свет. В основе его лежала инициатива правительственных и частных организаций, однако ведущей в этом начинании была роль «любителей» природы. По всему миру возникли многочисленные общества любителей природы.</p><p>Участки для организации заповедников выделялись законодательными актами, в основе которых лежала забота о сохранении ряда биологических видов. В этих же целях были выработаны правила, запрещающие охоту в период размножения животных, причем на некоторые виды охота была запрещена совершенно.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ЧЕЛОВЕК ПРИХОДИТ НА ПОМОЩЬ ПРИРОДЕ
Если существует на свете благородная цель, расширяющаякругозор человека, то эта цель — защита извечного богатства,данного нам во временное пользование и под нашу ответственность.Из речи герцога Брабантскогона заседании Общества Африки, 1933 г.
Симпатия, испытываемая человеком ко всем живым существам,делает его настоящим человеком.Альберт Швейцер
Итак, к концу XIX в. вся Земля была отдана на разграбление. «Цивилизованный» человек заполонил весь мир, и повсюду ему сопутствовали опустошения, из которых мы назвали только самые значительные. Нерациональная эксплуатация природных богатств и изменение природных условий, в которых он был (и остался) повинен, поставили под угрозу естественное равновесие нашей планеты. Дело шло к кардинальному уничтожению диких растений и животных, из которых выживали лишь немногие, особенно стойкие виды, превратившиеся со временем в нахлебников и даже паразитов человека.
Однако нашлись проницательные люди, сумевшие оценить серьезность создавшегося положения1. Именно этим людям мы обязаны тем, что дикая природа сохранилась до сего времени хотя бы на небольшой части земного шара.
Историк, изучающий систему взглядов на охрану природы, непременно скажет, что эта идея не нова и что она восходит еще к древним временам. Авторы классической древности действительно стремились привлечь внимание к пагубной деятельности человека в районе Средиземноморья. Они указывали, что ряд мест, представлявших собой в их эпоху бесплодную каменистую землю, едва способную прокормить нескольких худых коз, ранее были покрыты лесами, среди которых ключом били иссякшие затем источники. В средние века сознание необходимости борьбы за сохранение природы усилилось. Многие правители издавали законы об охране крупных животных и лесов Европы, которые ранее подвергались беспощадному уничтожению. Конечно, эти законодательные акты были направлены на монополизацию дичи и на охрану угодий, где охотились только знатные люди. Но, даже учитывая социальное звучание этих законов, нельзя не признать, что они сыграли положительную роль в охране фауны, замедляя процессы разрушения природы.
Некоторые законы, изданные государями Западной Европы, предусматривали охрану лесистой местности. Вспомним хотя бы меры, принятые польскими королями для охраны зубра, столь многочисленного ранее в Восточной Европе. В конце XIII в. мазовецкий князь Болеслав запретил охоту на зубра в своих владениях, а сто лет спустя король Ягелло издал еще более действенные законы. В XVI в. король Сигизмунд III, понимая опасность, грозившую существованию зубров, которых к тому времени остались считанные единицы, объявил заповедником территорию, где они обитали, но, к сожалению, спасти животных, не удалось2.
Еще более многочисленные примеры можно было бы привести в отношении Азии, где охрана природы и всего живого обусловлена многими философскими и религиозными убеждениями. Некоторые законы, изданные в этих странах, намного опережают упомянутые нами выше европейские законы об охране . природы. Таковы, в частности, эдикты индийского императора Ашока (примерно 242 г. до н. э.), который покровительствовал рыбам, наземным животным и лесам (некоторые леса, называвшиеся Абхайярана, представляли собой самые настоящие природные заповедники). Аналогичные законы издавались и другими азиатскими правителями; таковы, например, законы Хубилая, «великого государя» монгольского, по которым, как свидетельствует Марко Поло, запрещалась охота в период размножения, птиц и зверей.
Однако мысль о необходимости сохранения на земном шаре нетронутых участков дикой природы созрела по-настоящему только ко второй половине XIX в.
Первым естественным заповедником был, по-видимому, заповедник Фонтенбло, созданный во Франции во времена Второй империи. В 1853 г. группа художников, принадлежащая к знаменитой «барбизонской школе», положила начало созданию «художественных участков»; это мероприятие было санкционировано декретом от 13 августа 1861 г., и площадь первого участка составила 624 га.
Но фактически мысль о создании заповедников на обширных земельных пространствах зародилась в Соединенных Штатах Америки, что вполне закономерно как с исторической, так и с психологической точек зрения.
Хищническая эксплуатация природных богатств в XIX в., ареной которой явилась эта страна, не могла не вызвать противодействия. Кроме того, нельзя забывать, что в то время США еще располагали обширнейшей площадью незаселенных территорией и это позволило им приступить к созданию заповедников в широких масштабах. В 1864 г. американский конгресс отдал Йосемитскую долину и Марипоса-Гров штату Калифорния для организации природного заповедника и защиты от уничтожения массивов секвойи. В 1870 г. после шестинедельного исследования района Йеллоустона в исключительно живописной местности Скалистых гор началась кампания за создание там национального парка, и 1 марта 1872 г. был издан закон об учреждении первого национального парка США — «общественного парка на благо и радость народа».
Идея охраны природы постепенно охватила весь мир, и в большей части стран были опубликованы законы, предусматривавшие создание заповедников: в их основе лежала необходимость выделения участков территории, где защищенные от эксплуатации флора и фауна могли бы восстановить свое уже обедненное «племя». Иначе говоря, речь шла об охране природы и о запрещении любой деятельности человека на участках территории, где природа оставалась в своем первозданном виде. Эти меры охраны распространялись не только на животных, в частности на крупную фауну, существованию которой опасность грозила в первую очередь, но и на ландшафты — словом, по выражению Александра Гумбольдта, на все «памятники природы».
На этом первом этапе считалось, что достаточно изолировать территорию от всякого влияния человека, чтобы превратить ее в «рай для животных». Но оказалось, что это не совсем так; в природе нет ничего постоянного, и естественное равновесие не бывает статичным, а находится в постоянном развитии. Можно допустить, что в очень крупных заповедниках естественные процессы будут развиваться свободно, не испытывая влияния деятельности человека, населяющего соседние территории. Но стоит только по каким-либо причинам сократить площадь заповедника до известного предела, как оказывается, что эти процессы под влиянием внешних воздействий начинают претерпевать глубокие изменения. Равновесие нарушается, и в первую очередь погибают те живые существа, которых хотят сохранить. Поэтому чаще всего человеку приходится вмешиваться в жизнь защищенных зон и поддерживать необходимое равновесие сил. Существует предвзятое мнение, что хищники приносят вред тем, что уменьшают численность животных, которыми они кормятся. В силу этого люди в первую очередь стали истреблять крупных четвероногих хищников и хищных птиц, рассчитывая за их счет повысить численность травоядных. Однако в большинстве случаев это приводило к отрицательному результату. Превышение предела допустимой численности травоядных животных - вызывало деградацию их местообитаний и вредно сказывалось на самом виде. Вопреки установившимся представлениям ценность заповедника определяется не столько количеством обитающих в нем животных, сколько тем состоянием, в котором находятся первичные природные ландшафты, популяции животных и растительные ассоциации.
Следовательно, человек вынужден вмешиваться в жизнь большинства заповедников, и действующие в них правила должны прежде всего сообразовываться с теми изменениями, нарушающими заповедность, которые могут возникнуть на территории заповедников. Заповедники, как правило, делятся на несколько категорий3. Абсолютные природные заповедники, существующие без всякого вмешательства человека в их природу. Доступ в них разрешается только людям науки, ведущим исследовательскую работу.
Национальные парки, большей частью занимающие очень обширную территорию. Задача охраны природы сочетается в них с задачами просвещения и организации отдыха для посетителей. Последние допускаются на территорию только при условии безусловного подчинения установленным правилам. Администрации таких заповедников не возбраняется проводить мероприятия, содействующие повышению научного и туристического интереса посетителей.
Частичные заповедники, задача которых в отличие от предыдущих заключается в охране лишь некоторых растений или животных, иногда минералов или почв. Мероприятия в таких заповедниках направлены на сохранение лишь части элементов природной среды, тогда как всe другие могут подвергаться эксплуатации в пределах установленных норм. Деятельность человека (пастьба скота, сельскохозяйственные работы) допускается в них при том условии, если она не идет вразрез с целями, для которых создан заповедник.
Специальные заповедники создаются для избирательной охраны элементов биологического комплекса, использование которых регламентируется установленными в заповеднике правилами. Классическим примером заповедников такого типа являются заповедники для охоты и рыболовства.
К числу заповедников следовало бы отнести еще зоны, расположенные вокруг национальных парков или абсолютных заповедников; их назначение — создать вокруг основной территории пояс, где разрешается ограниченная деятельность человека (эти ограничения в основном касаются охоты и изменения местообитании животных и растений).
Помимо этих мер охраны природы постепенно во многих странах были выработаны и другие законодательные положения, которые регламентировали эксплуатацию природных ресурсов: сроки охоты, нормы эксплуатации лесов, осушение болот, преобразование биотопов и т. д.
В связи с рядом трудностей, возникающих при решении задач охраны дикой природы, регламентации подобного рода могут показаться чрезмерно сложными. Приходится считаться с местными условиями, находить гибкую форму законодательства, не противоречащего экономическим требованиям человека, и вместе с тем обеспечивать сохранность ландшафтов и населяющих их животных и растений.
Вполне естественно, что отведение под заповедники больших земельных площадей относится к функции правительственных органов. В соответствии с действующим законодательством эти органы классифицируют зоны и вырабатывают их статут; управление заповедниками осуществляется за государственный счет. Наряду с государственными часть небольших и даже средних заповедников была создана частными лицами или обществами, которые играют большую роль в деле охраны природы.
Создание и содержание заповедников требует вложения больших средств. Необходимые для этого ассигнования, пробивающие брешь в национальном бюджете, вызывали недовольство у всех тех, кто высказывался против «расточительного» использования земель, предпочитая превращать их в охотничьи угодья или обрабатывать для получения быстрой прибыли. Недальновидная точка зрения таких людей затормозила развитие многих заповедников.
Борьба за охрану природы начиная с конца прошлого века велась повседневно, но она далеко не всегда оканчивалась успехом. Разумеется, несколько упрощенные идеи «охраны» природы того периода сейчас устарели. Однако мы с глубоким уважением вспоминаем тех, кто работал в этом направлении, не щадя сил, и проявлял большое мужество, отстаивая сохранение для будущих поколений ландшафтов с их дикой растительностью и животным миром.
Нам хочется коротко остановиться на основных достижениях в этой области, не претендуя, разумеется, на составление хотя бы краткого перечня наиболее значительных заповедников4.
1. СЕВЕРНАЯ АМЕРИКА
Северная Америка, бесспорно, обладает одной из лучших в мире систем национальных парков и заповедников, в которых удачно сочетаются охрана флоры и фауны и хорошо организованный туризм.
Рис. 28. Национальные парки США, находящиеся в ведении Службы национальных парков Министерства внутренних дел. Помимо указанных 30 парков общей площадью около 5,5 млн. га, в ведении Службы находятся и другие заповедные моста, в том числе исторические национальные парки и национальные памятники.
Некоторые территории, превращенные в США в заповедники, находятся в непосредственном ведении федерального правительства. В частности, это касается национальных парков, объединяемых Службой национальных парков, подчиненной Министерству внутренних дел. Служба имеет 30 национальных парков и 83 национальных памятника, разбросанных по всей территории, но в основном сосредоточенных на Западе; эти места сохраняются в нетронутом, диком состоянии и исключительно богаты необычайно красивыми пейзажами (рис. 28). В 1961 г. количество посетителей национальных парков достигло 72 млн. человек, и одно это уже показывает, какое значение имеют национальные парки в жизни американцев.
Наиболее известен, конечно, Йеллоустонский национальный парк, расположенный на стыке штатов Вайоминг, Монтана и Айдахо. На его территории находится 3000 гейзеров. Но не менее привлекает посетителей и очень разнообразная фауна парка. Здесь много таких крупных животных, как гризли, американские лоси, олень вапити и канадские снежные бараны. С 1872 г., то есть с момента его основания, здесь побывало несколько миллионов человек.
Перечислить все остальные парки, размещенные на американском Западе, трудно. Наиболее известны из них Большой Каньон5 в Аризоне, на территории которого находится один из грандиознейших каньонов мира, Йосемитский национальный парк в горах Сьерра-Невада и национальный парк Секвойя, расположенный к югу от последнего и учрежденный для охраны лесов этих деревьев-великанов; последний включает самую высокую вершину США — Уитни (если не считать гору Мак-Кинли, находящуюся в пределах национального парка Маунт-Мак-Кин-ли на Аляске).
На востоке страны национальных парков гораздо меньше. Национальный парк Эверглейдс, расположенный на крайнем юге Флориды, известен исключительно богатой фауной и водными биотопами ярко выраженного тропического характера.
Сеть национальных парков дополняется рядом заповедников, которые называются национальными резерватами диких животных и входят в систему Службы охраны рыб и дичи США (в 1960 г. их насчитывалось 280, а площадь, занимаемая ими, была равна 11 млн. га). Некоторые из них — например, Арансасский заповедник в штате Техас, единственное место зимовки американского журавля, — имеют чрезвычайно важное значение. К ним следует отнести также большое количество территорий, подведомственных Службе лесного хозяйства, целый ряд которых существует на правах заповедников.
Как уже говорилось, многие заповедники были созданы по инициативе частных лиц и обществ, наиболее крупное из которых — Одюбоновское национальное общество, названное по имени известного американского натуралиста, отца орнитологии Нового Света. Это общество, располагающее собственной сетью заповедников, часть из которых занимает очень большую площадь, обладает значительным капиталом, что позволяет ему организовывать учебные центры, где молодежь и взрослые могут приобщиться к естественным наукам и методам охраны природы. Помимо этого, общество выпускает целый ряд публикаций.
Необходимо упомянуть и деятельность других обществ местного значения. Так, Ассоциация Соколиной горы (Hawk Mountain Association) организовала заповедник на холмах Пенсильвании с целью защиты крупных хищных птиц, пролетающих осенью через эти места. До организации заповедника их ежегодно и безрассудно истребляли.
По примеру Соединенных Штатов в Канаде в 1887 г. был создан первый национальный парк (664 тыс. га) в Банфе, в районе Скалистых гор. Национальный парк Джаспер (1088 тыс. га), раскинувшийся к северу от Банфа и занимающий вместе с ним большой горный массив, служит убежищем богатой фауне, в частности снежной козе Скалистых гор и канадским баранам. Другие парки, расположенные на низменности, такие, например, как национальный парк Принс-Альберта в Саскачеване (387 450 га), дают приют обильной водной фауне, а также лосям, северным оленям, бобрам. В национальном парке Вуд-Буффало (4500 тыс. га) находится единственное сохранившееся стадо лесных бизонов (Bison bison athabasca); там же гнездится американский журавль, который пользуется, таким образом, защитой в обеих крайних точках пути своего перелета.
Попытки создания заповедников предпринимались и в Мексике. К сожалению, в этой стране, природа которой значительно пострадала от деятельности человека еще в давние времена, положение с заповедниками отнюдь не удовлетворительное. Но в настоящее время Мексика прилагает большие усилия для того, чтобы организовать несколько национальных парков и предотвратить дальнейшее, уничтожение природных богатств.
2. ЮЖНАЯ АМЕРИКА
В Южной Америке, которая по сравнению с другими частями света долгое время оставалась «нетронутым» континентом, вопрос о создании заповедников. Стоял на заднем плане, и большинство латиноамериканских стран до сих пор не позаботилось о своевременном решении этой проблемы, но ряд территорий был все же объявлен заповедными. В Колумбии принимались меры против обезлесения, особенно в районах речных бассейнов, которые обеспечивают водой крупные города. Эквадор с 1935 г. стал беспокоиться о защите флоры и фауны островов Галапагос, но, к сожалению, принятые по этому поводу законы почти не проводились в жизнь, и только в последнее время был принят ряд новых мер, главной из которых является недавно созданная Международным союзом охраны природы и природных ресурсов биологическая станция «Чарлз Дарвин» на островах Галапагос, работающая при поддержке правительства Эквадора, которая позволяет проводить совершенно неоценимые для науки исследования природных сокровищ6 Венесуэла также внесла свой вклад в общее дело охраны природы, учредив несколько национальных парков, из которых наиболее интересен парк Ранчо-Гранде, созданный в 1937 г. в Каракасских Андах, между озером Валенсия и морем. В парк входит исключительно интересный лесной район, и заповедник, при котором имеется лаборатория, является центром научно-исследовательской работы.
Бразилия также поняла необходимость охраны своей богатой и разнообразной природы, особенно на востоке, где развивающаяся промышленность угрожает ее существованию. Неподалеку от Рио-де-Жанейро и Сан-Паулу создан национальный парк Итатиая; он расположен на пересеченной местности, где находятся самые высокие горные массивы Бразилии. Другой заповедник создан для охраны знаменитого водопада Игуасу на аргентинской границе.
Аргентину, безусловно, можно считать пионером охраны природы в Южной Америке. В 1903 г. для создания знаменитого национального парка Нахуэль-Хуапи в Андах была выделена обширная территория площадью 785 тыс. га, официально парк был открыт в 1934 г. Некоторые участки его представляют собой в полном смысле слова природные заповедники, а другие открыты для посещения туристов. К сожалению, туда ввезли экзогенные виды животных, в частности оленей, форелей и лососей, нарушив этим первоначальное естественное равновесие. В Аргентине созданы и другие, не менее значительные парки на площади 2 643 412 га; один из них примыкает к бразильскому парку Игуасу.
Чили со своей стороны включилось в работу по сохранению природных ресурсов Анд, создав на своей территории несколько национальных парков для охраны своеобразных древесных пород влажных лесов.
Из заповедников стран Центральной Америки и бассейна Карибского моря следует выделить два заповедника, представляющих собой замечательные исследовательские центры: биологическую станцию Нью-Йоркского зоологического общества в южной цепи Тринидада и Барроу-Колорадо в Панаме, где Смитсоновский институт создал биологическую станцию на искусственном островке, образовавшемся при сооружении Панамского канала. Как тот, так и другой центр являются лабораториями в природе, где биологи могут найти все условия для плодотворной работы.
3. ЕВРОПА
Большая плотность населения Европы, ее высокое индустриальное развитие и изменение естественной среды еще в очень далекие времена сильно затрудняли создание национальных парков в этой части света. И все же в большинстве стран можно было бы создать заповедники. Ряд государств, несмотря на ограниченность их территории, объединив свои усилия, могут гарантировать действенную охрану многих животных и естественных местообитаний.
Во Франции самым известным заповедником является Камарг, созданный в 1928 г. Национальным обществом по охране природы и акклиматизации. Камарг представляет собой обширное, покрытое болотами и солоноватыми лагунами пространство между двумя рукавами Роны. С согласия крупных индустриальных компаний — владельцев этих земель — в этом районе удалось выделить охранную зону, хотя это и причинило некоторый ущерб ведущейся здесь добыче соли и рисовым плантациям. Несмотря на все трудности, Камарг удалось сохранить в неприкосновенности, и сейчас он представляет сущий рай для биологов. Здесь пристанище исключительно интересной фауны, включая единственную в Европе постоянную колонию розовых фламинго (Phoenicopterus ruber). Кроме того, в Камарге можно найти нетронутые участки, начиная от пресноводных озер до соленых лагун, благодаря чему он представляет собой заповедник, равного которому нет в Европе7.
Франция располагает и многими другими заповедниками: одни из них находятся в горах, а другие — на побережье, как, например, заповедник Семи Островов у Кот-дю-Нор, созданный в 1912 г. Лигой защиты птиц для охраны многочисленных морских птиц, особенно таких, как олуши (Sula bassana) и глупыши (Fulmarus glacialis). В 1960 г. в парламенте прошел закон о создании во Франции национальных парков. Два парка уже созданы — один в Савойе (национальный парк Вануаз), а другой в Пор-Кро, у берегов Вара. Другие парки запроектированы в горной системе Пиренеев. Многие небольшие заповедники организованы по инициативе Высшего охотничьего совета на путях миграции диких водоплавающих птиц (нужно подчеркнуть, что этот совет проявил похвальные усилия для надежной охраны фауны и рациональной организации охоты).
В Великобритании, где общественность всегда относилась с должным интересом к природе, ее охрана осуществляется главным образом частными обществами, хотя работа некоторых из них контролируется в известной мере государством. Национальному объединению (National Trust), организованному в 1895 г., принадлежит большое количество мест, которые стали заповедными. Но самой представительной организацией, за которой официально закреплены права на охрану природы, является организация Охраны Природы (Natural Conservancy), созданная в 1949 г. Будучи весьма оперативной и обладая значительными материальными и денежными средствами, она располагает большим числом заповедников, где ведутся успешные научные исследования, в частности по экологии (несмотря на то что некоторые из них невелики, они вполне достаточны для обеспечения сохранности какой-либо интересной стации или биотопа).
Бельгии и Нидерландам, имеющим наивысшую в Европе плотность населения и очень высокий уровень промышленного развития, нелегко было обеспечить охрану дикой природы. В Нидерландах инициатива охраны природы в основном принадлежала одному человеку — П. Ж. ван Тинховену, заслуги которого в этой области трудно переоценить. В многочисленных заповедниках, находящихся под руководством научных организаций, и даже в нескольких национальных парках сохраняются биотопы и животные, которым грозит наибольшая опасность исчезновения; во многих заповедниках находит убежище богатая фауна птиц. Особенно интересны в этом отношении прилегающие острова и болото Наадермеер, расположенное невдалеке от Амстердама и известное своими редкими растениями и многочисленными водоплавающими птицами.
В Бельгии мысль о необходимости организации охраны природы, возникшая еще более тридцати лет назад, получила развитие только после второй мировой войны. Сеть национальных парков и заповедников, часто очень небольших, но тщательно выбранных, обеспечивает охрану ценных биологических комплексов, особенно мест произрастания редких растений и районов гнездования или перелета птиц, имеющих ограниченную численность.
Швейцария, в которой традиции охраны природы восходят еще к средним векам, создала на своей территории целую серию исключительно удачно расположенных заповедников, где охраняются природные ландшафты, флора и фауна8. В 1914г. в нижнем Энгапине, в районе, расположенном на высоте 1500—3800 м, был создан национальный парк, площадь которого ныне достигает 16 870 га. С тех пор численность животных, особенно оленей, здесь быстро возросла; ввезенный в 1920 г. горный козел (ранее там полностью истребленный), равно как серна и другие животные, в том числе и хищные птицы, нашли в этом парке надежное убежище. Под эгидой Швейцарской лиги охраны природы, основанной в 1909 г., и других обществ Швейцария сумела создать на своей территории множество заповедников, значительная часть которых предназначена в основном для охраны птиц.
Италия по праву гордится созданием национального парка Гран-Парадизо в Пьемонтских Альпах, где пасутся стада диких горных козлов (Couturier, 1962). В 1922 г. этот бывший охотничий заказник итальянского короля был превращен в национальный парк площадью 55 422 га. Ставшие редкими горные козлы попали наконец в благоприятные условия и стали так быстро размножаться, что в 1933 г. их численность достигла уже 3865. Затем их количество снова уменьшилось; в 1945г. насчитывалось всего 419 животных. Но с 1961 г. благодаря эффективным мерам охраны стадо снова увеличилось до 3479 голов. В настоящее время они, вероятно, даже слишком многочисленны (чрезмерная плотность популяций козлов в парке может иметь печальные последствия в случае эпизоотии). Излишек животных переселялся в другие районы Альп, в частности в Швейцарию, Австрию и Германию. Возможно, что создание парка в Савойе, граничащего на довольно большом протяжении с Гран-Парадизо, повлечет за собой миграцию туда избыточной части популяции.
В Италии есть и другие национальные парки и заповедники, в частности в Абруццких Апеннинах.
Все остальные средиземноморские страны также старались в меру своих сил обеспечить охрану дикой фауны и флоры. Были созданы заповедники на всем протяжении от Пиренейского полуострова до Греции. В Испании было создано несколько национальных парков или заповедников для охраны диких животных, в частности испанских горных козлов, а в настоящее время ведутся работы по созданию крупного заповедника в устье Гвадалквивира. На территории Югославии, хотя и сохранились довольно обширные участки дикой природы, где до сих пор встречаются медведи, серны, волки и многочисленные хищные птицы, также был создан ряд национальных парков для охраны наиболее примечательных ландшафтов. Из них хорошо известен основанный в 1949 г. национальный парк Пливиска Езера площадью 14 511 га, с рядом озер и водопадов, прославленных на всю Европу.
Греция знаменита автохтонной флорой, одной из самых богатых во всей Европе в силу очень высокой степени эндемизма и разнообразного флористического состава. Весьма интересны также некоторые животные, в частности безоаровый козел, образовавший местные подвиды на ряде островов Эгейского моря. Несмотря на многие трудности, защитникам природы все же удалось добиться организации национального парка на горе Олимп и сохранения благодаря этому одного из самых знаменитых горных массивов Греции. Еще один национальный парк создан на острове Крит, а также приняты меры для охраны диких козлов на других средиземноморских островах9.
Средняя и Северная Европа также располагают многочисленными заповедниками, которые во многих случаях находятся в лучшем состоянии; чем заповедники Южной Европы. Австрия организовала несколько заповедников, в том числе знаменитый заповедник озера Нёйзидлер-Зе к югу от Вены с многочисленными водоплавающими птицами и несколько резерватов в Австрийских Альпах для охраны редких растений. В ФРГ заповедники занимают в общей сложности площадь в 161 140 га; они предназначены в основном для охраны ландшафтов или местообитаний, интересных своей фауной и флорой. В ГДР существует 210 заповедников, а также многочисленные частично охраняемые ландшафты. Польша, несмотря на вторую мировую войну, сумела выполнить одну из самых блестящих программ охраны природы во всей Европе, важнейшей задачей которой являлось спасение зубра в Беловежской Пуще. Но Беловежский национальный парк, который располагает хорошо известной биологической станцией, далеко не единственный. На польской территории возникло еще восемь национальных парков, и среди них Ленинский, о котором речь пойдет в дальнейшем, и Татранский; оба они занимают обширные высокогорные пространства по границе с Чехословакией. Около 450 резерватов, дополняющих систему национальных парков, охраняют некоторые участки леса, торфяники, болота, отдельные геологические достопримечательности и т. д.
Немалых успехов достигла также и Чехословакия, где для охраны флоры и фауны создано более 300 резерватов и национальных парков.
В Скандинавских странах, в частности в Швеции — в национальных парках Сарек (190 тыс. га) и Стура Шёфаллет (138 тыс. га), находится под защитой субарктическая фауна ставших теперь очень редкими млекопитающих.
СССР развернул гигантскую работу по охране природы, упорядочения охоты и эксплуатации пушного зверя. После революции эти мероприятия получили значительное развитие. Сейчас на территории СССР имеется 78 заповедников или эквивалентных им территорий общей площадью около 5 млн. га с организованными в них научно-исследовательскими лабораториями, поскольку охрана природы в заповедниках и научные исследования неотделимы друг от друга. Организация заповедников сопровождалась изданием многочисленных постановлений об охране встречающихся в СССР редких видов животных и растений, которым угрожает опасность исчезновения.
4. АФРИКА К ЮГУ ОТ САХАРЫ
Та Африка, которая в свое время явилась ареной катастрофического расхищения ее величайших природных богатств, в настоящее время располагает широкой со всех точек зрения сетью замечательных заповедников.
Ветераном среди них считается расположенный вдоль границы с Мозамбиком заповедник, на базе которого был впоследствии создан знаменитый парк Крюгера в Трансваале; возник он 26 марта 1898 г. под названием охотничьего заповедника Саби, а в 1926 г. получил свое современное наименование. Он занимает площадь 21 тыс. кв. км и имеет очень богатую фауну, представленную в основном крупными млекопитающими. Парк открыт для посетителей и привлекает в Южно-Африканокую Республику многочисленных туристов.
Чтобы не возвращаться к заповедникам самой южной части континента, заметим, что и многие другие ее районы также превращены в заповедники. Самый крупный из них — национальный парк Калахари-Гемсбок, где сосредоточена богатая фауна копытных. Из менее крупных заповедников можно назвать национальный парк в Капской провинции, где встречаются последние экземпляры антилопы бонтбок. В двух других районах этой провинции обитают последние слоны крайнего юга Африки — в национальном парке для слонов Аддо и в лесном заповеднике Книсна близ Порт-Элизабета. Чтобы, с одной стороны, обезопасить существование слонов, а с другой — оградить от набегов обрабатываемые земли, леса, где обитают слоны, обнесены крепкой изгородью из проволоки, по которой пущен электрический ток («электропастух»).
Рис. 29. Национальные парки Конго (Киншаса) и Руанды.
Конечно, условия существования слонов здесь в какой-то мере искусственны (в качестве дополнительного питания они получают апельсины), но именно эти меры позволяют сохранить на юге Африки животных, которые в противном случае давно бы исчезли10.
В остальных районах Африки организация и управление заповедниками шло по двум другим направлениям.
Рис. 30. Основная растительность национального парка Альберта. Этот парк представляет собой пример хорошо сохранившегося естественного равновесия между всеми нижеперечисленными растительными зонами (схема) (Rоbуns, Les territoires biogeographiques du N. P. Albert, Bruxelles, 1948).1 — влажные экваториальные и горные леса; 2 — бамбуковые леса; 3 — саванны травяные и редколесные; 4 — высокогорные растительные формации (Hogenias, древовидный вереск, альпийские формации).
Первое имело целью создание национальных парков, имею щих фактически статус абсолютных заповедников. К ним прежде всего относятся национальные парки Конго, организованные еще бельгийской администрацией (рис. 29). В 1925 г. король Альберт подписал декрет о создании знаменитого парка его имени. Этот первый шаг повлек за собой другие, и наконец восточная часть Конго обогатилась целым рядом хорошо организованных национальных парков. Под руководством профессора В. ван Штрелена национальные парки Гарамба, Альберта, Упемба и Кагера (последний в Руанде) сумели сохранить самые интересные растения, животных и ландшафты Африки. Наиболее известен, конечно, национальный парк Альберта11 (рис. 30), занимающий площадь 809 тыс. га. На его территории находится западный склон горного массива Рувензори, богатые саванны долин Семлики и Ручуру, расположенные соответственно к северу и к югу от озера Эдуард, и цепь вулканических гор к северу от озера Киву. Ландшафты заповедника разнообразны — сухие саванны, поросшие кактусовидными молочаями, влаголюбивые леса Итури, высокогорные бамбуковые леса и альпийские луга, поросшие гигантскими лебелиями и крестовником. Откосы грабена служат естественными границами парка, который почти весь расположен в обширной впадине между двумя глубокими разломами. Фауна парка богата и разнообразна. Вулканические области восточного Конго (Киншаса) служат местом обитания горных горилл и бесчисленных копытных — слонов, буйволов, антилоп, а берега рек Рвинди и Ручуру являются убежищем для многочисленных бегемотов.
Национальный парк Гарамба, расположенный у границ Судана, был создан для охраны жирафов и белых носорогов, которые встречаются только здесь. Обширнейший национальный парк Упемба, занимающий площадь 1173 тыс. га, имеет особое значение в связи с тем, что он расположен на биогеографической границе между районом Катанги и Центральной Африкой. И наконец, национальному парку Кагера принадлежит заслуга сохранения в этом глубоко измененном чрезмерным выпасом районе нетронутых участков, где продолжают существовать копытные, исчезнувшие в других местах в результате конкуренции с домашним скотом или истребления.
Итак, национальные парки Конго (Киншаса) представляют собой грандиозный комплекс, где природа сохраняется в своем первоначальном виде, что делает их исключительно ценным наследием для будущих поколений, и если некоторые из них, как, например, Киву-парк, частично открыты для посетителей, то большая часть их территории все же предоставлена только для научных исследований. Здесь изучался, о чем свидетельствуют труды, опубликованные Институтом национальных парков бывшего Бельгийского Конго12, и продолжает изучаться животный и растительный мир Африки.
При определении статута заповедников в других частях Африки преследовались иные цели. Под заповедники были отведены обширные пространства, но в них допускалась в известных пределах деятельность человека. Таково, например, положение в Кении, в национальном парке Найроби, расположенном в непосредственной близости от города и являющемся главной его достопримечательностью: львы, жирафы и многие виды антилоп представляют довольно эффектный контраст с современным многонаселенным центром. Самый большой парк Кении — парк Цаво, расположенный к западу от Момбаса и простирающийся более чем на 2 млн. га,— был основан в 1948 г. для охраны очень богатой фауны, в том числе слонов и антилоп куду.
Уганда после второй мировой войны организовала два больших национальных парка: национальный парк Мерчисон-Фолс (312 тыс. га), расположенный около знаменитого водопада в том месте, где Нил устремляется в узкое ущелье, и национальный парк королевы Елизаветы (182 тыс. га), смежный с национальным Киву-парком, расположенном на противоположном берегу озера Эдуард. Богатый животный мир и разнообразные ландшафты парка королевы Елизаветы привлекают к нему большое число туристов.
В Танганьике в 1951 г. был создан национальный парк Серен-гети. Первоначально он занимал территорию в 1200 тыс. га, но со временем она была урезана в пользу племен масаи, владеющих большими стадами крупного рогатого скота. Всемирно известный кратер Нгоронгоро, на огромном дне которого пасутся не имеющие себе равных по численности стада антилоп гну, газелей Томсона, зебр, а также и других не менее многочисленных животных, считается заповедником. Кроме того, в Танганьике насчитывалось 10 «охотничьих» заповедников, фактически представляющих собой хорошие резерваты животных13.
Южная Родезия организовала на своей территории несколько национальных парков, в том числе национальный парк Ванкие (1300 тыс. га), а Северная Родезия14 — национальный парк Кафуэ (2250 тыс. га); последний открыт для туристов с 1955 г. Помимо этих парков в Африке существуют различные заповедники, рассчитанные на сохранение богатой фауны и таких природных достопримечательностей, как, например, одно из редких чудес природы мира — водопад Виктория.
Страны Западной Африки также создали сеть национальных парков и заповедников. И хотя фауна Западной Африки подверглась гораздо более жестокому истреблению, чем фауна Центральной или Восточной Африки (а крупными животными она всегда была беднее), в ее заповедниках находится прекрасная по своему видовому составу фауна.
Столь же богата и многообразна фауна национального парка Ниоколо-Коба в Сенегале, учрежденного в 1954 г. На просторах его саванн (около 225 тыс. га), перемежающихся галерейными лесами, пасутся многочисленные копытные, в том числе антилопы, буйволы.
В Гвинейской Республике известен заповедник в горах Нимба.
Вершины этого горного массива покрыты саванной особого типа богатой эндемическими формами с исключительно интересными типами приспособления. При заповеднике создана лаборатория, но своеобразным ландшафтам этой территории уже неоднократно угрожала опасность, поскольку эти места богаты полезными ископаемыми.
Обширная система заповедников для охраны естественных ландшафтов и фауны была создана и в Камеруне, в частности национальный парк Ваза (170 тыс. га) на севере страны, с богатой фауной копытных и водоплавающей птицы. Государство Чад15 основало в 1958 г. парк Закоума на 319 тыс. га, а также хорошо оборудованные охотничьи заповедники, создание которых обеспечило как сохранность животных, так и возможность их разумной эксплуатации, то есть организованной охоты на базе развитого туризма.
И наконец, на Мадагаскаре, острове, подвергшемся крайнему обезлесению и частично превращенном в пустыню, также создан ряд лесных заповедников, сохраняющих остатки прекрасных первобытных лесов. Здесь под особой охраной, к сожалению часто нарушаемой, находится ряд видов лемуров. Сейчас на Мадагаскаре имеется 12 абсолютных заповедников, общей площадью 500 тыс. га ж 13 специальных резерватов, а также один национальный парк площадью 18 200 га, созданный в 1958 г. на горе Амбра.
В заключение следует сказать, что Африка поставила перед собой задачу проведения в жизнь разнообразных мер по защите фауны континента, особенно крупных млекопитающих, имеющих
весьма притягательную силу как для туристов, так и для охотников. Для каждой территории отдельно были установлены правила охоты, позволяющие защитить те виды животных, которым грозила наибольшая опасность. Однако, несмотря на все эти неоспоримые успехи, во многих районах удалось лишь несколько приостановить процесс обеднения животного и растительного мира, вызванный целым рядом причин, но не избежать его.
5. АЗИЯ
Многие страны Азии, стремящиеся сохранить богатства своей природы, добились в этой области удовлетворительных результатов.
В Индии, где в связи с религиозными убеждениями защита животных развита чрезвычайно сильно, количество заповедников удалось увеличить, однако сложное административное деление страны затрудняет их оценку. К числу самых замечательных достижений Индии в области охраны природы относится известный заповедник Казиранга в Ассаме площадью 43 тыс. га. Здесь обитает большая часть оставшихся в живых индийских носорогов16 (остальные находятся в заповедниках Непала), которых посетители Казиранги обычно наблюдают, совершая прогулки на слонах. К разряду заповедников относится также расположенное на юге полуострова искусственное озеро Перияр, ежегодно посещаемое туристами. Оно окружено лесом, в котором водятся многочисленные животные, в частности слоны и гауры.
Остров Цейлон, сильно пострадавший от деятельности человека, также богат заповедниками и национальными парками (Вил-патту, Гал-Оя и Рухуна), где охраняются остатки дикой природы, в том числе последние цейлонские слоны, которых сейчас осталось не более 1000—1500 экземпляров.
Малайя в 1938 г. учредила национальный парк Георга V (примерно 455 тыс. га), расположенный в гористой местности, где обитают слоны, носороги, тапиры и крупные хищники.
В Индонезии сеть заповедников была создана еще голландским управлением и несколькими частными обществами. В 1939 г. Индонезия располагала примерно сотней заповедников такого рода. Новое правительство страны, заинтересованное в охране природы, выделило территорию примерно в 2200 тыс. га для создания еще 116 заповедников. Наиболее ценным является, несомненно, заповедник Уджонг Кулон, основанный в 1921 г. в западной части острова Ява; на его территории в 41 120 га обитают последние яванские носороги, занимающие первое место в списке животных, обреченных на вымирание, поскольку их осталось всего 24 экземпляра.
Большое значение имеют также расположенные на Малых Зондских островах заповедники Ринджа и Комодо, где водится комодский варан (Varanus komodoensis) — гигантская хищная ящерица, обитающая только на этих островах.
Стремление Японии, страдающей хроническим перенаселением, иметь национальные парки достойно самого высокого уважения. Обладая большим художественным вкусом и бережно относясь к своим традициям, японцы создали 19 национальных парков, занимающих территорию в 1 745 806 га. Самый известный из них — парк Фудзи-Хаконе-Ицу, посреди которого возвышается знаменитый вулкан Фудзияма. В других заповедниках бережно охраняются японские альпийские ландшафты и великолепная природа острова Хоккайдо (заповедники Акан и Дай-сётсуцан) с его богатой фауной.
В большей части других стран Дальнего Востока, в частности на Индокитайском полуострове, крупных заповедников, к сожалению, нет. Однако в настоящее время там проводится классификация некоторых парков и принимаются меры для охраны редких видов местных животных.
6. АВСТРАЛИЯ И СОСЕДНИЕ ОСТРОВА
Поскольку природа Новой Гвинеи до последнего времени оставалась в почти нетронутом состоянии, там не было острой необходимости в решении вопроса о заповедниках. Но этот вопрос назрел в Австралии, где было создано большое число национальных парков и резерватов. Они расположены преимущественно в восточной части Австралии — от Квинсленда до Виктории — и в Тасмании, и занимаемая ими площадь вместе с лесными резерватами очень обширна; под одними только национальными парками находится 8 179 214 кв. км. В национальном парке Косцюшко (600 тыс. га) в Новом Южном Уэльсе сохраняются почти нетронутые первичные ландшафты. Парк расположен в горном массиве горы Косцюшко — самой высокой вершины Австралии.
К сожалению, на большей части территории Австралии пожары до сих пор продолжают причинять ущерб лесным массивам страны; что же касается национальных парков, то они недостаточно защищены от опустошений, причиняемых не только завезенными животными — кроликами, кошками и лисами, но и туристами (некоторые парки фактически представляют собой обширные кемпинги). При таком положении возрастает значимость более мелких заповедников, расположенных на соседних островах, куда не проникают завезенные в Австралию человеком животные. Таков, в частности, заповедник Флиндерс-Чейз на острове Кенгуру у южного берега материка. Впрочем, справедливость требует отметить, что охота на сумчатых в настоящее время регламентирована и многие из этих животные взяты под защиту.
Новая Зеландия также стремится сохранить красоты своей природы. В 1894 г. на Северном острове был создан национальный парк Тонгариро. Общая площадь имеющихся девяти национальных парков составляет около полутора миллионов гектаров; парк Фьордлэнд на Южном острове занимает 1 169 141 га. Некоторые небольшие острова, расположенные вокруг Новой Зеландии, превращены в заповедники для птиц.
7. МЕЖДУНАРОДНОЕ СОТРУДНИЧЕСТВО
Итак, человек сумел в большинстве районов земного шара частично восстановить сильно нарушенные природные условия. Широкое движение за охрану природы увидело наконец свет. В основе его лежала инициатива правительственных и частных организаций, однако ведущей в этом начинании была роль «любителей» природы. По всему миру возникли многочисленные общества любителей природы.
Участки для организации заповедников выделялись законодательными актами, в основе которых лежала забота о сохранении ряда биологических видов. В этих же целях были выработаны правила, запрещающие охоту в период размножения животных, причем на некоторые виды охота была запрещена совершенно. | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Все «за» и «против»</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_14_doc2fb_image_03000040.png"/>
Груша со стрелками</p><p>Семь лет назад в одной из онкологических клиник Парижа почти одновременно скончалось четверо больных. Сколь ни прискорбным было это событие, все же судьбой умерших навряд ли так живо заинтересовалась бы общественность страны, погибни они при иных обстоятельствах. Дело в том, что эти четверо в числе других обреченных болезнью на гибель людей получали внутривенно интерферон. И хотя всем четверым, в надежде вырвать их из жестоких клещей судьбы, делали еще и инъекции очень токсичных химиотерапевтических средств, а также применяли к ним отнюдь не щадящие радиологические методы лечения, гибель больных все же напрямую связали с интерфероном. </p><p>Но почему? В первую очередь потому, что использование этого препарата в медицине было тогда опытным, экспериментальным делом. К тому же для лечения больных применялся недостаточно очищенный интерферон: совершенных способов его очистки в ту пору еще тоже не существовало. Так что предугадать, какие именно последствия мог «выдать» недоочищенный препарат, не могли даже самые опытные терапевты и онкологи. Кроме того, наука тех лет еще не знала, как, каким образом воздействие данного препарата на организм сочеталось с влиянием на него других мощных медикаментозных средств, применявшихся для спасения людей, погибавших от рака. Одним словом, врачи-онкологи в первую очередь «заподозрили» интерферон, в нем усмотрев первопричину несчастья. И фирме «Инститют Пастер продюксьон» было запрещено производить и поставлять медицинским учреждениям Франции недоочищенный препарат. Запрещено, несмотря на то, что его противогриппозное действие уже тогда было несомненным. Да и при других заболеваниях интерферон явно улучшал общее состояние больных, заметно повышая их сопротивляемость инфекции. </p>
<p>Аналогичную осторожность в применении не до конца изученного препарата проявил в свое время и совет медицинских исследований Великобритании, отметив лишь «возможную противоопухолевую активность» вещества (речь идет об интерфероне, выделенном с помощью моноклональных антител. — <em>Авт</em>.), но подчеркнув при этом необходимость проверки, «действительно ли интерферон полезен для лечения отдельных или всех видов рака». </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_14_doc2fb_image_03000041.png"/>
Провал на первом месте</p><p>С тех пор, как говорится, немало воды утекло, изменилась и усовершенствовалась технология производства интерферона, да и клинические исследования выявили многие его достоинства и недостатки. Причем, как оказалось, большинство последних можно нивелировать, сведя на нет если не все их нежелательные воздействия на организм, то, по крайней мере, большинство. </p><p>И все же, к сожалению, интерферон так и не стал тем долгожданным чудодейственным средством, которое, по предсказанию многих ученых (а не эмоционально неуравновешенных, не посвященных в проблему людей, склонных выдавать желаемое за действительное), явилось бы уже к концу 80-х годов чуть ли не панацеей от всех видов рака. Не состоялось это весьма обоснованное предсказание прежде всего в силу разрозненности предпринимаемых усилий. А отсюда вывод: только скоординированная и соответствующим образом контролируемая проверка исследований этого препарата в состоянии выявить истинную картину его клинической результативности. Для чего, разумеется, необходимо сконцентрировать усилия всех медиков мира, противостоящих сегодня онкологическим заболеваниям на разных континентах планеты. Ибо рак, как известно, не знает границ, социального неравенства и национальных особенностей, с одинаковой беспощадностью убивая бездомного негритянского происхождения и суперобеспеченного отпрыска королевских кровей европейской династии. </p><p>Между тем не только Великобритания, Франция и США к тому времени всерьез работали над проблемой интерферона, о чем достаточно широко был информирован научный мир. Первый международный семинар по интерферону был проведен в августе 1983 года не где-нибудь, а на Кубе, где в конце того же года в составе советской делегации мне посчастливилось побывать. Помню, какое неизгладимое впечатление произвело на всех нас посещение Кубинского центра биологических исследований, находившегося в подчинении Биологического фронта, председателем которого был в то время президент Кубинской академии наук профессор Торрес. Уже тогда здесь было налажено производство ?-интерферона из донорской крови, а в лабораториях Центра полным ходом шли работы по получению ?- и ?-интерферонов генноинженерным способом. </p><p>Интерфероном ? здесь лечили больных различными видами рака, причем в некоторых случаях (например, при раке грудной железы) в комбинации с ?-интерфе-роном получали самые обнадеживающие результаты. Поучительна и сама история создания Центра. Началась она с того, что четверо кубинских специалистов были командированы на 50 дней в Финляндию для ознакомления с технологией производства интерферона. Возвратившись на родину, они за неделю собрали из арендованного оборудования установку, и через 45 дней уже получили на ней первый лейкоцитарный интерферон. </p><p>Нужно сказать, что события развивались на удивление стремительно. Исследователи были приглашены на встречу с Фиделем Кастро, на которой и было решено создать Центр биологических исследований. </p><p>Проектирование Центра началось на следующий же день, а сроки его сооружения оказались поистине рекордными. Достаточно сказать, что при весьма больших объемах капиталовложений возведение корпусов, отделка и сдача их «под ключ» медикам заняли всего лишь полгода. (Сравните-ка с тем долгостроем, к которому, к сожалению, мы все уже привыкли. Наши клиники и больницы возводятся даже не годами — пятилетками.) Поражал и энтузиазм, с которым трудились в Центре кубинские коллеги, — по 14—16 часов в сутки, включая субботние и воскресные дни. Под этот, суровый график было подстроено и расписание всех служб, вплоть до работы столовой. Научный и обслуживающий персонал Центра — в основном молодежь. Отбиралась она весьма придирчиво из лучших выпускников кубинских вузов: сначала кандидатов для работы в Центре было девяносто, а затем осталось только тринадцать. </p><p>Уже первые результаты деятельности Центра оказались столь многообещающими, а перспективы исследований столь широкими, что кубинское руководство продолжило взятую линию на расширение в республике работ в области биотехнологии и приняло решение о создании еще одной научно-исследовательской организации — Центра генной инженерии и биотехнологии. И сразу же закипела работа. Начался выбор варианта проекта, командированы специалисты в Швейцарию, Францию... </p><p>Одним словом, в конце 1983 года кубинским товарищам уже было что нам показать, а нам — на что посмотреть и чему у них поучиться. Так, в лаборатории иммунохимии Центра научных исследований Министерства высшего образования Кубы мы стали свидетелями того, как проводится диагностирование тяжелых наследственных заболеваний с помощью методов иммуноферментного анализа, основанных на обнаружении в организме будущих матерей особого белка — так называемого <em>фетапротеина</em>. И тогда же, в 1983 году, мы познакомились с заветной мечтой кубинских медиков — создать целую сеть диагностических пунктов, охватывающих всю территорию республики. </p><p>Но, как видим, в более глобальном масштабе и поныне использование биотехнологических средств, в том числе и интерферона, в клиниках все еще ограничено. И не только в силу недостаточной изученности и отсутствия общей методики их применения, но и целого комплекса этических и профессиональных проблем, неизменно встающих перед врачом, пользующим лекарственное вещество генноинженерного происхождения. Так, до сих пор не определены конкретные критерии отбора пациентов, для лечения которых интерферон предписан. А это значит, что врач по-прежнему стоит перед дилеммой — отдать предпочтение новому методу или ограничиться старым, традиционным, пусть не столь эффективным, но зато в достаточной степени предсказуемым. </p><p>Вот почему медик, оказывающийся перед подобным выбором, руководствуется, как правило, следующими соображениями: терапевтические последствия использования интерферона проявятся не менее чем лет через пять, а спасать человека нужно сегодня, сейчас, немедленно. Когда же критическая ситуация минует — приблизительно так рассуждает врач, — организм спасенного сможет оказаться в состоянии справиться с бедой (разумеется, если она все-таки проявится). И с такой аргументацией, согласитесь, спорить очень трудно. </p>
<p>Но так или иначе информировать пациента о том, чем чревато для него впоследствии применение такого рода лекарства, специалист-медик просто обязан. Соблюдение этого требования обязательно не только в отношении интерферона, но и всех препаратов, ведущих свое происхождение от новой биотехнологии. Вот тут-то мы и встречаемся, как правило, с вопиющими просчетами и недоработками научной популяризации и пропаганды, выливающимися в конечном счете в столь же вопиющую безграмотность населения, имеющего самые смутные представления о том, какие «за» и «против» несут ему новейшие достижения биотехнологии. Это, разумеется, относится не только к нашей стране. Так, весьма любопытны и очень поучительны результаты опроса, проведенного во Франции еще семь лет назад. Его организаторы ставили своей задачей выяснение общественного мнения по поводу широкого использования генетических манипуляций. Так вот, против высказались 36 процентов опрошенных, 33 процента их поддержали, 31 процент участвовавших в анкетировании, как оказалось, собственного мнения по данному поводу не имели. </p><p>Опрос выявил и еще один любопытный аспект изучаемого явления: 94 процента опрошенных (имеющих, кстати, как правило, высшее университетское образование) обладали хоть какими-то представлениями о генетической инженерии. Причем большинству анкетируемых (74 процента) было не более 24 лет. 71 процент из них были знакомы со словом «хромосома», 59 процентов имели смутное представление о гене, а 74 процента не могли даже объяснить понятия «биомасса». </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_14_doc2fb_image_03000042.png"/>
Два человека завязывают глаза друг другу</p><p>Разумеется, положение с информированностью населения по проблемам биотехнологии на сегодня несколько изменилось, причем в лучшую сторону. И причин тому сразу несколько. Во-первых, своеобразным ликбезом в области биотехнологических знаний явилось включение в школьные программы многих стран мира, в том числе и нашей, изучение основных положений генетики. Так что все эти «ДНК, хромосомы, РНК, гены» и прочие, еще недавно считавшиеся сугубо специальными, термины постепенно вошли в наш будничный обиход как привычные, а главное, абсолютно понятные слова. А то, что понятно, как известно, уже не воспринимается отпугивающе загадочным. Есть и другие причины, по которым, хотим мы того или нет, чисто биотехнологические термины все чаще проникают в общечеловеческий обиход. </p><p>Главная из них в том, что биотехнологическая продукция все стремительнее завоевывает международный рынок, все полнее и всестороннее удовлетворяя практические нужды человечества. Между тем пропаганда достижений биотехнологии, как правило, отстает от темпов ее вторжения в жизнь. Отсюда и тот самый печально знаменитый разрыв между информированностью населения о возможных негативных воздействиях биотехнологической продукции на человека, животный мир и окружающую среду и случаями реального проявления такого воздействия. </p><p>Между тем опыт международного сотрудничества в области биотехнологии убедительно доказывает, что подобных «ошибок» можно и должно избежать, для чего прежде всего необходимо предвидеть, какими именно путями в ближайшие двадцать, тридцать, пятьдесят лет пойдет развитие биотехнологии. </p><p>Что же по данному поводу думает наука? Мнений на этот счет, разумеется, существует несколько. Но самые авторитетные из них сводятся к тому, что микробиология, например, еще до 2000 года порадует человечество созданием азотфиксирующих растений (причем называется даже более или менее конкретная дата — 1995 год), что неизменно приведет к революционным изменениям в сельском хозяйстве. </p><p>Уже в ближайшие годы биотехнология прославится: созданием сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к традиционным вредителям; селекцией микроорганизмов, способных продуцировать заменители нефтехимикатов; использованием методов генетической инженерии для лечения наследственных болезней, например, победит такой грозный недуг, как серповидно-клеточную анемию (тяжелейшее злокачественное малокровие, при котором неполноценные эритроциты имеют не традиционно округлую, а серповидную форму), предположительно уже в 1993—2010 годах. </p><p>Перечень благ, ожидаемых человечеством от все возрастающих возможностей биотехнологии, можно было б продолжать и продолжать. Есть среди них и использование генетического скрининга для обнаружения и изъятия из генома конкретных участков, кодирующих врожденные дефекты. А как вы отнеслись бы, например, к омоложению организма с помощью «пресечения» программы старения, заложенной в нем самой природой? Или даже к повертыванию этой программы «вспять»? Разумеется, до определенных пределов, иначе процесс «омолаживания» может зайти, как о том пишут многие фантасты, столь глубоко, что завершится, пожалуй, возрастом младенчества. </p><p>Не сомневаюсь, что все эти «проекты» и помыслы рассматриваются вами как фантастика чистой воды. И напрасно. Правда, вот сроки реализации этих и им подобных дерзостных планов называются, на мой взгляд, даже самыми авторитетными службами прогноза чересчур оптимистические. Но кто знает, может, «провидцы» и правы, ведь действительность нередко оказывается смелее самых «космических» мечтаний. </p><p>Не собираясь опровергать ни самих предполагаемых генноинженерных вмешательств в природу, ни сроков проведения, хочу, однако, сказать о достаточно серьезной опасности, подкарауливающей человечество именно на этом поприще. Взять хотя бы такую злободневную проблему, как перенос гена азотфиксации, изъятого из бактерии, в геном злакового растения. </p><p>Подумаем-ка вместе, хорошо это или плохо. </p><p>О чем же здесь думать, удивится читатель. Любой агроном скажет вам, что, обладай та же пшеница уникальным свойством усваивать молекулярный азот воздуха, и ее урожайность мгновенно возросла бы в два, а то и в три раза. И это без всяких дополнительных капиталовложений! К тому, же производство зерна оказалось бы чрезвычайно выгодным, ведь поле, на котором произрастала бы такая пшеница, не нуждалось бы в подкормке азотными удобрениями. А значит, и их производство тоже можно было б сократить, что опять же приносило бы значительную экономию средств, столь необходимых народному хозяйству. </p><p>Да что говорить, наделить даром азотфиксации одни злаковые растения — значит полностью решить продовольственную проблему. </p>
<p>Что ж, не спорю, заманчивые перспективы. Но, памятуя о них, день и ночь работая над реализацией поставленной задачи, микробиолог или биотехнолог должен, просто обязан помнить, что у каждой медали есть, к сожалению, еще и оборотная сторона. Применительно же к обсуждаемой теме эта «теневая сторона» достижений биотехнологии может проявиться в том, что микроорганизмы, созданные, допустим, с единственной целью наделения свойствами азотфиксации злаковых растений, расселятся вопреки планам и желанию экспериментаторов в почве. А это значит, что тем же свойством азотфиксации станут обладать и другие растения, произрастающие на той же почве, входящие в тот же биоценоз. И кто знает, сохранится ли при этом в нем экологическое равновесие или оно рухнет, сломается под воздействием искусственно привнесенных и очень жизнеспособных начал? И не окончится ли такое вторжение катастрофой для всего живого сообщества, складывавшегося веками, а то и тысячелетиями? </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_14_doc2fb_image_03000043.png"/>
Завод и горы на бревне</p><p>Или взять другой пример, помимо желания просматривающийся среди грядущих перспектив биотехнологических новаций. Я имею в виду прежде всего опыт работы генетической инженерии не с патогенными, вызывающими то или иное заболевание микробами, а с бактериями, широко распространенными и в окружающей среде, и в организме человека. Например, в его кишечнике, желудке, на слизистых. С одной стороны, казалось бы, «общение» с непатогенными организмами сулит одни заманчивые перспективы. Ведь ждать беды от «безобидных» бактерий вроде бы даже и неразумно. А с другой — не учитывать возможность появления угрозы здоровью и благополучию человечества как раз в данном случае было бы преступной халатностью. Ну в самом деле, кто может гарантировать, что специально сконструированные с помощью методов генетической инженерии штаммы не вырвутся из-за стен лаборатории и очень легко не впишутся в окружающую среду, поскольку это их родная среда? Недаром же среди множества гипотез о происхождении вируса СПИДа есть и предположение о том, что возбудитель этого грозного заболевания — не что иное, как тот самый лабораторный затворник, «дорвавшийся» до свободы. </p><p>Жизнь уже не раз и не два вносила поправки в те весьма заманчивые перспективы, которые открывала биотехнология перед человечеством. А поскольку эти поправки, как правило, весьма и весьма разочаровали нас в самых радужных надеждах, то общественное мнение немедленно меняло свое искреннее расположение к тому или иному веществу, полученному с помощью биотехнологических методов, на не менее праведный гнев. </p><p>Так, например, произошло и с оценкой уже упоминавшегося в этой книге аспартама. Как известно, это искусственно созданное вещество — синтетический интенсивный подсластитель - стало предметом всеобщего интереса в США еще в 1981 году. По крайней мере, именно тогда он появился в американских магазинах под многообещающим названием «Nutra Sweet», а уже через шесть лет о том же самом веществе наиболее популярные газеты и журналы страны иначе как «о сладкой отраве» не упоминали. И это после того, как в надежде избавиться от избыточного веса, одновременно не отказывая себе в сладком, на аспартам перешла чуть ли не вся Америка. О его популярности можно судить хотя бы по такой официально называемой цифре его потребления: 3500 тонн в год, а в пересчете на сахарный эквивалент сладости (аспартам слаще сахара в 200 раз) это составляло 700 тысяч тонн в год. Вот какое колоссальное количество аспартама потребляли пищевая и кондитерская промышленность США. Большая часть его расходовалась на производство всевозможных напитков, которые расходились по всем штатам страны в огромных количествах. </p><p>Так с чего же началось «развенчивание» аспартама? С возникновения тех самых сомнений, которые появились у исследователей еще на заре испытаний, перед «запуском» данного вещества на массовый индустриальный поток. Дело в том, что задолго до неслыханной популярности этого подсластителя, он был «заподозрен» в том, что, употребляемый даже в нормальных, не чрезмерных дозах, способен изменять «химию» мозга. </p><p>Но раз такие подозрения существовали, как же вещество, пусть предположительно способное нанести столь тяжкий урон здоровью человека, все-таки появилось на прилавках магазинов? — сам собою напрашивается здесь вопрос. </p><p>Не располагая точными сведениями по данному поводу, могу лишь предположить, что события, вероятно, развивались приблизительно так: лабораторные изучения воздействия аспартама на отдельные ткани и органы человека и на весь организм в целом, безусловно, велись. Но они, по всей видимости, не ставили своей задачей выявление его длительного влияния на организм. А ограничивались, опять же предположительно, отдельными проверками. </p><p>Между тем, когда «эксперимент» был поставлен ни мало ни много как в масштабах такой гигантской страны, как США, а употребление аспартама превысило употребление того же сахара, скрытый порок этого вещества проявился весьма отчетливо. </p><p>По крайней мере, на сегодняшний день уже несколько весьма авторитетных научных лабораторий располагают доказательством того, что поведенческие реакции человека меняются даже под влиянием небольших доз этого подсластителя. Например, докладывая в Вашингтоне на специально созванной информационной встрече (май 1987 года) о результатах проверки, организованной в бостонской больнице Бет Из-раэль, один из исследователей рассказал следующее: нескольким добровольцам, изъявившим желание участвовать в довольно рискованном эксперименте, в ежедневный рацион питания включили аспартам. Он давался испытуемым в количествах, несколько превышающих те, которые обычно употребляют сладкоежки. </p><p>Уже первый день эксперимента выявил ухудшение показателей в тех тестах, с помощью которых специалисты, как правило, определяют те или иные отклонения в деятельности головного мозга. Чем дольше длились испытания, тем большие отклонения от нормы выявляли экспериментаторы. Так, все без исключения испытуемые страдали от тяжкой головной боли и у всех отмечалось головокружение. </p><p>Разумеется, столь серьезные симптомы нарушения здоровья людей, употребляющих аспартам, потребовали и столь же серьезного изучения причин, приводящих к резкому сбою обмена веществ в организме, особенно в головном мозге. </p><p>Как выяснилось, причиной урона, наносимого аспартамом организму обследуемых, стал так называемый фенилаланин — аминокислота, входящая в состав аспартама. Кстати, эта аминокислота и в «чистом» виде широко рекламируется в Штатах и продается там в качестве «здоровой» пищевой добавки. Но фенилаланин — составная часть не только аспартама, она неотъемлемая составная всех белков вообще. Однако в том случае, если данная аминокислота поступает в мозг в составе белков, участвующих в обмене веществ, то есть естественным путем, ее уровень никогда не превысит нормы, поскольку другие аминокислоты, также участвующие во внутриорганизменном обмене, препятствуют поглощению мозгом фенилаланина. </p>
<p>Науке доподлинно известно, что фенилаланин — та самая аминокислота, которая способна оказывать на нервную систему чрезвычайно тяжелое токсическое действие. Существует даже наследственное заболевание, известное под названием фенилкетонурия, обусловленное ее избыточностью. Дети, родившиеся на свет с этим тяжелым недугом, страдают умственной отсталостью, подвержены тяжелым судорогам, а причины этой болезни кроются во врожденном дефекте фермента фенилаланингидроксилазы. </p><p>Болезнь наносит непоправимый урон интеллекту. Правда, последнее время и у нас в стране, и за рубежом это заболевание лечится специально разработанной диетой. Однако курс лечения чрезвычайно сложен, поскольку назначают его с первых дней рождения младенца. А это, как вы сами понимаете, связано с ранним выявлением болезни, что не всегда и не везде возможно, поскольку требует диагностических методов высочайшего уровня. </p><p>Последние достижения медицинской генетики установили, что эффективно усваивать фенилаланин могут даже не все здоровые люди, поскольку некоторые из них (до 2%) располагают только одной полноценной копией гена фенилаланингидроксилазы, а не двумя, как предписано природой. И потому дополнительное введение в их организм этой аминокислоты не только значительно повышает ее уровень в крови, но и представляет серьезную опасность деградации мозга. </p><p>Эти данные подтвердил своими наблюдениями доктор Л. Элсас из Медицинской школы университета Эмори. Он наблюдал как раз тех людей, что обладают всего одной полноценной копией гена фенилаланингидроксилазы. Дополнительное получение фенилаланина вызывало у них замедление мозговой активности уже при получении в сутки тридцати четырех миллиграммов этого вещества на килограмм веса. </p><p>Между тем, как считают исследователи из Медицинского колледжа Иллинойского университета (г. Чикаго), ежедневный прием аспартама в количествах до 100 миллиграммов на килограмм веса скорее правило, чем исключение. В США официально установленной ежедневной дозой приема аспартама считается 50 миллиграммов на килограмм веса. </p><p>Доза эта не вымышленное, взятое на основании абстрактных рассуждений количество вещества, а установленная Управлением по контролю качества пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств США норма. И самое неприятное во всей этой «аспар-тамовой» истории заключается, пожалуй, в том, что даже соблюдение такой нормы приводит к негативным последствиям для употребляющих это вещество людей. По крайней мере, крупнейшие специалисты в области медицинской генетики считают употребление пятидесяти миллиграммов этого подсластителя на килограмм веса тела в сутки для беременных женщин чрезмерным, что может пагубно сказаться на здоровье самой женщины и будущего потомства. </p><p>Негативное воздействие аспартама наблюдалось исследователями не только у людей, но и у подопытных животных. У крыс, например, большие дозы этой аминокислоты снижают синтез важнейшего нейромедиатора — дофамина, У животных появляются судороги, заметно меняется поведение. И хотя, как заявил на информационной встрече глава компании, производящей аспартам, ни одна пищевая добавка не подвергалась столь тщательной оценке, как эта аминокислота, организаторы встречи (Массачусетский технологический институт) подчеркнули необходимость введения нового законодательства, предполагающего постоянный контроль за безопасностью данного вещества и всевозможных его негативных проявлений. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_14_doc2fb_image_03000044.png"/>
Голова человека в конфетах</p><p>Такое дополнение к законодательству тем более необходимо, что строгий контроль за воздействием на организм того или иного вещества в США предполагается только в том случае, если оно относится к «разряду» лекарственных. Для пищевых добавок, к числу которых принадлежит, по мнению вышеупомянутого Управления по контролю, аспартам, столь строгие оговорки не предусмотрены. И, как вы могли убедиться, зря. </p><p>Закончить же печальную историю аспартама мне хотелось бы обращением к нашим отечественным биотехнологам, уже работающим над технологией производства того же подсластителя. Все ли выводы сделаны вами, коллеги, пока что из чужого горького опыта? Ведь ситуация, на мой взгляд, складывается такая, когда лучше вовремя остановиться, нежели потом долго исправлять очень трудно исправимое. </p><p>«Биотехнология — это новый этап синтеза современных биологических знаний и технического опыта», — говорил академик Ю. А. Овчинников еще семь лет назад. И словно в продолжение его мыслей в предисловии к книге Б. Циммермана «Биобудущее» знаменитый Френсис Крик, тот, что совместно с Дж. Уотсоном «увидел» и построил модель ДНК в виде двойной спирали, повторил чуть позже то же самое. Повторил по-своему, по-криковски. «Неудивительно, — сказал он, — что это новое знание (биотехнология. — <em>Авт</em>.) и власть, которую оно принесет, по-видимому, окажет громадное влияние на нашу цивилизацию не только в отдаленном будущем, но и в течение продолжительности жизни большей части читателей этой книги». </p><p>Так оно, собственно, и есть. Мы столь многим обязаны биотехнологии, что уже сегодня оказываемся в состоянии решать вопросы, о которых еще недавно со всей откровенностью говорили — «неподъемные». Но увлеченные доставшейся нам властью, не всегда помним, к сожалению, о том, сколь бережно и разумно должны ею пользоваться. Между тем многие аспекты биотехнологического могущества еще изначально вызывали тревогу даже у создателей новых методов. Припомните-ка, например, историю вакцинации. Опасность применения живых культур ослабленных микроорганизмов довлеет над человечеством и поныне. И не только в тех случаях, когда нашему здоровью непосредственно угрожает тот или иной возбудитель, оказывающийся в состоянии при внедрении в организм «перебороть» его защитные силы. </p><p>С тех пор как вакцинация стала действенной профилактической мерой в ветеринарии, возникла и угроза заражения патогенными организмами окружающей среды. Прекрасно сознавая это, мы все ж предпочитаем жить под дамокловым мечом данной угрозы, нежели отказаться от профилактической вакцинации животных. Слишком уж несопоставим урон от возможной вспышки эпизоотии (так называются эпидемии животных, вызванные патогенными микроорганизмами) с потерями от отдельных случаев заболевания. </p><p>Представьте себе, что корова или лошадь, вакцинированные против желудочно-кишечной инфекции, возбудителем которой является микроорганизм сальмонелла, заболели настоящим тяжелейшим сальмонеллезом. Животные, как известно, правилам гигиены не обучены, и потому единственной мерой, с помощью которой можно было бы предотвратить в таком случае дальнейшее распространение инфекции, может стать только строгий карантин. Это санитарно-профилактическое мероприятие, прямо скажем, не из самых приятных, да еще к тому же и не всегда высокоэффективно. </p>
<p>Но чем можно его заменить, чтобы решительно пресечь дальнейшее распространение ставшей неуправляемой инфекции? Только искусственным созданием такого штамма микроба-возбудителя, который просто не в состоянии существовать вне организма животного, а на основании его — экологически чистой вакцины, «голубой мечты» всех санитарно-эпидемиологических и зооветеринарных служб. </p><p>Недавно такая вакцина наконец-то стала реальностью. Ее авторы — сотрудники Научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи АМН СССР и исследователи Лейпцигского института медицинской микробиологии и эпидемиологии имени К. Маркса (ГДР) при помощи методов генетической инженерии придали сальмонеллам, на основе которых затем и была изготовлена вакцина, особую сверхчувствительность к некоторым веществам, постоянно пребывающим в наши дни в окружающей среде. А если конкретнее — к тем поверхностно-активным веществам, которые входят в состав практически всех синтетических моющих средств. И хотя ситуация сложилась при этом весьма парадоксальная — ведь получалось, что именно моющие вещества защищали от патогенных микробов окружающую среду, серьезными загрязнителями которой они сами, к сожалению, являются, — новая вакцина прекрасно выдержала строжайшую экспериментальную проверку. </p><p>Впрочем, биотехнологии к парадоксальности не привыкать. Причем такие ситуации случаются при решении самых разных проблем, когда «интересы» одной из них неожиданно оказываются естественным продолжением другой. И здесь, наверное, самое время упомянуть и о гидролизной промышленности, с которой, собственно, и начиналось в нашей стране становление биотехнологии. </p><p>Гидролизная промышленность, как известно, основана на переработке самого разного растительного сырья (неделовой древесины, отходов деревообрабатывающей промышленности, отходов сельскохозяйственного производства — соломы, кукурузной кочерыжки, хлопковой и рисовой шелухи и т. п.) в продукцию, широко используемую в народном хозяйстве, — кормовые дрожжи, ксилит, фурфурол, этиловый спирт, антибиотики, органические кислоты и т. д. Для получения всего этого богатейшего ассортимента используются методы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов. Однако и сама исходная продукция гидролизной промышленности (раствор углеводов — Сахаров) — не что иное, как прекрасное сырье для набирающей силу биотехнологической индустрии. Общеизвестно, что любое растительное сырье состоит из двух компонентов — клетчатки, которую чаще всего называют целлюлозой, и «инкрустирующего» вещества — лигнина — сложной смеси ароматических углеводородов. И вряд ли кому-нибудь из читателей этой книги неведомо, что переработкой стандартной древесины у нас в стране занимается целлюлозно-бумажная промышленность. Но и ее и гидролизную промышленность интересует в конечном счете лишь один компонент исходного сырья, а именно — целлюлоза. Причем гидролизную — в виде раствора, а целлюлозно-бумажную — в виде твердого остатка, из которого затем будет получена бумажная масса или же так называемая вискозная целлюлоза — основа для производства искусственных волокон. </p><p>А что же лигнин? Какова его дальнейшая судьба? Он и в том и в другом случае — всего лишь побочный продукт, в большинстве своем уходящий в отход. В гидролизной промышленности, правда, небольшая часть лигнина перерабатывается в полезную продукцию, около 40 процентов — сжигается, хотя делать это настолько неразумно, что можно смело перефразировать слова Дмитрия Ивановича Менделеева, сказанные им по поводу нефти: топить лигнином — все равно что топить ассигнациями. Оставшееся количество (практически половина) — идет в отвалы. Если же учесть, что вывозимый в отвалы лигнин еще и содержит серную кислоту — катализатор процесса гидролиза, то нетрудно представить себе, какой ущерб в конечном счете он нанесет природе и народному хозяйству. </p><p>Как видите, и здесь вновь заявляют о себе те самые «за» и «против», которые вынесены в название данной главы. Только «за» и «против» несколько иного свойства, хотя при внимательном рассмотрении проблема также сводится к потенциальной опасности для нашего с вами, дорогой читатель, здоровья. </p><p>Но в отличие от других ранее названных проблем, в данном случае от этого «против» освободиться несколько легче, наладив комплексную переработку растительного сырья. И кардинальное ее решение также может быть связано с использованием могущественных биотехнологических методов. </p><p>О микробиологической переработке растворенной целлюлозной части (из нее получается кормовой белок — гидролизные дрожжи) я уже не раз говорил и в этой и в других главах книги. </p><p>Следует, однако, сказать и об иной возможности использования данного компонента — о непосредственном скармливании гидролизных Сахаров скоту. Стоит только упарить получающиеся в результате гидролиза растворы, содержащие 2—2,5 процента сахара, до 10-процентной концентрации, и продукт под названием КГС — кормовой гидролизный сахар — готов к употреблению. </p><p>Проблемой этой у нас в стране впервые занялся академик ВАСХНИЛ, ныне вице-президент ее, а в те годы (речь идет о 10-летней давности) президент Ленинградского регионального отделения академии, Лев Константинович Эрнст и возглавлямый им научный коллектив. </p><p>Надо сказать, что в те годы нетрадиционный подход к решению самых злободневных проблем требовал от исследователей не только личного мужества, ибо все нестандартное подвергалось обструкции, но и творческой оценки сложившейся в стране и мире ситуации. Она же была следующей: чтобы «погасить» сахарный дефицит в животноводстве одной только России, валовый сбор корнеплодов — основных поставщиков Сахаров для животноводства — предстояло ни мало ни много как удвоить. А он и так представлялся очень внушительной цифрой — двенадцатью миллионами тонн. «Однако, — писала в те годы «Юность», — проблема легко перевариваемых Сахаров в случае ее успешного решения открыла бы еще одну заветную дверцу в кладовой изобилия: сахар-то не только покрывает энергетические потребности в организме, но и надежно регулирует весь обмен веществ. При наличии сахара в рационе лучше усваиваются все питательные вещества, в особенности самый трудный для переваривания компонент — клетчатка. И, что особенно важно, обогащение рациона жвачных животных сахаром позволяет эффективно использовать небелковые азотистые соединения, в том числе мочевину, и таким образом снизить дефицит протеина (белка. — <em>Авт</em>.). Так что же? Будь в изобилии сахар, и была бы решена проблема номер один животноводства — полноценное кормление? Бесспорно. Только сахар нужен животноводству дешевый». </p>
<p>Академик Л. К. Эрнст решил эту проблему, создав способ получения гидролизного кормового сахара, сырьем для которого стали отходы лесоперерабатывающей промышленности, древесина, остающаяся при санитарных порубках леса, выкорчеванные при мелиорации земель кустарник и мелколесье, каждый кубометр которых давал при переработке методом ленинградских ученых до двухсот килограммов сахара. Прекрасный гидролизный сахар получался из соломы, торфа. </p><p>Первыми поняли достоинства нового корма рабочие опытного откорма. Уж очень хорошо было мясо животных, выращенных на кормах с добавлением в рацион гидролизного сахара. Нужно сказать, что компетентнейшая дегустационная комиссия Ленинградского мясокомбината не могла обнаружить никаких вкусовых недостатков в представленных на дегустацию продуктах, отметив достоинства новой технологии откорма оценками 5 и 4. </p><p>Ветеринарно-санитарные службы были того же мнения: гидролизный сахар не токсичен и биологически доброкачествен. Тем более непонятно, в силу каких загадочных обстоятельств этот, казалось бы, столь нужный нашему сельскому хозяйству продукт не получил широкого применения. Да и выпуск его практически сведен на нет. Сегодня его производит только одно предприятие в стране — Бокситогорский биохимический завод. Производит, кстати, на основе торфа. Правда, в случае экстренной необходимости в работу по производству гидролизного сахара включается и Кировский завод. </p><p>Разумно ли такое забвение? Но продолжим рассказ о проблемах комплексного использования растительного сырья, сводящихся, как мы видим, к промышленной переработке лигнина. Перечень продукции, выпускаемой нашей промышленностью на его основе, довольно широк — до тридцати наименований. Однако ни один из них при всем желании не назовешь крупнотоннажным. Думаю, что истоки и этой беды следует искать все в той же ведомственности, нивелирующей, удушающей все попытки скоординировать действия научных учреждений и вузов, работающих по одной тематике. </p><p>Такая же печальная участь постигла до сих пор практически все научно-технические комплексы (МНТК.), созданные из многочисленных, но разнородных организаций. </p><p>Так в чем же дело? Вероятно, в отсутствии подлинной материальной заинтересованности участников многочисленных научных программ, объединений и комплексов. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_14_doc2fb_image_03000045.png"/>
Лошадь ест бревно</p><p>Ну а теперь-то, когда новый хозяйственный механизм позволяет перестроить взаимоотношения между промышленными предприятиями и наукой, что задерживает реализацию идей и планов? </p><p>Наша собственная инертность. Между тем есть реальный путь решения проблемы — разработка совместного плана конкретных действий между хозрасчетными участниками, объединенными общей заинтересованностью в повышении благосостояния как отдельного коллектива, интересы которого они представляют, так и общества в целом. И как только такие хозрасчетные взаимоотношения приобретут жизненную силу, многие «против» отомрут сами собой. Успех дела будет решать только экономическая выгода, она одна. </p><p>Взять хотя бы вопросы комплексной переработки той же древесины. В мире существует опыт экономичного, рационального и экологически чистого решения переработки этого растительного сырья. Вот что, например, предлагает канадская компания «Иотек»: древесину обрабатывают горячим паром (до 3009С), разрушая тем самым связи между ее компонентами — целлюлозой и лигнином; затем подвергают эту смесь гидролизу, только не кислотному, а ферментативному, в котором участвуют микроорганизмы. Не беда, что ферментация захватит лишь целлюлозную часть сырья, лигнин легко можно удалить с помощью хорошо известных химических методов. </p><p>Есть и другой вариант ферментативного гидролиза, когда ему подвергается не все растительное сырье, а только лигнин. Этот процесс был предложен нашими советскими специалистами — учеными упоминавшегося несколько раз на страницах этой книги Института микробиологии имени А. Кирхенштейна Академии наук Латвийской ССР — одного из флагманов отечественной биотехнологии. Для разрушения лигнина они использовали способность специально выращенного ими гриба (с длинным латинским названием) расти на гидролизном лигнине. При этом выход биомассы составлял довольно внушительную цифру — 24 процента, а содержание сырого протеина в биомассе достигало 17,5 процента. </p><p>В ряде стран (Великобритании, Швеции, Канаде) продуктивность грибов, разрушающих лигнин, пытаются повысить генноинженерным путем, клонируя ген лигно-разрушающего фермента (лигназы) в гриб, обладающий большей способностью к росту биомассы. Предлагаются и другие способы ферментативной переработки лигнина. Но все они, к сожалению, еще не привели к дешевому, экономически целесообразному промышленному процессу. </p><p>Немало трудностей встречается на пути исследователей и чисто научного порядка. Их так много, и все они столь фундаментальны, что наличие таковых послужило одному из финских исследователей поводом заявить, что их разрешение под силу лишь такой могучей стране, как Советский Союз. </p><p>Но, предположим, проблема все же решена. Что это даст народному хозяйству? </p><p>Очень многое. </p><p>Во-первых, это позволит резко повысить полноту переработки древесины (если говорить только о ней). </p><p>Во-вторых, поскольку переработка растительного сырья станет полностью безотходной и экологически чистой, то и на самих заводах исчезнет грязь, сопровождающая сегодня «выстрелы» из гидролизных аппаратов, да и на свалках лигнина больше не будет. </p><p>И, наконец, в-третьих, значительно повысятся экономические показатели работы завода. Ведь лигнин, переработанный в полезную продукцию, может принести не меньшую (а я убежден, при соответствующем выборе варианта переработки лигнина, и большую) экономическую выгоду, чем те продукты, которые являются сейчас традиционными для гидролизников. Так что надо поспешить, чтобы успеть на «поезд максимальной прибыли», не опоздать на него. </p><p>И последнее преимущество, которое влечет за собой комплексная переработка растительного сырья, имеет уже не только локальное, заводское значение, но и общеотраслевое. Комплексность переработки исходного сырья неизбежно приведет и к увеличению объемов производства любой конечной продукции, в том числе и основного полупродукта — Сахаров. А это означает существенное расширение сырьевой базы всей микробиологической промышленности, возможности которой чрезвычайно увеличиваются. </p><p>И как здесь не сказать, что на успешном решении этой проблемы, как, впрочем, и на развитии всей советской биотехнологии, отрицательно сказалось принятое в 1985 году поспешное, на мой взгляд, решение о ликвидации Главного управления микробиологической промышленности. Ведь при всех недостатках этого ведомства, присущих, кстати говоря, в такой же мере и любому другому, Главмикробиопром являлся мощным средством консолидации сил развития отечественной биотехнологии. Об этом в свое время говорил и Юрий Анатольевич Овчинников. </p>
<p>Более того, Главмикробиопром в пору своего упразднения был на лодъеме, жил полнокровной жизнью, строил обширные планы на будущее. В том числе и планы дальнейшего расширения сфер деятельности, упрочения позиций отечественной биотехнологии. Тем более что именно в то Бремя биотехнология (в силу и перспектив этого направления научно-технического прогресса, и тенденций мирового развития) была официально признана всеми странами — членами СЭВ одним из пяти приоритетных направлений научно-технического прогресса и включена на этом основании в Комплексную программу научно-технического прогресса стран — членов СЭВ до 2000 года, предусматривающую ускоренное развитие биотехнологии и имеющую своей основной целью «предупреждение и эффективное лечение тяжелых болезней населения, резкое увеличение продовольственных ресурсов, улучшение обеспечения народного хозяйства сырьевыми ресурсами, освоение новых возобновляемых энергетических источников, дальнейшее развитие безотходных производств и сокращение вредных воздействий на окружающую природную среду». </p><p>Но вот парадокс — Комплексная программа подписана 18 декабря 1985 года главами делегаций 10 стран — членов Совета Экономической Взаимопомощи, а за месяц до этого Главмикробиопром... перестал существовать. </p><p>Что можно сказать по данному поводу? Конечно, полезность структурных преобразований несомненна и необходима. Но только в тех случаях, если им предшествует тщательное, и как бы сейчас сказали, демократическое обсуждение. А здесь, не взвесив все «за» и «против», волевым, типично командно-административным решением взяли да и упразднили Главмикробиопром (единственную в мире организацию подобного рода), одним росчерком пера соединив его с другим ведомством — Министерством медицинской промышленности. Конечно, точки соприкосновения между этими двумя организациями есть, но, как писал поэт, — «в одну телегу впрячь не можно коня и трепетную лань...». </p><p>Я вспоминаю прекрасный американский фильм, поставленный знаменитым Стенли Креймером по роману Невила Шюта «На пляже» и известный в ограниченном советском показе под названием «На другом берегу». Пустынная улица австралийского города в последних кадрах фильма... Ветер поглощает протянувшееся через всю улицу огромное полотно с надписью: «Есть еще время, братья!» Конечно, сказано это по другому, гораздо более драматическому поводу и в фантастической истории. Но мне думается, и в нашем случае есть еще время найти более благоприятный вариант развития биотехнологии в стране. </p><p>Таким вариантом, например, мне представляется создание организации совершенно нового типа — Научно-производственного комитета СССР по биотехнологии. Это должен быть межотраслевой орган, главная цель которого — проведение единой технической политики в области биотехнологии. Примерно по такому пути идет сегодня развитие биотехнологии во многих странах мира. </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Все «за» и «против»
Груша со стрелками
Семь лет назад в одной из онкологических клиник Парижа почти одновременно скончалось четверо больных. Сколь ни прискорбным было это событие, все же судьбой умерших навряд ли так живо заинтересовалась бы общественность страны, погибни они при иных обстоятельствах. Дело в том, что эти четверо в числе других обреченных болезнью на гибель людей получали внутривенно интерферон. И хотя всем четверым, в надежде вырвать их из жестоких клещей судьбы, делали еще и инъекции очень токсичных химиотерапевтических средств, а также применяли к ним отнюдь не щадящие радиологические методы лечения, гибель больных все же напрямую связали с интерфероном.
Но почему? В первую очередь потому, что использование этого препарата в медицине было тогда опытным, экспериментальным делом. К тому же для лечения больных применялся недостаточно очищенный интерферон: совершенных способов его очистки в ту пору еще тоже не существовало. Так что предугадать, какие именно последствия мог «выдать» недоочищенный препарат, не могли даже самые опытные терапевты и онкологи. Кроме того, наука тех лет еще не знала, как, каким образом воздействие данного препарата на организм сочеталось с влиянием на него других мощных медикаментозных средств, применявшихся для спасения людей, погибавших от рака. Одним словом, врачи-онкологи в первую очередь «заподозрили» интерферон, в нем усмотрев первопричину несчастья. И фирме «Инститют Пастер продюксьон» было запрещено производить и поставлять медицинским учреждениям Франции недоочищенный препарат. Запрещено, несмотря на то, что его противогриппозное действие уже тогда было несомненным. Да и при других заболеваниях интерферон явно улучшал общее состояние больных, заметно повышая их сопротивляемость инфекции.
Аналогичную осторожность в применении не до конца изученного препарата проявил в свое время и совет медицинских исследований Великобритании, отметив лишь «возможную противоопухолевую активность» вещества (речь идет об интерфероне, выделенном с помощью моноклональных антител. — Авт.), но подчеркнув при этом необходимость проверки, «действительно ли интерферон полезен для лечения отдельных или всех видов рака».
Провал на первом месте
С тех пор, как говорится, немало воды утекло, изменилась и усовершенствовалась технология производства интерферона, да и клинические исследования выявили многие его достоинства и недостатки. Причем, как оказалось, большинство последних можно нивелировать, сведя на нет если не все их нежелательные воздействия на организм, то, по крайней мере, большинство.
И все же, к сожалению, интерферон так и не стал тем долгожданным чудодейственным средством, которое, по предсказанию многих ученых (а не эмоционально неуравновешенных, не посвященных в проблему людей, склонных выдавать желаемое за действительное), явилось бы уже к концу 80-х годов чуть ли не панацеей от всех видов рака. Не состоялось это весьма обоснованное предсказание прежде всего в силу разрозненности предпринимаемых усилий. А отсюда вывод: только скоординированная и соответствующим образом контролируемая проверка исследований этого препарата в состоянии выявить истинную картину его клинической результативности. Для чего, разумеется, необходимо сконцентрировать усилия всех медиков мира, противостоящих сегодня онкологическим заболеваниям на разных континентах планеты. Ибо рак, как известно, не знает границ, социального неравенства и национальных особенностей, с одинаковой беспощадностью убивая бездомного негритянского происхождения и суперобеспеченного отпрыска королевских кровей европейской династии.
Между тем не только Великобритания, Франция и США к тому времени всерьез работали над проблемой интерферона, о чем достаточно широко был информирован научный мир. Первый международный семинар по интерферону был проведен в августе 1983 года не где-нибудь, а на Кубе, где в конце того же года в составе советской делегации мне посчастливилось побывать. Помню, какое неизгладимое впечатление произвело на всех нас посещение Кубинского центра биологических исследований, находившегося в подчинении Биологического фронта, председателем которого был в то время президент Кубинской академии наук профессор Торрес. Уже тогда здесь было налажено производство ?-интерферона из донорской крови, а в лабораториях Центра полным ходом шли работы по получению ?- и ?-интерферонов генноинженерным способом.
Интерфероном ? здесь лечили больных различными видами рака, причем в некоторых случаях (например, при раке грудной железы) в комбинации с ?-интерфе-роном получали самые обнадеживающие результаты. Поучительна и сама история создания Центра. Началась она с того, что четверо кубинских специалистов были командированы на 50 дней в Финляндию для ознакомления с технологией производства интерферона. Возвратившись на родину, они за неделю собрали из арендованного оборудования установку, и через 45 дней уже получили на ней первый лейкоцитарный интерферон.
Нужно сказать, что события развивались на удивление стремительно. Исследователи были приглашены на встречу с Фиделем Кастро, на которой и было решено создать Центр биологических исследований.
Проектирование Центра началось на следующий же день, а сроки его сооружения оказались поистине рекордными. Достаточно сказать, что при весьма больших объемах капиталовложений возведение корпусов, отделка и сдача их «под ключ» медикам заняли всего лишь полгода. (Сравните-ка с тем долгостроем, к которому, к сожалению, мы все уже привыкли. Наши клиники и больницы возводятся даже не годами — пятилетками.) Поражал и энтузиазм, с которым трудились в Центре кубинские коллеги, — по 14—16 часов в сутки, включая субботние и воскресные дни. Под этот, суровый график было подстроено и расписание всех служб, вплоть до работы столовой. Научный и обслуживающий персонал Центра — в основном молодежь. Отбиралась она весьма придирчиво из лучших выпускников кубинских вузов: сначала кандидатов для работы в Центре было девяносто, а затем осталось только тринадцать.
Уже первые результаты деятельности Центра оказались столь многообещающими, а перспективы исследований столь широкими, что кубинское руководство продолжило взятую линию на расширение в республике работ в области биотехнологии и приняло решение о создании еще одной научно-исследовательской организации — Центра генной инженерии и биотехнологии. И сразу же закипела работа. Начался выбор варианта проекта, командированы специалисты в Швейцарию, Францию...
Одним словом, в конце 1983 года кубинским товарищам уже было что нам показать, а нам — на что посмотреть и чему у них поучиться. Так, в лаборатории иммунохимии Центра научных исследований Министерства высшего образования Кубы мы стали свидетелями того, как проводится диагностирование тяжелых наследственных заболеваний с помощью методов иммуноферментного анализа, основанных на обнаружении в организме будущих матерей особого белка — так называемого фетапротеина. И тогда же, в 1983 году, мы познакомились с заветной мечтой кубинских медиков — создать целую сеть диагностических пунктов, охватывающих всю территорию республики.
Но, как видим, в более глобальном масштабе и поныне использование биотехнологических средств, в том числе и интерферона, в клиниках все еще ограничено. И не только в силу недостаточной изученности и отсутствия общей методики их применения, но и целого комплекса этических и профессиональных проблем, неизменно встающих перед врачом, пользующим лекарственное вещество генноинженерного происхождения. Так, до сих пор не определены конкретные критерии отбора пациентов, для лечения которых интерферон предписан. А это значит, что врач по-прежнему стоит перед дилеммой — отдать предпочтение новому методу или ограничиться старым, традиционным, пусть не столь эффективным, но зато в достаточной степени предсказуемым.
Вот почему медик, оказывающийся перед подобным выбором, руководствуется, как правило, следующими соображениями: терапевтические последствия использования интерферона проявятся не менее чем лет через пять, а спасать человека нужно сегодня, сейчас, немедленно. Когда же критическая ситуация минует — приблизительно так рассуждает врач, — организм спасенного сможет оказаться в состоянии справиться с бедой (разумеется, если она все-таки проявится). И с такой аргументацией, согласитесь, спорить очень трудно.
Но так или иначе информировать пациента о том, чем чревато для него впоследствии применение такого рода лекарства, специалист-медик просто обязан. Соблюдение этого требования обязательно не только в отношении интерферона, но и всех препаратов, ведущих свое происхождение от новой биотехнологии. Вот тут-то мы и встречаемся, как правило, с вопиющими просчетами и недоработками научной популяризации и пропаганды, выливающимися в конечном счете в столь же вопиющую безграмотность населения, имеющего самые смутные представления о том, какие «за» и «против» несут ему новейшие достижения биотехнологии. Это, разумеется, относится не только к нашей стране. Так, весьма любопытны и очень поучительны результаты опроса, проведенного во Франции еще семь лет назад. Его организаторы ставили своей задачей выяснение общественного мнения по поводу широкого использования генетических манипуляций. Так вот, против высказались 36 процентов опрошенных, 33 процента их поддержали, 31 процент участвовавших в анкетировании, как оказалось, собственного мнения по данному поводу не имели.
Опрос выявил и еще один любопытный аспект изучаемого явления: 94 процента опрошенных (имеющих, кстати, как правило, высшее университетское образование) обладали хоть какими-то представлениями о генетической инженерии. Причем большинству анкетируемых (74 процента) было не более 24 лет. 71 процент из них были знакомы со словом «хромосома», 59 процентов имели смутное представление о гене, а 74 процента не могли даже объяснить понятия «биомасса».
Два человека завязывают глаза друг другу
Разумеется, положение с информированностью населения по проблемам биотехнологии на сегодня несколько изменилось, причем в лучшую сторону. И причин тому сразу несколько. Во-первых, своеобразным ликбезом в области биотехнологических знаний явилось включение в школьные программы многих стран мира, в том числе и нашей, изучение основных положений генетики. Так что все эти «ДНК, хромосомы, РНК, гены» и прочие, еще недавно считавшиеся сугубо специальными, термины постепенно вошли в наш будничный обиход как привычные, а главное, абсолютно понятные слова. А то, что понятно, как известно, уже не воспринимается отпугивающе загадочным. Есть и другие причины, по которым, хотим мы того или нет, чисто биотехнологические термины все чаще проникают в общечеловеческий обиход.
Главная из них в том, что биотехнологическая продукция все стремительнее завоевывает международный рынок, все полнее и всестороннее удовлетворяя практические нужды человечества. Между тем пропаганда достижений биотехнологии, как правило, отстает от темпов ее вторжения в жизнь. Отсюда и тот самый печально знаменитый разрыв между информированностью населения о возможных негативных воздействиях биотехнологической продукции на человека, животный мир и окружающую среду и случаями реального проявления такого воздействия.
Между тем опыт международного сотрудничества в области биотехнологии убедительно доказывает, что подобных «ошибок» можно и должно избежать, для чего прежде всего необходимо предвидеть, какими именно путями в ближайшие двадцать, тридцать, пятьдесят лет пойдет развитие биотехнологии.
Что же по данному поводу думает наука? Мнений на этот счет, разумеется, существует несколько. Но самые авторитетные из них сводятся к тому, что микробиология, например, еще до 2000 года порадует человечество созданием азотфиксирующих растений (причем называется даже более или менее конкретная дата — 1995 год), что неизменно приведет к революционным изменениям в сельском хозяйстве.
Уже в ближайшие годы биотехнология прославится: созданием сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к традиционным вредителям; селекцией микроорганизмов, способных продуцировать заменители нефтехимикатов; использованием методов генетической инженерии для лечения наследственных болезней, например, победит такой грозный недуг, как серповидно-клеточную анемию (тяжелейшее злокачественное малокровие, при котором неполноценные эритроциты имеют не традиционно округлую, а серповидную форму), предположительно уже в 1993—2010 годах.
Перечень благ, ожидаемых человечеством от все возрастающих возможностей биотехнологии, можно было б продолжать и продолжать. Есть среди них и использование генетического скрининга для обнаружения и изъятия из генома конкретных участков, кодирующих врожденные дефекты. А как вы отнеслись бы, например, к омоложению организма с помощью «пресечения» программы старения, заложенной в нем самой природой? Или даже к повертыванию этой программы «вспять»? Разумеется, до определенных пределов, иначе процесс «омолаживания» может зайти, как о том пишут многие фантасты, столь глубоко, что завершится, пожалуй, возрастом младенчества.
Не сомневаюсь, что все эти «проекты» и помыслы рассматриваются вами как фантастика чистой воды. И напрасно. Правда, вот сроки реализации этих и им подобных дерзостных планов называются, на мой взгляд, даже самыми авторитетными службами прогноза чересчур оптимистические. Но кто знает, может, «провидцы» и правы, ведь действительность нередко оказывается смелее самых «космических» мечтаний.
Не собираясь опровергать ни самих предполагаемых генноинженерных вмешательств в природу, ни сроков проведения, хочу, однако, сказать о достаточно серьезной опасности, подкарауливающей человечество именно на этом поприще. Взять хотя бы такую злободневную проблему, как перенос гена азотфиксации, изъятого из бактерии, в геном злакового растения.
Подумаем-ка вместе, хорошо это или плохо.
О чем же здесь думать, удивится читатель. Любой агроном скажет вам, что, обладай та же пшеница уникальным свойством усваивать молекулярный азот воздуха, и ее урожайность мгновенно возросла бы в два, а то и в три раза. И это без всяких дополнительных капиталовложений! К тому, же производство зерна оказалось бы чрезвычайно выгодным, ведь поле, на котором произрастала бы такая пшеница, не нуждалось бы в подкормке азотными удобрениями. А значит, и их производство тоже можно было б сократить, что опять же приносило бы значительную экономию средств, столь необходимых народному хозяйству.
Да что говорить, наделить даром азотфиксации одни злаковые растения — значит полностью решить продовольственную проблему.
Что ж, не спорю, заманчивые перспективы. Но, памятуя о них, день и ночь работая над реализацией поставленной задачи, микробиолог или биотехнолог должен, просто обязан помнить, что у каждой медали есть, к сожалению, еще и оборотная сторона. Применительно же к обсуждаемой теме эта «теневая сторона» достижений биотехнологии может проявиться в том, что микроорганизмы, созданные, допустим, с единственной целью наделения свойствами азотфиксации злаковых растений, расселятся вопреки планам и желанию экспериментаторов в почве. А это значит, что тем же свойством азотфиксации станут обладать и другие растения, произрастающие на той же почве, входящие в тот же биоценоз. И кто знает, сохранится ли при этом в нем экологическое равновесие или оно рухнет, сломается под воздействием искусственно привнесенных и очень жизнеспособных начал? И не окончится ли такое вторжение катастрофой для всего живого сообщества, складывавшегося веками, а то и тысячелетиями?
Завод и горы на бревне
Или взять другой пример, помимо желания просматривающийся среди грядущих перспектив биотехнологических новаций. Я имею в виду прежде всего опыт работы генетической инженерии не с патогенными, вызывающими то или иное заболевание микробами, а с бактериями, широко распространенными и в окружающей среде, и в организме человека. Например, в его кишечнике, желудке, на слизистых. С одной стороны, казалось бы, «общение» с непатогенными организмами сулит одни заманчивые перспективы. Ведь ждать беды от «безобидных» бактерий вроде бы даже и неразумно. А с другой — не учитывать возможность появления угрозы здоровью и благополучию человечества как раз в данном случае было бы преступной халатностью. Ну в самом деле, кто может гарантировать, что специально сконструированные с помощью методов генетической инженерии штаммы не вырвутся из-за стен лаборатории и очень легко не впишутся в окружающую среду, поскольку это их родная среда? Недаром же среди множества гипотез о происхождении вируса СПИДа есть и предположение о том, что возбудитель этого грозного заболевания — не что иное, как тот самый лабораторный затворник, «дорвавшийся» до свободы.
Жизнь уже не раз и не два вносила поправки в те весьма заманчивые перспективы, которые открывала биотехнология перед человечеством. А поскольку эти поправки, как правило, весьма и весьма разочаровали нас в самых радужных надеждах, то общественное мнение немедленно меняло свое искреннее расположение к тому или иному веществу, полученному с помощью биотехнологических методов, на не менее праведный гнев.
Так, например, произошло и с оценкой уже упоминавшегося в этой книге аспартама. Как известно, это искусственно созданное вещество — синтетический интенсивный подсластитель - стало предметом всеобщего интереса в США еще в 1981 году. По крайней мере, именно тогда он появился в американских магазинах под многообещающим названием «Nutra Sweet», а уже через шесть лет о том же самом веществе наиболее популярные газеты и журналы страны иначе как «о сладкой отраве» не упоминали. И это после того, как в надежде избавиться от избыточного веса, одновременно не отказывая себе в сладком, на аспартам перешла чуть ли не вся Америка. О его популярности можно судить хотя бы по такой официально называемой цифре его потребления: 3500 тонн в год, а в пересчете на сахарный эквивалент сладости (аспартам слаще сахара в 200 раз) это составляло 700 тысяч тонн в год. Вот какое колоссальное количество аспартама потребляли пищевая и кондитерская промышленность США. Большая часть его расходовалась на производство всевозможных напитков, которые расходились по всем штатам страны в огромных количествах.
Так с чего же началось «развенчивание» аспартама? С возникновения тех самых сомнений, которые появились у исследователей еще на заре испытаний, перед «запуском» данного вещества на массовый индустриальный поток. Дело в том, что задолго до неслыханной популярности этого подсластителя, он был «заподозрен» в том, что, употребляемый даже в нормальных, не чрезмерных дозах, способен изменять «химию» мозга.
Но раз такие подозрения существовали, как же вещество, пусть предположительно способное нанести столь тяжкий урон здоровью человека, все-таки появилось на прилавках магазинов? — сам собою напрашивается здесь вопрос.
Не располагая точными сведениями по данному поводу, могу лишь предположить, что события, вероятно, развивались приблизительно так: лабораторные изучения воздействия аспартама на отдельные ткани и органы человека и на весь организм в целом, безусловно, велись. Но они, по всей видимости, не ставили своей задачей выявление его длительного влияния на организм. А ограничивались, опять же предположительно, отдельными проверками.
Между тем, когда «эксперимент» был поставлен ни мало ни много как в масштабах такой гигантской страны, как США, а употребление аспартама превысило употребление того же сахара, скрытый порок этого вещества проявился весьма отчетливо.
По крайней мере, на сегодняшний день уже несколько весьма авторитетных научных лабораторий располагают доказательством того, что поведенческие реакции человека меняются даже под влиянием небольших доз этого подсластителя. Например, докладывая в Вашингтоне на специально созванной информационной встрече (май 1987 года) о результатах проверки, организованной в бостонской больнице Бет Из-раэль, один из исследователей рассказал следующее: нескольким добровольцам, изъявившим желание участвовать в довольно рискованном эксперименте, в ежедневный рацион питания включили аспартам. Он давался испытуемым в количествах, несколько превышающих те, которые обычно употребляют сладкоежки.
Уже первый день эксперимента выявил ухудшение показателей в тех тестах, с помощью которых специалисты, как правило, определяют те или иные отклонения в деятельности головного мозга. Чем дольше длились испытания, тем большие отклонения от нормы выявляли экспериментаторы. Так, все без исключения испытуемые страдали от тяжкой головной боли и у всех отмечалось головокружение.
Разумеется, столь серьезные симптомы нарушения здоровья людей, употребляющих аспартам, потребовали и столь же серьезного изучения причин, приводящих к резкому сбою обмена веществ в организме, особенно в головном мозге.
Как выяснилось, причиной урона, наносимого аспартамом организму обследуемых, стал так называемый фенилаланин — аминокислота, входящая в состав аспартама. Кстати, эта аминокислота и в «чистом» виде широко рекламируется в Штатах и продается там в качестве «здоровой» пищевой добавки. Но фенилаланин — составная часть не только аспартама, она неотъемлемая составная всех белков вообще. Однако в том случае, если данная аминокислота поступает в мозг в составе белков, участвующих в обмене веществ, то есть естественным путем, ее уровень никогда не превысит нормы, поскольку другие аминокислоты, также участвующие во внутриорганизменном обмене, препятствуют поглощению мозгом фенилаланина.
Науке доподлинно известно, что фенилаланин — та самая аминокислота, которая способна оказывать на нервную систему чрезвычайно тяжелое токсическое действие. Существует даже наследственное заболевание, известное под названием фенилкетонурия, обусловленное ее избыточностью. Дети, родившиеся на свет с этим тяжелым недугом, страдают умственной отсталостью, подвержены тяжелым судорогам, а причины этой болезни кроются во врожденном дефекте фермента фенилаланингидроксилазы.
Болезнь наносит непоправимый урон интеллекту. Правда, последнее время и у нас в стране, и за рубежом это заболевание лечится специально разработанной диетой. Однако курс лечения чрезвычайно сложен, поскольку назначают его с первых дней рождения младенца. А это, как вы сами понимаете, связано с ранним выявлением болезни, что не всегда и не везде возможно, поскольку требует диагностических методов высочайшего уровня.
Последние достижения медицинской генетики установили, что эффективно усваивать фенилаланин могут даже не все здоровые люди, поскольку некоторые из них (до 2%) располагают только одной полноценной копией гена фенилаланингидроксилазы, а не двумя, как предписано природой. И потому дополнительное введение в их организм этой аминокислоты не только значительно повышает ее уровень в крови, но и представляет серьезную опасность деградации мозга.
Эти данные подтвердил своими наблюдениями доктор Л. Элсас из Медицинской школы университета Эмори. Он наблюдал как раз тех людей, что обладают всего одной полноценной копией гена фенилаланингидроксилазы. Дополнительное получение фенилаланина вызывало у них замедление мозговой активности уже при получении в сутки тридцати четырех миллиграммов этого вещества на килограмм веса.
Между тем, как считают исследователи из Медицинского колледжа Иллинойского университета (г. Чикаго), ежедневный прием аспартама в количествах до 100 миллиграммов на килограмм веса скорее правило, чем исключение. В США официально установленной ежедневной дозой приема аспартама считается 50 миллиграммов на килограмм веса.
Доза эта не вымышленное, взятое на основании абстрактных рассуждений количество вещества, а установленная Управлением по контролю качества пищевых продуктов, медикаментов и косметических средств США норма. И самое неприятное во всей этой «аспар-тамовой» истории заключается, пожалуй, в том, что даже соблюдение такой нормы приводит к негативным последствиям для употребляющих это вещество людей. По крайней мере, крупнейшие специалисты в области медицинской генетики считают употребление пятидесяти миллиграммов этого подсластителя на килограмм веса тела в сутки для беременных женщин чрезмерным, что может пагубно сказаться на здоровье самой женщины и будущего потомства.
Негативное воздействие аспартама наблюдалось исследователями не только у людей, но и у подопытных животных. У крыс, например, большие дозы этой аминокислоты снижают синтез важнейшего нейромедиатора — дофамина, У животных появляются судороги, заметно меняется поведение. И хотя, как заявил на информационной встрече глава компании, производящей аспартам, ни одна пищевая добавка не подвергалась столь тщательной оценке, как эта аминокислота, организаторы встречи (Массачусетский технологический институт) подчеркнули необходимость введения нового законодательства, предполагающего постоянный контроль за безопасностью данного вещества и всевозможных его негативных проявлений.
Голова человека в конфетах
Такое дополнение к законодательству тем более необходимо, что строгий контроль за воздействием на организм того или иного вещества в США предполагается только в том случае, если оно относится к «разряду» лекарственных. Для пищевых добавок, к числу которых принадлежит, по мнению вышеупомянутого Управления по контролю, аспартам, столь строгие оговорки не предусмотрены. И, как вы могли убедиться, зря.
Закончить же печальную историю аспартама мне хотелось бы обращением к нашим отечественным биотехнологам, уже работающим над технологией производства того же подсластителя. Все ли выводы сделаны вами, коллеги, пока что из чужого горького опыта? Ведь ситуация, на мой взгляд, складывается такая, когда лучше вовремя остановиться, нежели потом долго исправлять очень трудно исправимое.
«Биотехнология — это новый этап синтеза современных биологических знаний и технического опыта», — говорил академик Ю. А. Овчинников еще семь лет назад. И словно в продолжение его мыслей в предисловии к книге Б. Циммермана «Биобудущее» знаменитый Френсис Крик, тот, что совместно с Дж. Уотсоном «увидел» и построил модель ДНК в виде двойной спирали, повторил чуть позже то же самое. Повторил по-своему, по-криковски. «Неудивительно, — сказал он, — что это новое знание (биотехнология. — Авт.) и власть, которую оно принесет, по-видимому, окажет громадное влияние на нашу цивилизацию не только в отдаленном будущем, но и в течение продолжительности жизни большей части читателей этой книги».
Так оно, собственно, и есть. Мы столь многим обязаны биотехнологии, что уже сегодня оказываемся в состоянии решать вопросы, о которых еще недавно со всей откровенностью говорили — «неподъемные». Но увлеченные доставшейся нам властью, не всегда помним, к сожалению, о том, сколь бережно и разумно должны ею пользоваться. Между тем многие аспекты биотехнологического могущества еще изначально вызывали тревогу даже у создателей новых методов. Припомните-ка, например, историю вакцинации. Опасность применения живых культур ослабленных микроорганизмов довлеет над человечеством и поныне. И не только в тех случаях, когда нашему здоровью непосредственно угрожает тот или иной возбудитель, оказывающийся в состоянии при внедрении в организм «перебороть» его защитные силы.
С тех пор как вакцинация стала действенной профилактической мерой в ветеринарии, возникла и угроза заражения патогенными организмами окружающей среды. Прекрасно сознавая это, мы все ж предпочитаем жить под дамокловым мечом данной угрозы, нежели отказаться от профилактической вакцинации животных. Слишком уж несопоставим урон от возможной вспышки эпизоотии (так называются эпидемии животных, вызванные патогенными микроорганизмами) с потерями от отдельных случаев заболевания.
Представьте себе, что корова или лошадь, вакцинированные против желудочно-кишечной инфекции, возбудителем которой является микроорганизм сальмонелла, заболели настоящим тяжелейшим сальмонеллезом. Животные, как известно, правилам гигиены не обучены, и потому единственной мерой, с помощью которой можно было бы предотвратить в таком случае дальнейшее распространение инфекции, может стать только строгий карантин. Это санитарно-профилактическое мероприятие, прямо скажем, не из самых приятных, да еще к тому же и не всегда высокоэффективно.
Но чем можно его заменить, чтобы решительно пресечь дальнейшее распространение ставшей неуправляемой инфекции? Только искусственным созданием такого штамма микроба-возбудителя, который просто не в состоянии существовать вне организма животного, а на основании его — экологически чистой вакцины, «голубой мечты» всех санитарно-эпидемиологических и зооветеринарных служб.
Недавно такая вакцина наконец-то стала реальностью. Ее авторы — сотрудники Научно-исследовательского института эпидемиологии и микробиологии имени Н. Ф. Гамалеи АМН СССР и исследователи Лейпцигского института медицинской микробиологии и эпидемиологии имени К. Маркса (ГДР) при помощи методов генетической инженерии придали сальмонеллам, на основе которых затем и была изготовлена вакцина, особую сверхчувствительность к некоторым веществам, постоянно пребывающим в наши дни в окружающей среде. А если конкретнее — к тем поверхностно-активным веществам, которые входят в состав практически всех синтетических моющих средств. И хотя ситуация сложилась при этом весьма парадоксальная — ведь получалось, что именно моющие вещества защищали от патогенных микробов окружающую среду, серьезными загрязнителями которой они сами, к сожалению, являются, — новая вакцина прекрасно выдержала строжайшую экспериментальную проверку.
Впрочем, биотехнологии к парадоксальности не привыкать. Причем такие ситуации случаются при решении самых разных проблем, когда «интересы» одной из них неожиданно оказываются естественным продолжением другой. И здесь, наверное, самое время упомянуть и о гидролизной промышленности, с которой, собственно, и начиналось в нашей стране становление биотехнологии.
Гидролизная промышленность, как известно, основана на переработке самого разного растительного сырья (неделовой древесины, отходов деревообрабатывающей промышленности, отходов сельскохозяйственного производства — соломы, кукурузной кочерыжки, хлопковой и рисовой шелухи и т. п.) в продукцию, широко используемую в народном хозяйстве, — кормовые дрожжи, ксилит, фурфурол, этиловый спирт, антибиотики, органические кислоты и т. д. Для получения всего этого богатейшего ассортимента используются методы, связанные с жизнедеятельностью микроорганизмов. Однако и сама исходная продукция гидролизной промышленности (раствор углеводов — Сахаров) — не что иное, как прекрасное сырье для набирающей силу биотехнологической индустрии. Общеизвестно, что любое растительное сырье состоит из двух компонентов — клетчатки, которую чаще всего называют целлюлозой, и «инкрустирующего» вещества — лигнина — сложной смеси ароматических углеводородов. И вряд ли кому-нибудь из читателей этой книги неведомо, что переработкой стандартной древесины у нас в стране занимается целлюлозно-бумажная промышленность. Но и ее и гидролизную промышленность интересует в конечном счете лишь один компонент исходного сырья, а именно — целлюлоза. Причем гидролизную — в виде раствора, а целлюлозно-бумажную — в виде твердого остатка, из которого затем будет получена бумажная масса или же так называемая вискозная целлюлоза — основа для производства искусственных волокон.
А что же лигнин? Какова его дальнейшая судьба? Он и в том и в другом случае — всего лишь побочный продукт, в большинстве своем уходящий в отход. В гидролизной промышленности, правда, небольшая часть лигнина перерабатывается в полезную продукцию, около 40 процентов — сжигается, хотя делать это настолько неразумно, что можно смело перефразировать слова Дмитрия Ивановича Менделеева, сказанные им по поводу нефти: топить лигнином — все равно что топить ассигнациями. Оставшееся количество (практически половина) — идет в отвалы. Если же учесть, что вывозимый в отвалы лигнин еще и содержит серную кислоту — катализатор процесса гидролиза, то нетрудно представить себе, какой ущерб в конечном счете он нанесет природе и народному хозяйству.
Как видите, и здесь вновь заявляют о себе те самые «за» и «против», которые вынесены в название данной главы. Только «за» и «против» несколько иного свойства, хотя при внимательном рассмотрении проблема также сводится к потенциальной опасности для нашего с вами, дорогой читатель, здоровья.
Но в отличие от других ранее названных проблем, в данном случае от этого «против» освободиться несколько легче, наладив комплексную переработку растительного сырья. И кардинальное ее решение также может быть связано с использованием могущественных биотехнологических методов.
О микробиологической переработке растворенной целлюлозной части (из нее получается кормовой белок — гидролизные дрожжи) я уже не раз говорил и в этой и в других главах книги.
Следует, однако, сказать и об иной возможности использования данного компонента — о непосредственном скармливании гидролизных Сахаров скоту. Стоит только упарить получающиеся в результате гидролиза растворы, содержащие 2—2,5 процента сахара, до 10-процентной концентрации, и продукт под названием КГС — кормовой гидролизный сахар — готов к употреблению.
Проблемой этой у нас в стране впервые занялся академик ВАСХНИЛ, ныне вице-президент ее, а в те годы (речь идет о 10-летней давности) президент Ленинградского регионального отделения академии, Лев Константинович Эрнст и возглавлямый им научный коллектив.
Надо сказать, что в те годы нетрадиционный подход к решению самых злободневных проблем требовал от исследователей не только личного мужества, ибо все нестандартное подвергалось обструкции, но и творческой оценки сложившейся в стране и мире ситуации. Она же была следующей: чтобы «погасить» сахарный дефицит в животноводстве одной только России, валовый сбор корнеплодов — основных поставщиков Сахаров для животноводства — предстояло ни мало ни много как удвоить. А он и так представлялся очень внушительной цифрой — двенадцатью миллионами тонн. «Однако, — писала в те годы «Юность», — проблема легко перевариваемых Сахаров в случае ее успешного решения открыла бы еще одну заветную дверцу в кладовой изобилия: сахар-то не только покрывает энергетические потребности в организме, но и надежно регулирует весь обмен веществ. При наличии сахара в рационе лучше усваиваются все питательные вещества, в особенности самый трудный для переваривания компонент — клетчатка. И, что особенно важно, обогащение рациона жвачных животных сахаром позволяет эффективно использовать небелковые азотистые соединения, в том числе мочевину, и таким образом снизить дефицит протеина (белка. — Авт.). Так что же? Будь в изобилии сахар, и была бы решена проблема номер один животноводства — полноценное кормление? Бесспорно. Только сахар нужен животноводству дешевый».
Академик Л. К. Эрнст решил эту проблему, создав способ получения гидролизного кормового сахара, сырьем для которого стали отходы лесоперерабатывающей промышленности, древесина, остающаяся при санитарных порубках леса, выкорчеванные при мелиорации земель кустарник и мелколесье, каждый кубометр которых давал при переработке методом ленинградских ученых до двухсот килограммов сахара. Прекрасный гидролизный сахар получался из соломы, торфа.
Первыми поняли достоинства нового корма рабочие опытного откорма. Уж очень хорошо было мясо животных, выращенных на кормах с добавлением в рацион гидролизного сахара. Нужно сказать, что компетентнейшая дегустационная комиссия Ленинградского мясокомбината не могла обнаружить никаких вкусовых недостатков в представленных на дегустацию продуктах, отметив достоинства новой технологии откорма оценками 5 и 4.
Ветеринарно-санитарные службы были того же мнения: гидролизный сахар не токсичен и биологически доброкачествен. Тем более непонятно, в силу каких загадочных обстоятельств этот, казалось бы, столь нужный нашему сельскому хозяйству продукт не получил широкого применения. Да и выпуск его практически сведен на нет. Сегодня его производит только одно предприятие в стране — Бокситогорский биохимический завод. Производит, кстати, на основе торфа. Правда, в случае экстренной необходимости в работу по производству гидролизного сахара включается и Кировский завод.
Разумно ли такое забвение? Но продолжим рассказ о проблемах комплексного использования растительного сырья, сводящихся, как мы видим, к промышленной переработке лигнина. Перечень продукции, выпускаемой нашей промышленностью на его основе, довольно широк — до тридцати наименований. Однако ни один из них при всем желании не назовешь крупнотоннажным. Думаю, что истоки и этой беды следует искать все в той же ведомственности, нивелирующей, удушающей все попытки скоординировать действия научных учреждений и вузов, работающих по одной тематике.
Такая же печальная участь постигла до сих пор практически все научно-технические комплексы (МНТК.), созданные из многочисленных, но разнородных организаций.
Так в чем же дело? Вероятно, в отсутствии подлинной материальной заинтересованности участников многочисленных научных программ, объединений и комплексов.
Лошадь ест бревно
Ну а теперь-то, когда новый хозяйственный механизм позволяет перестроить взаимоотношения между промышленными предприятиями и наукой, что задерживает реализацию идей и планов?
Наша собственная инертность. Между тем есть реальный путь решения проблемы — разработка совместного плана конкретных действий между хозрасчетными участниками, объединенными общей заинтересованностью в повышении благосостояния как отдельного коллектива, интересы которого они представляют, так и общества в целом. И как только такие хозрасчетные взаимоотношения приобретут жизненную силу, многие «против» отомрут сами собой. Успех дела будет решать только экономическая выгода, она одна.
Взять хотя бы вопросы комплексной переработки той же древесины. В мире существует опыт экономичного, рационального и экологически чистого решения переработки этого растительного сырья. Вот что, например, предлагает канадская компания «Иотек»: древесину обрабатывают горячим паром (до 3009С), разрушая тем самым связи между ее компонентами — целлюлозой и лигнином; затем подвергают эту смесь гидролизу, только не кислотному, а ферментативному, в котором участвуют микроорганизмы. Не беда, что ферментация захватит лишь целлюлозную часть сырья, лигнин легко можно удалить с помощью хорошо известных химических методов.
Есть и другой вариант ферментативного гидролиза, когда ему подвергается не все растительное сырье, а только лигнин. Этот процесс был предложен нашими советскими специалистами — учеными упоминавшегося несколько раз на страницах этой книги Института микробиологии имени А. Кирхенштейна Академии наук Латвийской ССР — одного из флагманов отечественной биотехнологии. Для разрушения лигнина они использовали способность специально выращенного ими гриба (с длинным латинским названием) расти на гидролизном лигнине. При этом выход биомассы составлял довольно внушительную цифру — 24 процента, а содержание сырого протеина в биомассе достигало 17,5 процента.
В ряде стран (Великобритании, Швеции, Канаде) продуктивность грибов, разрушающих лигнин, пытаются повысить генноинженерным путем, клонируя ген лигно-разрушающего фермента (лигназы) в гриб, обладающий большей способностью к росту биомассы. Предлагаются и другие способы ферментативной переработки лигнина. Но все они, к сожалению, еще не привели к дешевому, экономически целесообразному промышленному процессу.
Немало трудностей встречается на пути исследователей и чисто научного порядка. Их так много, и все они столь фундаментальны, что наличие таковых послужило одному из финских исследователей поводом заявить, что их разрешение под силу лишь такой могучей стране, как Советский Союз.
Но, предположим, проблема все же решена. Что это даст народному хозяйству?
Очень многое.
Во-первых, это позволит резко повысить полноту переработки древесины (если говорить только о ней).
Во-вторых, поскольку переработка растительного сырья станет полностью безотходной и экологически чистой, то и на самих заводах исчезнет грязь, сопровождающая сегодня «выстрелы» из гидролизных аппаратов, да и на свалках лигнина больше не будет.
И, наконец, в-третьих, значительно повысятся экономические показатели работы завода. Ведь лигнин, переработанный в полезную продукцию, может принести не меньшую (а я убежден, при соответствующем выборе варианта переработки лигнина, и большую) экономическую выгоду, чем те продукты, которые являются сейчас традиционными для гидролизников. Так что надо поспешить, чтобы успеть на «поезд максимальной прибыли», не опоздать на него.
И последнее преимущество, которое влечет за собой комплексная переработка растительного сырья, имеет уже не только локальное, заводское значение, но и общеотраслевое. Комплексность переработки исходного сырья неизбежно приведет и к увеличению объемов производства любой конечной продукции, в том числе и основного полупродукта — Сахаров. А это означает существенное расширение сырьевой базы всей микробиологической промышленности, возможности которой чрезвычайно увеличиваются.
И как здесь не сказать, что на успешном решении этой проблемы, как, впрочем, и на развитии всей советской биотехнологии, отрицательно сказалось принятое в 1985 году поспешное, на мой взгляд, решение о ликвидации Главного управления микробиологической промышленности. Ведь при всех недостатках этого ведомства, присущих, кстати говоря, в такой же мере и любому другому, Главмикробиопром являлся мощным средством консолидации сил развития отечественной биотехнологии. Об этом в свое время говорил и Юрий Анатольевич Овчинников.
Более того, Главмикробиопром в пору своего упразднения был на лодъеме, жил полнокровной жизнью, строил обширные планы на будущее. В том числе и планы дальнейшего расширения сфер деятельности, упрочения позиций отечественной биотехнологии. Тем более что именно в то Бремя биотехнология (в силу и перспектив этого направления научно-технического прогресса, и тенденций мирового развития) была официально признана всеми странами — членами СЭВ одним из пяти приоритетных направлений научно-технического прогресса и включена на этом основании в Комплексную программу научно-технического прогресса стран — членов СЭВ до 2000 года, предусматривающую ускоренное развитие биотехнологии и имеющую своей основной целью «предупреждение и эффективное лечение тяжелых болезней населения, резкое увеличение продовольственных ресурсов, улучшение обеспечения народного хозяйства сырьевыми ресурсами, освоение новых возобновляемых энергетических источников, дальнейшее развитие безотходных производств и сокращение вредных воздействий на окружающую природную среду».
Но вот парадокс — Комплексная программа подписана 18 декабря 1985 года главами делегаций 10 стран — членов Совета Экономической Взаимопомощи, а за месяц до этого Главмикробиопром... перестал существовать.
Что можно сказать по данному поводу? Конечно, полезность структурных преобразований несомненна и необходима. Но только в тех случаях, если им предшествует тщательное, и как бы сейчас сказали, демократическое обсуждение. А здесь, не взвесив все «за» и «против», волевым, типично командно-административным решением взяли да и упразднили Главмикробиопром (единственную в мире организацию подобного рода), одним росчерком пера соединив его с другим ведомством — Министерством медицинской промышленности. Конечно, точки соприкосновения между этими двумя организациями есть, но, как писал поэт, — «в одну телегу впрячь не можно коня и трепетную лань...».
Я вспоминаю прекрасный американский фильм, поставленный знаменитым Стенли Креймером по роману Невила Шюта «На пляже» и известный в ограниченном советском показе под названием «На другом берегу». Пустынная улица австралийского города в последних кадрах фильма... Ветер поглощает протянувшееся через всю улицу огромное полотно с надписью: «Есть еще время, братья!» Конечно, сказано это по другому, гораздо более драматическому поводу и в фантастической истории. Но мне думается, и в нашем случае есть еще время найти более благоприятный вариант развития биотехнологии в стране.
Таким вариантом, например, мне представляется создание организации совершенно нового типа — Научно-производственного комитета СССР по биотехнологии. Это должен быть межотраслевой орган, главная цель которого — проведение единой технической политики в области биотехнологии. Примерно по такому пути идет сегодня развитие биотехнологии во многих странах мира. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ВЫХОД НА СУШУ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p> Толчок к изменению организма был даваем всегда внешними условиями.</p><p>В. О. Ковалевский.</p>
<p><strong>ПИОНЕРЫ СУШИ</strong></p>
<p>Появление рыб было событием огромной важности. Ведь именно от них в дальнейшем путем последовательного развития произошли земноводные, пресмыкающиеся, птицы, звери и, наконец, сам человек.Но, пожалуй, не менее важным событием надо считать развитие наземных организмов и прежде всего наземных растений и позвоночных животных.Когда, как и почему это произошло?</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_13_doc2fb_image_0200002A.jpg"/>
</p><p>Вода и суша — две основные среды жизни, через которые совершалось ее историческое развитие от низших организмов к высшим. В истории растительного и животного мира хорошо наблюдается этот постепенный переход от водной среды к наземной путем приобретения соответствующих приспособлений.Если взять основные типы растений и животных, то они образуют как бы лестницу. Нижние ступени ее, на которых стоят водоросли, мхи, различные беспозвоночные и низшие позвоночные животные, опущены в воду, а верхние, на которых стоят высшие споровые и цветковые растения, насекомые, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие, выходят на сушу, далеко от воды.Изучая эту лестницу, можно наблюдать постепенное нарастание приспособлений от водного типа к наземному. Это развитие шло сложными и запутанными путями, которые дали большое разнообразие форм, особенно в животном мире. В основании животного мира мы имеем много древних типов, которые приурочены к древним формам водного существования. Простейшие, кишечнополостные, черви, моллюски, мшанки, отчасти иглокожие — это «водоросли» животного мира. Большинство представителей этих групп не вышло на сушу, а жизнь в воде наложила на них отпечаток простоты и слабой специализации строения.Многие считают, что в допалеозойское время поверхность суши представляла сплошную безжизненную пустыню — панэремию (от греческих слов «пан» — весь, всеобщий — и «эремия» — пустыня).Однако взгляд этот едва ли верен. Мы знаем, что в протерозойских морях жили радиолярии, губки, черви, членистоногие, многочисленные водоросли. Более того, древнейшие следы жизни на Земле известны с самого начала геологической истории, с архейской эры. На Украине, например, многие отложения этого возраста составляют метаморфизированные осадочные породы — глины мергели, известняки и графитовые сланцы, — которые имеют органическое происхождение. Вполне вероятно, следовательно, что жизнь в те отдаленные времена была на суше, в пресных водах. Здесь обитали многочисленные организмы: бактерии, синезеленые водоросли, зеленые водоросли, низшие грибы; из животных — корненожки, жгутиковые, ресничатые инфузории и низшие беспозвоночные.Их можно по праву назвать пионерами жизни на суше. Так как не было высших растений и животных, то низшие организмы могли достигать массового развития.Однако настоящее освоение суши разнообразными растениями и животными произошло в палеозойскую эру.В первой половине палеозойской эры на Земле существовали три больших материка. Очертания их были очень далеки от современных.Огромный материк простирался в северной половине земного шара на месте современной Северной Америки и Гренландии. К востоку от него находился другой менее крупный материк. Он занимал территорию Восточной Европы; на месте Азии был архипелаг крупных островов. На юге — от Южной Америки через Африку до Австралии — простирался большой материк — «Гондвана».Климат был теплый. Материки имели плоский, однообразный рельеф. Поэтому воды океанов нередко затопляли низины суши, образуя неглубокие моря, лагуны, которые много раз мелели, пересыхали, а потом снова наполнялись водой. Особенно резко это происходило в силурийском периоде, когда в результате сильных горообразовательных процессов лик Земли претерпевал большие изменения. В нескольких местах земная кора поднялась вверх. Обнажились от воды значительные участки морского дна. Это повело к расширению суши, вместе с тем образовались древние горы — в Скандинавии, Гренландии, Ирландии, в Северной Африке, в Сибири. И, естественно, что все эти перемены сильно повлияли на развитие жизни. Оказавшись вдали от воды, первые наземные растения стали приспосабливаться к новым условиям существования. Таким образом, сама природа как бы заставляла некоторые виды водных растений — зеленых водорослей — приспосабливаться к жизни вне воды. В периоды мелководий, засух некоторые из таких водных растений выживали и, очевидно, главным образом те, у которых лучше развивались корни. Проходили тысячелетия, и водоросли постепенно расселились в прибрежной полосе суши, дав начало наземному растительному миру.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_13_doc2fb_image_0200002B.jpg"/>
</p><p><em>Силурийский, ракоскорпион эвриптерус</em></p><p>У всех наземных растений тело расчленено на части — на стебель, листья и корни. Корень нужен наземному растению для прикрепления и для добывания из почвы воды и солей. Водоросли в корнях не нуждаются — они впитывают соли прямо из воды. Лист нужен наземному растению для питания, улавливания солнечных лучей, так как в нем концентрируется много хлорофилла, стебель — для поддержки листьев и для связи их с корнями.Для наземных растений имеется два способа размножения — половой и бесполый. Половой способ состоит в соединении (слиянии) двух половых клеток, мужской и женской, и в образовании семян. При бесполом размножении в растении возникают споры, прорастание которых и дает начало новому растению. При этом происходит чередование половых и бесполых способов размножения. По мере приспособления растений к наземному существованию у них все больше сокращалось половое размножение, которое связано с водой (оплодотворение у мхов, папоротников может происходить только в воде), и развивалось бесполое.Советские ученые А. Н. Криштофовичи С. Н. Наумова установили, что первые наземные растения появились около 409 миллионов лет назад. Они жили по берегам морей и других водоемов. Первые наземные растения были небольшими, высотой в среднем около четверти метра, и обладали слаба развитой корневой системой. По своему строению эти растения были похожи на мхи и отчасти на водоросли. Их назвали псилофитами, то есть «голыми», или «лысыми» растениями, так как листьев у них не было. Их тело, подобно водорослям, не расчленено еще на основные органы. Вместо корней у них своеобразные подземные одноклеточные выросты — ризоиды. Наиболее древние псилофиты были лишены и стебля. Размножались псилофиты при помощи спор, помещавшихся на концах ветви в спорангиях. Часть псилофитов были болотными растениями, тогда как другие были настоящими обитателями суши, достигая подчас значительных размеров — 3 метров высоты. Псилофиты были недолговечной группой. Они известны только в силурийском и главным образом в девонском периоде. Последнее время некоторые ученые стали к ним относить два рода современных тропических растений — псилотов. От псилофитов или близких к ним растений возникали хвощевые, плауновые и папоротникообразные растения. Приблизительно в одно и то же время с псилофитами возникли мхи и грибы, тоже тесно примыкающие к водорослям, но приспособившиеся в значительной мере к жизни на суше.Вслед за растениями на сушу начали переселяться и животные — сначала беспозвоночные, а потом и позвоночные.Первыми из воды выбрались, по-видимому, кольчатые черви (предки современных дождевых червей), моллюски, а также предки пауков и насекомых — животных, которые во взрослом состоянии дышат трахеями — сложной системой трубок, пронизывающих все тело. Некоторые беспозвоночные того времени, например ракоскорпионы, достигали в длину 3 метров.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ВЫХОД НА СУШУ
Толчок к изменению организма был даваем всегда внешними условиями.
В. О. Ковалевский.
ПИОНЕРЫ СУШИ
Появление рыб было событием огромной важности. Ведь именно от них в дальнейшем путем последовательного развития произошли земноводные, пресмыкающиеся, птицы, звери и, наконец, сам человек.Но, пожалуй, не менее важным событием надо считать развитие наземных организмов и прежде всего наземных растений и позвоночных животных.Когда, как и почему это произошло?
Вода и суша — две основные среды жизни, через которые совершалось ее историческое развитие от низших организмов к высшим. В истории растительного и животного мира хорошо наблюдается этот постепенный переход от водной среды к наземной путем приобретения соответствующих приспособлений.Если взять основные типы растений и животных, то они образуют как бы лестницу. Нижние ступени ее, на которых стоят водоросли, мхи, различные беспозвоночные и низшие позвоночные животные, опущены в воду, а верхние, на которых стоят высшие споровые и цветковые растения, насекомые, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие, выходят на сушу, далеко от воды.Изучая эту лестницу, можно наблюдать постепенное нарастание приспособлений от водного типа к наземному. Это развитие шло сложными и запутанными путями, которые дали большое разнообразие форм, особенно в животном мире. В основании животного мира мы имеем много древних типов, которые приурочены к древним формам водного существования. Простейшие, кишечнополостные, черви, моллюски, мшанки, отчасти иглокожие — это «водоросли» животного мира. Большинство представителей этих групп не вышло на сушу, а жизнь в воде наложила на них отпечаток простоты и слабой специализации строения.Многие считают, что в допалеозойское время поверхность суши представляла сплошную безжизненную пустыню — панэремию (от греческих слов «пан» — весь, всеобщий — и «эремия» — пустыня).Однако взгляд этот едва ли верен. Мы знаем, что в протерозойских морях жили радиолярии, губки, черви, членистоногие, многочисленные водоросли. Более того, древнейшие следы жизни на Земле известны с самого начала геологической истории, с архейской эры. На Украине, например, многие отложения этого возраста составляют метаморфизированные осадочные породы — глины мергели, известняки и графитовые сланцы, — которые имеют органическое происхождение. Вполне вероятно, следовательно, что жизнь в те отдаленные времена была на суше, в пресных водах. Здесь обитали многочисленные организмы: бактерии, синезеленые водоросли, зеленые водоросли, низшие грибы; из животных — корненожки, жгутиковые, ресничатые инфузории и низшие беспозвоночные.Их можно по праву назвать пионерами жизни на суше. Так как не было высших растений и животных, то низшие организмы могли достигать массового развития.Однако настоящее освоение суши разнообразными растениями и животными произошло в палеозойскую эру.В первой половине палеозойской эры на Земле существовали три больших материка. Очертания их были очень далеки от современных.Огромный материк простирался в северной половине земного шара на месте современной Северной Америки и Гренландии. К востоку от него находился другой менее крупный материк. Он занимал территорию Восточной Европы; на месте Азии был архипелаг крупных островов. На юге — от Южной Америки через Африку до Австралии — простирался большой материк — «Гондвана».Климат был теплый. Материки имели плоский, однообразный рельеф. Поэтому воды океанов нередко затопляли низины суши, образуя неглубокие моря, лагуны, которые много раз мелели, пересыхали, а потом снова наполнялись водой. Особенно резко это происходило в силурийском периоде, когда в результате сильных горообразовательных процессов лик Земли претерпевал большие изменения. В нескольких местах земная кора поднялась вверх. Обнажились от воды значительные участки морского дна. Это повело к расширению суши, вместе с тем образовались древние горы — в Скандинавии, Гренландии, Ирландии, в Северной Африке, в Сибири. И, естественно, что все эти перемены сильно повлияли на развитие жизни. Оказавшись вдали от воды, первые наземные растения стали приспосабливаться к новым условиям существования. Таким образом, сама природа как бы заставляла некоторые виды водных растений — зеленых водорослей — приспосабливаться к жизни вне воды. В периоды мелководий, засух некоторые из таких водных растений выживали и, очевидно, главным образом те, у которых лучше развивались корни. Проходили тысячелетия, и водоросли постепенно расселились в прибрежной полосе суши, дав начало наземному растительному миру.
Силурийский, ракоскорпион эвриптерус
У всех наземных растений тело расчленено на части — на стебель, листья и корни. Корень нужен наземному растению для прикрепления и для добывания из почвы воды и солей. Водоросли в корнях не нуждаются — они впитывают соли прямо из воды. Лист нужен наземному растению для питания, улавливания солнечных лучей, так как в нем концентрируется много хлорофилла, стебель — для поддержки листьев и для связи их с корнями.Для наземных растений имеется два способа размножения — половой и бесполый. Половой способ состоит в соединении (слиянии) двух половых клеток, мужской и женской, и в образовании семян. При бесполом размножении в растении возникают споры, прорастание которых и дает начало новому растению. При этом происходит чередование половых и бесполых способов размножения. По мере приспособления растений к наземному существованию у них все больше сокращалось половое размножение, которое связано с водой (оплодотворение у мхов, папоротников может происходить только в воде), и развивалось бесполое.Советские ученые А. Н. Криштофовичи С. Н. Наумова установили, что первые наземные растения появились около 409 миллионов лет назад. Они жили по берегам морей и других водоемов. Первые наземные растения были небольшими, высотой в среднем около четверти метра, и обладали слаба развитой корневой системой. По своему строению эти растения были похожи на мхи и отчасти на водоросли. Их назвали псилофитами, то есть «голыми», или «лысыми» растениями, так как листьев у них не было. Их тело, подобно водорослям, не расчленено еще на основные органы. Вместо корней у них своеобразные подземные одноклеточные выросты — ризоиды. Наиболее древние псилофиты были лишены и стебля. Размножались псилофиты при помощи спор, помещавшихся на концах ветви в спорангиях. Часть псилофитов были болотными растениями, тогда как другие были настоящими обитателями суши, достигая подчас значительных размеров — 3 метров высоты. Псилофиты были недолговечной группой. Они известны только в силурийском и главным образом в девонском периоде. Последнее время некоторые ученые стали к ним относить два рода современных тропических растений — псилотов. От псилофитов или близких к ним растений возникали хвощевые, плауновые и папоротникообразные растения. Приблизительно в одно и то же время с псилофитами возникли мхи и грибы, тоже тесно примыкающие к водорослям, но приспособившиеся в значительной мере к жизни на суше.Вслед за растениями на сушу начали переселяться и животные — сначала беспозвоночные, а потом и позвоночные.Первыми из воды выбрались, по-видимому, кольчатые черви (предки современных дождевых червей), моллюски, а также предки пауков и насекомых — животных, которые во взрослом состоянии дышат трахеями — сложной системой трубок, пронизывающих все тело. Некоторые беспозвоночные того времени, например ракоскорпионы, достигали в длину 3 метров. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ПИОНЕРЫ СУШИ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Появление рыб было событием огромной важности. Ведь именно от них в дальнейшем путем последовательного развития произошли земноводные, пресмыкающиеся, птицы, звери и, наконец, сам человек.Но, пожалуй, не менее важным событием надо считать развитие наземных организмов и прежде всего наземных растений и позвоночных животных.Когда, как и почему это произошло?</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_14_doc2fb_image_0200002A.jpg"/>
</p><p>Вода и суша — две основные среды жизни, через которые совершалось ее историческое развитие от низших организмов к высшим. В истории растительного и животного мира хорошо наблюдается этот постепенный переход от водной среды к наземной путем приобретения соответствующих приспособлений.Если взять основные типы растений и животных, то они образуют как бы лестницу. Нижние ступени ее, на которых стоят водоросли, мхи, различные беспозвоночные и низшие позвоночные животные, опущены в воду, а верхние, на которых стоят высшие споровые и цветковые растения, насекомые, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие, выходят на сушу, далеко от воды.Изучая эту лестницу, можно наблюдать постепенное нарастание приспособлений от водного типа к наземному. Это развитие шло сложными и запутанными путями, которые дали большое разнообразие форм, особенно в животном мире. В основании животного мира мы имеем много древних типов, которые приурочены к древним формам водного существования. Простейшие, кишечнополостные, черви, моллюски, мшанки, отчасти иглокожие — это «водоросли» животного мира. Большинство представителей этих групп не вышло на сушу, а жизнь в воде наложила на них отпечаток простоты и слабой специализации строения.Многие считают, что в допалеозойское время поверхность суши представляла сплошную безжизненную пустыню — панэремию (от греческих слов «пан» — весь, всеобщий — и «эремия» — пустыня).Однако взгляд этот едва ли верен. Мы знаем, что в протерозойских морях жили радиолярии, губки, черви, членистоногие, многочисленные водоросли. Более того, древнейшие следы жизни на Земле известны с самого начала геологической истории, с архейской эры. На Украине, например, многие отложения этого возраста составляют метаморфизированные осадочные породы — глины мергели, известняки и графитовые сланцы, — которые имеют органическое происхождение. Вполне вероятно, следовательно, что жизнь в те отдаленные времена была на суше, в пресных водах. Здесь обитали многочисленные организмы: бактерии, синезеленые водоросли, зеленые водоросли, низшие грибы; из животных — корненожки, жгутиковые, ресничатые инфузории и низшие беспозвоночные.Их можно по праву назвать пионерами жизни на суше. Так как не было высших растений и животных, то низшие организмы могли достигать массового развития.Однако настоящее освоение суши разнообразными растениями и животными произошло в палеозойскую эру.В первой половине палеозойской эры на Земле существовали три больших материка. Очертания их были очень далеки от современных.Огромный материк простирался в северной половине земного шара на месте современной Северной Америки и Гренландии. К востоку от него находился другой менее крупный материк. Он занимал территорию Восточной Европы; на месте Азии был архипелаг крупных островов. На юге — от Южной Америки через Африку до Австралии — простирался большой материк — «Гондвана».Климат был теплый. Материки имели плоский, однообразный рельеф. Поэтому воды океанов нередко затопляли низины суши, образуя неглубокие моря, лагуны, которые много раз мелели, пересыхали, а потом снова наполнялись водой. Особенно резко это происходило в силурийском периоде, когда в результате сильных горообразовательных процессов лик Земли претерпевал большие изменения. В нескольких местах земная кора поднялась вверх. Обнажились от воды значительные участки морского дна. Это повело к расширению суши, вместе с тем образовались древние горы — в Скандинавии, Гренландии, Ирландии, в Северной Африке, в Сибири. И, естественно, что все эти перемены сильно повлияли на развитие жизни. Оказавшись вдали от воды, первые наземные растения стали приспосабливаться к новым условиям существования. Таким образом, сама природа как бы заставляла некоторые виды водных растений — зеленых водорослей — приспосабливаться к жизни вне воды. В периоды мелководий, засух некоторые из таких водных растений выживали и, очевидно, главным образом те, у которых лучше развивались корни. Проходили тысячелетия, и водоросли постепенно расселились в прибрежной полосе суши, дав начало наземному растительному миру.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_14_doc2fb_image_0200002B.jpg"/>
</p><p><em>Силурийский, ракоскорпион эвриптерус</em></p><p>У всех наземных растений тело расчленено на части — на стебель, листья и корни. Корень нужен наземному растению для прикрепления и для добывания из почвы воды и солей. Водоросли в корнях не нуждаются — они впитывают соли прямо из воды. Лист нужен наземному растению для питания, улавливания солнечных лучей, так как в нем концентрируется много хлорофилла, стебель — для поддержки листьев и для связи их с корнями.Для наземных растений имеется два способа размножения — половой и бесполый. Половой способ состоит в соединении (слиянии) двух половых клеток, мужской и женской, и в образовании семян. При бесполом размножении в растении возникают споры, прорастание которых и дает начало новому растению. При этом происходит чередование половых и бесполых способов размножения. По мере приспособления растений к наземному существованию у них все больше сокращалось половое размножение, которое связано с водой (оплодотворение у мхов, папоротников может происходить только в воде), и развивалось бесполое.Советские ученые А. Н. Криштофовичи С. Н. Наумова установили, что первые наземные растения появились около 409 миллионов лет назад. Они жили по берегам морей и других водоемов. Первые наземные растения были небольшими, высотой в среднем около четверти метра, и обладали слаба развитой корневой системой. По своему строению эти растения были похожи на мхи и отчасти на водоросли. Их назвали псилофитами, то есть «голыми», или «лысыми» растениями, так как листьев у них не было. Их тело, подобно водорослям, не расчленено еще на основные органы. Вместо корней у них своеобразные подземные одноклеточные выросты — ризоиды. Наиболее древние псилофиты были лишены и стебля. Размножались псилофиты при помощи спор, помещавшихся на концах ветви в спорангиях. Часть псилофитов были болотными растениями, тогда как другие были настоящими обитателями суши, достигая подчас значительных размеров — 3 метров высоты. Псилофиты были недолговечной группой. Они известны только в силурийском и главным образом в девонском периоде. Последнее время некоторые ученые стали к ним относить два рода современных тропических растений — псилотов. От псилофитов или близких к ним растений возникали хвощевые, плауновые и папоротникообразные растения. Приблизительно в одно и то же время с псилофитами возникли мхи и грибы, тоже тесно примыкающие к водорослям, но приспособившиеся в значительной мере к жизни на суше.Вслед за растениями на сушу начали переселяться и животные — сначала беспозвоночные, а потом и позвоночные.Первыми из воды выбрались, по-видимому, кольчатые черви (предки современных дождевых червей), моллюски, а также предки пауков и насекомых — животных, которые во взрослом состоянии дышат трахеями — сложной системой трубок, пронизывающих все тело. Некоторые беспозвоночные того времени, например ракоскорпионы, достигали в длину 3 метров.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ПИОНЕРЫ СУШИ
Появление рыб было событием огромной важности. Ведь именно от них в дальнейшем путем последовательного развития произошли земноводные, пресмыкающиеся, птицы, звери и, наконец, сам человек.Но, пожалуй, не менее важным событием надо считать развитие наземных организмов и прежде всего наземных растений и позвоночных животных.Когда, как и почему это произошло?
Вода и суша — две основные среды жизни, через которые совершалось ее историческое развитие от низших организмов к высшим. В истории растительного и животного мира хорошо наблюдается этот постепенный переход от водной среды к наземной путем приобретения соответствующих приспособлений.Если взять основные типы растений и животных, то они образуют как бы лестницу. Нижние ступени ее, на которых стоят водоросли, мхи, различные беспозвоночные и низшие позвоночные животные, опущены в воду, а верхние, на которых стоят высшие споровые и цветковые растения, насекомые, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие, выходят на сушу, далеко от воды.Изучая эту лестницу, можно наблюдать постепенное нарастание приспособлений от водного типа к наземному. Это развитие шло сложными и запутанными путями, которые дали большое разнообразие форм, особенно в животном мире. В основании животного мира мы имеем много древних типов, которые приурочены к древним формам водного существования. Простейшие, кишечнополостные, черви, моллюски, мшанки, отчасти иглокожие — это «водоросли» животного мира. Большинство представителей этих групп не вышло на сушу, а жизнь в воде наложила на них отпечаток простоты и слабой специализации строения.Многие считают, что в допалеозойское время поверхность суши представляла сплошную безжизненную пустыню — панэремию (от греческих слов «пан» — весь, всеобщий — и «эремия» — пустыня).Однако взгляд этот едва ли верен. Мы знаем, что в протерозойских морях жили радиолярии, губки, черви, членистоногие, многочисленные водоросли. Более того, древнейшие следы жизни на Земле известны с самого начала геологической истории, с архейской эры. На Украине, например, многие отложения этого возраста составляют метаморфизированные осадочные породы — глины мергели, известняки и графитовые сланцы, — которые имеют органическое происхождение. Вполне вероятно, следовательно, что жизнь в те отдаленные времена была на суше, в пресных водах. Здесь обитали многочисленные организмы: бактерии, синезеленые водоросли, зеленые водоросли, низшие грибы; из животных — корненожки, жгутиковые, ресничатые инфузории и низшие беспозвоночные.Их можно по праву назвать пионерами жизни на суше. Так как не было высших растений и животных, то низшие организмы могли достигать массового развития.Однако настоящее освоение суши разнообразными растениями и животными произошло в палеозойскую эру.В первой половине палеозойской эры на Земле существовали три больших материка. Очертания их были очень далеки от современных.Огромный материк простирался в северной половине земного шара на месте современной Северной Америки и Гренландии. К востоку от него находился другой менее крупный материк. Он занимал территорию Восточной Европы; на месте Азии был архипелаг крупных островов. На юге — от Южной Америки через Африку до Австралии — простирался большой материк — «Гондвана».Климат был теплый. Материки имели плоский, однообразный рельеф. Поэтому воды океанов нередко затопляли низины суши, образуя неглубокие моря, лагуны, которые много раз мелели, пересыхали, а потом снова наполнялись водой. Особенно резко это происходило в силурийском периоде, когда в результате сильных горообразовательных процессов лик Земли претерпевал большие изменения. В нескольких местах земная кора поднялась вверх. Обнажились от воды значительные участки морского дна. Это повело к расширению суши, вместе с тем образовались древние горы — в Скандинавии, Гренландии, Ирландии, в Северной Африке, в Сибири. И, естественно, что все эти перемены сильно повлияли на развитие жизни. Оказавшись вдали от воды, первые наземные растения стали приспосабливаться к новым условиям существования. Таким образом, сама природа как бы заставляла некоторые виды водных растений — зеленых водорослей — приспосабливаться к жизни вне воды. В периоды мелководий, засух некоторые из таких водных растений выживали и, очевидно, главным образом те, у которых лучше развивались корни. Проходили тысячелетия, и водоросли постепенно расселились в прибрежной полосе суши, дав начало наземному растительному миру.
Силурийский, ракоскорпион эвриптерус
У всех наземных растений тело расчленено на части — на стебель, листья и корни. Корень нужен наземному растению для прикрепления и для добывания из почвы воды и солей. Водоросли в корнях не нуждаются — они впитывают соли прямо из воды. Лист нужен наземному растению для питания, улавливания солнечных лучей, так как в нем концентрируется много хлорофилла, стебель — для поддержки листьев и для связи их с корнями.Для наземных растений имеется два способа размножения — половой и бесполый. Половой способ состоит в соединении (слиянии) двух половых клеток, мужской и женской, и в образовании семян. При бесполом размножении в растении возникают споры, прорастание которых и дает начало новому растению. При этом происходит чередование половых и бесполых способов размножения. По мере приспособления растений к наземному существованию у них все больше сокращалось половое размножение, которое связано с водой (оплодотворение у мхов, папоротников может происходить только в воде), и развивалось бесполое.Советские ученые А. Н. Криштофовичи С. Н. Наумова установили, что первые наземные растения появились около 409 миллионов лет назад. Они жили по берегам морей и других водоемов. Первые наземные растения были небольшими, высотой в среднем около четверти метра, и обладали слаба развитой корневой системой. По своему строению эти растения были похожи на мхи и отчасти на водоросли. Их назвали псилофитами, то есть «голыми», или «лысыми» растениями, так как листьев у них не было. Их тело, подобно водорослям, не расчленено еще на основные органы. Вместо корней у них своеобразные подземные одноклеточные выросты — ризоиды. Наиболее древние псилофиты были лишены и стебля. Размножались псилофиты при помощи спор, помещавшихся на концах ветви в спорангиях. Часть псилофитов были болотными растениями, тогда как другие были настоящими обитателями суши, достигая подчас значительных размеров — 3 метров высоты. Псилофиты были недолговечной группой. Они известны только в силурийском и главным образом в девонском периоде. Последнее время некоторые ученые стали к ним относить два рода современных тропических растений — псилотов. От псилофитов или близких к ним растений возникали хвощевые, плауновые и папоротникообразные растения. Приблизительно в одно и то же время с псилофитами возникли мхи и грибы, тоже тесно примыкающие к водорослям, но приспособившиеся в значительной мере к жизни на суше.Вслед за растениями на сушу начали переселяться и животные — сначала беспозвоночные, а потом и позвоночные.Первыми из воды выбрались, по-видимому, кольчатые черви (предки современных дождевых червей), моллюски, а также предки пауков и насекомых — животных, которые во взрослом состоянии дышат трахеями — сложной системой трубок, пронизывающих все тело. Некоторые беспозвоночные того времени, например ракоскорпионы, достигали в длину 3 метров. | false |
История происхождения и развития Земного шара | Автор неизвестен | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">IV. РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Откуда взялись на земле первые организмы, когда впервые началась на ней органическая жизнь, появилось ли на ней вдруг все современное разнообразие растительного и животного мира, было ли между этим и прошлым миром полное сходство?</p><p>Вот те вопросы, которые должны возникнуть в уме всякого, кому становится известно, что земной шар наш существует уже миллионы лет, что во все это время все условия жизни, почва, вода, климат, атмосфера, были совсем иные, чем ныне, и что только путем постепенного изменения, условия эти пришли в то положение, в котором мы ныне видим их.</p><p>Отвечать на вопрос о первом начале жизни наука не в состоянии, точно также, как не может объяснить она — откуда в печеном хлебе — подвергнутом такому сильному жару, который не выносим ни для какого органического зародыша, зарождается плесень, состоящая, как показывает микроскоп, из малейших грибовидных растений; или отчего зарождаются инфузории в загнивающей, но перед тем чистой стоячей воде?</p>
<p>Микроскопическое исследование строения растений и животных показывает, что и те и другие состоят из мельчайших, разнообразной формы и разнообразно сгруппированных, перепончатых ячеек или клеточек. Клеточки эти растут всасыванием жидкости чрез стенки своих оболочек и размножаются посредством деления себя на части, из которых каждая становится впоследствии самостоятельной. Этот процесс размножения свойствен как растениям, так и животным. Между клеточкой, образующей инфузорию, и растительной клеточкой все различие заключается в том, что первая отделяется от своей родоначальницы, тогда как клеточка растения остается соединенною с ней. Клеточка является, таким образом, основною формой всякого организма; так что первичная клеточка есть, по всему вероятию, исходная точка всего существующего на земле. Но дальше этого, наблюдения наши не идут, и вопрос о том: каким образом появляется эта первичная клеточка остается для науки непроницаемою тайной.</p><p>Дело становится яснее, когда мы обратимся к другим вопросам развития органической жизни. Тут наука нашла книгу, из которой могла почерпнуть сведения для того, чтобы дать, хотя и не полный ответ. Книга эта — кора земная; листы ее — пласты земли, буквы, которыми она написана — ископаемые этих пластов, а содержание книги — летопись творения жизни. Но буквы этой книги — ископаемые — представляются большей частью обломками, иногда от них остался только оттиск и отпечаток, свидетельствующий о присутствии организма. Только во льду, янтаре и каменной соли сохранились животные более или менее совершенно. Так, в Сибири находимы были замерзшие трупы древних носорога и мамонта. Янтарь и каменная соль сохранили прекрасно насекомых. Животные, тело которых студенисто, каковы все так называемые низшие животные, сохраниться в пластах земной коры не могли; от тех только из них могли сохраниться остатки, которые имели твердые покровы, состоящие из минеральных веществ. Так остались оболочки инфузорий, полипняки полипов, раковины слизняков, твердые покровы ракообразных. Точно также от позвоночных животных остались только костистые остовы их и наружные покровы тех из них, которые покрыты, как напр. рыбы, твердыми пластинками-чешуею, но и эти части сохранились не от всех животных; от иных остались только две, три кости, или одни зубы; от других — копролиты (окаменелые извержения), часто даже одни следы ног животного. Однако и эти скудные остатки доставили возможность воссоздать с большой вероятностью целых животных, которым они принадлежали. Такое воссоздание основывается на законе соотношения органов, по которому известная форма одной части тела предполагает известную же форму и во всякой другой части. Подобно тому, как по правой половине тела можно судить о левой, так по форме зубов можно сделать заключение об устройстве всего животного и об образе его жизни.</p><p>Весь органический мир состоит из двух царств: царства <em>растений</em> и царства <em>животных</em>. Каждое царство, по различию устройства организации отдельных членов разделяется на несколько групп.</p><p></p><p>Растительный мир составляют два отдела: <em>тайнобрачные</em> — не цветущие и <em>явнобрачные</em> — цветущие растения.</p><p>Тайнобрачные заключают в себе классы: 1) <em>бесцветковые</em> водоросли, лишаи, грибы; 2) <em>ячеистые</em> мхи; 3) <em>сосудистые</em> хвощи, папоротники, плауны. Три же класса составляют и явнобрачные растения: 1) голосеменные — хвойные деревья (сосна, ель) и саговые; 2) <em>односемянодольные</em> — семя их всходит одним листом — злаки и пальмы; 3) <em>двусемянодольные</em> — дуб, береза, ива, все лиственные деревья.</p><p>Животный мир составляют тоже два отдела — <em>беспозвоночные</em> и <em>позвоночные</em> животные.</p><p>К беспозвоночным относятся классы: 1) <em>бесформенные</em> — губки, инфузории. 2) <em>Лучистые</em> — полипы (кораллы), морские лилии, морские звезды, морские ежи. 3) <em>Моллюски</em> или <em>слизняки</em> — организмы живущие в раковинах, улитки, каракатицы. 4) <em>Членистые</em> или <em>суставчатые</em> — раки, насекомые, пауки.</p><p>На четыре же класса делятся и позвоночные: 1) <em>рыбы</em>; 2) <em>пресмыкающиеся</em> или <em>амфибии</em>; 3) <em>птицы</em> и 4) <em>млекопитающие</em>.</p><p>Вся эта классификация основана на большем совершенстве организмов одной группы пред другой. Каждый животный организм тем несовершеннее, чем ниже его место в классификации, чем проще его устройство; когда он, как губки, представляет собою лишь простое скопление клеточек, подобное растению; когда он лишен способности переменять свободно место, как полипы и морские лилии; когда он не имеет отдельных органов для разнообразных отправлений дыхания, питания и пищеварения, когда органы чувств, мозг и нервная система, развиты слабо. Одним словом, чем менее организм приближается к организации человека, тем он несовершеннее.</p><p>На этом основании растения ниже животных.</p><p>Из растений-тайнобрачные ниже явнобрачных. Между животными беспозвоночные ниже позвоночных, так как позвоночный хребет есть один из центров нервной системы. В отделе беспозвоночных низшее место занимают бесформенные, выше стоят лучистые, еще выше слизняки, далее моллюски, потом членистые. Между позвоночными сначала идут рыбы, за ними пресмыкающиеся, потом птицы и наконец млекопитающие, а за ними — венец развития — человек.</p><p>На том же основании различаются по совершенству своему и организмы каждого из классов. Так из членистых — насекомые, не испытывающие превращение из яйца в гусеницу и куколку, ниже испытывающих это превращение. Также рыбы с хрящевым скелетом или с позвоночным столбом на одной половине хвоста, стоят ниже рыб с костяным скелетом и с позвоночником, оканчивающимся в средине хвоста.</p><p>Этот краткий обзор органической жизни необходим для лучшего знакомства с теми выводами, которые сделала палеонтология (наука об ископаемых).</p><p>Многие животные выносят очень высокую температуру, как напр. коловратки, инфузории, развивающиеся в стоячих водах, безвредно выносят непродолжительное время температуру кипения воды. Личинки некоторых насекомых живут в теплых ключах, имеющих 50°. Некоторые из слизняков найдены в водах, имеющих до 50°. В горячих ключах (60°) находили даже рыб. Пауки живут около огнедышащих гор, в местах, имеющих такой жар, которого долго не выдерживает обутая нога человека.</p>
<p>Если многие из современных животных выносят, таким образом, температуру свыше 50° тепла, то первые организмы могли показаться в первоначальном океане уже в то время, когда он охладел до этой степени.</p><p>Но первые листы летописи творения повреждены огнем. Первозданные сланцы образовались при действии столь сильного жара, что если бы и в то время существовала уже органическая жизнь, то им не было никакой возможности сохраниться. Не встречается органических остатков и в первых осадочных пластах в кембрийском периоде, нижние слои которых носят на себе также следы действия огня. Впрочем встречающиеся здесь пласты известняка, — если вспомнить как образовались они, — дают намек о существовании органической жизни уже в этот период. Но явные, несомненные следы жизни встречаются только в силурийском периоде.</p><p>Число различных видов всех известных ныне ископаемых простирается до 2 тысяч растений и 25 тысяч животных.</p><p>Все ископаемые не встречаются вместе в одних и тех же пластах; напротив, каждый период более или менее отличается от другого по формам сохранившихся в них остатков растений и животных. В каждом новейшем периоде являются и новые организмы, — которых не встречается в древнейших периодах; существовавшие же в последних виды не всегда находятся в последующих периодах, но не редко исчезают навсегда. Если пласты всех периодов образовались, как мы уже знаем, не в одно время, а последовательно, друг за другом в течение миллионов лет, то отсюда ясно, что и современные разнообразные роды растений и животных появлялись на земле также один за другим чрез большие промежутки времени, но не явились вдруг в какой либо один момент или в одну из эпох существования земли.</p><p>Рассматривая ближе распределение ископаемых в коре земной, находим, что появление на земле организмов находится в тесной связи с совершенством их организации. Древнейшие пласты содержат в себе остатки только низших организмов; здесь из растений — одни тайнобрачные; из животных — одни беспозвоночные; только в более новых слоях начинают уже встречаться высшие организации — растения явнобрачные и животные позвоночные.</p><p>Но и эти отделы органической жизни не являются вдруг, а тоже постепенно: ранее — менее совершенные и позже — более совершенные организмы. Так из явнобрачных растений появляются сначала голосемянные — хвойные, потом односемянодольные — пальмы и наконец двусемянодольные — лиственные деревья. Точно также и в мире животном. Между позвоночными явились прежде всего рыбы, позже — земноводные, далее — птицы и за ними уже млекопитающие, а в конце всего — человек.</p><p>Та же постепенность замечается и в отношении дальнейших подразделений. Так из членистых явились насекомые, сначала не испытывающие превращения, а потом уже испытывающие его; из рыб прежде те, которые с хрящевым скелетом, а потом с костяным; прежде те, которые с несимметричным хвостом, а потом с симметричным.</p><p>В <em>первичную</em> эпоху, в период <em>силурийский</em>, явились первые два класса тайнобрачных растений, мхи, грибы, и беспозвоночные животные — кораллы, моллюски, ракообразные; в <em>девонский</em> период — высшие из тайнобрачных растений — папоротники, плауны; из животных — рыбы и незначительные следы пресмыкающихся; в <em>каменноугольный</em> и <em>пермский</em> периоды — низшие из явнобрачных растений — голосемянные хвойные и саговые; птиц и млекопитающих все еще не было.</p><p>Во <em>вторичную</em> эпоху, в <em>триасовый</em> период, — многие земноводные и следы птиц; в <em>юрский</em> период уже видны первые следы млекопитающих; в <em>меловой</em> период появились последние два высших класса растений сначала односемянодольные, а потом двусемянодольные.</p><p>В <em>третичную</em> эпоху существовали уже все классы растений и животных, явились только новые их роды и виды, но не было еще человека.</p><p>В <em>новую</em> эпоху явился наконец и человек.</p><p>По тем высшим организмам, которые наиболее свойственны каждой эпохе, они могут быть названы:</p><p>Первичная эпоха — царством рыб.</p><p>Вторичная эпоха — царством пресмыкающихся.</p><p>Третичная эпоха — царством млекопитающих.</p><p>Новая эпоха — царством человека.</p><p>Чем древнее слой, тем наибольшее замечается несходство организмов с современными их формами. Первые рыбы, например, были так мало похожи на нынешних, что их некоторое время принимали за раков или за больших водяных жуков. Многих первобытных форм уже не существует. Но чем новее слой, тем наибольшее сходство с современным миром. В формациях, следующих за меловой, т. е. в третичную эпоху, встречаются остатки ныне еще существующих животных и число их увеличивается от начала эпохи и до конца ее.</p><p>Ныне растения и животные различных местностей тем более не сходствуют между собою в формах, чем больше разницы в расстоянии каждой местности от экватора, т. е. несходство это обусловливается различием климатов. Но в древнейших периодах такого разнообразия форм, зависящего от географического положения местности, не замечается; различие это делается ясным только в третичную эпоху. До этого времени все органические существа имели тропический характер, поэтому под всеми широтами в полярных и экваториальных странах встречаются такие растения и животные, которые ныне живут только в жарком климате.</p><p>Прежде полагали, что с окончанием каждого периода все существовавшие в это время растения и животные погибали, а в следующем периоде являлись уже совершенно новые их формы, так что современные нам растения и животные не произошли от первобытных организмов, а возникли независимо от них. Это мнение в особенности распространилось и получило силу со времен Кювье, великого французского естествоиспытателя.</p><p>Но внимательное изучение ископаемых показало, что между формами ископаемых различных периодов хотя и существует несходство, но ни в одном периоде несходство это не проявляется резко, вдруг, а обнаруживается постепенно, так что в двух, лежащих рядом пластах различных периодов одни и те же животные и различие между ними весьма незначительное; различие это выдается резко только между началом одного и концом другого периода. Как растительные, так и животные организмы большей частью переходят из одного периода в другой, следующий за ним, период. Так вторичная эпоха характеризуется преобладанием в ней пресмыкающихся, но они появляются уже в девонских пластах первичной эпохи. В третичной эпохе преобладают млекопитающие, — но первые следы их появления находятся еще в юрских пластах вторичной эпохи. Все это убеждает в том, что органическая жизнь на земной поверхности никогда не уничтожалась и что с тех пор, как появилась на земле жизнь, она не прекращалась ни на один момент. Следовательно все современные растения и животные произошли от первобытных и ни что иное, как потомки их. Подобно тому, как мы замечаем ныне, что известные породы растений и животных перерождаются, если будут переведены из одного климата в другой, так переродились и первобытные животные в течение миллионов лет их существования вследствие постоянного изменения всех, необходимых для жизни условий, как то: теплоты, света, воздуха, пищи и т. п.</p>
<p>От этих общих выводов перейдем к отдельному рассмотрению первобытных растений и животных каждой эпохи развития земли и ознакомимся при этом с самой их физиономией.</p><p>Из организмов, — растения должны были появиться на земле прежде животных. Растения по организации своей стоят ниже животных; а низшие организмы, как мы видели, всегда предшествуют высшим. Кроме того растения могут существовать без животных, тогда как существование последних обусловливается существованием растений. Ласточка, которая питается насекомыми, умерла бы с голода в пустыне без растений, потому что без них не было бы там и насекомых.</p><p>Поэтому мы и начнем с растений.</p><p></p><p>Первобытные растения.</p><p>Первыми представителями растений в первичную, эпоху были водоросли (фукусы); в самых поздних глинистых, сланцевых пластах силурийского периода встречаются отпечатки этих простейших организмов. Здесь замечаются также слабые оттиски стебельчатых грибов.</p><p>Других высших растений здесь не встречается; они начинают возникать только в следующем, девонском, и развиваются с изумительною силою в каменноугольном периоде. Материк покрылся в это время громадными лесами, но в числе растений не было ни лиственных, ни пальм. Все деревья принадлежали, по-прежнему, к тайнобрачным, хотя и высшему классу их. Это были папоротники, хвощи и плауны.</p><p>Первое место между ними занимали <em>папоротники</em>. Они растут и ныне. В наших климатах — это травянистые растения с зубчатыми или разрезными, веерообразными листьями; но в жарких странах папоротники представляются деревьями. Первобытные папоротники были сходны с настоящими, но отличались от них своим громадным размером, достигая 30 и более футов.</p><p><em>Хвощи</em> прозябают ныне в болотистых местах. С коленчатым и бороздчатым стеблем, оканчивающимся чешуйчатою шишкой и с тонкими листьями, они редко бывают выше трех футов и едва полдюйма в диаметре. Хвощи каменноугольного периода, достигая 15 футов вышины и до фута в диаметре, представлялись деревьями. От сходства с тростником (calamus) они называются <em>каламитами</em>.</p><p><em>Плауны</em>. В наших лесах — это мхи, ползущие по земле длинными, разветвленными стеблями, которые покрыты густо сидящими короткими и острыми листками желтовато-зеленого цвета; они сухи и во время жизни. Плауны каменноугольного периода росли громадными деревьями, они имели до 80 футов в вышину при диаметре около 3 футов в стволе. Ствол и ветви их покрыты были и густо усажены листьями, которые опадая, оставляли на коре рубцы в местах своего прикрепления; отчего на коре был красивый чешуйчатый узор. По форме этих рубцов различают два вида первобытных плаунов: <em>лепидодендры</em>, когда форма рубцов четырехгранная и расположены они спирально; <em>сигиллярии</em> — если рубцы овальны, похожие на печать (sigillum) и расположены вдоль ствола прямыми рядами, разделенными бороздками.</p><p>В каменноугольных породах находят часто неправильные короткие стволы, усеянные метками величиною в горошину. Стволы эти, считая за особые деревья, назвали <em>стигмариями</em>, но потом, когда найден был как-то ствол сигиллярии с корнем, оказалось, что стигмарии, были корни сигиллярии; метки на них, — следы отпавших корневых мочек.</p><p>Форм плаунов каменноугольного периода ныне не существует вовсе: в современной флоре нет ни одного растения, похожего на лепидодендры и сигиллярии.</p><p>В каменноугольном периоде, и в особенности в пермском, встречаются также хвойные и саговые деревья, но здесь они еще малочисленны, и развиваются только в следующую эпоху.</p><p>Мир каменноугольной флоры отличался многочисленностью отдельных растений и величиной их, но он был беден породами растений.</p><p>Тайнобрачные великаны его не имели ни цветов, ни плодов, и листья их были не зеленые, а желтоватые — в растениях зеленый цвет развивается только от влияния солнца, в первичную же эпоху, от внутреннего жара земли испарения воды были так сильны, что сквозь них лучи солнца не могли проникать на землю.</p><p>Из растительности каменноугольного периода образовался первый каменный уголь. Но растительность пермского периода не обуглилась, а только покрылась глиною и песком, из которых кремнезем, главная составная часть песка — выделившись, заместил мало-помалу все волокна дерева и превратил их в окаменелость, образовав при этом агаты, опалы и халцедоны. На Вандименовой земле находится целый окаменелый лес, большая часть которого превращена в прекраснейшие опалы.</p><p>Во <em>вторичную эпоху</em> встречаются те же папоротники, хвощи и плауны, но они не имеют уже более больших стволов, а сходны с нынешними, от которых отличаются одним своим объемом. Здесь появляются в большом обилии камыши, так что из них состоит весь каменный уголь этой эпохи; они проникают также в слои песчаника, получившего, по этому, название камышового.</p><p>В тоже время здесь преимущественно развиваются явнобрачные растения — голосеменные, между которыми преобладает семейство кипарисовых; представителем его, в настоящее время, в тропическом климате кипарис и туя, а у нас можжевельник. Из ископаемых видов этого семейства известна фольция, отличавшаяся листьями различной величины на одних и тех же ветвях, отчего и называется двояколистной.</p><p>Характеристическими же растениями вторичной эпохи были цикадеи (саговики); они находятся во всех слоях этого времени; число их видов простирается до 70. Ныне цикадеи все растут в жарких климатах; вечно зеленеющие, они похожи на первобытные папоротники и на современные пальмы. Ствол их неуклюжий цилиндрический, а иногда шарообразной формы; листья перисторазрезные, т. е. по середине широкая жилка, а по обеим сторонам боковые пластинки, как у пера; эти листья, называемые вайями, плотны и сухи, как пергамент, почему хорошо сохранились в ископаемом состоянии и даже еще гибки; они выходят из ствола в виде султана на все стороны: Отпадая листья оставляют чешуеобразные рубцы, которые потом срастаются и образуют около ствола кору, подобную коре лепидодендров и сигилляриев. Вершина этих деревьев круглый год украшена листьями, цветами и плодами. Таковы были и первобытные цикадеи, с тем только различием, что они росли выше настоящих, — достигая 5 и более саженей, и встречались не только в экваториальном поясе, но и в Европе.</p><p>Особый вид растительности этого времени придавали также панданы, стоявшие на своих воздушных корнях, как на ходулях и красовавшиеся листовой кроной на концах ветвей. Впрочем ни листьев, ни корней этих растений не найдено в ископаемом состоянии, а открыты лишь в юрских пластах большие шарообразные плоды их.</p>
<p>Между хвойными особенно часто встречаются красивые аукарии с иглистыми листьями, сидевшими на ветвях, расположенных на стволе веретено образно.</p><p>С последнего периода вторичной эпохи, мелового, начинаются пальмы; они мало отличались от настоящих тропических пальм. За ними являются и самые высшие растения — двусемянодольные — лиственные деревья. Первые деревья этого класса были ивы, которые обыкновенно растут на самой дурной почве, если только она содержит достаточно влажности. Здесь встречаются также тополи и орешник. Кроме того найдены остатки листьев, принадлежащих липам, или еще выше их стоящим, тюльпанным деревьям. Вся растительность, в конце вторичной эпохи, одевшаяся, от действия лучей солнца, в настоящий зеленый цвет, представляла большое сходство с современной.</p><p>В третичную эпоху растительность потеряла совсем первобытный характер. В это время прозябали также папоротники, хвощи и плауны; но уже подобные нынешним. В это время существовали более или менее все современные роды растений: бук, липа, ива, тополь, ореховое дерево, клён и тюльпанное дерево. Последнее отличается формой листьев своих, которая ему только и свойственна. Листья эти похожи на кленовые, но не имеют среднего, выдающегося кончика, отчего лист представляется продолговатым четырехугольником. Но климаты в третичную эпоху так резко, как ныне, еще не различались, и потому растительность умеренных стран представляла смешение настоящей растительности с растительностью жаркого пояса. Так в Европе наряду с теперешними деревьями, росли еще пальмы, мирты, лавры и хлопчатник, находящиеся в ископаемом состоянии даже в Англии и Франции.</p><p>Из растительности третичной эпохи образовался бурый уголь (лигнит), который встречается во всех формациях этой эпохи. Уголь этот обильно пропитан смолистым веществом. Оно известно под именем асфальта, если лишено жидких частей и более или менее плотно. Если же смолистое вещество не совсем плотно, тогда оно называется ископаемой смолой, а в совершенно жидком состоянии — горным маслом; самое чистое горное масло есть нефть. Вещество это просачивается иногда сквозь дно озер и превращается на поверхности его в плотные куски асфальта, как например в Палестине на Мертвом море и на озере острова Тринидада; в последнем образуется такое количество асфальта, что на берегах озера стоят целые асфальтовые скалы. У нас в Баку, получается самая лучшая нефть, вытекающая из песчаного берега Каспийского моря. Здесь она в некоторых местах выходит из земли в виде газа, который будучи зажжен, горит ярким пламенем и употребляется для освещения домов.</p><p>С бурым углем встречается также янтарь, который есть ничто иное, как ископаемая смола хвойного дерева третичной эпохи, называемого янтароносною сосною. Янтарь образовался от нахождения дерева долгое время во влажной почве на значительной глубине. Янтарь обыкновенно лежит в коре деревьев, но чаще в береговых странах Немецкого и Балтийского морей; пласты, в которых находится янтарь, размываются водою и он выбрасывается на берег.</p><p>От растений перейдем к животному миру.</p><p></p><p>Первобытные животные.</p><p>Животный мир в <em>первичную эпоху</em> состоял преимущественно из беспозвоночных и притом из самых низших животных этого отдела. Из позвоночных — здесь начинаются пресмыкающиеся, но их было мало; венцом творения были рыбы. Разнообразия животных, по различным местностям, почти не существовало; те же самые животные, которых теперь находим в Европе, существовали тогда и во всех других частях света. Все животные, за исключением незначительного числа пресмыкающихся, были водные. В природе не было ни одного живого звука.</p><p>В <em>силурийском</em> периоде все классы беспозвоночных — <em>бесформенные, лучистые</em>, моллюски и <em>членистые</em> имели уже своих представителей.</p><p><em>Бесформенные</em>, к которым принадлежат инфузории, по всей вероятности, были первые из появившихся на земле животных, так как они могли существовать в воде еще весьма горячей, какою была она во время образования первых осадочных пластов. Встречающиеся в этих пластах слои кремнезёма считают за остатки оболочек инфузорий; но самых животных в ископаемом состоянии не осталось. Настоящие же инфузории представляются в виде простых клеточек разнообразных форм, шарообразных, угловатых, полукруглых и т. п. Они имеют два отверстия: одно для принятия пищи, другое для выделения ненужных веществ. Около рта их находятся лопасти, приводимые животными в быстрое круговое движение, отчего вода пригоняется ко рту их.</p><p>Из <em>лучистых</em> первое место занимали полипы и морские лилии. К животным этого класса также принадлежат морские звезды и морские ежи. Два последних рода составляют высшие, сравнительно с первыми, организмы, так как в них замечается уже присутствие мускулов и нервов; их в первичную эпоху было не много.</p><p><em>Полипы</em> (кораллы) были сходны с настоящими. Это мелкие животные не больше булавочной головки. Тело их представляет пустой цилиндр; на верху его находится рот с восемью или двенадцатью щупальцами, а внизу удлинение в виде ножки; ножкою этой полипы прикрепляются ко дну моря так, что остаются навсегда неподвижными. Щупальцами животные привлекают к себе пищу, состоящую из инфузорий. Размножаясь, полипы живут вместе и из выделяемой ими из воды извести образуются деревья или даже целые горы и острова, которые в первобытном море занимали большое пространство. В силурийских пластах из полипов особенно замечательны <em>граптолиты</em> (писаные камни); так названы известковые камни с оттисками этих кораллов. Они состоят из известкового ветвистого стержня; на концах ветвей находятся углубления, в которых жили полипы.</p><p><em>Морские лилии</em> (энкриниты) состояли из тонкого известкового стебля, вышиной в сажень, прикреплявшегося ко дну моря; стебель этот был гибкий, потому что внутри имел кожистые каналы. На верхушке стебля сидело само животное, похожее на цветок с лепестками. Цветок было тело животного, а лепестки — щупальцы его, которыми оно привлекало к себе добычу. Из лучистых животных морские лилии были всего более распространены в первичную эпоху; из стеблей их образовались целые горы. Но затем они все более и более исчезают и ныне их существует весьма мало. Это объясняется тем, что в первобытное время дно морское состояло из скал, к которым животные эти прочно прикреплялись своими стеблями; но когда вода, разрушив подводные скалы, обратила их в песок, то в нем лилии не находили уже, при движении волн, прежней прочной опоры.</p>
<p><em>Моллюски</em> состоят из студенистого тела с органами питания и пищеварения, имеют печень, сердце, жабры, во рту их видны челюсти и зубы; они одарены глазами. Выделяющаяся из тела их известь образует около них створки раковин, к которым прирастают животные. Обладая мускулами, моллюски раскрывают створки по произволу. Класс моллюсков представляет четыре типа. Два из них — без головы и не имеют ни глаз, ни щупалец; два другие, — с головой, снабженной глазами и щупальцами. К безголовым принадлежат раковины и руконогие; первые ползают и плавают, а последние прикрепляются неподвижно на отростках тела. Между головчатыми моллюсками самые простейшие — ползающие — <em>улитки</em>, а наиболее развитые — плавающие <em>головоногие</em>. Руконогие и головоногие особенно изобилуют в первичной эпохе. Характеристическими видами их были в силурийском периоде <em>унгулиты</em> — небольшие, тонкие, как ноготь раковины и <em>ортоцератиты</em> с конусообразной раковиной. С приближением к настоящему времени число руконогих и головоногих становится все меньше и меньше, тогда как раковины и улитки напротив умножаются.</p><p></p><p>Представителями <em>членистых</em> были ракообразные <em>трилобиты</em> (трехдольчатые). У обыкновенных раков и крабов голова и туловище находятся в сросшихся щитках и двигаются посредством хвоста; у трехдольчатых же раков все эти три части ясно отделены друг от друга. Туловище их состояло из подвижных сочленений, позволявших животному свертываться в шар. Клешней, которыми отличаются нынешние раки, у трилобитов вовсе не было; по наружному виду они представляют сходство с мокрицами. Трилобиты — низшие из ракообразных; из высших животных этого класса, каковы крабы и морские раки, в силурийский период еще никого не было. В этот период трилобиты представлялись самыми совершенными животными.</p><p><em>Девонский</em> период. <em>Рыбы</em>, характеризующие собой всю первичную эпоху, как наиболее распространенные в ней из животных высшей организации, появляются уже с силурийского периода. Так в России в этих пластах найдены были мелкие зубы, приписываемые акулам, но только в девонском периоде начинается настоящее их развитие.</p><p>Все рыбы первичной эпохи, за исключением акул, разделяются на ганоидов, цефаласпидов и целекантинов.</p><p><em>Ганоиды</em> или твердочешуйчатые отличались своим покровом, состоящим из блестящих эмальных чешуй, большей частью ромбовидной формы, сросшихся между собой отростками. К ганоидам принадлежит, свойственный лишь первобытному морю, <em>птерихт</em> (крылатка). Тело его, покрытое твердыми щитами, как у черепахи, было неподвижно; двигался же он посредством конического хвоста, покрытого чешуей и плавательными перьями, которые наподобие крыльев сидели на голове; под глазами птерихт имел рога. Величиной он был в полфута.</p><p><em>Цефаласпиды</em> имели продолговатое тело с коротким коническим хвостом; оно покрывалось свободными, несросшимися, костяными эмалированными пластинками; подобной же широкой пластинкой покрывалась и верхняя часть головы в виде щита; на этом щите находились рядом два глаза, как у настоящих рыб и верхоглядов. Цефаласпиды, имея слабо развитые плавники, двигались медленно; у большей части их, не было вовсе зубов и величина их не превосходила одного фута, а потому они были мирными обитателями морей.</p><p><em>Целекантины</em> представляли совершенную противоположность цефаласпидам. Сильные, неуклюжие, длиною в несколько футов, они отличались огромной пастью, со множеством больших зубов. Тело их было также покрыто эмалированной чешуей, но щита на голове не было. У целекантинов находят большие твердые кости, имеющие внутри пустоту, которые, предполагают, были наполнены мозгом, чего не встречается однако у настоящих рыб. Мозговые кости составляют принадлежность только земноводных, птиц и млекопитающих. Целекантины были хищники морей первичной эпохи. К этому семейству относится встречающийся часто в девонских пластах России, в Остзейском крае и С.-Петербургской губернии <em>голонтихий благороднейший</em> с эллиптическим туловищем и полукруглой головой.</p><p>Между всеми описанными рыбами и теперешними бросается в глаза весьма резкое различие. Все они имели хрящевой скелет, который у настоящих рыб состоит из костяных позвонков; кроме того у новейших рыб позвоночный столб оканчивается в том месте, где начинается хвостовое перо и лучи пера этого, разделяясь от точки окончания позвоночного столба на две равной величины части, образуют правильный симметричный хвост. Но у первобытных рыб позвоночный столб не оканчивается перед хвостовым пером, а продолжается до самого конца и хвостовые лучи разделяются на части не равной величины, отчего хвост выходит не правильный — не симметричный. По хрящевому скелету и по неправильности хвоста, на древних рыб похожи из настоящих — окуни, осетры и щуки.</p><p>Все настоящие рыбы в зародышном состоянии имеют позвоночный столб, также хрящевой, а у некоторых, как у лосося, хвост не симметричный; но с вырастанием, скелет костенеет и хвост принимает правильную форму. Это показывает, что древние рыбы стояли, по своей организации, на такой степени развития, на которой находятся настоящие рыбы в зародышном состоянии. А этим подтверждается предположение о происхождении современных животных от первобытных. Как зародыш настоящей рыбы, развиваясь в течение непродолжительного лишь времени, становится настоящей рыбой, так и первобытные рыбы, развиваясь в течение миллионов лет, перешли в современные нам формы.</p><p>От пресмыкающихся, которые начинаются в этот период, дошли до нас незначительные остатки. Найдены шарообразные окаменелости, принимаемые за яйца пресмыкающихся; а в недавнее время открыт пятидюймовый скелет саламандры, названной телепертон.</p><p><em>Каменноугольный</em> и <em>пермский</em> периоды весьма бедны зоологическими остатками. Характеристическими окаменелостями их служат руконогие моллюски — <em>продукты</em>, двустворчатая раковина которых имеет вид развернутого веера или крыла. В каменноугольном периоде являются первые насекомые в роде стрекоз, сверчков и тараканов; все они принадлежат к отделу не подвергающихся полному превращению. Растения, на которых жили эти насекомые были папоротники, хвощи и плауны. Замечательно, что и поныне на этих растениях находятся только те же насекомые. В каменноугольных пластах открыты остатки скелета археозавра, т. е. первой ящерицы; животное это похоже было вместе на ящерицу, лягушку и крокодила; одна голова его была величиной в пол аршина, а все тело до десяти футов. Остатки пресмыкающихся встречаются и в пермском периоде; но также, как и в каменноугольном, весьма редко.</p>
<p>Малочисленность их объясняется тем, что атмосфера в то время наполнена была углекислотой — газом, который убивает дыхание; а потому пресмыкающиеся, как дышащие воздухом существа, находились в условиях весьма невыгодных для своего развития. Но как только растительность конца первичной эпохи, поглотив из воздуха углекислоту, о количестве которой свидетельствуют громадные пласты каменного угля, очистила воздух, земноводные в следующую же затем вторичную эпоху являются в таком количестве, что занимают первое место между животными того времени.</p><p>Во <em>вторичную</em> эпоху существовали все прежние классы животных, но прежние виды здесь по большей части исчезают, и вместо них являются другие, более совершенные. Из лучистых, вместо прирастающих ко дну морских лилий, начинают преобладать одаренные способностью движения морские звезды и морские ежи; насекомые являются в формах, совершенно сходных с настоящими; но между ними не было еще питающихся цветами, пчел и бабочек; между рыбами показываются породы с костяными позвонками и симметричным хвостом. Пресмыкающиеся — ящеры, крокодилы и черепахи представляются во множестве. Появляющиеся здесь, впервые, птицы и млекопитающие, играют туже незначительную роль, как в первичную эпоху класс пресмыкающихся. Однообразие животных по местностям продолжается по прежнему. Число сухопутных животных было еще незначительно — большая часть ящериц и крокодилов были обитателями морей.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/385109_5_i_001.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p>В <em>триасовый</em> период число пресмыкающихся увеличилось, но все еще не было так велико, как в следующий за ним, юрский период. На первом плане между ними является <em>хиротериум</em> (четырерукий) или лабиринтодон (извилистозубый). Так названо это животное потому, что оставшиеся в глинистых пластах оттиски лап его сходны с человеческой рукой, а зубы его представляют в разрезе извилисто-запутанное строение. Лабиринтодон был лягушкообразным животным. Настоящие лягушки имеют лапы, сходные тоже с руками, и если лягушка идет медленно, то она ставит на землю сперва маленькую переднюю лапу, а потом приближает к ней заднюю большую лапу. Оттого, в найденных следах лабиринтодона всегда видны рядом отпечатки большой и малой лапы. Зубы лабиринтодона замечательны, кроме строения, твердостью своей, так как о них притупляется даже сталь. На следах его передних лап находят следы огромных когтей. Все это обнаруживает плотоядный нрав животного, которое могло раскусывать зубами животных, покрытых, подобно черепахам, костяными щитами. Настоящие лягушки также плотоядны, потому что питаются насекомыми. Лабиринтодон был величиной с большую свинью. В одно время с ним жило другое замечательное пресмыкающееся <em>нотозавр</em>; это был предшественник тех громадных крокодилов, которые являются в следующем периоде.</p><p>К триасовому периоду должно отнести и появление первых птиц. Но от них остались не кости, а только следы ног. Следы эти оставлены исполинской птицей, о которой трудно составить какое-нибудь понятие, так как шаг ее имел в длину более сажени. Вообще о первобытных птицах известно весьма мало, потому, что по хрупкости своей кости их не сохранились.</p><p>В <em>юрском периоде</em> прежде всего обращают на себя внимание головоногие моллюски — <em>аммониты</em> и <em>белемниты</em>. Первые сходны с настоящим корабликом, а вторые с каракатицей. Кораблик и каракатица различаются между собой главным образом тем, что кораблик имеет наружный скелет — раковину; а каракатица внутренний — известковую пластинку. Аммониты имели раковину спирально свернутую, как бараний рог; она была разделена на камеры, в последней из них жило самое животное; камеры эти, сообщаясь между собою трубкою, образовывали подобие лодки, на которой аммонит, выпустив из раковины щупальцы, носился по морю за добычей; когда же камеры раковины, по произволу аммонита, наполнялись, чрез трубку, воздухом, он становился более тяжелым и опускался отдыхать на дно моря. Белемнит имел на ногах своих, сидевших у него на голове, известковые крючки; он также, как и каракатица, обладал способностью выделять из себя черную жидкость и мутить ею воду, спасаясь от преследования. Но при продолговатом, сплюснутом теле своем, имевшем величину более трех футов, белемнит быстро плавал и, сдерживая крючковатыми ногами добычу свою, сам был одним из сильных хищников. Известковые остовы белемнитов попадаются очень часто в окаменелом состоянии и называются народом чортовыми пальцами.</p><p>Но самыми замечательными животными юрского периода, как по численности, так и по формам своим, — были ящерообразные пресмыкающиеся — ихтиозавр, плезиозавр, гелеозавр и птеродактиль.</p><p><em>Ихтиозавр</em> — полурыба и полуящерица. Он имел морду морской свиньи, зубы крокодила, плавники и хвост кита. Размеры его тела замечательно огромны; длина его была около 30 футов; пятую часть этой длины занимала одна голова, во впадинах ее сверкали глаза, величиной со столовую тарелку, на обеих челюстях сидело до 150 кривых и острых зубов; когда это чудовищное животное лишалось старых зубов, у него вырастали новые. Тело ихтиозавра было голое, а плавники покрыты костяною чешуей. Животное это было до того хищно и прожорливо, что пожирало себе подобных, как доказывают его копролиты (окаменелые извержения). Ихтиозавр принадлежал к живородящим животным.</p><p><em>Плезиозавр</em> (соседний ящер) назван так потому, что обыкновенно встречается поблизости с ихтиозавром. Но он был по своему устройству еще удивительнее. Это был крокодил с плавнями кита и имел лебединую шею вдвое длиннее туловища, чего не встречается ныне ни у одного животного; туловище же его равнялось 18 футам. Голова плезиозавра, вооруженная крепкими клыками, была, сравнительно с телом, не велика; а потому он далеко не был таким страшилищем как ихтиозавр. Но, живя в воде, он, благодаря длинной шее своей, не только мог издалека высматривать свою добычу, но и схватывать ее с берега.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/385109_5_i_002.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Телеозавр</em> по строению похож на индийских крокодилов, гавиалов, по был стройнее и проворнее их; он мог жить как в море, так и на берегу, длина его доходила до 30 футов, из которых 6 футов приходилось на одну голову; разверзая широкую пасть свою, телеозавр способен был проглотить животное величиною с быка. Он представлял замечательную особенность в том, что костяная чешуя его покрывала не только спину и хвост, но даже живот.</p>
<p><em>Гелеозавр</em> (лесной ящер) жил уже на земле, а не в воде, как все предыдущие ящеры; в длине он, как полагают, не уступал ихтиозавру. Но все остатки гелеозавра ограничиваются рядом длинных, остроконечных костей, которыми в виде зубцов усажен был хребет животного. Обломки больших костяных пластинок, которые встречаются с этими остатками, вероятно составляли броню, которая покрывала его кожу.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/385109_5_i_003.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Птеродактиль</em> (перстокрыл) был воздушной крылатой ящерицей. Голое туловище его было не более лебедя, а некоторые виды не превосходили воробья. На длинной, тонкой шее находилась большая голова с клювовидными челюстями. Посредством перепонки, прикреплявшейся, как у нашей летучей мыши, к пальцам передних и задних ног, птеродактиль совершал свои воздушные полеты. Около него всегда находят много насекомых в особенности стрекоз, которыми он вероятно и питался. Птеродактиль напоминает собой фантастического дракона, точно также, как плезиозавр — баснословную гидру.</p><p>Замеченные в этом периоде следы млекопитающих заключаются в остатках костей, приписываемых двуутробкам. По несовершенству устройства мозга и по рождению еще недоношенных детей, двуутробки представляются низшими из млекопитающих. Этим и объясняется, почему они появились первые из всех млекопитающих.</p><p>В <em>меловом</em> периоде мы остановимся на двух только животных <em>мегалозавре</em> и <em>игуанодоне</em>. Они оба сухопутно-пресмыкающияся.</p><p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/385109_5_i_004.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Мегалозавр</em>, появляющийся еще в юрский период, был громадный ящер на коротких ногах. Длина его простиралась до 40 футов. По строению своему он похож на игуана и монитора, пресмыкающихся, живущих ныне в Индии. Он имел голову крокодила и на спине панцирь из крупных щитов; длинный, конический хвост тащился за ним по земле. Многочисленные зубы его показывают, что он был плотоядным животным. Пищу его составляли крокодилы средних размеров и черепахи.</p><p><em>Игуанодонд</em> был еще громаднее мегалозавра. Это было самое колоссальное пресмыкающееся первобытного мира — он достигал в длину 50 футов. Отличительный его признак состоял в костяном роге на носу. Игуанодон сходствует в этом с настоящим игуаном, который имеет на носу подобный же костяной нарост; но наш игуан не бывает более 3 футов. Тело игуанодона покрывала чешуйчатая броня, а на хребте, подобно гелеозавру, он имел остроконечные костяные зубья. Судя по зубам полагают, что животное это питалось растительной пищей. Впрочем, иные причисляют игуанодона к дельфинам или к китам.</p><p><em>Третичная эпоха</em> представляется вполне отпечатком настоящего времени. Низшие животные, в организации, сходны с настоящими. Все своеобразные типы вторичной эпохи, аммониты, белемниты, ихтиозавры и птеродактили здесь уже не встречаются более. Является различие животных по географическому положению стран; так беззубые (ленивцы, броненосцы), живущие ныне исключительно в Бразилии, находятся только там и в ископаемом состоянии. Точно также и окаменелости двуутробок встречаются лишь в Австралии, где мы их находим и в настоящее время. Господствующими животными третичной эпохи были млекопитающие.</p><p>В <em>эоценовом</em> периоде встречаются все существенные видоизменения нынешних млекопитающих. Так мы видим млекопитающих с плавательными перьями, копытных, хищных животных, грызунов. Но вместе с этим находим здесь животных, принадлежащих исключительно этому времени, именно: <em>анаплотерия</em> и <em>палеотерия</em>. Самый обыкновенный вид анаплотерия (безоружное животное) по величине и строению приближается к ослу, хотя имел, как рогатый скот, два копыта; у него был длинный, достававший до земли, хвост, какого ныне не имеет ни одно из копытных животных; полагают, что аноплотерий хорошо плавал и что при этом хвост его служил ему рулем. Зубы его были все ровные и расположены непрерывным рядом, как у человека. По носу и верхней губе аноплотерий походил, на лошадь. Некоторые виды этого животного, как ксифодон, походили на оленя и отличались красотою сложения. Палеотерий (древнее животное) отличался от аноплотерия зубами, которые походили на зубы носорога. Некоторые виды его были величиною с лошадь, а другие с зайца.</p><p><em>Периоды миоценовый</em> и <em>плиоценовый</em> могут быть рассматриваемы вместе, так как между ними нет большого различия. Здесь являются кашалоты, дельфины, моржи, тюлени и обезьяны (мезопитек). Но рядом с этими, доныне существующими видами, жили исчезнувшие в ту же эпоху — цейглодон, динотерий, мамонт и мастодонт.</p><p><em>Цейглодон</em> принадлежал к породе китов, но был короче, стройнее нынешних и имел меньшую голову, сходную с головой тюленя; форма тела его похожа на змею, свидетельствующая о его ловкости, и огромные зубы с острыми зубцами указывают на то, что в противоположность китам, это было хищное и прожорливое морское животное.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/385109_5_i_005.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p>Полного скелета <em>динотерия</em> не сохранилось, а потому его относят то к млекопитающим с четырьмя плавательными перьями, вроде моржа, то к толстокожим, приближающимся к слонам. Ни одно ископаемое не возбуждало таких противоположных предположений, как найденный череп динотерия. Новейшие изыскания Годри в Аттике, где нашли несколько огромных костей, по-видимому, принадлежащих динотерию, заставляют предполагать, что это животное скорее приближалось по устройству своего организма к слонам и жило на суше. Если справедливо такое предположение, то, имея в длину 25 футов, динотерий был величайшим земным животным. По строению его головы видно, что он имел хобот; но вместе с тем на нижней челюсти его сидели два больших крючковидных резца, торчавшие вниз, которые придавали ему сходство с моржом. Об образе жизни его трудно еще сказать что-нибудь определительное, хотя форма коренных зубов и указывает на то, что он был животное травоядное.</p><p><em>Мамонт</em> и <em>мастодонт</em> — первобытные слоны. Мамонтами называют слонов, находимых в Старом свете, а мастодонтами — слонов Северной Америки. Первобытные слоны отличались от настоящих только ростом и устройством коренных зубов. Ростом они были вдвое более настоящих. Коренные же зубы их, как у свиней, имели сильно развитые бугорки.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | IV. РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОЙ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
Откуда взялись на земле первые организмы, когда впервые началась на ней органическая жизнь, появилось ли на ней вдруг все современное разнообразие растительного и животного мира, было ли между этим и прошлым миром полное сходство?
Вот те вопросы, которые должны возникнуть в уме всякого, кому становится известно, что земной шар наш существует уже миллионы лет, что во все это время все условия жизни, почва, вода, климат, атмосфера, были совсем иные, чем ныне, и что только путем постепенного изменения, условия эти пришли в то положение, в котором мы ныне видим их.
Отвечать на вопрос о первом начале жизни наука не в состоянии, точно также, как не может объяснить она — откуда в печеном хлебе — подвергнутом такому сильному жару, который не выносим ни для какого органического зародыша, зарождается плесень, состоящая, как показывает микроскоп, из малейших грибовидных растений; или отчего зарождаются инфузории в загнивающей, но перед тем чистой стоячей воде?
Микроскопическое исследование строения растений и животных показывает, что и те и другие состоят из мельчайших, разнообразной формы и разнообразно сгруппированных, перепончатых ячеек или клеточек. Клеточки эти растут всасыванием жидкости чрез стенки своих оболочек и размножаются посредством деления себя на части, из которых каждая становится впоследствии самостоятельной. Этот процесс размножения свойствен как растениям, так и животным. Между клеточкой, образующей инфузорию, и растительной клеточкой все различие заключается в том, что первая отделяется от своей родоначальницы, тогда как клеточка растения остается соединенною с ней. Клеточка является, таким образом, основною формой всякого организма; так что первичная клеточка есть, по всему вероятию, исходная точка всего существующего на земле. Но дальше этого, наблюдения наши не идут, и вопрос о том: каким образом появляется эта первичная клеточка остается для науки непроницаемою тайной.
Дело становится яснее, когда мы обратимся к другим вопросам развития органической жизни. Тут наука нашла книгу, из которой могла почерпнуть сведения для того, чтобы дать, хотя и не полный ответ. Книга эта — кора земная; листы ее — пласты земли, буквы, которыми она написана — ископаемые этих пластов, а содержание книги — летопись творения жизни. Но буквы этой книги — ископаемые — представляются большей частью обломками, иногда от них остался только оттиск и отпечаток, свидетельствующий о присутствии организма. Только во льду, янтаре и каменной соли сохранились животные более или менее совершенно. Так, в Сибири находимы были замерзшие трупы древних носорога и мамонта. Янтарь и каменная соль сохранили прекрасно насекомых. Животные, тело которых студенисто, каковы все так называемые низшие животные, сохраниться в пластах земной коры не могли; от тех только из них могли сохраниться остатки, которые имели твердые покровы, состоящие из минеральных веществ. Так остались оболочки инфузорий, полипняки полипов, раковины слизняков, твердые покровы ракообразных. Точно также от позвоночных животных остались только костистые остовы их и наружные покровы тех из них, которые покрыты, как напр. рыбы, твердыми пластинками-чешуею, но и эти части сохранились не от всех животных; от иных остались только две, три кости, или одни зубы; от других — копролиты (окаменелые извержения), часто даже одни следы ног животного. Однако и эти скудные остатки доставили возможность воссоздать с большой вероятностью целых животных, которым они принадлежали. Такое воссоздание основывается на законе соотношения органов, по которому известная форма одной части тела предполагает известную же форму и во всякой другой части. Подобно тому, как по правой половине тела можно судить о левой, так по форме зубов можно сделать заключение об устройстве всего животного и об образе его жизни.
Весь органический мир состоит из двух царств: царства растений и царства животных. Каждое царство, по различию устройства организации отдельных членов разделяется на несколько групп.
Растительный мир составляют два отдела: тайнобрачные — не цветущие и явнобрачные — цветущие растения.
Тайнобрачные заключают в себе классы: 1) бесцветковые водоросли, лишаи, грибы; 2) ячеистые мхи; 3) сосудистые хвощи, папоротники, плауны. Три же класса составляют и явнобрачные растения: 1) голосеменные — хвойные деревья (сосна, ель) и саговые; 2) односемянодольные — семя их всходит одним листом — злаки и пальмы; 3) двусемянодольные — дуб, береза, ива, все лиственные деревья.
Животный мир составляют тоже два отдела — беспозвоночные и позвоночные животные.
К беспозвоночным относятся классы: 1) бесформенные — губки, инфузории. 2) Лучистые — полипы (кораллы), морские лилии, морские звезды, морские ежи. 3) Моллюски или слизняки — организмы живущие в раковинах, улитки, каракатицы. 4) Членистые или суставчатые — раки, насекомые, пауки.
На четыре же класса делятся и позвоночные: 1) рыбы; 2) пресмыкающиеся или амфибии; 3) птицы и 4) млекопитающие.
Вся эта классификация основана на большем совершенстве организмов одной группы пред другой. Каждый животный организм тем несовершеннее, чем ниже его место в классификации, чем проще его устройство; когда он, как губки, представляет собою лишь простое скопление клеточек, подобное растению; когда он лишен способности переменять свободно место, как полипы и морские лилии; когда он не имеет отдельных органов для разнообразных отправлений дыхания, питания и пищеварения, когда органы чувств, мозг и нервная система, развиты слабо. Одним словом, чем менее организм приближается к организации человека, тем он несовершеннее.
На этом основании растения ниже животных.
Из растений-тайнобрачные ниже явнобрачных. Между животными беспозвоночные ниже позвоночных, так как позвоночный хребет есть один из центров нервной системы. В отделе беспозвоночных низшее место занимают бесформенные, выше стоят лучистые, еще выше слизняки, далее моллюски, потом членистые. Между позвоночными сначала идут рыбы, за ними пресмыкающиеся, потом птицы и наконец млекопитающие, а за ними — венец развития — человек.
На том же основании различаются по совершенству своему и организмы каждого из классов. Так из членистых — насекомые, не испытывающие превращение из яйца в гусеницу и куколку, ниже испытывающих это превращение. Также рыбы с хрящевым скелетом или с позвоночным столбом на одной половине хвоста, стоят ниже рыб с костяным скелетом и с позвоночником, оканчивающимся в средине хвоста.
Этот краткий обзор органической жизни необходим для лучшего знакомства с теми выводами, которые сделала палеонтология (наука об ископаемых).
Многие животные выносят очень высокую температуру, как напр. коловратки, инфузории, развивающиеся в стоячих водах, безвредно выносят непродолжительное время температуру кипения воды. Личинки некоторых насекомых живут в теплых ключах, имеющих 50°. Некоторые из слизняков найдены в водах, имеющих до 50°. В горячих ключах (60°) находили даже рыб. Пауки живут около огнедышащих гор, в местах, имеющих такой жар, которого долго не выдерживает обутая нога человека.
Если многие из современных животных выносят, таким образом, температуру свыше 50° тепла, то первые организмы могли показаться в первоначальном океане уже в то время, когда он охладел до этой степени.
Но первые листы летописи творения повреждены огнем. Первозданные сланцы образовались при действии столь сильного жара, что если бы и в то время существовала уже органическая жизнь, то им не было никакой возможности сохраниться. Не встречается органических остатков и в первых осадочных пластах в кембрийском периоде, нижние слои которых носят на себе также следы действия огня. Впрочем встречающиеся здесь пласты известняка, — если вспомнить как образовались они, — дают намек о существовании органической жизни уже в этот период. Но явные, несомненные следы жизни встречаются только в силурийском периоде.
Число различных видов всех известных ныне ископаемых простирается до 2 тысяч растений и 25 тысяч животных.
Все ископаемые не встречаются вместе в одних и тех же пластах; напротив, каждый период более или менее отличается от другого по формам сохранившихся в них остатков растений и животных. В каждом новейшем периоде являются и новые организмы, — которых не встречается в древнейших периодах; существовавшие же в последних виды не всегда находятся в последующих периодах, но не редко исчезают навсегда. Если пласты всех периодов образовались, как мы уже знаем, не в одно время, а последовательно, друг за другом в течение миллионов лет, то отсюда ясно, что и современные разнообразные роды растений и животных появлялись на земле также один за другим чрез большие промежутки времени, но не явились вдруг в какой либо один момент или в одну из эпох существования земли.
Рассматривая ближе распределение ископаемых в коре земной, находим, что появление на земле организмов находится в тесной связи с совершенством их организации. Древнейшие пласты содержат в себе остатки только низших организмов; здесь из растений — одни тайнобрачные; из животных — одни беспозвоночные; только в более новых слоях начинают уже встречаться высшие организации — растения явнобрачные и животные позвоночные.
Но и эти отделы органической жизни не являются вдруг, а тоже постепенно: ранее — менее совершенные и позже — более совершенные организмы. Так из явнобрачных растений появляются сначала голосемянные — хвойные, потом односемянодольные — пальмы и наконец двусемянодольные — лиственные деревья. Точно также и в мире животном. Между позвоночными явились прежде всего рыбы, позже — земноводные, далее — птицы и за ними уже млекопитающие, а в конце всего — человек.
Та же постепенность замечается и в отношении дальнейших подразделений. Так из членистых явились насекомые, сначала не испытывающие превращения, а потом уже испытывающие его; из рыб прежде те, которые с хрящевым скелетом, а потом с костяным; прежде те, которые с несимметричным хвостом, а потом с симметричным.
В первичную эпоху, в период силурийский, явились первые два класса тайнобрачных растений, мхи, грибы, и беспозвоночные животные — кораллы, моллюски, ракообразные; в девонский период — высшие из тайнобрачных растений — папоротники, плауны; из животных — рыбы и незначительные следы пресмыкающихся; в каменноугольный и пермский периоды — низшие из явнобрачных растений — голосемянные хвойные и саговые; птиц и млекопитающих все еще не было.
Во вторичную эпоху, в триасовый период, — многие земноводные и следы птиц; в юрский период уже видны первые следы млекопитающих; в меловой период появились последние два высших класса растений сначала односемянодольные, а потом двусемянодольные.
В третичную эпоху существовали уже все классы растений и животных, явились только новые их роды и виды, но не было еще человека.
В новую эпоху явился наконец и человек.
По тем высшим организмам, которые наиболее свойственны каждой эпохе, они могут быть названы:
Первичная эпоха — царством рыб.
Вторичная эпоха — царством пресмыкающихся.
Третичная эпоха — царством млекопитающих.
Новая эпоха — царством человека.
Чем древнее слой, тем наибольшее замечается несходство организмов с современными их формами. Первые рыбы, например, были так мало похожи на нынешних, что их некоторое время принимали за раков или за больших водяных жуков. Многих первобытных форм уже не существует. Но чем новее слой, тем наибольшее сходство с современным миром. В формациях, следующих за меловой, т. е. в третичную эпоху, встречаются остатки ныне еще существующих животных и число их увеличивается от начала эпохи и до конца ее.
Ныне растения и животные различных местностей тем более не сходствуют между собою в формах, чем больше разницы в расстоянии каждой местности от экватора, т. е. несходство это обусловливается различием климатов. Но в древнейших периодах такого разнообразия форм, зависящего от географического положения местности, не замечается; различие это делается ясным только в третичную эпоху. До этого времени все органические существа имели тропический характер, поэтому под всеми широтами в полярных и экваториальных странах встречаются такие растения и животные, которые ныне живут только в жарком климате.
Прежде полагали, что с окончанием каждого периода все существовавшие в это время растения и животные погибали, а в следующем периоде являлись уже совершенно новые их формы, так что современные нам растения и животные не произошли от первобытных организмов, а возникли независимо от них. Это мнение в особенности распространилось и получило силу со времен Кювье, великого французского естествоиспытателя.
Но внимательное изучение ископаемых показало, что между формами ископаемых различных периодов хотя и существует несходство, но ни в одном периоде несходство это не проявляется резко, вдруг, а обнаруживается постепенно, так что в двух, лежащих рядом пластах различных периодов одни и те же животные и различие между ними весьма незначительное; различие это выдается резко только между началом одного и концом другого периода. Как растительные, так и животные организмы большей частью переходят из одного периода в другой, следующий за ним, период. Так вторичная эпоха характеризуется преобладанием в ней пресмыкающихся, но они появляются уже в девонских пластах первичной эпохи. В третичной эпохе преобладают млекопитающие, — но первые следы их появления находятся еще в юрских пластах вторичной эпохи. Все это убеждает в том, что органическая жизнь на земной поверхности никогда не уничтожалась и что с тех пор, как появилась на земле жизнь, она не прекращалась ни на один момент. Следовательно все современные растения и животные произошли от первобытных и ни что иное, как потомки их. Подобно тому, как мы замечаем ныне, что известные породы растений и животных перерождаются, если будут переведены из одного климата в другой, так переродились и первобытные животные в течение миллионов лет их существования вследствие постоянного изменения всех, необходимых для жизни условий, как то: теплоты, света, воздуха, пищи и т. п.
От этих общих выводов перейдем к отдельному рассмотрению первобытных растений и животных каждой эпохи развития земли и ознакомимся при этом с самой их физиономией.
Из организмов, — растения должны были появиться на земле прежде животных. Растения по организации своей стоят ниже животных; а низшие организмы, как мы видели, всегда предшествуют высшим. Кроме того растения могут существовать без животных, тогда как существование последних обусловливается существованием растений. Ласточка, которая питается насекомыми, умерла бы с голода в пустыне без растений, потому что без них не было бы там и насекомых.
Поэтому мы и начнем с растений.
Первобытные растения.
Первыми представителями растений в первичную, эпоху были водоросли (фукусы); в самых поздних глинистых, сланцевых пластах силурийского периода встречаются отпечатки этих простейших организмов. Здесь замечаются также слабые оттиски стебельчатых грибов.
Других высших растений здесь не встречается; они начинают возникать только в следующем, девонском, и развиваются с изумительною силою в каменноугольном периоде. Материк покрылся в это время громадными лесами, но в числе растений не было ни лиственных, ни пальм. Все деревья принадлежали, по-прежнему, к тайнобрачным, хотя и высшему классу их. Это были папоротники, хвощи и плауны.
Первое место между ними занимали папоротники. Они растут и ныне. В наших климатах — это травянистые растения с зубчатыми или разрезными, веерообразными листьями; но в жарких странах папоротники представляются деревьями. Первобытные папоротники были сходны с настоящими, но отличались от них своим громадным размером, достигая 30 и более футов.
Хвощи прозябают ныне в болотистых местах. С коленчатым и бороздчатым стеблем, оканчивающимся чешуйчатою шишкой и с тонкими листьями, они редко бывают выше трех футов и едва полдюйма в диаметре. Хвощи каменноугольного периода, достигая 15 футов вышины и до фута в диаметре, представлялись деревьями. От сходства с тростником (calamus) они называются каламитами.
Плауны. В наших лесах — это мхи, ползущие по земле длинными, разветвленными стеблями, которые покрыты густо сидящими короткими и острыми листками желтовато-зеленого цвета; они сухи и во время жизни. Плауны каменноугольного периода росли громадными деревьями, они имели до 80 футов в вышину при диаметре около 3 футов в стволе. Ствол и ветви их покрыты были и густо усажены листьями, которые опадая, оставляли на коре рубцы в местах своего прикрепления; отчего на коре был красивый чешуйчатый узор. По форме этих рубцов различают два вида первобытных плаунов: лепидодендры, когда форма рубцов четырехгранная и расположены они спирально; сигиллярии — если рубцы овальны, похожие на печать (sigillum) и расположены вдоль ствола прямыми рядами, разделенными бороздками.
В каменноугольных породах находят часто неправильные короткие стволы, усеянные метками величиною в горошину. Стволы эти, считая за особые деревья, назвали стигмариями, но потом, когда найден был как-то ствол сигиллярии с корнем, оказалось, что стигмарии, были корни сигиллярии; метки на них, — следы отпавших корневых мочек.
Форм плаунов каменноугольного периода ныне не существует вовсе: в современной флоре нет ни одного растения, похожего на лепидодендры и сигиллярии.
В каменноугольном периоде, и в особенности в пермском, встречаются также хвойные и саговые деревья, но здесь они еще малочисленны, и развиваются только в следующую эпоху.
Мир каменноугольной флоры отличался многочисленностью отдельных растений и величиной их, но он был беден породами растений.
Тайнобрачные великаны его не имели ни цветов, ни плодов, и листья их были не зеленые, а желтоватые — в растениях зеленый цвет развивается только от влияния солнца, в первичную же эпоху, от внутреннего жара земли испарения воды были так сильны, что сквозь них лучи солнца не могли проникать на землю.
Из растительности каменноугольного периода образовался первый каменный уголь. Но растительность пермского периода не обуглилась, а только покрылась глиною и песком, из которых кремнезем, главная составная часть песка — выделившись, заместил мало-помалу все волокна дерева и превратил их в окаменелость, образовав при этом агаты, опалы и халцедоны. На Вандименовой земле находится целый окаменелый лес, большая часть которого превращена в прекраснейшие опалы.
Во вторичную эпоху встречаются те же папоротники, хвощи и плауны, но они не имеют уже более больших стволов, а сходны с нынешними, от которых отличаются одним своим объемом. Здесь появляются в большом обилии камыши, так что из них состоит весь каменный уголь этой эпохи; они проникают также в слои песчаника, получившего, по этому, название камышового.
В тоже время здесь преимущественно развиваются явнобрачные растения — голосеменные, между которыми преобладает семейство кипарисовых; представителем его, в настоящее время, в тропическом климате кипарис и туя, а у нас можжевельник. Из ископаемых видов этого семейства известна фольция, отличавшаяся листьями различной величины на одних и тех же ветвях, отчего и называется двояколистной.
Характеристическими же растениями вторичной эпохи были цикадеи (саговики); они находятся во всех слоях этого времени; число их видов простирается до 70. Ныне цикадеи все растут в жарких климатах; вечно зеленеющие, они похожи на первобытные папоротники и на современные пальмы. Ствол их неуклюжий цилиндрический, а иногда шарообразной формы; листья перисторазрезные, т. е. по середине широкая жилка, а по обеим сторонам боковые пластинки, как у пера; эти листья, называемые вайями, плотны и сухи, как пергамент, почему хорошо сохранились в ископаемом состоянии и даже еще гибки; они выходят из ствола в виде султана на все стороны: Отпадая листья оставляют чешуеобразные рубцы, которые потом срастаются и образуют около ствола кору, подобную коре лепидодендров и сигилляриев. Вершина этих деревьев круглый год украшена листьями, цветами и плодами. Таковы были и первобытные цикадеи, с тем только различием, что они росли выше настоящих, — достигая 5 и более саженей, и встречались не только в экваториальном поясе, но и в Европе.
Особый вид растительности этого времени придавали также панданы, стоявшие на своих воздушных корнях, как на ходулях и красовавшиеся листовой кроной на концах ветвей. Впрочем ни листьев, ни корней этих растений не найдено в ископаемом состоянии, а открыты лишь в юрских пластах большие шарообразные плоды их.
Между хвойными особенно часто встречаются красивые аукарии с иглистыми листьями, сидевшими на ветвях, расположенных на стволе веретено образно.
С последнего периода вторичной эпохи, мелового, начинаются пальмы; они мало отличались от настоящих тропических пальм. За ними являются и самые высшие растения — двусемянодольные — лиственные деревья. Первые деревья этого класса были ивы, которые обыкновенно растут на самой дурной почве, если только она содержит достаточно влажности. Здесь встречаются также тополи и орешник. Кроме того найдены остатки листьев, принадлежащих липам, или еще выше их стоящим, тюльпанным деревьям. Вся растительность, в конце вторичной эпохи, одевшаяся, от действия лучей солнца, в настоящий зеленый цвет, представляла большое сходство с современной.
В третичную эпоху растительность потеряла совсем первобытный характер. В это время прозябали также папоротники, хвощи и плауны; но уже подобные нынешним. В это время существовали более или менее все современные роды растений: бук, липа, ива, тополь, ореховое дерево, клён и тюльпанное дерево. Последнее отличается формой листьев своих, которая ему только и свойственна. Листья эти похожи на кленовые, но не имеют среднего, выдающегося кончика, отчего лист представляется продолговатым четырехугольником. Но климаты в третичную эпоху так резко, как ныне, еще не различались, и потому растительность умеренных стран представляла смешение настоящей растительности с растительностью жаркого пояса. Так в Европе наряду с теперешними деревьями, росли еще пальмы, мирты, лавры и хлопчатник, находящиеся в ископаемом состоянии даже в Англии и Франции.
Из растительности третичной эпохи образовался бурый уголь (лигнит), который встречается во всех формациях этой эпохи. Уголь этот обильно пропитан смолистым веществом. Оно известно под именем асфальта, если лишено жидких частей и более или менее плотно. Если же смолистое вещество не совсем плотно, тогда оно называется ископаемой смолой, а в совершенно жидком состоянии — горным маслом; самое чистое горное масло есть нефть. Вещество это просачивается иногда сквозь дно озер и превращается на поверхности его в плотные куски асфальта, как например в Палестине на Мертвом море и на озере острова Тринидада; в последнем образуется такое количество асфальта, что на берегах озера стоят целые асфальтовые скалы. У нас в Баку, получается самая лучшая нефть, вытекающая из песчаного берега Каспийского моря. Здесь она в некоторых местах выходит из земли в виде газа, который будучи зажжен, горит ярким пламенем и употребляется для освещения домов.
С бурым углем встречается также янтарь, который есть ничто иное, как ископаемая смола хвойного дерева третичной эпохи, называемого янтароносною сосною. Янтарь образовался от нахождения дерева долгое время во влажной почве на значительной глубине. Янтарь обыкновенно лежит в коре деревьев, но чаще в береговых странах Немецкого и Балтийского морей; пласты, в которых находится янтарь, размываются водою и он выбрасывается на берег.
От растений перейдем к животному миру.
Первобытные животные.
Животный мир в первичную эпоху состоял преимущественно из беспозвоночных и притом из самых низших животных этого отдела. Из позвоночных — здесь начинаются пресмыкающиеся, но их было мало; венцом творения были рыбы. Разнообразия животных, по различным местностям, почти не существовало; те же самые животные, которых теперь находим в Европе, существовали тогда и во всех других частях света. Все животные, за исключением незначительного числа пресмыкающихся, были водные. В природе не было ни одного живого звука.
В силурийском периоде все классы беспозвоночных — бесформенные, лучистые, моллюски и членистые имели уже своих представителей.
Бесформенные, к которым принадлежат инфузории, по всей вероятности, были первые из появившихся на земле животных, так как они могли существовать в воде еще весьма горячей, какою была она во время образования первых осадочных пластов. Встречающиеся в этих пластах слои кремнезёма считают за остатки оболочек инфузорий; но самых животных в ископаемом состоянии не осталось. Настоящие же инфузории представляются в виде простых клеточек разнообразных форм, шарообразных, угловатых, полукруглых и т. п. Они имеют два отверстия: одно для принятия пищи, другое для выделения ненужных веществ. Около рта их находятся лопасти, приводимые животными в быстрое круговое движение, отчего вода пригоняется ко рту их.
Из лучистых первое место занимали полипы и морские лилии. К животным этого класса также принадлежат морские звезды и морские ежи. Два последних рода составляют высшие, сравнительно с первыми, организмы, так как в них замечается уже присутствие мускулов и нервов; их в первичную эпоху было не много.
Полипы (кораллы) были сходны с настоящими. Это мелкие животные не больше булавочной головки. Тело их представляет пустой цилиндр; на верху его находится рот с восемью или двенадцатью щупальцами, а внизу удлинение в виде ножки; ножкою этой полипы прикрепляются ко дну моря так, что остаются навсегда неподвижными. Щупальцами животные привлекают к себе пищу, состоящую из инфузорий. Размножаясь, полипы живут вместе и из выделяемой ими из воды извести образуются деревья или даже целые горы и острова, которые в первобытном море занимали большое пространство. В силурийских пластах из полипов особенно замечательны граптолиты (писаные камни); так названы известковые камни с оттисками этих кораллов. Они состоят из известкового ветвистого стержня; на концах ветвей находятся углубления, в которых жили полипы.
Морские лилии (энкриниты) состояли из тонкого известкового стебля, вышиной в сажень, прикреплявшегося ко дну моря; стебель этот был гибкий, потому что внутри имел кожистые каналы. На верхушке стебля сидело само животное, похожее на цветок с лепестками. Цветок было тело животного, а лепестки — щупальцы его, которыми оно привлекало к себе добычу. Из лучистых животных морские лилии были всего более распространены в первичную эпоху; из стеблей их образовались целые горы. Но затем они все более и более исчезают и ныне их существует весьма мало. Это объясняется тем, что в первобытное время дно морское состояло из скал, к которым животные эти прочно прикреплялись своими стеблями; но когда вода, разрушив подводные скалы, обратила их в песок, то в нем лилии не находили уже, при движении волн, прежней прочной опоры.
Моллюски состоят из студенистого тела с органами питания и пищеварения, имеют печень, сердце, жабры, во рту их видны челюсти и зубы; они одарены глазами. Выделяющаяся из тела их известь образует около них створки раковин, к которым прирастают животные. Обладая мускулами, моллюски раскрывают створки по произволу. Класс моллюсков представляет четыре типа. Два из них — без головы и не имеют ни глаз, ни щупалец; два другие, — с головой, снабженной глазами и щупальцами. К безголовым принадлежат раковины и руконогие; первые ползают и плавают, а последние прикрепляются неподвижно на отростках тела. Между головчатыми моллюсками самые простейшие — ползающие — улитки, а наиболее развитые — плавающие головоногие. Руконогие и головоногие особенно изобилуют в первичной эпохе. Характеристическими видами их были в силурийском периоде унгулиты — небольшие, тонкие, как ноготь раковины и ортоцератиты с конусообразной раковиной. С приближением к настоящему времени число руконогих и головоногих становится все меньше и меньше, тогда как раковины и улитки напротив умножаются.
Представителями членистых были ракообразные трилобиты (трехдольчатые). У обыкновенных раков и крабов голова и туловище находятся в сросшихся щитках и двигаются посредством хвоста; у трехдольчатых же раков все эти три части ясно отделены друг от друга. Туловище их состояло из подвижных сочленений, позволявших животному свертываться в шар. Клешней, которыми отличаются нынешние раки, у трилобитов вовсе не было; по наружному виду они представляют сходство с мокрицами. Трилобиты — низшие из ракообразных; из высших животных этого класса, каковы крабы и морские раки, в силурийский период еще никого не было. В этот период трилобиты представлялись самыми совершенными животными.
Девонский период. Рыбы, характеризующие собой всю первичную эпоху, как наиболее распространенные в ней из животных высшей организации, появляются уже с силурийского периода. Так в России в этих пластах найдены были мелкие зубы, приписываемые акулам, но только в девонском периоде начинается настоящее их развитие.
Все рыбы первичной эпохи, за исключением акул, разделяются на ганоидов, цефаласпидов и целекантинов.
Ганоиды или твердочешуйчатые отличались своим покровом, состоящим из блестящих эмальных чешуй, большей частью ромбовидной формы, сросшихся между собой отростками. К ганоидам принадлежит, свойственный лишь первобытному морю, птерихт (крылатка). Тело его, покрытое твердыми щитами, как у черепахи, было неподвижно; двигался же он посредством конического хвоста, покрытого чешуей и плавательными перьями, которые наподобие крыльев сидели на голове; под глазами птерихт имел рога. Величиной он был в полфута.
Цефаласпиды имели продолговатое тело с коротким коническим хвостом; оно покрывалось свободными, несросшимися, костяными эмалированными пластинками; подобной же широкой пластинкой покрывалась и верхняя часть головы в виде щита; на этом щите находились рядом два глаза, как у настоящих рыб и верхоглядов. Цефаласпиды, имея слабо развитые плавники, двигались медленно; у большей части их, не было вовсе зубов и величина их не превосходила одного фута, а потому они были мирными обитателями морей.
Целекантины представляли совершенную противоположность цефаласпидам. Сильные, неуклюжие, длиною в несколько футов, они отличались огромной пастью, со множеством больших зубов. Тело их было также покрыто эмалированной чешуей, но щита на голове не было. У целекантинов находят большие твердые кости, имеющие внутри пустоту, которые, предполагают, были наполнены мозгом, чего не встречается однако у настоящих рыб. Мозговые кости составляют принадлежность только земноводных, птиц и млекопитающих. Целекантины были хищники морей первичной эпохи. К этому семейству относится встречающийся часто в девонских пластах России, в Остзейском крае и С.-Петербургской губернии голонтихий благороднейший с эллиптическим туловищем и полукруглой головой.
Между всеми описанными рыбами и теперешними бросается в глаза весьма резкое различие. Все они имели хрящевой скелет, который у настоящих рыб состоит из костяных позвонков; кроме того у новейших рыб позвоночный столб оканчивается в том месте, где начинается хвостовое перо и лучи пера этого, разделяясь от точки окончания позвоночного столба на две равной величины части, образуют правильный симметричный хвост. Но у первобытных рыб позвоночный столб не оканчивается перед хвостовым пером, а продолжается до самого конца и хвостовые лучи разделяются на части не равной величины, отчего хвост выходит не правильный — не симметричный. По хрящевому скелету и по неправильности хвоста, на древних рыб похожи из настоящих — окуни, осетры и щуки.
Все настоящие рыбы в зародышном состоянии имеют позвоночный столб, также хрящевой, а у некоторых, как у лосося, хвост не симметричный; но с вырастанием, скелет костенеет и хвост принимает правильную форму. Это показывает, что древние рыбы стояли, по своей организации, на такой степени развития, на которой находятся настоящие рыбы в зародышном состоянии. А этим подтверждается предположение о происхождении современных животных от первобытных. Как зародыш настоящей рыбы, развиваясь в течение непродолжительного лишь времени, становится настоящей рыбой, так и первобытные рыбы, развиваясь в течение миллионов лет, перешли в современные нам формы.
От пресмыкающихся, которые начинаются в этот период, дошли до нас незначительные остатки. Найдены шарообразные окаменелости, принимаемые за яйца пресмыкающихся; а в недавнее время открыт пятидюймовый скелет саламандры, названной телепертон.
Каменноугольный и пермский периоды весьма бедны зоологическими остатками. Характеристическими окаменелостями их служат руконогие моллюски — продукты, двустворчатая раковина которых имеет вид развернутого веера или крыла. В каменноугольном периоде являются первые насекомые в роде стрекоз, сверчков и тараканов; все они принадлежат к отделу не подвергающихся полному превращению. Растения, на которых жили эти насекомые были папоротники, хвощи и плауны. Замечательно, что и поныне на этих растениях находятся только те же насекомые. В каменноугольных пластах открыты остатки скелета археозавра, т. е. первой ящерицы; животное это похоже было вместе на ящерицу, лягушку и крокодила; одна голова его была величиной в пол аршина, а все тело до десяти футов. Остатки пресмыкающихся встречаются и в пермском периоде; но также, как и в каменноугольном, весьма редко.
Малочисленность их объясняется тем, что атмосфера в то время наполнена была углекислотой — газом, который убивает дыхание; а потому пресмыкающиеся, как дышащие воздухом существа, находились в условиях весьма невыгодных для своего развития. Но как только растительность конца первичной эпохи, поглотив из воздуха углекислоту, о количестве которой свидетельствуют громадные пласты каменного угля, очистила воздух, земноводные в следующую же затем вторичную эпоху являются в таком количестве, что занимают первое место между животными того времени.
Во вторичную эпоху существовали все прежние классы животных, но прежние виды здесь по большей части исчезают, и вместо них являются другие, более совершенные. Из лучистых, вместо прирастающих ко дну морских лилий, начинают преобладать одаренные способностью движения морские звезды и морские ежи; насекомые являются в формах, совершенно сходных с настоящими; но между ними не было еще питающихся цветами, пчел и бабочек; между рыбами показываются породы с костяными позвонками и симметричным хвостом. Пресмыкающиеся — ящеры, крокодилы и черепахи представляются во множестве. Появляющиеся здесь, впервые, птицы и млекопитающие, играют туже незначительную роль, как в первичную эпоху класс пресмыкающихся. Однообразие животных по местностям продолжается по прежнему. Число сухопутных животных было еще незначительно — большая часть ящериц и крокодилов были обитателями морей.
В триасовый период число пресмыкающихся увеличилось, но все еще не было так велико, как в следующий за ним, юрский период. На первом плане между ними является хиротериум (четырерукий) или лабиринтодон (извилистозубый). Так названо это животное потому, что оставшиеся в глинистых пластах оттиски лап его сходны с человеческой рукой, а зубы его представляют в разрезе извилисто-запутанное строение. Лабиринтодон был лягушкообразным животным. Настоящие лягушки имеют лапы, сходные тоже с руками, и если лягушка идет медленно, то она ставит на землю сперва маленькую переднюю лапу, а потом приближает к ней заднюю большую лапу. Оттого, в найденных следах лабиринтодона всегда видны рядом отпечатки большой и малой лапы. Зубы лабиринтодона замечательны, кроме строения, твердостью своей, так как о них притупляется даже сталь. На следах его передних лап находят следы огромных когтей. Все это обнаруживает плотоядный нрав животного, которое могло раскусывать зубами животных, покрытых, подобно черепахам, костяными щитами. Настоящие лягушки также плотоядны, потому что питаются насекомыми. Лабиринтодон был величиной с большую свинью. В одно время с ним жило другое замечательное пресмыкающееся нотозавр; это был предшественник тех громадных крокодилов, которые являются в следующем периоде.
К триасовому периоду должно отнести и появление первых птиц. Но от них остались не кости, а только следы ног. Следы эти оставлены исполинской птицей, о которой трудно составить какое-нибудь понятие, так как шаг ее имел в длину более сажени. Вообще о первобытных птицах известно весьма мало, потому, что по хрупкости своей кости их не сохранились.
В юрском периоде прежде всего обращают на себя внимание головоногие моллюски — аммониты и белемниты. Первые сходны с настоящим корабликом, а вторые с каракатицей. Кораблик и каракатица различаются между собой главным образом тем, что кораблик имеет наружный скелет — раковину; а каракатица внутренний — известковую пластинку. Аммониты имели раковину спирально свернутую, как бараний рог; она была разделена на камеры, в последней из них жило самое животное; камеры эти, сообщаясь между собою трубкою, образовывали подобие лодки, на которой аммонит, выпустив из раковины щупальцы, носился по морю за добычей; когда же камеры раковины, по произволу аммонита, наполнялись, чрез трубку, воздухом, он становился более тяжелым и опускался отдыхать на дно моря. Белемнит имел на ногах своих, сидевших у него на голове, известковые крючки; он также, как и каракатица, обладал способностью выделять из себя черную жидкость и мутить ею воду, спасаясь от преследования. Но при продолговатом, сплюснутом теле своем, имевшем величину более трех футов, белемнит быстро плавал и, сдерживая крючковатыми ногами добычу свою, сам был одним из сильных хищников. Известковые остовы белемнитов попадаются очень часто в окаменелом состоянии и называются народом чортовыми пальцами.
Но самыми замечательными животными юрского периода, как по численности, так и по формам своим, — были ящерообразные пресмыкающиеся — ихтиозавр, плезиозавр, гелеозавр и птеродактиль.
Ихтиозавр — полурыба и полуящерица. Он имел морду морской свиньи, зубы крокодила, плавники и хвост кита. Размеры его тела замечательно огромны; длина его была около 30 футов; пятую часть этой длины занимала одна голова, во впадинах ее сверкали глаза, величиной со столовую тарелку, на обеих челюстях сидело до 150 кривых и острых зубов; когда это чудовищное животное лишалось старых зубов, у него вырастали новые. Тело ихтиозавра было голое, а плавники покрыты костяною чешуей. Животное это было до того хищно и прожорливо, что пожирало себе подобных, как доказывают его копролиты (окаменелые извержения). Ихтиозавр принадлежал к живородящим животным.
Плезиозавр (соседний ящер) назван так потому, что обыкновенно встречается поблизости с ихтиозавром. Но он был по своему устройству еще удивительнее. Это был крокодил с плавнями кита и имел лебединую шею вдвое длиннее туловища, чего не встречается ныне ни у одного животного; туловище же его равнялось 18 футам. Голова плезиозавра, вооруженная крепкими клыками, была, сравнительно с телом, не велика; а потому он далеко не был таким страшилищем как ихтиозавр. Но, живя в воде, он, благодаря длинной шее своей, не только мог издалека высматривать свою добычу, но и схватывать ее с берега.
Телеозавр по строению похож на индийских крокодилов, гавиалов, по был стройнее и проворнее их; он мог жить как в море, так и на берегу, длина его доходила до 30 футов, из которых 6 футов приходилось на одну голову; разверзая широкую пасть свою, телеозавр способен был проглотить животное величиною с быка. Он представлял замечательную особенность в том, что костяная чешуя его покрывала не только спину и хвост, но даже живот.
Гелеозавр (лесной ящер) жил уже на земле, а не в воде, как все предыдущие ящеры; в длине он, как полагают, не уступал ихтиозавру. Но все остатки гелеозавра ограничиваются рядом длинных, остроконечных костей, которыми в виде зубцов усажен был хребет животного. Обломки больших костяных пластинок, которые встречаются с этими остатками, вероятно составляли броню, которая покрывала его кожу.
Птеродактиль (перстокрыл) был воздушной крылатой ящерицей. Голое туловище его было не более лебедя, а некоторые виды не превосходили воробья. На длинной, тонкой шее находилась большая голова с клювовидными челюстями. Посредством перепонки, прикреплявшейся, как у нашей летучей мыши, к пальцам передних и задних ног, птеродактиль совершал свои воздушные полеты. Около него всегда находят много насекомых в особенности стрекоз, которыми он вероятно и питался. Птеродактиль напоминает собой фантастического дракона, точно также, как плезиозавр — баснословную гидру.
Замеченные в этом периоде следы млекопитающих заключаются в остатках костей, приписываемых двуутробкам. По несовершенству устройства мозга и по рождению еще недоношенных детей, двуутробки представляются низшими из млекопитающих. Этим и объясняется, почему они появились первые из всех млекопитающих.
В меловом периоде мы остановимся на двух только животных мегалозавре и игуанодоне. Они оба сухопутно-пресмыкающияся.
Мегалозавр, появляющийся еще в юрский период, был громадный ящер на коротких ногах. Длина его простиралась до 40 футов. По строению своему он похож на игуана и монитора, пресмыкающихся, живущих ныне в Индии. Он имел голову крокодила и на спине панцирь из крупных щитов; длинный, конический хвост тащился за ним по земле. Многочисленные зубы его показывают, что он был плотоядным животным. Пищу его составляли крокодилы средних размеров и черепахи.
Игуанодонд был еще громаднее мегалозавра. Это было самое колоссальное пресмыкающееся первобытного мира — он достигал в длину 50 футов. Отличительный его признак состоял в костяном роге на носу. Игуанодон сходствует в этом с настоящим игуаном, который имеет на носу подобный же костяной нарост; но наш игуан не бывает более 3 футов. Тело игуанодона покрывала чешуйчатая броня, а на хребте, подобно гелеозавру, он имел остроконечные костяные зубья. Судя по зубам полагают, что животное это питалось растительной пищей. Впрочем, иные причисляют игуанодона к дельфинам или к китам.
Третичная эпоха представляется вполне отпечатком настоящего времени. Низшие животные, в организации, сходны с настоящими. Все своеобразные типы вторичной эпохи, аммониты, белемниты, ихтиозавры и птеродактили здесь уже не встречаются более. Является различие животных по географическому положению стран; так беззубые (ленивцы, броненосцы), живущие ныне исключительно в Бразилии, находятся только там и в ископаемом состоянии. Точно также и окаменелости двуутробок встречаются лишь в Австралии, где мы их находим и в настоящее время. Господствующими животными третичной эпохи были млекопитающие.
В эоценовом периоде встречаются все существенные видоизменения нынешних млекопитающих. Так мы видим млекопитающих с плавательными перьями, копытных, хищных животных, грызунов. Но вместе с этим находим здесь животных, принадлежащих исключительно этому времени, именно: анаплотерия и палеотерия. Самый обыкновенный вид анаплотерия (безоружное животное) по величине и строению приближается к ослу, хотя имел, как рогатый скот, два копыта; у него был длинный, достававший до земли, хвост, какого ныне не имеет ни одно из копытных животных; полагают, что аноплотерий хорошо плавал и что при этом хвост его служил ему рулем. Зубы его были все ровные и расположены непрерывным рядом, как у человека. По носу и верхней губе аноплотерий походил, на лошадь. Некоторые виды этого животного, как ксифодон, походили на оленя и отличались красотою сложения. Палеотерий (древнее животное) отличался от аноплотерия зубами, которые походили на зубы носорога. Некоторые виды его были величиною с лошадь, а другие с зайца.
Периоды миоценовый и плиоценовый могут быть рассматриваемы вместе, так как между ними нет большого различия. Здесь являются кашалоты, дельфины, моржи, тюлени и обезьяны (мезопитек). Но рядом с этими, доныне существующими видами, жили исчезнувшие в ту же эпоху — цейглодон, динотерий, мамонт и мастодонт.
Цейглодон принадлежал к породе китов, но был короче, стройнее нынешних и имел меньшую голову, сходную с головой тюленя; форма тела его похожа на змею, свидетельствующая о его ловкости, и огромные зубы с острыми зубцами указывают на то, что в противоположность китам, это было хищное и прожорливое морское животное.
Полного скелета динотерия не сохранилось, а потому его относят то к млекопитающим с четырьмя плавательными перьями, вроде моржа, то к толстокожим, приближающимся к слонам. Ни одно ископаемое не возбуждало таких противоположных предположений, как найденный череп динотерия. Новейшие изыскания Годри в Аттике, где нашли несколько огромных костей, по-видимому, принадлежащих динотерию, заставляют предполагать, что это животное скорее приближалось по устройству своего организма к слонам и жило на суше. Если справедливо такое предположение, то, имея в длину 25 футов, динотерий был величайшим земным животным. По строению его головы видно, что он имел хобот; но вместе с тем на нижней челюсти его сидели два больших крючковидных резца, торчавшие вниз, которые придавали ему сходство с моржом. Об образе жизни его трудно еще сказать что-нибудь определительное, хотя форма коренных зубов и указывает на то, что он был животное травоядное.
Мамонт и мастодонт — первобытные слоны. Мамонтами называют слонов, находимых в Старом свете, а мастодонтами — слонов Северной Америки. Первобытные слоны отличались от настоящих только ростом и устройством коренных зубов. Ростом они были вдвое более настоящих. Коренные же зубы их, как у свиней, имели сильно развитые бугорки. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ОКЕАНЫ И МОРЯ — КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ Расцвет жизни в воде</h1>
<section class="px3 mb4">
<p><strong>ОКЕАНЫ И МОРЯ — КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ</strong></p>
<p><strong>Расцвет жизни в воде</strong></p>
<p>В протерозое и в первой половине палеозоя, то есть в течение 600 миллионов лет, жизнь продолжала развиваться главным образом в воде — в океанах и морях, которые были колыбелью жизни на нашей планете. Растения и животные суши стали развиваться значительно позже.Мы знаем, что в настоящее время органический мир океанов и морей велик и разнообразен. Там обитает множество примитивных по строению и древнейших организмов.В океанах и морях живет более 150 тысяч видов животных и около 10 тысяч видов водорослей.На первом месте стоят моллюски, их более 60 тысяч видов, ракообразных — около 20 тысяч, морских рыб — более 16 тысяч видов, одноклеточных — около 10 тысяч, червей и близких к ним животных — более 7 тысяч видов, кишечнополостных — около 9 тысяч, иглокожих — 5 тысяч, губок — 4 тысячи видов.Животных, которые живут в воде, гораздо больше, чем на суше. Из общего числа существующих сейчас 63 классов животных и 33 классов растений только в море живут 37 классов животных и 5 классов растений.Мир живых существ морей и океанов прошел грандиозный путь исторического развития.За этот огромный промежуток времени, о котором мы говорим, в развитии жизни на Земле произошло много великих событий. Вот главные из них.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_0200001C.jpg"/>
</p><p><em>Крупная одноклеточная водоросль</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_0200001D.jpg"/>
</p><p><em>Зеленые водоросли</em></p><p></p><p>Первое событие — появление многоклеточных организмов, второе — возникновение и расцвет различных водорослей и морских беспозвоночных животных и третье — появление первых позвоночных животных.Величайшим скачком в развитии жизни было возникновение многоклеточных организмов, ибо это дало громадные возможности для ее дальнейшего прогрессивного развития.Это произошло, вероятно, следующим образом. Каждый одноклеточный организм представляет собой маленький, но необычайно сложный аппарат, способный осуществлять все жизненные функции: питание, выделение, дыхание, движение, размножение. Иное дело многоклеточные организмы. В них каждая клетка или группы клеток приспособлены к выполнению какой-либо определенной функции. В простых многоклеточных организмах, например у некоторых жгутиковых водорослей из группы вольвоксовых, такого разделения функций между клетками еще не было. Вольвоксы — шарообразные организмы — состоят сверху из одного слоя клеток, а внутри наполнены жидкостью. Они представляют собой как бы колонии одноклеточных существ, предков многоклеточных. В дальнейшем клетки таких организмов специализировались: одни клетки стали выполнять, например, двигательную функцию, другие — питательную, третьи — функцию размножения и т. п. Так возникли многоклеточные организмы с различными органами. Наиболее обоснованной теорией происхождения многоклеточных животных является теория, выдвинутая И. И. Мечниковым. По мнению И. И. Мечникова, исходной формой для многоклеточных была паренхимелла, сходная с личинкой губок — паренхимулой и личинкой кишечнополостных — планулой. Паренхимелла могла возникнуть из колоний жгутиконосцев, подобно вольвоксам. В дальнейшем у предков многоклеточных возникли защитные клетки наружного слоя (эктодерма), а внутренние клетки стали нести пищеварительную функцию и превратились в кишечную полость (энтодерму).Изменение и развитие древних многоклеточных организмов происходило по-разному в разных условиях среды. Одни из них стали малоподвижными, осели на дно и прикрепились к нему, другие сохранили подвижный образ жизни. Возникли разнообразные многоклеточные организмы: водоросли, а также губки, медузы и другие беспозвоночные животные, которые населяли древнейшие моря и океаны. Появление этих организмов относится к весьма отдаленному времени, но, несмотря на это, изменились они с тех пор очень мало и не дали начала другим животным.Способность к прогрессивному развитию проявили совсем другие древние многоклеточные животные, родственники медуз, — гребневики, которые обладали достаточной подвижностью. На определенной ступени своего развития они вынуждены были сменить образ жизни: плавание на ползание. Это повлекло за собой изменение строения: сплющивание тела, образование головы, появление различий между брюшиной и спинной сторонами. Так возникли водные черви. Постепенно у них выработалась большая подвижность, образовались мускульные волокна, появилась кровеносная и другие системы органов.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_0200001E.jpg"/>
</p><p><em>Амёба</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_0200001F.jpg"/>
</p><p><em>Инфузории-туфельки</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000020.jpg"/>
</p><p><em>Гидроидный полип — одно из простых многоклеточных животных</em></p><p>Древние примитивные кольчатые черви дали начало членистоногим животным. Короткие нечленистые придатки, или параподии, кольчецов превратились в длинные суставные ножки, способные к весьма сложным движениям, головной мозг и вся нервная система у членистоногих увеличились и усложнились, а органы чувств, например глаза, достигли высокой степени развития. С начала палеозоя известны трилобиты, ракоскорпионы, низшие ракообразные. Позднее возникли паукообразные, многоножки и насекомые. Палеонтологические, сравнительно анатомические и эмбриологические данные показывают, что ракообразные произошли от одной группы кольчецов, трилобиты, мечехвосты, паукообразные — от другой, многоножки и насекомые — от третьей.Предки моллюсков были, вероятно, близки к кольчецам. На это указывают черты строения низших моллюсков и поразительное сходство эмбрионального развития (строение яиц и личинок, сходство стадий развития и пр.) моллюсков и кольчецов. Но у моллюсков возник нечленистый, концентрированный тип строения. Основные классы моллюсков появились в докембрии и хорошо известны с кембрийского периода Мшанки, плеченогие, также известные из древнейших отложений, происходят от каких-то червеобразных форм; имеют, с другой стороны, близость к кишечнополостным. Плеченогие — морские животные — внешне похожи на моллюсков, но их раковина открывается не в стороны, как у двустворчатых моллюсков, а снизу вверх. По бокам рта у них есть два выроста, названные «руками». Они являются органами дыхания и создают ток воды у рта. Плеченогие были широко распространенными животными в древних морях.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000021.jpg"/>
</p><p><em>Кремневаягубка</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000022.jpg"/>
</p><p><em>Одиночный четырехлучевой коралл</em></p><p>Обширный и своеобразный тип иглокожих (морские звезды, ежи, лилии, офиуры или змеехвостки) возник и бурно развился задолго до кембрия от червеобразных предков. Вероятными предками их были свободноподвижные, двустороннесимметричные червеобразные животные с тремя парами разделенных внутренних полостей, не имевшие внутреннего и внешнего скелета.Все это происходило более 500 миллионов лет назад.Таким образом, жизнь в архейскую и протерозойскую эру была сосредоточена и развивалась в воде. Моря и океаны были колыбелью жизни на нашей планете.В следующую — палеозойскую — эру, которая началась около 500 миллионов лет назад и продолжалась более 300 миллионов лет, живые существа продолжали свое дальнейшее развитие. Эту эру делят на пять периодов: кембрийский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский.Первая половина палеозоя — кембрийский и силурийский периоды. Это было спокойное время в истории Земли. Материки располагались тогда ниже, чем теперь, и, следовательно, океаны занимали большую поверхность и образовывали много глубоководных морей.В них, как и в протерозойскую эру, обитали водоросли, ползали, плавали или чуть шевелились прикрепленные ко дну различные беспозвоночные животные. В большом количестве стали распространяться губки, археоциаты и трилобиты. Слово «археоциаты» в переводе на русский язык означает «древние бокалы». Их назвали так потому, что эти животные действительно напоминали бокал или кубок. Много их остатков найдено на территории современной Сибири в виде ископаемых рифов.</p>
<p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000023.jpg"/>
</p><p><em>Трилобит азафус</em></p><p>Археоциаты были родственны губкам и кораллам, имели прочный известковый скелет и прикреплялись ко дну длинными нитями.Трилобиты, родственники ракообразных, внешне походили на мокриц и были, повидимому, сродни современным мечехвостам и морским скорпионам. Их тело, состоящее из головы, туловища и хвоста, покрывали щитки. Некоторые трилобиты были очень маленькими — величиной с горошину, другие достигали полуметра в длину. Они плавали или ползали в мелководных заливах, питаясь растениями и телами умерших животных.</p><p>В те времена в воде жили также многочисленные и разнообразные губки, кораллы, черви, плеченогие, моллюски, иглокожие (морские звезды, лилии, морские ежи). Но главных обитателей нынешних морей и океанов — рыб — еще не было. Первые редкие отпечатки рыб ученые обнаружили в поздних отложениях силурийского периода. Это значит, что возраст их достигает 400 миллионов лет! Какими же были предки рыб?</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000024.jpg"/>
</p><p><em>Колония низших хордовых животных граптолитов с плавательным пузырем</em></p><p>Долгое время наука не находила ответа на этот вопрос. Только исследования выдающегося русского эмбриолога Александра Онуфриевича Ковалевского, а также последние палеонтологические открытия пролили свет на загадку происхождения рыб. Оказывается, они возникли от морских червеобразных животных. Древние рыбы имели узкое, длинное тело. Внутри тела костей не было, но снаружи оно иногда было покрыто панцырем. Парными плавниками древние рыбы не обладали. Они были похожи на ныне живущих миног и миксин и вместе с тем на маленькое, длиною 5—7 сантиметров, простое по строению рыбообразное животное — ланцетника. Он живет в южных морях, в песчаном грунте, встречается и у нас в Черном море. Строение его замечательно, так как он имеет черты беспозвоночных и позвоночных животных. Тело его длинное, заостренное книзу, похожее на ланцет, состоит из ряда сегментов, то есть имеет членистое строение, как у многих червеобразных беспозвоночных. С другой стороны, с позвоночными его роднят наличие хорды, головной мозг, сложный жаберный аппарат.</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000025.jpg"/>
</p><p><em>Головоногий моллюск, пожирающий трилобита</em></p><p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000026.jpg"/>
</p><p><em>Материки и океаны в кембрийском периоде</em></p><p>Внутреннее строение и личиночное развитие ланцетника, изученное А. О. Ковалевским, говорит о близком родстве как с низшими хордовыми — оболочниками и асцидиями, — так и с позвоночными животными, в частности рыбами.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000027.jpg"/>
</p><p><em>Современный головоногий моллюск каракатица</em></p><p>Наиболее характерным признаком, отличающим хордовых животных, куда относятся ланцетник и ряд других близких к нему животных, а также все позвоночные, служит наличие хорды — спинной хрящевой струны или позвоночника, — расположение головного мозга над передней частью хорды, присутствие сложного жаберного аппарата или легких.В отложениях силурийского и девонского периодов найдены чрезвычайно хорошо сохранившиеся остатки древних рыб. По этим остаткам можно даже судить, как были расположены главные кровеносные сосуды и нервы.Самыми древнейшими известными нам позвоночными являются щитковые бесчелюстные. По внешнему виду они напоминают рыб, но рыбами их еще назвать нельзя. У них не было челюстей и парных плавников, как у миног и миксин. Их близкие родичи, так называемые панцырные рыбы, имели челюсти, парные плавники, обладали более усовершенствованным внутренним скелетом, головным мозгом и органами чувств. Но их тело сковывал массивный костный панцырь, покрывавший голову и передний отдел туловища. Все эти рыбы вымерли в девонском периоде, около 300 миллионов лет назад, уступив место хрящевым и костным рыбам.Существуют две точки зрения на вопрос о том, где появились первые позвоночные — в морях или пресных водах. В пользу морского происхождения говорит значительное количество растворенного в морской воде кальция, входящего в состав костей, а также обитание всех низших позвоночных в море. Сторонники пресноводного происхождения рассматривают причину возникновения скелета вообще как устойчивой опоры тела и считают, что он должен был возникнуть в проточной воде, активно противодействуя течению. Несомненно, что предки позвоночных обитали в зоне, где пресные воды граничат с морскими, — там и находят их остатки. Известные нам древнейшие позвоночные уже обладали костной тканью — панцырем, — внутренний же скелет их был, повидимому, хрящевым; в ископаемом состоянии он не сохранился. Замена хряща костью (окостенение хряща) произошла значительно позднее — у высших групп рыб.Следует отметить также, что соленость морской воды тогда была ниже, чем теперь, поэтому рыбы, вероятно, могли легче переходить из морской воды в пресную и наоборот.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_03000028.png"/>
</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_12_doc2fb_image_02000029.jpg"/>
</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ОКЕАНЫ И МОРЯ — КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ Расцвет жизни в воде
ОКЕАНЫ И МОРЯ — КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ
Расцвет жизни в воде
В протерозое и в первой половине палеозоя, то есть в течение 600 миллионов лет, жизнь продолжала развиваться главным образом в воде — в океанах и морях, которые были колыбелью жизни на нашей планете. Растения и животные суши стали развиваться значительно позже.Мы знаем, что в настоящее время органический мир океанов и морей велик и разнообразен. Там обитает множество примитивных по строению и древнейших организмов.В океанах и морях живет более 150 тысяч видов животных и около 10 тысяч видов водорослей.На первом месте стоят моллюски, их более 60 тысяч видов, ракообразных — около 20 тысяч, морских рыб — более 16 тысяч видов, одноклеточных — около 10 тысяч, червей и близких к ним животных — более 7 тысяч видов, кишечнополостных — около 9 тысяч, иглокожих — 5 тысяч, губок — 4 тысячи видов.Животных, которые живут в воде, гораздо больше, чем на суше. Из общего числа существующих сейчас 63 классов животных и 33 классов растений только в море живут 37 классов животных и 5 классов растений.Мир живых существ морей и океанов прошел грандиозный путь исторического развития.За этот огромный промежуток времени, о котором мы говорим, в развитии жизни на Земле произошло много великих событий. Вот главные из них.
Крупная одноклеточная водоросль
Зеленые водоросли
Первое событие — появление многоклеточных организмов, второе — возникновение и расцвет различных водорослей и морских беспозвоночных животных и третье — появление первых позвоночных животных.Величайшим скачком в развитии жизни было возникновение многоклеточных организмов, ибо это дало громадные возможности для ее дальнейшего прогрессивного развития.Это произошло, вероятно, следующим образом. Каждый одноклеточный организм представляет собой маленький, но необычайно сложный аппарат, способный осуществлять все жизненные функции: питание, выделение, дыхание, движение, размножение. Иное дело многоклеточные организмы. В них каждая клетка или группы клеток приспособлены к выполнению какой-либо определенной функции. В простых многоклеточных организмах, например у некоторых жгутиковых водорослей из группы вольвоксовых, такого разделения функций между клетками еще не было. Вольвоксы — шарообразные организмы — состоят сверху из одного слоя клеток, а внутри наполнены жидкостью. Они представляют собой как бы колонии одноклеточных существ, предков многоклеточных. В дальнейшем клетки таких организмов специализировались: одни клетки стали выполнять, например, двигательную функцию, другие — питательную, третьи — функцию размножения и т. п. Так возникли многоклеточные организмы с различными органами. Наиболее обоснованной теорией происхождения многоклеточных животных является теория, выдвинутая И. И. Мечниковым. По мнению И. И. Мечникова, исходной формой для многоклеточных была паренхимелла, сходная с личинкой губок — паренхимулой и личинкой кишечнополостных — планулой. Паренхимелла могла возникнуть из колоний жгутиконосцев, подобно вольвоксам. В дальнейшем у предков многоклеточных возникли защитные клетки наружного слоя (эктодерма), а внутренние клетки стали нести пищеварительную функцию и превратились в кишечную полость (энтодерму).Изменение и развитие древних многоклеточных организмов происходило по-разному в разных условиях среды. Одни из них стали малоподвижными, осели на дно и прикрепились к нему, другие сохранили подвижный образ жизни. Возникли разнообразные многоклеточные организмы: водоросли, а также губки, медузы и другие беспозвоночные животные, которые населяли древнейшие моря и океаны. Появление этих организмов относится к весьма отдаленному времени, но, несмотря на это, изменились они с тех пор очень мало и не дали начала другим животным.Способность к прогрессивному развитию проявили совсем другие древние многоклеточные животные, родственники медуз, — гребневики, которые обладали достаточной подвижностью. На определенной ступени своего развития они вынуждены были сменить образ жизни: плавание на ползание. Это повлекло за собой изменение строения: сплющивание тела, образование головы, появление различий между брюшиной и спинной сторонами. Так возникли водные черви. Постепенно у них выработалась большая подвижность, образовались мускульные волокна, появилась кровеносная и другие системы органов.
Амёба
Инфузории-туфельки
Гидроидный полип — одно из простых многоклеточных животных
Древние примитивные кольчатые черви дали начало членистоногим животным. Короткие нечленистые придатки, или параподии, кольчецов превратились в длинные суставные ножки, способные к весьма сложным движениям, головной мозг и вся нервная система у членистоногих увеличились и усложнились, а органы чувств, например глаза, достигли высокой степени развития. С начала палеозоя известны трилобиты, ракоскорпионы, низшие ракообразные. Позднее возникли паукообразные, многоножки и насекомые. Палеонтологические, сравнительно анатомические и эмбриологические данные показывают, что ракообразные произошли от одной группы кольчецов, трилобиты, мечехвосты, паукообразные — от другой, многоножки и насекомые — от третьей.Предки моллюсков были, вероятно, близки к кольчецам. На это указывают черты строения низших моллюсков и поразительное сходство эмбрионального развития (строение яиц и личинок, сходство стадий развития и пр.) моллюсков и кольчецов. Но у моллюсков возник нечленистый, концентрированный тип строения. Основные классы моллюсков появились в докембрии и хорошо известны с кембрийского периода Мшанки, плеченогие, также известные из древнейших отложений, происходят от каких-то червеобразных форм; имеют, с другой стороны, близость к кишечнополостным. Плеченогие — морские животные — внешне похожи на моллюсков, но их раковина открывается не в стороны, как у двустворчатых моллюсков, а снизу вверх. По бокам рта у них есть два выроста, названные «руками». Они являются органами дыхания и создают ток воды у рта. Плеченогие были широко распространенными животными в древних морях.
Кремневаягубка
Одиночный четырехлучевой коралл
Обширный и своеобразный тип иглокожих (морские звезды, ежи, лилии, офиуры или змеехвостки) возник и бурно развился задолго до кембрия от червеобразных предков. Вероятными предками их были свободноподвижные, двустороннесимметричные червеобразные животные с тремя парами разделенных внутренних полостей, не имевшие внутреннего и внешнего скелета.Все это происходило более 500 миллионов лет назад.Таким образом, жизнь в архейскую и протерозойскую эру была сосредоточена и развивалась в воде. Моря и океаны были колыбелью жизни на нашей планете.В следующую — палеозойскую — эру, которая началась около 500 миллионов лет назад и продолжалась более 300 миллионов лет, живые существа продолжали свое дальнейшее развитие. Эту эру делят на пять периодов: кембрийский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский.Первая половина палеозоя — кембрийский и силурийский периоды. Это было спокойное время в истории Земли. Материки располагались тогда ниже, чем теперь, и, следовательно, океаны занимали большую поверхность и образовывали много глубоководных морей.В них, как и в протерозойскую эру, обитали водоросли, ползали, плавали или чуть шевелились прикрепленные ко дну различные беспозвоночные животные. В большом количестве стали распространяться губки, археоциаты и трилобиты. Слово «археоциаты» в переводе на русский язык означает «древние бокалы». Их назвали так потому, что эти животные действительно напоминали бокал или кубок. Много их остатков найдено на территории современной Сибири в виде ископаемых рифов.
Трилобит азафус
Археоциаты были родственны губкам и кораллам, имели прочный известковый скелет и прикреплялись ко дну длинными нитями.Трилобиты, родственники ракообразных, внешне походили на мокриц и были, повидимому, сродни современным мечехвостам и морским скорпионам. Их тело, состоящее из головы, туловища и хвоста, покрывали щитки. Некоторые трилобиты были очень маленькими — величиной с горошину, другие достигали полуметра в длину. Они плавали или ползали в мелководных заливах, питаясь растениями и телами умерших животных.
В те времена в воде жили также многочисленные и разнообразные губки, кораллы, черви, плеченогие, моллюски, иглокожие (морские звезды, лилии, морские ежи). Но главных обитателей нынешних морей и океанов — рыб — еще не было. Первые редкие отпечатки рыб ученые обнаружили в поздних отложениях силурийского периода. Это значит, что возраст их достигает 400 миллионов лет! Какими же были предки рыб?
Колония низших хордовых животных граптолитов с плавательным пузырем
Долгое время наука не находила ответа на этот вопрос. Только исследования выдающегося русского эмбриолога Александра Онуфриевича Ковалевского, а также последние палеонтологические открытия пролили свет на загадку происхождения рыб. Оказывается, они возникли от морских червеобразных животных. Древние рыбы имели узкое, длинное тело. Внутри тела костей не было, но снаружи оно иногда было покрыто панцырем. Парными плавниками древние рыбы не обладали. Они были похожи на ныне живущих миног и миксин и вместе с тем на маленькое, длиною 5—7 сантиметров, простое по строению рыбообразное животное — ланцетника. Он живет в южных морях, в песчаном грунте, встречается и у нас в Черном море. Строение его замечательно, так как он имеет черты беспозвоночных и позвоночных животных. Тело его длинное, заостренное книзу, похожее на ланцет, состоит из ряда сегментов, то есть имеет членистое строение, как у многих червеобразных беспозвоночных. С другой стороны, с позвоночными его роднят наличие хорды, головной мозг, сложный жаберный аппарат.
Головоногий моллюск, пожирающий трилобита
Материки и океаны в кембрийском периоде
Внутреннее строение и личиночное развитие ланцетника, изученное А. О. Ковалевским, говорит о близком родстве как с низшими хордовыми — оболочниками и асцидиями, — так и с позвоночными животными, в частности рыбами.
Современный головоногий моллюск каракатица
Наиболее характерным признаком, отличающим хордовых животных, куда относятся ланцетник и ряд других близких к нему животных, а также все позвоночные, служит наличие хорды — спинной хрящевой струны или позвоночника, — расположение головного мозга над передней частью хорды, присутствие сложного жаберного аппарата или легких.В отложениях силурийского и девонского периодов найдены чрезвычайно хорошо сохранившиеся остатки древних рыб. По этим остаткам можно даже судить, как были расположены главные кровеносные сосуды и нервы.Самыми древнейшими известными нам позвоночными являются щитковые бесчелюстные. По внешнему виду они напоминают рыб, но рыбами их еще назвать нельзя. У них не было челюстей и парных плавников, как у миног и миксин. Их близкие родичи, так называемые панцырные рыбы, имели челюсти, парные плавники, обладали более усовершенствованным внутренним скелетом, головным мозгом и органами чувств. Но их тело сковывал массивный костный панцырь, покрывавший голову и передний отдел туловища. Все эти рыбы вымерли в девонском периоде, около 300 миллионов лет назад, уступив место хрящевым и костным рыбам.Существуют две точки зрения на вопрос о том, где появились первые позвоночные — в морях или пресных водах. В пользу морского происхождения говорит значительное количество растворенного в морской воде кальция, входящего в состав костей, а также обитание всех низших позвоночных в море. Сторонники пресноводного происхождения рассматривают причину возникновения скелета вообще как устойчивой опоры тела и считают, что он должен был возникнуть в проточной воде, активно противодействуя течению. Несомненно, что предки позвоночных обитали в зоне, где пресные воды граничат с морскими, — там и находят их остатки. Известные нам древнейшие позвоночные уже обладали костной тканью — панцырем, — внутренний же скелет их был, повидимому, хрящевым; в ископаемом состоянии он не сохранился. Замена хряща костью (окостенение хряща) произошла значительно позднее — у высших групп рыб.Следует отметить также, что соленость морской воды тогда была ниже, чем теперь, поэтому рыбы, вероятно, могли легче переходить из морской воды в пресную и наоборот. | false |
До того как умрет природа | Дорст Жан | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">РАСХИЩЕНИЕ МОРСКИХ БОГАТСТВИЛИ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ?</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>О море, не ведает никто твоих богатств сокрытых.<em>Шарль Бодлер, «Цветы зла», XIV, Человек и море</em></p><p></p><p>Нельзя сказать, что богатства морей неисчерпаемы, но они огромны, и человек с незапамятных времен пользуется ими. Все пространство соленой воды в целом можно считать высокопродуктивной естественной средой, и среди животных белков, потребляемых человечеством, немалая доля — морского происхождения1.</p><p>Морские ресурсы так велики прежде всего потому, что моря и океаны покрывают 71 % всей поверхности нашей планеты, а также и потому, что морские воды изобилуют минеральными веществами в форме солей или свободных ионов.</p><p>Моря буквально кишат живыми организмами. Трудно найти хотя бы один участок морских пространств, где не существовала бы животная и растительная жизнь, сосредоточенная главным образом в верхних слоях морей. Однако «полезный пласт» соленых вод значительно толще аналогичного пласта земли. Толщина слоя воды, в котором обитают морские растения, в частности микроскопические водоросли, достигает метров 20, а иногда и 100, в то время как толщина продуктивного слоя земли составляет всего-навсего несколько сантиметров.</p>
<p>Общую биомассу морских растений и животных — а их количество исчисляется астрономическими цифрами — также нельзя сравнивать с биомассами, известными нам на Земле. Биоценозы, образующиеся в морских водах, необыкновенно сложны и имеют бесчисленное множество цепей питания, от микроскопических водорослей и микрофауны планктона до морских гигантов — Рыб, кальмаров, китов.</p><p>Однако человек, несмотря на постоянное развитие рыбного промысла, изымает из богатств морей и океанов относительно небольшой процент морских животных. Годовые уловы, в наши дни исчисляются в 45—55 млн. т, тогда как в 1938—1950 гг. они достигали лишь 20 млн. т. В 1965 г. 38,1% всего мирового улова приходилось на Азию; 20,6 —на Европу; 17,2 — на Южную Америку; 9,5 — на СССР; 8,5 — на Северную Америку; 5,8 — на Африку и 0,3% — на Океанию2. В некоторых секторах, например в прибрежных водах Африки и в морях Южного полушария, лов рыбы и связанные с ним отрасли промышленности развиты еще очень слабо.</p><p>И все же во многих местах земного шара, в особенности вблизи районов с густым населением, ресурсы морей уже и сейчас подвергаются чрезмерно интенсивной эксплуатации. По мере возрастания спроса на добываемые из моря продукты и усовершенствования техники лова положение становится все более серьезным.</p><p>Нельзя, конечно, голословно утверждать, что только по вине человека может совсем исчезнуть какой-нибудь вид морских животных, например рыбы или беспозвоночные, хотя человек и повинен в том, что с лица Земли исчезла морская корова, а некоторые виды тюленей уже находятся на грани полного исчезновения. Необъятность морских просторов и высокая плодовитость населяющих их живых существ практически исключают такую возможность. Рыбы откладывают миллионы икринок, и огромный процент их гибнет даже тогда, когда популяция находится в состоянии безупречного естественного равновесия.</p><p>Слишком интенсивная эксплуатация морских богатств угрожает, скорее, коммерческой рентабельности рыбных промыслов, которая может резко упасть в результате перелова. При рациональном лове нарушение естественного биологического равновесия морской среды не обязательно будет иметь неблагоприятные последствия для всего морского биоценоза в целом, в связи с тем что в нем существует значительно больший, чем в наземных экосистемах, нередко огромный излишек популяций, обычно уничтожаемый хищниками и конкурентами. Отсюда и «черпает» свои уловы человек, не причиняя ущерба основным запасам, Но хищнический лов, в результате которого происходит повторное массовое опустошение рыбных популяций, может сильно подорвать рыбный промысел. Опасность заключается отнюдь не в уничтожении производителей, столь гибельно отражающемся на популяциях наземных животных, в особенности на птицах и млекопитающих, — нет, морских животных останется еще довольно много. Беда в другом: при чрезмерном лове вылавливаются особи, не достигшие определенного возраста и размеров.</p><p>Эта сторона вопроса особенно хорошо изучена на промысловых рыбах. Ни в одной другой отрасли науки о природе человек не накопил столько данных о структуре и динамике популяций, что является результатом огромной научно-исследовательской работы, обусловленной экономической важностью проблемы и опирающейся на колоссальный материал, собранный биологами и статистиками.</p><p>Не входя в детали этих исследований, создавших огромный фонд знаний в области теории лова рыбы, упомянем лишь факты, необходимые для понимания основных законов рациональной эксплуатации рыбных ресурсов.</p><p>У рыб, как и у всех других животных, определенное количество пищи обеспечивает рост молодых особей и служит лишь для поддержания жизни взрослых особей, не давая сколько-нибудь значительного прироста3. Если в популяции преобладают взрослые особи, они захватывают корм, отнимая его у молодых и вызывая тем самым замедление роста и высокую смертность молоди. Следовательно, удаление взрослых особей повышает шансы на выживание более молодых и увеличение всей биомассы в целом. Вывод получается на первый взгляд парадоксальный, но его полностью объясняют законы динамики популяций: при известных условиях эксплуатация рыбных ресурсов человеком увеличивает биомассу всей популяции в целом в силу дифференциации прироста по возрастам.</p><p>Итак, выловом рыбы человек, до тех пор пока он не переступил определенный порог, способствует улучшению состояния популяций. Продуктивность участков, на которых ведется промысловый лов, явно выше, чем продуктивность «целины», и это — следствие того глубокого изменения структуры популяции, которое наступает, когда уменьшается количество взрослых особей4. Когда же лов становится более интенсивным, исчезают и те части популяций, к которым относятся особи, не достигшие еще полного Развития. Это приводит к систематическому и ускоряющемуся уменьшению общей биомассы, то есть происходит то, что называют переловом (рис. 53).</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_0300003B.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 53. Пример чрезмерного промысла хека в морях Исландии (Graham, 1956).В связи с возрастанием интенсивности промысла трески (верхний график) чрезмерному улову подверглись и все другие виды рыб. На среднем графике показаны колебания общего улова хека, доставленного на берег; на нижнем — колебания общего объема улова на единицу затраченного труда. На графике мы видим ярко выраженную тенденцию к снижению уловов, несмотря на увеличение затраченного труда, что является характерным признаком перелова.</p><p></p><p>Общий итог теоретических и практических исследований, проведенных в этой области, выражается в том, что перелов снижает продуктивность, а следовательно, и общий объем улова. На одном примере было доказано, что при отлове 80% особей различных возрастных групп достигался вес в 106 102 единицы, при отлове же 50% эта цифра возрастала до 161 138 единиц вследствие изменившегося соотношения отловленных рыб по размерам. Это означает, что при меньшей затрате труда на лов (50% вместо 80% общего числа рыб) результат был на 50% выше.</p><p>Из диаграммы, опубликованной в 1949 г. (рис. 54), видно, что если уловом охвачено 30% всех рыбных ресурсов, то общий объем продукии в валовом выражении остается тем же, что я при улове, составляющем 90%, то есть эффективность рыбного промысла возрастет втрое. Это опять-таки объясняется тем, что при перелове происходит отлов рыбы среднего и малого размеров, причем надо отметить, что большую часть добычи составляют именно мелкие особи, и это последнее обстоятельство отрицательно сказывается на развитии популяции.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_0300003C.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 54. Эффективность эксплуатации рыбных ресурсов (с учетом естественной гибели рыб, исчисляемой 5% (Graham, 1949, дополнено Расселом, см. Russell, 1959).Схема справа показывает результаты лова, охватывающего ежегодно 30% всех видимых запасов; при равном общем объеме улова (предположим, 26,5 единиц) попадается больше крупных рыб так как им было дано время подрасти, и меньшее количество мелких. На схеме слева видно что в результате лова, охватывающего в год 90% видимых запасов рыбы при том же общем объеме улова, он состоит в основном из мелких рыб. Эта схема показывает насколько выгодно «дорастить» рыбу до определенных размеров, так как это дает возможность получать уловы того же объема при меньшей затрате труда.</p><p></p><p>При таком способе эксплуатации ресурсы промысловой рыбы быстро истощаются и возникает необходимость непрерывно увеличивать затраты труда на промысел, то есть снижать его рентабельность в целях сохранения общего объема улова на прежнем уровне.</p><p>Многие из определений, которые давались «перелову» (over-fishing), были основаны на глубоком изучении законов равновесия популяций. Один из них гласит, что «перелов» имеет место каждый раз, когда наблюдаются одновременно и увеличение затрат труда на ловлю, и уменьшение его производительности. Рентабельность лова основана на чрезвычайно тонких понятиях динамики популяций и изменчивости биомассы этих популяций. Численность производителей, как правило, всегда достаточно велика, так же как и количество рыб небольших размеров — следствие необычайной плодовитости рыб и других морских животных. Но как уже было сказано, человеку невыгодно, учитывая динамику их популяций и законы увеличения их веса, производить отлов рыб до достижения ими оптимальных размеров, которые могут совпадать с их максимальным ростом. Нужно отметить также, что рыбы больших размеров обладают более высокой рыночной стоимостью, так что при равном весе уловы, состоящие из крупных рыб, приносят больше дохода (рис. 55). Подобный пример мы видели у Постела (Postel, 1962): 2 камбалы по 500 г каждая стоят дороже, чем 5 рыб по 200 г, которые в свою очередь ценятся дороже, чем 10 штук по 100 г.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_0300003D.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 55. Уловы камбалы, полученные за 1/4 часа тралового лова в Северном море (Graham, 1949).Наверху показаны уловы в 1938 г., внизу — в 1945 г. Надо отметить, что сокращение промысла во время войны способствовало восстановлению запасов камбалы и что средний размер рыб значительно повысился.</p><p></p><p>Некоторые специалисты утверждают, что эти факты не имеют значения для практики. По их мнению, существуют явления саморегулирования, оберегающие популяции тех рыб, которые являются объектом промысла, а коммерческая рентабельность играет якобы роль тормоза, ограничивающего масштабы лова. Они считают, что по мере уменьшения численности рыбных популяций (рис. 56) промышленники оказываются вынужденными приобретать все более дорогое оборудование и уходить все дальше в море в поисках других рыболовных секторов, в результате чего рыбный промысел теряет свою рентабельность, а цена, по которой рыба может быть пущена на рынок, становится, таким образом, «ограничителем» по отношению к лову, интенсивность которого падает, как только он перестает быть рентабельным, и что пройдет немало времени, прежде чем популяции восстановят свою численность и можно будет возобновить лов.</p><p>Однако утверждения этих авторов верны лишь отчасти в силу того, что существуют два весьма серьезных фактора: один — это неуклонное возрастание спроса на рыбу на мировом рынке, а другой — совершенствование современной техники, благодаря которой лов становится более продуктивным, чем он был в относительно недавние времена, когда использовались более примитивные средства; при этом рентабельность лова остается на прежнем уровне и даже повышается. Конечно, промысловый лов подчинен экономическим законам, которые за пределами известного порога ограничивают его рентабельность, но порог этот значительно выше, чем при лове кустарными методами, и имеет тенденцию повышаться по мере совершенствования техники.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_0300003E.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 56. Возрастная эволюция одной и той же популяции рыб на протяжении 15 лет их промысла. Исчезновение особей крупного размера вызвано переловом рыб старших возрастных категорий. График хорошо показывает также уменьшение биомассы (Huntsman, 1948).</p><p></p><p>Поэтому признаки перелова наблюдаются в разных пунктах земного шара, и к ним должно быть в первую очередь обращено внимание всех тех, кого тревожит вопрос рациональной эксплуатации природных ресурсов.</p><p>Острота этой проблемы возрастает параллельно с развитием тралового лова в открытом море. Появление около 1880 г. парового траулера, а затем, около 1894 г., оттертрала5 произвело переворот в рыболовном промысле, открыв возможности эксплуатации наиболее удаленных от побережья секторов. Суда, приобретавшие все большие размеры и становившиеся все более совершенными6, могли выходить все дальше в море и эксплуатировать участки, остававшиеся дотоле «целинными». При этом вес улова, как правило, сначала увеличивается пропорционально увеличению пущенных в ход средств, а затем начинает в некоторых случаях довольно быстро падать. Этот характерный признак наличия перелова мы проиллюстрируем далее несколькими особенно убедительными примерами.</p><p>Конечно, необходимо оговориться, что истощение какой-то части рыбных ресурсов не объясняется одним только переловом рыбы. Многие естественные причины способны не только серьезно изменить равновесие популяции, но и вызвать его нарушение совершенно независимо от воздействия человека. Рыбы, особенно в период нереста, подвержены влиянию таких факторов, как температура воды или содержание в воде солей, причем влияние это может быть как непосредственным, так и осуществляться путем изменения количества пищи, доступной для рыб. Такими изменениями и объясняется в некоторых случаях массовая деградация популяций рыб, ни в коей мере не связанная с деятельностью человека.</p><p>Учитывая это, человек должен суметь наладить рациональное использование природных богатств морей и океанов и не допустить того, чтобы к вышеуказанным естественным факторам, ее поддающимся никакому контролю, присоединились факторы искусственного уничтожения рыбных богатств.</p><p></p><p>1. ЛОВ ПАЛТУСА</p><p>В водах циркумполярного бассейна, а также в водах северной части Атлантического и Тихого океанов водится рыба, имеющая превосходные пищевые качества, — палтус (Hippoglossus hippoglossus), самая крупная рыба из семейства камбаловых.</p>
<p>Имеющая довольно большие размеры (более 3 м в длину) и немалый вес (до 300 кг), эта рыба отличается медленным ростом и поздним половым созреванием. В Атлантическом океане популяции палтуса сильно оскудели в связи с чрезмерным отловом слишком молодых, недостаточно подросших экземпляров, которые особенно ценятся в некоторых странах. Палтус еще водится в морях Гренландии и Скандинавии, но уцелевшие запасы не столь велики и здесь, чтобы они могли служить объектом регулярного промыслового лова. Исключение составляет Норвегия, где строгая охрана и рациональная эксплуатация палтуса проводится в законодательном порядке. Такая же участь ожидала популяции палтуса и в северной части Тихого океана, если бы Канадой и США не был принят ряд мероприятий по их охране. Действительно, с начала XX в. эксплуатация палтуса велась с возрастающей интенсивностью. В 1888 г. общий улов составлял 1,5 млн. фунтов, а в 1908 г.— 50 млн. Но вскоре, несмотря на непрерывное расширение промысла палтуса, уловы начали снижаться с катастрофической быстротой. В одном из прибрежных секторов Тихого океана улов на одну единицу затраченного труда упал с 320 фунтов в 1915 г. до 143 фунтов в 1920 г. и 79 фунтов — в 1927 г. В 1927 г. общие показатели по всем секторам достигли только 1/3 по сравнению с уровнем 1915 г. Популяция палтуса в целом сократилась за этот период на 2/3 и являла несомненные признаки перелова (рис. 57).</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_0300003F.png"/>
</p><p>Рис. 57. Колебания общего улова палтуса у тихоокеанского побережья Северной Америки, выраженные в тоннах на единицу затраченного труда (в фунтах) (Burkenroad, 1948).</p><p></p><p></p><p>Сложившееся положение вынудило правительства Канады и США принять срочные меры. Была заключена первая конвенция, наложившая запрет на лов палтуса в период нереста, а затем, в 1930 и в 1937 гг. (дополнены в 1953 г.), были подписаны и другие соглашения, регламентирующие лов рыбы.</p><p>Эти меры не замедлили оказать действие, и уже в 1931 г. общий и относительный размер уловов в весовом выражении снова повысился в расчете на единицу затраченного труда. Так, например, на рыбных промыслах к западу от мыса Спенсер (Аляска) относительный размер уловов в 1930 г. составлял 65 т, в 1934 г. поднялся до 86, в 1937 г.— до 112, в 1940 г.— до 121 и в 1944 г.— до 151 т.</p><p>С 1931 г. численность палтуса увеличилась на 150% и ежегодные уловы стали превышать 50—60 млн. фунтов; рекордная цифра — 71,9 млн. фунтов была достигнута в 1950 г. В настоящее время охрана и рациональное использование запасов палтуса находятся в ведении особой Международной тихоокеанской комиссии по палтусу (International Pacific Halibut Commission). Поделив Тихий океан на сектора, она ввела строгую регламентацию лова и лимит на уловы, а также установила точные сроки начала лова (рис. 58). Эти меры, подвергающиеся систематическому пересмотру в соответствии с состоянием популяций, обеспечивают промыслам хорошую экономическую рентабельность.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_03000040.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 58. Сектора, установленные в 1950 г. решением Международной тихоокеанской комиссии по палтусу у тихоокеанского побережья Северной Америки с целью сохранения запасов палтуса и их рациональной эксплуатации (Moriod, 1956).</p><p></p><p>Не исключено, что последствия перелова наслаиваются на естественные колебания численности палтуса, так как анализ размера уловов и смены периодов падения их численности и увеличения показывает некоторые несоответствия (Burkenroad, 1948). Это никоим образом не умаляет ценности приведенных аргументов; наоборот, становится еще более ясным, что человек предельно осторожно должен подходить к эксплуатации «фонда» рыб, численность которого подвержена колебаниям естественного порядка, которые пока совершенно не поддаются никакому контролю. История промысла палтуса в северной части Тихого океана останется классическим примером того, как путем правильного подбора мероприятий можно восстановить один из естественных ресурсов моря, который в связи с его интенсивной эксплуатацией находится под угрозой исчезновения.</p><p></p><p>2. ПРОБЛЕМА ТИХООКЕАНСКОЙ САРДИНЫ</p><p>Тихоокеанская сардина (Sardinops caerulea), несомненно, также может служить примером чрезмерной эксплуатации морских богатств (рис. 59). Обширная литература, посвященная этой проблеме и рассматривающая ее под теоретическим и практическим углом зрения, свидетельствует о ее большом экономическом значении.</p><p>Сардина встречается огромными, нередко в миллион, а иногда более чем в десять миллионов особей, косяками вдоль берегов Северной Америки, от Аляски до Нижней Калифорнии. Эта небольшая рыбка, живущая в прибрежных водах, может удаляться от берегов в период нереста, который происходит в глубоководных местах, на расстояние до 350 миль (Gates, 1960). </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_03000041.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 59. Тихоокеанская сардина (Sardinops caerulea).</p><p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_03000042.png"/>
</p><p>Рис. 60. Колебания улова тихоокеанской сардины, доставленной в американские порты западного побережья (Calif. Dept. of Fish and Game, Report 1957).1 — начало рыболовного промысла в Британской Колумбии; 2 — начало рыболовного промысла в Орегоне и Вашингтоне; з — прекращение уловов в Британской Колумбии; 4 — падение уловов в Орегоне и Вашингтоне; 5 — падение уловов в Сан-Франциско.</p><p></p><p></p><p>Промысел ее начался в конце прошлого века (первый консервный завод был основан в Калифорнии в 1899 г.). Годовой улов сардин, который до 1912 г. колебался между 300 и 2 тыс. т, повысился вовремя первой мировой войны, затем несколько стабилизовался, после чего снова начал расти с необычайной скоростью: в 1916/17 г.— 27 тыс. то, в 1924/25 г.— 174 тыс. т и, наконец, в путину 1936/37 г. не менее 800 тыс. т было отгружено в американские порты от Британской Колумбии до Сан-Диего. Примерно на том же уровне держались уловы в 30-е годы и в первые годы последующего десятилетия, в результате чего промысел сардин; занимал по объему улова первое место в Новом Свете, а по коммерческой ценности — третье (после тунца и лосося). Его годовая рыночная стоимость превышала 10 млн. долларов. В период необыкновенного подъема этого промысла сардины использовались не только для консервирования, но и для изготовления удобрений и рыбной муки на корм скоту.</p><p>С начала 40-х годов XX в. объем уловов начал колебаться и затем катастрофически снизился (рис. 60): в 1953/54 г. было отгружено всего 4460 то, что свидетельствовало о начале упадка процветающей отрасли хозяйства и вынуждало владельцев судов снимать с них снаряжение и закрывать предприятия по переработке сардин. Первые признаки падения численности этого вида появились в Канаде, где улов, достигавший в сезоне 1945/46 г. 34 тыс. то, в 1947/48 г. спустился ниже 500 т. Затем настал черед Севера США, а в 1951 г. пострадала и Калифорния, главный центр эксплуатации запасов сардин. Начиная с этого времени промысел сардин так и остался на очень низком уровне7.</p>
<p>Между тем уже с начала 40-х годов биологи высказывала тревогу по поводу столь непомерной эксплуатации, симптомы которой были налицо: в улове снизился процент взрослых рыб и увеличилось число молодых особей, что свидетельствовало об эксплуатации сардин, не достигших половой зрелости, и сардин-«подростков». Но дело в том, что некоторое время последствия перелова были «замаскированы» возросшей интенсивностью рыбных промыслов и увеличением тоннажа промыслового флота.</p><p>Чрезмерная эксплуатация была признана причиной усилившегося оскудения запасов (хотя этот процесс мог ускориться и под влиянием природной среды), сводившего на нет коммерческую рентабельность улова. По-видимому, уменьшение числа особей-производителей вызвано массовым отловом сначала взрослых, а затем и молодых особей, еще не достигших того возраста, когда они могли бы дать потомство.</p><p>Можно надеяться, конечно, что численность сардин восстановится благодаря законам, которые были приняты для их защиты (ограничение сезонных сроков лова, установление определенного контингента судов, создание заповедных зон, в которых полностью запрещается лов рыбы). Но факт остается фактом: процветавшая ранее отрасль рыбной промышленности потерпела полный крах, и произошло это как раз в тот момент, когда рыбопромышленники из других частей света захватили те рынки, которых лишились их калифорнийские коллеги. Этот пример, так же как и предыдущий, показывает, что человек не должен подрывать основу своих сырьевых ресурсов; в противном случае он может обречь всю свою экономику на разорение, неизбежно следующее за минутным благополучием, ради которого расточались основные запасы природных богатств.</p><p></p><p>3. ХЕК</p><p>Мерлан (Merlucius merlucius) — рыба, родственная треске и известная на рынке под названием хека,— водится в морях Умеренного и жаркого поясов, от Ирландии до берегов Марокко и Сенегала. С давних времен хек стал промысловой рыбой и в особенности после первой мировой войны нашел широкий сбыт в Европе.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_03000043.png"/>
</p><p>Рис. 61. Колебания уловов хека, доставленных на берег в Ла-Рошели (общий улов за один 12-дневный выход в море) (Letaconnoux, 1951).Горизонтальной чертой показан средний улов за рассматриваемый период.</p><p></p><p></p><p>Спрос, возросший на эту рыбу, вызвал чрезмерную эксплуатацию тех довольно ограниченных пространств морских вод, где она водится, и уже в 1910 г. наблюдалось заметное снижение добычи промысловых судов, ведущих лов на краю континентального шельфа в Атлантическом океане. Рыболовам пришлось осваивать новые рыболовные «угодья», продвигаясь все дальше и дальше на юг: сначала к Испании и Португалии, а затем к Марокко, Мавритании и Сенегалу. Но зоны лова быстро оскудевали, и вскоре возникла так называемая «проблема хека». При изучении цифр становится ясным, что плохие уловы — следствие истощения рыбных ресурсов (рис. 61). Война, задержавшая и даже совсем прекратившая выход рыболовных судов в море, способствовала восстановлению этих ресурсов. Уловы хека стали увеличиваться — сначала медленно, с переменным успехом, а затем, по окончании войны, когда лов был возобновлен,— очень быстро. В секторе континентального шельфа, эксплуатируемом промысловым флотом французского порта Ла-Рошель, увеличение улова, приходящегося на каждый 12-дневный выход в море парового траулера, составило в среднем за год более 21 т за период 1938—1946 гг. Уловы хека превысили довоенную среднюю цифру больше чем на 13 т, и доходили до 23,3 т за один 12-дневный выход в море. Процент взрослых особей в улове возрос в большей степени, чем процент молоди (весом менее 880 г в возрасте от 3 до 6 лет), чтo свидетельствовало о повышении среднего возраста популяции, биомасса которой значительно увеличилась благодаря изменившемуся естественному равновесию (Letaconnoux, 1951).</p><p>Однако эти внезапно увеличившиеся ресурсы вскоре быстро оскудели. Уже в 1949 г. размер уловов рыбы упал ниже средней цифры за последние 30 лет: трех лет неправильной эксплуатации хека оказалось достаточно, чтобы уничтожить прирост популяции, образовавшийся в результате прекращения лова на время военных действий, а между тем для сохранения высокого уровня численности и обеспечения прибыльности рыболовных промыслов надо было лишь увеличить размер ячеек в сетях.</p><p>В 1949 г. на каждый траулер за один 12-дневный выход в море приходилось в среднем лишь 14,4 т рыбы, примерно столько же, сколько в 1937—1939 гг. (14,7 т). Столь же резкое падение уловов наблюдалось и в последующие годы: при тех же условиях средний улов в 1948 г. составлял 8,9 т, а в 1949 г.—6,3 т. Одновременно наблюдалось уменьшение численности и других рыб. Анализ состава популяции по возрастному признаку и по размерам свидетельствовал о наличии явного перелова — следствия нового истощения ресурсов, восстановившихся за время войны.</p><p>Эти выводы были полностью подтверждены аналогичными наблюдениями, проведенными в других рыболовных секторах, например в части Атлантического океана, простирающейся к юго-западу от Британских островов (Hickling, 1946). Сопоставляя вес уловов, доставленных в Милфорд-Хейвен (Уэльс), можно сделать вывод, что во время войны темп лова рыбы был значительно замедлен и в 1941—1943 гг. общий улов составлял всего 39% довоенного. После окончания войны было зафиксировано значительное возрастание уловов, объяснявшееся в основном большими размерами хека (одновременно росло количество выловленных пикш и скатов). Производительность траулеров за один рабочий час в некоторых случаях увеличилась на 200%. О способности рыбных ресурсов к быстрому восстановлению свидетельствует тот факт, что в 1945 г. флот водоизмещением 10 тыс. т получил улов хека, в 2,5 раза больший, чем улов, полученный в 1932 г. флотом, в три раза превосходящим первый по тоннажу. Но последующее чрезмерное опустошение резервов восстановленных популяций привело к быстрому падению этих высоких уловов.</p><p>Таким образом, человек лишил будущего популяции, восстановившиеся под влиянием случайных факторов. И до тех пор, пока не будут приняты решительные меры по разумной эксплуатации рыбных запасов, которые дадут популяциям время увеличить свою численность и достичь максимального объема биомассы то есть создадут фонд, обеспечивающий возможность получения оптимального количества, на повышение уловов рассчитывать не приходится.</p><p></p><p>4. СЕЛЬДЬ</p><p>Если популяции глубоководных, или придонных, рыб чрезвычайно чувствительны к опасным последствиям перелова, то совсем иначе, по общему мнению, обстоит дело с рыбами, живущими в поверхностных морских водах (пелагическая зона), в особенности с сельдью (Clupea harengus), стоящей на первом месте в мире по своему экономическому значению. За обладание местами концентрации сельди между государствами нередко даже велись войны.</p><p>Аналогично популяциям других рыб, популяции сельди подвержены весьма значительным колебаниям, вызываемым естественными причинами (обычно изменениями процента выживания особей в личиночной стадии), и эти колебания необходимо учитывать, чтобы получить правильное представление о воздействии человека.</p>
<p>В некоторых популяциях сельди в южных секторах Северного моря и в восточной части Ла-Манша (Ancelin, 1953) уже, кажется, появились несомненные признаки перелова. Это подтверждается изучением состава популяций, являющихся объектом промыслового лова. В этих популяциях в процессе их восстановления наблюдается отклонение возрастного состава от нормы. Жалобы рыбопромышленников о том, что нынешние цифры добычи рыбы, несмотря на увеличение технических средств, значительно ниже цифр послевоенных лет (показатель, с которым следует считаться за неимением статистических данных об улове рыбы за один час), также говорят о наличии перелова.</p><p>Следовательно, рыбы поверхностных вод, так же как и рыбы других зон, не ограждены от перелова ни сезонностью своего размножения, ни присущим им пелагическим образом жизни, ни плотностью своих косяков.</p><p>Не исключено, конечно, что на численность сельди может оказывать отрицательное влияние траловый лов, в связи с тем что эксплуатация рыболовных участков происходит в период нереста, когда сельдь мечет икру на дно [большое количество яиц уничтожается тралом, бороздящим морское дно.— Ред.], но все же трудно отказаться от мысли, что в оскудении ресурсов повинен непомерный вылов рыбы в результате сетного лова.</p><p></p><p>5. ЛОВ РЫБЫ В СЕВЕРНОМ МОРЕ</p><p>Не менее 12 стран посылают свои рыболовные флотилии дальнего плавания в Северное море, издавна считающееся одной из наиболее разведанных промысловых зон.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_03000044.png"/>
</p><p>Рис. 62. Увеличение запасов рыбы в Северном море и северо-восточной части Атлантического океана вследствие прекращения лова во время двух мировых войн (Graham, 1949).Диаграмма показывает в процентном отношении увеличение (заштриховано) запасов рыбы по сравнению с общим объемом уловов, доставленных на берег в год, предшествовавший войне. Площадь каждой диаграммы пропорциональна общему улову (в тоннах). Как мы видим, это увеличение весьма значительно.</p><p></p><p></p><p>Столь интенсивная эксплуатация этих зон привела к уменьшению рыбных запасов Северного моря, вызвавшему большую тревогу. Улов пикши (Gaduseglefinus), доставленный в английские порты после одного дня эффективного промысла, упал с 7,8 ц в 1906 г. до 4,6 в 1914 г., затем в 1919 г. повысился до 15,8 ц, после чего снова последовало падение: 4,6 ц — в 1933 г. и 1,9 ц — в 1935 г. В Нидерландах общий улов пикши в 1915 г. составлял 32 634 т, а в 1928 г.— 10 355 т. Наряду с этим в период 1910— 1913 гг. в уловах возросло в процентном отношении количество рыб мелкого размера: вначале они составляли 39% улова, затем, с 1923 по 1930 г., этот процент увеличился до 69. На Британских островах содержание мелкой рыбы в уловах достигало в 1913 г. 42,5%, а в 1928 г.— 81,7%. То же происходило с уловами трески и камбалы. В период 1925—1938 гг., а затем начиная с 1950 г. рентабельность тралового лова находилась на самом низком уровне.</p><p>Обе мировые войны в равной мере содействовали восстановлению рыбных ресурсов вследствие того, что в это время лов либо шел замедленными темпами, либо совсем прекращался (рис. 62). Общий дневной улов на английских траловых судах, составлявший в 1906 г. 17,6 ц, дошел в 1919 г. до 30,6 ц, после чего он начал постепенно снижаться и стабилизировался в 1934—1937 гг. на средней цифре — 12,8 ц.</p><p>Проблема рациональной эксплуатации рыбных ресурсов имеет огромное значение для всех рыбных промыслов, деятельность которых протекает в этих водах. Вследствие серьезности положения были приняты специальные меры по охране и восстановлению популяций, о которых будет упомянуто ниже.</p><p></p><p>6. ПУТИ БОРЬБЫ С ЧРЕЗМЕРНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ПОПУЛЯЦИЙ РЫБ</p><p>Итак, в целом состояние популяций в настоящий момент вызывает серьезную тревогу. Если одни моря еще не затронуты интенсивным ловом рыбы (например, моря южного полушария, омывающие берега Австралии), то другие стали ареной для ярко выраженного перелова, нередко достигающего поистине катастрофических размеров. К тому же напряженность положения усугубляется непрерывно растущим на рынках спросом на рыбу, который «требует» постоянного увеличения размеров уловов.</p><p>Интенсивный благодаря постоянному усовершенствованию рыболовной техники лов дает возможность увеличивать объем добычи. Промысел в открытом море, в такой же степени как и в прибрежных водах, ведет к уничтожению большого числа молодых особей, в особенности молоди камбалы. Огромный ущерб наносит богатствам моря ловля креветок, так как в данном случае применяются сети с мелкими ячейками, в которые попадают не только креветки, но и большое число молодых, не имеющих еще товарной ценности рыб, которые составляют основной резерв популяций.</p><p>Для предотвращения опасности истощения богатств промысловых районов по рекомендации океанографов и ученых — специалистов по рыболовству был принят ряд законодательных мер.</p><p>Одна из этих мер заключается в установлении такого размера ячеек, при котором сквозь них могут свободно проходить мелкие рыбы, но при этом, конечно, возникает немало трудностей технического порядка, связанных с особенностями сетей и с размерами рыб того вида, о котором идет речь8.</p><p>Другие меры включают в себя ограничение сроков лова, создание заповедных зон для восстановления популяций рыб, выделение секторов, в которых введен «ловооборот»— форма эксплуатации, позволяющая рыбам достигнуть оптимальных размеров.</p><p>Весь комплекс данных мероприятий основан на точном знании экологии и динамики популяций промысловых рыб. Поэтому во многих странах созданы океанографические лаборатории, где ведутся исследования как чисто научного, так и практического характера, посвященные изучению этих вопросов.</p><p>При разработке всего комплекса охранных мероприятий возникают проблемы и юридического порядка. На открытое море за пределами территориальных вод не распространяется действие законов, изданных в отдельных странах. Следовательно, регламентирование эксплуатации открытых морских пространств должно устанавливаться по международным соглашениям. В результате взаимопонимания, достигнутого всеми договаривающимися странами, был подписан ряд чрезвычайно важных конвенций. Одни из них направлены на создание условий, благоприятствующих увеличению численности рыб (например, запрещение лова в определенные сезоны и в определенных местах, ограничение видового и размерного состава вылова), другие касаются ограничения уловов с целью обеспечения оптимальной рентабельности промыслов (сюда входит, например, запрещение определенных орудий лова, установление размеров ячеек в траловых сетях и допустимой для лова величины промысловых рыб).</p>
<p>Первая международная конвенция относительно лова рыбы в Северном море была подписана 6 мая 1882 г. После этого было заключено около 150 двусторонних соглашений, около десяти региональных и несколько меньшее число соглашений, касающихся какого-либо определенного вида рыбы. Насчитывается примерно 12 «больших» конвенций, в которых участвуют 42 государства (Gros, 1960).</p><p>Наибольшее значение имеют конвенции, регламентирующие лов рыбы в Северном море и в северо-восточной части Атлантического океана, так как с древних времен эта исключительно богатая промысловая зона, расположенная поблизости от крупнейших в Европе центров сбыта, привлекала к себе многочисленные флотилии разных стран и проблемы перелова стоят здесь с особенной остротой.</p><p>Первая конференция по этому вопросу, созванная в Лондоне в ноябре 1936 г. и в марте 1937 г., закончилась подписанием международной конвенции от 23 марта 1937 г. Эта конвенция, действовавшая в рыболовной зоне Северной Атлантики и примыкающих к ней морей (за исключением Средиземного моря и части Балтийского), определяла в основном размер ячей в траловых сетях, причем размеры эти были установлены применительно к каждой зоне, а также была регламентирована допустимая для лова величина промысловых рыб того или иного вида.</p><p>В 1946 г. в Лондоне состоялась новая конференция для пересмотра конвенции 1937 г. и внесения в нее поправок с учетом изменений в рыбных ресурсах (рис. 63), и 5 апреля 1948 г. была подписана новая международная конвенция о перелове9. Минимальный размер ячеек в сетях был увеличен, так же как и минимальные размеры рыбы, подлежащей вылову. Эти решения вошли в силу с 1954 г. Кроме того, конвенция предусматривала создание постоянной комиссии (состоявшей из делегатов от каждой страны, подписавшей этот договор), на которую возлагалось проведение соглашения в жизнь.</p><p>По предложению Англии конференция обсудила проект ограничения размеров уловов, уже проводившегося в этой стране с 1937 г. по добровольному соглашению судовладельцев и при посредничестве правительства, и отклонила его, но не исключено, что в будущем этот проект окажется необходимым.</p><p>Заметим также, что существует еще одна международная конвенция — относительно промысловых зон в северо-западной части Атлантического океана (Вашингтон, 8 февраля 1949 г.). Главная цель достигнутого соглашения — защитить от истребления основные запасы пикши и трески — рыб, имеющих наибольшее промысловое значение в этой зоне10.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/318186_13_doc2fb_image_03000045.png"/>
</p><p></p><p>Рис. 63. Сектора промысла, установленные конвенцией рыбопромышленников в северо-восточной части Атлантического океана. Лондонская конвенция 1946 г. (Monod, 95 ).</p><p></p><p>Подобные же конвенции охватывают и другие районы земного шара. Эксплуатация тунца в морях, омывающих Новый Свет, также регламентирована соглашением, заключенным между различными странами.</p><p>Эти меры, бесспорно являющиеся значительным шагом вперед, все же не дали ожидаемых результатов. Поэтому после предварительных обсуждений чисто технических вопросов было решено созвать в Женеве в 1959 г. конференцию ООН, имеющую целью подписание всеми странами мира соглашения относительно эксплуатации морских ресурсов. Конференция закончилась составлением Конвенции о рыболовстве и охране живых ресурсов открытого моря. Эта конвенция впервые подняла на должную высоту вопрос о регламентации лова рыбы в открытом море и указала на необходимость сохранения ресурсов, основанного на их динамическом равновесии, способном обеспечить постоянную оптимальную рентабельность лова. Но во время обсуждения выявилось резкое противоречие между сторонниками старых либеральных принципов классического международного права и теми, кто стоял за своего рода преференциальное право, которым могли бы пользоваться прибрежные страны и которое явно противоречит традиционному морскому праву11. В результате этого конвенция, подписанная после тщательного обсуждения тридцатью государствами (при ожесточенной оппозиции отдельных стран), до сих пор еще не ратифицирована, но надо надеяться, что ее ратификация все же состоится, так как проведение конвенции в жизнь означало бы серьезный шаг к осуществлению рациональной эксплуатации ресурсов моря (Gros, 1960).</p><p>Необходимость срочного разрешения этой проблемы очевидна для всех стран, и следует не откладывая подкрепить уже вошедшие в силу решения, чтобы прекратить то серьезное оскудение запасов, которое становится все более и более заметным во многих рыболовных зонах. Следует также подумать о создании больших заповедных зон для охраны нерестилищ и тех участков, где подрастает рыбная молодь. Чтобы ослабить интенсивность лова такие мероприятия, как введение последовательного, периодически повторяющегося чередования рыболовных участков и выдача квот каждому государству, должны быть, бесспорно, проведены в самом ближайшем будущем.</p><p>Остается только пожелать, чтобы людям хотя бы раз удалось договориться на международном уровне в той области, где не затрагиваются ни их престиж, ни их политические взгляды, где речь идет всего лишь о рациональном использовании природных богатств, которым угрожает опасность. За экономическими интересами общества и частных лиц нельзя забывать о существовании «экологических» стимулов, так как в конечном счете голод движет людьми, когда они предъявляют свои требования к морю и подвергают его непомерной эксплуатации. А между тем море могло бы давать гораздо больший «выход» продукции, и этого можно было бы добиться в очень короткий срок, если бы между людьми доброй воли наконец было достигнуто соглашение. В связи с этим необходимо отметить, что рыболовы уже взялись за разведение морской рыбы. Так, в Норвегии разводят треску, во Франции — морской язык (Solea nasuta), а в Шотландии — морскую камбалу (Pleuronectes platessa)12. Несмотря на то что некоторые из этих попыток насчитывают уже немало лет (есть такие, которые восходят к 1884г.), они все еще не вышли из стадии эксперимента; то же можно сказать и об интродукции морских рыб (например, об акклиматизации атлантической сельди (Alosa sapidissima), завезенной с восточного побережья США в Калифорнию, которой, однако, следует остерегаться, так как подобные опыты могут ввести серьезные нарушения в природное равновесие. Да и на их успех не стоит особенно надеяться, так как, вне всякого сомнения, море еще надолго, а может быть, и навсегда, останется естественной средой, не подвластной воздействию человека, если не считать его хищнических вторжений. Человек покорил себе чутъ ли не всю сушу, но его взаимодействие с морем выражается лишь в том, что он берет у моря — к сожалению, часто безрассудно — то, что считает необходимым для удовлетворения своих потребностей. Человек проходит на море еще стадию собирательства, хотя способы его уже стоят на высокой ступени технического развития.</p><p></p><p>7. КИТОБОЙНЫЙ ПРОМЫСЕЛ И ЕГО ОГРАНИЧЕНИЕ</p><p>Выше мы уже говорили о нескольких больших этапах развития китобойного промысла в разных странах мира и о постепенном уменьшении численности некоторых видов кита.</p><p>В наше время китобои имеют в своем распоряжении первоклассную технику, с помощью которой они могут охотиться на любых китообразных независимо от их размеров, в том числе и на кита полосатика, который так долго оставался неуязвимым благодаря своей исключительной силе и проворству13. Ограниченный на первых этапах северным полушарием, китобойный промысел начиная с 1905 г. захватывает и воды Антарктики (Budker, 1957). Раньше суда китобойных флотилий были связаны с плавучими рыбозаводами, служившими для них и точкой отправления, и плавучими базами, но с 1925 г., когда были применены слипы — наклонные платформы на корме судна, по которым кита втаскивают на палубу,— суда китобойных флотилий стали заходить далеко в море. Мировая добыча китов пошла тогда по резко возрастающей кривой, о чем можно судить на основании следующих данных (см. табл. на стр. 330).</p>
<p>Несмотря на то, что эксплуатация китов ведется в различных районах земного шара, ее основной ареной оказались воды Антарктики. За сезон 1930/31 г. не менее 38 плавучих заводов и 184 китобойных судов выходили на промысел в открытое море в Антарктике; за сезон 1966/67 г. в промысле участвовало 9 плавучих рыбозаводов и 120 китобойных судов (из них 3 советских Рыбозавода с 55 китобойными судами).</p><p></p><p><strong>Мировая добыча китов</strong>1</p><p></p><p>1 См. Вudker, International Whaling Statistics, Oslo, 1957, 1966.</p><p></p><p>В китобойном промысле, как и в любом другом, наблюдались колебания добычи, что являлось следствием перепроизводства и вызванного им падения цен. Так, например, в 1932 г. число добытых китов упало до 12 988, в то время как в 1931 г. оно достигало 43 129. К этому времени китобойные компании начали осознавать угрозу истощения ресурсов.</p><p>Поэтому были заключены ограничительные соглашения между государствами, ведущими крупный китобойный промысел, и даже между отдельными китобойными компаниями — добычу начали сокращать, устанавливая предельные нормы. Уже в 1932 г. первая конвенция, подписанная Норвегией и Великобританией, ограничила количество забиваемых китов и производство китового жира и установила твердые сроки дозволенного промысла. Сроки действия конвенции были продлены и в последующие годы, а в Норвегии, кроме того, были изданы законы относительно орудий лова китов. Однако некоторые компании этими соглашениями охвачены не были.</p><p>В 1937 г. в Лондоне был сделан решительный шаг — заключена подписанная наиболее заинтересованными странами (Австралией, Аргентиной, Великобританией, Германией, Ирландией, Новой Зеландией, Норвегией, США, Южно-Африканским Союзом) первая Международная китобойная конвенция. Она определила даты открытия и закрытия промысла, допустимую величину китов, ниже которой охота категорически запрещалась, и виды китов, охота на которых запрещена (к таковым относились гренландский —Balaena mysticetus и серый тихоокеанский — Rhachinectes glaucus киты). В 1938 г. конвенция была продлена и дополнена чрезвычайно важным пунктом: решением создать сплошную заповедную зону на пространстве, заключенном между 70° и 160° з. д.</p><p>За время второй мировой войны численность китов восстановилась. Но можно было ожидать, что в связи с ощущавшимся во всех странах большим недостатком продовольствия китобойный промысел станет чрезмерно интенсивным, по мере того как страны, владеющие китобойными флотилиями, будут восстанавливать их оборудование, пострадавшее за время войны.</p><p>Уже в 1944 г. в Лондоне состоялось первое совещание, одним из самых важных решений которого было введение условной единицы «синего кита» (Blue Whale Unit-BWU). Четыре вида китов полосатиков, являющиеся объектом промысла, сильно различаются своими размерами, и, так как практически ограничивать улов по каждому виду отдельно трудно, было принято общее ограничение в адекватных величинах, исходящее из количества добываемого из китов жира, причем за единицу было принято то количество жира, которое дает самый крупный из китов — синий полосатик. Была установлена следующая шкала: 1 синий полосатик = 2 финвалам = 2,5 горбатым китам = 6 малым полосатикам.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | РАСХИЩЕНИЕ МОРСКИХ БОГАТСТВИЛИ РАЦИОНАЛЬНОЕ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ?
О море, не ведает никто твоих богатств сокрытых.Шарль Бодлер, «Цветы зла», XIV, Человек и море
Нельзя сказать, что богатства морей неисчерпаемы, но они огромны, и человек с незапамятных времен пользуется ими. Все пространство соленой воды в целом можно считать высокопродуктивной естественной средой, и среди животных белков, потребляемых человечеством, немалая доля — морского происхождения1.
Морские ресурсы так велики прежде всего потому, что моря и океаны покрывают 71 % всей поверхности нашей планеты, а также и потому, что морские воды изобилуют минеральными веществами в форме солей или свободных ионов.
Моря буквально кишат живыми организмами. Трудно найти хотя бы один участок морских пространств, где не существовала бы животная и растительная жизнь, сосредоточенная главным образом в верхних слоях морей. Однако «полезный пласт» соленых вод значительно толще аналогичного пласта земли. Толщина слоя воды, в котором обитают морские растения, в частности микроскопические водоросли, достигает метров 20, а иногда и 100, в то время как толщина продуктивного слоя земли составляет всего-навсего несколько сантиметров.
Общую биомассу морских растений и животных — а их количество исчисляется астрономическими цифрами — также нельзя сравнивать с биомассами, известными нам на Земле. Биоценозы, образующиеся в морских водах, необыкновенно сложны и имеют бесчисленное множество цепей питания, от микроскопических водорослей и микрофауны планктона до морских гигантов — Рыб, кальмаров, китов.
Однако человек, несмотря на постоянное развитие рыбного промысла, изымает из богатств морей и океанов относительно небольшой процент морских животных. Годовые уловы, в наши дни исчисляются в 45—55 млн. т, тогда как в 1938—1950 гг. они достигали лишь 20 млн. т. В 1965 г. 38,1% всего мирового улова приходилось на Азию; 20,6 —на Европу; 17,2 — на Южную Америку; 9,5 — на СССР; 8,5 — на Северную Америку; 5,8 — на Африку и 0,3% — на Океанию2. В некоторых секторах, например в прибрежных водах Африки и в морях Южного полушария, лов рыбы и связанные с ним отрасли промышленности развиты еще очень слабо.
И все же во многих местах земного шара, в особенности вблизи районов с густым населением, ресурсы морей уже и сейчас подвергаются чрезмерно интенсивной эксплуатации. По мере возрастания спроса на добываемые из моря продукты и усовершенствования техники лова положение становится все более серьезным.
Нельзя, конечно, голословно утверждать, что только по вине человека может совсем исчезнуть какой-нибудь вид морских животных, например рыбы или беспозвоночные, хотя человек и повинен в том, что с лица Земли исчезла морская корова, а некоторые виды тюленей уже находятся на грани полного исчезновения. Необъятность морских просторов и высокая плодовитость населяющих их живых существ практически исключают такую возможность. Рыбы откладывают миллионы икринок, и огромный процент их гибнет даже тогда, когда популяция находится в состоянии безупречного естественного равновесия.
Слишком интенсивная эксплуатация морских богатств угрожает, скорее, коммерческой рентабельности рыбных промыслов, которая может резко упасть в результате перелова. При рациональном лове нарушение естественного биологического равновесия морской среды не обязательно будет иметь неблагоприятные последствия для всего морского биоценоза в целом, в связи с тем что в нем существует значительно больший, чем в наземных экосистемах, нередко огромный излишек популяций, обычно уничтожаемый хищниками и конкурентами. Отсюда и «черпает» свои уловы человек, не причиняя ущерба основным запасам, Но хищнический лов, в результате которого происходит повторное массовое опустошение рыбных популяций, может сильно подорвать рыбный промысел. Опасность заключается отнюдь не в уничтожении производителей, столь гибельно отражающемся на популяциях наземных животных, в особенности на птицах и млекопитающих, — нет, морских животных останется еще довольно много. Беда в другом: при чрезмерном лове вылавливаются особи, не достигшие определенного возраста и размеров.
Эта сторона вопроса особенно хорошо изучена на промысловых рыбах. Ни в одной другой отрасли науки о природе человек не накопил столько данных о структуре и динамике популяций, что является результатом огромной научно-исследовательской работы, обусловленной экономической важностью проблемы и опирающейся на колоссальный материал, собранный биологами и статистиками.
Не входя в детали этих исследований, создавших огромный фонд знаний в области теории лова рыбы, упомянем лишь факты, необходимые для понимания основных законов рациональной эксплуатации рыбных ресурсов.
У рыб, как и у всех других животных, определенное количество пищи обеспечивает рост молодых особей и служит лишь для поддержания жизни взрослых особей, не давая сколько-нибудь значительного прироста3. Если в популяции преобладают взрослые особи, они захватывают корм, отнимая его у молодых и вызывая тем самым замедление роста и высокую смертность молоди. Следовательно, удаление взрослых особей повышает шансы на выживание более молодых и увеличение всей биомассы в целом. Вывод получается на первый взгляд парадоксальный, но его полностью объясняют законы динамики популяций: при известных условиях эксплуатация рыбных ресурсов человеком увеличивает биомассу всей популяции в целом в силу дифференциации прироста по возрастам.
Итак, выловом рыбы человек, до тех пор пока он не переступил определенный порог, способствует улучшению состояния популяций. Продуктивность участков, на которых ведется промысловый лов, явно выше, чем продуктивность «целины», и это — следствие того глубокого изменения структуры популяции, которое наступает, когда уменьшается количество взрослых особей4. Когда же лов становится более интенсивным, исчезают и те части популяций, к которым относятся особи, не достигшие еще полного Развития. Это приводит к систематическому и ускоряющемуся уменьшению общей биомассы, то есть происходит то, что называют переловом (рис. 53).
Рис. 53. Пример чрезмерного промысла хека в морях Исландии (Graham, 1956).В связи с возрастанием интенсивности промысла трески (верхний график) чрезмерному улову подверглись и все другие виды рыб. На среднем графике показаны колебания общего улова хека, доставленного на берег; на нижнем — колебания общего объема улова на единицу затраченного труда. На графике мы видим ярко выраженную тенденцию к снижению уловов, несмотря на увеличение затраченного труда, что является характерным признаком перелова.
Общий итог теоретических и практических исследований, проведенных в этой области, выражается в том, что перелов снижает продуктивность, а следовательно, и общий объем улова. На одном примере было доказано, что при отлове 80% особей различных возрастных групп достигался вес в 106 102 единицы, при отлове же 50% эта цифра возрастала до 161 138 единиц вследствие изменившегося соотношения отловленных рыб по размерам. Это означает, что при меньшей затрате труда на лов (50% вместо 80% общего числа рыб) результат был на 50% выше.
Из диаграммы, опубликованной в 1949 г. (рис. 54), видно, что если уловом охвачено 30% всех рыбных ресурсов, то общий объем продукии в валовом выражении остается тем же, что я при улове, составляющем 90%, то есть эффективность рыбного промысла возрастет втрое. Это опять-таки объясняется тем, что при перелове происходит отлов рыбы среднего и малого размеров, причем надо отметить, что большую часть добычи составляют именно мелкие особи, и это последнее обстоятельство отрицательно сказывается на развитии популяции.
Рис. 54. Эффективность эксплуатации рыбных ресурсов (с учетом естественной гибели рыб, исчисляемой 5% (Graham, 1949, дополнено Расселом, см. Russell, 1959).Схема справа показывает результаты лова, охватывающего ежегодно 30% всех видимых запасов; при равном общем объеме улова (предположим, 26,5 единиц) попадается больше крупных рыб так как им было дано время подрасти, и меньшее количество мелких. На схеме слева видно что в результате лова, охватывающего в год 90% видимых запасов рыбы при том же общем объеме улова, он состоит в основном из мелких рыб. Эта схема показывает насколько выгодно «дорастить» рыбу до определенных размеров, так как это дает возможность получать уловы того же объема при меньшей затрате труда.
При таком способе эксплуатации ресурсы промысловой рыбы быстро истощаются и возникает необходимость непрерывно увеличивать затраты труда на промысел, то есть снижать его рентабельность в целях сохранения общего объема улова на прежнем уровне.
Многие из определений, которые давались «перелову» (over-fishing), были основаны на глубоком изучении законов равновесия популяций. Один из них гласит, что «перелов» имеет место каждый раз, когда наблюдаются одновременно и увеличение затрат труда на ловлю, и уменьшение его производительности. Рентабельность лова основана на чрезвычайно тонких понятиях динамики популяций и изменчивости биомассы этих популяций. Численность производителей, как правило, всегда достаточно велика, так же как и количество рыб небольших размеров — следствие необычайной плодовитости рыб и других морских животных. Но как уже было сказано, человеку невыгодно, учитывая динамику их популяций и законы увеличения их веса, производить отлов рыб до достижения ими оптимальных размеров, которые могут совпадать с их максимальным ростом. Нужно отметить также, что рыбы больших размеров обладают более высокой рыночной стоимостью, так что при равном весе уловы, состоящие из крупных рыб, приносят больше дохода (рис. 55). Подобный пример мы видели у Постела (Postel, 1962): 2 камбалы по 500 г каждая стоят дороже, чем 5 рыб по 200 г, которые в свою очередь ценятся дороже, чем 10 штук по 100 г.
Рис. 55. Уловы камбалы, полученные за 1/4 часа тралового лова в Северном море (Graham, 1949).Наверху показаны уловы в 1938 г., внизу — в 1945 г. Надо отметить, что сокращение промысла во время войны способствовало восстановлению запасов камбалы и что средний размер рыб значительно повысился.
Некоторые специалисты утверждают, что эти факты не имеют значения для практики. По их мнению, существуют явления саморегулирования, оберегающие популяции тех рыб, которые являются объектом промысла, а коммерческая рентабельность играет якобы роль тормоза, ограничивающего масштабы лова. Они считают, что по мере уменьшения численности рыбных популяций (рис. 56) промышленники оказываются вынужденными приобретать все более дорогое оборудование и уходить все дальше в море в поисках других рыболовных секторов, в результате чего рыбный промысел теряет свою рентабельность, а цена, по которой рыба может быть пущена на рынок, становится, таким образом, «ограничителем» по отношению к лову, интенсивность которого падает, как только он перестает быть рентабельным, и что пройдет немало времени, прежде чем популяции восстановят свою численность и можно будет возобновить лов.
Однако утверждения этих авторов верны лишь отчасти в силу того, что существуют два весьма серьезных фактора: один — это неуклонное возрастание спроса на рыбу на мировом рынке, а другой — совершенствование современной техники, благодаря которой лов становится более продуктивным, чем он был в относительно недавние времена, когда использовались более примитивные средства; при этом рентабельность лова остается на прежнем уровне и даже повышается. Конечно, промысловый лов подчинен экономическим законам, которые за пределами известного порога ограничивают его рентабельность, но порог этот значительно выше, чем при лове кустарными методами, и имеет тенденцию повышаться по мере совершенствования техники.
Рис. 56. Возрастная эволюция одной и той же популяции рыб на протяжении 15 лет их промысла. Исчезновение особей крупного размера вызвано переловом рыб старших возрастных категорий. График хорошо показывает также уменьшение биомассы (Huntsman, 1948).
Поэтому признаки перелова наблюдаются в разных пунктах земного шара, и к ним должно быть в первую очередь обращено внимание всех тех, кого тревожит вопрос рациональной эксплуатации природных ресурсов.
Острота этой проблемы возрастает параллельно с развитием тралового лова в открытом море. Появление около 1880 г. парового траулера, а затем, около 1894 г., оттертрала5 произвело переворот в рыболовном промысле, открыв возможности эксплуатации наиболее удаленных от побережья секторов. Суда, приобретавшие все большие размеры и становившиеся все более совершенными6, могли выходить все дальше в море и эксплуатировать участки, остававшиеся дотоле «целинными». При этом вес улова, как правило, сначала увеличивается пропорционально увеличению пущенных в ход средств, а затем начинает в некоторых случаях довольно быстро падать. Этот характерный признак наличия перелова мы проиллюстрируем далее несколькими особенно убедительными примерами.
Конечно, необходимо оговориться, что истощение какой-то части рыбных ресурсов не объясняется одним только переловом рыбы. Многие естественные причины способны не только серьезно изменить равновесие популяции, но и вызвать его нарушение совершенно независимо от воздействия человека. Рыбы, особенно в период нереста, подвержены влиянию таких факторов, как температура воды или содержание в воде солей, причем влияние это может быть как непосредственным, так и осуществляться путем изменения количества пищи, доступной для рыб. Такими изменениями и объясняется в некоторых случаях массовая деградация популяций рыб, ни в коей мере не связанная с деятельностью человека.
Учитывая это, человек должен суметь наладить рациональное использование природных богатств морей и океанов и не допустить того, чтобы к вышеуказанным естественным факторам, ее поддающимся никакому контролю, присоединились факторы искусственного уничтожения рыбных богатств.
1. ЛОВ ПАЛТУСА
В водах циркумполярного бассейна, а также в водах северной части Атлантического и Тихого океанов водится рыба, имеющая превосходные пищевые качества, — палтус (Hippoglossus hippoglossus), самая крупная рыба из семейства камбаловых.
Имеющая довольно большие размеры (более 3 м в длину) и немалый вес (до 300 кг), эта рыба отличается медленным ростом и поздним половым созреванием. В Атлантическом океане популяции палтуса сильно оскудели в связи с чрезмерным отловом слишком молодых, недостаточно подросших экземпляров, которые особенно ценятся в некоторых странах. Палтус еще водится в морях Гренландии и Скандинавии, но уцелевшие запасы не столь велики и здесь, чтобы они могли служить объектом регулярного промыслового лова. Исключение составляет Норвегия, где строгая охрана и рациональная эксплуатация палтуса проводится в законодательном порядке. Такая же участь ожидала популяции палтуса и в северной части Тихого океана, если бы Канадой и США не был принят ряд мероприятий по их охране. Действительно, с начала XX в. эксплуатация палтуса велась с возрастающей интенсивностью. В 1888 г. общий улов составлял 1,5 млн. фунтов, а в 1908 г.— 50 млн. Но вскоре, несмотря на непрерывное расширение промысла палтуса, уловы начали снижаться с катастрофической быстротой. В одном из прибрежных секторов Тихого океана улов на одну единицу затраченного труда упал с 320 фунтов в 1915 г. до 143 фунтов в 1920 г. и 79 фунтов — в 1927 г. В 1927 г. общие показатели по всем секторам достигли только 1/3 по сравнению с уровнем 1915 г. Популяция палтуса в целом сократилась за этот период на 2/3 и являла несомненные признаки перелова (рис. 57).
Рис. 57. Колебания общего улова палтуса у тихоокеанского побережья Северной Америки, выраженные в тоннах на единицу затраченного труда (в фунтах) (Burkenroad, 1948).
Сложившееся положение вынудило правительства Канады и США принять срочные меры. Была заключена первая конвенция, наложившая запрет на лов палтуса в период нереста, а затем, в 1930 и в 1937 гг. (дополнены в 1953 г.), были подписаны и другие соглашения, регламентирующие лов рыбы.
Эти меры не замедлили оказать действие, и уже в 1931 г. общий и относительный размер уловов в весовом выражении снова повысился в расчете на единицу затраченного труда. Так, например, на рыбных промыслах к западу от мыса Спенсер (Аляска) относительный размер уловов в 1930 г. составлял 65 т, в 1934 г. поднялся до 86, в 1937 г.— до 112, в 1940 г.— до 121 и в 1944 г.— до 151 т.
С 1931 г. численность палтуса увеличилась на 150% и ежегодные уловы стали превышать 50—60 млн. фунтов; рекордная цифра — 71,9 млн. фунтов была достигнута в 1950 г. В настоящее время охрана и рациональное использование запасов палтуса находятся в ведении особой Международной тихоокеанской комиссии по палтусу (International Pacific Halibut Commission). Поделив Тихий океан на сектора, она ввела строгую регламентацию лова и лимит на уловы, а также установила точные сроки начала лова (рис. 58). Эти меры, подвергающиеся систематическому пересмотру в соответствии с состоянием популяций, обеспечивают промыслам хорошую экономическую рентабельность.
Рис. 58. Сектора, установленные в 1950 г. решением Международной тихоокеанской комиссии по палтусу у тихоокеанского побережья Северной Америки с целью сохранения запасов палтуса и их рациональной эксплуатации (Moriod, 1956).
Не исключено, что последствия перелова наслаиваются на естественные колебания численности палтуса, так как анализ размера уловов и смены периодов падения их численности и увеличения показывает некоторые несоответствия (Burkenroad, 1948). Это никоим образом не умаляет ценности приведенных аргументов; наоборот, становится еще более ясным, что человек предельно осторожно должен подходить к эксплуатации «фонда» рыб, численность которого подвержена колебаниям естественного порядка, которые пока совершенно не поддаются никакому контролю. История промысла палтуса в северной части Тихого океана останется классическим примером того, как путем правильного подбора мероприятий можно восстановить один из естественных ресурсов моря, который в связи с его интенсивной эксплуатацией находится под угрозой исчезновения.
2. ПРОБЛЕМА ТИХООКЕАНСКОЙ САРДИНЫ
Тихоокеанская сардина (Sardinops caerulea), несомненно, также может служить примером чрезмерной эксплуатации морских богатств (рис. 59). Обширная литература, посвященная этой проблеме и рассматривающая ее под теоретическим и практическим углом зрения, свидетельствует о ее большом экономическом значении.
Сардина встречается огромными, нередко в миллион, а иногда более чем в десять миллионов особей, косяками вдоль берегов Северной Америки, от Аляски до Нижней Калифорнии. Эта небольшая рыбка, живущая в прибрежных водах, может удаляться от берегов в период нереста, который происходит в глубоководных местах, на расстояние до 350 миль (Gates, 1960).
Рис. 59. Тихоокеанская сардина (Sardinops caerulea).
Рис. 60. Колебания улова тихоокеанской сардины, доставленной в американские порты западного побережья (Calif. Dept. of Fish and Game, Report 1957).1 — начало рыболовного промысла в Британской Колумбии; 2 — начало рыболовного промысла в Орегоне и Вашингтоне; з — прекращение уловов в Британской Колумбии; 4 — падение уловов в Орегоне и Вашингтоне; 5 — падение уловов в Сан-Франциско.
Промысел ее начался в конце прошлого века (первый консервный завод был основан в Калифорнии в 1899 г.). Годовой улов сардин, который до 1912 г. колебался между 300 и 2 тыс. т, повысился вовремя первой мировой войны, затем несколько стабилизовался, после чего снова начал расти с необычайной скоростью: в 1916/17 г.— 27 тыс. то, в 1924/25 г.— 174 тыс. т и, наконец, в путину 1936/37 г. не менее 800 тыс. т было отгружено в американские порты от Британской Колумбии до Сан-Диего. Примерно на том же уровне держались уловы в 30-е годы и в первые годы последующего десятилетия, в результате чего промысел сардин; занимал по объему улова первое место в Новом Свете, а по коммерческой ценности — третье (после тунца и лосося). Его годовая рыночная стоимость превышала 10 млн. долларов. В период необыкновенного подъема этого промысла сардины использовались не только для консервирования, но и для изготовления удобрений и рыбной муки на корм скоту.
С начала 40-х годов XX в. объем уловов начал колебаться и затем катастрофически снизился (рис. 60): в 1953/54 г. было отгружено всего 4460 то, что свидетельствовало о начале упадка процветающей отрасли хозяйства и вынуждало владельцев судов снимать с них снаряжение и закрывать предприятия по переработке сардин. Первые признаки падения численности этого вида появились в Канаде, где улов, достигавший в сезоне 1945/46 г. 34 тыс. то, в 1947/48 г. спустился ниже 500 т. Затем настал черед Севера США, а в 1951 г. пострадала и Калифорния, главный центр эксплуатации запасов сардин. Начиная с этого времени промысел сардин так и остался на очень низком уровне7.
Между тем уже с начала 40-х годов биологи высказывала тревогу по поводу столь непомерной эксплуатации, симптомы которой были налицо: в улове снизился процент взрослых рыб и увеличилось число молодых особей, что свидетельствовало об эксплуатации сардин, не достигших половой зрелости, и сардин-«подростков». Но дело в том, что некоторое время последствия перелова были «замаскированы» возросшей интенсивностью рыбных промыслов и увеличением тоннажа промыслового флота.
Чрезмерная эксплуатация была признана причиной усилившегося оскудения запасов (хотя этот процесс мог ускориться и под влиянием природной среды), сводившего на нет коммерческую рентабельность улова. По-видимому, уменьшение числа особей-производителей вызвано массовым отловом сначала взрослых, а затем и молодых особей, еще не достигших того возраста, когда они могли бы дать потомство.
Можно надеяться, конечно, что численность сардин восстановится благодаря законам, которые были приняты для их защиты (ограничение сезонных сроков лова, установление определенного контингента судов, создание заповедных зон, в которых полностью запрещается лов рыбы). Но факт остается фактом: процветавшая ранее отрасль рыбной промышленности потерпела полный крах, и произошло это как раз в тот момент, когда рыбопромышленники из других частей света захватили те рынки, которых лишились их калифорнийские коллеги. Этот пример, так же как и предыдущий, показывает, что человек не должен подрывать основу своих сырьевых ресурсов; в противном случае он может обречь всю свою экономику на разорение, неизбежно следующее за минутным благополучием, ради которого расточались основные запасы природных богатств.
3. ХЕК
Мерлан (Merlucius merlucius) — рыба, родственная треске и известная на рынке под названием хека,— водится в морях Умеренного и жаркого поясов, от Ирландии до берегов Марокко и Сенегала. С давних времен хек стал промысловой рыбой и в особенности после первой мировой войны нашел широкий сбыт в Европе.
Рис. 61. Колебания уловов хека, доставленных на берег в Ла-Рошели (общий улов за один 12-дневный выход в море) (Letaconnoux, 1951).Горизонтальной чертой показан средний улов за рассматриваемый период.
Спрос, возросший на эту рыбу, вызвал чрезмерную эксплуатацию тех довольно ограниченных пространств морских вод, где она водится, и уже в 1910 г. наблюдалось заметное снижение добычи промысловых судов, ведущих лов на краю континентального шельфа в Атлантическом океане. Рыболовам пришлось осваивать новые рыболовные «угодья», продвигаясь все дальше и дальше на юг: сначала к Испании и Португалии, а затем к Марокко, Мавритании и Сенегалу. Но зоны лова быстро оскудевали, и вскоре возникла так называемая «проблема хека». При изучении цифр становится ясным, что плохие уловы — следствие истощения рыбных ресурсов (рис. 61). Война, задержавшая и даже совсем прекратившая выход рыболовных судов в море, способствовала восстановлению этих ресурсов. Уловы хека стали увеличиваться — сначала медленно, с переменным успехом, а затем, по окончании войны, когда лов был возобновлен,— очень быстро. В секторе континентального шельфа, эксплуатируемом промысловым флотом французского порта Ла-Рошель, увеличение улова, приходящегося на каждый 12-дневный выход в море парового траулера, составило в среднем за год более 21 т за период 1938—1946 гг. Уловы хека превысили довоенную среднюю цифру больше чем на 13 т, и доходили до 23,3 т за один 12-дневный выход в море. Процент взрослых особей в улове возрос в большей степени, чем процент молоди (весом менее 880 г в возрасте от 3 до 6 лет), чтo свидетельствовало о повышении среднего возраста популяции, биомасса которой значительно увеличилась благодаря изменившемуся естественному равновесию (Letaconnoux, 1951).
Однако эти внезапно увеличившиеся ресурсы вскоре быстро оскудели. Уже в 1949 г. размер уловов рыбы упал ниже средней цифры за последние 30 лет: трех лет неправильной эксплуатации хека оказалось достаточно, чтобы уничтожить прирост популяции, образовавшийся в результате прекращения лова на время военных действий, а между тем для сохранения высокого уровня численности и обеспечения прибыльности рыболовных промыслов надо было лишь увеличить размер ячеек в сетях.
В 1949 г. на каждый траулер за один 12-дневный выход в море приходилось в среднем лишь 14,4 т рыбы, примерно столько же, сколько в 1937—1939 гг. (14,7 т). Столь же резкое падение уловов наблюдалось и в последующие годы: при тех же условиях средний улов в 1948 г. составлял 8,9 т, а в 1949 г.—6,3 т. Одновременно наблюдалось уменьшение численности и других рыб. Анализ состава популяции по возрастному признаку и по размерам свидетельствовал о наличии явного перелова — следствия нового истощения ресурсов, восстановившихся за время войны.
Эти выводы были полностью подтверждены аналогичными наблюдениями, проведенными в других рыболовных секторах, например в части Атлантического океана, простирающейся к юго-западу от Британских островов (Hickling, 1946). Сопоставляя вес уловов, доставленных в Милфорд-Хейвен (Уэльс), можно сделать вывод, что во время войны темп лова рыбы был значительно замедлен и в 1941—1943 гг. общий улов составлял всего 39% довоенного. После окончания войны было зафиксировано значительное возрастание уловов, объяснявшееся в основном большими размерами хека (одновременно росло количество выловленных пикш и скатов). Производительность траулеров за один рабочий час в некоторых случаях увеличилась на 200%. О способности рыбных ресурсов к быстрому восстановлению свидетельствует тот факт, что в 1945 г. флот водоизмещением 10 тыс. т получил улов хека, в 2,5 раза больший, чем улов, полученный в 1932 г. флотом, в три раза превосходящим первый по тоннажу. Но последующее чрезмерное опустошение резервов восстановленных популяций привело к быстрому падению этих высоких уловов.
Таким образом, человек лишил будущего популяции, восстановившиеся под влиянием случайных факторов. И до тех пор, пока не будут приняты решительные меры по разумной эксплуатации рыбных запасов, которые дадут популяциям время увеличить свою численность и достичь максимального объема биомассы то есть создадут фонд, обеспечивающий возможность получения оптимального количества, на повышение уловов рассчитывать не приходится.
4. СЕЛЬДЬ
Если популяции глубоководных, или придонных, рыб чрезвычайно чувствительны к опасным последствиям перелова, то совсем иначе, по общему мнению, обстоит дело с рыбами, живущими в поверхностных морских водах (пелагическая зона), в особенности с сельдью (Clupea harengus), стоящей на первом месте в мире по своему экономическому значению. За обладание местами концентрации сельди между государствами нередко даже велись войны.
Аналогично популяциям других рыб, популяции сельди подвержены весьма значительным колебаниям, вызываемым естественными причинами (обычно изменениями процента выживания особей в личиночной стадии), и эти колебания необходимо учитывать, чтобы получить правильное представление о воздействии человека.
В некоторых популяциях сельди в южных секторах Северного моря и в восточной части Ла-Манша (Ancelin, 1953) уже, кажется, появились несомненные признаки перелова. Это подтверждается изучением состава популяций, являющихся объектом промыслового лова. В этих популяциях в процессе их восстановления наблюдается отклонение возрастного состава от нормы. Жалобы рыбопромышленников о том, что нынешние цифры добычи рыбы, несмотря на увеличение технических средств, значительно ниже цифр послевоенных лет (показатель, с которым следует считаться за неимением статистических данных об улове рыбы за один час), также говорят о наличии перелова.
Следовательно, рыбы поверхностных вод, так же как и рыбы других зон, не ограждены от перелова ни сезонностью своего размножения, ни присущим им пелагическим образом жизни, ни плотностью своих косяков.
Не исключено, конечно, что на численность сельди может оказывать отрицательное влияние траловый лов, в связи с тем что эксплуатация рыболовных участков происходит в период нереста, когда сельдь мечет икру на дно [большое количество яиц уничтожается тралом, бороздящим морское дно.— Ред.], но все же трудно отказаться от мысли, что в оскудении ресурсов повинен непомерный вылов рыбы в результате сетного лова.
5. ЛОВ РЫБЫ В СЕВЕРНОМ МОРЕ
Не менее 12 стран посылают свои рыболовные флотилии дальнего плавания в Северное море, издавна считающееся одной из наиболее разведанных промысловых зон.
Рис. 62. Увеличение запасов рыбы в Северном море и северо-восточной части Атлантического океана вследствие прекращения лова во время двух мировых войн (Graham, 1949).Диаграмма показывает в процентном отношении увеличение (заштриховано) запасов рыбы по сравнению с общим объемом уловов, доставленных на берег в год, предшествовавший войне. Площадь каждой диаграммы пропорциональна общему улову (в тоннах). Как мы видим, это увеличение весьма значительно.
Столь интенсивная эксплуатация этих зон привела к уменьшению рыбных запасов Северного моря, вызвавшему большую тревогу. Улов пикши (Gaduseglefinus), доставленный в английские порты после одного дня эффективного промысла, упал с 7,8 ц в 1906 г. до 4,6 в 1914 г., затем в 1919 г. повысился до 15,8 ц, после чего снова последовало падение: 4,6 ц — в 1933 г. и 1,9 ц — в 1935 г. В Нидерландах общий улов пикши в 1915 г. составлял 32 634 т, а в 1928 г.— 10 355 т. Наряду с этим в период 1910— 1913 гг. в уловах возросло в процентном отношении количество рыб мелкого размера: вначале они составляли 39% улова, затем, с 1923 по 1930 г., этот процент увеличился до 69. На Британских островах содержание мелкой рыбы в уловах достигало в 1913 г. 42,5%, а в 1928 г.— 81,7%. То же происходило с уловами трески и камбалы. В период 1925—1938 гг., а затем начиная с 1950 г. рентабельность тралового лова находилась на самом низком уровне.
Обе мировые войны в равной мере содействовали восстановлению рыбных ресурсов вследствие того, что в это время лов либо шел замедленными темпами, либо совсем прекращался (рис. 62). Общий дневной улов на английских траловых судах, составлявший в 1906 г. 17,6 ц, дошел в 1919 г. до 30,6 ц, после чего он начал постепенно снижаться и стабилизировался в 1934—1937 гг. на средней цифре — 12,8 ц.
Проблема рациональной эксплуатации рыбных ресурсов имеет огромное значение для всех рыбных промыслов, деятельность которых протекает в этих водах. Вследствие серьезности положения были приняты специальные меры по охране и восстановлению популяций, о которых будет упомянуто ниже.
6. ПУТИ БОРЬБЫ С ЧРЕЗМЕРНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ПОПУЛЯЦИЙ РЫБ
Итак, в целом состояние популяций в настоящий момент вызывает серьезную тревогу. Если одни моря еще не затронуты интенсивным ловом рыбы (например, моря южного полушария, омывающие берега Австралии), то другие стали ареной для ярко выраженного перелова, нередко достигающего поистине катастрофических размеров. К тому же напряженность положения усугубляется непрерывно растущим на рынках спросом на рыбу, который «требует» постоянного увеличения размеров уловов.
Интенсивный благодаря постоянному усовершенствованию рыболовной техники лов дает возможность увеличивать объем добычи. Промысел в открытом море, в такой же степени как и в прибрежных водах, ведет к уничтожению большого числа молодых особей, в особенности молоди камбалы. Огромный ущерб наносит богатствам моря ловля креветок, так как в данном случае применяются сети с мелкими ячейками, в которые попадают не только креветки, но и большое число молодых, не имеющих еще товарной ценности рыб, которые составляют основной резерв популяций.
Для предотвращения опасности истощения богатств промысловых районов по рекомендации океанографов и ученых — специалистов по рыболовству был принят ряд законодательных мер.
Одна из этих мер заключается в установлении такого размера ячеек, при котором сквозь них могут свободно проходить мелкие рыбы, но при этом, конечно, возникает немало трудностей технического порядка, связанных с особенностями сетей и с размерами рыб того вида, о котором идет речь8.
Другие меры включают в себя ограничение сроков лова, создание заповедных зон для восстановления популяций рыб, выделение секторов, в которых введен «ловооборот»— форма эксплуатации, позволяющая рыбам достигнуть оптимальных размеров.
Весь комплекс данных мероприятий основан на точном знании экологии и динамики популяций промысловых рыб. Поэтому во многих странах созданы океанографические лаборатории, где ведутся исследования как чисто научного, так и практического характера, посвященные изучению этих вопросов.
При разработке всего комплекса охранных мероприятий возникают проблемы и юридического порядка. На открытое море за пределами территориальных вод не распространяется действие законов, изданных в отдельных странах. Следовательно, регламентирование эксплуатации открытых морских пространств должно устанавливаться по международным соглашениям. В результате взаимопонимания, достигнутого всеми договаривающимися странами, был подписан ряд чрезвычайно важных конвенций. Одни из них направлены на создание условий, благоприятствующих увеличению численности рыб (например, запрещение лова в определенные сезоны и в определенных местах, ограничение видового и размерного состава вылова), другие касаются ограничения уловов с целью обеспечения оптимальной рентабельности промыслов (сюда входит, например, запрещение определенных орудий лова, установление размеров ячеек в траловых сетях и допустимой для лова величины промысловых рыб).
Первая международная конвенция относительно лова рыбы в Северном море была подписана 6 мая 1882 г. После этого было заключено около 150 двусторонних соглашений, около десяти региональных и несколько меньшее число соглашений, касающихся какого-либо определенного вида рыбы. Насчитывается примерно 12 «больших» конвенций, в которых участвуют 42 государства (Gros, 1960).
Наибольшее значение имеют конвенции, регламентирующие лов рыбы в Северном море и в северо-восточной части Атлантического океана, так как с древних времен эта исключительно богатая промысловая зона, расположенная поблизости от крупнейших в Европе центров сбыта, привлекала к себе многочисленные флотилии разных стран и проблемы перелова стоят здесь с особенной остротой.
Первая конференция по этому вопросу, созванная в Лондоне в ноябре 1936 г. и в марте 1937 г., закончилась подписанием международной конвенции от 23 марта 1937 г. Эта конвенция, действовавшая в рыболовной зоне Северной Атлантики и примыкающих к ней морей (за исключением Средиземного моря и части Балтийского), определяла в основном размер ячей в траловых сетях, причем размеры эти были установлены применительно к каждой зоне, а также была регламентирована допустимая для лова величина промысловых рыб того или иного вида.
В 1946 г. в Лондоне состоялась новая конференция для пересмотра конвенции 1937 г. и внесения в нее поправок с учетом изменений в рыбных ресурсах (рис. 63), и 5 апреля 1948 г. была подписана новая международная конвенция о перелове9. Минимальный размер ячеек в сетях был увеличен, так же как и минимальные размеры рыбы, подлежащей вылову. Эти решения вошли в силу с 1954 г. Кроме того, конвенция предусматривала создание постоянной комиссии (состоявшей из делегатов от каждой страны, подписавшей этот договор), на которую возлагалось проведение соглашения в жизнь.
По предложению Англии конференция обсудила проект ограничения размеров уловов, уже проводившегося в этой стране с 1937 г. по добровольному соглашению судовладельцев и при посредничестве правительства, и отклонила его, но не исключено, что в будущем этот проект окажется необходимым.
Заметим также, что существует еще одна международная конвенция — относительно промысловых зон в северо-западной части Атлантического океана (Вашингтон, 8 февраля 1949 г.). Главная цель достигнутого соглашения — защитить от истребления основные запасы пикши и трески — рыб, имеющих наибольшее промысловое значение в этой зоне10.
Рис. 63. Сектора промысла, установленные конвенцией рыбопромышленников в северо-восточной части Атлантического океана. Лондонская конвенция 1946 г. (Monod, 95 ).
Подобные же конвенции охватывают и другие районы земного шара. Эксплуатация тунца в морях, омывающих Новый Свет, также регламентирована соглашением, заключенным между различными странами.
Эти меры, бесспорно являющиеся значительным шагом вперед, все же не дали ожидаемых результатов. Поэтому после предварительных обсуждений чисто технических вопросов было решено созвать в Женеве в 1959 г. конференцию ООН, имеющую целью подписание всеми странами мира соглашения относительно эксплуатации морских ресурсов. Конференция закончилась составлением Конвенции о рыболовстве и охране живых ресурсов открытого моря. Эта конвенция впервые подняла на должную высоту вопрос о регламентации лова рыбы в открытом море и указала на необходимость сохранения ресурсов, основанного на их динамическом равновесии, способном обеспечить постоянную оптимальную рентабельность лова. Но во время обсуждения выявилось резкое противоречие между сторонниками старых либеральных принципов классического международного права и теми, кто стоял за своего рода преференциальное право, которым могли бы пользоваться прибрежные страны и которое явно противоречит традиционному морскому праву11. В результате этого конвенция, подписанная после тщательного обсуждения тридцатью государствами (при ожесточенной оппозиции отдельных стран), до сих пор еще не ратифицирована, но надо надеяться, что ее ратификация все же состоится, так как проведение конвенции в жизнь означало бы серьезный шаг к осуществлению рациональной эксплуатации ресурсов моря (Gros, 1960).
Необходимость срочного разрешения этой проблемы очевидна для всех стран, и следует не откладывая подкрепить уже вошедшие в силу решения, чтобы прекратить то серьезное оскудение запасов, которое становится все более и более заметным во многих рыболовных зонах. Следует также подумать о создании больших заповедных зон для охраны нерестилищ и тех участков, где подрастает рыбная молодь. Чтобы ослабить интенсивность лова такие мероприятия, как введение последовательного, периодически повторяющегося чередования рыболовных участков и выдача квот каждому государству, должны быть, бесспорно, проведены в самом ближайшем будущем.
Остается только пожелать, чтобы людям хотя бы раз удалось договориться на международном уровне в той области, где не затрагиваются ни их престиж, ни их политические взгляды, где речь идет всего лишь о рациональном использовании природных богатств, которым угрожает опасность. За экономическими интересами общества и частных лиц нельзя забывать о существовании «экологических» стимулов, так как в конечном счете голод движет людьми, когда они предъявляют свои требования к морю и подвергают его непомерной эксплуатации. А между тем море могло бы давать гораздо больший «выход» продукции, и этого можно было бы добиться в очень короткий срок, если бы между людьми доброй воли наконец было достигнуто соглашение. В связи с этим необходимо отметить, что рыболовы уже взялись за разведение морской рыбы. Так, в Норвегии разводят треску, во Франции — морской язык (Solea nasuta), а в Шотландии — морскую камбалу (Pleuronectes platessa)12. Несмотря на то что некоторые из этих попыток насчитывают уже немало лет (есть такие, которые восходят к 1884г.), они все еще не вышли из стадии эксперимента; то же можно сказать и об интродукции морских рыб (например, об акклиматизации атлантической сельди (Alosa sapidissima), завезенной с восточного побережья США в Калифорнию, которой, однако, следует остерегаться, так как подобные опыты могут ввести серьезные нарушения в природное равновесие. Да и на их успех не стоит особенно надеяться, так как, вне всякого сомнения, море еще надолго, а может быть, и навсегда, останется естественной средой, не подвластной воздействию человека, если не считать его хищнических вторжений. Человек покорил себе чутъ ли не всю сушу, но его взаимодействие с морем выражается лишь в том, что он берет у моря — к сожалению, часто безрассудно — то, что считает необходимым для удовлетворения своих потребностей. Человек проходит на море еще стадию собирательства, хотя способы его уже стоят на высокой ступени технического развития.
7. КИТОБОЙНЫЙ ПРОМЫСЕЛ И ЕГО ОГРАНИЧЕНИЕ
Выше мы уже говорили о нескольких больших этапах развития китобойного промысла в разных странах мира и о постепенном уменьшении численности некоторых видов кита.
В наше время китобои имеют в своем распоряжении первоклассную технику, с помощью которой они могут охотиться на любых китообразных независимо от их размеров, в том числе и на кита полосатика, который так долго оставался неуязвимым благодаря своей исключительной силе и проворству13. Ограниченный на первых этапах северным полушарием, китобойный промысел начиная с 1905 г. захватывает и воды Антарктики (Budker, 1957). Раньше суда китобойных флотилий были связаны с плавучими рыбозаводами, служившими для них и точкой отправления, и плавучими базами, но с 1925 г., когда были применены слипы — наклонные платформы на корме судна, по которым кита втаскивают на палубу,— суда китобойных флотилий стали заходить далеко в море. Мировая добыча китов пошла тогда по резко возрастающей кривой, о чем можно судить на основании следующих данных (см. табл. на стр. 330).
Несмотря на то, что эксплуатация китов ведется в различных районах земного шара, ее основной ареной оказались воды Антарктики. За сезон 1930/31 г. не менее 38 плавучих заводов и 184 китобойных судов выходили на промысел в открытое море в Антарктике; за сезон 1966/67 г. в промысле участвовало 9 плавучих рыбозаводов и 120 китобойных судов (из них 3 советских Рыбозавода с 55 китобойными судами).
Мировая добыча китов1
1 См. Вudker, International Whaling Statistics, Oslo, 1957, 1966.
В китобойном промысле, как и в любом другом, наблюдались колебания добычи, что являлось следствием перепроизводства и вызванного им падения цен. Так, например, в 1932 г. число добытых китов упало до 12 988, в то время как в 1931 г. оно достигало 43 129. К этому времени китобойные компании начали осознавать угрозу истощения ресурсов.
Поэтому были заключены ограничительные соглашения между государствами, ведущими крупный китобойный промысел, и даже между отдельными китобойными компаниями — добычу начали сокращать, устанавливая предельные нормы. Уже в 1932 г. первая конвенция, подписанная Норвегией и Великобританией, ограничила количество забиваемых китов и производство китового жира и установила твердые сроки дозволенного промысла. Сроки действия конвенции были продлены и в последующие годы, а в Норвегии, кроме того, были изданы законы относительно орудий лова китов. Однако некоторые компании этими соглашениями охвачены не были.
В 1937 г. в Лондоне был сделан решительный шаг — заключена подписанная наиболее заинтересованными странами (Австралией, Аргентиной, Великобританией, Германией, Ирландией, Новой Зеландией, Норвегией, США, Южно-Африканским Союзом) первая Международная китобойная конвенция. Она определила даты открытия и закрытия промысла, допустимую величину китов, ниже которой охота категорически запрещалась, и виды китов, охота на которых запрещена (к таковым относились гренландский —Balaena mysticetus и серый тихоокеанский — Rhachinectes glaucus киты). В 1938 г. конвенция была продлена и дополнена чрезвычайно важным пунктом: решением создать сплошную заповедную зону на пространстве, заключенном между 70° и 160° з. д.
За время второй мировой войны численность китов восстановилась. Но можно было ожидать, что в связи с ощущавшимся во всех странах большим недостатком продовольствия китобойный промысел станет чрезмерно интенсивным, по мере того как страны, владеющие китобойными флотилиями, будут восстанавливать их оборудование, пострадавшее за время войны.
Уже в 1944 г. в Лондоне состоялось первое совещание, одним из самых важных решений которого было введение условной единицы «синего кита» (Blue Whale Unit-BWU). Четыре вида китов полосатиков, являющиеся объектом промысла, сильно различаются своими размерами, и, так как практически ограничивать улов по каждому виду отдельно трудно, было принято общее ограничение в адекватных величинах, исходящее из количества добываемого из китов жира, причем за единицу было принято то количество жира, которое дает самый крупный из китов — синий полосатик. Была установлена следующая шкала: 1 синий полосатик = 2 финвалам = 2,5 горбатым китам = 6 малым полосатикам. | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Введение в проблему</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_8_doc2fb_image_03000021.png"/>
Груша внутри которой турникет</p><p>Несколько лет назад одна из самых популярных наших газет опубликовала на своих страницах сокращенный вариант статьи из американского журнала «Бизнес уик», предварявшийся небольшим редакционным вступлением. Суть последнего сводилась к следующему: XX век, столь щедрый на удивительные события, преподнес ошеломленному человечеству еще один «сюрприз». Дело в том, что люди, тысячелетиями искавшие спасения от всевозможных недугов в химических колбах, где синтезировались чудо-лекарства, и в окружающей их природе, глубоко заблуждались. Им бы давно обратиться к собственному организму, продуцирующему практически все лекарственные препараты, необходимые для победы над любым недугом. </p><p>Но, быть может, учитывая коммерческий характер американского издания, о котором идет речь, это довольно категоричное утверждение стоит воспринимать по меньшей мере с поправками? И советская печать напрасно повторила это преувеличение? Отнюдь! По крайней мере в первых же строках комментария к статье из «Бизнес уик», написанном академиком Р. В. Петровым и помещенном на одной полосе с предлагаемой вниманию наших читателей публикацией, утверждалась, по существу, та же мысль: «Наш организм — удивительная фармацевтическая фабрика. Первыми лекарствами, выделенными из организма и примененными в медицинской практике, были защитные белки — антитела, вырабатываемые клетками иммунной системы. Впервые антитела были обнаружены в 1890 году Эмилем Берингом, когда он ввел кроликам яд бактерий — возбудителей дифтерии. Через несколько дней в их крови появились антитела-противоядия. Полученной сывороткой ученый спас детей, задыхающихся от дифтерита. За это лекарство Берингу присуждена Нобелевская премия. Антитела стали готовить и против столбняка, - кори, стафилококков...» </p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_8_doc2fb_image_03000022.png"/>
Человек у которого на спине полки с лекарствами</p><p>Пройдет время, и еще одна тайна иммунной системы, отвечающей перед организмом за единство его внутренней среды (гомеостаза), окажется рассекреченной, поскольку обнаружится сенсационная новость: клетки иммунной системы, помимо антител, непосредственно борющихся с агрессором, осуществившим вторжение, вырабатывают еще и вещества, способные стимулировать и мобилизовывать все ресурсы иммунной системы. Вещества эти, продуцируемые организмом в ничтожных количествах, получили название <em>лимфокинов</em>. Клетки иммунной системы производят приблизительно пятьдесят их разновидностей. И все они — объекты яростной конкуренции фирм, специализирующихся на выпуске лекарственных препаратов. </p><p>О темпах нарастания «лимфокинного бума» на рынке сбыта фармакологической продукции свидетельствуют данные очень серьезных американских служб прогнозирования производства и сбыта медикаментозных средств. Ожидается, например, что уже к началу второго тысячелетия годовой объем сбыта лимфокинов догонит по этому показателю антибиотики. По крайней мере, такой крупный иммунолог, как Занвил Кон, изучающий лимфокины в Нью-Йорке в Рокфеллеровском университете, в этом твердо убежден. Потому что он, как и абсолютное большинство иммунологов, занимающихся той же проблемой, считает, что именно лимфокины открывают перспективы познания механизма мобилизации белых кровяных телец (лимфоцитов) на борьбу с болезнью. Особенно перспективны, как выяснили клинические испытания, два из них — <em>гамма-интерферон и интерлейкин-2.</em> </p><p>Лимфокины, по сути дела, не что иное, как химический сигнал, с помощью которого особые лимфоциты, называемые <em>Т-клетками</em>, первыми вступающие в борьбу с чужеродными генами и организмами, передают эстафету тревоги другим лимфоцитам, так называемым <em>В-клеткам</em>. Последние немедленно реагируют на опасность: они начинают быстро размножаться. Причем некоторые из них, в свою очередь, тоже выделяют новые лимфокины, влияющие на многие функции организма как сильнейшие допинги. Они, например, способны заживить рану, разрушить раковую клетку, восстановить орган, пострадавший от агрессора. </p><p>Но если лимфокины столь всесильны и всемогущи, как же все-таки они «проглядели» инфекцию, вторгшуюся в охраняемые ими пределы? </p><p>По двум причинам: чужак либо обманул иммунную систему, проникнув в самое ее «сердце», либо дезориентировал. Вот здесь самое время и ввести бы в организм лимфокины, выращенные, наработанные с помощью иммунной биотехнологии или генетической инженерии. Те самые лекарства, которые в хорошие для организма времена продуцирует его собственная иммунная система. Причем продуцирует не просто некие абстрактный высокоактивные вещества, способные нейтрализовывать любого врага, а вещества, предельно точно воздействующие на неприятеля конкретного. Так, против яда Х нарабатывается противоядие анти-Х, против яда Y — только противоядие анти-Y. </p><p>Первыми лекарствами организменного происхождения, как говорилось выше, стали защитные белки — антитела, создаваемые иммунной системой в ответ вторжение в организм возбудителя дифтерии. Теперь сывороткой, полученной на основе белков-антител, лечат и столбняк, и корь, и стафилококковые инфекции. </p><p>Это первая группа препаратов, продуцируемых самим организмом и широко используемых современиной медициной. Но человеческий организм оказался поистине чудесным ферментером, а продуцируемая в нем «биомасса» — клетки, белки и продукты их жизнедеятельности — незаменимой для обеспечения нормального функционирования всех органов и систем. </p><p>Вот почему это направление иммунологии стало сразу же очень бурно развиваться, а в исследования включались все новые и новые ученые из самых разных стран мира, активно приближая время создания второй группы лекарств «внутреннего происхождения». </p><p>Лекарства эти — гормоны, вещества, вырабатываемые эндокринными железами иммунной системы. Среди них, например, — <em>инсулин</em>. История его открытия связана с именем нашего соотечественника Л. В. Соболева, доказавшего, что уровень сахара в крови человека регулируется специальным гормоном, продуцируемым особыми клетками поджелудочной железы. Случилось это в 1900 году, а 22 года спустя английские исследователи Бантинг и Бест выделили из этих клеток инсулин. </p><p>И наконец, третья группа лекарств, продуцируемая самим организмом, — <em>простагландины</em> и <em>нейропептиды</em>. Все они наделены природой уникальными свойствами, а специализация этих веществ доведена до совершенства. Одни из них стимулируют память, другие лечат бесплодие, третьи способны многократно эффективнее, чем, скажем, морфин, обезболивать ткани и органы. </p><p>Так не пришла ли, наконец, пора человечеству вообще отказаться от ксенобиотиков (ксенос — чужой), в гигантских размерах пользуемых сегодня? И не наносят ли все эти сульфонамиды, аспирины, фенацетины, антибиотики, гликозиды и т. д. и т. п. вместе с временной помощью и непоправимый вред организму? </p><p>Наносят. Но полностью заменить их препаратами «внутреннего происхождения», к сожалению, все еще не пришла пора, поскольку последних известно науке пока что не более трех десятков. </p><p>Три десятка во всех трех группах! </p><p>«Всего три десятка внутренних лекарств, — пишет в комментарии к той же статье из «Бизнес уик» (названной, кстати, очень броско: «Медицина: новая революция?») академик Р. В. Петров, — и одна группа из них открыта у нас в стране, в Институте иммунологии Минздрава СССР. Это так называемые <em>миелопептиды</em>: обезболивающие вещества; стимулятор САП, ускоряющий синтез антител; полученный на его основе и подготовленный для клинических испытаний лекарственный препарат В-активин; уже проверенный в клинике и принятый Фармкомитетом СССР к производству препарат 1-активин, разработанный нами совместно с академиком АМН СССР Ю. М. Лопухиным и доктором медицины В. Я. Арионом; а также переданный в промышленность генно-инженерный интерферон, который создан под руководством академика Ю. А. Овчинникова. </p><p>Фармакологов и врачей часто упрекают в том, что они назначают очень много лекарств, чуть ли не горстями. Что будто бы они не понимают оборотной стороны медали приема больших количеств ксенобиотиков. </p><p>...А ведь каждый человек еще и индивидуален, неповторим в своей биохимии, и питается на свой манер, и живет по-своему. </p>
<p>Несколько лет назад была опубликована книга Уильиса «Биохимическая индивидуальность». В ней он рисует некую медицинскую утопию. Для каждого человека составлены индивидуальные биохимические карты по всем количественным и качественным параметрам: сотни белков, ферментов, жиров и Сахаров, все биохимические цепочки их превращений и прочее. Сразу видно, что хорошо, что плохо, что усилилось, что пострадало, что надо убрать, что добавить. </p><p>Разумеется, до этого медицина на нашем веку еще не дойдет. </p><p>Что же делать? Снова повернуться к иммунной системе с ее удивительной способностью вырабатывать антитела против любых антигенов — вредоносных элементов, которые могут проникать в организм извне или возникать внутри него: микробы, вирусы, аллергены, вредные органические примеси в пище, в воздухе, отжившие тканевые структуры, мутантные (измененные), в том числе раковые, клетки, белки, распадающиеся при травмах или ожогах и т. д. Против каждого антигена «выковывается» строго специфическое «оружие» — антитело, или, если угодно, лекарство». </p><p>Но тогда почему, вправе спросить читатель, наш организм не в состоянии сам справиться с той же холерой или вирусным гриппом, если он — не что иное, как уникальный фармацевтический завод, производящий самые эффективные и принципиально точные по своей направленности медицинские препараты? </p><p>А кто сказал, что не может? Да будь это так, человечество просто-напросто давно бы вымерло. Но оно живет и здравствует, а если и случаются потери (те же эпидемии вирусного гриппа, например, не проходят для нас бесследно, а иногда встреча с вирусом заканчивается для человека смертью), то они все же скорее исключения из правила, чем норма. Ибо иммунная система сама находит недруга, проникшего в организм, сама отдает приказ механизмам, продуцирующим то или иное противоядие, и сама с его помощью расправляется с незваным гостем. </p><p>Ну а если нет? Если защитные силы организма настолько подорваны проникшей в него инфекцией, что не в состоянии одолеть противника? Тогда им, как говорилось чуть выше, необходимо помочь, введя тот или иной препарат «внутреннего» происхождения, но полученного вне организма in vitro. </p><p>Если речь идет, скажем, об эпидемии вирусного гриппа, то больному непременно пропишут интерферон — мощнейшее противовирусное вещество, вырабатываемое организмом или культурой клеток вне его. Нарабатывать интерферон биотехнологическим методом в нужных количествах сегодня уже не представляется сложным. Но главная задача — получить интерферон, максимально приближенный по химическому составу к тому, что вырабатывает организм. Для этого культуральную жидкость, в которой интерферон продуцируется, пропускают через колонку с антиинтерфероновыми антителами. И получают препарат почти в пять тысяч раз чище того, что был бы получен при отсутствии в технологической цепочке завершающего «иммунологического» цикла. </p><p>Следует иметь в виду, что под словом «чище» здесь подразумевается интерферон, избавленный от балласта клеточного и культурального происхождения. </p><p>И все это стало возможным только потому, что биотехнология и иммунология, объединившись, создали основу совершенно новой науки — иммунной биотехнологии, само появление которой стало реальностью благодаря культивированию в промышленных масштабах искусственно созданных клеток (микробных и немикробных). </p><p>Но что это, собственно, значит — искусственно созданные клетки? Может быть, они синтезированы, «собраны» на совсем иных, не свойственных доселе живым субстанциям принципах? </p><p>Ничего подобного. Это — естественные организмы, существовавшие в природе испокон веков, но в которые по воле исследователя ввели не свойственный им ген (или гены), придав тем самым «классическим» организмам новые качества. Так, например, нашу давнюю знакомую, неоднократно упоминавшуюся здесь кишечную палочку научили продуцировать ни мало ни много человеческий инсулин. Сделали это (разумеется, с точки зрения иммунолога, владеющего методом генетической инженерии) довольно просто: в геном бактерии ввели человеческий ген. И чудо свершилось — искусственно созданная бактерия, помещенная в культуральную жидкость, начала вырабатывать... инсулин. Человеческий инсулин! Всегда, во все времена с момента существования Homo sapiensa производимый только специальными клетками поджелудочной железы! </p><p>Нужно ли говорить, сколько человеческих жизней спас этот «внутренний» препарат, нарабатываемый сегодня in vitro чисто биотехнологическим методом. </p><p>Но может ли случиться так, что имунная система, столь точно поражающая врагов с помощью продуцируемых ею специальных веществ, окажется не в состоянии дать должного сопротивления инфекции, поскольку сама к тому времени будет ослаблена или полностью разрушена? </p><p>Может. Ведь иммунная система, так же как и все другие жизнеобеспечивающие системы нашего организма, подвержена и болезням, и процессам старения. Но если такое случится и агрессор нападет в неблагоприятный для защитных сил организма момент — беда неминуема. Ибо пока наш иммунитет в силе, он всегда оказывается в состоянии узнать и уничтожить противника. </p><p>Иногда, правда, и во вред себе. Хирургам, например, прекрасно известно, как бывает трудно насильственно подавить иммунитет. Ну, скажем, для того, чтоб защитные силы больного, только что перенесшего операцию по поводу пересадки органа или ткани, не прореагировали б на него как на чужеродный «элемент». </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_8_doc2fb_image_03000023.png"/>
Рыцарь</p><p>Но подобные случаи все же исключение. Ибо иммунитет призван охранять жизнь вверенного ему природой организма. </p><p>Вот почему утверждения по поводу того, что все проблемы современной медицины сводятся, по существу, к сохранению и долголетию иммунной системы, можно считать аксиомой. В порядке иммунитет — и организм сам победит любую болезнь, сам решит, чем и как ему защищаться от инфекции. И, разумеется, с помощью чего. Повреждена, травмирована иммунная система — и над человеком нависает угроза иммунодефицитного состояния (ИДС). </p><p>Что представляет собой это состояние в его, так сказать, «чистом» классическом проявлении, наука долгое время не знала. И по вполне понятной причине, ведь люди, появлявшиеся на свет с «отключенной», не работающей иммунной системой, как правило, не доживали и до года. </p><p>Так было до тех пор, пока не появились антибиотики, даровавшие иммунодефицитным детям более долгую жизнь. Теперь эти ребята доживают, если им, конечно, оказана своевременная медицинская помощь, и до 14—15 лет. Но еще совсем недавно это было просто невозможно, их губила даже собственная микробная флора, обитающая в каждом организме. Но вот в 1974 году иммунологи США получили уникальную возможность наблюдать, как растет и развивается человек, абсолютно не приспособленный к жизни на Земле, — планете, в буквальном смысле слова перезаселенной разнообразными микроорганизмами. </p>
<p>Сегодня мир знает имя этого мальчика — Давид. Вся прочая информация о нем, по крайней мере для абсолютного большинства людей, все еще закрыта. Кто знает, может быть, и правильно, ведь образ жизни, выпавший на долю этого ребенка, отнюдь не рекламного характера. </p><p>Но почему все же обыкновенный мальчик, появившийся на свет от обыкновенных родителей, практически повторил судьбу (конечно, в несколько ином варианте) знаменитой Железной маски, так увлекательно описанной когда-то Дюма? </p><p>Да потому, что его тоже прячут. И не менее тщательно, чем нежелательного претендента на престол французских королей. Прячут от тех невидимых глазу организмов, которые сосуществуют с нами в этом мире. </p><p>Так или иначе, но в американском городе Хьюстоне в знаменитом Космическом центре вот уже 15 лет живет ребенок, известный и неизвестный миру. Почему известный? Да потому, что, как говорится, шила в мешке не утаишь и информация о судьбе Давида давно просочилась на страницы прессы. Неизвестного миру мальчика, тщательно изолированного, наблюдаемого и изучаемого, сегодня знают все. И о судьбе ребенка задумываются многие, очень далекие по роду своей деятельности от науки вообще и от микробиологии и иммунологии в частности, люди. </p><p>— Но разве это жизнь?! — наверняка посочувствуют, ему и наши читатели. Столько лет находиться под колпаком, когда каждое движение становится достоянием исследователей, когда за всю жизнь только пять минут выпало счастье дышать земным воздухом (если верить, конечно, тем же газетным публикациям), постоянно находиться в пластиковой герметичной камере, даже передвигаться с помощью специально сконструированной для него жизнеобеспечивающей системы?! </p><p>Конечно, соглашусь я с мнением читателей, это не жизнь. Или, по крайней мере, очень трудная жизнь. </p><p>А нельзя ли все-таки помочь Давиду? Ну, допустим, вывести из заточения и подстраховать от многочисленных заболеваний с помощью антибиотиков? </p><p>Попытаться, конечно, можно. Но и такой жизни, откровенно говоря, тоже не позавидуешь. Представьте себе на минутку, какое количество антибиотиков пришлось бы «влить» в мальчика, дабы предотвратить инфицирование, а главное, всевозможные осложнения, которыми оно чревато для такого рода больных. К тому же, к антибиотикам, равно как и другим медикаментозным средствам и препаратам, организм рано или поздно привыкает, и они перестают на него действовать. </p><p>Что же прикажете делать в таком случае? Как, с помощью чего оградить жизнь ребенка от опасности? </p><p>С помощью иммунизации. Стоит ли пренебрегать столь мощным микробиологическим оружием, если оно уже спасло человечеству миллионы жизней? </p><p>Конечно, нет. К тому же, иммунизация действительно в состоянии защитить мальчика от основных инфекций, грозящих его жизни. </p><p>Основных... Какой большой смысл заключен в этом слове для всех людей Земли. Для всех, но не для Давида. Потому что ему страшны не только возбудители грозных, действительно опасных заболеваний. Но и самые привычные, неболезнетворные организмы, живущие у обыкновенных, неиммунодефицитных людей, и на коже, и в слизистых, и в полости рта, и внутри организма. Так что же делать Давиду и его врачам? </p><p>Только ждать, когда в той же «внутренней аптеке» здорового организма отыщется вещество, способное пробудить от спячки любую иммунную систему. Но так можно, пожалуй, прождать всю жизнь, а она не такая уж и долгая у человека. Не лучше ль все-таки прибегнуть к самым радикальным и более действенным методам? Ну, например, к хирургическим? Или, скажем, к методу генетической инженерии? Уж очень неординарным представляется этот случай с несчастным ребенком, — наверняка нечто подобное подумает читатель, познакомившись с грустной историей Давида. </p><p>Что же, лично я в такой ситуации, вероятно, тоже пошел бы на риск. Тем более что история восстановительной хирургии уже имеет опыт исправления дефектов иммунной системы с помощью скальпеля. Связано это с именем советского хирурга Юрия Ивановича Морозова, осуществившего тринадцать лет назад в кубинском госпитале города Камагуэй, где он работал профессором-консультантом, три трансплантации (пересадки) тимуса трем чернокожим мальчишкам, страдавшим тяжелым наследственным недугом — атаксией-телеангиэктазией, называемым еще синдромом Луи Бара. Дети, страдающие этим заболеванием, очень плохо ходят, внезапно «забывают» знакомые слова и бесконечно болеют. Что совсем неудивительно, ведь тимус — главный орган иммунной системы — у них от рождения дефектный, а значит, нет и иммунитета. </p><p>Забегая вперед, скажу, что все три операции прошли удачно, а по возвращении на Родину профессор Ю. Морозов сделал еще двадцать три аналогичные операции. И все они вернули здоровье, казалось бы, самой природой обреченным на смерть людям. </p><p>Попытки хирургически поправить «неполадки» в иммунной системе осуществлялись и до Ю. Морозова (сегодня во всем мире применяют семь способов хирургического исправления иммунных дефектов, метод Ю. Морозова официально признан восьмым и самым эффективным). Но все они кончались неудачами, поскольку пересаживаемая часть тимуса не включалась сразу в общий кроветок организма, а вживлялась под кожу. </p><p>У советского хирурга была своя тактика проведения уникальной операции: он пересаживал больному не один, а сразу два органа — тимус и грудину — орган кроветворения. Такая тактика родилась из понимания самого механизма иммунной защиты, в состав которого входит и фабрика кровяных клеток — костный мозг. Именно из него одни клетки поступают в тимус и становятся Т-лимфоцитами (ответственными за клеточный иммунитет), а другие — в орган, до сих пор еще «не открытый» физиологами в человеческом организме, где клетки, продуцируемые костным мозгом, превращаются в лимфоциты, вырабатывающие защитные белки — иммуноглобулины, обеспечивающие так называемый гуморальный, жидкостный иммунитет. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_8_doc2fb_image_03000024.png"/>
Человек в халате чинит рыцаря</p><p>Нужно ли говорить, сколь сенсационными оказались те первые три операции Ю. И. Морозова, доказавшие, что с помощью имплантатного тимуса можно реконструировать иммунитет. Пройдут годы, и мысль о реконструкции подорванных тяжелым заболеванием защитных сил организма вновь появится на повестке дня. Ее породит тщетность попыток каким-либо иным путем исправить пороки защитных сил организма, развивающихся при тяжелом, насильственном комбинированном иммунодефиците. Только на сей раз эта мысль будет облачена в иные «одежды»: речь пойдет о генотерапии. Вот почему специалистам из американского Национального института здоровья, работающим над методом, на его реализацию необходимо разрешение Консультационного комитета по рекомбинантным ДНК. </p>
<p>Заболевание, о котором идет речь, как я уже сказал, наследственное и обусловлено отсутствием в генетическом аппарате больного всего одного гена, кодирующего производство в организме всего одного фермента, так называемой <em>аденозиндезаминазы</em>. Но именно она стимулирует развитие иммунной системы. Какова же стратегия планируемой операции? </p><p>По своему характеру она очень напоминает ту, что осуществил когда-то Ю. И. Морозов. А вот методы реализации совершенно иные. Ученые предполагают заразить клетки костного мозга, взятые у больного, несколько измененным, модифицированным ретровирусом (что такое ретровирус — читатель узнает из дальнейшего рассказа), в геном которого включен ген аденозиндезаминазы. Модификация вируса произведена так, что он утратил способность к воспроизводству. А значит, не может выйти за пределы тех клеток, в которые введен. Это очень важно, поскольку полностью предотвращает заражение ретровирусом других клеток организма. </p><p>Зараженные клетки вновь будут введены в организм больного, ДНК-копия гена аденозиндезаминазы включится, впишется в геном, и он отдаст приказ организму нарабатывать нормальный фермент. </p><p>Такова идея метода. И она безусловно хороша, поскольку рассчитана на производство обусловленных природой «лекарств» внутреннего, организменного происхождения. Другое дело, как этот метод осуществится на практике. Опыты на мышах и обезьянах, например, пока не сулят исследователям удачи, поскольку активность человеческого гена наблюдалась у тех и других животных в эксперименте очень короткое время. </p><p>Дело в том, считают исследователи и их оппоненты, что при такой методике его осуществления вирусом, несущим человеческий ген, заражаются только костномозговые клетки последнего поколения, а не стволовые, дающие им начало. </p><p>Есть и другое, весьма серьезное «но», ставящее под сомнение целесообразность и безвредность планируемой работы. Предполагается, что вирус, активизирующий </p><p>все процессы, происходящие на клеточном уровне, может спровоцировать онкогены, пока что спокойно дремлющие. А погибать от рака столь же несладко, как и от комбинированного иммунодефицита. </p><p>Выходит, что во имя спасения человека от одного тяжелейшего недуга его жизнь подвергается не меньшей опасности инициирования рака. </p><p>И еще одно обстоятельство тревожит тех, кто сегодня работает над этим методом: в препарате вируса, вводимого в костно-мозговые клетки, все-таки обнаружены вирусные частицы, не утратившие способности к воcпроизводству. Правда, таких частиц очень мало — всего одна на тысячу утративших эту способность. Но, как известно, и от маленькой спички может вспыхнуть большой пожар. </p><p>Вот почему неофициальный доклад автора метода У. Андерсона и его коллег пока что не вызвал особого энтузиазма у Консультативного комитета по рекомбинантным ДНК. По крайней мере, один из его членов, сотрудник Уайтхедского института медико-биологических исследований при Массачусетском технологическом институте Р. Маллиган считает, что в обозримом будущем доказательств возможности применения на человеке данного метода не предвидится. </p><p>Но... медицине известно великое множество случаев, когда рассеивались не менее серьезные сомнения, причем в фантастически короткие сроки. Пока же авторы метода активно работают над совершенствованием своего детища. Главная их задача заключается в том, чтобы как можно быстрее снять сомнения по поводу безопасности предлагаемого к практике препарата. Это во-первых. А во-вторых, убедить экспертов в его эффективности. И если исследователи представят Консультативному комитету неопровержимые факты безопасности (и не только для больных с тяжелым иммунодефицитом, ведь ретровирус в силу тех или иных причин может вырваться из лабораторных стен) работ с рекомбинантной ДНК, вопрос его использования будет решен. </p><p>По крайней мере, сами авторы нисколько не сомневаются в том, что им удастся в конце концов если не подавить совсем, то значительно снизить способность модифицированного вируса к воспроизводству, «научив» его при этом еще и заражать стволовые клетки, наделяя их таким образом геном, отсутствующим в наследственном аппарате больных людей. Тем самым геном, </p><p>который кодирует продуцирование фермента, стимулирующего деятельность иммунной системы. </p><p>Что ж, как говорится, поживем — увидим. Недаром тот же Р. Маллиган, столь категорично возражающий против данного метода генотерапии, не исключает все же возможности его использования при лечении тяжелейших недугов иммунной системы. Ибо, считает ученый, в крайних случаях этот способ этически оправдан. </p><p>Но здесь, вероятно, самое время упомянуть нам о работах еще одного американского исследователя, никогда и никакого отношения не имевшего к только что описанному поиску. Речь идет о Таяши Мэйкинодане, японце по происхождению, создавшем незаменимый для иммунологии вообще и для иммунной биотехнологии частности метод культуры клеток in vivo, то есть в живом организме. </p><p>Чем же была вызвана необходимость выращивания клеток в живом организме? Ведь методы старой, так называемой классической биотехнологии давно подарили науке, и в том числе иммунологии, способ in vitro, то есть культивирования клеток, тканей и микроорганизмов в питательном растворе, помещенном в «стекле» — пробирке, флаконе, колбе, наконец, в ферментере, если дело доходило до индустриальных методов производства различного рода клеток. </p><p>Секрет здесь в том, что многие клетки «не хотят» расти, воспроизводиться и исполнять возложенные на них природой функции вне организма, в условиях, где они лишены привычного внутриорганизменного комфорта. К таким клеткам, предпочитающим всем искусственно созданным «благам» привычный гомеостаз, когда ткани, омываемые кровью, получают максимум набора веществ организменного происхождения, долгое время относились, например, лимфоциты. </p><p>Такое положение существовало до тех пор, пока Р, Галло, один из первооткрывателей вируса СПИДа, и его сотрудники не научились все-таки выращивать лимфоциты ш уНго. Сегодня такой метод — реальность. И именно ему во многом обязаны своей блестящей победой первооткрыватели ретровируса СПИДа, рассказ о котором еще впереди. </p>
<p>Но метод Р. Галло, оцениваемый специалистами как нечто фантастическое (столь нереальным представляется его создание), появился совсем недавно, а до той поры вопрос о способе наблюдения, исследования жизнедеятельности лимфоцитов стоял так же остро, как и применительно к клеткам тканей других органов иммунной системы — селезенки, тимуса, например. </p><p>Смысл метода «внутри живого организма», предложенного Т. Мэйкиноданом, заключался в том, чтобы, используя потенции выбранного в качестве «сосуда» целостного организма, обеспечить клетки, помещенные в него исследователем, всем необходимым для естественного развития. В такое живое «стекло» Т. Мэйкинодан превратил мышь. А как же собственные клетки мыши? Ведь они жили и развивались по свойственной их природе схеме и потому наверняка искажали бы картину наблюдаемых, привнесенных в мышиный организм чужих клеток? </p><p>В том-то и все дело, что ничуть не искажали, поскольку «своих» клеток у мыши к началу эксперимента уже не было. Т. Мэйкинодан, дабы не «загрязнять» эксперимента, просто убил их с помощью рентгеновских лучей. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_8_doc2fb_image_03000025.png"/>
Рыцари внутри мыши</p><p>Вот в таких невероятно комфортных условиях для изучаемых объектов ученый и его соратники десять лет кряду наблюдали жизнедеятельность иммунокомпетентных клеток, способных вырабатывать антитела. Что же удалось им установить? </p><p>Очень многое. Ну, например, оказалось, что наиболее активно вырабатывают антитела клетки селезенки. У клеток, взятых из лимфатических узлов, та способность несколько снижена. У тимуса она еще меньше, а костно-мозговые клетки вообще не продуцируют антитела. </p><p>Новый метод предоставил первооткрывателям такие уникальные возможности проведения исследований, что они в буквальном смысле слова шли нескончаемой чередой. Чего только не проверялось учеными с помощью in vivo! Например, работоспособность клеток, полученных от новорожденных, старых, больных раком животных. Вели подсчет количества иммунокомпетентных клеток в селезенке, а затем — во всем организме, И только один эксперимент остался за «бортом» проблем, занимавших авторов этого уникального метода: они ни разу не смешали изучаемые с его помощью клетки. </p><p>Это сделали Джек Миллер, тот самый знаменитый австралиец, с именем которого связано само «открытие» тимуса (разумеется, физиологи давно знали и внесли в анатомический атлас небольшую железу, находящуюся под грудиной, дав ей название тимуса, или вилочковой железы, поскольку форма ее напоминала двухзубую вилку. Но как главный орган иммунной системы тимус был открыт Джеком Миллером) у человека. </p><p>Сначала исследователи, работающие под непосредственным руководством Д. Миллера, пошли по стопам Т. Мэйкинодана, повторив уже проведенные им опыты, поместив in vivo 10 миллионов тимусных клеток, а затем подсчитали точно так же, как это делал и сам автор метода, количество клеток-продуцентов антител. То, что их оказалось очень мало, не смутило экспериментаторов, поскольку из тех же опытов Мэйкинодана они знали о чрезвычайной пассивности тимуса в производстве антител. </p><p>Так или иначе, но огромное число (10 миллионов!) тимоцитов наработало всего 45 антителопродуцентов! Затем экспериментаторы поместили в такую же культуру т У1УО все те же 10 миллионов костно-мозговых клеток и насчитали 22 антителопродуцента. И опять результат не удивил исследователей, поскольку он заранее предопределялся работами Т. Мэйкинодана. </p><p>Зато итоги третьего опыта, по условиям которого «in vivo» вводилось по 10 миллионов клеток каждого типа, буквально потрясли их; культура в «живой пробирке» содержала 1250 антителопродуцентов. 1250! Откуда? Ведь простое сложение известных в том и другом случае количеств клеток давало гораздо более скромную сумму: 45 — за счет тимоцитов и 22 — за счет костно-мозговых клеток. А 45 да 22, как известно, 67. Налицо же 1250! </p><p>Так впервые был сделан вывод о том, что сила и эффективность иммунного ответа зависят от кооперации, взаимодействия клеток иммунной системы, способной многократно повышать защитные силы организма. Но как и за счет чего происходит наращивание мощи ответной реакции иммунной системы? За счет объединенных усилий? А может, за счет стимулирования одними клетками жизнедеятельности других? </p><p>Исследования «in vivo» очень скоро дали ответ и на этот вопрос: все антителопродуценты происходят «родом» из костно-мозговых клеток, а клетки тимуса выполняют лишь роль помощников. Но без их подключения костно-мозговые клетки в работу не включаются. </p><p>Именно с той поры иммунная система представилась ученым в виде двух самостоятельных, но совместно работающих клеточных систем. Чтобы не употреблять длинные наименования вроде таких, как «тимусзависимые», эти системы стали обозначать символами Т и В. </p><p>А почему так? Ну, допустим, символ Т вполне объясним — тимусозависимые лимфоциты. А что стоит за символом В? Тот самый неведомый пока орган, что отвечает за выработку этого вида лимфоцитов из костно-мозговых клеток в организме человека. Буква В символизирует понятие — «бурсозависимые». Бурса (по-латыни) — сумка — bursa. Сумка Фабрициуса — так называется орган иммунной системы, отвечающий за выработку лимфоцитов данного вида у птиц. Свое название этот орган получил в честь его первооткрывателя. </p><p>Итак, сегодня науке достоверно известно: Т-лимфо-циты, или Т-клетки вырабатываются в тимусе. В-лим-фоциты, или В-клетки — в костном мозге. Каждый из них «проживает» на своей территории. А встречаются и взаимодействуют они, победоносно отражая нападение агрессора, в периферических лимфоидных органах. Но чтобы кооперация Т- и В-лимфоцитов оказалась плодотворной, чтобы началась выработка самого мощного лекарства внутриорганизменного происхождения — антитела, к этой удивительной кооперации должна подключиться еще и третья клетка — знаменитый мечниковский <em>макрофаг</em>. Вот тогда фармацевтическое производство организма заработает на полную мощь и окажется в состоянии победить любую инфекцию, в каком бы обличье она ни проникла в его пределы и сколь ни токсичны были б ее яды. </p><p>Так что же, можно считать, что пора, когда человек научился управлять собственной иммунной системой, уже наступила? — спросит читатель. </p><p>И окажется неправ. Не научился, а лишь приблизился к пониманию сокровенных тайн. Потому что все, о чем говорилось выше, даже познание того, что именно, какие именно органы продуцируют иммунокомпетентные клетки, отнюдь не адекватно пониманию всего механизма этого уникального производства, специализированного на продуцировании поистине всесильных медикаментозных средств. </p>
<p>Чтобы точно повторить, воспроизвести основные этапы наработки защитных средств иммунной системы «in vitro» или «in vivo», необходимо как минимум знать, во-первых, порядок включения составных частей сложной системы защитных сил организма, во-вторых, характер их соподчиненности и взаимозависимости. И, наконец, имя главного «дирижера», отвечающего за точность исполнения партитуры, написанной самой природой, уникальным «оркестром», находящимся под его началом. </p><p>Итак, в организм проникла инфекция — и тотчас включился сигнал тревоги. Три клетки, три защитника его пределов немедленно приступают к исполнению своих должностных обязанностей: В-лимфоцит уже в боевой готовности, он только ждет приказа «начали!», который отдает ему Т-лимфоцит. Но сначала тот сам должен получить от фагоцита «плененный» им антиген. Овладев этим трофеем, Т-лимфоцит тотчас бросится помогать В-лимфоциту, а он приступит к производству плазматических клеток, нарабатывающих антитела. Вот почему Т-лимфоцит называют еще Т-помощником. Но в данном случае под словом «помощник» следует понимать не оказание простого содействия в выполнении В-лимфоцитами своих функций, а процесс стимулирования, ускорения деятельности последнего. </p><p>Что же делают В-лимфоциты, эти крохотные фабрики по производству плазматических клеток, производящих антитела, получив сигнал «запуск» от Т-лимфоцитов? </p><p>В соответствии с приказом, как я уже сказал, запускают свое производство. Но работать, как известно, можно по-разному. Производительно, очень производительно и суперпроизводительно. «Скорей! Скорей!» — торопит, стимулирует его, погоняет Т-помощник. И с «конвейера» В-лимфоцита сходит все больше плазматических клеток, число антител растет. </p><p>Но вот вопрос, как и с помощью каких сил можно приостановить это универсальное производство? Ведь количество антител иногда достигает невероятно больших размеров. Так что, после того, как было понято, с помощью чего именно запускается система иммунного ответа, предстояло узнать, с помощью каких сил можно ее остановить. </p><p>Ну в самом деле, почему в тончайшей технологии производства ни с чем не сравнимых по силе воздействия на организм «внутренних» лекарств не наступает парадоксальная ситуация, аналогичная той, что случилась в знаменитой сказке братьев Гримм про волшебный горшочек. Помните, приказ-то ему отдали: горшочек, вари! А как, какими словами заставить его перестать варить эту самую кашу, уже залившую все в округе, не знали. </p><p>Так вот, иммунной системе такое заветное слово известно. И произносит она его «устами» тех же Т-лимфоцитов. Только на сей раз это не Т-помощники, а их родные братья, на плечи которых возложена иная функциональная обязанность: тормозить, угнетать иммунный ответ. Такие лимфоциты получили название <em>супрессоров</em>, то есть тормозящих процесс наработки антител. </p><p>Итак, общая картина, а вернее, общая схема иммунологического ответа представляется теперь ученым следующим образом: макрофаг подает антиген, В-лимфоцит, получив об этом чрезвычайном событии информацию от Т-помощника, начинает производить плазматические клетки. А они продуцируют антитела. Регулируют же всю эту титаническую «оборонную» деятельность Т-лимфоциты, способные замедлить ее или активизировать. Но все лимфоциты — и помощники и супрессоры — рождены тимусом. Вот почему он и удостоился чести называться дирижером иммунной системы. </p><p>И вполне справедливо. «Здоровая, нормально работающая иммунная система сама решает, как и чем лечить, — говорит академик Р. В. Петров в комментарии к статье из «Бизнес уик», со знакомства с которой и началось наше приобщение к иммуннобиотехнологическим проблемам. — Прицельно точно. Главная забота медицины будущего — о том, чтобы иммунная система содержалась в порядке, а если сбилась (обратите, пожалуйста, внимание на эту мысль. — <em>Авт</em>.), чтобы уметь ее подправить. И тогда десятки болезней уйдут из медицинского обихода. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_8_doc2fb_image_03000026.png"/>
Два черных человека и один человек в очках</p><p>Из зарубежной статьи так и брызжет коммерческая деловитость. Фирмы буквально рвут со стола ученых новые находки, перспективные начинания, выделенные субстанции и т. д. Конечно, излишняя коммерческая хватка в создании новых лекарств и препаратов приводит иногда к печальным последствиям. Однако при жестком государственном контроле деловитость во внедрении научных разработок — мощный фактор быстрого 1 создания лекарств нового типа». </p><p>Лекарств, острая потребность в которых усугубляется внезапным появлением на нашей планете страшной болезни, в буквальном смысле слова изничтожающей иммунную систему, не оставляя от нее и камня на камне. Имя грозного недуга — СПИД, а печальная слава о нем идет от континента к континенту, непрестанно обрастая по пути все более тревожными слухами и вполне реальными печальными событиями. </p><p>СПИД — грозный многоголовый дракон, «проклюнувшийся» из окаменевшего яйца, отложенного мастодонтом миллиарды лет назад. </p><p>Что ж, может быть, в этой аллегории, употребленной в зарубежной прессе для выражения ужаса перед грядущей пандемией, и есть зерна истины, если за мастодонта счесть его возбудитель — ретровирус, действительно поселившийся на Земле с незапамятных времен. Но вспомним и другое: все победы над всеми микроорганизмами всегда начинались с их обнаружения. Будем об этом помнить... </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Введение в проблему
Груша внутри которой турникет
Несколько лет назад одна из самых популярных наших газет опубликовала на своих страницах сокращенный вариант статьи из американского журнала «Бизнес уик», предварявшийся небольшим редакционным вступлением. Суть последнего сводилась к следующему: XX век, столь щедрый на удивительные события, преподнес ошеломленному человечеству еще один «сюрприз». Дело в том, что люди, тысячелетиями искавшие спасения от всевозможных недугов в химических колбах, где синтезировались чудо-лекарства, и в окружающей их природе, глубоко заблуждались. Им бы давно обратиться к собственному организму, продуцирующему практически все лекарственные препараты, необходимые для победы над любым недугом.
Но, быть может, учитывая коммерческий характер американского издания, о котором идет речь, это довольно категоричное утверждение стоит воспринимать по меньшей мере с поправками? И советская печать напрасно повторила это преувеличение? Отнюдь! По крайней мере в первых же строках комментария к статье из «Бизнес уик», написанном академиком Р. В. Петровым и помещенном на одной полосе с предлагаемой вниманию наших читателей публикацией, утверждалась, по существу, та же мысль: «Наш организм — удивительная фармацевтическая фабрика. Первыми лекарствами, выделенными из организма и примененными в медицинской практике, были защитные белки — антитела, вырабатываемые клетками иммунной системы. Впервые антитела были обнаружены в 1890 году Эмилем Берингом, когда он ввел кроликам яд бактерий — возбудителей дифтерии. Через несколько дней в их крови появились антитела-противоядия. Полученной сывороткой ученый спас детей, задыхающихся от дифтерита. За это лекарство Берингу присуждена Нобелевская премия. Антитела стали готовить и против столбняка, - кори, стафилококков...»
Человек у которого на спине полки с лекарствами
Пройдет время, и еще одна тайна иммунной системы, отвечающей перед организмом за единство его внутренней среды (гомеостаза), окажется рассекреченной, поскольку обнаружится сенсационная новость: клетки иммунной системы, помимо антител, непосредственно борющихся с агрессором, осуществившим вторжение, вырабатывают еще и вещества, способные стимулировать и мобилизовывать все ресурсы иммунной системы. Вещества эти, продуцируемые организмом в ничтожных количествах, получили название лимфокинов. Клетки иммунной системы производят приблизительно пятьдесят их разновидностей. И все они — объекты яростной конкуренции фирм, специализирующихся на выпуске лекарственных препаратов.
О темпах нарастания «лимфокинного бума» на рынке сбыта фармакологической продукции свидетельствуют данные очень серьезных американских служб прогнозирования производства и сбыта медикаментозных средств. Ожидается, например, что уже к началу второго тысячелетия годовой объем сбыта лимфокинов догонит по этому показателю антибиотики. По крайней мере, такой крупный иммунолог, как Занвил Кон, изучающий лимфокины в Нью-Йорке в Рокфеллеровском университете, в этом твердо убежден. Потому что он, как и абсолютное большинство иммунологов, занимающихся той же проблемой, считает, что именно лимфокины открывают перспективы познания механизма мобилизации белых кровяных телец (лимфоцитов) на борьбу с болезнью. Особенно перспективны, как выяснили клинические испытания, два из них — гамма-интерферон и интерлейкин-2.
Лимфокины, по сути дела, не что иное, как химический сигнал, с помощью которого особые лимфоциты, называемые Т-клетками, первыми вступающие в борьбу с чужеродными генами и организмами, передают эстафету тревоги другим лимфоцитам, так называемым В-клеткам. Последние немедленно реагируют на опасность: они начинают быстро размножаться. Причем некоторые из них, в свою очередь, тоже выделяют новые лимфокины, влияющие на многие функции организма как сильнейшие допинги. Они, например, способны заживить рану, разрушить раковую клетку, восстановить орган, пострадавший от агрессора.
Но если лимфокины столь всесильны и всемогущи, как же все-таки они «проглядели» инфекцию, вторгшуюся в охраняемые ими пределы?
По двум причинам: чужак либо обманул иммунную систему, проникнув в самое ее «сердце», либо дезориентировал. Вот здесь самое время и ввести бы в организм лимфокины, выращенные, наработанные с помощью иммунной биотехнологии или генетической инженерии. Те самые лекарства, которые в хорошие для организма времена продуцирует его собственная иммунная система. Причем продуцирует не просто некие абстрактный высокоактивные вещества, способные нейтрализовывать любого врага, а вещества, предельно точно воздействующие на неприятеля конкретного. Так, против яда Х нарабатывается противоядие анти-Х, против яда Y — только противоядие анти-Y.
Первыми лекарствами организменного происхождения, как говорилось выше, стали защитные белки — антитела, создаваемые иммунной системой в ответ вторжение в организм возбудителя дифтерии. Теперь сывороткой, полученной на основе белков-антител, лечат и столбняк, и корь, и стафилококковые инфекции.
Это первая группа препаратов, продуцируемых самим организмом и широко используемых современиной медициной. Но человеческий организм оказался поистине чудесным ферментером, а продуцируемая в нем «биомасса» — клетки, белки и продукты их жизнедеятельности — незаменимой для обеспечения нормального функционирования всех органов и систем.
Вот почему это направление иммунологии стало сразу же очень бурно развиваться, а в исследования включались все новые и новые ученые из самых разных стран мира, активно приближая время создания второй группы лекарств «внутреннего происхождения».
Лекарства эти — гормоны, вещества, вырабатываемые эндокринными железами иммунной системы. Среди них, например, — инсулин. История его открытия связана с именем нашего соотечественника Л. В. Соболева, доказавшего, что уровень сахара в крови человека регулируется специальным гормоном, продуцируемым особыми клетками поджелудочной железы. Случилось это в 1900 году, а 22 года спустя английские исследователи Бантинг и Бест выделили из этих клеток инсулин.
И наконец, третья группа лекарств, продуцируемая самим организмом, — простагландины и нейропептиды. Все они наделены природой уникальными свойствами, а специализация этих веществ доведена до совершенства. Одни из них стимулируют память, другие лечат бесплодие, третьи способны многократно эффективнее, чем, скажем, морфин, обезболивать ткани и органы.
Так не пришла ли, наконец, пора человечеству вообще отказаться от ксенобиотиков (ксенос — чужой), в гигантских размерах пользуемых сегодня? И не наносят ли все эти сульфонамиды, аспирины, фенацетины, антибиотики, гликозиды и т. д. и т. п. вместе с временной помощью и непоправимый вред организму?
Наносят. Но полностью заменить их препаратами «внутреннего происхождения», к сожалению, все еще не пришла пора, поскольку последних известно науке пока что не более трех десятков.
Три десятка во всех трех группах!
«Всего три десятка внутренних лекарств, — пишет в комментарии к той же статье из «Бизнес уик» (названной, кстати, очень броско: «Медицина: новая революция?») академик Р. В. Петров, — и одна группа из них открыта у нас в стране, в Институте иммунологии Минздрава СССР. Это так называемые миелопептиды: обезболивающие вещества; стимулятор САП, ускоряющий синтез антител; полученный на его основе и подготовленный для клинических испытаний лекарственный препарат В-активин; уже проверенный в клинике и принятый Фармкомитетом СССР к производству препарат 1-активин, разработанный нами совместно с академиком АМН СССР Ю. М. Лопухиным и доктором медицины В. Я. Арионом; а также переданный в промышленность генно-инженерный интерферон, который создан под руководством академика Ю. А. Овчинникова.
Фармакологов и врачей часто упрекают в том, что они назначают очень много лекарств, чуть ли не горстями. Что будто бы они не понимают оборотной стороны медали приема больших количеств ксенобиотиков.
...А ведь каждый человек еще и индивидуален, неповторим в своей биохимии, и питается на свой манер, и живет по-своему.
Несколько лет назад была опубликована книга Уильиса «Биохимическая индивидуальность». В ней он рисует некую медицинскую утопию. Для каждого человека составлены индивидуальные биохимические карты по всем количественным и качественным параметрам: сотни белков, ферментов, жиров и Сахаров, все биохимические цепочки их превращений и прочее. Сразу видно, что хорошо, что плохо, что усилилось, что пострадало, что надо убрать, что добавить.
Разумеется, до этого медицина на нашем веку еще не дойдет.
Что же делать? Снова повернуться к иммунной системе с ее удивительной способностью вырабатывать антитела против любых антигенов — вредоносных элементов, которые могут проникать в организм извне или возникать внутри него: микробы, вирусы, аллергены, вредные органические примеси в пище, в воздухе, отжившие тканевые структуры, мутантные (измененные), в том числе раковые, клетки, белки, распадающиеся при травмах или ожогах и т. д. Против каждого антигена «выковывается» строго специфическое «оружие» — антитело, или, если угодно, лекарство».
Но тогда почему, вправе спросить читатель, наш организм не в состоянии сам справиться с той же холерой или вирусным гриппом, если он — не что иное, как уникальный фармацевтический завод, производящий самые эффективные и принципиально точные по своей направленности медицинские препараты?
А кто сказал, что не может? Да будь это так, человечество просто-напросто давно бы вымерло. Но оно живет и здравствует, а если и случаются потери (те же эпидемии вирусного гриппа, например, не проходят для нас бесследно, а иногда встреча с вирусом заканчивается для человека смертью), то они все же скорее исключения из правила, чем норма. Ибо иммунная система сама находит недруга, проникшего в организм, сама отдает приказ механизмам, продуцирующим то или иное противоядие, и сама с его помощью расправляется с незваным гостем.
Ну а если нет? Если защитные силы организма настолько подорваны проникшей в него инфекцией, что не в состоянии одолеть противника? Тогда им, как говорилось чуть выше, необходимо помочь, введя тот или иной препарат «внутреннего» происхождения, но полученного вне организма in vitro.
Если речь идет, скажем, об эпидемии вирусного гриппа, то больному непременно пропишут интерферон — мощнейшее противовирусное вещество, вырабатываемое организмом или культурой клеток вне его. Нарабатывать интерферон биотехнологическим методом в нужных количествах сегодня уже не представляется сложным. Но главная задача — получить интерферон, максимально приближенный по химическому составу к тому, что вырабатывает организм. Для этого культуральную жидкость, в которой интерферон продуцируется, пропускают через колонку с антиинтерфероновыми антителами. И получают препарат почти в пять тысяч раз чище того, что был бы получен при отсутствии в технологической цепочке завершающего «иммунологического» цикла.
Следует иметь в виду, что под словом «чище» здесь подразумевается интерферон, избавленный от балласта клеточного и культурального происхождения.
И все это стало возможным только потому, что биотехнология и иммунология, объединившись, создали основу совершенно новой науки — иммунной биотехнологии, само появление которой стало реальностью благодаря культивированию в промышленных масштабах искусственно созданных клеток (микробных и немикробных).
Но что это, собственно, значит — искусственно созданные клетки? Может быть, они синтезированы, «собраны» на совсем иных, не свойственных доселе живым субстанциям принципах?
Ничего подобного. Это — естественные организмы, существовавшие в природе испокон веков, но в которые по воле исследователя ввели не свойственный им ген (или гены), придав тем самым «классическим» организмам новые качества. Так, например, нашу давнюю знакомую, неоднократно упоминавшуюся здесь кишечную палочку научили продуцировать ни мало ни много человеческий инсулин. Сделали это (разумеется, с точки зрения иммунолога, владеющего методом генетической инженерии) довольно просто: в геном бактерии ввели человеческий ген. И чудо свершилось — искусственно созданная бактерия, помещенная в культуральную жидкость, начала вырабатывать... инсулин. Человеческий инсулин! Всегда, во все времена с момента существования Homo sapiensa производимый только специальными клетками поджелудочной железы!
Нужно ли говорить, сколько человеческих жизней спас этот «внутренний» препарат, нарабатываемый сегодня in vitro чисто биотехнологическим методом.
Но может ли случиться так, что имунная система, столь точно поражающая врагов с помощью продуцируемых ею специальных веществ, окажется не в состоянии дать должного сопротивления инфекции, поскольку сама к тому времени будет ослаблена или полностью разрушена?
Может. Ведь иммунная система, так же как и все другие жизнеобеспечивающие системы нашего организма, подвержена и болезням, и процессам старения. Но если такое случится и агрессор нападет в неблагоприятный для защитных сил организма момент — беда неминуема. Ибо пока наш иммунитет в силе, он всегда оказывается в состоянии узнать и уничтожить противника.
Иногда, правда, и во вред себе. Хирургам, например, прекрасно известно, как бывает трудно насильственно подавить иммунитет. Ну, скажем, для того, чтоб защитные силы больного, только что перенесшего операцию по поводу пересадки органа или ткани, не прореагировали б на него как на чужеродный «элемент».
Рыцарь
Но подобные случаи все же исключение. Ибо иммунитет призван охранять жизнь вверенного ему природой организма.
Вот почему утверждения по поводу того, что все проблемы современной медицины сводятся, по существу, к сохранению и долголетию иммунной системы, можно считать аксиомой. В порядке иммунитет — и организм сам победит любую болезнь, сам решит, чем и как ему защищаться от инфекции. И, разумеется, с помощью чего. Повреждена, травмирована иммунная система — и над человеком нависает угроза иммунодефицитного состояния (ИДС).
Что представляет собой это состояние в его, так сказать, «чистом» классическом проявлении, наука долгое время не знала. И по вполне понятной причине, ведь люди, появлявшиеся на свет с «отключенной», не работающей иммунной системой, как правило, не доживали и до года.
Так было до тех пор, пока не появились антибиотики, даровавшие иммунодефицитным детям более долгую жизнь. Теперь эти ребята доживают, если им, конечно, оказана своевременная медицинская помощь, и до 14—15 лет. Но еще совсем недавно это было просто невозможно, их губила даже собственная микробная флора, обитающая в каждом организме. Но вот в 1974 году иммунологи США получили уникальную возможность наблюдать, как растет и развивается человек, абсолютно не приспособленный к жизни на Земле, — планете, в буквальном смысле слова перезаселенной разнообразными микроорганизмами.
Сегодня мир знает имя этого мальчика — Давид. Вся прочая информация о нем, по крайней мере для абсолютного большинства людей, все еще закрыта. Кто знает, может быть, и правильно, ведь образ жизни, выпавший на долю этого ребенка, отнюдь не рекламного характера.
Но почему все же обыкновенный мальчик, появившийся на свет от обыкновенных родителей, практически повторил судьбу (конечно, в несколько ином варианте) знаменитой Железной маски, так увлекательно описанной когда-то Дюма?
Да потому, что его тоже прячут. И не менее тщательно, чем нежелательного претендента на престол французских королей. Прячут от тех невидимых глазу организмов, которые сосуществуют с нами в этом мире.
Так или иначе, но в американском городе Хьюстоне в знаменитом Космическом центре вот уже 15 лет живет ребенок, известный и неизвестный миру. Почему известный? Да потому, что, как говорится, шила в мешке не утаишь и информация о судьбе Давида давно просочилась на страницы прессы. Неизвестного миру мальчика, тщательно изолированного, наблюдаемого и изучаемого, сегодня знают все. И о судьбе ребенка задумываются многие, очень далекие по роду своей деятельности от науки вообще и от микробиологии и иммунологии в частности, люди.
— Но разве это жизнь?! — наверняка посочувствуют, ему и наши читатели. Столько лет находиться под колпаком, когда каждое движение становится достоянием исследователей, когда за всю жизнь только пять минут выпало счастье дышать земным воздухом (если верить, конечно, тем же газетным публикациям), постоянно находиться в пластиковой герметичной камере, даже передвигаться с помощью специально сконструированной для него жизнеобеспечивающей системы?!
Конечно, соглашусь я с мнением читателей, это не жизнь. Или, по крайней мере, очень трудная жизнь.
А нельзя ли все-таки помочь Давиду? Ну, допустим, вывести из заточения и подстраховать от многочисленных заболеваний с помощью антибиотиков?
Попытаться, конечно, можно. Но и такой жизни, откровенно говоря, тоже не позавидуешь. Представьте себе на минутку, какое количество антибиотиков пришлось бы «влить» в мальчика, дабы предотвратить инфицирование, а главное, всевозможные осложнения, которыми оно чревато для такого рода больных. К тому же, к антибиотикам, равно как и другим медикаментозным средствам и препаратам, организм рано или поздно привыкает, и они перестают на него действовать.
Что же прикажете делать в таком случае? Как, с помощью чего оградить жизнь ребенка от опасности?
С помощью иммунизации. Стоит ли пренебрегать столь мощным микробиологическим оружием, если оно уже спасло человечеству миллионы жизней?
Конечно, нет. К тому же, иммунизация действительно в состоянии защитить мальчика от основных инфекций, грозящих его жизни.
Основных... Какой большой смысл заключен в этом слове для всех людей Земли. Для всех, но не для Давида. Потому что ему страшны не только возбудители грозных, действительно опасных заболеваний. Но и самые привычные, неболезнетворные организмы, живущие у обыкновенных, неиммунодефицитных людей, и на коже, и в слизистых, и в полости рта, и внутри организма. Так что же делать Давиду и его врачам?
Только ждать, когда в той же «внутренней аптеке» здорового организма отыщется вещество, способное пробудить от спячки любую иммунную систему. Но так можно, пожалуй, прождать всю жизнь, а она не такая уж и долгая у человека. Не лучше ль все-таки прибегнуть к самым радикальным и более действенным методам? Ну, например, к хирургическим? Или, скажем, к методу генетической инженерии? Уж очень неординарным представляется этот случай с несчастным ребенком, — наверняка нечто подобное подумает читатель, познакомившись с грустной историей Давида.
Что же, лично я в такой ситуации, вероятно, тоже пошел бы на риск. Тем более что история восстановительной хирургии уже имеет опыт исправления дефектов иммунной системы с помощью скальпеля. Связано это с именем советского хирурга Юрия Ивановича Морозова, осуществившего тринадцать лет назад в кубинском госпитале города Камагуэй, где он работал профессором-консультантом, три трансплантации (пересадки) тимуса трем чернокожим мальчишкам, страдавшим тяжелым наследственным недугом — атаксией-телеангиэктазией, называемым еще синдромом Луи Бара. Дети, страдающие этим заболеванием, очень плохо ходят, внезапно «забывают» знакомые слова и бесконечно болеют. Что совсем неудивительно, ведь тимус — главный орган иммунной системы — у них от рождения дефектный, а значит, нет и иммунитета.
Забегая вперед, скажу, что все три операции прошли удачно, а по возвращении на Родину профессор Ю. Морозов сделал еще двадцать три аналогичные операции. И все они вернули здоровье, казалось бы, самой природой обреченным на смерть людям.
Попытки хирургически поправить «неполадки» в иммунной системе осуществлялись и до Ю. Морозова (сегодня во всем мире применяют семь способов хирургического исправления иммунных дефектов, метод Ю. Морозова официально признан восьмым и самым эффективным). Но все они кончались неудачами, поскольку пересаживаемая часть тимуса не включалась сразу в общий кроветок организма, а вживлялась под кожу.
У советского хирурга была своя тактика проведения уникальной операции: он пересаживал больному не один, а сразу два органа — тимус и грудину — орган кроветворения. Такая тактика родилась из понимания самого механизма иммунной защиты, в состав которого входит и фабрика кровяных клеток — костный мозг. Именно из него одни клетки поступают в тимус и становятся Т-лимфоцитами (ответственными за клеточный иммунитет), а другие — в орган, до сих пор еще «не открытый» физиологами в человеческом организме, где клетки, продуцируемые костным мозгом, превращаются в лимфоциты, вырабатывающие защитные белки — иммуноглобулины, обеспечивающие так называемый гуморальный, жидкостный иммунитет.
Человек в халате чинит рыцаря
Нужно ли говорить, сколь сенсационными оказались те первые три операции Ю. И. Морозова, доказавшие, что с помощью имплантатного тимуса можно реконструировать иммунитет. Пройдут годы, и мысль о реконструкции подорванных тяжелым заболеванием защитных сил организма вновь появится на повестке дня. Ее породит тщетность попыток каким-либо иным путем исправить пороки защитных сил организма, развивающихся при тяжелом, насильственном комбинированном иммунодефиците. Только на сей раз эта мысль будет облачена в иные «одежды»: речь пойдет о генотерапии. Вот почему специалистам из американского Национального института здоровья, работающим над методом, на его реализацию необходимо разрешение Консультационного комитета по рекомбинантным ДНК.
Заболевание, о котором идет речь, как я уже сказал, наследственное и обусловлено отсутствием в генетическом аппарате больного всего одного гена, кодирующего производство в организме всего одного фермента, так называемой аденозиндезаминазы. Но именно она стимулирует развитие иммунной системы. Какова же стратегия планируемой операции?
По своему характеру она очень напоминает ту, что осуществил когда-то Ю. И. Морозов. А вот методы реализации совершенно иные. Ученые предполагают заразить клетки костного мозга, взятые у больного, несколько измененным, модифицированным ретровирусом (что такое ретровирус — читатель узнает из дальнейшего рассказа), в геном которого включен ген аденозиндезаминазы. Модификация вируса произведена так, что он утратил способность к воспроизводству. А значит, не может выйти за пределы тех клеток, в которые введен. Это очень важно, поскольку полностью предотвращает заражение ретровирусом других клеток организма.
Зараженные клетки вновь будут введены в организм больного, ДНК-копия гена аденозиндезаминазы включится, впишется в геном, и он отдаст приказ организму нарабатывать нормальный фермент.
Такова идея метода. И она безусловно хороша, поскольку рассчитана на производство обусловленных природой «лекарств» внутреннего, организменного происхождения. Другое дело, как этот метод осуществится на практике. Опыты на мышах и обезьянах, например, пока не сулят исследователям удачи, поскольку активность человеческого гена наблюдалась у тех и других животных в эксперименте очень короткое время.
Дело в том, считают исследователи и их оппоненты, что при такой методике его осуществления вирусом, несущим человеческий ген, заражаются только костномозговые клетки последнего поколения, а не стволовые, дающие им начало.
Есть и другое, весьма серьезное «но», ставящее под сомнение целесообразность и безвредность планируемой работы. Предполагается, что вирус, активизирующий
все процессы, происходящие на клеточном уровне, может спровоцировать онкогены, пока что спокойно дремлющие. А погибать от рака столь же несладко, как и от комбинированного иммунодефицита.
Выходит, что во имя спасения человека от одного тяжелейшего недуга его жизнь подвергается не меньшей опасности инициирования рака.
И еще одно обстоятельство тревожит тех, кто сегодня работает над этим методом: в препарате вируса, вводимого в костно-мозговые клетки, все-таки обнаружены вирусные частицы, не утратившие способности к воcпроизводству. Правда, таких частиц очень мало — всего одна на тысячу утративших эту способность. Но, как известно, и от маленькой спички может вспыхнуть большой пожар.
Вот почему неофициальный доклад автора метода У. Андерсона и его коллег пока что не вызвал особого энтузиазма у Консультативного комитета по рекомбинантным ДНК. По крайней мере, один из его членов, сотрудник Уайтхедского института медико-биологических исследований при Массачусетском технологическом институте Р. Маллиган считает, что в обозримом будущем доказательств возможности применения на человеке данного метода не предвидится.
Но... медицине известно великое множество случаев, когда рассеивались не менее серьезные сомнения, причем в фантастически короткие сроки. Пока же авторы метода активно работают над совершенствованием своего детища. Главная их задача заключается в том, чтобы как можно быстрее снять сомнения по поводу безопасности предлагаемого к практике препарата. Это во-первых. А во-вторых, убедить экспертов в его эффективности. И если исследователи представят Консультативному комитету неопровержимые факты безопасности (и не только для больных с тяжелым иммунодефицитом, ведь ретровирус в силу тех или иных причин может вырваться из лабораторных стен) работ с рекомбинантной ДНК, вопрос его использования будет решен.
По крайней мере, сами авторы нисколько не сомневаются в том, что им удастся в конце концов если не подавить совсем, то значительно снизить способность модифицированного вируса к воспроизводству, «научив» его при этом еще и заражать стволовые клетки, наделяя их таким образом геном, отсутствующим в наследственном аппарате больных людей. Тем самым геном,
который кодирует продуцирование фермента, стимулирующего деятельность иммунной системы.
Что ж, как говорится, поживем — увидим. Недаром тот же Р. Маллиган, столь категорично возражающий против данного метода генотерапии, не исключает все же возможности его использования при лечении тяжелейших недугов иммунной системы. Ибо, считает ученый, в крайних случаях этот способ этически оправдан.
Но здесь, вероятно, самое время упомянуть нам о работах еще одного американского исследователя, никогда и никакого отношения не имевшего к только что описанному поиску. Речь идет о Таяши Мэйкинодане, японце по происхождению, создавшем незаменимый для иммунологии вообще и для иммунной биотехнологии частности метод культуры клеток in vivo, то есть в живом организме.
Чем же была вызвана необходимость выращивания клеток в живом организме? Ведь методы старой, так называемой классической биотехнологии давно подарили науке, и в том числе иммунологии, способ in vitro, то есть культивирования клеток, тканей и микроорганизмов в питательном растворе, помещенном в «стекле» — пробирке, флаконе, колбе, наконец, в ферментере, если дело доходило до индустриальных методов производства различного рода клеток.
Секрет здесь в том, что многие клетки «не хотят» расти, воспроизводиться и исполнять возложенные на них природой функции вне организма, в условиях, где они лишены привычного внутриорганизменного комфорта. К таким клеткам, предпочитающим всем искусственно созданным «благам» привычный гомеостаз, когда ткани, омываемые кровью, получают максимум набора веществ организменного происхождения, долгое время относились, например, лимфоциты.
Такое положение существовало до тех пор, пока Р, Галло, один из первооткрывателей вируса СПИДа, и его сотрудники не научились все-таки выращивать лимфоциты ш уНго. Сегодня такой метод — реальность. И именно ему во многом обязаны своей блестящей победой первооткрыватели ретровируса СПИДа, рассказ о котором еще впереди.
Но метод Р. Галло, оцениваемый специалистами как нечто фантастическое (столь нереальным представляется его создание), появился совсем недавно, а до той поры вопрос о способе наблюдения, исследования жизнедеятельности лимфоцитов стоял так же остро, как и применительно к клеткам тканей других органов иммунной системы — селезенки, тимуса, например.
Смысл метода «внутри живого организма», предложенного Т. Мэйкиноданом, заключался в том, чтобы, используя потенции выбранного в качестве «сосуда» целостного организма, обеспечить клетки, помещенные в него исследователем, всем необходимым для естественного развития. В такое живое «стекло» Т. Мэйкинодан превратил мышь. А как же собственные клетки мыши? Ведь они жили и развивались по свойственной их природе схеме и потому наверняка искажали бы картину наблюдаемых, привнесенных в мышиный организм чужих клеток?
В том-то и все дело, что ничуть не искажали, поскольку «своих» клеток у мыши к началу эксперимента уже не было. Т. Мэйкинодан, дабы не «загрязнять» эксперимента, просто убил их с помощью рентгеновских лучей.
Рыцари внутри мыши
Вот в таких невероятно комфортных условиях для изучаемых объектов ученый и его соратники десять лет кряду наблюдали жизнедеятельность иммунокомпетентных клеток, способных вырабатывать антитела. Что же удалось им установить?
Очень многое. Ну, например, оказалось, что наиболее активно вырабатывают антитела клетки селезенки. У клеток, взятых из лимфатических узлов, та способность несколько снижена. У тимуса она еще меньше, а костно-мозговые клетки вообще не продуцируют антитела.
Новый метод предоставил первооткрывателям такие уникальные возможности проведения исследований, что они в буквальном смысле слова шли нескончаемой чередой. Чего только не проверялось учеными с помощью in vivo! Например, работоспособность клеток, полученных от новорожденных, старых, больных раком животных. Вели подсчет количества иммунокомпетентных клеток в селезенке, а затем — во всем организме, И только один эксперимент остался за «бортом» проблем, занимавших авторов этого уникального метода: они ни разу не смешали изучаемые с его помощью клетки.
Это сделали Джек Миллер, тот самый знаменитый австралиец, с именем которого связано само «открытие» тимуса (разумеется, физиологи давно знали и внесли в анатомический атлас небольшую железу, находящуюся под грудиной, дав ей название тимуса, или вилочковой железы, поскольку форма ее напоминала двухзубую вилку. Но как главный орган иммунной системы тимус был открыт Джеком Миллером) у человека.
Сначала исследователи, работающие под непосредственным руководством Д. Миллера, пошли по стопам Т. Мэйкинодана, повторив уже проведенные им опыты, поместив in vivo 10 миллионов тимусных клеток, а затем подсчитали точно так же, как это делал и сам автор метода, количество клеток-продуцентов антител. То, что их оказалось очень мало, не смутило экспериментаторов, поскольку из тех же опытов Мэйкинодана они знали о чрезвычайной пассивности тимуса в производстве антител.
Так или иначе, но огромное число (10 миллионов!) тимоцитов наработало всего 45 антителопродуцентов! Затем экспериментаторы поместили в такую же культуру т У1УО все те же 10 миллионов костно-мозговых клеток и насчитали 22 антителопродуцента. И опять результат не удивил исследователей, поскольку он заранее предопределялся работами Т. Мэйкинодана.
Зато итоги третьего опыта, по условиям которого «in vivo» вводилось по 10 миллионов клеток каждого типа, буквально потрясли их; культура в «живой пробирке» содержала 1250 антителопродуцентов. 1250! Откуда? Ведь простое сложение известных в том и другом случае количеств клеток давало гораздо более скромную сумму: 45 — за счет тимоцитов и 22 — за счет костно-мозговых клеток. А 45 да 22, как известно, 67. Налицо же 1250!
Так впервые был сделан вывод о том, что сила и эффективность иммунного ответа зависят от кооперации, взаимодействия клеток иммунной системы, способной многократно повышать защитные силы организма. Но как и за счет чего происходит наращивание мощи ответной реакции иммунной системы? За счет объединенных усилий? А может, за счет стимулирования одними клетками жизнедеятельности других?
Исследования «in vivo» очень скоро дали ответ и на этот вопрос: все антителопродуценты происходят «родом» из костно-мозговых клеток, а клетки тимуса выполняют лишь роль помощников. Но без их подключения костно-мозговые клетки в работу не включаются.
Именно с той поры иммунная система представилась ученым в виде двух самостоятельных, но совместно работающих клеточных систем. Чтобы не употреблять длинные наименования вроде таких, как «тимусзависимые», эти системы стали обозначать символами Т и В.
А почему так? Ну, допустим, символ Т вполне объясним — тимусозависимые лимфоциты. А что стоит за символом В? Тот самый неведомый пока орган, что отвечает за выработку этого вида лимфоцитов из костно-мозговых клеток в организме человека. Буква В символизирует понятие — «бурсозависимые». Бурса (по-латыни) — сумка — bursa. Сумка Фабрициуса — так называется орган иммунной системы, отвечающий за выработку лимфоцитов данного вида у птиц. Свое название этот орган получил в честь его первооткрывателя.
Итак, сегодня науке достоверно известно: Т-лимфо-циты, или Т-клетки вырабатываются в тимусе. В-лим-фоциты, или В-клетки — в костном мозге. Каждый из них «проживает» на своей территории. А встречаются и взаимодействуют они, победоносно отражая нападение агрессора, в периферических лимфоидных органах. Но чтобы кооперация Т- и В-лимфоцитов оказалась плодотворной, чтобы началась выработка самого мощного лекарства внутриорганизменного происхождения — антитела, к этой удивительной кооперации должна подключиться еще и третья клетка — знаменитый мечниковский макрофаг. Вот тогда фармацевтическое производство организма заработает на полную мощь и окажется в состоянии победить любую инфекцию, в каком бы обличье она ни проникла в его пределы и сколь ни токсичны были б ее яды.
Так что же, можно считать, что пора, когда человек научился управлять собственной иммунной системой, уже наступила? — спросит читатель.
И окажется неправ. Не научился, а лишь приблизился к пониманию сокровенных тайн. Потому что все, о чем говорилось выше, даже познание того, что именно, какие именно органы продуцируют иммунокомпетентные клетки, отнюдь не адекватно пониманию всего механизма этого уникального производства, специализированного на продуцировании поистине всесильных медикаментозных средств.
Чтобы точно повторить, воспроизвести основные этапы наработки защитных средств иммунной системы «in vitro» или «in vivo», необходимо как минимум знать, во-первых, порядок включения составных частей сложной системы защитных сил организма, во-вторых, характер их соподчиненности и взаимозависимости. И, наконец, имя главного «дирижера», отвечающего за точность исполнения партитуры, написанной самой природой, уникальным «оркестром», находящимся под его началом.
Итак, в организм проникла инфекция — и тотчас включился сигнал тревоги. Три клетки, три защитника его пределов немедленно приступают к исполнению своих должностных обязанностей: В-лимфоцит уже в боевой готовности, он только ждет приказа «начали!», который отдает ему Т-лимфоцит. Но сначала тот сам должен получить от фагоцита «плененный» им антиген. Овладев этим трофеем, Т-лимфоцит тотчас бросится помогать В-лимфоциту, а он приступит к производству плазматических клеток, нарабатывающих антитела. Вот почему Т-лимфоцит называют еще Т-помощником. Но в данном случае под словом «помощник» следует понимать не оказание простого содействия в выполнении В-лимфоцитами своих функций, а процесс стимулирования, ускорения деятельности последнего.
Что же делают В-лимфоциты, эти крохотные фабрики по производству плазматических клеток, производящих антитела, получив сигнал «запуск» от Т-лимфоцитов?
В соответствии с приказом, как я уже сказал, запускают свое производство. Но работать, как известно, можно по-разному. Производительно, очень производительно и суперпроизводительно. «Скорей! Скорей!» — торопит, стимулирует его, погоняет Т-помощник. И с «конвейера» В-лимфоцита сходит все больше плазматических клеток, число антител растет.
Но вот вопрос, как и с помощью каких сил можно приостановить это универсальное производство? Ведь количество антител иногда достигает невероятно больших размеров. Так что, после того, как было понято, с помощью чего именно запускается система иммунного ответа, предстояло узнать, с помощью каких сил можно ее остановить.
Ну в самом деле, почему в тончайшей технологии производства ни с чем не сравнимых по силе воздействия на организм «внутренних» лекарств не наступает парадоксальная ситуация, аналогичная той, что случилась в знаменитой сказке братьев Гримм про волшебный горшочек. Помните, приказ-то ему отдали: горшочек, вари! А как, какими словами заставить его перестать варить эту самую кашу, уже залившую все в округе, не знали.
Так вот, иммунной системе такое заветное слово известно. И произносит она его «устами» тех же Т-лимфоцитов. Только на сей раз это не Т-помощники, а их родные братья, на плечи которых возложена иная функциональная обязанность: тормозить, угнетать иммунный ответ. Такие лимфоциты получили название супрессоров, то есть тормозящих процесс наработки антител.
Итак, общая картина, а вернее, общая схема иммунологического ответа представляется теперь ученым следующим образом: макрофаг подает антиген, В-лимфоцит, получив об этом чрезвычайном событии информацию от Т-помощника, начинает производить плазматические клетки. А они продуцируют антитела. Регулируют же всю эту титаническую «оборонную» деятельность Т-лимфоциты, способные замедлить ее или активизировать. Но все лимфоциты — и помощники и супрессоры — рождены тимусом. Вот почему он и удостоился чести называться дирижером иммунной системы.
И вполне справедливо. «Здоровая, нормально работающая иммунная система сама решает, как и чем лечить, — говорит академик Р. В. Петров в комментарии к статье из «Бизнес уик», со знакомства с которой и началось наше приобщение к иммуннобиотехнологическим проблемам. — Прицельно точно. Главная забота медицины будущего — о том, чтобы иммунная система содержалась в порядке, а если сбилась (обратите, пожалуйста, внимание на эту мысль. — Авт.), чтобы уметь ее подправить. И тогда десятки болезней уйдут из медицинского обихода.
Два черных человека и один человек в очках
Из зарубежной статьи так и брызжет коммерческая деловитость. Фирмы буквально рвут со стола ученых новые находки, перспективные начинания, выделенные субстанции и т. д. Конечно, излишняя коммерческая хватка в создании новых лекарств и препаратов приводит иногда к печальным последствиям. Однако при жестком государственном контроле деловитость во внедрении научных разработок — мощный фактор быстрого 1 создания лекарств нового типа».
Лекарств, острая потребность в которых усугубляется внезапным появлением на нашей планете страшной болезни, в буквальном смысле слова изничтожающей иммунную систему, не оставляя от нее и камня на камне. Имя грозного недуга — СПИД, а печальная слава о нем идет от континента к континенту, непрестанно обрастая по пути все более тревожными слухами и вполне реальными печальными событиями.
СПИД — грозный многоголовый дракон, «проклюнувшийся» из окаменевшего яйца, отложенного мастодонтом миллиарды лет назад.
Что ж, может быть, в этой аллегории, употребленной в зарубежной прессе для выражения ужаса перед грядущей пандемией, и есть зерна истины, если за мастодонта счесть его возбудитель — ретровирус, действительно поселившийся на Земле с незапамятных времен. Но вспомним и другое: все победы над всеми микроорганизмами всегда начинались с их обнаружения. Будем об этом помнить... | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">На тему дня</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_12_doc2fb_image_03000036.png"/>
Груша в плаще и шляпе</p><p>Итак, перед вами последняя часть книги о биотехнологии, о ее целях и возможностях, проблемах и неудачах. К одним из них мы едва прикоснулись, на других остановились подробнее, о третьих — лишь упомянули. Да и не могло быть по-другому: уж очень она — биотехнология — всеобъемлюща, чтобы втиснуться в прокрустово ложе одной книги. И все же надеюсь, что с основными аспектами этого бурно развивающегося приоритетного направления научно-технического прогресса мне удалось вас познакомить. Хотя, честно признаюсь, сделать это было нелегко: многоплановы, многолики ее проявления. За что ни возьмись — ко всему она причастна, во все проникла и всюду дала ростки новому. И вот что интересно — появившись как самостоятельное научное направление совсем недавно, сразу поразив изумленное человечество сногсшибательными трансформациями, на которые она большая мастерица, биотехнология в считанные годы из Золушки, казалось бы, по воле случая попавшей на королевский бал, вдруг стала наследной принцессой, диктующей всем и вся свои порядки, устанавливая везде и всюду свои законы, решительно изменяя самое природу многих веществ и организма. </p>
<p>История ее становления умещается в прямом смысле слова на двух отпечатанных на машинке страницах. Но дела и открытия, стоящие за каждой из вех, разработанных на этом недолгом пути, поистине велики. Здесь все сжато, спрессованно, все ждет своего часа, готовое в любую минуту поразить и первооткрывателей, и человечество в целом. Судите сами — в 1973 году впервые осуществляется клонирование гена. Через год (!) — его экспрессия, и в тот же самый год клоны различных организмов переносятся в бактерии, которые послушно нарабатывают, производят вещества, никогда прежде не свойственные их жизнедеятельности. </p><p>А внутренняя пружина развития новой науки и рождающегося одновременно с ней самого молодого научно-технического направления все сжимается и сжимается, дабы, внезапно распрямившись, «разбросать» в разные стороны ростки нового, невиданного, от которого мгновенно идет крепкая жизнеспособная поросль еще более поразительных явлений и открытий. </p><p>Вчитайтесь в ее «биографию». Она тоже сжата, спрессована, как пружина: новая наука еще так юна, что возраст, в котором она пребывает, иначе как младенчеством не назовешь. Но она уже вселяет в умы и сердца людей чувства тревоги, удивления, радости и страха одновременно. То, что ей подвластно — невиданно; она способна изменить самое жизнь, решительно сметая при этом межвидовые барьеры и глубочайшие пропасти, которые прежде не рисковала перепрыгивать с ходу в своем развитии сама Эволюция. </p><p>Ученые потрясены открывшимися перспективами. Они собираются на Асиломарскую конференцию, дабы определить основные направления исследований в области ДНК и создать компетентный орган, способный координировать работы, ведущиеся в этом направлении. Казалось бы, сделано все, дабы «дитя» не вырвалось из-под контроля строгих нянь, мамок и воспитателей. Но в стенах лабораторий уже творятся новые волшебства. И потрясенный мир узнает о создании первой гибридомы. Происходит это в 1975 году. А далее, как из решета, на пораженное человечество сыплются событие за событием. Хроника их потрясает и сегодня, спустя почти 15 лет. Вот она. </p><p>1976 год — в США создана первая фирма, использующая технологию рекомбинантной ДНК — (Дженентек). В Великобритании начала работу консультативная группа по генетическим манипуляциям. </p><p>Год 1980 — Верховный суд США выносит решение о патентовании микроорганизмов (процесс Дайамонд — Чакрабарти). В том же году Коэну и Боейру выдается патент на метод конструирования рекомбинантной ДНК. В то же самое время Великобритания определяет биотехнологию в качестве одного из ведущих направлений развития. То же — в ФРГ. Первая публичная продажа акций фирмы Дженентек устанавливает на Уолл-стрите рекорд роста цен на акции (с 35 до 89 долларов за 20 минут!). </p><p>В 1981 году в США получают одобрение первые диагностические наборы на основе моноклональных антител. В продажу поступает первый автоматический синтезатор генов. </p><p>Япония определяет биотехнологию приоритетной проблемой (МВТП Японии объявляет 1981 год «Годом биотехнологии»). Франция тоже провозглашает биотехнологию приоритетной проблемой. Достигнуто соглашение о создании совместной клиники компании «Хёхст» (ФРГ) и Массачусетского технологического института (США). Выпуск акций компании «Цетус» ставит новый рекорд на Уолл-стрите — на сей раз по объему продажи (115 миллионов долларов). Компания «Дюпон» выделяет 120 миллионов долларов на проведение исследований и разработок в области наук о живом. </p><p>К концу года во всем мире будет создано более 80 новых биотехнологических фирм. </p><p>1982 год знаменуется тем, что в странах Европы одобрены и рекомендованы к использованию в животноводстве первые вакцины на основе рекомбинантной ДНК (рДНК). В США и Великобритании разрешено применение первого фармацевтического препарата, полученного при помощи рДНК, — инсулина человека. Создана совместная компания для проведения клинических испытаний. </p><p>И, наконец, год 1983-й — впервые произведена экспрессия гена в растение другого вида. Капитал новых биотехнологических фирм составил в США 500 миллионов долларов. </p><p>Такова хроника. Цифры и факты, а за ними — открытия, открытия, открытия... и покорение. Заводов, фирм, клиник, лабораторий. Но что именно, какая сила стимулирует столь бурное развитие молодой науки? </p><p>Ее собственная уникальность. А она в использовании биокатализаторов в качестве агентов химической трансформации, важнейшие из которых — микроорганизмы и ферменты. </p><p>Вот почему развитие и успехи биотехнологии всегда зависели в конечном счете от успехов фундаментальных наук (биохимии, молекулярной биологии, генетики и генетической инженерии), знания целого комплекса научных дисциплин, в том числе наук о жизни, математики, экономики. Да иначе и не может быть, ибо биотехнология являет собой междисциплинарную сферу деятельности, ассимилируя в своих достижениях успехи и победы великого множества наук, прикладных и фундаментальных. </p><p>Вот почему внедрение биотехнологии в промышленность требует значительно большего, нежели простое «ноу-хау». Потому что биотехнология — это использование живых организмов и биологических процессов в практических интересах человечества. </p><p>Практических — и этим сказано все. Иных разъяснений не требуется, ибо о характере роста этих самых практических нужд сегодня имеет представление каждый из нас. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_12_doc2fb_image_03000037.png"/>
Люди в халатах с колбами в руках</p><p>Гибридомы и продуцируемые ими моноклональные антитела (тела одной специфичности, абсолютно идентичные друг другу), используемые в качестве уникальных реагентов, диагностических и лечебных препаратов, — это практические нужды человечества. </p><p>Кормовые дрожжи и биостимуляторы, гормональные препараты и безвирусные сорта картофеля, резкий взлет генетического потенциала животноводства и достижения селекции — те же нужды, материальное обеспечение которых напрямую связано с достижениями биотехнологии. </p><p>Но в становлении любого нового дела без лидера не обойтись. Инициатива, трезвая оценка состояния дел, безупречная интуиция и еще великое множество других свойств и достоинств — вот что такое лидер. Им может стать человек, государство, компания. Тот, кто не побоится принять на свои плечи риск и ответственность во имя компенсации их в будущем моральными, материальными, экономическими преимуществами. Таким безусловным лидером, полпредом молодого научно-технического направления становятся в 70-е годы США. Они же сохраняют это лидерство и в наши дни. </p><p>И еще факты, не вызывающие сомнений: безусловное лидерство в фундаментальных исследованиях и промышленном использовании достижений биотехнологии принадлежат науке и индустрии США. </p>
<p>А кто же второй претендент на пальму первенства, неизменно следующий за лидером? Япония! По пятам за ней идут ФРГ, Великобритания, Швейцария, Франция. Таково положение на сегодня. Как перераспределятся силы в дальнейшем, кто получит конкурентное преимущество в следующем десятилетии, во многом зависит от уровня разработки биоинженерных методов, достижений генетики, иммунологии, молекулярной биологии и фундаментальных наук. Решающее значение в конкурентной борьбе за монополизацию в производстве биотехаологической продукции и рынки ее сбыта будут иметь, видимо, успехи по внедрению в промышленное производство биологичеслих процессов, сокращение сроков перехода от лабораторных регламентов к опытным и промышленным. </p><p>Вот так обстоят дела на день сегодняшний. Все, кто следит за процессом обретения биотехнологией экономической мощи, нисколько не сомневается, что эта быстро растущая ветвь могучего древа по имени Технология обладает столь мощным потенциалом, такими непредсказуемыми возможностями создания новых производств, что ее влияние на будущее экономическое развитие мира практически не поддается оценке. Однако реализация этого потенциала зависит по крайней мере от двух факторов. Во-первых, степени подготовленности технологического решения проблемы и, во-вторых, наличия скрытых или явных потребностей общества в данном продукте (или данной технологии). И только при слиянии воедино этих факторов желаемый практический эффект достижим. Иными словами, успешная реализация потенций биотехнологии зависит в первую очередь от состояния и возможностей мировой экономики. А они на каждом этапе исторического развития разные. </p><p>Данному периоду прежде всего присущи: переоценка наличия природных ресурсов, более бережное их использование, пересмотр роли в добыче, разведке, переработке полезных ископаемых традиционных продуктов и технологий. В частности, нефтехимической и сталелитейной промышленности. Кроме того, налицо ускоренное развитие качественно новых производительных сил, основанных на микроэлектронике, информационной технологии, гибких автоматизированных системах, новой биотехнологии, нетрадиционных источниках энергии и, разумеется, на появлении так называемых новых материалов. Недаром существует мнение (а на его основе и вполне оправданный прогноз), что под влиянием этих двух факторов (или тенденций) уже в ближайшие два десятилетия произойдет технологический взрыв, который приведет в конечном счете к качественно иному уровню производительных сил, превосходящему по всем показателям ныне существующий в 2—3 раза. </p><p>Источником, питающим эти силы, окажется информатика и новая биотехнология. Причем ведущая роль здесь будет принадлежать, безусловно, биотехнологии, ведь более 40 процентов промышленных продуктов производится в конечном счете из сырья биологического происхождения, область применения которых расширяется изо дня на день. </p><p>Трезвая оценка состояния дел неизменно приводит к выводу и о зависимости от успехов биотехнологии достижений сельского хозяйства, химической и фармацевтической индустрии, металлургии, горнодобывающей и нефтяной промышленности, энергетики и даже вычислительной техники. И, разумеется, только она способна защитить окружающую среду от дальнейшего загрязнения. </p><p>Почему? Да потому, что открывает возможность получения совершенно новых, не производимых ранее продуктов; позволяет снизить стоимость уже существующих за счет использования либо более доступного, а следовательно, и более дешевого сырья, либо за счет разработки технологических процессов, значительно снижающих издержки производства. И, наконец, в-третьих, применение биотехнологических процессов существенно повышает качество выпускаемой продукции. </p><p>Разумеется, все эти замечательные потенции могут так и остаться «вещью в себе», не реализоваться, если не получат соответствующего допинга в междисциплинарной сфере деятельности, детищем которой является биотехнология. Если не наберутся мудрости теорий, экспериментального опыта и профессионального мастерства в таких областях, как биохимия, микробиология, инженерная энзимология, биохимическая инженерия, знания процессов и овладения аппаратурой химической технологии. Эти знания и опыт накапливаются сегодня в основном в высших учебных заведениях и научно-исследовательских институтах преимущественно медико-биологического и химического профиля. Поэтому-то неудивительно, что первых учителей и экспертов для биотехнологии дали в основном высшие учебные заведения. Ив этом одна из особенностей развития биотехнологии. Поскольку становление других отраслей промышленности и направлений научно-технического прогресса, например, полупроводниковой, зависит, как правило, от насущных нужд индустрии, реализующих сегодня то, что было создано, наработано наукой вчера, а нередко и позавчера. </p><p>Вот почему, планируя, предугадывая развитие биотехнологии завтрашнего дня, необходимо помнить о том, что без комплексного, системного подхода, учитывающего необходимость соответствующего уровня собственной научной инфраструктуры, на успех здесь рассчитывать нельзя. </p><p>Если же рассматривать возможности и перспективы биотехнологии с позиций создаваемого ею продукта (изделия) или, как говорят специалисты, с точки зрения структуры инновационного цикла, состоящего из так называемого стартового периода (он характеризуется быстротой роста производимого продукта); зрелости (процесс, не требующий дополнительных разъяснений) и застоя (когда рынки сбыта перенасыщены выпущенным продуктом), то она находится сегодня еще в самом начале этого цикла — в стартовом периоде. А он характеризуется высоким уровнем научных исследований и разработок и не соответствующе низкой окупаемостью, низкой компенсацией инвестиций. </p><p>Применительно к практике это означает, что даже самые блестящие достижения биотехнологии быстро, без проволочек реализованные, не возмещают всех расходов на научные исследования. Что же говорить о получении каких-либо прибылей? </p><p>Так что тот, кто поверил в свое время в «звезду» биотехнологии, безусловно пошел на риск, «на слово» доверившись исследователям. Поэтому, например, из 18 ведущих биотехнологических компаний США только три имели в 1985 году скромные доходы. Нужно признать, что большинство из них и не ожидало в ту пору финансовой отдачи, по крайней мере в ближайшие несколько лет. Ведь целью стартового периода является не получение высоких прибылей, а лишь создание предпосылок для быстрого роста производства разрабатываемой на этой стадии продукции. И американские предприниматели это прекрасно понимали. </p>
<p>Чтобы стимулировать научно-технический прогресс на его магистральных направлениях, не загубить перспективное дело отсутствием средств, в США возникает особая разновидность ссудного капитала — так называемый венчурный (рисковый) капитал. </p><p>Что это за капитал, каковы условия его использования — не предмет сегодняшнего разговора. Однако стоит сказать, что именно рисковый капитал сыграл выдающуюся роль в становлении биотехнологии и биоинженерии, разработок ЭВМ пятого поколения и ресурсосберегающей технологии, наиболее перспективных и результативных поисков в области использования возобновляемых источников энергии. Тем «загадочней» представляется вывод, к которому приходят некоторые советские экономисты в его оценке. Только вдумайтесь, что они говорят: «Венчурное финансирование, выступая для государственно-монополистического капитализма одной из форм стратегии приспособления к условиям НТР, убедительно свидетельствует об ограниченности ее возможностей: тормозящее влияние капиталистических отношений на научно-технический прогресс не только не устраняется, но расширенно воспроизводится». </p><p>Вот это да! Остается лишь удивляться, так почему же мы, не имея «тормозящего влияния капиталистических отношений», не опередили до сих пор Соединенные Штаты по приоритетным направлениям научно-технического прогресса! Так и хочется воскликнуть: дай нам бог такие же ограниченные «формы стратегии приспособления к условиям НТР». </p><p>Остается лишь надеяться, что сейчас, в период перестройки, авторы лжевыводов, экономисты Е. Лебедева и П. Недотко (вкупе с другими нашими экономистами и работниками ГКНТ и Госплана СССР) сумели все-таки осмыслить, какой вред способен нанести экономике страны подобного рода вывод, экономике, буквально задыхающейся без рискового капитала. </p><p>Но вернемся к биотехнологии... Как я уже говорил, одна из главных особенностей ее развития — крайне высокая наукоемкость. И это не слова, не красивая фраза — факт, в подтверждение которого назову результаты анализа структуры действующих в штате Калифорния (США) компаний, производящих биотехнологическую продукцию. </p><p>Что же выявил этот анализ? 63 процента всех сотрудников компаний — научные работники и технический персонал, то есть люди, занятые научными исследованиями и разработками. Ситуация представляется типичной для новых биотехнологических фирм, находящихся в стартовом периоде. Рабочий персонал этих компаний — лишь пять (!) процентов от общей численности работающих. </p><p>Конечно, с переходом в следующую стадию — быстрого роста — это соотношение должно измениться. Но и в этом случае доля персонала, занятого научными исследованиями и разработками, окажется значительно выше, чем в среднем во всей промышленности. </p><p>Вот почему нам следует уже сегодня думать о проблеме, которой не миновать. Думать о подготовке специалистов, владеющих интегрированными знаниями в данной области науки и промышленности. По крайней мере нужно прислушаться к мнению западных экспертов, считающих, что потребность в кадрах, необходимых для работы в области биотехнологии, растет ежегодно на 20—30 процентов. </p><p>Особенно остро ощущается их нехватка в генетической инженерии, иммунологии, клеточной инженерии, инженерной энзимологии, остро нужны уже сегодня инженеры-разработчики технологических процессов. А поскольку подготовка их в вузах сопряжена с очень высокими затратами (обучение на трехмесячных курсах по генетической инженерии составляет в США сумму в 120 тысяч долларов на одного обучающегося!), то невольно вспомнишь о столь решительно заклейменном нашими экономистами «рисковом» капитале. Как бы он здесь на&я пригодился! </p><p>Близко к вопросам подготовки специалистов примыкает и другая немаловажная проблема — осведомление широкой общественности о делах и достижениях биотехнологии. В том числе и о потенциальном риске, который может быть связан с ее развитием. Ведь даже само словосочетание «генетическая инженерия» является для многих людей источником беспокойства. Как же остро, а главное, неверно должно реагировать на любые «промахи» новой острасли и науки плохо информированное общество? Оно способно возвести серьезные препятствия на путях становления биотехнологии, особенно в период промышленной реализации ее результатов. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_12_doc2fb_image_03000038.png"/>
Колонада на книге</p><p>Признание данного факта отнюдь не отрицает значения этических вопросов, возникающих в ходе развития биотехнологии. Но ясно и другое. Хорошо организованное, квалифицированное обсуждение всего сложного комплекса биотехнологических проблем сможет если не свести на нет, то значительно смягчить предполагаемые конфликты. </p><p>Именно по этой причине департамент торговли и промышленности Великобритании организовал (и финансирует) программу, главная задача которой — улучшение ознакомления школьников страны с биотехнологией и ее проблемами. Необходимость в такой программе продиктована, по мнению англичан же, недостаточно хорошо поставленным изучением биологии в английских средних школах. «Болезнь» затянулась, и правительство Великобритании увидело спасение от нее в создании вышеупомянутой программы. Думается, что это — своевременная, а главное, очень действенная мера. </p><p>Вообще образование является важным параметром, влияющим на развитие биотехнологии. Оно проявляется на двух уровнях. Прежде всего на уровне подготовки научного персонала. Ведь без соответствующим образом подготовленных научных работников не может быть и речи о какой-то интенсификации. Ни в науке, ни в производстве. </p><p>Но реализация этого условия неизбежно приводит к мысли о необходимости дальнейшей рационализации существующей системы образования, особенно общеобразовательной, поскольку с последней и связано воспитание должного восприятия общественностью всех биотехнологических процессов, и прежде всего производимых с их помощью конечных продуктов. </p><p>Нам есть чему здесь поучиться у ведущих капиталистических стран. Их опыт можно и должно взять на вооружение, ибо любая инновация, любой новый продукт — всего лишь следствие, выражение не только рыночной ситуации, но и определенных общественных, социальных потребностей, осознание которых должно быть неотъемлемым результатом демократических дебатов. А значит, воспринятым и народом. Ведь новая продукция может быть принята «в штыки», если пресса, телевидение, радио и, извините, невежды получат возможность информировать о ней общественность неверно или предвзято. </p>
<p>Строгость и доброжелательность — вот два качества, сплав которых должен лежать в основе пропаганды всех достижений научно-технического прогресса. В том числе и биотехнологии. Огульное отрицание отдельных видов ее продукции адекватно укладыванию шпал поперек пути, по которому мчится с бешеной скоростью символический локомотив с индексом НТП. </p><p>Деловые люди во всем мире это прекрасно понимают. Недаром только за последние годы в США создано более 100 фирм, базирующихся на промышленном потенциале биотехнологии, уже сегодня поставившей на индустриальные рельсы производство рекомбинантных ДНК, слияние клеток и современные методы биохимической инженерии. Эти методы находят все более широкое применение, революционизируя целые отрасли, изменяя облик и характер еще вчера считавшихся традиционными производств. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_12_doc2fb_image_03000039.png"/>
Человек с рупорами</p><p>Но прогресс в области биотехнологии зависит не только от уровня инженерного использования ее результатов, от успехов «питающих» ее наук. Многое зависит и от того, насколько успешно решаются сегодня и будут решаться в будущем проблемы расширения применения (масштабирования) биопроцессов. </p><p>Вспомним, с чего начался в мире беспрецедентный интерес к промышленному использованию живых организмов. Он появился, а вернее сказать, вспыхнул сразу после успешного осуществления эксперимента прямого внедрения чужеродной ДНК в другой микроорганизм. Произошло это четверть века назад, И с той поры неугасающее пламя научных интересов поддерживается в биотехнологии топливом интересов практических. </p><p>Возможности современной (или новой) биотехнологии переоценить невозможно, ибо она представляет собой ни мало ни много современную фазу непрерывного исторического процесса использования биологических организмов в практических целях. Более того, она одна способна стать основой бесконечной, непрекращающейся модернизации уже существующих технологий, обрекая на быстрое старение, казалось бы, самые «перспективные» из них. </p><p>Вот почему ее можно рассматривать как единственную отрасль, в которой уже сегодня просматриваются черты будущего, как символическое окно в завтра, сквозь чистые стекла которой уже прорисовывается облик XXI века. </p><p>И здесь самое время напомнить о том поистине огромном вкладе, который внес в отечественную биотехнологию безвременно ушедший из жизни выдающийся советский ученый академик Юрий Анатольевич Овчинников. С ним меня свела судьба в начале 70-х годов в период подготовки правительственного постановления о развитии в Советском Союзе молекулярной биологии, которое явилось первым шагом на пути к освобождению нашей биологической науки от сковывающих ее пут лысенковского правления. </p><p>Но, пропустив много лет, перенесемся сразу в год 1985-й. </p><p>В январе 1985 года, в счастливые для Юрия Анатольевича Овчинникова дни, окрашенные радостью только что завершенной работы по созданию интерферона, двери института, которым он руководил, распахнулись для посетителей и в них... ввалилась толпа ребятишек. Обгоняя взрослых, их сопровождавших, мчались девчонки и мальчишки по лестницам и коридорам, заглядывали в лаборатории, почтительно замирая перед сложной аппаратурой и переплетениями трубок, колб, резервуаров. Здесь работали их мамы и папы. Потом был праздник, елка, песни и шум, и Юрий Анатольевич встал, чтобы прикрыть дверь в кабинет. Он уже знал, что времени судьбой ему отпущено мало, а сделать хотелось многое. Но для журналистов, попросивших об интервью, все же выкроил в своем напряженном расписании часок, и теперь, ожидая их прихода, еще раз обдумывал то, чем с ними, а через них — с народом, страной хотел бы поделиться. Почему так долго, иногда десятилетиями, самым результативным научным достижениям приходится пробиваться в производство? </p><p>Потому что этап внедрения не обеспечен, не подготовлен заранее. Но есть и другие примеры: интерферон-то внедрился быстро, без задержки... </p><p>Спустя несколько дней после встречи с журналистами, представлявшими газету «Известия», мысли эти узнают миллионы. И они прозвучат по-овчинниковски увлекательно и броско. </p><p>...Этап внедрения начинали наши единомышленники — Главмикробиопром. Его руководство прекрасно понимало, что получить новые препараты и вещества, столь необходимые для сельского хозяйства и медицины, можно, лишь решительно отказавшись от старых организационных принципов, во-первых, и от устаревших технологий, во-вторых. </p><p>Будь все иначе, разве удалось бы уже спустя месяц после завершения лабораторных работ наладить на заводе опытное производство препарата? Здесь сработали сразу два стимула: общность интересов (на сей раз производственников представляли люди, прошедшие школу фундаментальной науки, вот почему не мы — их, они — нас торопили) и экономический, материальная заинтересованность всех: участников работ ожидала союзная премия. </p><p>Но так бывает далеко не всегда. Местнические, узкоотраслевые интересы чаще всего перечеркивают самое главное в подобного рода работах. Где выход? Как поправить положение? </p><p>Корреспонденты «Известий» донесут читателям эту мысль вице-президента Академии наук СССР такими словами: «Чтобы не впасть в зависимость от отраслей и ускорить продвижение новых разработок в практику, мы вынуждены создавать в академии опытные производства. В нашем центре есть и малые ферментеры, и многотоннажные. Мы можем нарабатывать такое же количество продукции, как небольшой завод. Препараты (имеются в виду те из них, над которыми в то время работал коллектив, возглавляемый Ю. А. Овчинниковым. — <em>Авт</em>. ) достаточно активны, на курс лечения или для достижения результата в сельском хозяйстве требуются небольшие их количества. Например, раньше для обработки гектара посадок требовались килограммы пестицидов, новых достаточно 10—20 граммов». </p><p>И снова проблема, думает академик. Да еще какая! Высокоэффективный препарат оказывается невыгоден для отрасли, ведь о ее результативности судят по объемам выпускаемых веществ, по объемам — не по качеству. Как состыковать, привести в соответствие ведомственные и научные (а в данном случае общенародные) интересы? </p><p>Бегут, торопятся мысли, и встают в памяти события давние и недавние. Вот как мы сегодня ратуем за скорейший выход на промышленные объемы, думает академик; не будь у нас собственного производства, не знаю, что б и делали. Мог ли кто предположить такой поворот событий? </p><p>И опять мысли возвращают его к тому, что живет, не стареет в сердце и памяти: когда он только что пришел в институт директорствовать, ни о каком собственном опытном производстве там никто и не помышлял; о генетической инженерии, биотехнологии не могло быть и речи, о них просто не знали; в те времена был «звездный час» молекулярной биологии, за открытиями в этой области следили затаив дыхание физики и химики, медики и физиологи. </p><p>Жизнь открывалась на ином, невиданном прежде уровне — внутриклеточном. Но молекулярной биологии опытное производство в те годы еще было не нужно, столь далекими от практических нужд казались ее открытия, обогащавшие лишь, по мнению многих, большую, фундаментальную науку. </p>
<p>Но «изменились времена, — прочтут читатели «Известий» и мы вместе с ними. — Сегодня я вижу, что может дать физико-химическая биология практике, человеку. И этого не даст никакая другая наука. Значит, я должен сделать то, что должен. Отсюда работа над интерфероном и другими препаратами для медицины, над новыми пестицидами и другими эффективными соединениями для сельского хозяйства. Отсюда стремление искать более действенные рычаги внедрения... </p><p>Но практическая наука и практицизм — вещи принципиально разные. Наука — не латание дыр. Я уже говорил: актуальным для мировой науки стало познание человека. Оно невозможно без решения фундаментальнейших проблем. Проблем столь сложных, что работа над ними закономерно объединяет ученых всего мира. Человечество особенно эффективно развивалось в те периоды, когда сообща «перелопачивало» мировой опыт!!» </p><p>Не доживет Юрий Анатольевич до тех времен, когда его тревоги станут всеобщими, когда против ведомственно узких интересов, пренебрегающих интересами общегосударственными, поднимутся все, кто принял перестройку и встал в ее ряды по зову сердца, руководствуясь все тем же знаменитым овчинниковским кредо: я должен сделать то, что должен! </p><p>В своих рассуждениях о судьбах и путях развития отечественной биотехнологии Ю. А. Овчинников не раз и не два возвращался мыслями к кадрам, к их подготовке, к воспитанию исследователей нового типа, свободных от узости мышления, неизменно заводящего в тупик. Специалисты, работающие на «стыке наук», по мнению академика, должны обладать широкими знаниями, базирующимися на новом видении мира, на новом восприятии его, когда он предстает перед нами во всей широте проявления своих глубочайших взаимосвязей. Без такого рода специалистов современная биотехнология развиваться не может. </p><p>К сожалению, мы и поныне не усвоили этой истины, все еще «собираем» для биотехнологических производств и научно-исследовательских учреждений этого рода с «бору по сосенке». Такой метод формирования кадрового эшелона — не новость. Этим «переболели» все страны, биотехнологическая индустрия которых числится сегодня в лидерах. И из их опыта работы по воспитанию кадров для биотехнологии нам бы тоже неплохо кое-что почерпнуть, подробно изучив некоторые «тонкости». В Англии, например, специалистов классических, традиционных профессий долгое время «переквалифицировали» в биотехнологов прямо в исследовательских лабораториях или на промышленных предприятиях. Причем в очень короткие сроки. Инженер-химик становился здесь биохимиком, микробиолог — технологом крупномасштабного биотехнологического производства. </p><p>Конечно, такая ускоренная переподготовка могла бы закончиться полным провалом, осуществляйся она на «усредненном», низкоквалифицированном уровне. Но за подготовку кадров для новой отрасли промышленности отвечали крупнейшие научные авторитеты, нередко нобелевские лауреаты, сочетавшие к тому же преподавание в прославленных высших учебных заведениях с административной деятельностью в компаниях, производящих биотехнологическую продукцию. </p><p>Так продолжалось до тех пор, пока осенью 1981 года при совете по научным и инженерным исследованиям Великобритании не создается новый директорат, основной задачей которого стало установление деловых связей между промышленностью и академическими институтами, работающими на поприще биотехнологии. Совету вменялась в обязанности и другая задача, в том числе предотвращение «утечки мозгов», то есть квалифицированных специалистов, обеспечивающих приоритетное развитие нового научно-технического направления в АНГЛИИ. </p><p>Нужно сказать, что этот вид деятельности директората очень скоро увенчался успехом, поскольку ему разрешалось не только использовать квалифицированных специалистов на самых льготных условиях, но и привлекать к работе тех из них, кто уже трудился на иностранные фирмы. Это была верная тактика, поскольку рабочая группа Королевского общества, глубоко изучив перспективы развития биотехнологии в стране, пришла к выводу: в 1980—1990 годах для успешного развития биотехнологии Великобритании понадобится дополнительно значительное количество специалистов. </p><p>Жизнь покажет, что эти прогнозы достаточно точно отразили положение дел. По крайней мере, в подготовку и переподготовку кадров для биотехнологической индустрии и одноименной области науки, питающей ее, были внесены срочные изменения: рабочая группа Королевского общества сочла нецелесообразным продолжение чтения лекций по биотехнологии для бакалавров, зато рекомендовала сохранить существующую систему дополнительного обучения магистров наук. </p><p>Но самым результативным из всех предпринятых рабочей группой действий стало, вне всяких сомнений, решение о создании при английских университетах двух десятков учебно-исследовательских центров биотехноло-гического профиля. </p><p>Их «мозговой потенциал» и поныне питает все ведущие биотехнологические фирмы и производства Англии. </p><p>Не меньшая забота о подготовке специалистов в области биотехнологии была проявлена и во Франции. И если в 1978 году в этой стране над проблемами нового научно-технического направления работало всего 200 человек, то уже через несколько лет их были сотни и тысячи. Причем такой квалификации и знаний, что французские фирмы, на которых они работали, оказались конкурентоспособными в борьбе за рынки сбыта с лидерами: аналогичными предприятиями США и Японии. Основой для такого резкого, качественного скачка стали кадры, прошедшие серьезнейшую школу фундаментальных наук. </p><p>Одновременно с этим традиционно существующие здесь инженерные школы, ориентируясь на нужды и потребности биоиндустрии, организуют биотехнологические курсы, а по всей стране создаются специализированные центры — Национальный институт прикладных исследований в Тулузе, Технологический университет в Компьене и т. д. </p><p>Столь бурная деятельность по подготовке специалистов в области биотехнологии завершилась весьма неожиданно: в стране оказалось их больше, чем того требовалось. Выпускники центров, школ, курсов не могли найти себе работы и в большей части «пристраивались» в пищевой промышленности. </p><p>Правда, очень скоро такое ненормальное положение было исправлено и баланс между потребностями биотехнологических предприятий и числом специалистов, выпускаемых широко разветвленной сетью учебных заведений, восстановился. Более того, в процессе отлаживания гибкой кадровой системы был проведен любопытный эксперимент, осуществленный университетом в Компьене. Суть его заключалась в прохождении обучающимися полугодовой практики, предшествующей выдаче диплома, на промышленном предприятии. </p>
<p>В свою очередь, производство, застрахованное теперь от того, что ожидаемые им кадры окажутся «котом в мешке» и их придется еще некоторое время переучивать, теперь финансировало университету расходы на покупку самого дорогого исследовательского оборудования. Делалось это посредством заключения между учебными заведениями и фирмами контрактов (только в 1981 году их сумма составила два миллиона долларов). </p><p>Установившаяся форма сотрудничества «университет — промышленности, промышленность — университету» постоянно развивалась и совершенствовалась. И очень скоро обе заинтересованные стороны пришли к выводу о необходимости создания специализированного института, а позже — и информационного банка. </p><p>Деловые контакты, установившиеся между высшим учебным заведением и промышленными предприятиями, порождали новые формы взаимозаинтересованного сотрудничества, основы которого зиждились на общности экономических интересов, так что очень скоро третья часть всех преподавателей отделения биологической инженерии университета стала работать по контрактам и на биотехнологических предприятиях, отчего выиграли опять же обе стороны, ведь практика таким преподавателям была известна не понаслышке. </p><p>Потребности новой отрасли диктовали высшим учебным заведениям свои условия и темпы подготовки специалистов, стимулируя открытие все новых заведений и отделений при университетах. В ФРГ, например, и до биотехнологического бума существовала довольно разветвленная сеть лабораторий по проблемам общей и прикладной микробиологии, однако уже в начале 1974 года здесь начинают функционировать новые институты и отделения при университетах, специализирующихся по проблемам новой биотехнологии. В крупнейших городах страны — Брауншвейге, Мюнстере, Дортмунде, Ганновере и т. д. — открываются специализированные центры, в которых проходит обучение практически весь научный и технический состав биотехнологической науки и индустрии ФРГ. </p><p>Но сколь ни специфично решается в каждом государстве проблема подготовки нужных кадров, задача системы, ее обслуживающей, неизменно сводится к обучению биотехнологов мгновенному приспособлению к меняющейся обстановке, проявлению пластичности в полном соответствии с меняющейся конъюнктурой. </p><p>На мой взгляд, это бесценное для становления любого приоритетного направления НТП свойство в большей степени присуще Японии, в которой разнообразие сфер деятельности давно стало главным условием экономической стабильности биотехнологических фирм. </p><p>Или взять те же самые США. Глубокая биологизация знаний, получаемых в этой стране выпускником университета или колледжа, открывает ему широкий выбор будущей деятельности. После прохождения основного курса ему оказывается достаточно небольшой специализации — и он может успешно работать в медицине или в ферментационной промышленности. </p><p>Сколь мудра такая система подготовки, можно судить по тому положению, которое наблюдается в современной химии, 85 процентов всех промышленных процессов которой основано на катализе. </p><p>Каталитические процессы (а на их долю приходится 70 процентов всей выпускаемой химической продукции), как известно, отличаются величайшей селективностью (избирательностью), они высокопроизводительны, экономичны и к тому же малоэнергоемки. Совершенствование их сулит величайшие перспективы. Но, пожалуй, самое большое будущее принадлежит тем из них, которые основываются на использовании биологических катализаторов или, иначе, биокатализаторов — ферментов. Почему? Да потому, что они обладают самой высокой среди всех прочих катализаторов избирательностью действия и не требуют никаких «сверхусловий», протекая при обычных температурах и давлениях. </p><p>Правда, до последнего времени их развитие и промышленное использование сдерживалось низкой стойкостью и слишком непродолжительным временем действия. Но сейчас эти «препоны» сняты. Заслуга в этом принадлежит знакомому принципу иммобилизации. </p><p>Перспективы использования иммобилизованных ферментов для получения самых разнообразных химических веществ, в химическом анализе, в иммунологии, в микроэнергетике (в частности, в топливных элементах) чрезвычайно заманчивы. Остается, однако, еще одно серьезное препятствие в их «завоевании» важнейших химических процессов — высокая стоимость ферментов. Можно лишь надеяться, что развитие современной биотехнологии, и, в частности, методов генетической и белковой инженерии, разрешит и эту проблему, сделав ферменты вполне доступными по цене для решения практических нужд производства. Вот тогда метод иммобилизации ферментов станет основным элементом химической технологии будущего, тем «переходным мостиком», через который и произойдет дальнейшее слияние биологической технологии с чисто химической. </p><p>А за решением этой проблемы просматривается целый комплекс иных, и весьма перспективных. Если сегодня, например, великое множество необходимых нам продуктов мы получаем с помощью только химических процессов, то в не столь уж отдаленном будущем их производство будет основываться преимущественно на использовании ферментов, микроорганизмов и других биологических агентов. </p><p>Или взять другую, не менее серьезную проблему — химическую энергетику. Главная задача, над которой работают ученые всех стран мира, специализирующихся в этой области, сводится к разработке принципов, позволяющих выделяющуюся в одной реакции энергию использовать для проведения другой, более энергоемкой. </p><p>И здесь химикам тоже есть что позаимствовать у своих ближайших коллег — биохимиков. Тот же, например, известный синтез знаменитой АТФ — своеобразного аккумулятора внутриклеточной энергии. Или не менее известный, и не менее любопытный с точки зрения познания процесс сопряженных биохимических реакций, осуществляемых при дыхании клеток. Создание; работающих на таком принципе химических систем (подобных молекулярным энергетическим машинам) было б крупным достижением как химической технологии и химической энергетики, так и биотехнологии. </p><p>Но при всей схожести процессов, протекающих во время химических и биохимических реакций, между ними существует все же значительная разница. О чем забывать нельзя. </p><p>Так, в обычных химических реакциях, используемых как в лабораторной, так и в промышленной практике, для получения разнообразных химических веществ атомы, молекулы, ионы, радикалы взаимодействуют между собой случайно. И потому для их реализации не требуется пространственно-временная (молекулярная, а тем более надмолекулярная) организация. </p><p>И совершенно по-иному протекают биохимические реакции, в частности, осуществляемые при помощи ферментов в ферментативном катализе. Молекулярная и надмолекулярная организация является здесь непременным требованием. Ферменты осуществляют соединение (связывание) и ориентацию реагирующих веществ, способствуют протеканию (организуют протекание) элементарных химических актов, обеспечивая высокую стереоселективность (пространственную избирательность), селективность к реагенту и к самому типу реакции. </p>
<p>Более того, в биохимических реакциях подобная организованность распространяется не только на элементарные (единичные) химические акты, но и на целые каскады реакций. Ярким примером тому может быть процесс фоторецепции (восприятия света глазом), когда каждый поглощаемый сетчаткой глаза световой квант вызывает огромное множество следующих друг за другом химических реакций, приводящих к возникновению мембранного электрического потенциала. А он в конечном счете и регистрируется мозгом как свидетельство светового восприятия. </p><p>Именно столь высокая степень организации является причиной того, что селективность, функциональность и производительность биохимических реакций намного превышают аналогичные показатели, сопутствующие обычным химическим реакциям. Подобный уровень для последних пока что просто недостижим. Созданное природой оказывается на порядок совершеннее того, что столь дерзко пытается повторить, скопировать человек. </p><p>Или взять белковую инженерию, представляющую собой не что иное, как запрограммированную мутацию. Суть ее заключается в том, чтобы путем генетико-инженерных манипуляций придать белку, продуцируемому живыми организмами, такие качества, которые нужны человеку для решения его практических нужд. </p><p>Таковы лишь два примера, иллюстрирующих, решение какого рода задачи «по плечу» современной биотехнологии, и сколь схожи и как отличны ее методы от тех, что пользует химия, и как остро ставит жизнь вопрос о подготовке высококвалифицированных кадров, оказывающихся в состоянии решать подобные проблемы. </p><p>Отсюда вывод — без авторитетов большой фундаментальной науки, без их основополагающих знаний нам этой проблемы не разрешить. Вот почему данный принцип подготовки кадров должен стать «краеугольным» в развитии отечественной биотехнологии. </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | На тему дня
Груша в плаще и шляпе
Итак, перед вами последняя часть книги о биотехнологии, о ее целях и возможностях, проблемах и неудачах. К одним из них мы едва прикоснулись, на других остановились подробнее, о третьих — лишь упомянули. Да и не могло быть по-другому: уж очень она — биотехнология — всеобъемлюща, чтобы втиснуться в прокрустово ложе одной книги. И все же надеюсь, что с основными аспектами этого бурно развивающегося приоритетного направления научно-технического прогресса мне удалось вас познакомить. Хотя, честно признаюсь, сделать это было нелегко: многоплановы, многолики ее проявления. За что ни возьмись — ко всему она причастна, во все проникла и всюду дала ростки новому. И вот что интересно — появившись как самостоятельное научное направление совсем недавно, сразу поразив изумленное человечество сногсшибательными трансформациями, на которые она большая мастерица, биотехнология в считанные годы из Золушки, казалось бы, по воле случая попавшей на королевский бал, вдруг стала наследной принцессой, диктующей всем и вся свои порядки, устанавливая везде и всюду свои законы, решительно изменяя самое природу многих веществ и организма.
История ее становления умещается в прямом смысле слова на двух отпечатанных на машинке страницах. Но дела и открытия, стоящие за каждой из вех, разработанных на этом недолгом пути, поистине велики. Здесь все сжато, спрессованно, все ждет своего часа, готовое в любую минуту поразить и первооткрывателей, и человечество в целом. Судите сами — в 1973 году впервые осуществляется клонирование гена. Через год (!) — его экспрессия, и в тот же самый год клоны различных организмов переносятся в бактерии, которые послушно нарабатывают, производят вещества, никогда прежде не свойственные их жизнедеятельности.
А внутренняя пружина развития новой науки и рождающегося одновременно с ней самого молодого научно-технического направления все сжимается и сжимается, дабы, внезапно распрямившись, «разбросать» в разные стороны ростки нового, невиданного, от которого мгновенно идет крепкая жизнеспособная поросль еще более поразительных явлений и открытий.
Вчитайтесь в ее «биографию». Она тоже сжата, спрессована, как пружина: новая наука еще так юна, что возраст, в котором она пребывает, иначе как младенчеством не назовешь. Но она уже вселяет в умы и сердца людей чувства тревоги, удивления, радости и страха одновременно. То, что ей подвластно — невиданно; она способна изменить самое жизнь, решительно сметая при этом межвидовые барьеры и глубочайшие пропасти, которые прежде не рисковала перепрыгивать с ходу в своем развитии сама Эволюция.
Ученые потрясены открывшимися перспективами. Они собираются на Асиломарскую конференцию, дабы определить основные направления исследований в области ДНК и создать компетентный орган, способный координировать работы, ведущиеся в этом направлении. Казалось бы, сделано все, дабы «дитя» не вырвалось из-под контроля строгих нянь, мамок и воспитателей. Но в стенах лабораторий уже творятся новые волшебства. И потрясенный мир узнает о создании первой гибридомы. Происходит это в 1975 году. А далее, как из решета, на пораженное человечество сыплются событие за событием. Хроника их потрясает и сегодня, спустя почти 15 лет. Вот она.
1976 год — в США создана первая фирма, использующая технологию рекомбинантной ДНК — (Дженентек). В Великобритании начала работу консультативная группа по генетическим манипуляциям.
Год 1980 — Верховный суд США выносит решение о патентовании микроорганизмов (процесс Дайамонд — Чакрабарти). В том же году Коэну и Боейру выдается патент на метод конструирования рекомбинантной ДНК. В то же самое время Великобритания определяет биотехнологию в качестве одного из ведущих направлений развития. То же — в ФРГ. Первая публичная продажа акций фирмы Дженентек устанавливает на Уолл-стрите рекорд роста цен на акции (с 35 до 89 долларов за 20 минут!).
В 1981 году в США получают одобрение первые диагностические наборы на основе моноклональных антител. В продажу поступает первый автоматический синтезатор генов.
Япония определяет биотехнологию приоритетной проблемой (МВТП Японии объявляет 1981 год «Годом биотехнологии»). Франция тоже провозглашает биотехнологию приоритетной проблемой. Достигнуто соглашение о создании совместной клиники компании «Хёхст» (ФРГ) и Массачусетского технологического института (США). Выпуск акций компании «Цетус» ставит новый рекорд на Уолл-стрите — на сей раз по объему продажи (115 миллионов долларов). Компания «Дюпон» выделяет 120 миллионов долларов на проведение исследований и разработок в области наук о живом.
К концу года во всем мире будет создано более 80 новых биотехнологических фирм.
1982 год знаменуется тем, что в странах Европы одобрены и рекомендованы к использованию в животноводстве первые вакцины на основе рекомбинантной ДНК (рДНК). В США и Великобритании разрешено применение первого фармацевтического препарата, полученного при помощи рДНК, — инсулина человека. Создана совместная компания для проведения клинических испытаний.
И, наконец, год 1983-й — впервые произведена экспрессия гена в растение другого вида. Капитал новых биотехнологических фирм составил в США 500 миллионов долларов.
Такова хроника. Цифры и факты, а за ними — открытия, открытия, открытия... и покорение. Заводов, фирм, клиник, лабораторий. Но что именно, какая сила стимулирует столь бурное развитие молодой науки?
Ее собственная уникальность. А она в использовании биокатализаторов в качестве агентов химической трансформации, важнейшие из которых — микроорганизмы и ферменты.
Вот почему развитие и успехи биотехнологии всегда зависели в конечном счете от успехов фундаментальных наук (биохимии, молекулярной биологии, генетики и генетической инженерии), знания целого комплекса научных дисциплин, в том числе наук о жизни, математики, экономики. Да иначе и не может быть, ибо биотехнология являет собой междисциплинарную сферу деятельности, ассимилируя в своих достижениях успехи и победы великого множества наук, прикладных и фундаментальных.
Вот почему внедрение биотехнологии в промышленность требует значительно большего, нежели простое «ноу-хау». Потому что биотехнология — это использование живых организмов и биологических процессов в практических интересах человечества.
Практических — и этим сказано все. Иных разъяснений не требуется, ибо о характере роста этих самых практических нужд сегодня имеет представление каждый из нас.
Люди в халатах с колбами в руках
Гибридомы и продуцируемые ими моноклональные антитела (тела одной специфичности, абсолютно идентичные друг другу), используемые в качестве уникальных реагентов, диагностических и лечебных препаратов, — это практические нужды человечества.
Кормовые дрожжи и биостимуляторы, гормональные препараты и безвирусные сорта картофеля, резкий взлет генетического потенциала животноводства и достижения селекции — те же нужды, материальное обеспечение которых напрямую связано с достижениями биотехнологии.
Но в становлении любого нового дела без лидера не обойтись. Инициатива, трезвая оценка состояния дел, безупречная интуиция и еще великое множество других свойств и достоинств — вот что такое лидер. Им может стать человек, государство, компания. Тот, кто не побоится принять на свои плечи риск и ответственность во имя компенсации их в будущем моральными, материальными, экономическими преимуществами. Таким безусловным лидером, полпредом молодого научно-технического направления становятся в 70-е годы США. Они же сохраняют это лидерство и в наши дни.
И еще факты, не вызывающие сомнений: безусловное лидерство в фундаментальных исследованиях и промышленном использовании достижений биотехнологии принадлежат науке и индустрии США.
А кто же второй претендент на пальму первенства, неизменно следующий за лидером? Япония! По пятам за ней идут ФРГ, Великобритания, Швейцария, Франция. Таково положение на сегодня. Как перераспределятся силы в дальнейшем, кто получит конкурентное преимущество в следующем десятилетии, во многом зависит от уровня разработки биоинженерных методов, достижений генетики, иммунологии, молекулярной биологии и фундаментальных наук. Решающее значение в конкурентной борьбе за монополизацию в производстве биотехаологической продукции и рынки ее сбыта будут иметь, видимо, успехи по внедрению в промышленное производство биологичеслих процессов, сокращение сроков перехода от лабораторных регламентов к опытным и промышленным.
Вот так обстоят дела на день сегодняшний. Все, кто следит за процессом обретения биотехнологией экономической мощи, нисколько не сомневается, что эта быстро растущая ветвь могучего древа по имени Технология обладает столь мощным потенциалом, такими непредсказуемыми возможностями создания новых производств, что ее влияние на будущее экономическое развитие мира практически не поддается оценке. Однако реализация этого потенциала зависит по крайней мере от двух факторов. Во-первых, степени подготовленности технологического решения проблемы и, во-вторых, наличия скрытых или явных потребностей общества в данном продукте (или данной технологии). И только при слиянии воедино этих факторов желаемый практический эффект достижим. Иными словами, успешная реализация потенций биотехнологии зависит в первую очередь от состояния и возможностей мировой экономики. А они на каждом этапе исторического развития разные.
Данному периоду прежде всего присущи: переоценка наличия природных ресурсов, более бережное их использование, пересмотр роли в добыче, разведке, переработке полезных ископаемых традиционных продуктов и технологий. В частности, нефтехимической и сталелитейной промышленности. Кроме того, налицо ускоренное развитие качественно новых производительных сил, основанных на микроэлектронике, информационной технологии, гибких автоматизированных системах, новой биотехнологии, нетрадиционных источниках энергии и, разумеется, на появлении так называемых новых материалов. Недаром существует мнение (а на его основе и вполне оправданный прогноз), что под влиянием этих двух факторов (или тенденций) уже в ближайшие два десятилетия произойдет технологический взрыв, который приведет в конечном счете к качественно иному уровню производительных сил, превосходящему по всем показателям ныне существующий в 2—3 раза.
Источником, питающим эти силы, окажется информатика и новая биотехнология. Причем ведущая роль здесь будет принадлежать, безусловно, биотехнологии, ведь более 40 процентов промышленных продуктов производится в конечном счете из сырья биологического происхождения, область применения которых расширяется изо дня на день.
Трезвая оценка состояния дел неизменно приводит к выводу и о зависимости от успехов биотехнологии достижений сельского хозяйства, химической и фармацевтической индустрии, металлургии, горнодобывающей и нефтяной промышленности, энергетики и даже вычислительной техники. И, разумеется, только она способна защитить окружающую среду от дальнейшего загрязнения.
Почему? Да потому, что открывает возможность получения совершенно новых, не производимых ранее продуктов; позволяет снизить стоимость уже существующих за счет использования либо более доступного, а следовательно, и более дешевого сырья, либо за счет разработки технологических процессов, значительно снижающих издержки производства. И, наконец, в-третьих, применение биотехнологических процессов существенно повышает качество выпускаемой продукции.
Разумеется, все эти замечательные потенции могут так и остаться «вещью в себе», не реализоваться, если не получат соответствующего допинга в междисциплинарной сфере деятельности, детищем которой является биотехнология. Если не наберутся мудрости теорий, экспериментального опыта и профессионального мастерства в таких областях, как биохимия, микробиология, инженерная энзимология, биохимическая инженерия, знания процессов и овладения аппаратурой химической технологии. Эти знания и опыт накапливаются сегодня в основном в высших учебных заведениях и научно-исследовательских институтах преимущественно медико-биологического и химического профиля. Поэтому-то неудивительно, что первых учителей и экспертов для биотехнологии дали в основном высшие учебные заведения. Ив этом одна из особенностей развития биотехнологии. Поскольку становление других отраслей промышленности и направлений научно-технического прогресса, например, полупроводниковой, зависит, как правило, от насущных нужд индустрии, реализующих сегодня то, что было создано, наработано наукой вчера, а нередко и позавчера.
Вот почему, планируя, предугадывая развитие биотехнологии завтрашнего дня, необходимо помнить о том, что без комплексного, системного подхода, учитывающего необходимость соответствующего уровня собственной научной инфраструктуры, на успех здесь рассчитывать нельзя.
Если же рассматривать возможности и перспективы биотехнологии с позиций создаваемого ею продукта (изделия) или, как говорят специалисты, с точки зрения структуры инновационного цикла, состоящего из так называемого стартового периода (он характеризуется быстротой роста производимого продукта); зрелости (процесс, не требующий дополнительных разъяснений) и застоя (когда рынки сбыта перенасыщены выпущенным продуктом), то она находится сегодня еще в самом начале этого цикла — в стартовом периоде. А он характеризуется высоким уровнем научных исследований и разработок и не соответствующе низкой окупаемостью, низкой компенсацией инвестиций.
Применительно к практике это означает, что даже самые блестящие достижения биотехнологии быстро, без проволочек реализованные, не возмещают всех расходов на научные исследования. Что же говорить о получении каких-либо прибылей?
Так что тот, кто поверил в свое время в «звезду» биотехнологии, безусловно пошел на риск, «на слово» доверившись исследователям. Поэтому, например, из 18 ведущих биотехнологических компаний США только три имели в 1985 году скромные доходы. Нужно признать, что большинство из них и не ожидало в ту пору финансовой отдачи, по крайней мере в ближайшие несколько лет. Ведь целью стартового периода является не получение высоких прибылей, а лишь создание предпосылок для быстрого роста производства разрабатываемой на этой стадии продукции. И американские предприниматели это прекрасно понимали.
Чтобы стимулировать научно-технический прогресс на его магистральных направлениях, не загубить перспективное дело отсутствием средств, в США возникает особая разновидность ссудного капитала — так называемый венчурный (рисковый) капитал.
Что это за капитал, каковы условия его использования — не предмет сегодняшнего разговора. Однако стоит сказать, что именно рисковый капитал сыграл выдающуюся роль в становлении биотехнологии и биоинженерии, разработок ЭВМ пятого поколения и ресурсосберегающей технологии, наиболее перспективных и результативных поисков в области использования возобновляемых источников энергии. Тем «загадочней» представляется вывод, к которому приходят некоторые советские экономисты в его оценке. Только вдумайтесь, что они говорят: «Венчурное финансирование, выступая для государственно-монополистического капитализма одной из форм стратегии приспособления к условиям НТР, убедительно свидетельствует об ограниченности ее возможностей: тормозящее влияние капиталистических отношений на научно-технический прогресс не только не устраняется, но расширенно воспроизводится».
Вот это да! Остается лишь удивляться, так почему же мы, не имея «тормозящего влияния капиталистических отношений», не опередили до сих пор Соединенные Штаты по приоритетным направлениям научно-технического прогресса! Так и хочется воскликнуть: дай нам бог такие же ограниченные «формы стратегии приспособления к условиям НТР».
Остается лишь надеяться, что сейчас, в период перестройки, авторы лжевыводов, экономисты Е. Лебедева и П. Недотко (вкупе с другими нашими экономистами и работниками ГКНТ и Госплана СССР) сумели все-таки осмыслить, какой вред способен нанести экономике страны подобного рода вывод, экономике, буквально задыхающейся без рискового капитала.
Но вернемся к биотехнологии... Как я уже говорил, одна из главных особенностей ее развития — крайне высокая наукоемкость. И это не слова, не красивая фраза — факт, в подтверждение которого назову результаты анализа структуры действующих в штате Калифорния (США) компаний, производящих биотехнологическую продукцию.
Что же выявил этот анализ? 63 процента всех сотрудников компаний — научные работники и технический персонал, то есть люди, занятые научными исследованиями и разработками. Ситуация представляется типичной для новых биотехнологических фирм, находящихся в стартовом периоде. Рабочий персонал этих компаний — лишь пять (!) процентов от общей численности работающих.
Конечно, с переходом в следующую стадию — быстрого роста — это соотношение должно измениться. Но и в этом случае доля персонала, занятого научными исследованиями и разработками, окажется значительно выше, чем в среднем во всей промышленности.
Вот почему нам следует уже сегодня думать о проблеме, которой не миновать. Думать о подготовке специалистов, владеющих интегрированными знаниями в данной области науки и промышленности. По крайней мере нужно прислушаться к мнению западных экспертов, считающих, что потребность в кадрах, необходимых для работы в области биотехнологии, растет ежегодно на 20—30 процентов.
Особенно остро ощущается их нехватка в генетической инженерии, иммунологии, клеточной инженерии, инженерной энзимологии, остро нужны уже сегодня инженеры-разработчики технологических процессов. А поскольку подготовка их в вузах сопряжена с очень высокими затратами (обучение на трехмесячных курсах по генетической инженерии составляет в США сумму в 120 тысяч долларов на одного обучающегося!), то невольно вспомнишь о столь решительно заклейменном нашими экономистами «рисковом» капитале. Как бы он здесь на&я пригодился!
Близко к вопросам подготовки специалистов примыкает и другая немаловажная проблема — осведомление широкой общественности о делах и достижениях биотехнологии. В том числе и о потенциальном риске, который может быть связан с ее развитием. Ведь даже само словосочетание «генетическая инженерия» является для многих людей источником беспокойства. Как же остро, а главное, неверно должно реагировать на любые «промахи» новой острасли и науки плохо информированное общество? Оно способно возвести серьезные препятствия на путях становления биотехнологии, особенно в период промышленной реализации ее результатов.
Колонада на книге
Признание данного факта отнюдь не отрицает значения этических вопросов, возникающих в ходе развития биотехнологии. Но ясно и другое. Хорошо организованное, квалифицированное обсуждение всего сложного комплекса биотехнологических проблем сможет если не свести на нет, то значительно смягчить предполагаемые конфликты.
Именно по этой причине департамент торговли и промышленности Великобритании организовал (и финансирует) программу, главная задача которой — улучшение ознакомления школьников страны с биотехнологией и ее проблемами. Необходимость в такой программе продиктована, по мнению англичан же, недостаточно хорошо поставленным изучением биологии в английских средних школах. «Болезнь» затянулась, и правительство Великобритании увидело спасение от нее в создании вышеупомянутой программы. Думается, что это — своевременная, а главное, очень действенная мера.
Вообще образование является важным параметром, влияющим на развитие биотехнологии. Оно проявляется на двух уровнях. Прежде всего на уровне подготовки научного персонала. Ведь без соответствующим образом подготовленных научных работников не может быть и речи о какой-то интенсификации. Ни в науке, ни в производстве.
Но реализация этого условия неизбежно приводит к мысли о необходимости дальнейшей рационализации существующей системы образования, особенно общеобразовательной, поскольку с последней и связано воспитание должного восприятия общественностью всех биотехнологических процессов, и прежде всего производимых с их помощью конечных продуктов.
Нам есть чему здесь поучиться у ведущих капиталистических стран. Их опыт можно и должно взять на вооружение, ибо любая инновация, любой новый продукт — всего лишь следствие, выражение не только рыночной ситуации, но и определенных общественных, социальных потребностей, осознание которых должно быть неотъемлемым результатом демократических дебатов. А значит, воспринятым и народом. Ведь новая продукция может быть принята «в штыки», если пресса, телевидение, радио и, извините, невежды получат возможность информировать о ней общественность неверно или предвзято.
Строгость и доброжелательность — вот два качества, сплав которых должен лежать в основе пропаганды всех достижений научно-технического прогресса. В том числе и биотехнологии. Огульное отрицание отдельных видов ее продукции адекватно укладыванию шпал поперек пути, по которому мчится с бешеной скоростью символический локомотив с индексом НТП.
Деловые люди во всем мире это прекрасно понимают. Недаром только за последние годы в США создано более 100 фирм, базирующихся на промышленном потенциале биотехнологии, уже сегодня поставившей на индустриальные рельсы производство рекомбинантных ДНК, слияние клеток и современные методы биохимической инженерии. Эти методы находят все более широкое применение, революционизируя целые отрасли, изменяя облик и характер еще вчера считавшихся традиционными производств.
Человек с рупорами
Но прогресс в области биотехнологии зависит не только от уровня инженерного использования ее результатов, от успехов «питающих» ее наук. Многое зависит и от того, насколько успешно решаются сегодня и будут решаться в будущем проблемы расширения применения (масштабирования) биопроцессов.
Вспомним, с чего начался в мире беспрецедентный интерес к промышленному использованию живых организмов. Он появился, а вернее сказать, вспыхнул сразу после успешного осуществления эксперимента прямого внедрения чужеродной ДНК в другой микроорганизм. Произошло это четверть века назад, И с той поры неугасающее пламя научных интересов поддерживается в биотехнологии топливом интересов практических.
Возможности современной (или новой) биотехнологии переоценить невозможно, ибо она представляет собой ни мало ни много современную фазу непрерывного исторического процесса использования биологических организмов в практических целях. Более того, она одна способна стать основой бесконечной, непрекращающейся модернизации уже существующих технологий, обрекая на быстрое старение, казалось бы, самые «перспективные» из них.
Вот почему ее можно рассматривать как единственную отрасль, в которой уже сегодня просматриваются черты будущего, как символическое окно в завтра, сквозь чистые стекла которой уже прорисовывается облик XXI века.
И здесь самое время напомнить о том поистине огромном вкладе, который внес в отечественную биотехнологию безвременно ушедший из жизни выдающийся советский ученый академик Юрий Анатольевич Овчинников. С ним меня свела судьба в начале 70-х годов в период подготовки правительственного постановления о развитии в Советском Союзе молекулярной биологии, которое явилось первым шагом на пути к освобождению нашей биологической науки от сковывающих ее пут лысенковского правления.
Но, пропустив много лет, перенесемся сразу в год 1985-й.
В январе 1985 года, в счастливые для Юрия Анатольевича Овчинникова дни, окрашенные радостью только что завершенной работы по созданию интерферона, двери института, которым он руководил, распахнулись для посетителей и в них... ввалилась толпа ребятишек. Обгоняя взрослых, их сопровождавших, мчались девчонки и мальчишки по лестницам и коридорам, заглядывали в лаборатории, почтительно замирая перед сложной аппаратурой и переплетениями трубок, колб, резервуаров. Здесь работали их мамы и папы. Потом был праздник, елка, песни и шум, и Юрий Анатольевич встал, чтобы прикрыть дверь в кабинет. Он уже знал, что времени судьбой ему отпущено мало, а сделать хотелось многое. Но для журналистов, попросивших об интервью, все же выкроил в своем напряженном расписании часок, и теперь, ожидая их прихода, еще раз обдумывал то, чем с ними, а через них — с народом, страной хотел бы поделиться. Почему так долго, иногда десятилетиями, самым результативным научным достижениям приходится пробиваться в производство?
Потому что этап внедрения не обеспечен, не подготовлен заранее. Но есть и другие примеры: интерферон-то внедрился быстро, без задержки...
Спустя несколько дней после встречи с журналистами, представлявшими газету «Известия», мысли эти узнают миллионы. И они прозвучат по-овчинниковски увлекательно и броско.
...Этап внедрения начинали наши единомышленники — Главмикробиопром. Его руководство прекрасно понимало, что получить новые препараты и вещества, столь необходимые для сельского хозяйства и медицины, можно, лишь решительно отказавшись от старых организационных принципов, во-первых, и от устаревших технологий, во-вторых.
Будь все иначе, разве удалось бы уже спустя месяц после завершения лабораторных работ наладить на заводе опытное производство препарата? Здесь сработали сразу два стимула: общность интересов (на сей раз производственников представляли люди, прошедшие школу фундаментальной науки, вот почему не мы — их, они — нас торопили) и экономический, материальная заинтересованность всех: участников работ ожидала союзная премия.
Но так бывает далеко не всегда. Местнические, узкоотраслевые интересы чаще всего перечеркивают самое главное в подобного рода работах. Где выход? Как поправить положение?
Корреспонденты «Известий» донесут читателям эту мысль вице-президента Академии наук СССР такими словами: «Чтобы не впасть в зависимость от отраслей и ускорить продвижение новых разработок в практику, мы вынуждены создавать в академии опытные производства. В нашем центре есть и малые ферментеры, и многотоннажные. Мы можем нарабатывать такое же количество продукции, как небольшой завод. Препараты (имеются в виду те из них, над которыми в то время работал коллектив, возглавляемый Ю. А. Овчинниковым. — Авт. ) достаточно активны, на курс лечения или для достижения результата в сельском хозяйстве требуются небольшие их количества. Например, раньше для обработки гектара посадок требовались килограммы пестицидов, новых достаточно 10—20 граммов».
И снова проблема, думает академик. Да еще какая! Высокоэффективный препарат оказывается невыгоден для отрасли, ведь о ее результативности судят по объемам выпускаемых веществ, по объемам — не по качеству. Как состыковать, привести в соответствие ведомственные и научные (а в данном случае общенародные) интересы?
Бегут, торопятся мысли, и встают в памяти события давние и недавние. Вот как мы сегодня ратуем за скорейший выход на промышленные объемы, думает академик; не будь у нас собственного производства, не знаю, что б и делали. Мог ли кто предположить такой поворот событий?
И опять мысли возвращают его к тому, что живет, не стареет в сердце и памяти: когда он только что пришел в институт директорствовать, ни о каком собственном опытном производстве там никто и не помышлял; о генетической инженерии, биотехнологии не могло быть и речи, о них просто не знали; в те времена был «звездный час» молекулярной биологии, за открытиями в этой области следили затаив дыхание физики и химики, медики и физиологи.
Жизнь открывалась на ином, невиданном прежде уровне — внутриклеточном. Но молекулярной биологии опытное производство в те годы еще было не нужно, столь далекими от практических нужд казались ее открытия, обогащавшие лишь, по мнению многих, большую, фундаментальную науку.
Но «изменились времена, — прочтут читатели «Известий» и мы вместе с ними. — Сегодня я вижу, что может дать физико-химическая биология практике, человеку. И этого не даст никакая другая наука. Значит, я должен сделать то, что должен. Отсюда работа над интерфероном и другими препаратами для медицины, над новыми пестицидами и другими эффективными соединениями для сельского хозяйства. Отсюда стремление искать более действенные рычаги внедрения...
Но практическая наука и практицизм — вещи принципиально разные. Наука — не латание дыр. Я уже говорил: актуальным для мировой науки стало познание человека. Оно невозможно без решения фундаментальнейших проблем. Проблем столь сложных, что работа над ними закономерно объединяет ученых всего мира. Человечество особенно эффективно развивалось в те периоды, когда сообща «перелопачивало» мировой опыт!!»
Не доживет Юрий Анатольевич до тех времен, когда его тревоги станут всеобщими, когда против ведомственно узких интересов, пренебрегающих интересами общегосударственными, поднимутся все, кто принял перестройку и встал в ее ряды по зову сердца, руководствуясь все тем же знаменитым овчинниковским кредо: я должен сделать то, что должен!
В своих рассуждениях о судьбах и путях развития отечественной биотехнологии Ю. А. Овчинников не раз и не два возвращался мыслями к кадрам, к их подготовке, к воспитанию исследователей нового типа, свободных от узости мышления, неизменно заводящего в тупик. Специалисты, работающие на «стыке наук», по мнению академика, должны обладать широкими знаниями, базирующимися на новом видении мира, на новом восприятии его, когда он предстает перед нами во всей широте проявления своих глубочайших взаимосвязей. Без такого рода специалистов современная биотехнология развиваться не может.
К сожалению, мы и поныне не усвоили этой истины, все еще «собираем» для биотехнологических производств и научно-исследовательских учреждений этого рода с «бору по сосенке». Такой метод формирования кадрового эшелона — не новость. Этим «переболели» все страны, биотехнологическая индустрия которых числится сегодня в лидерах. И из их опыта работы по воспитанию кадров для биотехнологии нам бы тоже неплохо кое-что почерпнуть, подробно изучив некоторые «тонкости». В Англии, например, специалистов классических, традиционных профессий долгое время «переквалифицировали» в биотехнологов прямо в исследовательских лабораториях или на промышленных предприятиях. Причем в очень короткие сроки. Инженер-химик становился здесь биохимиком, микробиолог — технологом крупномасштабного биотехнологического производства.
Конечно, такая ускоренная переподготовка могла бы закончиться полным провалом, осуществляйся она на «усредненном», низкоквалифицированном уровне. Но за подготовку кадров для новой отрасли промышленности отвечали крупнейшие научные авторитеты, нередко нобелевские лауреаты, сочетавшие к тому же преподавание в прославленных высших учебных заведениях с административной деятельностью в компаниях, производящих биотехнологическую продукцию.
Так продолжалось до тех пор, пока осенью 1981 года при совете по научным и инженерным исследованиям Великобритании не создается новый директорат, основной задачей которого стало установление деловых связей между промышленностью и академическими институтами, работающими на поприще биотехнологии. Совету вменялась в обязанности и другая задача, в том числе предотвращение «утечки мозгов», то есть квалифицированных специалистов, обеспечивающих приоритетное развитие нового научно-технического направления в АНГЛИИ.
Нужно сказать, что этот вид деятельности директората очень скоро увенчался успехом, поскольку ему разрешалось не только использовать квалифицированных специалистов на самых льготных условиях, но и привлекать к работе тех из них, кто уже трудился на иностранные фирмы. Это была верная тактика, поскольку рабочая группа Королевского общества, глубоко изучив перспективы развития биотехнологии в стране, пришла к выводу: в 1980—1990 годах для успешного развития биотехнологии Великобритании понадобится дополнительно значительное количество специалистов.
Жизнь покажет, что эти прогнозы достаточно точно отразили положение дел. По крайней мере, в подготовку и переподготовку кадров для биотехнологической индустрии и одноименной области науки, питающей ее, были внесены срочные изменения: рабочая группа Королевского общества сочла нецелесообразным продолжение чтения лекций по биотехнологии для бакалавров, зато рекомендовала сохранить существующую систему дополнительного обучения магистров наук.
Но самым результативным из всех предпринятых рабочей группой действий стало, вне всяких сомнений, решение о создании при английских университетах двух десятков учебно-исследовательских центров биотехноло-гического профиля.
Их «мозговой потенциал» и поныне питает все ведущие биотехнологические фирмы и производства Англии.
Не меньшая забота о подготовке специалистов в области биотехнологии была проявлена и во Франции. И если в 1978 году в этой стране над проблемами нового научно-технического направления работало всего 200 человек, то уже через несколько лет их были сотни и тысячи. Причем такой квалификации и знаний, что французские фирмы, на которых они работали, оказались конкурентоспособными в борьбе за рынки сбыта с лидерами: аналогичными предприятиями США и Японии. Основой для такого резкого, качественного скачка стали кадры, прошедшие серьезнейшую школу фундаментальных наук.
Одновременно с этим традиционно существующие здесь инженерные школы, ориентируясь на нужды и потребности биоиндустрии, организуют биотехнологические курсы, а по всей стране создаются специализированные центры — Национальный институт прикладных исследований в Тулузе, Технологический университет в Компьене и т. д.
Столь бурная деятельность по подготовке специалистов в области биотехнологии завершилась весьма неожиданно: в стране оказалось их больше, чем того требовалось. Выпускники центров, школ, курсов не могли найти себе работы и в большей части «пристраивались» в пищевой промышленности.
Правда, очень скоро такое ненормальное положение было исправлено и баланс между потребностями биотехнологических предприятий и числом специалистов, выпускаемых широко разветвленной сетью учебных заведений, восстановился. Более того, в процессе отлаживания гибкой кадровой системы был проведен любопытный эксперимент, осуществленный университетом в Компьене. Суть его заключалась в прохождении обучающимися полугодовой практики, предшествующей выдаче диплома, на промышленном предприятии.
В свою очередь, производство, застрахованное теперь от того, что ожидаемые им кадры окажутся «котом в мешке» и их придется еще некоторое время переучивать, теперь финансировало университету расходы на покупку самого дорогого исследовательского оборудования. Делалось это посредством заключения между учебными заведениями и фирмами контрактов (только в 1981 году их сумма составила два миллиона долларов).
Установившаяся форма сотрудничества «университет — промышленности, промышленность — университету» постоянно развивалась и совершенствовалась. И очень скоро обе заинтересованные стороны пришли к выводу о необходимости создания специализированного института, а позже — и информационного банка.
Деловые контакты, установившиеся между высшим учебным заведением и промышленными предприятиями, порождали новые формы взаимозаинтересованного сотрудничества, основы которого зиждились на общности экономических интересов, так что очень скоро третья часть всех преподавателей отделения биологической инженерии университета стала работать по контрактам и на биотехнологических предприятиях, отчего выиграли опять же обе стороны, ведь практика таким преподавателям была известна не понаслышке.
Потребности новой отрасли диктовали высшим учебным заведениям свои условия и темпы подготовки специалистов, стимулируя открытие все новых заведений и отделений при университетах. В ФРГ, например, и до биотехнологического бума существовала довольно разветвленная сеть лабораторий по проблемам общей и прикладной микробиологии, однако уже в начале 1974 года здесь начинают функционировать новые институты и отделения при университетах, специализирующихся по проблемам новой биотехнологии. В крупнейших городах страны — Брауншвейге, Мюнстере, Дортмунде, Ганновере и т. д. — открываются специализированные центры, в которых проходит обучение практически весь научный и технический состав биотехнологической науки и индустрии ФРГ.
Но сколь ни специфично решается в каждом государстве проблема подготовки нужных кадров, задача системы, ее обслуживающей, неизменно сводится к обучению биотехнологов мгновенному приспособлению к меняющейся обстановке, проявлению пластичности в полном соответствии с меняющейся конъюнктурой.
На мой взгляд, это бесценное для становления любого приоритетного направления НТП свойство в большей степени присуще Японии, в которой разнообразие сфер деятельности давно стало главным условием экономической стабильности биотехнологических фирм.
Или взять те же самые США. Глубокая биологизация знаний, получаемых в этой стране выпускником университета или колледжа, открывает ему широкий выбор будущей деятельности. После прохождения основного курса ему оказывается достаточно небольшой специализации — и он может успешно работать в медицине или в ферментационной промышленности.
Сколь мудра такая система подготовки, можно судить по тому положению, которое наблюдается в современной химии, 85 процентов всех промышленных процессов которой основано на катализе.
Каталитические процессы (а на их долю приходится 70 процентов всей выпускаемой химической продукции), как известно, отличаются величайшей селективностью (избирательностью), они высокопроизводительны, экономичны и к тому же малоэнергоемки. Совершенствование их сулит величайшие перспективы. Но, пожалуй, самое большое будущее принадлежит тем из них, которые основываются на использовании биологических катализаторов или, иначе, биокатализаторов — ферментов. Почему? Да потому, что они обладают самой высокой среди всех прочих катализаторов избирательностью действия и не требуют никаких «сверхусловий», протекая при обычных температурах и давлениях.
Правда, до последнего времени их развитие и промышленное использование сдерживалось низкой стойкостью и слишком непродолжительным временем действия. Но сейчас эти «препоны» сняты. Заслуга в этом принадлежит знакомому принципу иммобилизации.
Перспективы использования иммобилизованных ферментов для получения самых разнообразных химических веществ, в химическом анализе, в иммунологии, в микроэнергетике (в частности, в топливных элементах) чрезвычайно заманчивы. Остается, однако, еще одно серьезное препятствие в их «завоевании» важнейших химических процессов — высокая стоимость ферментов. Можно лишь надеяться, что развитие современной биотехнологии, и, в частности, методов генетической и белковой инженерии, разрешит и эту проблему, сделав ферменты вполне доступными по цене для решения практических нужд производства. Вот тогда метод иммобилизации ферментов станет основным элементом химической технологии будущего, тем «переходным мостиком», через который и произойдет дальнейшее слияние биологической технологии с чисто химической.
А за решением этой проблемы просматривается целый комплекс иных, и весьма перспективных. Если сегодня, например, великое множество необходимых нам продуктов мы получаем с помощью только химических процессов, то в не столь уж отдаленном будущем их производство будет основываться преимущественно на использовании ферментов, микроорганизмов и других биологических агентов.
Или взять другую, не менее серьезную проблему — химическую энергетику. Главная задача, над которой работают ученые всех стран мира, специализирующихся в этой области, сводится к разработке принципов, позволяющих выделяющуюся в одной реакции энергию использовать для проведения другой, более энергоемкой.
И здесь химикам тоже есть что позаимствовать у своих ближайших коллег — биохимиков. Тот же, например, известный синтез знаменитой АТФ — своеобразного аккумулятора внутриклеточной энергии. Или не менее известный, и не менее любопытный с точки зрения познания процесс сопряженных биохимических реакций, осуществляемых при дыхании клеток. Создание; работающих на таком принципе химических систем (подобных молекулярным энергетическим машинам) было б крупным достижением как химической технологии и химической энергетики, так и биотехнологии.
Но при всей схожести процессов, протекающих во время химических и биохимических реакций, между ними существует все же значительная разница. О чем забывать нельзя.
Так, в обычных химических реакциях, используемых как в лабораторной, так и в промышленной практике, для получения разнообразных химических веществ атомы, молекулы, ионы, радикалы взаимодействуют между собой случайно. И потому для их реализации не требуется пространственно-временная (молекулярная, а тем более надмолекулярная) организация.
И совершенно по-иному протекают биохимические реакции, в частности, осуществляемые при помощи ферментов в ферментативном катализе. Молекулярная и надмолекулярная организация является здесь непременным требованием. Ферменты осуществляют соединение (связывание) и ориентацию реагирующих веществ, способствуют протеканию (организуют протекание) элементарных химических актов, обеспечивая высокую стереоселективность (пространственную избирательность), селективность к реагенту и к самому типу реакции.
Более того, в биохимических реакциях подобная организованность распространяется не только на элементарные (единичные) химические акты, но и на целые каскады реакций. Ярким примером тому может быть процесс фоторецепции (восприятия света глазом), когда каждый поглощаемый сетчаткой глаза световой квант вызывает огромное множество следующих друг за другом химических реакций, приводящих к возникновению мембранного электрического потенциала. А он в конечном счете и регистрируется мозгом как свидетельство светового восприятия.
Именно столь высокая степень организации является причиной того, что селективность, функциональность и производительность биохимических реакций намного превышают аналогичные показатели, сопутствующие обычным химическим реакциям. Подобный уровень для последних пока что просто недостижим. Созданное природой оказывается на порядок совершеннее того, что столь дерзко пытается повторить, скопировать человек.
Или взять белковую инженерию, представляющую собой не что иное, как запрограммированную мутацию. Суть ее заключается в том, чтобы путем генетико-инженерных манипуляций придать белку, продуцируемому живыми организмами, такие качества, которые нужны человеку для решения его практических нужд.
Таковы лишь два примера, иллюстрирующих, решение какого рода задачи «по плечу» современной биотехнологии, и сколь схожи и как отличны ее методы от тех, что пользует химия, и как остро ставит жизнь вопрос о подготовке высококвалифицированных кадров, оказывающихся в состоянии решать подобные проблемы.
Отсюда вывод — без авторитетов большой фундаментальной науки, без их основополагающих знаний нам этой проблемы не разрешить. Вот почему данный принцип подготовки кадров должен стать «краеугольным» в развитии отечественной биотехнологии. | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Как подняться на вершину?</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_7_doc2fb_image_0300001C.png"/>
Груша из которой торчат обломки скалы</p><p>«На руку рудокопа опирается весь мир» — гласит английская пословица. </p><p>Пословица старая, а верна и поныне. Правда, с тех пор, как появилась она на свет, и мир несказанно изменился, и рука человека, добывающего руду, обрела поистине сказочную силу. Мощная современная техника служит сегодня горняку, исправно трудится на него в шахтах, рудниках и карьерах практически всех стран мира. В том числе и в СССР — одной из крупнейших горнодобывающих держав. </p><p>Добываем мы много, потому что потребности быстрорастущей индустрии, все решительней переходящей на новые, невиданные доселе технологии, поистине беспредельны. Ей требуется много, очень много металла. </p><p>Ибо «металлы, — как говорил еще Михаил Васильевич Ломоносов, — подают укрепление и красоту важнейшим вещам, в обществе потребным, ими защищаются от нападения неприятельского, ими утверждаются корабли, и силою их связаны, между бурными вихрями в морской пучине безопасно плавают. Металлы отверзают недро земное к плодородию, металлы служат нам в ловлении земных и морских животных для пропитания нашего... И кратко сказать, ни едино художество, ни едино ремесло простое употребление металла миновать не может». </p>
<p>Именно в силу своей супернеобходимости человечеству производство одних цветных металлов согласно данным статистики к 2000 году должно увеличиться во всем мире, по сравнению с тем, что производится сегодня, вдвое. </p><p>На много, уважительно скажет читатель, прочитав эти строки. Конечно. Но для того, чтобы получить такое количество металла, руды нужно добыть несравненно больше. И облегчить выполнение этой титанический задачи человечеству может все та же вездесущая микробиология, возможности которой в современном горном деле, прямо скажем, используются минимально. И только острый дефицит металлсодержащих руд заставил наконец специалистов если не всех, то многих стран мира подумать всерьез о перспективах, связанных с освоением ее методов. А они по самым, даже предвзято строгим оценкам весьма и весьма заманчивы. </p><p>Что же сулит горному делу, а стало быть и металлургии, использование микробиологических способов разработки полезных ископаемых? </p><p>В первую очередь значительное сокращение потерь всех видов металлсодержащего минерального сырья. А о том, насколько они пока еще велики, можно судить хотя бы по тому, что, несмотря на непрерывное совершенствование всех видов и способов подземной добычи, в недрах все же остается половина имеющейся там нефти и калийных солей, четверть угля, двадцать процентов железной руды. </p><p>Именно поэтому уже в ближайшем будущем добычная технология претерпит, вероятно, существенные изменения. Ну, скажем, такие: мощные машины станут выдавать на поверхность всю руду, по возможности ничего не оставляя под землей. Здесь после тщательной сортировки и обогащения — в том числе и с помощью биометодов — все полезные компоненты пойдут в дело. А пустая порода (не содержащая полезного компонента), частично используемая в качестве строительного материала, вновь отправится в рудник для заполнения образовавшихся после добычи пустот. </p><p>Есть у биотехнологии и еще один многообещающий «горняцкий» аспект применения. Речь идет о безотходной, наиболее полной добыче минеральных запасов, которых в земной коре становится все меньше и меньше. Ведь истощение подземных кладовых — печальная аксиома наших дней. А раз так, то разработчикам приходится все больше углубляться в недра, интенсивнее осваивать горные и пустынные районы, работать в тундре и тайге. Ну как здесь не вспомнить о биологических способах, еще недавно воспринимавшихся даже многими специалистами как экзотические, а потому и не рассматривавшихся в качестве альтернативных традиционным. </p><p>А зря. Так, в частности, при затоплении уже отработанных медных рудников водой микробы, живущие в горных породах, легко переводят соединения меди в раствор, из которого впоследствии она и выпадает в осадок. Стоит откачать воду — и медные рудники получают вторую жизнь, не менее активную, чем прежде. </p><p>С помощью бактерий уже извлекают железо, цинк, никель, кобальт, титан, алюминий и даже такие ценные элементы, как уран, рений, галлий, индий, таллий. Применение бактерий исключает в громоздкой (и очень дорогой) эксплуатации месторождений традиционным способом необходимость строительства мощных обогатительных фабрик и металлургических заводов. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_7_doc2fb_image_0300001D.png"/>
Буквы в мусоре</p><p>Чем большее применение находят биометаллургические способы, тем большие возможности открывают они человеку. Взять хотя бы золото. Оно долгое время оставалось «равнодушным» ко всем видам бактерий и растворялось только в «царской водке» — смеси соляной и азотной кислот. Хотя зачастую в очень многих рудах этот благороднейший из металлов, пусть в самых незначительных количествах, но все же присутствовал. Ну, согласитесь, даже крупинку золота, и ту оставлять в недрах и отвалах, где хранится уже отработанная порода, было бы обидно. И что же? </p><p>Нашлись на «упрямое» золото свои бактерии. Их обнаружили в горных породах ученые Института микробиологии АН СССР. Правда, бактерии-старатели охотнее трудятся в уже разрыхленном массиве. Поэтому их колонии закачивают в предварительно отработанные пласты. </p><p>Но все эти хлопоты довольно быстро окупаются. И потому эпитет «экзотический», употребляемый еще совсем недавно применительно к геобиотехнологии, вероятно, заменится жизнью, и, думаю, очень скоро, на нечто более реалистическое. Так что если в недалеком будущем кто-либо из моих читателей встретит на газетных или журнальных страницах статью, скажем, под названием «Больше металла с гектара!», то, думаю, вряд ли удивится. </p><p>Да и чему тут удивляться? Ведь науке давно известны морские растения и животные, способные извлекать металл из морской воды и накапливать его в своих тканях. У берегов Японии, например, существуют довольно обширные плантации ванадийсодержащих водорослей. И японские металлурги успешно выплавляют сталь, в которой легирующей добавкой служит ванадий, добытый в буквальном смысле со дна морского. </p><p>Для извлечения из руд металлов бактерии использовались, как говорится, с незапамятных времен. Еще в XVIII веке в Испании умели извлекать медь из рудничных вод, вытекающих из подземных выработок. А в начале нашего века все в той же Испании на руднике Рио Тинто применялось выщелачивание (выделение) меди из бедных руд с помощью растворов. Впоследствии этот метод получил распространение в США, Канаде, Мексике и других странах, хотя сам механизм изменений, происходящих в рудных образованиях под воздействием жизнедеятельности бактерий, оставался для науки еще очень долго тайной «за семью печатями». </p><p>И только в 1922 году немецким ученым Ваксману и Иоффе удалось выделить из рабочего раствора микробиологическую культуру, способную добывать из руды чистый металл. А еще четверть века спустя Колмероном и Хинклем была получена другая культура из кислых шахтных вод. </p><p>Как выяснилось, оба вида этих микроорганизмов относились к так называемым тионовым бактериям, представляющим собой очень мелкие, величиной всего в микрон палочки, способные развиваться только в кислой среде. Для их жизнедеятельности не требуется никаких органических веществ. Они противопоказаны им природой от «рождения». А самая надежная гарантия от присутствия в окружающей среде органики, как известно, серная кислота. Вот почему бактерии этого вида отдают предпочтение кислым водам. К тому же таким бактериям противопоказано еще и ультрафиолетовое излучение. Так что в кромешной тьме земной тверди этот вид микроорганизмов является по сути дела своеобразным полпредом живой природы. </p>
<p>Но нас эти бактерии интересуют сейчас не с точки зрения необычности образа жизни, а с гораздо более прозаической и даже экономической. Ибо получение металла в больших количествах и как можно дешевле — главная причина использования их в металлопроизводстве. </p><p>Но микроорганизмов и в земле, и в воде очень много: в каждом грамме, в каждом кубическом сантиметре их миллионы. И каждая бактериальная клетка способна перерабатывать за сутки такое громадное количество вещества, что оно в десятки раз превышает ее собственный вес. Именно активная жизнедеятельность бактерий, добывающих энергию из «ничего», из мертвого неорганического материала, и обеспечивает колоссальный экономический эффект этому нетрадиционному способу переработки руд. </p><p>А ведь значение микроорганизмов в природном круговороте вещества до конца даже не осознано. Что же говорить об изучении? Их роль в формировании самого облика Земли не переоценить. Но облик — лишь то, что на поверхности, ближе к Солнцу, а что там, в подземном мире? Мог ли человек, «приручивший» огонь и электричество, могучую энергию весеннего половодья и вольного ветра, пройти мимо такой естественной силищи, как жизнедеятельность бактерий, не заинтересоваться ею? </p><p>Рано или поздно он должен был понять, что в ней-то и таится своеобразный золотой ключик к природным кладовым. А поняв, создать целую науку — геотехнологическую микробиологию. </p><p>Так оно, собственно, и случилось. Однако, помимо задач промышленного использования бедных руд, оставшихся в шахтах, рудниках и карьерах с тех самых пор, когда разработка ископаемого с низким содержанием в немытого или иного компонента считалась нерентабельной, биотехнологический метод стал еще и самым экологически чистым способом добычи и переработки руд. Насколько это важно в наши дни, вряд ли стоит объяснять. Недаром среди ученых давно бытует представление о земном шаре как о космическом корабле, несущемся во Вселенной, но по забывчивости природы не снабженном выхлопной трубой. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_7_doc2fb_image_0300001E.png"/>
Человек в халате с метлой стоит около завода</p><p>Между тем именно металлургическая промышленность — один из самых злостных загрязнителей окружающей среды. От выбросов ее заводов страдают воздух, вода, растительный и животный мир. И, конечно же, человек. </p><p>Вот почему ориентация перехода металлургии на безотходные, так называемые чистые технологии, не только открывает перспективы полного комплексного использования всех отходов, но делает ненужным создание многочисленных фильтров и отстойников (что само по себе обходится недешево и далеко не всегда выгодно). Так что поиск новых биотехнологических возможностей утилизации газов, шлаков, зол продолжается весьма интенсивно. </p><p>Разумеется, создание абсолютно универсальной технологии металлопроизводства, применимой во всех случаях, все же вряд ли реально. Ведь для этого потребовалось бы решить задачу, аналогичную получению уникального лекарства, помогающего сразу от всех болезней. Где и как в дальнейшем найдет себе наиболее результативное применение биометаллургия — сказать трудно. Разве что лишь приблизительно. </p><p>А пока над проблемами выбора оптимального способа производства для конкретных условий и конкретней отрасли промышленности работают многочисленные области науки, вооруженные точными математическими методами и мощными вычислительными машинами, а также глубокими знаниями сопредельных отраслей и научных направлений, но, будем откровенны, справляются они с поставленной задачей, мягко говоря, средне. </p><p>Не станем, однако, слишком строго оценивать их работу. Дело-то действительно очень трудное и необычное. К тому же, по крайней мере в горнометаллургическом комплексе, биометаллургические методы и сегодня используются уже в двух случаях: при непосредственной подземной добыче полезного компонента и при разработке (обогащении) добытой руды. </p><p>В первом случае в массив полезного ископаемого через специально пробуренные скважины нагнетается биологически активный раствор. А после того, как этот раствор насытится, вберет в себя полезный компонент, его откачивают через другую систему скважин. </p><p>Со вторым вариантом использования биометода (обогащения добытой руды) я познакомлю вас чуть позже, рассказывая об американском опыте биологического выщелачивания меди. А теперь согласно требованиям той самой третьей стадии популяризации, о которой шла речь во введении к нашей книге, попробуем оценить все за и против применения биологического метода в горном деле. </p><p>Итак, всегда ли он выгоден? Экономические выкладки бесстрастно свидетельствуют: им целесообразно отрабатывать только сравнительно мелкие месторождения, для эксплуатации которых экономически невыгодно строить карьер или подземный рудник, поселок для горняков и корпус хотя бы только первичного обогащения. </p><p>В общем, если разработка не сулит заманчивых перспектив, то разумнее отказаться от традиционной технологии, отдав предпочтение биологической. Она вполне «обойдется» одним буровым оборудованием (как у геологов) и легкой сборно-разборной системой резервуаров и трубопроводов. А значит, и не удорожит стоимости разработок. </p><p>Что ж, в данном случае все ясно, вероятно, согласится со мной читатель, биометод здесь действительно предпочтительней. Ну а если ситуация несколько иная? Планируется к разработке, скажем, большое месторождение. Большое по запасам, но с довольно низким содержанием металла в руде. Как, каким способом его отрабатывать? Использовать традиционную технологию? </p><p>Но с ее помощью до всех «углов» залежи никак не доберешься. А это значит, что какая-то часть руды останется под землей. И хотя оставшаяся руда, как и все месторождение, не очень богата металлом, но и ее терять жаль. Тем более что добыча основного объема пройдет где-то совсем рядом от нее. </p><p>Но ничего не поделаешь. И до недавнего времени брали то, что представлялось рациональным. А остальное оставалось лежать до лучших времен. Появился даже специальный термин для полезных ископаемых, уже разведанных, а иногда даже и частично отработанных, но не извлеченных на поверхность — <em>забалансовые запасы</em>. </p><p>Таких запасов очень много. Они десятилетиями лежат под землей, не принося людям никакой пользы. Геологи же вынуждены искать все новые и новые месторождения, поиск которых и последующее освоение обходится государству в изрядную копеечку. И все-таки </p>
<p>эти затраты признаются целесообразными, поскольку содержание полезного компонента в новых месторождениях «устраивает» классическую технологию. </p><p>И наконец широко известны случаи еще более удивительные, когда забалансовые запасы залегают не рядом, не ниже, а над полезной толщей, и разработчикам приходится вынимать и складировать эти руды в стороне (в отвалах), чтобы добраться до промышленных запасов. </p><p>Таких отвалов в стране великое множество, и лежат эти богатства в буквальном смысле слова у нас прямо под ногами. К тому же отвалы эти, как правило, токсичны. После дождей ядовитая жидкость вместе с грунтовыми водами разносится по всей территории водосборов, отравляя водоемы, поля, леса, почву. </p><p>Словом, создание технологии, способной комплексно решить все перечисленные проблемы, с каждым годом становится задачей все более актуальной, и, судя по всему, именно биологическое направление займет среди конкурентов на лидерство одно из главных мест. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_7_doc2fb_image_0300001F.png"/>
Два человека едят Cu</p><p>К такому выводу приходишь невольно, взвешивая достоинства и недостатки современного биометаллургического направления. Так, по расчетам института Унипромедь, тонна меди, полученная в нашей стране классическим путем (при подземном способе разработки руды), обходится государству в 525 рублей, а при микробиологическом — всего в 200. Разумеется, такой «выигрыш» дают только конкретные, мало приемлемые для классической технологии условия. Но факт остается фактом и налицо стоимостная разница более чем в два с половиной раза. </p><p>За расширенное использование при определенных обстоятельствах именно биологической добычи металла говорит и практика производства меди этим способом в США. Здесь с помощью микробов (название некоторых из них в переводе с латинского — литотрофные — звучит как «пожиратели камней») получают десять процентов от общего количества всей производимой в стране меди. </p><p>Так что же мешает более быстрому развитию биометаллургии? </p><p>Прежде всего, чересчур, по нашим понятиям, замедленный темп жизни микроорганизмов, утилизирующих минеральные вещества. </p><p>Что же делать? Попытаться этот естественный процесс стимулировать, создав бактериям более благоприятные, «комфортабельные» условия жизни. Например, повысить температуру в среде обитания. Разумеется, в каждом конкретном случае нужно точно знать, для каких бактерий и какая температура предпочтительней. Так, тионовые бактерии наиболее успешно развиваются, а стало быть, и интенсивнее переводят медь из сульфидных соединений в раствор, при 30—35° С. </p><p>Разумеется, это далеко не единственная «прихоть» невидимых тружеников. Для успешной работы им необходима в избытке углекислота (для построения клетки), наличие некоторых минеральных солей, воздуха. Как оказалось, скорость выщелачивания (выделение из рудного массива металла в раствор) меди зависит и от специальных добавок, которыми обогащают раствор. </p><p>Те же тионовые бактерии, например, весьма чувствительны к наличию фосфатов и аммонийного азота. Между тем в рудах медно-колчеданных месторождений эти легко усвояемые формы азота и фосфатов как раз чаще всего отсутствуют, что отнюдь не стимулирует производительность бактерий. Их жизнедеятельность успешнее, если в раствор, в котором происходит накопление металла, все время нагнетать воздух. На одном из наших уральских рудников аэрирование рабочего раствора давно вошло в практику. И что же? Обогащенные перед закачиванием под землю кислородом воды почти вдвое повысили производительность процесса. </p><p>Здесь, вероятно, стоит сказать, что производительность биологической системы, о которой идет речь, определяется в конце концов всего двумя условиями — активностью бактерий и их числом (концентрацией) в единице объема. </p><p>С точки зрения потребностей современной биометаллургии, природная концентрация бактерий в растворах, как правило, невысока. И чтобы ее поднять, надо опять же создать оптимальные условия для жизнедеятельности невидимых металлодобытчиков. Вот почему рабочий раствор теперь все чаще стали готовить в специальном резервуаре, в котором искусственно создают особые условия. </p><p>Опыты показали, что увеличение содержания клеток в миллилитре раствора до 106 повышает интенсивность выщелачивания (по сравнению с естественным процессом) на целых двадцать процентов. </p><p>Полупромышленные эксперименты, с результатами которых я вас знакомлю, велись на Дегтярском руднике Урала и выявили весьма обнадеживающие факты. Только за счет дополнительной аэрации здесь добились заметного увеличения концентрации бактерий. И как итог — повышение скорости выщелачивания. </p><p>Однако при отработке новой технологии исследователи всегда стараются выявить не только благоприятствующие обстоятельства, но и мешающие ее внедрению. Применительно к бактериям это требование означает прежде всего выявление компонентов, препятствующих их благополучию. Так чего же «не любят» бактерии-металлурги? </p><p>Прежде всего ионов так называемых тяжелых металлов — железа, цинка, ванадия. Они не терпят также присутствия некоторых видов бактерий, поскольку, как вы помните, не переносят органики. И, наконец, ультрафиолетовые лучи, о чем чуть выше тоже шла речь, для них губительны. </p><p>Как видите, отнюдь не все живое тянется к Солнцу. Хотя это и противоречит нашим давно сложившимся представлениям о жизни. Что ж, природа необычайно разнообразна, и ей не впервой разбивать самые «бесспорные» суждения. У нее свои законы, согласно которым человек и должен планировать и осуществлять всю свою созидательную деятельность. Отступление от них чревато бедой. </p><p>Однако строгое следование этим раз и навсегда установленным законам отнюдь не означает, что человек лишен возможности обернуть их себе на благо. Отнюдь. Так, зная особенности характера тех же бактерий-горняков, с помощью микробиологических методов можно и должно наделить их несколько иными качествами. Подмечено, например, что плохо переносящие всякую органику тионовые бактерии все же «терпят» в небольших количествах ионы цинка и мышьяка. А раз подметив эти «странности» в поведении органоненавистников, микробиологи-селекционеры учли ее в своих работах. В итоге была создана культура (штамм), способная жить и развиваться при наличии в литре рабочего раствора до 17 граммов цинка и даже 10 граммов мышьяка. </p><p>Для практических целей создание такой культуры имеет колоссальное значение, потому что благодаря ей область применения бактериальных методов невероятно расширяется. А это значит, что миллиарды тонн бедной руды попадают в орбиту индустриальных интересов. На них уже можно рассчитывать, закладывать в планы, подсчитывать возможную экономию, рационально перераспределять материальные ресурсы. </p>
<p>И более того. Учеными Московского института стали и сплавов совместно с Институтом микробиологии АН СССР создан штамм бактерий, способных нейтрализовывать действие страшнейшего яда — мышьяка. Попробуйте представить себе все последствия и возможности такого достижения. Как оценить его? И хотя такие бактерии создавались целенаправленно — для применения в горном деле, — они, я думаю, займут достойное место и в сельском хозяйстве и даже в медицине. </p><p>Штамму надлежит пройти еще этап опытно-промышленных испытаний, но и чисто «пробирочный», лабораторный, успех зачастую означает чрезвычайно много, хотя до настоящего масштабного его применения дистанция, как правило, огромна. Словом, в настоящее время промышленное использование таких бактерий уже не мечта, но пока и не реальность. </p><p>Сократить разрыв между рождением нового микробиологического метода и его внедрением — значит, способствовать интенсификации отечественной индустрии, успешное развитие которой означает и успех перестройки, осуществляемой в нашей стране. </p><p>Простой перечень организаций и ведомств, причастных сегодня к разработке геомикробиологических проблем, красноречивее всяких громких слов свидетельствует о перспективности нового метода. </p><p>Одни названия их говорят сами за себя. Здесь и уже упоминавшийся Унипромедь, и АрмНИИпроцветмет Минцветмета СССР, Институт ядерной геофизики и геохимии, Институт микробиологии, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, Институты микробиологии Армянской, Казахской, Узбекской ССР, Институт микробиологии и вирусологии АН УССР, Институт стали, кафедра минералогии МГУ и кафедра микробиологии Днепропетровского университета, Симферопольский институт минеральных ресурсов Министерства геологии УССР, Кавказский институт минерального сырья Министерства геологии СССР и многие, многие другие. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_7_doc2fb_image_03000020.png"/>
Люди в халатах с младенцами стучат в закрытую дверь</p><p>Солидный список, верно? </p><p>Но и возможности биотехнологии уникальны. Как их сбросишь со счетов во времена полного хозяйственного расчета? Они ведь не копейки и рубли, а тысячи сулят народному хозяйству. Да и опыт практического использования микроорганизмов при добыче и переработке руд накоплен в разных регионах страны тоже немалый. Дальновидные ученые и хозяйственные руководители поняли перспективность биотехнологии еще двадцать лет назад. И, надо сказать, не стеснялись стучать во все двери, разъясняя, доказывая, обосновывая. Но в те времена многие из них оказывались наглухо закрытыми, а сидевшие за ними люди не хотели слышать даже самых аргументированных доводов и расчетов. </p><p>И напрасно. Такая глухота обернулась со временем государству миллионными убытками. </p><p>Мне как-то довелось познакомиться с одним документом, составленным специалистами, весьма компетентными в проблемах геобиометаллургии. Во времена, о которых сегодня принято говорить вкупе с пояснительным словом «застой». </p><p>Не документ — крик души. Рискну, пожалуй, познакомить читателя с небольшими фрагментами из него в надежде, что даже сугубо канцелярско-деловой стиль документа не помешает вам понять, от каких именно возможностей попросту отмахивались горе-руководители. </p><p>Но прежде чем начать цитировать этот документ, я хотел бы сделать оговорку, что речь в нем шла о всей геологической деятельности микроорганизмов, в том числе и о применении продуктов их жизнедеятельности (микробных полисахаридных биополимеров) для ускорения проходки нефтяных и газовых скважин и повышения степени извлечения этих полезных ископаемых. Это еще одна важная область проникновения биотехнологии в промышленную сферу деятельности человека. К сожалению, я не смогу остановиться подробнее на этой также важной проблеме. В то же время для сохранения цельности приводимого ниже отрывка не считаю целесообразным делать из него соответствующие изъятия. Думаю, что читатель сам легко обнаружит в тексте эту вторую проблему. Итак, читаем: </p><p>«Промышленные испытания новых способов добычи металлов свидетельствуют об их эффективности. Например, в 1968—1972 гг. на базе Дегтярского на Урале, Никопольского и Восточно-Коунрадского в Казахстане и Кафанского в Армении месторождений меди, молибдена и цинка были проведены промышленные испытания по бактериальному выщелачиванию этих металлов. Разработанные способы микробиологической обработки руд позволили получить дополнительной продукции до 500—700 тонн в год. При этом стоимость тонны металла снижена в два и более раза по сравнению с флотационным (флотация — процесс разделения рудных компонентов. — <em>Авт</em>.) методом их получения. Предварительные расчеты показывают, что только из бросовых руд в течение 5—10 лет можно увеличить на 10 процентов добычу металлов, а годовой экономический эффект применения биополимеров в нефтяной промышленности в объеме 5000 тонн составляет около 5 миллионов рублей, а за счет сокращения времени бурения — примерно 40 миллионов рублей. </p><p>Указанное выше свидетельствует о том, что даже беглый анализ потенциальных возможностей микроорганизмов в решении рассмотренных проблем показывает их большую народнохозяйственную значимость. Между тем решаются они далеко не полно, небольшими силами, в условиях ведомственной разобщенности, слабой материально-технической базы, на недостаточно высоком методическом уровне. </p><p>Учитывая большое народнохозяйственное значение применения микробиологического метода выщелачивания цветных и редких металлов из забалансовых и некондиционных руд, микробных биополимеров для ускорения проходки нефтяных и газовых скважин и при вторичной регенерации нефтяных пластов, снижения метаноопасности угольных пластов и т. д., следовало бы, по нашему мнению, с учетом имеющегося опыта разработать совместно с другими заинтересованными министерствами и ведомствами единую комплексную проблему по геохимической деятельности микроорганизмов...» </p><p>Двадцать лет разделяют нас во времени с фактами, указанными в этом документе. Двадцать! Подумать только, сколько возможностей упущено, сколько потеряно народных средств за эти годы, сколько сил ушло на преодоление той самой «межведомственной разобщенности», которая и сегодня нередко связывает нас по рукам и ногам. </p><p>Но недаром говорится, что дорогу осилит идущий. И потому всегда и во все времена, к нашему с вами счастью, находились в отечественной науке люди, способные видеть зорче и дальше других. И, главное, не отступать, не сдаваться даже под угрозой самых крутых административно-партийных мер. Этим людям мы и обязаны тем, что микробиологический метод нашел-таки свое распространение и в нашем горном деле, и в отечественной металлургии. Он жив, работает, усиленно наверстывает упущенное, с похвальной скоростью сокращая разрыв между собственными, возможностями и их практической реализацией. </p>
<p>А преодолеть его нужно как можно быстрее. И не столько потому, что насильственное замедление роста этой ветви могучего древа биомолекулярной науки, мягко говоря, несколько исказило само развитие научно-технического прогресса, переведя его на «запасной» путь. Но еще и от того, что в самый короткий срок необходимо догнать, сравняться по масштабам осуществляемых с помощью биотехнологических методов работ с теми странами, в которых НТП не отклонялся от курса, предназначенного ему самой научно-технической революцией. </p><p>Задача, конечно, не простая. Но, должен сказать, вполне решаемая. Тем более что научных наработок у нас предостаточно, причем некоторые из них явно опережают по своим возможностям зарубежные аналоги. По крайней мере, с позиций сегодняшнего дня наша микробиологическая наука способна «на равных» говорить о перспективах развития биологического метода добычи и разработки полезных ископаемых с любой родственной наукой любой страны. Тем более что объективные трудности, которые приходится преодолевать и советским исследователям и их зарубежным коллегам, практически одинаковы. По крайней мере, к такому выводу невольно приходишь, читая журнал «В мире науки», издаваемый теперь на русском языке и в СССР: «Потребность в эффективном биологическом методе добычи (металла. — <em>Авт</em>.) сегодня очевидна, но технология разработана недостаточно. Дело в том, что процесс бактериального выщелачивания еще недавно интересовал лишь немногих ученых, которые изучали самих бактерий и осуществляемые ими реакции. Никто не задумывался, как можно использовать все выгоды микробиологического процесса и наладить технологию контролируемого выщелачивания... </p><p>Хотя перспективы генной инженерии бактерий-выщелачивателей все еще неопределенны, а сфера возможностей бактериального выщелачивания четко не очерчена, нет сомнений, что желаемая технология будет разработана». </p><p>Что ж, я уже высказывал несколько выше свое мнение по поводу создания всеприемлемой, «на все случаи жизни» технологии. Думается, что речь все же должна идти несколько об ином: потребность в новых, высокоэкономичных способах получения металла из бедных (по содержанию в них полезных компонентов) руд должна стать мощным стимулятором создания экологически чистых, малоэнергоемких микробиологических методов. Не одного-двух, а многих. Каждый из которых соответствовал бы конкретным задачам конкретного производства. А науке какой страны удастся первой решить эту нелегкую задачу, покажет время. </p><p>Пока же очевидно одно: без досконального изучения жизненного цикла микроорганизмов, продуцирующих тот или иной металл, без знания особенностей и секретов крохотного «металлургического завода», каким представляется большинству из нас бактерия-старатель, интенсифицировать естественный процесс металлонакопления, осуществляемый ею, нельзя. </p><p>Так что же прежде всего обязан выяснить специалист, поставивший целью «обучить» микробную клетку более быстрой утилизации руды? </p><p>Он должен, проанализировав процессы адсорбции, протекающие на ее поверхности, установить, как именно, посредством каких механизмов осуществляется поглощение металлов, какие химические превращения соответствуют им в самой клетке. И сколь ни загадочны процессы, изучить которые предстоит ученому, многие из них уже познаны и рассекречены. Воспользуемся же еще раз одной из публикаций журнала «В мире науки», дабы приобщиться к интимнейшей из тайн природы, расшифрованных человеком. </p><p>«Большинство микроорганизмов, — пишет журнал,— несет отрицательный электрический заряд, так как в составе их мембран и клеточных стенок, есть множество отрицательно заряженных атомных группировок или <em>лигандов</em>... Именно благодаря им положительно заряженные ионы металлов адсорбируются из растворов. Обычно адсорбция происходит быстро. Этот процесс обратим и не зависит от температуры и энергетического обмена клеток... Ионы, необходимые для жизнедеятельности, бактерии поглощают из окружающей среды. Работа клеточных систем, ответственных за перенос ионов, требует энергии и зависит от температуры. Таким путем в клетки микроорганизмов поступают ионы кальция, магния, натрия и сульфата. Хотя механизмы поглощения ионов из среды высоко специфичны, и они иногда могут ошибаться. Так, система переноса сульфата может «по ошибке» перенести в микробные клетки отрицательно заряженные ионы хромата, селената, ванадата, вольфрамата и молибдата. ...С инженерной точки зрения, микробиологические процессы, применяемые в горной промышленности, весьма просты, но на их эффективности сказываются и время года, и резкие изменения в химическом составе обрабатываемого продукта. </p><p>...И поглощение металлов клетками микроорганизмов, и поверхностная сорбция по сути своей процессы мало специфические: любые положительно заряженные ионы раствора могут взаимодействовать с отрицательными группировками атомов на поверхности микробных клеток... К числу наиболее изученных металлосвязывающих веществ принадлежит белок <em>металлотионеин</em>... </p><p>...У морской синезеленой водоросли (следует латинское название. — <em>Авт</em>.) молекулы металлотионеина отнссительно невелики, но каждая из них может связать в среднем 1,28 атома кадмия. Идентификация гена (или генов) металлотионеина у этого или какого-то другого организма позволит генетикам выделить этот ген и передать путем клонирования другим микроорганизмам. Клетки с такими клонированными генами можно заставить синтезировать большое количество металлотионеина, специфически связывающего определенный металл». </p><p>И, наконец, вывод, сделанный авторами статьи: </p><p>«Изучение природных процессов, результаты лабораторных исследований и опыт промышленного использования убеждают в том, что микроорганизмы в будущем принесут немало пользы людям. Они сделают доступными скрытые сегодня толщей земли минеральные богатства, позволят освоить бедные залежи полезных ископаемых, разрабатывать которые сегодня мы не беремся по экономическим соображениям. Эти крошечные слуги человека помогут ему в борьбе за чистый воздух и воду, позволят восстановить запасы ценных металлов». </p><p>Обнадеживающе, верно? Лично я очень верю в свершение таких надежд. И, честно говоря, будучи по долгу службы причастным к некоторым проблемам микробиологии и потому зная о невероятных, иногда прямо-таки фантастических ее проявлениях несколько больше людей непосвященных, нисколько не сомневаюсь, что настоящие-то чудеса нас еще ждут впереди. </p><p>А пока выполняю свое обещание. Помните, я посулил вам рассказать, как добывают медь из отвальных руд в США? Так вот, пришла пора сдержать свое слово. </p>
<p>Львиная доля добычи меди микробиологическим способом приходится в Соединенных Штатах Америки на западную часть страны, а точнее — на окрестности Солт-Лейк-Сити. </p><p>Добыча руды осуществляется здесь открытым способом. Представьте себе такую картину: в огромном, как кратер вулкана, карьере непрерывно ползают друг за другом тяжело груженные самосвалы (одна такая машина вывозит за рейс по 170 тонн руды). Они доставляют только что добытую в карьере руду в... отвал, расположенный в непосредственной близости от места разработки. </p><p>Как же так? — возможно, удивятся читатели. Добыть, чтобы тут же отвезти на свалку? Какая же необходимость заставляет горняков заниматься столь никчемной работой? </p><p>В том-то и дело, что отнюдь не никчемной, потому что именно в отвале и происходит процесс утилизации меди из бедных местных руд. </p><p>Если взглянуть сверху, с большой высоты, на такой отвал, то пейзаж откроется поистине неземной. Огромные штабеля руды, как жилища невиданных существ, тесно соседствуют друг с другом. И, как ни странно, то действительно жилища... для бактерий. Стоит такой штабель оросить подкисленной водой, которая начнет медленно просачиваться в глубь рудного «небоскреба», к бактерии, обитающие в сульфидсодержащих породах, получат свой излюбленный «допинг». А в ответ ускорят утилизацию меди. Образующаяся как продукт разрушения бактериями сульфидных минералов сернокислая медь хорошо растворима и потому легко вымывается из штабеля, тотчас попадая в бассейн-ловушку. А из него один... путь — на переработку. </p><p>Что ж, подведем черту? </p><p>Но не рано ли — могут возразить мне истинные знатоки геобиотехнологических проблем, ведь еще ничего не сказано о роли бактерий в образовании самих полезных ископаемых. И тех, которые сегодня разрабатываются на всех континентах мира, и тех, что ждут своего часа на дне Мирового океана. Возьмите, например, железомарганцевые конкреции. Их залежи по внешнему гиду весьма напоминают булыжную мостовую. А «мостили» ими океанское дно опять же бактерии... </p><p>Что ж, согласен, сказано здесь о бактериях-горняках, способных добывать металл, перерабатывать тысячи, миллионы тонн породы, пропуская сквозь мембраны собственных клеток невероятное количество рабочего раствора, далеко не все. Но ведь я и не стремился объять необъятное. Просто мне хотелось обратить внимание читателя на уникальность разнообразных возможностей биологических методов, все решительней вторгающихся в одну отрасль промышленности за другой. И если мне хоть в самой малой мере это удалось сделать, буду считать, что с задачей справился. </p><p>А напоследок — еще один пример использования биотехнологии. На сей раз — в угольной промышленности. </p><p>Полвека назад известный советский ученый А. 3. Юровский выдвинул оригинальную идею использования метанокислящих бактерий для снижения концентрации этого чрезвычайно взрывоопасного газа в выработанных пространствах угольных шахт. Однако практическая ее реализация отодвинулась еще на три десятилетия. И только в конце 60-х — начале 70-х годов ученые Московского горного института, академического института биохимии и физиологии микроорганизмов в Пущине и биотехнологи института синтеза белковых веществ (ВНИИсинтезбелок) тогдашнего Главного управления микробиологической промышленности при Совете-Министров СССР смогли предложить горнодобывающей индустрии страны не только высокорезультативную технологию использования микроорганизмов для снижения метанообильности угольных пластов (до начала добычи), но и технологию, поддающуюся регулированию. </p><p>Объяснить столь большой разрыв между рождением идеи и ее практическим внедрением несложно: жизненной необходимостью она стала только с появлением глубоких и сверхглубоких шахт, в которых взрывоопасность значительно повышена. Была и вторая причина, по которой внедрение шло крайне медленно. Академик М. В. Иванов, чей доклад «Микробиологические методы борьбы с метаном в угольных шахтах» был заслушан в прошлом году на президиуме АН СССР, объясняет ее так: «...когда мы только начинали работу с метанокисляющими бактериями, особенности их физиологии были известны несравненно хуже, чем сегодня. Поэтому исследования проводились сразу в нескольких направлениях. В то время в нашей стране не только отсутствовали чистые культуры этих бактерий, без которых принципиально невозможно изучать фундаментальные вопросы физиологии микроорганизмов, но и бытовало мнение, что чистые культуры метанокисляющих бактерий невозможно получить. Считалось, что процесс микробного метанокисления может проходить только в смешанных популяциях микроорганизмов. Практически ничего не было известно о распространении микроорганизмов в угольных шахтах и о влиянии вещественного и химического состава разных углей на микроорганизмы». </p><p>Сегодня многие из этих серьезнейших проблем уже решены. Многие, но, к сожалению, не все. И хотя обработка угольных пластов и выработанных пространств суспензией с метанокисляющими бактериями в состоянии вдвое снизить загазованность в шахтах, этот метод борьбы с внезапными выбросами угля, газа и породы никак нельзя считать панацеей от подобного рода бедствий. </p><p>Проблема метаноподавления в угольных шахтах с помощью микроорганизмов еще далека от своего решения, считает академик АН УССР В. Н. Потураев. Например, мы еще до сих пор не умеем выращивать бактерии непосредственно в угольных шахтах на основе выделяющегося из горных выработок метана, что приводит к необходимости доставлять их со специализированных микробиологических предприятий. Между тем в процессе транспортировки бактерии стареют и теряют свои свойства. Необходимо разработать методы, позволяющие при дегазации угольных пластов шахт создавать кустовые установки или цеха, которые снабжали бы биомассой если не весь угольный бассейн, то хотя бы группу шахт. Надо также разработать способы хранения и накопления метанокисляющих бактерий, чтобы всегда иметь их в достаточном количестве для использования в шахтах. </p><p>И чем быстрее будут решены эти задачи, тем больше выиграет от этого государство. А сбереженные средства, которые сегодня тратятся на профилактические работы по предупреждению выбросов, пойдут на строительство профилакториев, больниц, жилых домов и школ. Тем более что во многих странах мира, начавших работать над той же проблемой гораздо позже нас, уже имеются солидные достижения. Так, например, в Индии с помощью методов генетической инженерии недавно получен высокопродуктивный штамм метанокисляющих бактерий. Через стометровые скважины, пробуренные в угольных пластах, раствор, содержащий микроорганизмы, закачивается в шахту. Бактерии, проникнув через поры в угле в толщу пласта, тотчас приступают к утилизации газа. А в результате концентрация рудничного газа (так обычно шахтеры называют метан) снижается почти вдвое. </p>
<p>...Бороздят океанские воды, опускаются в глубь пучин исследовательские аппараты, заглядывают в извергающие лаву жерла вулканологи, идут кромешной мглой пещер спелеологи — и, к своему великому удивлению и радости, выясняют, что жизнь кипит повсюду. То творят чудеса крохотные обитатели нашей планеты, невидимые, столетиями не обнаруживаемые, всегда и всюду соседствующие с нами. </p><p>— Невероятно, — говорят одни исследователи, обнаружив бактерии в горячих серных источниках. </p><p>— Такого не может быть, - дивятся другие, разглядывая в микроскоп живую бактериальную клетку в капле соляной кислоты. </p><p>— Непостижимо, — вторят им третьи, ведущие, наблюдения за деятельностью «белых» и «черных» курильщиков — термальных источников — на океанском дне, — жизнь кипит там, где должно быть мертвой зоне. </p><p>А они и не слышат наших удивленных возгласов, одноклеточные властелины Земли, таинственные, изучаемые и так до конца не изученные. Но, может быть, природа, созидая когда-то крохотную микроскопическую клетку, отнюдь и не опускалась, как принято считать, до собственного «дна», а невиданно взметнулась вверх, решив однажды, словно по наитию, оградить легко проницаемой мембраной ядро первого живого организма планеты? Мне, по крайней мере, очень хочется так думать... </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Как подняться на вершину?
Груша из которой торчат обломки скалы
«На руку рудокопа опирается весь мир» — гласит английская пословица.
Пословица старая, а верна и поныне. Правда, с тех пор, как появилась она на свет, и мир несказанно изменился, и рука человека, добывающего руду, обрела поистине сказочную силу. Мощная современная техника служит сегодня горняку, исправно трудится на него в шахтах, рудниках и карьерах практически всех стран мира. В том числе и в СССР — одной из крупнейших горнодобывающих держав.
Добываем мы много, потому что потребности быстрорастущей индустрии, все решительней переходящей на новые, невиданные доселе технологии, поистине беспредельны. Ей требуется много, очень много металла.
Ибо «металлы, — как говорил еще Михаил Васильевич Ломоносов, — подают укрепление и красоту важнейшим вещам, в обществе потребным, ими защищаются от нападения неприятельского, ими утверждаются корабли, и силою их связаны, между бурными вихрями в морской пучине безопасно плавают. Металлы отверзают недро земное к плодородию, металлы служат нам в ловлении земных и морских животных для пропитания нашего... И кратко сказать, ни едино художество, ни едино ремесло простое употребление металла миновать не может».
Именно в силу своей супернеобходимости человечеству производство одних цветных металлов согласно данным статистики к 2000 году должно увеличиться во всем мире, по сравнению с тем, что производится сегодня, вдвое.
На много, уважительно скажет читатель, прочитав эти строки. Конечно. Но для того, чтобы получить такое количество металла, руды нужно добыть несравненно больше. И облегчить выполнение этой титанический задачи человечеству может все та же вездесущая микробиология, возможности которой в современном горном деле, прямо скажем, используются минимально. И только острый дефицит металлсодержащих руд заставил наконец специалистов если не всех, то многих стран мира подумать всерьез о перспективах, связанных с освоением ее методов. А они по самым, даже предвзято строгим оценкам весьма и весьма заманчивы.
Что же сулит горному делу, а стало быть и металлургии, использование микробиологических способов разработки полезных ископаемых?
В первую очередь значительное сокращение потерь всех видов металлсодержащего минерального сырья. А о том, насколько они пока еще велики, можно судить хотя бы по тому, что, несмотря на непрерывное совершенствование всех видов и способов подземной добычи, в недрах все же остается половина имеющейся там нефти и калийных солей, четверть угля, двадцать процентов железной руды.
Именно поэтому уже в ближайшем будущем добычная технология претерпит, вероятно, существенные изменения. Ну, скажем, такие: мощные машины станут выдавать на поверхность всю руду, по возможности ничего не оставляя под землей. Здесь после тщательной сортировки и обогащения — в том числе и с помощью биометодов — все полезные компоненты пойдут в дело. А пустая порода (не содержащая полезного компонента), частично используемая в качестве строительного материала, вновь отправится в рудник для заполнения образовавшихся после добычи пустот.
Есть у биотехнологии и еще один многообещающий «горняцкий» аспект применения. Речь идет о безотходной, наиболее полной добыче минеральных запасов, которых в земной коре становится все меньше и меньше. Ведь истощение подземных кладовых — печальная аксиома наших дней. А раз так, то разработчикам приходится все больше углубляться в недра, интенсивнее осваивать горные и пустынные районы, работать в тундре и тайге. Ну как здесь не вспомнить о биологических способах, еще недавно воспринимавшихся даже многими специалистами как экзотические, а потому и не рассматривавшихся в качестве альтернативных традиционным.
А зря. Так, в частности, при затоплении уже отработанных медных рудников водой микробы, живущие в горных породах, легко переводят соединения меди в раствор, из которого впоследствии она и выпадает в осадок. Стоит откачать воду — и медные рудники получают вторую жизнь, не менее активную, чем прежде.
С помощью бактерий уже извлекают железо, цинк, никель, кобальт, титан, алюминий и даже такие ценные элементы, как уран, рений, галлий, индий, таллий. Применение бактерий исключает в громоздкой (и очень дорогой) эксплуатации месторождений традиционным способом необходимость строительства мощных обогатительных фабрик и металлургических заводов.
Буквы в мусоре
Чем большее применение находят биометаллургические способы, тем большие возможности открывают они человеку. Взять хотя бы золото. Оно долгое время оставалось «равнодушным» ко всем видам бактерий и растворялось только в «царской водке» — смеси соляной и азотной кислот. Хотя зачастую в очень многих рудах этот благороднейший из металлов, пусть в самых незначительных количествах, но все же присутствовал. Ну, согласитесь, даже крупинку золота, и ту оставлять в недрах и отвалах, где хранится уже отработанная порода, было бы обидно. И что же?
Нашлись на «упрямое» золото свои бактерии. Их обнаружили в горных породах ученые Института микробиологии АН СССР. Правда, бактерии-старатели охотнее трудятся в уже разрыхленном массиве. Поэтому их колонии закачивают в предварительно отработанные пласты.
Но все эти хлопоты довольно быстро окупаются. И потому эпитет «экзотический», употребляемый еще совсем недавно применительно к геобиотехнологии, вероятно, заменится жизнью, и, думаю, очень скоро, на нечто более реалистическое. Так что если в недалеком будущем кто-либо из моих читателей встретит на газетных или журнальных страницах статью, скажем, под названием «Больше металла с гектара!», то, думаю, вряд ли удивится.
Да и чему тут удивляться? Ведь науке давно известны морские растения и животные, способные извлекать металл из морской воды и накапливать его в своих тканях. У берегов Японии, например, существуют довольно обширные плантации ванадийсодержащих водорослей. И японские металлурги успешно выплавляют сталь, в которой легирующей добавкой служит ванадий, добытый в буквальном смысле со дна морского.
Для извлечения из руд металлов бактерии использовались, как говорится, с незапамятных времен. Еще в XVIII веке в Испании умели извлекать медь из рудничных вод, вытекающих из подземных выработок. А в начале нашего века все в той же Испании на руднике Рио Тинто применялось выщелачивание (выделение) меди из бедных руд с помощью растворов. Впоследствии этот метод получил распространение в США, Канаде, Мексике и других странах, хотя сам механизм изменений, происходящих в рудных образованиях под воздействием жизнедеятельности бактерий, оставался для науки еще очень долго тайной «за семью печатями».
И только в 1922 году немецким ученым Ваксману и Иоффе удалось выделить из рабочего раствора микробиологическую культуру, способную добывать из руды чистый металл. А еще четверть века спустя Колмероном и Хинклем была получена другая культура из кислых шахтных вод.
Как выяснилось, оба вида этих микроорганизмов относились к так называемым тионовым бактериям, представляющим собой очень мелкие, величиной всего в микрон палочки, способные развиваться только в кислой среде. Для их жизнедеятельности не требуется никаких органических веществ. Они противопоказаны им природой от «рождения». А самая надежная гарантия от присутствия в окружающей среде органики, как известно, серная кислота. Вот почему бактерии этого вида отдают предпочтение кислым водам. К тому же таким бактериям противопоказано еще и ультрафиолетовое излучение. Так что в кромешной тьме земной тверди этот вид микроорганизмов является по сути дела своеобразным полпредом живой природы.
Но нас эти бактерии интересуют сейчас не с точки зрения необычности образа жизни, а с гораздо более прозаической и даже экономической. Ибо получение металла в больших количествах и как можно дешевле — главная причина использования их в металлопроизводстве.
Но микроорганизмов и в земле, и в воде очень много: в каждом грамме, в каждом кубическом сантиметре их миллионы. И каждая бактериальная клетка способна перерабатывать за сутки такое громадное количество вещества, что оно в десятки раз превышает ее собственный вес. Именно активная жизнедеятельность бактерий, добывающих энергию из «ничего», из мертвого неорганического материала, и обеспечивает колоссальный экономический эффект этому нетрадиционному способу переработки руд.
А ведь значение микроорганизмов в природном круговороте вещества до конца даже не осознано. Что же говорить об изучении? Их роль в формировании самого облика Земли не переоценить. Но облик — лишь то, что на поверхности, ближе к Солнцу, а что там, в подземном мире? Мог ли человек, «приручивший» огонь и электричество, могучую энергию весеннего половодья и вольного ветра, пройти мимо такой естественной силищи, как жизнедеятельность бактерий, не заинтересоваться ею?
Рано или поздно он должен был понять, что в ней-то и таится своеобразный золотой ключик к природным кладовым. А поняв, создать целую науку — геотехнологическую микробиологию.
Так оно, собственно, и случилось. Однако, помимо задач промышленного использования бедных руд, оставшихся в шахтах, рудниках и карьерах с тех самых пор, когда разработка ископаемого с низким содержанием в немытого или иного компонента считалась нерентабельной, биотехнологический метод стал еще и самым экологически чистым способом добычи и переработки руд. Насколько это важно в наши дни, вряд ли стоит объяснять. Недаром среди ученых давно бытует представление о земном шаре как о космическом корабле, несущемся во Вселенной, но по забывчивости природы не снабженном выхлопной трубой.
Человек в халате с метлой стоит около завода
Между тем именно металлургическая промышленность — один из самых злостных загрязнителей окружающей среды. От выбросов ее заводов страдают воздух, вода, растительный и животный мир. И, конечно же, человек.
Вот почему ориентация перехода металлургии на безотходные, так называемые чистые технологии, не только открывает перспективы полного комплексного использования всех отходов, но делает ненужным создание многочисленных фильтров и отстойников (что само по себе обходится недешево и далеко не всегда выгодно). Так что поиск новых биотехнологических возможностей утилизации газов, шлаков, зол продолжается весьма интенсивно.
Разумеется, создание абсолютно универсальной технологии металлопроизводства, применимой во всех случаях, все же вряд ли реально. Ведь для этого потребовалось бы решить задачу, аналогичную получению уникального лекарства, помогающего сразу от всех болезней. Где и как в дальнейшем найдет себе наиболее результативное применение биометаллургия — сказать трудно. Разве что лишь приблизительно.
А пока над проблемами выбора оптимального способа производства для конкретных условий и конкретней отрасли промышленности работают многочисленные области науки, вооруженные точными математическими методами и мощными вычислительными машинами, а также глубокими знаниями сопредельных отраслей и научных направлений, но, будем откровенны, справляются они с поставленной задачей, мягко говоря, средне.
Не станем, однако, слишком строго оценивать их работу. Дело-то действительно очень трудное и необычное. К тому же, по крайней мере в горнометаллургическом комплексе, биометаллургические методы и сегодня используются уже в двух случаях: при непосредственной подземной добыче полезного компонента и при разработке (обогащении) добытой руды.
В первом случае в массив полезного ископаемого через специально пробуренные скважины нагнетается биологически активный раствор. А после того, как этот раствор насытится, вберет в себя полезный компонент, его откачивают через другую систему скважин.
Со вторым вариантом использования биометода (обогащения добытой руды) я познакомлю вас чуть позже, рассказывая об американском опыте биологического выщелачивания меди. А теперь согласно требованиям той самой третьей стадии популяризации, о которой шла речь во введении к нашей книге, попробуем оценить все за и против применения биологического метода в горном деле.
Итак, всегда ли он выгоден? Экономические выкладки бесстрастно свидетельствуют: им целесообразно отрабатывать только сравнительно мелкие месторождения, для эксплуатации которых экономически невыгодно строить карьер или подземный рудник, поселок для горняков и корпус хотя бы только первичного обогащения.
В общем, если разработка не сулит заманчивых перспектив, то разумнее отказаться от традиционной технологии, отдав предпочтение биологической. Она вполне «обойдется» одним буровым оборудованием (как у геологов) и легкой сборно-разборной системой резервуаров и трубопроводов. А значит, и не удорожит стоимости разработок.
Что ж, в данном случае все ясно, вероятно, согласится со мной читатель, биометод здесь действительно предпочтительней. Ну а если ситуация несколько иная? Планируется к разработке, скажем, большое месторождение. Большое по запасам, но с довольно низким содержанием металла в руде. Как, каким способом его отрабатывать? Использовать традиционную технологию?
Но с ее помощью до всех «углов» залежи никак не доберешься. А это значит, что какая-то часть руды останется под землей. И хотя оставшаяся руда, как и все месторождение, не очень богата металлом, но и ее терять жаль. Тем более что добыча основного объема пройдет где-то совсем рядом от нее.
Но ничего не поделаешь. И до недавнего времени брали то, что представлялось рациональным. А остальное оставалось лежать до лучших времен. Появился даже специальный термин для полезных ископаемых, уже разведанных, а иногда даже и частично отработанных, но не извлеченных на поверхность — забалансовые запасы.
Таких запасов очень много. Они десятилетиями лежат под землей, не принося людям никакой пользы. Геологи же вынуждены искать все новые и новые месторождения, поиск которых и последующее освоение обходится государству в изрядную копеечку. И все-таки
эти затраты признаются целесообразными, поскольку содержание полезного компонента в новых месторождениях «устраивает» классическую технологию.
И наконец широко известны случаи еще более удивительные, когда забалансовые запасы залегают не рядом, не ниже, а над полезной толщей, и разработчикам приходится вынимать и складировать эти руды в стороне (в отвалах), чтобы добраться до промышленных запасов.
Таких отвалов в стране великое множество, и лежат эти богатства в буквальном смысле слова у нас прямо под ногами. К тому же отвалы эти, как правило, токсичны. После дождей ядовитая жидкость вместе с грунтовыми водами разносится по всей территории водосборов, отравляя водоемы, поля, леса, почву.
Словом, создание технологии, способной комплексно решить все перечисленные проблемы, с каждым годом становится задачей все более актуальной, и, судя по всему, именно биологическое направление займет среди конкурентов на лидерство одно из главных мест.
Два человека едят Cu
К такому выводу приходишь невольно, взвешивая достоинства и недостатки современного биометаллургического направления. Так, по расчетам института Унипромедь, тонна меди, полученная в нашей стране классическим путем (при подземном способе разработки руды), обходится государству в 525 рублей, а при микробиологическом — всего в 200. Разумеется, такой «выигрыш» дают только конкретные, мало приемлемые для классической технологии условия. Но факт остается фактом и налицо стоимостная разница более чем в два с половиной раза.
За расширенное использование при определенных обстоятельствах именно биологической добычи металла говорит и практика производства меди этим способом в США. Здесь с помощью микробов (название некоторых из них в переводе с латинского — литотрофные — звучит как «пожиратели камней») получают десять процентов от общего количества всей производимой в стране меди.
Так что же мешает более быстрому развитию биометаллургии?
Прежде всего, чересчур, по нашим понятиям, замедленный темп жизни микроорганизмов, утилизирующих минеральные вещества.
Что же делать? Попытаться этот естественный процесс стимулировать, создав бактериям более благоприятные, «комфортабельные» условия жизни. Например, повысить температуру в среде обитания. Разумеется, в каждом конкретном случае нужно точно знать, для каких бактерий и какая температура предпочтительней. Так, тионовые бактерии наиболее успешно развиваются, а стало быть, и интенсивнее переводят медь из сульфидных соединений в раствор, при 30—35° С.
Разумеется, это далеко не единственная «прихоть» невидимых тружеников. Для успешной работы им необходима в избытке углекислота (для построения клетки), наличие некоторых минеральных солей, воздуха. Как оказалось, скорость выщелачивания (выделение из рудного массива металла в раствор) меди зависит и от специальных добавок, которыми обогащают раствор.
Те же тионовые бактерии, например, весьма чувствительны к наличию фосфатов и аммонийного азота. Между тем в рудах медно-колчеданных месторождений эти легко усвояемые формы азота и фосфатов как раз чаще всего отсутствуют, что отнюдь не стимулирует производительность бактерий. Их жизнедеятельность успешнее, если в раствор, в котором происходит накопление металла, все время нагнетать воздух. На одном из наших уральских рудников аэрирование рабочего раствора давно вошло в практику. И что же? Обогащенные перед закачиванием под землю кислородом воды почти вдвое повысили производительность процесса.
Здесь, вероятно, стоит сказать, что производительность биологической системы, о которой идет речь, определяется в конце концов всего двумя условиями — активностью бактерий и их числом (концентрацией) в единице объема.
С точки зрения потребностей современной биометаллургии, природная концентрация бактерий в растворах, как правило, невысока. И чтобы ее поднять, надо опять же создать оптимальные условия для жизнедеятельности невидимых металлодобытчиков. Вот почему рабочий раствор теперь все чаще стали готовить в специальном резервуаре, в котором искусственно создают особые условия.
Опыты показали, что увеличение содержания клеток в миллилитре раствора до 106 повышает интенсивность выщелачивания (по сравнению с естественным процессом) на целых двадцать процентов.
Полупромышленные эксперименты, с результатами которых я вас знакомлю, велись на Дегтярском руднике Урала и выявили весьма обнадеживающие факты. Только за счет дополнительной аэрации здесь добились заметного увеличения концентрации бактерий. И как итог — повышение скорости выщелачивания.
Однако при отработке новой технологии исследователи всегда стараются выявить не только благоприятствующие обстоятельства, но и мешающие ее внедрению. Применительно к бактериям это требование означает прежде всего выявление компонентов, препятствующих их благополучию. Так чего же «не любят» бактерии-металлурги?
Прежде всего ионов так называемых тяжелых металлов — железа, цинка, ванадия. Они не терпят также присутствия некоторых видов бактерий, поскольку, как вы помните, не переносят органики. И, наконец, ультрафиолетовые лучи, о чем чуть выше тоже шла речь, для них губительны.
Как видите, отнюдь не все живое тянется к Солнцу. Хотя это и противоречит нашим давно сложившимся представлениям о жизни. Что ж, природа необычайно разнообразна, и ей не впервой разбивать самые «бесспорные» суждения. У нее свои законы, согласно которым человек и должен планировать и осуществлять всю свою созидательную деятельность. Отступление от них чревато бедой.
Однако строгое следование этим раз и навсегда установленным законам отнюдь не означает, что человек лишен возможности обернуть их себе на благо. Отнюдь. Так, зная особенности характера тех же бактерий-горняков, с помощью микробиологических методов можно и должно наделить их несколько иными качествами. Подмечено, например, что плохо переносящие всякую органику тионовые бактерии все же «терпят» в небольших количествах ионы цинка и мышьяка. А раз подметив эти «странности» в поведении органоненавистников, микробиологи-селекционеры учли ее в своих работах. В итоге была создана культура (штамм), способная жить и развиваться при наличии в литре рабочего раствора до 17 граммов цинка и даже 10 граммов мышьяка.
Для практических целей создание такой культуры имеет колоссальное значение, потому что благодаря ей область применения бактериальных методов невероятно расширяется. А это значит, что миллиарды тонн бедной руды попадают в орбиту индустриальных интересов. На них уже можно рассчитывать, закладывать в планы, подсчитывать возможную экономию, рационально перераспределять материальные ресурсы.
И более того. Учеными Московского института стали и сплавов совместно с Институтом микробиологии АН СССР создан штамм бактерий, способных нейтрализовывать действие страшнейшего яда — мышьяка. Попробуйте представить себе все последствия и возможности такого достижения. Как оценить его? И хотя такие бактерии создавались целенаправленно — для применения в горном деле, — они, я думаю, займут достойное место и в сельском хозяйстве и даже в медицине.
Штамму надлежит пройти еще этап опытно-промышленных испытаний, но и чисто «пробирочный», лабораторный, успех зачастую означает чрезвычайно много, хотя до настоящего масштабного его применения дистанция, как правило, огромна. Словом, в настоящее время промышленное использование таких бактерий уже не мечта, но пока и не реальность.
Сократить разрыв между рождением нового микробиологического метода и его внедрением — значит, способствовать интенсификации отечественной индустрии, успешное развитие которой означает и успех перестройки, осуществляемой в нашей стране.
Простой перечень организаций и ведомств, причастных сегодня к разработке геомикробиологических проблем, красноречивее всяких громких слов свидетельствует о перспективности нового метода.
Одни названия их говорят сами за себя. Здесь и уже упоминавшийся Унипромедь, и АрмНИИпроцветмет Минцветмета СССР, Институт ядерной геофизики и геохимии, Институт микробиологии, Институт биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР, Институты микробиологии Армянской, Казахской, Узбекской ССР, Институт микробиологии и вирусологии АН УССР, Институт стали, кафедра минералогии МГУ и кафедра микробиологии Днепропетровского университета, Симферопольский институт минеральных ресурсов Министерства геологии УССР, Кавказский институт минерального сырья Министерства геологии СССР и многие, многие другие.
Люди в халатах с младенцами стучат в закрытую дверь
Солидный список, верно?
Но и возможности биотехнологии уникальны. Как их сбросишь со счетов во времена полного хозяйственного расчета? Они ведь не копейки и рубли, а тысячи сулят народному хозяйству. Да и опыт практического использования микроорганизмов при добыче и переработке руд накоплен в разных регионах страны тоже немалый. Дальновидные ученые и хозяйственные руководители поняли перспективность биотехнологии еще двадцать лет назад. И, надо сказать, не стеснялись стучать во все двери, разъясняя, доказывая, обосновывая. Но в те времена многие из них оказывались наглухо закрытыми, а сидевшие за ними люди не хотели слышать даже самых аргументированных доводов и расчетов.
И напрасно. Такая глухота обернулась со временем государству миллионными убытками.
Мне как-то довелось познакомиться с одним документом, составленным специалистами, весьма компетентными в проблемах геобиометаллургии. Во времена, о которых сегодня принято говорить вкупе с пояснительным словом «застой».
Не документ — крик души. Рискну, пожалуй, познакомить читателя с небольшими фрагментами из него в надежде, что даже сугубо канцелярско-деловой стиль документа не помешает вам понять, от каких именно возможностей попросту отмахивались горе-руководители.
Но прежде чем начать цитировать этот документ, я хотел бы сделать оговорку, что речь в нем шла о всей геологической деятельности микроорганизмов, в том числе и о применении продуктов их жизнедеятельности (микробных полисахаридных биополимеров) для ускорения проходки нефтяных и газовых скважин и повышения степени извлечения этих полезных ископаемых. Это еще одна важная область проникновения биотехнологии в промышленную сферу деятельности человека. К сожалению, я не смогу остановиться подробнее на этой также важной проблеме. В то же время для сохранения цельности приводимого ниже отрывка не считаю целесообразным делать из него соответствующие изъятия. Думаю, что читатель сам легко обнаружит в тексте эту вторую проблему. Итак, читаем:
«Промышленные испытания новых способов добычи металлов свидетельствуют об их эффективности. Например, в 1968—1972 гг. на базе Дегтярского на Урале, Никопольского и Восточно-Коунрадского в Казахстане и Кафанского в Армении месторождений меди, молибдена и цинка были проведены промышленные испытания по бактериальному выщелачиванию этих металлов. Разработанные способы микробиологической обработки руд позволили получить дополнительной продукции до 500—700 тонн в год. При этом стоимость тонны металла снижена в два и более раза по сравнению с флотационным (флотация — процесс разделения рудных компонентов. — Авт.) методом их получения. Предварительные расчеты показывают, что только из бросовых руд в течение 5—10 лет можно увеличить на 10 процентов добычу металлов, а годовой экономический эффект применения биополимеров в нефтяной промышленности в объеме 5000 тонн составляет около 5 миллионов рублей, а за счет сокращения времени бурения — примерно 40 миллионов рублей.
Указанное выше свидетельствует о том, что даже беглый анализ потенциальных возможностей микроорганизмов в решении рассмотренных проблем показывает их большую народнохозяйственную значимость. Между тем решаются они далеко не полно, небольшими силами, в условиях ведомственной разобщенности, слабой материально-технической базы, на недостаточно высоком методическом уровне.
Учитывая большое народнохозяйственное значение применения микробиологического метода выщелачивания цветных и редких металлов из забалансовых и некондиционных руд, микробных биополимеров для ускорения проходки нефтяных и газовых скважин и при вторичной регенерации нефтяных пластов, снижения метаноопасности угольных пластов и т. д., следовало бы, по нашему мнению, с учетом имеющегося опыта разработать совместно с другими заинтересованными министерствами и ведомствами единую комплексную проблему по геохимической деятельности микроорганизмов...»
Двадцать лет разделяют нас во времени с фактами, указанными в этом документе. Двадцать! Подумать только, сколько возможностей упущено, сколько потеряно народных средств за эти годы, сколько сил ушло на преодоление той самой «межведомственной разобщенности», которая и сегодня нередко связывает нас по рукам и ногам.
Но недаром говорится, что дорогу осилит идущий. И потому всегда и во все времена, к нашему с вами счастью, находились в отечественной науке люди, способные видеть зорче и дальше других. И, главное, не отступать, не сдаваться даже под угрозой самых крутых административно-партийных мер. Этим людям мы и обязаны тем, что микробиологический метод нашел-таки свое распространение и в нашем горном деле, и в отечественной металлургии. Он жив, работает, усиленно наверстывает упущенное, с похвальной скоростью сокращая разрыв между собственными, возможностями и их практической реализацией.
А преодолеть его нужно как можно быстрее. И не столько потому, что насильственное замедление роста этой ветви могучего древа биомолекулярной науки, мягко говоря, несколько исказило само развитие научно-технического прогресса, переведя его на «запасной» путь. Но еще и от того, что в самый короткий срок необходимо догнать, сравняться по масштабам осуществляемых с помощью биотехнологических методов работ с теми странами, в которых НТП не отклонялся от курса, предназначенного ему самой научно-технической революцией.
Задача, конечно, не простая. Но, должен сказать, вполне решаемая. Тем более что научных наработок у нас предостаточно, причем некоторые из них явно опережают по своим возможностям зарубежные аналоги. По крайней мере, с позиций сегодняшнего дня наша микробиологическая наука способна «на равных» говорить о перспективах развития биологического метода добычи и разработки полезных ископаемых с любой родственной наукой любой страны. Тем более что объективные трудности, которые приходится преодолевать и советским исследователям и их зарубежным коллегам, практически одинаковы. По крайней мере, к такому выводу невольно приходишь, читая журнал «В мире науки», издаваемый теперь на русском языке и в СССР: «Потребность в эффективном биологическом методе добычи (металла. — Авт.) сегодня очевидна, но технология разработана недостаточно. Дело в том, что процесс бактериального выщелачивания еще недавно интересовал лишь немногих ученых, которые изучали самих бактерий и осуществляемые ими реакции. Никто не задумывался, как можно использовать все выгоды микробиологического процесса и наладить технологию контролируемого выщелачивания...
Хотя перспективы генной инженерии бактерий-выщелачивателей все еще неопределенны, а сфера возможностей бактериального выщелачивания четко не очерчена, нет сомнений, что желаемая технология будет разработана».
Что ж, я уже высказывал несколько выше свое мнение по поводу создания всеприемлемой, «на все случаи жизни» технологии. Думается, что речь все же должна идти несколько об ином: потребность в новых, высокоэкономичных способах получения металла из бедных (по содержанию в них полезных компонентов) руд должна стать мощным стимулятором создания экологически чистых, малоэнергоемких микробиологических методов. Не одного-двух, а многих. Каждый из которых соответствовал бы конкретным задачам конкретного производства. А науке какой страны удастся первой решить эту нелегкую задачу, покажет время.
Пока же очевидно одно: без досконального изучения жизненного цикла микроорганизмов, продуцирующих тот или иной металл, без знания особенностей и секретов крохотного «металлургического завода», каким представляется большинству из нас бактерия-старатель, интенсифицировать естественный процесс металлонакопления, осуществляемый ею, нельзя.
Так что же прежде всего обязан выяснить специалист, поставивший целью «обучить» микробную клетку более быстрой утилизации руды?
Он должен, проанализировав процессы адсорбции, протекающие на ее поверхности, установить, как именно, посредством каких механизмов осуществляется поглощение металлов, какие химические превращения соответствуют им в самой клетке. И сколь ни загадочны процессы, изучить которые предстоит ученому, многие из них уже познаны и рассекречены. Воспользуемся же еще раз одной из публикаций журнала «В мире науки», дабы приобщиться к интимнейшей из тайн природы, расшифрованных человеком.
«Большинство микроорганизмов, — пишет журнал,— несет отрицательный электрический заряд, так как в составе их мембран и клеточных стенок, есть множество отрицательно заряженных атомных группировок или лигандов... Именно благодаря им положительно заряженные ионы металлов адсорбируются из растворов. Обычно адсорбция происходит быстро. Этот процесс обратим и не зависит от температуры и энергетического обмена клеток... Ионы, необходимые для жизнедеятельности, бактерии поглощают из окружающей среды. Работа клеточных систем, ответственных за перенос ионов, требует энергии и зависит от температуры. Таким путем в клетки микроорганизмов поступают ионы кальция, магния, натрия и сульфата. Хотя механизмы поглощения ионов из среды высоко специфичны, и они иногда могут ошибаться. Так, система переноса сульфата может «по ошибке» перенести в микробные клетки отрицательно заряженные ионы хромата, селената, ванадата, вольфрамата и молибдата. ...С инженерной точки зрения, микробиологические процессы, применяемые в горной промышленности, весьма просты, но на их эффективности сказываются и время года, и резкие изменения в химическом составе обрабатываемого продукта.
...И поглощение металлов клетками микроорганизмов, и поверхностная сорбция по сути своей процессы мало специфические: любые положительно заряженные ионы раствора могут взаимодействовать с отрицательными группировками атомов на поверхности микробных клеток... К числу наиболее изученных металлосвязывающих веществ принадлежит белок металлотионеин...
...У морской синезеленой водоросли (следует латинское название. — Авт.) молекулы металлотионеина отнссительно невелики, но каждая из них может связать в среднем 1,28 атома кадмия. Идентификация гена (или генов) металлотионеина у этого или какого-то другого организма позволит генетикам выделить этот ген и передать путем клонирования другим микроорганизмам. Клетки с такими клонированными генами можно заставить синтезировать большое количество металлотионеина, специфически связывающего определенный металл».
И, наконец, вывод, сделанный авторами статьи:
«Изучение природных процессов, результаты лабораторных исследований и опыт промышленного использования убеждают в том, что микроорганизмы в будущем принесут немало пользы людям. Они сделают доступными скрытые сегодня толщей земли минеральные богатства, позволят освоить бедные залежи полезных ископаемых, разрабатывать которые сегодня мы не беремся по экономическим соображениям. Эти крошечные слуги человека помогут ему в борьбе за чистый воздух и воду, позволят восстановить запасы ценных металлов».
Обнадеживающе, верно? Лично я очень верю в свершение таких надежд. И, честно говоря, будучи по долгу службы причастным к некоторым проблемам микробиологии и потому зная о невероятных, иногда прямо-таки фантастических ее проявлениях несколько больше людей непосвященных, нисколько не сомневаюсь, что настоящие-то чудеса нас еще ждут впереди.
А пока выполняю свое обещание. Помните, я посулил вам рассказать, как добывают медь из отвальных руд в США? Так вот, пришла пора сдержать свое слово.
Львиная доля добычи меди микробиологическим способом приходится в Соединенных Штатах Америки на западную часть страны, а точнее — на окрестности Солт-Лейк-Сити.
Добыча руды осуществляется здесь открытым способом. Представьте себе такую картину: в огромном, как кратер вулкана, карьере непрерывно ползают друг за другом тяжело груженные самосвалы (одна такая машина вывозит за рейс по 170 тонн руды). Они доставляют только что добытую в карьере руду в... отвал, расположенный в непосредственной близости от места разработки.
Как же так? — возможно, удивятся читатели. Добыть, чтобы тут же отвезти на свалку? Какая же необходимость заставляет горняков заниматься столь никчемной работой?
В том-то и дело, что отнюдь не никчемной, потому что именно в отвале и происходит процесс утилизации меди из бедных местных руд.
Если взглянуть сверху, с большой высоты, на такой отвал, то пейзаж откроется поистине неземной. Огромные штабеля руды, как жилища невиданных существ, тесно соседствуют друг с другом. И, как ни странно, то действительно жилища... для бактерий. Стоит такой штабель оросить подкисленной водой, которая начнет медленно просачиваться в глубь рудного «небоскреба», к бактерии, обитающие в сульфидсодержащих породах, получат свой излюбленный «допинг». А в ответ ускорят утилизацию меди. Образующаяся как продукт разрушения бактериями сульфидных минералов сернокислая медь хорошо растворима и потому легко вымывается из штабеля, тотчас попадая в бассейн-ловушку. А из него один... путь — на переработку.
Что ж, подведем черту?
Но не рано ли — могут возразить мне истинные знатоки геобиотехнологических проблем, ведь еще ничего не сказано о роли бактерий в образовании самих полезных ископаемых. И тех, которые сегодня разрабатываются на всех континентах мира, и тех, что ждут своего часа на дне Мирового океана. Возьмите, например, железомарганцевые конкреции. Их залежи по внешнему гиду весьма напоминают булыжную мостовую. А «мостили» ими океанское дно опять же бактерии...
Что ж, согласен, сказано здесь о бактериях-горняках, способных добывать металл, перерабатывать тысячи, миллионы тонн породы, пропуская сквозь мембраны собственных клеток невероятное количество рабочего раствора, далеко не все. Но ведь я и не стремился объять необъятное. Просто мне хотелось обратить внимание читателя на уникальность разнообразных возможностей биологических методов, все решительней вторгающихся в одну отрасль промышленности за другой. И если мне хоть в самой малой мере это удалось сделать, буду считать, что с задачей справился.
А напоследок — еще один пример использования биотехнологии. На сей раз — в угольной промышленности.
Полвека назад известный советский ученый А. 3. Юровский выдвинул оригинальную идею использования метанокислящих бактерий для снижения концентрации этого чрезвычайно взрывоопасного газа в выработанных пространствах угольных шахт. Однако практическая ее реализация отодвинулась еще на три десятилетия. И только в конце 60-х — начале 70-х годов ученые Московского горного института, академического института биохимии и физиологии микроорганизмов в Пущине и биотехнологи института синтеза белковых веществ (ВНИИсинтезбелок) тогдашнего Главного управления микробиологической промышленности при Совете-Министров СССР смогли предложить горнодобывающей индустрии страны не только высокорезультативную технологию использования микроорганизмов для снижения метанообильности угольных пластов (до начала добычи), но и технологию, поддающуюся регулированию.
Объяснить столь большой разрыв между рождением идеи и ее практическим внедрением несложно: жизненной необходимостью она стала только с появлением глубоких и сверхглубоких шахт, в которых взрывоопасность значительно повышена. Была и вторая причина, по которой внедрение шло крайне медленно. Академик М. В. Иванов, чей доклад «Микробиологические методы борьбы с метаном в угольных шахтах» был заслушан в прошлом году на президиуме АН СССР, объясняет ее так: «...когда мы только начинали работу с метанокисляющими бактериями, особенности их физиологии были известны несравненно хуже, чем сегодня. Поэтому исследования проводились сразу в нескольких направлениях. В то время в нашей стране не только отсутствовали чистые культуры этих бактерий, без которых принципиально невозможно изучать фундаментальные вопросы физиологии микроорганизмов, но и бытовало мнение, что чистые культуры метанокисляющих бактерий невозможно получить. Считалось, что процесс микробного метанокисления может проходить только в смешанных популяциях микроорганизмов. Практически ничего не было известно о распространении микроорганизмов в угольных шахтах и о влиянии вещественного и химического состава разных углей на микроорганизмы».
Сегодня многие из этих серьезнейших проблем уже решены. Многие, но, к сожалению, не все. И хотя обработка угольных пластов и выработанных пространств суспензией с метанокисляющими бактериями в состоянии вдвое снизить загазованность в шахтах, этот метод борьбы с внезапными выбросами угля, газа и породы никак нельзя считать панацеей от подобного рода бедствий.
Проблема метаноподавления в угольных шахтах с помощью микроорганизмов еще далека от своего решения, считает академик АН УССР В. Н. Потураев. Например, мы еще до сих пор не умеем выращивать бактерии непосредственно в угольных шахтах на основе выделяющегося из горных выработок метана, что приводит к необходимости доставлять их со специализированных микробиологических предприятий. Между тем в процессе транспортировки бактерии стареют и теряют свои свойства. Необходимо разработать методы, позволяющие при дегазации угольных пластов шахт создавать кустовые установки или цеха, которые снабжали бы биомассой если не весь угольный бассейн, то хотя бы группу шахт. Надо также разработать способы хранения и накопления метанокисляющих бактерий, чтобы всегда иметь их в достаточном количестве для использования в шахтах.
И чем быстрее будут решены эти задачи, тем больше выиграет от этого государство. А сбереженные средства, которые сегодня тратятся на профилактические работы по предупреждению выбросов, пойдут на строительство профилакториев, больниц, жилых домов и школ. Тем более что во многих странах мира, начавших работать над той же проблемой гораздо позже нас, уже имеются солидные достижения. Так, например, в Индии с помощью методов генетической инженерии недавно получен высокопродуктивный штамм метанокисляющих бактерий. Через стометровые скважины, пробуренные в угольных пластах, раствор, содержащий микроорганизмы, закачивается в шахту. Бактерии, проникнув через поры в угле в толщу пласта, тотчас приступают к утилизации газа. А в результате концентрация рудничного газа (так обычно шахтеры называют метан) снижается почти вдвое.
...Бороздят океанские воды, опускаются в глубь пучин исследовательские аппараты, заглядывают в извергающие лаву жерла вулканологи, идут кромешной мглой пещер спелеологи — и, к своему великому удивлению и радости, выясняют, что жизнь кипит повсюду. То творят чудеса крохотные обитатели нашей планеты, невидимые, столетиями не обнаруживаемые, всегда и всюду соседствующие с нами.
— Невероятно, — говорят одни исследователи, обнаружив бактерии в горячих серных источниках.
— Такого не может быть, - дивятся другие, разглядывая в микроскоп живую бактериальную клетку в капле соляной кислоты.
— Непостижимо, — вторят им третьи, ведущие, наблюдения за деятельностью «белых» и «черных» курильщиков — термальных источников — на океанском дне, — жизнь кипит там, где должно быть мертвой зоне.
А они и не слышат наших удивленных возгласов, одноклеточные властелины Земли, таинственные, изучаемые и так до конца не изученные. Но, может быть, природа, созидая когда-то крохотную микроскопическую клетку, отнюдь и не опускалась, как принято считать, до собственного «дна», а невиданно взметнулась вверх, решив однажды, словно по наитию, оградить легко проницаемой мембраной ядро первого живого организма планеты? Мне, по крайней мере, очень хочется так думать... | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ЗАВОЕВАНИЕ МОРЯ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Уже в триасе пресмыкающиеся стали завоевывать водную стихию, охотясь за рыбами и беспозвоночными животными. Появляются предки рыбоящеров — ихтиозавров и плезиозавров, — которые были широко распространены в юрском и меловом периодах. Чем было вызвано вторжение пресмыкающихся в воды? По-видимому, это объясняется поисками более обильной пищи и защиты от наземных врагов — различных хищников.Мелководная прибрежная зона морей богата жизнью. Поэтому естественно, что обитатели менее богатой жизнью части материков стремились найти здесь себе пищу. В процессе борьбы за существование постепенно отбирались те разновидности, которые могли лучше нырять и плавать в поисках добычи. Большинство морских пресмыкающихся — это активные хищники. Растительноядные животные находили себе пищу в зарослях водорослей мелководной прибрежной полосы моря.Приспособление к воде потребовало от пресмыкающихся новых изменений. Когда-то давно, несколько десятков миллионов лет назад, в девонском периоде, рыбий плавник превратился в пятипалую ногу. Теперь, наоборот, нога снова должна стать плавником. Но эволюция организмов необратима. Ее нельзя, так же как и человеческую историю, повернуть назад. Вернувшись в воду, пресмыкающиеся сохранили все свои главные приспособления к жизни на суше и не превратились снова в земноводных или рыб. Можно сразу заметить, что, несмотря на большие изменения, нога так и не превратилась в настоящий плавник, которым обладают рыбы. У них сохранилось легочное дыхание, развитый, плотно окостеневавший скелет. Они не стали метать икру, как рыбы. Вместе с тем эти пресмыкающиеся приобрели новые особенности, необходимые для жизни в воде, и по внешности сделались более или менее похожими на рыб. Недаром наиболее приспособленные к жизни в воде пресмыкающиеся называются ихтиозаврами, то есть рыбоящерами.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_17_doc2fb_image_0200003C.jpg"/>
</p><p><em>Скелет ихтиозавра в сланцах</em></p><p>Ихтиозавры были крупными морскими животными и имели много странных особенностей в своем строении. У них сочетались признаки различных групп животного мира. Эта черта — общая для многих ископаемых и некоторых ныне существующих животных.Знаменитый палеонтолог Кювье считал ихтиозавров одними из самых оригинальных и удивительных животных, которые были известны. По его словам, у этих существ морда дельфина, зубы крокодила, череп и грудная кость ящерицы, хвост кита или дельфина, а навыки рыбы. Даже при первом взгляде на скелет ихтиозавра и его реставрацию легко видеть, что он был хищным ящером, мог быстро схватывать добычу и легко плавать. Его челюсти, усаженные острыми зубами, страшны. Главным органом передвижения, как и у рыб, был длинный и сильный хвост. Ласты помогали ему в движении и в то же время служили рулем. Заостренная голова и веретеновидное тело указывают на способность к быстрым движениям в воде, что было необходимо для ловли рыбы, которой они питались. Формой тела ихтиозавры похожи на китов; гладкая, как у кита, кожа не была покрыта чешуей. Как дышали ихтиозавры? Если бы они дышали жабрами, как рыбы, то имели бы так называемые жаберные дуги. Их у ихтиозавров не было, следовательно, они, как и киты, дышали легкими. При дыхании воздухом ихтиозавр должен был выходить на поверхность моря, что он легко делал, обладая хорошей приспособленностью для движения в воде. Интересно отметить, что, помимо хвостового и спинного плавников, ихтиозавры имели дополнительный орган для плавания в воде — ласты. Некоторые виды ихтиозавров имели в широких передних ластах до 100 отдельных маленьких косточек.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_17_doc2fb_image_0200003D.jpg"/>
</p><p><em>Ихтиозавры</em></p><p>Может быть, одна из самых интересных частей скелета ихтиозавра — кольцо косточек, окружающих радужную оболочку и зрачок глаза (так называемое кольцо склеротики). Подобные кольца косточек известны у других пресмыкающихся: черепах, ящериц, крокодилов и птиц. Оно служит защитой глазного яблока от ударов волн и резкой смены давления воды. По-видимому, у ихтиозавров, как и у некоторых птиц, оно служило к тому же для увеличения или уменьшения отверстия зрачка при ловле добычи на большем или меньшем расстоянии. Такие глаза нужны были им, как бывают нужны человеку очки со стеклами разной кривизны для рассматривания предметов на разном расстоянии.Ихтиозавры были живородящими животными: нередко внутри скелетов крупных ихтиозавров находили скелетики молодых особей — детенышей.В течение почти всей мезозойской эры ихтиозавры занимали такое же положение, как теперь киты и дельфины. Несмотря на внешнее сходство с ними, они не родственны. Об этом говорит все строение скелетов этих животных. От кого же произошли ихтиозавры? Некоторые черты в строении черепа, зубов и позвонков указывают на родство ихтиозавров со стегоцефалами. Однако вопрос об их происхождении еще не ясен. Остатки ихтиозавров и других водных ящеров встречаются в юрских глинах окрестностей Москвы, Поволжья и в других местах СССР. По-видимому, морские ящеры были широко распространены на Земле.Ихтиозавры, просуществовав около 100 миллионов лет, вымерли в конце мезозойской эры, когда произошли большие географические и другие перемены. Об этом речь будет впереди.Ихтиозавры не были единственными пресмыкающимися, приспособившимися к жизни в морях. Помимо них, там обитали морские крокодилы, черепахи, в том числе гигантские. Но одно из первых мест занимали так называемые плезиозавры (родственные ящерам, от греческого «плезиос» — близкий, родственный — и «заурос» — ящер, ящерица). Плезиозавры имели короткое бочонкообразное туловище и длинную шею, число позвонков которой доходило до 76. Конечности их имели вид ластов с сильно укороченным плечом и бедром. Они были похожи на широкие весла.Плезиозавры походили на дельфинов или гигантских тюленей с длинной змеиной шеей и маленькой головой. Плезиозавры имели в длину от 3 до 5 метров. Они могли, как тюлени, выползать на берег. Некоторые плезиозавры хорошо плавали и в погоне за рыбой далеко отплывали от берегов. Были и жившие у берегов и питавшиеся преимущественно донными беспозвоночными — моллюсками и др. Это были родственные плезиозаврам плиозавры-гиганты с короткой шеей и большой головой. Череп их достигал 3, а туловище 20 метров в длину.Остатки скелетов плезиозавров и плиозавров нередко встречаются в юрских отложениях СССР, особенно в Поволжье.В конце мезозойской эры, когда ихтиозавры и плиозавры клонились к упадку, распространились змееподобные морские пресмыкающиеся — мозазавры. Они достигали огромной, до 14 метров, длины, были ловки и гибки, как змеи. Извиваясь, они очень быстро плавали. Интересно, что у мозазавров, так же как и у змей, нижняя челюсть была не цельная, а состояла из четырех отдельных костей, соединенных легко растягивающимися связками. Они, следовательно, могли очень широко разевать рот и заглатывать большую добычу.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_17_doc2fb_image_0200003E.jpg"/>
</p><p><em>Гигантские мозазавры — тиллозавры</em></p><p>Так, приспособляясь к жизни в воде, пресмыкающиеся приобрели особенности, резко отличающие их от сухопутных родичей, и поэтому они распространялись в морях.Следует отметить, что когда они процветали, стали появляться в большом числе и разнообразные костистые рыбы.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ЗАВОЕВАНИЕ МОРЯ
Уже в триасе пресмыкающиеся стали завоевывать водную стихию, охотясь за рыбами и беспозвоночными животными. Появляются предки рыбоящеров — ихтиозавров и плезиозавров, — которые были широко распространены в юрском и меловом периодах. Чем было вызвано вторжение пресмыкающихся в воды? По-видимому, это объясняется поисками более обильной пищи и защиты от наземных врагов — различных хищников.Мелководная прибрежная зона морей богата жизнью. Поэтому естественно, что обитатели менее богатой жизнью части материков стремились найти здесь себе пищу. В процессе борьбы за существование постепенно отбирались те разновидности, которые могли лучше нырять и плавать в поисках добычи. Большинство морских пресмыкающихся — это активные хищники. Растительноядные животные находили себе пищу в зарослях водорослей мелководной прибрежной полосы моря.Приспособление к воде потребовало от пресмыкающихся новых изменений. Когда-то давно, несколько десятков миллионов лет назад, в девонском периоде, рыбий плавник превратился в пятипалую ногу. Теперь, наоборот, нога снова должна стать плавником. Но эволюция организмов необратима. Ее нельзя, так же как и человеческую историю, повернуть назад. Вернувшись в воду, пресмыкающиеся сохранили все свои главные приспособления к жизни на суше и не превратились снова в земноводных или рыб. Можно сразу заметить, что, несмотря на большие изменения, нога так и не превратилась в настоящий плавник, которым обладают рыбы. У них сохранилось легочное дыхание, развитый, плотно окостеневавший скелет. Они не стали метать икру, как рыбы. Вместе с тем эти пресмыкающиеся приобрели новые особенности, необходимые для жизни в воде, и по внешности сделались более или менее похожими на рыб. Недаром наиболее приспособленные к жизни в воде пресмыкающиеся называются ихтиозаврами, то есть рыбоящерами.
Скелет ихтиозавра в сланцах
Ихтиозавры были крупными морскими животными и имели много странных особенностей в своем строении. У них сочетались признаки различных групп животного мира. Эта черта — общая для многих ископаемых и некоторых ныне существующих животных.Знаменитый палеонтолог Кювье считал ихтиозавров одними из самых оригинальных и удивительных животных, которые были известны. По его словам, у этих существ морда дельфина, зубы крокодила, череп и грудная кость ящерицы, хвост кита или дельфина, а навыки рыбы. Даже при первом взгляде на скелет ихтиозавра и его реставрацию легко видеть, что он был хищным ящером, мог быстро схватывать добычу и легко плавать. Его челюсти, усаженные острыми зубами, страшны. Главным органом передвижения, как и у рыб, был длинный и сильный хвост. Ласты помогали ему в движении и в то же время служили рулем. Заостренная голова и веретеновидное тело указывают на способность к быстрым движениям в воде, что было необходимо для ловли рыбы, которой они питались. Формой тела ихтиозавры похожи на китов; гладкая, как у кита, кожа не была покрыта чешуей. Как дышали ихтиозавры? Если бы они дышали жабрами, как рыбы, то имели бы так называемые жаберные дуги. Их у ихтиозавров не было, следовательно, они, как и киты, дышали легкими. При дыхании воздухом ихтиозавр должен был выходить на поверхность моря, что он легко делал, обладая хорошей приспособленностью для движения в воде. Интересно отметить, что, помимо хвостового и спинного плавников, ихтиозавры имели дополнительный орган для плавания в воде — ласты. Некоторые виды ихтиозавров имели в широких передних ластах до 100 отдельных маленьких косточек.
Ихтиозавры
Может быть, одна из самых интересных частей скелета ихтиозавра — кольцо косточек, окружающих радужную оболочку и зрачок глаза (так называемое кольцо склеротики). Подобные кольца косточек известны у других пресмыкающихся: черепах, ящериц, крокодилов и птиц. Оно служит защитой глазного яблока от ударов волн и резкой смены давления воды. По-видимому, у ихтиозавров, как и у некоторых птиц, оно служило к тому же для увеличения или уменьшения отверстия зрачка при ловле добычи на большем или меньшем расстоянии. Такие глаза нужны были им, как бывают нужны человеку очки со стеклами разной кривизны для рассматривания предметов на разном расстоянии.Ихтиозавры были живородящими животными: нередко внутри скелетов крупных ихтиозавров находили скелетики молодых особей — детенышей.В течение почти всей мезозойской эры ихтиозавры занимали такое же положение, как теперь киты и дельфины. Несмотря на внешнее сходство с ними, они не родственны. Об этом говорит все строение скелетов этих животных. От кого же произошли ихтиозавры? Некоторые черты в строении черепа, зубов и позвонков указывают на родство ихтиозавров со стегоцефалами. Однако вопрос об их происхождении еще не ясен. Остатки ихтиозавров и других водных ящеров встречаются в юрских глинах окрестностей Москвы, Поволжья и в других местах СССР. По-видимому, морские ящеры были широко распространены на Земле.Ихтиозавры, просуществовав около 100 миллионов лет, вымерли в конце мезозойской эры, когда произошли большие географические и другие перемены. Об этом речь будет впереди.Ихтиозавры не были единственными пресмыкающимися, приспособившимися к жизни в морях. Помимо них, там обитали морские крокодилы, черепахи, в том числе гигантские. Но одно из первых мест занимали так называемые плезиозавры (родственные ящерам, от греческого «плезиос» — близкий, родственный — и «заурос» — ящер, ящерица). Плезиозавры имели короткое бочонкообразное туловище и длинную шею, число позвонков которой доходило до 76. Конечности их имели вид ластов с сильно укороченным плечом и бедром. Они были похожи на широкие весла.Плезиозавры походили на дельфинов или гигантских тюленей с длинной змеиной шеей и маленькой головой. Плезиозавры имели в длину от 3 до 5 метров. Они могли, как тюлени, выползать на берег. Некоторые плезиозавры хорошо плавали и в погоне за рыбой далеко отплывали от берегов. Были и жившие у берегов и питавшиеся преимущественно донными беспозвоночными — моллюсками и др. Это были родственные плезиозаврам плиозавры-гиганты с короткой шеей и большой головой. Череп их достигал 3, а туловище 20 метров в длину.Остатки скелетов плезиозавров и плиозавров нередко встречаются в юрских отложениях СССР, особенно в Поволжье.В конце мезозойской эры, когда ихтиозавры и плиозавры клонились к упадку, распространились змееподобные морские пресмыкающиеся — мозазавры. Они достигали огромной, до 14 метров, длины, были ловки и гибки, как змеи. Извиваясь, они очень быстро плавали. Интересно, что у мозазавров, так же как и у змей, нижняя челюсть была не цельная, а состояла из четырех отдельных костей, соединенных легко растягивающимися связками. Они, следовательно, могли очень широко разевать рот и заглатывать большую добычу.
Гигантские мозазавры — тиллозавры
Так, приспособляясь к жизни в воде, пресмыкающиеся приобрели особенности, резко отличающие их от сухопутных родичей, и поэтому они распространялись в морях.Следует отметить, что когда они процветали, стали появляться в большом числе и разнообразные костистые рыбы. | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Дорогу осилит идущий</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_10_doc2fb_image_0300002D.png"/>
Груша с полками</p><p>И все же СПИД не самая страшная беда, преследующая современное человечество. Есть болезни и посерьезней — рак, например. Недуг, прямо скажем, роковой, загадки и тайны которого прячутся от пытливой мысли исследователей на молекулярном, клеточном уровне. </p><p>Так уж и роковой, могут возразить мне, а как же утверждение, будто число людей, избежавших с таким диагнозом еще вчера неминуемой гибели, увеличивается из года в год? </p><p>Все так, действительно увеличивается. Однако не сомневаюсь, что нижеприведенные здесь факты наверняка избавят вас от излишнего оптимизма, А они таковы: в США, например, один из трех граждан рано или поздно, но обязательно заболевает раком, а каждый пятый человек от него погибает. Думаю, что и в нашей стране «раковая» статистика не менее устрашающа. </p><p>Причин возникновения рака много. Среди них — онкогены и механические травмы, ожоги и радиоизотопные воздействия, химические вещества и ультрафиолетовое облучение. И еще великое множество причин, подобных и не подобных названным. А посему и видов онкологических заболеваний предостаточно. Если учесть к тому же, что у каждого человека болезнь протекает по строго индивидуальной схеме соответственно биологическим, молекулярным, физиологическим и прочим особенностям его организма, то проблема создания противораковой вакцины, эффективной при любых видах и клинических формах проявления заболевания, представится даже не в виде айсберга, макушка которого едва поднимается над поверхностью океана, а неким подводным горным хребтом, обнаружить который удается лишь с помощью современных локационных устройств. Однако удается. И это, согласитесь, главное. </p>
<p>Но сколь ни отличен один вид рака от другого, как ни индивидуален он для каждого конкретного лица, а существует все же общая, свойственная всем онкологическим проявлениям черта, их характерная особенность, подмеченная медиками даже не в прошлом и не в позапрошлом веках. О ней мудрые эскулапы размышляли еще во времена оны. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_10_doc2fb_image_0300002E.png"/>
Тело человека рушится от рака</p><p>Чем же отличается злокачественное новообразование от здоровых тканей? Тем, что клетки, его составляющие, обретают вдруг способность неудержимого деления. Размножение идет столь бурно, что потомство раковой; клетки прорастает в соседние ткани и органы. Но это еще полбеды. С потоком крови (или лимфы) кусочки раковых клеток и образующиеся в процессе их жизнедеятельности токсины разносятся по всему организму, становясь истоком новых опухолей — так называемых метастазов. Вот почему хирургические методы удаления злокачественных опухолей оказываются чаще всего неэффективными, помогая лишь половине прооперированных. А вторая половина? Она обречена на гибель, ибо организм больных, пользуясь не очень деликатным языком профессионалов, в буквальном смысле слова уже «заплеван» метастазами. </p><p>Разумеется, есть еще и химиотерапия, облучение и прочие современные способы пресечения процесса безудержного деления клеток, но, как правило, все они при запущенных формах рака нерезультативны, ибо попасть прицельно в раковую клетку чрезвычайно трудно, а «выстрел» в никуда разрушает главным образом здоровые клетки, подрывая тем самым последние резервы защитных сил организма. Недаром широкое применение химиотерапии (по данным Национального института рака США, подобным способом ежегодно лечат в этой стране 200 тысяч больных) вызывает протест многих американских медиков. Ибо, считают специалисты, для такого опасного и технически сложного вида лечения масштабы. его использования чрезвычайно велики и не могут не вызывать беспокойства. Тем более что результативность химиотерапии до сих пор весьма проблематична. </p><p>Вот так... Хотя справедливости ради нужно сказать, что существует и противоположное мнение по данному поводу. Основанием для него служат прежде всего многочисленные факты излечения рака молочной железы так называемыми цитотоксическими агентами, то есть лекарствами внутреннего происхождения, вырабатываемыми клетками в ответ на воздействие химических веществ. </p><p>Одним словом, проблема борьбы с раком многопланова, сложна и во многом противоречива, а во всем многообразии проявления этого опаснейшего заболевания прослеживается, как я уже говорил, лишь одно общее свойство, присущее всем его видам, — быстрое, не поддающееся контролю извне размножение клеток. </p><p>Всего одно... но, как известно, имея и одну-единетвенную точку опоры, можно перевернуть мир. Правда, в нашем случае никто ничего переворачивать не собирался, а вот характер работы, которую предстояло выполнить медикам, был действительно весьма необычен. Речь шла о том, чтобы ни мало ни много рассекретить тайну запуска механизма клеточного размножения, свойственного раку, а поняв его, заставить работать не во вред — на пользу организму. </p><p>Да разве такое возможно? — обычно недоумевают, услышав нечто подобное, люди, весьма и весьма далекие от медицины. </p><p>Вполне. Ибо над загадкой рака работали и думали во все времена. Найденное, выявленное, обнаруженное, как правило, под спуд не пряталось, а бережно сохранялось и передавалось в виде ценнейшего опыта от поколения к поколению. Среди подмеченного нередко встречалось и нечто весьма загадочное, но сулящее перспективу практической медицине. </p><p>Разумеется, эти «необычности» всегда и во все времена пытались объяснить. Однако в силу ограниченности знаний, свойственных конкретному историческому периоду, сделать это было довольно трудно. В том числе и тем, кто в числе первых обратил на них внимание. Примеров тому — великое множество. </p><p>Так, еще в. конце прошлого века американский врач Уильям Б. Коли стал очевидцем странного обстоятельства: если онкологического больного поражала какая-либо вполне безобидная инфекция бактериального происхождения, то основная, «главная» его болезнь — рак — начинала идти на убыль. А нередко и вовсе пропадала. </p><p>Но раз так, подумал У. Коли, не попробовать ли лечить моих подопечных препаратами убитых бактерий? </p><p>И вскоре о больнице, где он работал, заговорил весь Нью-Йорк: ведь у У. Коли выздоравливали даже люди, судьба которых казалась предрешенной. </p><p>Но под влиянием каких веществ разрушались опухоли, с помощью какого чудодейственного средства прекращалось вдруг их зловещее деление, У. Коли не мог объяснить. И хотя как истинный медик он вел дневник своих наблюдений, все они носили описательный характер. Механизм регрессии опухолевых тканей оставался неразгаданной тайной вплоть до наших дней. И только совсем недавно исследователи Центра по изучению рака имени Слоана-Кеттеринга объявили, что они выделили и охарактеризовали (идентифицировали) вещество, способное вызывать некроз (омертвение) раковой опухоли. А чтобы убедиться, что их поиск действительно завершился обнаружением именно того самого вещества, воздействие которого на раковую опухоль когда-то наблюдал У. Коли, они решили воссоздать условия аналогичные тем, в которых нью-йоркский врач лечил когда-то больных, вошедших с его легкой руки в историю медицины. Правда, современные медики не отважились сразу экспериментировать на людях, а решили сначала проверить действие выделенного ими вещества на лабораторных мышах. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_10_doc2fb_image_0300002F.png"/>
Дартс в центре которого рак</p><p>Итак, <em>эндотоксин</em> — так назвали вещество, полученное из штаммов бактерий, ввели в виде инъекций мышам, пораженным онкологическими опухолями, — и через несколько дней все раковые клетки погибли от так называемого <em>геморрагического</em> некроза. Но вот что интересно: проводивший исследования Л. Олд и его сотрудники установили при этом нечто сенсационное. Эндотоксин, оказывается, действовал не непосредственно на опухолевую клетку, а через вещество, которое под его влиянием продуцировалось организмом. </p><p>Вещество получило «имя» ФНО, что означает — фактор некроза опухолей. Мышиная сыворотка, содержащая ФНО, приостанавливала размножение онкологических клеток, в результате чего они погибали. Но погибали только больные клетки, а здоровые, не пораженные раком, не подвергались под воздействием ФНО вообще никаким изменениям. </p>
<p>Значит, сыворотка действует избирательно, она безошибочно отыскивает и поражает лишь злокачественные образования — сделали вывод исследователи. А это очень важно для клинической практики. </p><p>И что же? ФНО появился в онкологических клиниках? — наверняка подумал читатель. — Это же здорово! Наконец-то создано эффективное противораковое средство! </p><p>К сожалению, это не так. И не будем торопить события. Потому что между выделением вещества, губительно воздействующего на раковую клетку, и его «наработкой» в нужных количествах — дистанция огромного размера. И чтобы ее благополучно пройти, исследователям в первую очередь предстояло установить, какие же именно клетки вырабатывают ФНО. </p><p>Сделали они это следующим образом: некоторых подопытных животных перед тем, как ввести им эндотоксин, заразили БЦЖ. А что такое БЦЖ, надеюсь, в наши дни известно если не всем, то большинству наверняка. Это — высокоэффективная противотуберкулезная вакцина. Противотуберкулезную прививку делают младенцам еще в родильном доме. И на протяжении многих лет ослабленные, но живые палочки Коха, введенные в организм новорожденного, стабильно поддерживают в нем иммунитет к туберкулезу. </p><p>Но зачем все-таки понадобилась ученым вакцинация мышей БЦЖ? Для того чтобы выявить, в каких именно клетках станет нарабатываться ФНО. Выявить и проследить за ними на фоне противоопухолевого эффекта, свойственного противотуберкулезной вакцине. </p><p>Ответ на поставленный экспериментом вопрос удивил самих исследователей: ФНО продуцировался... макрофагами, знаменитыми мечниковскими «пожирателями». </p><p>Пройдет некоторое время, и будет установлено, что и в человеческом организме ФНО продуцируется клетками иммунной системы, в том числе и макрофагами. И снова, в который уже раз подтвердится идея всемогущества защитных сил организма, его иммунной системы. Но как, каким образом воздействует ФНО на опухолевую ткань? С помощью чего среди великого множества клеток он безошибочно узнает в организме те, в которых уже начался патологический процесс? </p><p>Вопросы эти еще ждут своих ответов. Шесть лет назад Л. Олд с коллегами так и не смогли до конца рассекретить открытый ими ФНО. Кто знает, может окончательно решить эту проблему сможет один из тех что держит сейчас в руках эту книгу? </p><p>А пока ученые продолжают биться над загадкой регрессии опухолевой клетки. Они многое умеют и не менее знают о факторе ее некроза. Так, уже несколько лет назад была решена проблема выработки ФНО в нужных количествах, освоена технология его очистки, группой исследователей под руководством Д. Гелена клонирован ген, кодирующий продуцирование человеческого ФНО, эти же работы, и с не меньшей виртуозностью, повторены сразу несколькими лабораториями, занимающимися медицинской биотехнологией. </p><p>Сегодня сразу в нескольких лабораториях одновременно изучается механизм узнавания ФНО злокачественных клеток и молекулярная структура самого фактора, поставлено на повестку дня и изучение поведения ФН0 ц в доброкачественных клетках. </p><p>И последнее — решение проблемы клонирования гена фактора некроза опухолей сделало в конце концов реальным то, чем столь бесстрашно занимался в конце прошлого века нью-йоркский врач Уильям Б. Коли — клиническую проверку, а затем и лечение онкологических больных с помощью ФНО. </p><p>Как развернутся события в дальнейшем, оправдает ли фактор некроза возлагаемые на него надежды — покажет время и только оно. Сейчас же советую читателям обратить внимание на следующие факты; путь к ФНО начался с идентификации эндотоксина, полученного, кстати, методами генетической инженерии из бактериальных штаммов. Самый яркий эффект воздействия ФНО на опухолевые ткани проявился когда-то на фоне противотуберкулезной вакцины (а теперь — в присутствии интерферона), основу которой составляют живые микроорганизмы (палочки Коха); продуцируют ФНО макрофаги и т. д. и т. п. </p><p>Одним словом, за что ни возьмись — везде просматриваются проблемы биотехнологические. Вот почему, завершая свой небольшой рассказ о ФНО и связанных с ним исследовательских изысканиях, хочу выразить надежду, что «ключ», с помощью которого наука откроет когда-нибудь и эту заветную дверь, окажется биотехнологической природы. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_10_doc2fb_image_03000030.png"/>
Закат солнца и дорога в цветах</p><p>Что ж, как говорится, будем надеяться. Надеяться и работать, ибо дорогу, как известно, способен осилить только идущий. Но если кое-кому из моих читателей такая дорога представляется в виде некоего широкого столбового тракта, ведущего в бесконечную и непременно светлую даль, то должен сразу сказать, что вы, друзья, заблуждаетесь. Ухабы и пропасти, холмы и возвышенности, завалы и просветы — чего только нет на этом пути! И если человек, избравший для себя в жизни путь познания, не обладает должным мужеством и бескомпромиссной настойчивостью, ему рано или поздно, но придется с него свернуть. </p><p>По тому нелегкому пути всегда, во все времена шли первооткрыватели, иногда встречаясь друг с другом на каком-то из его отрезков, чаще оставаясь незамеченными даже теми, кто шел где-то рядом к той же самой заветной цели. Лишь изредка информация о трудностях, которые приходилось им преодолевать, становилась достоянием общественности. Гораздо чаще она так и оседала на полках архивов и в дневниковых исповедях. </p><p>События, извечно вершившиеся на постоянном пути поиска истины, по праву можно было б назвать подвигом. Но люди науки, как правило, скромны и не терпят громких слов, называя возвышенные поступки и не менее большие дела вполне будничными именами. </p><p>Вот, как говорится, совсем свежий пример. В одной из московских газет появляется весьма скромная по размерам информация, предваряющаяся не менее скромным сообщением, набранным мелким шрифтом. Сообщение гласит: «Сначала исследователи ввели препарат себе. На этот шаг отважились одиннадцать человек — почти все, кто участвовал в работе. Так начались испытания первой в стране вакцины, полученной методом генной инженерии, — оспенно-гепатитной». </p><p>Но зачем понадобилась такая вакцина? И разве два столетия назад «отец иммунологии» Эдвард Дженнер не осуществил первую в мире вакцинацию, втерев вирус коровьей оспы в ранку восьмилетнего мальчика? Отсюда, кстати, и ведет свое происхождение общеизвестный термин «вакцина», ведь «васса» по-латыни — корова. </p><p>Нет, все вышесказанное соответствует действительности. Исторический факт вакцинации, осуществленной Э. Дженнером, не вызывает ни у кого никакого сомнения. Но время нередко открывает в старом, казалось бы, давно и тщательно изученном, такие грани и такие возможности, что с ними связывают гораздо большие надежды и перспективы, чем с первопричинным явлением. </p>
<p>Так началась и новая жизнь «старой» оспенной вакцины. По крайней мере, еще три года назад американский журнал «Science» сообщил о том, что группе ученых под руководством Э. Паолетти удалось на основе вируса коровьей оспы, пользуясь методом генетической инженерии, создать поливалентную вакцину. Лабораторные исследования, проведенные со всей тщательностью и типично научной педантичностью, вполне убедительно доказали, что она успешно защищает подопытных кроликов от гепатита В, герпеса и гриппа одновременно. Но почему все-таки и на сей раз предпочтение было отдано вирусу коровьей оспы? </p><p>Да потому, что это большой, крупный вирус, в его ДНК можно ввести сразу несколько чужеродных генов, и она начнет успешно синтезировать кодируемые ими белки. В том числе и антигены, на которые иммунная система вакционированного животного образует антитела, способные нейтрализовывать сразу три вида вируса — герпеса, гепатита В и гриппа. Но как все-таки рождалась поливакцина? </p><p>Поэтапно, постепенно «складываясь» из вакцин, созданных методом рекомбинантной ДНК против каждого в отдельности из входящих в ее состав вирусов. Порядок «монтажных» работ был приблизительно следующим: заранее выделенный ген, кодирующий антиген вируса гриппа, исследователи встроили в фрагмент ДНК вируса осповакцины. </p><p>Приключения «гибридного фрагмента» отнюдь на этом не закончились. Ему еще предстояло вместе с вирусом осповакцины проникнуть в клетки иммунизированного животного, чтобы, как только вирус начнет размножаться, встроиться, вписаться в его ДНК. В результате этих трансформаций получилась вакцина, состоящая из двух компонентов — вакцин против оспы и гриппа. </p><p>Аналогичная процедура проделывалась учеными и с генами вируса герпеса, гепатита. Манипуляции и превращения длились до тех пор, пока долгожданная вакцина, очищенная путем клонирования, размноженная в культуре ткани, не оказалась готовой к применению. Но пока что на... животных. По крайней мере, Э. Паолетти, автор вышеназванных работ, заявивший о них в печати три года назад, на ближайшее время клинических испытаний на людях проводить не собирался. И вдруг... сообщение в московской прессе: «Вирус поможет врачам в борьбе с опасным заболеванием» и то самое интригующее вступление к информации, которое я чуть выше цитировал. </p><p>В чем же суть исследований, осуществленных советскими учеными? В том, чтобы, «обманув» бдительность иммунитета, ввести в организм не возбудитель гепатита В — грозного заболевания, нередко поражающего ребенка еще в утробе матери, а лишь его «портрет» — осколок, кусочек белковой оболочки вируса. Этого, как и предполагали исследователи, оказалось вполне достаточно, чтобы иммунная система организма, и прежде всего ее верные солдаты — лимфоциты запомнили, как именно выглядит «лицо врага». </p><p>Обрывок, «фотографию» белковой оболочки вируса гепатита представил ученым Институт органического синтеза АН Латвии, в лабораториях которого получили и, естественно, изучили ДНК вируса гепатита В. В результате кропотливых, ювелирных по механике исполнения работ исследователям удалось отыскать в «главной молекуле», как все чаще называют ДНК, тот единственный ген, который кодирует продуцирование вирусного белка. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_10_doc2fb_image_03000031.png"/>
Человек с портретом проходит через турникет</p><p>Тогда-то и родилась идея вшить его в вирус осповакцины, реализовать которую взялись ученые сразу трех институтов: Института общей генетики АН СССР, Московского НИИ вирусных препаратов, Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР. «Работать с вакциной удобно, — рассказывает доктор медицинских наук А. Альтштейн, — нужный ген можно вставить один раз, а потом разводить измененные вирусы в лаборатории». </p><p>Правда, существует и другой путь «внедрения» нужного фрагмента белковой оболочки гепатитного вируса в ДНК возбудителя оспы. По нему как раз и пошли ученые из Института молекулярной биологии АН СССР и Института вирусологии АМН СССР, «пересаживающие» ДНК вируса гепатита В в дрожжевые грибки, с их помощью нарабатывая вирусные белки-антигены. Теперь оставалось только ввести эти антигены в кровь иммунизируемого животного (а в дальнейшем и человека), и защита от гепатита В гарантирована. </p><p>Но, согласитесь, один путь вовсе не исключает другого, поскольку у каждого свои преимущества и достоинства. Так, препарат, полученный с помощью традиционных биотехнологических методов, может оказаться особенно хорош при необходимости нанесения возбудителю «массированного удара», столь необходимого, например, во время вспышки эпидемии. Зато живая вакцина незаменима при массовой профилактике. К тому же производство ее, по сравнению с «конкурирующей», намного дешевле. А это тоже немаловажное обстоятельство. И кто знает, может, создание вакцины оспенно-гепатитного назначения отнюдь не завершает поиска в данном направлении? Может, стоит всерьез подумать и над созданием поливалентных вакцин, состоящих из трех и более компонентов, как это делают американские исследователи? По крайней мере, такая идея уже не дает покоя нашим ученым. </p><p>Что ж, работы впереди — непочатый край. Медицина и здравоохранение всех стран ждут не дождутся вакцин против рака и СПИДа. И чем раньше эта проблема будет решена, тем больше человеческих жизней сохранит она на планете. </p><p>Но при чем здесь вакцина против рака и СПИДа, ведь разговор шел о вакцинах, в ДНК которых еще вроде бы никому не удавалось вписать ни возбудитель СПИДа, ни онкоген, предвижу я недоуменный вопрос читателя. </p><p>Да, пока не удавалось. Но разве такая возможность исключается? Отнюдь. Более того, если долгожданная антиспидовая или антираковая вакцина все же в конце концов станет реальностью, то, вне всяких сомнений, в основе ее будет лежать принцип повышения защитных сил организма. Тот самый принцип, который и сегодня является определяющим для всех используемых в медицине и животноводстве вакцин. Ибо иммунитет и есть тот самый мощный аккумулятор всех потенций и сил организма, концентрированная энергия которого в состоянии одолеть любую инфекцию. Помните профессора Юрия Ивановича Морозова, впервые в мире осуществившего пересадку комплекса тимус-грудина кубинским ребятишкам, родившимся с дефектным тимусом? </p><p>Точно таким способом ему удалось спасти от смерти и нескольких обреченных онкологических больных, пересадив им тимус погибших во время родов младенцев. Вновь обретшие защитные силы люди победили рак. Их организм, еще недавно почти разрушенный всевозможными химио- и радиотерапиями, сам, не получая извне никакой посторонней помощи, принудил регрессировать раковые клетки, как бы повернув болезнь в обратном направлении. </p>
<p>А раз так, сам собою напрашивается вывод, то для лечения СПИДа и рака может подойти любая вакцина, лишь бы ее действие сводилось к мобилизации защитных сил иммунитета. </p><p>Сегодня, по крайней мере теоретически, существует несколько путей создания вакцин, способных защитить человечество от СПИДа и от рака. Более того, такие вакцины созданы. Но, как нередко случается в жизни, на поверку они оказались не столь эффективными, как ожидалось. Но почему? </p><p>Потому что любая теория, как правило, хоть на немного, на самую малость; но все же расходится с практикой. </p><p>Как ведь рассуждали специалисты, принимаясь за дело? Чтоб на основе конкретного микроорганизма (вируса или бактерии) создать живую биологическую систему, вырабатывающую защитные антитела, необходимо прежде всего найти такой микроорганизм-носитель. И потом уже со всей строгостью подойти к оценке его деловых достоинств. Он не должен, во-первых, вызывать инфекционное заболевание, во-вторых, провоцировать рак и, наконец, в-третьих, обязан обладать талантом стимулирования иммунной системы (выработки антител и защитной клеточной реакции). </p><p>И здесь исследователям, как говорится, крупно повезло, потому что вирус, отвечающий всем вышеназванным требованиям, был науке давно известен. И не только ей — всему человечеству. Ведь речь идет все о том же вирусе осповакцины. </p><p>Значит, первую часть проблемы — выбор микроорганизма-носителя, можно было считать решенной. Далее события развивались по хорошо отработанной генетической инженерией схеме: в геном вируса вводится ген белка возбудителя СПИДа — и дело, казалось бы, можно было считать завершенным. Ведь теперь, размножаясь в месте прививки, вирус вакцины синтезировал не только собственные белки, но и белки вируса СПИДа, а значит и стимулировал наработку защитными силами организма антител. </p><p>Приблизительно так и создавал свой вариант вакцины американский ученый Б. Мосс. Экспериментальная проверка препарата на обезьяне подтвердила его эффективность: организм животного в больших количествах вырабатывал антитела к вирусу — возбудителю СПИДа. </p><p>И... опять загадка — антитела-то вырабатывались, а животное СПИДом заболевало. Значит, решили ученые, возможно существование антител, не нейтрализующих вирус-возбудитель! Вскоре догадка подтвердилась: такие антитела действительно есть в организме, и, более того, некоторые из них не только не «гасят» инфекцию, как им вроде бы полагалось в силу «должностной инструкции», но стимулируют ее. Вот так защита! </p><p>Однако известно: в науке и отрицательный результат — результат. А раз так, то почему бы не подойти с этих неизвестных прежде позиций к клиническому обследованию больных? </p><p>Сказано — сделано. И что же? В крови некоторых из них обнаружили антитела к вирусу-возбудителю. Антитела были, а защитной реакции не наблюдалось... </p><p>Так что же — тупик? </p><p>Отнюдь... Но чтобы понять, с какой именно проблемой столкнулись исследователи на сей раз, нам придется вернуться к событиям пятилетней давности — к году 1984-му. </p><p>Чем же знаменит в истории медицины этот год? Тем, что именно тогда Нобелевским лауреатом стал Нильс Ерне, «самый умный, — по словам другого нобелевского лауреата Ф. Бернета, — из ныне живущих иммунологов». Вместе с Н. Ерне этой чести были удостоены Цезарь Мильштейн и Георг Кёлер. Последние — за разработку? метода моноклональных антител — одного «из самых? важных методических достижений в медицинской биологии в 70-е годы», как охарактеризовал его Комитет пем Нобелевским премиям. </p><p>Итак, чем же знаменит Н. Ерне? Своими теоретическими концепциями. Их три, и каждая из них представь ляет собой краеугольный камень современной иммунологии. </p><p>Первая низвергла господствовавшее в первой половине нашего века представление о механизме защитных сил, в соответствии с которым считалось, что чужеродный антиген, вторгаясь в организм, сам (подчеркнуто мною,—<em>Авт</em>.) выдает об этом информацию его иммунной системе, запуская таким образом ответную реакцию защитных сил. </p><p>Н. Ерне четко и убедительно доказал, что подобное представление неверно. Оттолкнувшись от того, что уже было известно науке, ученый все «расставил» по своим местам. Теперь механизм иммунного ответа представился исследователям в совершенно ином свете, а картина вторжения и ответа на него прорисовалась удивительно четко: антитела образуются в организме не потому, что в его пределы вторгся антиген. Последний способен только избирательно взаимодействовать с комплементарным ему антителом. С ним одним из всего огромного запаса их в организме. </p><p>Очень скоро работы Ф. Бернета полностью подтвердят эту теорию. Да, антиген действительно действует избирательно. Его «интересует» только определенный клон иммунокомпетентных клеток, только В-лимфоциты, которые уже запрограммированы на выработку антител нужного вида. </p><p>Вторая теория Ерне рассекретила не менее сложную задачу механизма «созревания» Т-лимфоцитов в вилочковой железе и обучение, «натаскивание» их признанным дирижером иммунной системы на предмет различения своего и чужого. </p><p>И, наконец, третья концепция излагала взгляд исследователя на иммунную систему как на саморегулирующуюся функциональную сеть взаимодействующих антител и лимфоцитов. Что же привело ученого к такому выводу? </p><p>Во-первых, знание тончайшего механизма иммунного ответа, и, во-вторых, его собственное предположение о том, что организм вырабатывает антитела не только против антигенных детерминант (специальные компоненты, находящиеся на поверхности любого внедряющегося в организм агрессора) чужеродных молекул, но и против собственных антител. И даже против рецепторов своих же Т-клеток. И только взаимодействие всех этих «приводных ремней» вкупе способно гарантировать стимуляцию или торможение ответа иммунной системы на чужеродный антиген. </p><p>По сути дела, эти три системы Ерне заключали в себе все основополагающие положения современной иммунологии, с которыми, хотелось бы полагать, я сумел познакомить вас всем предыдущим рассказом. </p><p>Однако любая теория, сколь ни доказательной представляется она своему творцу и наблюдателям со стороны, рано или поздно потребует экспериментального подтверждения. Применительно к теоретическим заключениям Н. Ерне, таким экспериментальным доказательством могло стать только выделение из сыворотки животного, которому ввели чужеродное вещество, отдельной клетки, продуцирующей антитело одного-единственного типа. </p><p>Казалось бы, задача из так называемых нерешабельных. Как это — одну клетку одного-единственного типа? Ведь в сыворотке великое множество антител. И каждое связано не с одной, а со множеством антигенных детерминант! </p>
<p>Проблема усугублялась еще тем, что клетка, продуцирующая антитела (знакомые нам лимфоциты), «не хотела» развиваться in vitro. Ее, как вам известно, научат этому гораздо позднее в лаборатории Р. Галло. А пока лимфоцит все еще «не хочет» развиваться в культуре ткани. </p><p>Вот тут-то будущие нобелевские лауреаты Ц. Мильштейн и Г. Кёлер и вспоминает об уникальной способности раковых клеток размножаться бесконтрольно и безудержно. И принимают решение попытаться обернуть зло во благо, заставив раковую клетку нарабатывать, производить только те клетки, которые нужны исследователям. </p><p>Они «соединяют» с миеломными (миелома — рак иммунной системы) клетками нормальные лимфоциты, взятые у мыши. И... получают <em>гибридому</em>. Ту самую знаменитую теперь гибридому, без которой оказалось бы невозможным современное производство великого множества веществ и препаратов. Гибридома бессмертна, ведь «узда» ограничения воспроизводства в ее генетическом аппарате отсутствует. К тому же гибридому можно выделить и поместить в культуру ткани, и она продолжит свою бесконечную работу в искусственно созданных условиях, столь же бесконечно воспроизводя невообразимо огромное количество клеток, производство которых ей в данном случае поручено. А так как первая в мире гибридома представляла собой гибрид миеломных клеток и лимфоцита, то в своем бесчисленном потомстве она восопроизводила достоинства, полученные и от той, и от другой. От лимфоцита — способность нарабатывать антитела определенного типа, от миеломы — талант неограниченного размножения в культуре. </p><p>Гибридома, подобно хорошо отлаженному, никогда не ломающемуся конвейеру, бесконечно продуцирует-клон антител одного определенного вида, способного распознавать единственную антигенную детерминанту. Другими словами, гибридома производила в эксперименте Ц. Мильштейна и Г. Кёлера (и производит всегда!) только моноклональные антитела. </p><p>А теперь представьте себе такую ситуацию: в какой-то стране, в какой-то удивительно удачливой лаборатории какими-то вполне конкретными и чрезвычайно талантливыми специалистами получен наконец некий противораковый агент. Его соединяют с моноклональными антителами — и гибридома начинает свой бесконечный выпуск иммунотоксина, прицельно уничтожающего раковые клетки. </p><p>И все! Вечного спутника человека, его рока и проклятия больше не существует! </p><p>Не верится? А я не сомневаюсь: когда-нибудь так и случится... </p><p>А победят рак объединенные усилия биотехнологии, иммунологии, медицины, союз которых крепнет день ото дня. </p><p>Теперь же вновь вернемся к прерванному рассказу о создании вакцины против СПИДа, от которого мы несколько отвлеклись, обратившись к событиям 1984 года. </p><p>Помните, работа Б. Мосса над созданием противоспидной вакцины зашла в тупик, оказавшись менее эффективной, нежели ожидалось. Именно поэтому, дабы ответить на сам собою возникающий риторический вопрос «почему именно сложилось такое положение», нам и понадобился экскурс в первую половину 80-х годов. Но зато теперь мы знаем, что за «низкое» качество иммунного ответа «подсудны» антигенные детерминанты. </p><p>И что ж? Разве наши обогатившиеся дополнительными сведениями знания могут помочь кому-то в поисках выхода из тупика, в котором оказались создатели вакцины против СПИДа? </p><p>Наши знания останутся, разумеется, при нас. Потому что для людей, несведующих в иммунной биотехнологии, они всего лишь — информация к размышлению. А вот тем, кто работает над этой проблемой, без подобной информации не обойтись. Потому что, как пишет Е. В. Кожина (Институт иммунологии Минздрава СССР) в своей статье «Существуют ли вакцины против СПИДа», опубликованной в одном из номеров журнала «Химия и жизнь» за прошлый год, «есть сведения о том, что антитела к разным антигенным детерминантам НIV-1 (напомню — один из вирусов возбудителей СПИДа. — <em>Авт</em>.) далеко не одинаково влияют на течение болезни — лишь некоторые из них играют роковую роль. Если так, то усиление ответа к вирусу целиком, ко всем его составляющим сразу не способствует исцелению. А вот резкое повышение иммунного ответа к отдельным ключевым детерминантам может оказаться решающим элементом успеха». И далее «...во Франции Д. Загури ввел себе и еще десяти добровольцам из Заира полученный от Мосса препарат. На тридцатый или шестидесятый день после инъекции в крови были обнаружены нейтрализующие антитела. Однако они воздействовали только на ту линию вирусов, которая использовалась при создании вакцины: против сильно отличающихся штаммов она была бессильна. </p><p>Позже была проведена вторичная стимуляция вирусом осповакцины. К сожалению, результатов повторного вакцинирования еще нет. </p><p>Аналогичная вакцинация сделана еще одной группой ученых под руководством С.-Л. Ху и С. Косовски. Она вызвала рост числа Т-лимфоцитов и образование нейтрализующих антител у макак-резусов и шимпанзе. Однако, когда вакцинированных обезьян заражали большой дозой НIV-1, защиты от инфекции, несмотря на наличие нейтрализующих антител, так и не появилось. Возможно, это произошло из-за слишком большой дозы вируса при умышленном заражении (для человека, при реальных, условиях передачи инфекции, такая доза невозможна). Поэтому после коррекции дозы фирма «Оncogen» начала цикл клинических испытаний этой вакцины». </p><p>Ученые разных стран пытаются создать генно-инженерную вакцину против СПИДа. Определенные успехи достигнуты и на пути производства искусственных вакцин, в которых защитный антиген присоединяется к молекуле синтетического полимера. Так что последний выступает здесь сразу в двух ролях — носителя и стимулятора иммунного ответа. </p><p>Такие вакцины уже существуют, успешно прошли проверку не только на экспериментальных животных, но и в широкой ветеринарии и всюду оказались весьма результативными. </p><p>Многое сделано и для диагностики СПИДа, в том числе и советскими учеными, создавшими под руководством академика Р. В. Петрова диагностическую систему «Пептоскрин». </p><p>Но... СПИД настолько грозная опасность для человечества, так многолико ее проявление, что работы по ее изучению хватит и для исследователей грядущих поколений. </p><p>Но прежде чем завершить эту часть своего рассказа, нам придется вновь вернуться в год 1984-й. Уж очень он был «урожайным» на Нобелевские премии за достижения успехов, имевших непосредственное отношение к обсуждаемой проблеме. Речь на сей раз пойдет о Р. Брюсе Меррифилде, удостоившемся чести стать нобелевским лауреатом за «простую и гениальную» идею автоматического синтеза белков. Идею, открывшую невиданные ранее возможности в химии белков, пептидов и нуклеиновых кислот. </p>
<p>Но вы сказали, что работы ученого имеют самое непосредственное отношение к теме этой книги, так и слышу я недоуменный вопрос читателя. </p><p>И безоговорочно это подтверждаю. Дело в том, что любая биотехнологическая проблема, в том числе и из разряда иммунобиотехнологических, как правило, сводится к проблеме белков. Их синтеза, воспроизводства, обнаружения, расщепления, узнавания и т. д. и т. п. Удивительно ли, что Р. Меррифилд еще в 50-е годы увлекся проблемой «сборки» аминокислот в пептиды, представляющие собой как бы упрощенный вариант белков. Почему упрощенный? Да потому, что длина аминокислотных цепочек, из которых складываются пептиды, короче белковых. Целью Р. Меррифилда стало создание метода, позволившего бы осуществить автоматический синтез молекул белка. Он искал и нашел самый рациональный способ «сборки» длинных цепей аминокислот, ковалентно связав первую аминокислоту с гранулой полистирола. </p><p>Вопрос о последовательности и способе присоединения остальных кислот решался ученым предельно просто. Они в определенной последовательности присоединялись исследователем к предыдущему звену цепи. Присоединение происходило с помощью обычной, широко распространенной в таких операциях химической реакции, которую, к тому же, оказалось совсем не трудно поставить и «на поток». А как только синтез полипептидной цепи завершится, ее легко отделить от носителя. </p><p>Осуществление этой простой, но поистине гениальной идеи необыкновенно много дало практике. И прежде всего медицине и фармакологии. Так, первым белком, созданным по методу Меррифилда, стал инсулин, затем сразу в нескольких лабораториях мира тем же способом получили синтетические вакцины. В том числе против гриппа, гепатита В, бешенства. </p><p>И что интересно, при производстве таких вакцин обошлись без синтеза всего белка. Достаточным оказалось и оболочки вирусной частицы, обладающей антигенными свойствами, а значит и стимулирующей в организме продуцирование антител. (Вспомните о «фотографии», дающей представление иммунной системе об облике врага.) </p><p>Синтетические вакцины лишены тех недостатков, которые свойственны обычно вакцинам естественным. Ведь они представляют собой препараты убитых или ослабленных микроорганизмов, а значит, и не исключают возможности заражения. Метод Меррифилда или, как его сейчас принято называть, метод твердофазного химического синтеза имеет и другие многочисленные применения. Например, с его помощью получают гормон роста (гипофизарный гормон АКТГ), тиреоидный гормон кальцитонин, глюкагон — белок, вырабатываемый поджелудочной железой. </p><p>Последний, кстати, был синтезирован непосредственно в лаборатории Р. Меррифилда. А насколько огромна потребность в этом гормоне практического здравоохранения всех стран мира, медикам прекрасно известно. Ведь это тот самый гормон, который повышает в крови содержание сахара и убыстряет расщепление в печени гликогена. </p><p>Казалось бы, Р. Меррифилд сделал для науки столь много, что вполне заслужил право на более спокойную: жизнь. Но, достигнув таких поистине заоблачных высоту он отнюдь не намерен замедлить поиск. И очень скоро Е в его лаборатории вновь закипит работа. На сей раз, здесь синтезируют аналоги глюкагона. Они необходимы для создания ингибиторов этого гормона — веществ, дублирующих деятельность глюкагона, но составляющих ему конкуренцию, «претендующих» на прямой контакт с активными центрами в печеночных клетках. Но при этом ингибиторы глюкагона не стимулируют образование сахара, а это значит, что лечение диабета значительно облегчается. </p><p>Казалось бы, столь длинный перечень достоинств метода Меррифилда уже достаточно авторитетно засвидетельствовал заслуги ученого перед медициной и человечеством. Но бесконечна дорога познания и бесконечен поиск, ведущийся на его этапах и передающийся эстафете от поколения к поколению. И Р. Меррифилд с соратниками уже бьются над загадкой анафилатоксина С3а — полипептида, состоящего из 77 (!) аминокислот. </p><p>В чем секрет этого пептида, как и с помощью чего провоцирует он в организме воспалительный процесс, являющийся естественным ответом иммунной системы на проникновение в организм инфекции? </p><p>Ученый ищет и находит ответ на поставленный им же самим вопрос. Активной частью молекулы анафилатоксина оказываются пять последних в пептидной цепи аминокислот. Задача теперь ясна и конкретна — нужно создать препарат, способный нейтрализовать СЗа, а затем на его основе создать эффективное средство, помогающее при астме, ревматоидном артрите и прочих заболеваниях, называемых общим «именем» аутоиммунных, то есть вызванных пороками, сбоями в иммунной системе. </p><p>Что дал и что еще даст науке и человечеству метод лауреата Нобелевской премии Р. Брюса Меррифилда, оценить по достоинству очень трудно. Сегодня с его помощью, например, весьма успешно исследуют зависимости биологических функций белка от их структуры. А ведь в числе этих белков гормоны, ферменты, антитела... </p><p>Какие тайны скрывают они еще от человечества, какие перспективы связаны с их познанием? Способ синтеза белковых соединений по Меррифилду — подмога, опора в становлении и метода моноклинальных антител. Потому что клоны гибридных клеток продуцируют антитела к антигенам, которые синтезируются на твердых носителях. И несть числа возможностям метода, созданного по воле и под руководством всего одного человека. И нет ему ни громкой славы, ни аплодисментов почитателей таланта. Да и не надо всего этого людям подобного склада. Они зачастую и не замечают «околовсяческой» шумихи на своем извечном пути к Истине, по которому идет человечество долгие, долгие века... </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Дорогу осилит идущий
Груша с полками
И все же СПИД не самая страшная беда, преследующая современное человечество. Есть болезни и посерьезней — рак, например. Недуг, прямо скажем, роковой, загадки и тайны которого прячутся от пытливой мысли исследователей на молекулярном, клеточном уровне.
Так уж и роковой, могут возразить мне, а как же утверждение, будто число людей, избежавших с таким диагнозом еще вчера неминуемой гибели, увеличивается из года в год?
Все так, действительно увеличивается. Однако не сомневаюсь, что нижеприведенные здесь факты наверняка избавят вас от излишнего оптимизма, А они таковы: в США, например, один из трех граждан рано или поздно, но обязательно заболевает раком, а каждый пятый человек от него погибает. Думаю, что и в нашей стране «раковая» статистика не менее устрашающа.
Причин возникновения рака много. Среди них — онкогены и механические травмы, ожоги и радиоизотопные воздействия, химические вещества и ультрафиолетовое облучение. И еще великое множество причин, подобных и не подобных названным. А посему и видов онкологических заболеваний предостаточно. Если учесть к тому же, что у каждого человека болезнь протекает по строго индивидуальной схеме соответственно биологическим, молекулярным, физиологическим и прочим особенностям его организма, то проблема создания противораковой вакцины, эффективной при любых видах и клинических формах проявления заболевания, представится даже не в виде айсберга, макушка которого едва поднимается над поверхностью океана, а неким подводным горным хребтом, обнаружить который удается лишь с помощью современных локационных устройств. Однако удается. И это, согласитесь, главное.
Но сколь ни отличен один вид рака от другого, как ни индивидуален он для каждого конкретного лица, а существует все же общая, свойственная всем онкологическим проявлениям черта, их характерная особенность, подмеченная медиками даже не в прошлом и не в позапрошлом веках. О ней мудрые эскулапы размышляли еще во времена оны.
Тело человека рушится от рака
Чем же отличается злокачественное новообразование от здоровых тканей? Тем, что клетки, его составляющие, обретают вдруг способность неудержимого деления. Размножение идет столь бурно, что потомство раковой; клетки прорастает в соседние ткани и органы. Но это еще полбеды. С потоком крови (или лимфы) кусочки раковых клеток и образующиеся в процессе их жизнедеятельности токсины разносятся по всему организму, становясь истоком новых опухолей — так называемых метастазов. Вот почему хирургические методы удаления злокачественных опухолей оказываются чаще всего неэффективными, помогая лишь половине прооперированных. А вторая половина? Она обречена на гибель, ибо организм больных, пользуясь не очень деликатным языком профессионалов, в буквальном смысле слова уже «заплеван» метастазами.
Разумеется, есть еще и химиотерапия, облучение и прочие современные способы пресечения процесса безудержного деления клеток, но, как правило, все они при запущенных формах рака нерезультативны, ибо попасть прицельно в раковую клетку чрезвычайно трудно, а «выстрел» в никуда разрушает главным образом здоровые клетки, подрывая тем самым последние резервы защитных сил организма. Недаром широкое применение химиотерапии (по данным Национального института рака США, подобным способом ежегодно лечат в этой стране 200 тысяч больных) вызывает протест многих американских медиков. Ибо, считают специалисты, для такого опасного и технически сложного вида лечения масштабы. его использования чрезвычайно велики и не могут не вызывать беспокойства. Тем более что результативность химиотерапии до сих пор весьма проблематична.
Вот так... Хотя справедливости ради нужно сказать, что существует и противоположное мнение по данному поводу. Основанием для него служат прежде всего многочисленные факты излечения рака молочной железы так называемыми цитотоксическими агентами, то есть лекарствами внутреннего происхождения, вырабатываемыми клетками в ответ на воздействие химических веществ.
Одним словом, проблема борьбы с раком многопланова, сложна и во многом противоречива, а во всем многообразии проявления этого опаснейшего заболевания прослеживается, как я уже говорил, лишь одно общее свойство, присущее всем его видам, — быстрое, не поддающееся контролю извне размножение клеток.
Всего одно... но, как известно, имея и одну-единетвенную точку опоры, можно перевернуть мир. Правда, в нашем случае никто ничего переворачивать не собирался, а вот характер работы, которую предстояло выполнить медикам, был действительно весьма необычен. Речь шла о том, чтобы ни мало ни много рассекретить тайну запуска механизма клеточного размножения, свойственного раку, а поняв его, заставить работать не во вред — на пользу организму.
Да разве такое возможно? — обычно недоумевают, услышав нечто подобное, люди, весьма и весьма далекие от медицины.
Вполне. Ибо над загадкой рака работали и думали во все времена. Найденное, выявленное, обнаруженное, как правило, под спуд не пряталось, а бережно сохранялось и передавалось в виде ценнейшего опыта от поколения к поколению. Среди подмеченного нередко встречалось и нечто весьма загадочное, но сулящее перспективу практической медицине.
Разумеется, эти «необычности» всегда и во все времена пытались объяснить. Однако в силу ограниченности знаний, свойственных конкретному историческому периоду, сделать это было довольно трудно. В том числе и тем, кто в числе первых обратил на них внимание. Примеров тому — великое множество.
Так, еще в. конце прошлого века американский врач Уильям Б. Коли стал очевидцем странного обстоятельства: если онкологического больного поражала какая-либо вполне безобидная инфекция бактериального происхождения, то основная, «главная» его болезнь — рак — начинала идти на убыль. А нередко и вовсе пропадала.
Но раз так, подумал У. Коли, не попробовать ли лечить моих подопечных препаратами убитых бактерий?
И вскоре о больнице, где он работал, заговорил весь Нью-Йорк: ведь у У. Коли выздоравливали даже люди, судьба которых казалась предрешенной.
Но под влиянием каких веществ разрушались опухоли, с помощью какого чудодейственного средства прекращалось вдруг их зловещее деление, У. Коли не мог объяснить. И хотя как истинный медик он вел дневник своих наблюдений, все они носили описательный характер. Механизм регрессии опухолевых тканей оставался неразгаданной тайной вплоть до наших дней. И только совсем недавно исследователи Центра по изучению рака имени Слоана-Кеттеринга объявили, что они выделили и охарактеризовали (идентифицировали) вещество, способное вызывать некроз (омертвение) раковой опухоли. А чтобы убедиться, что их поиск действительно завершился обнаружением именно того самого вещества, воздействие которого на раковую опухоль когда-то наблюдал У. Коли, они решили воссоздать условия аналогичные тем, в которых нью-йоркский врач лечил когда-то больных, вошедших с его легкой руки в историю медицины. Правда, современные медики не отважились сразу экспериментировать на людях, а решили сначала проверить действие выделенного ими вещества на лабораторных мышах.
Дартс в центре которого рак
Итак, эндотоксин — так назвали вещество, полученное из штаммов бактерий, ввели в виде инъекций мышам, пораженным онкологическими опухолями, — и через несколько дней все раковые клетки погибли от так называемого геморрагического некроза. Но вот что интересно: проводивший исследования Л. Олд и его сотрудники установили при этом нечто сенсационное. Эндотоксин, оказывается, действовал не непосредственно на опухолевую клетку, а через вещество, которое под его влиянием продуцировалось организмом.
Вещество получило «имя» ФНО, что означает — фактор некроза опухолей. Мышиная сыворотка, содержащая ФНО, приостанавливала размножение онкологических клеток, в результате чего они погибали. Но погибали только больные клетки, а здоровые, не пораженные раком, не подвергались под воздействием ФНО вообще никаким изменениям.
Значит, сыворотка действует избирательно, она безошибочно отыскивает и поражает лишь злокачественные образования — сделали вывод исследователи. А это очень важно для клинической практики.
И что же? ФНО появился в онкологических клиниках? — наверняка подумал читатель. — Это же здорово! Наконец-то создано эффективное противораковое средство!
К сожалению, это не так. И не будем торопить события. Потому что между выделением вещества, губительно воздействующего на раковую клетку, и его «наработкой» в нужных количествах — дистанция огромного размера. И чтобы ее благополучно пройти, исследователям в первую очередь предстояло установить, какие же именно клетки вырабатывают ФНО.
Сделали они это следующим образом: некоторых подопытных животных перед тем, как ввести им эндотоксин, заразили БЦЖ. А что такое БЦЖ, надеюсь, в наши дни известно если не всем, то большинству наверняка. Это — высокоэффективная противотуберкулезная вакцина. Противотуберкулезную прививку делают младенцам еще в родильном доме. И на протяжении многих лет ослабленные, но живые палочки Коха, введенные в организм новорожденного, стабильно поддерживают в нем иммунитет к туберкулезу.
Но зачем все-таки понадобилась ученым вакцинация мышей БЦЖ? Для того чтобы выявить, в каких именно клетках станет нарабатываться ФНО. Выявить и проследить за ними на фоне противоопухолевого эффекта, свойственного противотуберкулезной вакцине.
Ответ на поставленный экспериментом вопрос удивил самих исследователей: ФНО продуцировался... макрофагами, знаменитыми мечниковскими «пожирателями».
Пройдет некоторое время, и будет установлено, что и в человеческом организме ФНО продуцируется клетками иммунной системы, в том числе и макрофагами. И снова, в который уже раз подтвердится идея всемогущества защитных сил организма, его иммунной системы. Но как, каким образом воздействует ФНО на опухолевую ткань? С помощью чего среди великого множества клеток он безошибочно узнает в организме те, в которых уже начался патологический процесс?
Вопросы эти еще ждут своих ответов. Шесть лет назад Л. Олд с коллегами так и не смогли до конца рассекретить открытый ими ФНО. Кто знает, может окончательно решить эту проблему сможет один из тех что держит сейчас в руках эту книгу?
А пока ученые продолжают биться над загадкой регрессии опухолевой клетки. Они многое умеют и не менее знают о факторе ее некроза. Так, уже несколько лет назад была решена проблема выработки ФНО в нужных количествах, освоена технология его очистки, группой исследователей под руководством Д. Гелена клонирован ген, кодирующий продуцирование человеческого ФНО, эти же работы, и с не меньшей виртуозностью, повторены сразу несколькими лабораториями, занимающимися медицинской биотехнологией.
Сегодня сразу в нескольких лабораториях одновременно изучается механизм узнавания ФНО злокачественных клеток и молекулярная структура самого фактора, поставлено на повестку дня и изучение поведения ФН0 ц в доброкачественных клетках.
И последнее — решение проблемы клонирования гена фактора некроза опухолей сделало в конце концов реальным то, чем столь бесстрашно занимался в конце прошлого века нью-йоркский врач Уильям Б. Коли — клиническую проверку, а затем и лечение онкологических больных с помощью ФНО.
Как развернутся события в дальнейшем, оправдает ли фактор некроза возлагаемые на него надежды — покажет время и только оно. Сейчас же советую читателям обратить внимание на следующие факты; путь к ФНО начался с идентификации эндотоксина, полученного, кстати, методами генетической инженерии из бактериальных штаммов. Самый яркий эффект воздействия ФНО на опухолевые ткани проявился когда-то на фоне противотуберкулезной вакцины (а теперь — в присутствии интерферона), основу которой составляют живые микроорганизмы (палочки Коха); продуцируют ФНО макрофаги и т. д. и т. п.
Одним словом, за что ни возьмись — везде просматриваются проблемы биотехнологические. Вот почему, завершая свой небольшой рассказ о ФНО и связанных с ним исследовательских изысканиях, хочу выразить надежду, что «ключ», с помощью которого наука откроет когда-нибудь и эту заветную дверь, окажется биотехнологической природы.
Закат солнца и дорога в цветах
Что ж, как говорится, будем надеяться. Надеяться и работать, ибо дорогу, как известно, способен осилить только идущий. Но если кое-кому из моих читателей такая дорога представляется в виде некоего широкого столбового тракта, ведущего в бесконечную и непременно светлую даль, то должен сразу сказать, что вы, друзья, заблуждаетесь. Ухабы и пропасти, холмы и возвышенности, завалы и просветы — чего только нет на этом пути! И если человек, избравший для себя в жизни путь познания, не обладает должным мужеством и бескомпромиссной настойчивостью, ему рано или поздно, но придется с него свернуть.
По тому нелегкому пути всегда, во все времена шли первооткрыватели, иногда встречаясь друг с другом на каком-то из его отрезков, чаще оставаясь незамеченными даже теми, кто шел где-то рядом к той же самой заветной цели. Лишь изредка информация о трудностях, которые приходилось им преодолевать, становилась достоянием общественности. Гораздо чаще она так и оседала на полках архивов и в дневниковых исповедях.
События, извечно вершившиеся на постоянном пути поиска истины, по праву можно было б назвать подвигом. Но люди науки, как правило, скромны и не терпят громких слов, называя возвышенные поступки и не менее большие дела вполне будничными именами.
Вот, как говорится, совсем свежий пример. В одной из московских газет появляется весьма скромная по размерам информация, предваряющаяся не менее скромным сообщением, набранным мелким шрифтом. Сообщение гласит: «Сначала исследователи ввели препарат себе. На этот шаг отважились одиннадцать человек — почти все, кто участвовал в работе. Так начались испытания первой в стране вакцины, полученной методом генной инженерии, — оспенно-гепатитной».
Но зачем понадобилась такая вакцина? И разве два столетия назад «отец иммунологии» Эдвард Дженнер не осуществил первую в мире вакцинацию, втерев вирус коровьей оспы в ранку восьмилетнего мальчика? Отсюда, кстати, и ведет свое происхождение общеизвестный термин «вакцина», ведь «васса» по-латыни — корова.
Нет, все вышесказанное соответствует действительности. Исторический факт вакцинации, осуществленной Э. Дженнером, не вызывает ни у кого никакого сомнения. Но время нередко открывает в старом, казалось бы, давно и тщательно изученном, такие грани и такие возможности, что с ними связывают гораздо большие надежды и перспективы, чем с первопричинным явлением.
Так началась и новая жизнь «старой» оспенной вакцины. По крайней мере, еще три года назад американский журнал «Science» сообщил о том, что группе ученых под руководством Э. Паолетти удалось на основе вируса коровьей оспы, пользуясь методом генетической инженерии, создать поливалентную вакцину. Лабораторные исследования, проведенные со всей тщательностью и типично научной педантичностью, вполне убедительно доказали, что она успешно защищает подопытных кроликов от гепатита В, герпеса и гриппа одновременно. Но почему все-таки и на сей раз предпочтение было отдано вирусу коровьей оспы?
Да потому, что это большой, крупный вирус, в его ДНК можно ввести сразу несколько чужеродных генов, и она начнет успешно синтезировать кодируемые ими белки. В том числе и антигены, на которые иммунная система вакционированного животного образует антитела, способные нейтрализовывать сразу три вида вируса — герпеса, гепатита В и гриппа. Но как все-таки рождалась поливакцина?
Поэтапно, постепенно «складываясь» из вакцин, созданных методом рекомбинантной ДНК против каждого в отдельности из входящих в ее состав вирусов. Порядок «монтажных» работ был приблизительно следующим: заранее выделенный ген, кодирующий антиген вируса гриппа, исследователи встроили в фрагмент ДНК вируса осповакцины.
Приключения «гибридного фрагмента» отнюдь на этом не закончились. Ему еще предстояло вместе с вирусом осповакцины проникнуть в клетки иммунизированного животного, чтобы, как только вирус начнет размножаться, встроиться, вписаться в его ДНК. В результате этих трансформаций получилась вакцина, состоящая из двух компонентов — вакцин против оспы и гриппа.
Аналогичная процедура проделывалась учеными и с генами вируса герпеса, гепатита. Манипуляции и превращения длились до тех пор, пока долгожданная вакцина, очищенная путем клонирования, размноженная в культуре ткани, не оказалась готовой к применению. Но пока что на... животных. По крайней мере, Э. Паолетти, автор вышеназванных работ, заявивший о них в печати три года назад, на ближайшее время клинических испытаний на людях проводить не собирался. И вдруг... сообщение в московской прессе: «Вирус поможет врачам в борьбе с опасным заболеванием» и то самое интригующее вступление к информации, которое я чуть выше цитировал.
В чем же суть исследований, осуществленных советскими учеными? В том, чтобы, «обманув» бдительность иммунитета, ввести в организм не возбудитель гепатита В — грозного заболевания, нередко поражающего ребенка еще в утробе матери, а лишь его «портрет» — осколок, кусочек белковой оболочки вируса. Этого, как и предполагали исследователи, оказалось вполне достаточно, чтобы иммунная система организма, и прежде всего ее верные солдаты — лимфоциты запомнили, как именно выглядит «лицо врага».
Обрывок, «фотографию» белковой оболочки вируса гепатита представил ученым Институт органического синтеза АН Латвии, в лабораториях которого получили и, естественно, изучили ДНК вируса гепатита В. В результате кропотливых, ювелирных по механике исполнения работ исследователям удалось отыскать в «главной молекуле», как все чаще называют ДНК, тот единственный ген, который кодирует продуцирование вирусного белка.
Человек с портретом проходит через турникет
Тогда-то и родилась идея вшить его в вирус осповакцины, реализовать которую взялись ученые сразу трех институтов: Института общей генетики АН СССР, Московского НИИ вирусных препаратов, Института биохимии и физиологии микроорганизмов АН СССР. «Работать с вакциной удобно, — рассказывает доктор медицинских наук А. Альтштейн, — нужный ген можно вставить один раз, а потом разводить измененные вирусы в лаборатории».
Правда, существует и другой путь «внедрения» нужного фрагмента белковой оболочки гепатитного вируса в ДНК возбудителя оспы. По нему как раз и пошли ученые из Института молекулярной биологии АН СССР и Института вирусологии АМН СССР, «пересаживающие» ДНК вируса гепатита В в дрожжевые грибки, с их помощью нарабатывая вирусные белки-антигены. Теперь оставалось только ввести эти антигены в кровь иммунизируемого животного (а в дальнейшем и человека), и защита от гепатита В гарантирована.
Но, согласитесь, один путь вовсе не исключает другого, поскольку у каждого свои преимущества и достоинства. Так, препарат, полученный с помощью традиционных биотехнологических методов, может оказаться особенно хорош при необходимости нанесения возбудителю «массированного удара», столь необходимого, например, во время вспышки эпидемии. Зато живая вакцина незаменима при массовой профилактике. К тому же производство ее, по сравнению с «конкурирующей», намного дешевле. А это тоже немаловажное обстоятельство. И кто знает, может, создание вакцины оспенно-гепатитного назначения отнюдь не завершает поиска в данном направлении? Может, стоит всерьез подумать и над созданием поливалентных вакцин, состоящих из трех и более компонентов, как это делают американские исследователи? По крайней мере, такая идея уже не дает покоя нашим ученым.
Что ж, работы впереди — непочатый край. Медицина и здравоохранение всех стран ждут не дождутся вакцин против рака и СПИДа. И чем раньше эта проблема будет решена, тем больше человеческих жизней сохранит она на планете.
Но при чем здесь вакцина против рака и СПИДа, ведь разговор шел о вакцинах, в ДНК которых еще вроде бы никому не удавалось вписать ни возбудитель СПИДа, ни онкоген, предвижу я недоуменный вопрос читателя.
Да, пока не удавалось. Но разве такая возможность исключается? Отнюдь. Более того, если долгожданная антиспидовая или антираковая вакцина все же в конце концов станет реальностью, то, вне всяких сомнений, в основе ее будет лежать принцип повышения защитных сил организма. Тот самый принцип, который и сегодня является определяющим для всех используемых в медицине и животноводстве вакцин. Ибо иммунитет и есть тот самый мощный аккумулятор всех потенций и сил организма, концентрированная энергия которого в состоянии одолеть любую инфекцию. Помните профессора Юрия Ивановича Морозова, впервые в мире осуществившего пересадку комплекса тимус-грудина кубинским ребятишкам, родившимся с дефектным тимусом?
Точно таким способом ему удалось спасти от смерти и нескольких обреченных онкологических больных, пересадив им тимус погибших во время родов младенцев. Вновь обретшие защитные силы люди победили рак. Их организм, еще недавно почти разрушенный всевозможными химио- и радиотерапиями, сам, не получая извне никакой посторонней помощи, принудил регрессировать раковые клетки, как бы повернув болезнь в обратном направлении.
А раз так, сам собою напрашивается вывод, то для лечения СПИДа и рака может подойти любая вакцина, лишь бы ее действие сводилось к мобилизации защитных сил иммунитета.
Сегодня, по крайней мере теоретически, существует несколько путей создания вакцин, способных защитить человечество от СПИДа и от рака. Более того, такие вакцины созданы. Но, как нередко случается в жизни, на поверку они оказались не столь эффективными, как ожидалось. Но почему?
Потому что любая теория, как правило, хоть на немного, на самую малость; но все же расходится с практикой.
Как ведь рассуждали специалисты, принимаясь за дело? Чтоб на основе конкретного микроорганизма (вируса или бактерии) создать живую биологическую систему, вырабатывающую защитные антитела, необходимо прежде всего найти такой микроорганизм-носитель. И потом уже со всей строгостью подойти к оценке его деловых достоинств. Он не должен, во-первых, вызывать инфекционное заболевание, во-вторых, провоцировать рак и, наконец, в-третьих, обязан обладать талантом стимулирования иммунной системы (выработки антител и защитной клеточной реакции).
И здесь исследователям, как говорится, крупно повезло, потому что вирус, отвечающий всем вышеназванным требованиям, был науке давно известен. И не только ей — всему человечеству. Ведь речь идет все о том же вирусе осповакцины.
Значит, первую часть проблемы — выбор микроорганизма-носителя, можно было считать решенной. Далее события развивались по хорошо отработанной генетической инженерией схеме: в геном вируса вводится ген белка возбудителя СПИДа — и дело, казалось бы, можно было считать завершенным. Ведь теперь, размножаясь в месте прививки, вирус вакцины синтезировал не только собственные белки, но и белки вируса СПИДа, а значит и стимулировал наработку защитными силами организма антител.
Приблизительно так и создавал свой вариант вакцины американский ученый Б. Мосс. Экспериментальная проверка препарата на обезьяне подтвердила его эффективность: организм животного в больших количествах вырабатывал антитела к вирусу — возбудителю СПИДа.
И... опять загадка — антитела-то вырабатывались, а животное СПИДом заболевало. Значит, решили ученые, возможно существование антител, не нейтрализующих вирус-возбудитель! Вскоре догадка подтвердилась: такие антитела действительно есть в организме, и, более того, некоторые из них не только не «гасят» инфекцию, как им вроде бы полагалось в силу «должностной инструкции», но стимулируют ее. Вот так защита!
Однако известно: в науке и отрицательный результат — результат. А раз так, то почему бы не подойти с этих неизвестных прежде позиций к клиническому обследованию больных?
Сказано — сделано. И что же? В крови некоторых из них обнаружили антитела к вирусу-возбудителю. Антитела были, а защитной реакции не наблюдалось...
Так что же — тупик?
Отнюдь... Но чтобы понять, с какой именно проблемой столкнулись исследователи на сей раз, нам придется вернуться к событиям пятилетней давности — к году 1984-му.
Чем же знаменит в истории медицины этот год? Тем, что именно тогда Нобелевским лауреатом стал Нильс Ерне, «самый умный, — по словам другого нобелевского лауреата Ф. Бернета, — из ныне живущих иммунологов». Вместе с Н. Ерне этой чести были удостоены Цезарь Мильштейн и Георг Кёлер. Последние — за разработку? метода моноклональных антител — одного «из самых? важных методических достижений в медицинской биологии в 70-е годы», как охарактеризовал его Комитет пем Нобелевским премиям.
Итак, чем же знаменит Н. Ерне? Своими теоретическими концепциями. Их три, и каждая из них представь ляет собой краеугольный камень современной иммунологии.
Первая низвергла господствовавшее в первой половине нашего века представление о механизме защитных сил, в соответствии с которым считалось, что чужеродный антиген, вторгаясь в организм, сам (подчеркнуто мною,—Авт.) выдает об этом информацию его иммунной системе, запуская таким образом ответную реакцию защитных сил.
Н. Ерне четко и убедительно доказал, что подобное представление неверно. Оттолкнувшись от того, что уже было известно науке, ученый все «расставил» по своим местам. Теперь механизм иммунного ответа представился исследователям в совершенно ином свете, а картина вторжения и ответа на него прорисовалась удивительно четко: антитела образуются в организме не потому, что в его пределы вторгся антиген. Последний способен только избирательно взаимодействовать с комплементарным ему антителом. С ним одним из всего огромного запаса их в организме.
Очень скоро работы Ф. Бернета полностью подтвердят эту теорию. Да, антиген действительно действует избирательно. Его «интересует» только определенный клон иммунокомпетентных клеток, только В-лимфоциты, которые уже запрограммированы на выработку антител нужного вида.
Вторая теория Ерне рассекретила не менее сложную задачу механизма «созревания» Т-лимфоцитов в вилочковой железе и обучение, «натаскивание» их признанным дирижером иммунной системы на предмет различения своего и чужого.
И, наконец, третья концепция излагала взгляд исследователя на иммунную систему как на саморегулирующуюся функциональную сеть взаимодействующих антител и лимфоцитов. Что же привело ученого к такому выводу?
Во-первых, знание тончайшего механизма иммунного ответа, и, во-вторых, его собственное предположение о том, что организм вырабатывает антитела не только против антигенных детерминант (специальные компоненты, находящиеся на поверхности любого внедряющегося в организм агрессора) чужеродных молекул, но и против собственных антител. И даже против рецепторов своих же Т-клеток. И только взаимодействие всех этих «приводных ремней» вкупе способно гарантировать стимуляцию или торможение ответа иммунной системы на чужеродный антиген.
По сути дела, эти три системы Ерне заключали в себе все основополагающие положения современной иммунологии, с которыми, хотелось бы полагать, я сумел познакомить вас всем предыдущим рассказом.
Однако любая теория, сколь ни доказательной представляется она своему творцу и наблюдателям со стороны, рано или поздно потребует экспериментального подтверждения. Применительно к теоретическим заключениям Н. Ерне, таким экспериментальным доказательством могло стать только выделение из сыворотки животного, которому ввели чужеродное вещество, отдельной клетки, продуцирующей антитело одного-единственного типа.
Казалось бы, задача из так называемых нерешабельных. Как это — одну клетку одного-единственного типа? Ведь в сыворотке великое множество антител. И каждое связано не с одной, а со множеством антигенных детерминант!
Проблема усугублялась еще тем, что клетка, продуцирующая антитела (знакомые нам лимфоциты), «не хотела» развиваться in vitro. Ее, как вам известно, научат этому гораздо позднее в лаборатории Р. Галло. А пока лимфоцит все еще «не хочет» развиваться в культуре ткани.
Вот тут-то будущие нобелевские лауреаты Ц. Мильштейн и Г. Кёлер и вспоминает об уникальной способности раковых клеток размножаться бесконтрольно и безудержно. И принимают решение попытаться обернуть зло во благо, заставив раковую клетку нарабатывать, производить только те клетки, которые нужны исследователям.
Они «соединяют» с миеломными (миелома — рак иммунной системы) клетками нормальные лимфоциты, взятые у мыши. И... получают гибридому. Ту самую знаменитую теперь гибридому, без которой оказалось бы невозможным современное производство великого множества веществ и препаратов. Гибридома бессмертна, ведь «узда» ограничения воспроизводства в ее генетическом аппарате отсутствует. К тому же гибридому можно выделить и поместить в культуру ткани, и она продолжит свою бесконечную работу в искусственно созданных условиях, столь же бесконечно воспроизводя невообразимо огромное количество клеток, производство которых ей в данном случае поручено. А так как первая в мире гибридома представляла собой гибрид миеломных клеток и лимфоцита, то в своем бесчисленном потомстве она восопроизводила достоинства, полученные и от той, и от другой. От лимфоцита — способность нарабатывать антитела определенного типа, от миеломы — талант неограниченного размножения в культуре.
Гибридома, подобно хорошо отлаженному, никогда не ломающемуся конвейеру, бесконечно продуцирует-клон антител одного определенного вида, способного распознавать единственную антигенную детерминанту. Другими словами, гибридома производила в эксперименте Ц. Мильштейна и Г. Кёлера (и производит всегда!) только моноклональные антитела.
А теперь представьте себе такую ситуацию: в какой-то стране, в какой-то удивительно удачливой лаборатории какими-то вполне конкретными и чрезвычайно талантливыми специалистами получен наконец некий противораковый агент. Его соединяют с моноклональными антителами — и гибридома начинает свой бесконечный выпуск иммунотоксина, прицельно уничтожающего раковые клетки.
И все! Вечного спутника человека, его рока и проклятия больше не существует!
Не верится? А я не сомневаюсь: когда-нибудь так и случится...
А победят рак объединенные усилия биотехнологии, иммунологии, медицины, союз которых крепнет день ото дня.
Теперь же вновь вернемся к прерванному рассказу о создании вакцины против СПИДа, от которого мы несколько отвлеклись, обратившись к событиям 1984 года.
Помните, работа Б. Мосса над созданием противоспидной вакцины зашла в тупик, оказавшись менее эффективной, нежели ожидалось. Именно поэтому, дабы ответить на сам собою возникающий риторический вопрос «почему именно сложилось такое положение», нам и понадобился экскурс в первую половину 80-х годов. Но зато теперь мы знаем, что за «низкое» качество иммунного ответа «подсудны» антигенные детерминанты.
И что ж? Разве наши обогатившиеся дополнительными сведениями знания могут помочь кому-то в поисках выхода из тупика, в котором оказались создатели вакцины против СПИДа?
Наши знания останутся, разумеется, при нас. Потому что для людей, несведующих в иммунной биотехнологии, они всего лишь — информация к размышлению. А вот тем, кто работает над этой проблемой, без подобной информации не обойтись. Потому что, как пишет Е. В. Кожина (Институт иммунологии Минздрава СССР) в своей статье «Существуют ли вакцины против СПИДа», опубликованной в одном из номеров журнала «Химия и жизнь» за прошлый год, «есть сведения о том, что антитела к разным антигенным детерминантам НIV-1 (напомню — один из вирусов возбудителей СПИДа. — Авт.) далеко не одинаково влияют на течение болезни — лишь некоторые из них играют роковую роль. Если так, то усиление ответа к вирусу целиком, ко всем его составляющим сразу не способствует исцелению. А вот резкое повышение иммунного ответа к отдельным ключевым детерминантам может оказаться решающим элементом успеха». И далее «...во Франции Д. Загури ввел себе и еще десяти добровольцам из Заира полученный от Мосса препарат. На тридцатый или шестидесятый день после инъекции в крови были обнаружены нейтрализующие антитела. Однако они воздействовали только на ту линию вирусов, которая использовалась при создании вакцины: против сильно отличающихся штаммов она была бессильна.
Позже была проведена вторичная стимуляция вирусом осповакцины. К сожалению, результатов повторного вакцинирования еще нет.
Аналогичная вакцинация сделана еще одной группой ученых под руководством С.-Л. Ху и С. Косовски. Она вызвала рост числа Т-лимфоцитов и образование нейтрализующих антител у макак-резусов и шимпанзе. Однако, когда вакцинированных обезьян заражали большой дозой НIV-1, защиты от инфекции, несмотря на наличие нейтрализующих антител, так и не появилось. Возможно, это произошло из-за слишком большой дозы вируса при умышленном заражении (для человека, при реальных, условиях передачи инфекции, такая доза невозможна). Поэтому после коррекции дозы фирма «Оncogen» начала цикл клинических испытаний этой вакцины».
Ученые разных стран пытаются создать генно-инженерную вакцину против СПИДа. Определенные успехи достигнуты и на пути производства искусственных вакцин, в которых защитный антиген присоединяется к молекуле синтетического полимера. Так что последний выступает здесь сразу в двух ролях — носителя и стимулятора иммунного ответа.
Такие вакцины уже существуют, успешно прошли проверку не только на экспериментальных животных, но и в широкой ветеринарии и всюду оказались весьма результативными.
Многое сделано и для диагностики СПИДа, в том числе и советскими учеными, создавшими под руководством академика Р. В. Петрова диагностическую систему «Пептоскрин».
Но... СПИД настолько грозная опасность для человечества, так многолико ее проявление, что работы по ее изучению хватит и для исследователей грядущих поколений.
Но прежде чем завершить эту часть своего рассказа, нам придется вновь вернуться в год 1984-й. Уж очень он был «урожайным» на Нобелевские премии за достижения успехов, имевших непосредственное отношение к обсуждаемой проблеме. Речь на сей раз пойдет о Р. Брюсе Меррифилде, удостоившемся чести стать нобелевским лауреатом за «простую и гениальную» идею автоматического синтеза белков. Идею, открывшую невиданные ранее возможности в химии белков, пептидов и нуклеиновых кислот.
Но вы сказали, что работы ученого имеют самое непосредственное отношение к теме этой книги, так и слышу я недоуменный вопрос читателя.
И безоговорочно это подтверждаю. Дело в том, что любая биотехнологическая проблема, в том числе и из разряда иммунобиотехнологических, как правило, сводится к проблеме белков. Их синтеза, воспроизводства, обнаружения, расщепления, узнавания и т. д. и т. п. Удивительно ли, что Р. Меррифилд еще в 50-е годы увлекся проблемой «сборки» аминокислот в пептиды, представляющие собой как бы упрощенный вариант белков. Почему упрощенный? Да потому, что длина аминокислотных цепочек, из которых складываются пептиды, короче белковых. Целью Р. Меррифилда стало создание метода, позволившего бы осуществить автоматический синтез молекул белка. Он искал и нашел самый рациональный способ «сборки» длинных цепей аминокислот, ковалентно связав первую аминокислоту с гранулой полистирола.
Вопрос о последовательности и способе присоединения остальных кислот решался ученым предельно просто. Они в определенной последовательности присоединялись исследователем к предыдущему звену цепи. Присоединение происходило с помощью обычной, широко распространенной в таких операциях химической реакции, которую, к тому же, оказалось совсем не трудно поставить и «на поток». А как только синтез полипептидной цепи завершится, ее легко отделить от носителя.
Осуществление этой простой, но поистине гениальной идеи необыкновенно много дало практике. И прежде всего медицине и фармакологии. Так, первым белком, созданным по методу Меррифилда, стал инсулин, затем сразу в нескольких лабораториях мира тем же способом получили синтетические вакцины. В том числе против гриппа, гепатита В, бешенства.
И что интересно, при производстве таких вакцин обошлись без синтеза всего белка. Достаточным оказалось и оболочки вирусной частицы, обладающей антигенными свойствами, а значит и стимулирующей в организме продуцирование антител. (Вспомните о «фотографии», дающей представление иммунной системе об облике врага.)
Синтетические вакцины лишены тех недостатков, которые свойственны обычно вакцинам естественным. Ведь они представляют собой препараты убитых или ослабленных микроорганизмов, а значит, и не исключают возможности заражения. Метод Меррифилда или, как его сейчас принято называть, метод твердофазного химического синтеза имеет и другие многочисленные применения. Например, с его помощью получают гормон роста (гипофизарный гормон АКТГ), тиреоидный гормон кальцитонин, глюкагон — белок, вырабатываемый поджелудочной железой.
Последний, кстати, был синтезирован непосредственно в лаборатории Р. Меррифилда. А насколько огромна потребность в этом гормоне практического здравоохранения всех стран мира, медикам прекрасно известно. Ведь это тот самый гормон, который повышает в крови содержание сахара и убыстряет расщепление в печени гликогена.
Казалось бы, Р. Меррифилд сделал для науки столь много, что вполне заслужил право на более спокойную: жизнь. Но, достигнув таких поистине заоблачных высоту он отнюдь не намерен замедлить поиск. И очень скоро Е в его лаборатории вновь закипит работа. На сей раз, здесь синтезируют аналоги глюкагона. Они необходимы для создания ингибиторов этого гормона — веществ, дублирующих деятельность глюкагона, но составляющих ему конкуренцию, «претендующих» на прямой контакт с активными центрами в печеночных клетках. Но при этом ингибиторы глюкагона не стимулируют образование сахара, а это значит, что лечение диабета значительно облегчается.
Казалось бы, столь длинный перечень достоинств метода Меррифилда уже достаточно авторитетно засвидетельствовал заслуги ученого перед медициной и человечеством. Но бесконечна дорога познания и бесконечен поиск, ведущийся на его этапах и передающийся эстафете от поколения к поколению. И Р. Меррифилд с соратниками уже бьются над загадкой анафилатоксина С3а — полипептида, состоящего из 77 (!) аминокислот.
В чем секрет этого пептида, как и с помощью чего провоцирует он в организме воспалительный процесс, являющийся естественным ответом иммунной системы на проникновение в организм инфекции?
Ученый ищет и находит ответ на поставленный им же самим вопрос. Активной частью молекулы анафилатоксина оказываются пять последних в пептидной цепи аминокислот. Задача теперь ясна и конкретна — нужно создать препарат, способный нейтрализовать СЗа, а затем на его основе создать эффективное средство, помогающее при астме, ревматоидном артрите и прочих заболеваниях, называемых общим «именем» аутоиммунных, то есть вызванных пороками, сбоями в иммунной системе.
Что дал и что еще даст науке и человечеству метод лауреата Нобелевской премии Р. Брюса Меррифилда, оценить по достоинству очень трудно. Сегодня с его помощью, например, весьма успешно исследуют зависимости биологических функций белка от их структуры. А ведь в числе этих белков гормоны, ферменты, антитела...
Какие тайны скрывают они еще от человечества, какие перспективы связаны с их познанием? Способ синтеза белковых соединений по Меррифилду — подмога, опора в становлении и метода моноклинальных антител. Потому что клоны гибридных клеток продуцируют антитела к антигенам, которые синтезируются на твердых носителях. И несть числа возможностям метода, созданного по воле и под руководством всего одного человека. И нет ему ни громкой славы, ни аплодисментов почитателей таланта. Да и не надо всего этого людям подобного склада. Они зачастую и не замечают «околовсяческой» шумихи на своем извечном пути к Истине, по которому идет человечество долгие, долгие века... | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ЗАВОЕВАНИЕ ВОЗДУХА</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_18_doc2fb_image_0200003F.jpg"/>
</p><p><em>Схема строения крыла летающего ящера (А),птицы (Б) и летучей мыши (В)</em></p><p>Первыми летающими животными были насекомые, которые появились около 250 миллионов лет назад. Приблизительно через 100 миллионов лет возникли летающие позвоночные — ящеры и птицы. Следовательно, в мезозойскую эру великий воздушный океан стал уже населен не одними насекомыми вроде стрекоз, бабочек, мух. Многочисленные находки насекомых и летающих ящеров показывают, что в мезозое только они были распространены в воздухе, пока не появились птицы. Как же возникли эти летуны из позвоночных? Есть два основных способа полета у животных: настоящий, активный полет, как у птиц и многих насекомых, и другой полет — пассивный — скольжение по воздуху, как на парашюте. При активном полете животное может подняться в воздух и управлять своим движением. При пассивном полете оно только замедляет, задерживает свое падение (парит) при помощи выростов на теле или летательной перепонки. Среди животных широко распространен как активный, так и пассивный полет.У различных позвоночных можно наблюдать интересные «попытки» летать. Некоторые тропические рыбы, ударяясь хвостом о воду, выскакивают из нее и несутся над поверхностью несколько десятков метров, действуя сильно увеличенными передними плавниками. Иногда они, высоко поднимаясь над водой, могут залетать на палубу судна. Подобные летучие рыбы известны и в ископаемом состоянии. У древесной летающей лягушки имеется широкая летательная перепонка между пальцами. С ее помощью эта лягушка при прыжке задерживает падение и скользит по воздуху. В тех же местностях, где обитают летающие лягушки, водятся и так называемые «драконы» — летающие ящерицы. Ящерицам, достигающим 25 сантиметров в длину, при полете помогает летательная перепонка, которая укреплена на выступающих в стороны ребрах.В Южной Азии живет летающая змея. Раскручивая свое упругое, как спираль, тело, она бросается с дерева вниз. В это время ее вогнутая брюшная поверхность оказывает значительное сопротивление воздуху, и змея плавно опускается.Ответить на вопрос, каким образом летали ящеры и птицы мезозоя, можно отчасти, посмотрев на летающих белок-летяг. Эти животные не могут еще летать по-настоящему. Они совершают какие-то планирующие прыжки. На более высокой ступени стоят летучие мыши, которые появились около 50—60 миллионов лет назад.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_18_doc2fb_image_02000040.jpg"/>
</p><p><em>Летающие ящеры рамфоринх (внизу, юрский период)и птеранодон (вверху, меловой период)</em></p><p>Вполне возможно, что ящеры научились летать таким же способом, как белки и летучие мыши. Некоторым маленьким ящерам, чтобы спастись от крупных хищников, приходилось жить на деревьях. Здесь они совершали прыжки, защищаясь и охотясь за добычей. Выживали лучшие прыгуны. Постепенно чешуя исчезла, кости облегчились, становились полыми — все это уменьшало вес животного. У них образовалась большая складка кожи, идущая от мизинцев передних ног вдоль туловища к задним ногам. Так образовалась летательная перепонка, которая прикреплялась у них к ногам. Поэтому их назвали птеродактилями — пальцекрылыми ящерами. По внешнему виду они напоминали летучих мышей. Были и другие летающие ящеры. В палеонтологии все они носят название птерозавров, то есть крылатых ящеров.По величине летающие ящеры были весьма различны. Одни из них, в особенности птеродактили, были маленькие — с воробья или голубя, — другие имели до 8 метров в размахе крыльев. У более древних обычно были длинные, тонкие хвосты и острые зубы; более поздние из них были с короткими хвостами или бесхвосты, а зубы у них уже не развивались. Одни крылоящеры имели большие глазницы, у них, следовательно, были большие глаза, как у совы, и, вероятно, они вели ночную жизнь. Другие имели небольшие глаза и больше летали днем. Некоторые из них могли ползать по земле, сложив крылья, другие подвешивались на деревьях или на скалах, как летучие мыши. Мелкие виды питались ягодами, насекомыми, которых ловили своими широкими клювами.Многие крылоящеры носились над морями и охотились на рыб, подобно чайкам, альбатросам и другим птицам. Некоторые из этих «рыболовов» имели в размахе крыльев несколько метров, обладали крепкой головой с мышцами, большими челюстями и могли тащить в клюве или когтях тяжелую добычу. Таким был гигантский крылоящер птеранодон, с 8-метровым размахом крыльев. Это было самое большое летающее животное, самый сильный летун из когда-либо живших существ. Он мог нести груз по весу не меньше, чем вес взрослого человека. Между прочим, когда изобретатели стали работать над созданием аэроплана, некоторые из них, чтобы понять законы полета, тщательно изучали скелет птеранодона.Но все же среди крылоящеров не было таких неутомимых летунов, как среди современных птиц, — они часто садились для отдыха на землю.Внешний вид и строение скелета крылоящеров указывают на сходство их с птицами. Но это сходство внешнее, вызванное приспособлениями к полету, не основанное на родстве.Все крылоящеры летали так же, как летучие мыши. Им для полета служили складки кожи, преобразованные в летательные перепонки. Птицы летают по-другому, у них для полета вместо складок кожи есть крылья. У птиц и некоторых насекомых — мух, комаров, пчел — полет отличается удивительным совершенством. Можно утверждать, что таких успехов в совершенстве полета не достигла современная авиация, несмотря на все ее колоссальное развитие. Современный самолет достигает скорости 1000 километров в час. Более того, скорость реактивных самолетов превышает скорость звука, равную 33 метрам в секунду. Но если сравнить его скорость и размеры со скоростью и размерами маленького стрижа или мухи, то есть относительную скорость, то преимущество будет явно на стороне последних.Птицы произошли от мелких пресмыкающихся, которые могли ходить на двух ногах и лазали по деревьям. Это было в юрский период мезозойской эры. Переход к полету произошел, по-видимому, так же, как и у летающих ящеров: сначала прыжки с дерева на дерево, потом парение и, наконец, настоящий полет. Чешуя, покрывавшая тело предков птиц из пресмыкающихся, не пропала, как у крылоящеров, а превратилась в перья. И мы видим, например, что перья цыпленка, когда они только начинают расти, очень похожи на чешуйки. Далее они дают черенки, расщепляются на конце, как метелка, и становятся настоящими перьями. У птиц резко изменилось также строение конечностей: передние превратились в крылья с длинными и густыми перьями, задние ноги, служащие для ходьбы, изменились мало.О происхождении птиц много говорит удивительная находка, сделанная в 1861 году в Золенгофенских сланцах в Германии.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_18_doc2fb_image_02000041.jpg"/>
</p><p><em>Птеранодон</em></p><p>Если бы мы оказались в Европе в юрском периоде, около 150 миллионов лет назад, то увидели бы на ее месте мелководное море с бесчисленными архипелагами островов. В его теплых водах процветала жизнь: кораллы громоздили свои рифы, много было различных червей, рачков, моллюсков — аммонитов и белемнитов, — рыб и водных ящеров — ихтиозавров и плезиозавров. В некоторых зонах этого моря недалеко от берегов на дно оседал мягкий ил, в котором захоронялись животные и растения юрского периода. Этот ил превратился в литографский камень, которым пользовались долгое время для печатания иллюстраций. При добыче этого камня в нем открыто много сокровищ — остатков жизни юрского периода. Среди них оказались отпечатки животного, которое является переходным типом от ящера к птицам и было названо учеными археоптериксом, то есть первоптицей. Между прочим, у нас в СССР близ г. Чимкента в Узбекистане в тонких сланцах найдено множество остатков растений и животных (рыб, моллюсков, насекомых, крылоящеров и др.). Эти скопления образовались на дне большого пресного озера юрского периода.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_18_doc2fb_image_02000042.jpg"/>
</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_18_doc2fb_image_02000043.jpg"/>
</p><p><em>Скелет археоптерикса</em></p><p><em>Предполагаемый вид предков птиц</em></p><p>Археоптерикс, найденный в Германии, был величиной с голубя или ворону. У него были крылья и длинный хвост, покрытые перьями. Но крылья его имели по три пальца с когтями на концах, а хвост состоял из позвонков, как у ящерицы. 20 позвонков составляли этот хвост и соответственно им было 20 пар длинных перьев. Значит, он, размахивая крыльями, перелетал с ветки на ветку, с дерева на дерево. Он летал, по всей вероятности, плохо. Об этом говорит и более значительная, чем у современных летающих птиц, массивность костей скелета.Когда археоптерикс бегал, то он, по-видимому, пользовался своими крыльями, как ногами, цепляясь острыми когтями за землю или деревья. Клюва, как у ныне живущих птиц, у археоптерикса не было. Вместо него были челюсти с зубами. Голова была покрыта редкими перышками и частой чешуей.В Южной Америке живет птица гоацин, которая напоминает археоптерикса. Голос гоацина больше похож на кваканье, чем на крик птицы. У птенцов на крыльях есть коготки, и они ползают, хватаясь ногами и крыльями за ветки.Итак, находка археоптерикса убедительно доказывает, что птицы возникли от мелких ящерицевидных пресмыкающихся, приспособившихся сначала к жизни на деревьях, затем к пассивному планирующему полету и, наконец, ставших настоящими летунами. Все это произошло не сразу, а в течение долгой эволюции, путем постепенных, все более совершенных приспособлений к жизни в воздушной среде, к полету. Почему предкам птиц стал необходим полет? На этот вопрос можно ответить так. У мелких ящерице-видных пресмыкающихся — предков птиц -- было много врагов из среды более крупных хищников. Жизнь на деревьях помогала избавиться от них; наконец, здесь они могли сравнительно легко добывать себе корм: ягоды, плоды, насекомых. В дальнейшем такой образ жизни привел к возникновению крыльев и других особенностей, свойственных птицам. У птиц, которых сейчас насчитывается около 10 тысяч видов, постепенно выработались такие особенности, которые позволили им широко распространиться и говорят о том, что это высокоразвитые представители животного мира.К числу таких прогрессивных особенностей принадлежат: постоянная температура тела, или теплокровность, которая у них больше, чем у млекопитающих, и достигает 42—43°; хорошо развитый головной мозг, органы чувств, дыхательная и кровеносная система органов. У птиц развита забота о потомстве.Уже в конце мезозойской эры появилось очень много разных птиц; среди них были летающие, бегающие, плавающие. У всех у них имелись зубы, поэтому их называют зубатыми птицами.Первые летающие живые существа появились гораздо раньше, за 100 миллионов лет до крылоящеров и птиц. Тогда насекомые — стрекозы, кузнечики — поднялись в воздух, и в то же приблизительно время позвоночные начали осваивать сушу.В мезозойскую эру насекомые продолжали развиваться: наряду с муравьями, тлями появились и более совершенные, чем ранее, обитатели воздуха: пчелы, осы, мухи, комары, бабочки.Это обилие живых существ, населявших воздушные стихии, объясняется, по-видимому, начавшимся обновлением растительности. Леса, болота, луга стали принимать другой вид. Вместо широко распространенных ранее мхов, хвощей, папоротников, хвойных растений земля все более и более покрывалась различными цветковыми или покрытосеменными растениями. В меловом периоде появились цветы и травы, выросли новые деревья — дубы, буки, тополи, ивы, березы. В теплом климате того времени росли пальмы, магнолии, виноград.В природе все взаимосвязано. Особенно тесная связь имеется между растениями и животными. Поэтому появление и развитие цветковых растений увеличило количество пищи, создало новую, лучшую и разнообразную кормовую базу для многих животных. Можно смело утверждать, что это обеспечило прогрессивное развитие таких высших классов животных, как насекомые, птицы, млекопитающие. С другой стороны, и эти животные сыграли большую роль в развитии покрытосеменных растений. Вспомним хотя бы многообразие их приспособлений для перекрестного опыления, расселения плодов и семян с помощью насекомых, птиц и млекопитающих.С появлением покрытосеменных растений однообразные леса из голосеменных и папоротниковых стали исчезать.Приспосабливаясь к изменяющимся и усложняющимся условиям среды, цветковые растения создали новый, разнообразный растительный покров земли из деревьев, кустарников, травянистых однолетних и многолетних растений.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ЗАВОЕВАНИЕ ВОЗДУХА
Схема строения крыла летающего ящера (А),птицы (Б) и летучей мыши (В)
Первыми летающими животными были насекомые, которые появились около 250 миллионов лет назад. Приблизительно через 100 миллионов лет возникли летающие позвоночные — ящеры и птицы. Следовательно, в мезозойскую эру великий воздушный океан стал уже населен не одними насекомыми вроде стрекоз, бабочек, мух. Многочисленные находки насекомых и летающих ящеров показывают, что в мезозое только они были распространены в воздухе, пока не появились птицы. Как же возникли эти летуны из позвоночных? Есть два основных способа полета у животных: настоящий, активный полет, как у птиц и многих насекомых, и другой полет — пассивный — скольжение по воздуху, как на парашюте. При активном полете животное может подняться в воздух и управлять своим движением. При пассивном полете оно только замедляет, задерживает свое падение (парит) при помощи выростов на теле или летательной перепонки. Среди животных широко распространен как активный, так и пассивный полет.У различных позвоночных можно наблюдать интересные «попытки» летать. Некоторые тропические рыбы, ударяясь хвостом о воду, выскакивают из нее и несутся над поверхностью несколько десятков метров, действуя сильно увеличенными передними плавниками. Иногда они, высоко поднимаясь над водой, могут залетать на палубу судна. Подобные летучие рыбы известны и в ископаемом состоянии. У древесной летающей лягушки имеется широкая летательная перепонка между пальцами. С ее помощью эта лягушка при прыжке задерживает падение и скользит по воздуху. В тех же местностях, где обитают летающие лягушки, водятся и так называемые «драконы» — летающие ящерицы. Ящерицам, достигающим 25 сантиметров в длину, при полете помогает летательная перепонка, которая укреплена на выступающих в стороны ребрах.В Южной Азии живет летающая змея. Раскручивая свое упругое, как спираль, тело, она бросается с дерева вниз. В это время ее вогнутая брюшная поверхность оказывает значительное сопротивление воздуху, и змея плавно опускается.Ответить на вопрос, каким образом летали ящеры и птицы мезозоя, можно отчасти, посмотрев на летающих белок-летяг. Эти животные не могут еще летать по-настоящему. Они совершают какие-то планирующие прыжки. На более высокой ступени стоят летучие мыши, которые появились около 50—60 миллионов лет назад.
Летающие ящеры рамфоринх (внизу, юрский период)и птеранодон (вверху, меловой период)
Вполне возможно, что ящеры научились летать таким же способом, как белки и летучие мыши. Некоторым маленьким ящерам, чтобы спастись от крупных хищников, приходилось жить на деревьях. Здесь они совершали прыжки, защищаясь и охотясь за добычей. Выживали лучшие прыгуны. Постепенно чешуя исчезла, кости облегчились, становились полыми — все это уменьшало вес животного. У них образовалась большая складка кожи, идущая от мизинцев передних ног вдоль туловища к задним ногам. Так образовалась летательная перепонка, которая прикреплялась у них к ногам. Поэтому их назвали птеродактилями — пальцекрылыми ящерами. По внешнему виду они напоминали летучих мышей. Были и другие летающие ящеры. В палеонтологии все они носят название птерозавров, то есть крылатых ящеров.По величине летающие ящеры были весьма различны. Одни из них, в особенности птеродактили, были маленькие — с воробья или голубя, — другие имели до 8 метров в размахе крыльев. У более древних обычно были длинные, тонкие хвосты и острые зубы; более поздние из них были с короткими хвостами или бесхвосты, а зубы у них уже не развивались. Одни крылоящеры имели большие глазницы, у них, следовательно, были большие глаза, как у совы, и, вероятно, они вели ночную жизнь. Другие имели небольшие глаза и больше летали днем. Некоторые из них могли ползать по земле, сложив крылья, другие подвешивались на деревьях или на скалах, как летучие мыши. Мелкие виды питались ягодами, насекомыми, которых ловили своими широкими клювами.Многие крылоящеры носились над морями и охотились на рыб, подобно чайкам, альбатросам и другим птицам. Некоторые из этих «рыболовов» имели в размахе крыльев несколько метров, обладали крепкой головой с мышцами, большими челюстями и могли тащить в клюве или когтях тяжелую добычу. Таким был гигантский крылоящер птеранодон, с 8-метровым размахом крыльев. Это было самое большое летающее животное, самый сильный летун из когда-либо живших существ. Он мог нести груз по весу не меньше, чем вес взрослого человека. Между прочим, когда изобретатели стали работать над созданием аэроплана, некоторые из них, чтобы понять законы полета, тщательно изучали скелет птеранодона.Но все же среди крылоящеров не было таких неутомимых летунов, как среди современных птиц, — они часто садились для отдыха на землю.Внешний вид и строение скелета крылоящеров указывают на сходство их с птицами. Но это сходство внешнее, вызванное приспособлениями к полету, не основанное на родстве.Все крылоящеры летали так же, как летучие мыши. Им для полета служили складки кожи, преобразованные в летательные перепонки. Птицы летают по-другому, у них для полета вместо складок кожи есть крылья. У птиц и некоторых насекомых — мух, комаров, пчел — полет отличается удивительным совершенством. Можно утверждать, что таких успехов в совершенстве полета не достигла современная авиация, несмотря на все ее колоссальное развитие. Современный самолет достигает скорости 1000 километров в час. Более того, скорость реактивных самолетов превышает скорость звука, равную 33 метрам в секунду. Но если сравнить его скорость и размеры со скоростью и размерами маленького стрижа или мухи, то есть относительную скорость, то преимущество будет явно на стороне последних.Птицы произошли от мелких пресмыкающихся, которые могли ходить на двух ногах и лазали по деревьям. Это было в юрский период мезозойской эры. Переход к полету произошел, по-видимому, так же, как и у летающих ящеров: сначала прыжки с дерева на дерево, потом парение и, наконец, настоящий полет. Чешуя, покрывавшая тело предков птиц из пресмыкающихся, не пропала, как у крылоящеров, а превратилась в перья. И мы видим, например, что перья цыпленка, когда они только начинают расти, очень похожи на чешуйки. Далее они дают черенки, расщепляются на конце, как метелка, и становятся настоящими перьями. У птиц резко изменилось также строение конечностей: передние превратились в крылья с длинными и густыми перьями, задние ноги, служащие для ходьбы, изменились мало.О происхождении птиц много говорит удивительная находка, сделанная в 1861 году в Золенгофенских сланцах в Германии.
Птеранодон
Если бы мы оказались в Европе в юрском периоде, около 150 миллионов лет назад, то увидели бы на ее месте мелководное море с бесчисленными архипелагами островов. В его теплых водах процветала жизнь: кораллы громоздили свои рифы, много было различных червей, рачков, моллюсков — аммонитов и белемнитов, — рыб и водных ящеров — ихтиозавров и плезиозавров. В некоторых зонах этого моря недалеко от берегов на дно оседал мягкий ил, в котором захоронялись животные и растения юрского периода. Этот ил превратился в литографский камень, которым пользовались долгое время для печатания иллюстраций. При добыче этого камня в нем открыто много сокровищ — остатков жизни юрского периода. Среди них оказались отпечатки животного, которое является переходным типом от ящера к птицам и было названо учеными археоптериксом, то есть первоптицей. Между прочим, у нас в СССР близ г. Чимкента в Узбекистане в тонких сланцах найдено множество остатков растений и животных (рыб, моллюсков, насекомых, крылоящеров и др.). Эти скопления образовались на дне большого пресного озера юрского периода.
Скелет археоптерикса
Предполагаемый вид предков птиц
Археоптерикс, найденный в Германии, был величиной с голубя или ворону. У него были крылья и длинный хвост, покрытые перьями. Но крылья его имели по три пальца с когтями на концах, а хвост состоял из позвонков, как у ящерицы. 20 позвонков составляли этот хвост и соответственно им было 20 пар длинных перьев. Значит, он, размахивая крыльями, перелетал с ветки на ветку, с дерева на дерево. Он летал, по всей вероятности, плохо. Об этом говорит и более значительная, чем у современных летающих птиц, массивность костей скелета.Когда археоптерикс бегал, то он, по-видимому, пользовался своими крыльями, как ногами, цепляясь острыми когтями за землю или деревья. Клюва, как у ныне живущих птиц, у археоптерикса не было. Вместо него были челюсти с зубами. Голова была покрыта редкими перышками и частой чешуей.В Южной Америке живет птица гоацин, которая напоминает археоптерикса. Голос гоацина больше похож на кваканье, чем на крик птицы. У птенцов на крыльях есть коготки, и они ползают, хватаясь ногами и крыльями за ветки.Итак, находка археоптерикса убедительно доказывает, что птицы возникли от мелких ящерицевидных пресмыкающихся, приспособившихся сначала к жизни на деревьях, затем к пассивному планирующему полету и, наконец, ставших настоящими летунами. Все это произошло не сразу, а в течение долгой эволюции, путем постепенных, все более совершенных приспособлений к жизни в воздушной среде, к полету. Почему предкам птиц стал необходим полет? На этот вопрос можно ответить так. У мелких ящерице-видных пресмыкающихся — предков птиц -- было много врагов из среды более крупных хищников. Жизнь на деревьях помогала избавиться от них; наконец, здесь они могли сравнительно легко добывать себе корм: ягоды, плоды, насекомых. В дальнейшем такой образ жизни привел к возникновению крыльев и других особенностей, свойственных птицам. У птиц, которых сейчас насчитывается около 10 тысяч видов, постепенно выработались такие особенности, которые позволили им широко распространиться и говорят о том, что это высокоразвитые представители животного мира.К числу таких прогрессивных особенностей принадлежат: постоянная температура тела, или теплокровность, которая у них больше, чем у млекопитающих, и достигает 42—43°; хорошо развитый головной мозг, органы чувств, дыхательная и кровеносная система органов. У птиц развита забота о потомстве.Уже в конце мезозойской эры появилось очень много разных птиц; среди них были летающие, бегающие, плавающие. У всех у них имелись зубы, поэтому их называют зубатыми птицами.Первые летающие живые существа появились гораздо раньше, за 100 миллионов лет до крылоящеров и птиц. Тогда насекомые — стрекозы, кузнечики — поднялись в воздух, и в то же приблизительно время позвоночные начали осваивать сушу.В мезозойскую эру насекомые продолжали развиваться: наряду с муравьями, тлями появились и более совершенные, чем ранее, обитатели воздуха: пчелы, осы, мухи, комары, бабочки.Это обилие живых существ, населявших воздушные стихии, объясняется, по-видимому, начавшимся обновлением растительности. Леса, болота, луга стали принимать другой вид. Вместо широко распространенных ранее мхов, хвощей, папоротников, хвойных растений земля все более и более покрывалась различными цветковыми или покрытосеменными растениями. В меловом периоде появились цветы и травы, выросли новые деревья — дубы, буки, тополи, ивы, березы. В теплом климате того времени росли пальмы, магнолии, виноград.В природе все взаимосвязано. Особенно тесная связь имеется между растениями и животными. Поэтому появление и развитие цветковых растений увеличило количество пищи, создало новую, лучшую и разнообразную кормовую базу для многих животных. Можно смело утверждать, что это обеспечило прогрессивное развитие таких высших классов животных, как насекомые, птицы, млекопитающие. С другой стороны, и эти животные сыграли большую роль в развитии покрытосеменных растений. Вспомним хотя бы многообразие их приспособлений для перекрестного опыления, расселения плодов и семян с помощью насекомых, птиц и млекопитающих.С появлением покрытосеменных растений однообразные леса из голосеменных и папоротниковых стали исчезать.Приспосабливаясь к изменяющимся и усложняющимся условиям среды, цветковые растения создали новый, разнообразный растительный покров земли из деревьев, кустарников, травянистых однолетних и многолетних растений. | false |
Биотехнология: что это такое? | Вакула Владимир Леонтьевич | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">И не откладывая на завтра</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_6_doc2fb_image_03000015.png"/>
Груша-тюбик</p><p>Так, возможно, усмехнется здесь читатель. Уже и о пище будущего заговорили. А не лучше ль всерьез задуматься о делах сегодняшних, непосредственно связанных с решением продовольственной проблемы? Стоит ли скрывать — они у нас далеко не блестящи. Мяса и колбас, например, мы все еще производим явно недостаточно, да и о качестве последних, к сожалению, что-либо хорошее сказать трудно. Иной раз и не поймешь, из чего такая колбаса сделана. Безвкусная, трава травой. Одним словом, химия... </p><p>Ну что тут возразишь? Да и стоит ли? </p><p>Не только стоит — необходимо. И прежде всего потому, что проблема синтеза и конструирования пищи будущего — проблема ненадуманная. Она уже давным-давно значится в числе самых острых и злободневных. И не реши мы ее сегодня — завтра это окажется сделать куда как сложнее. Что же касается обвинений, выдвигаемых в наши дни в адрес химии, то они применительно к предмету данного разговора, мягко говоря, огульны и несправедливы. </p><p>Дело в том, что с самого начала возникновения технологии переработки естественных или, как принято говорить, натуральных продуктов химия всегда была ее доброй помощницей. И таковой, вне всяких сомнений, останется на вечные времена. Ибо только химии по силам настолько изменить, облагородить, наделить прекрасными вкусовыми качествами отнюдь не первосортные пищевые продукты — компоненты конкретного технологического процесса, — что достоинства конечного продукта оказываются на целый порядок выше их собственных. </p>
<p>Возьмите хотя бы те же колбасы... Мы так привыкли к тому, что они представляют собой чуть ли не вершину кулинарного и пищевого искусства, что основательно подзабыли, ради чего, собственно, их стали когда-то изготавливать. Между тем, еще в 1895 году словарь Брокгауза и Ефрона со всей откровенностью сообщал своим читателям: колбасное производство имеет своей целью «консервирование мяса и утилизацию в более вкусной форме сбоя, т. е. таких частей убойного скота, которые сами по себе не особенно пригодны для употребления в пищу». </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_6_doc2fb_image_03000016.png"/>
Корова-колбаса</p><p>В общем, как это, надеюсь, очевидно всем, колбасы никогда не относились к числу натуральных продуктов, а их качества всегда зависели от состава фарша и особенностей его обработки. Иными словами, вкусовые достоинства колбас определялись и определяются превращением различных веществ, в свою очередь, обусловленных химическими реакциями. И каждый раз, придумывая, изобретая рецепт (позже с появлением науки, обслуживающей пищевую промышленность, специалисты сказали бы — технологию) для нового сорта колбасы, мастер его «сочинял», конструировал. </p><p>Разумеется, при этом обязательно учитывались и национальные склонности, привычки, вкусы потребителей. Вот почему в одном фарше оказывалось больше говядины, чем свинины, для другого, наоборот, ее не жалели. Иной фарш солили умеренно, а какой-то крепко, да еще щедро перчили, сдабривали специями. При этом, конечно же, не все технологии, разрабатываемые в соответствии со вкусом и интуицией колбасников, оказывались удачными. Но зато те, что выдерживали испытания временем и покупательским спросом, прочно вошли в память нескольких поколений как «натуральные», а значит, и приготовленные из естественных и обязательно первоклассных продуктов. И никакие словарные разъяснения по поводу того, что задача колбасного производства — наиболее удачная утилизация сбоя, самых низкосортных частей туш, здесь не помогали. Вкусно, аппетитно, а стало быть, и полезно — вот как рассуждал, да и продолжает рассуждать покупатель. А он, как известно, всегда прав. </p><p>Покупательский спрос, и только он, будил и стимулировал фантазию мастеров. Но при этом они никогда не скупились на всевозможные добавки для фарша. Крахмал, например, клали для того, чтобы его структура сделалась лучше, надежнее удерживала влагу; добавляли в фарш и конину, если речь шла о выработке копченых колбасных изделий, и специи, и коньяк, а по необходимости — и мадеру. И все это непременно облагораживали... химическими компонентами. Без нитратов и нитритов ни один, даже самый прославленный мастер, варивший в своем чане чуть ли не центнер колбасы в день, обойтись не рискнул бы: без них она тотчас стала бы не розовой, а серой, сразу утратив аппетитный вид. А это значит, что на нее мгновенно упал бы спрос. </p><p>Но хотя опыт и интуиция мастеров и создавали порой действительно истинные чудеса гастрономии, делалось это всегда во имя единственной цели — прибыли. Потому-то нередко и поставлялись на прилавок такие сорта колбас, на производство которых шло мясо согласно сегодняшним требованиям санитарных служб совершенно непригодное к употреблению. Зато утилизация сырья при такой технологии, безусловно, полнейшая. Практически никаких отходов, все идет в дело. А ведь комплексность, безотходность и качество — три важнейших требования, предъявляемых и сегодня к производству пищевых продуктов. Более того, именно эти требования стали экономической основой разработки и создания новых пищевых продуктов. Разумеется, при единственном, но обязательном условии: их полной безвредности для человеческого организма. Так что, казалось бы, все идет по давно накатанным рельсам. Но почему в таком случае современные колбасы порой не сопоставимы с изделиями старых, «добрых» времен? И кто в том повинен? </p><p>Должен сказать, что уж никак не химия и не низкая квалификация мастеров. Скорее всего отступление от строгих требований технологии. А попросту — хищения, процветающие, к сожалению, пышным цветом на многих мясо- и пищевых комбинатах, когда в сумках и за пазухами оказываются продукты, которым согласно технологической карте надлежит быть совершенно в ином месте. Но, согласитесь, подобная «химия» уж никак не в компетенции науки, занимающейся созданием, конструированием и синтезом пищи вообще и будущей в частности. </p><p>Однако есть и объективные причины, по которым пища наших дней действительно отлична от той, что еще совсем недавно довольствовались деды и прадеды. В первую очередь, наверное, к ним следует отнести несопоставимость современных масштабов пищевой индустрии с теми, что существовали в стране каких-нибудь несколько десятилетий назад. Между тем насытить миллионы людей дело совсем иное, чем обеспечить продуктами питания тысячи и сотни. Ведь снижение качества пищи прямо пропорционально увеличению объемов ее производства. Зависимость эта, увы, сомнению не подлежит. Да и что говорить о миллионах, когда вкусно накормить десять-двадцать человек и то труднее, нежели четверых. Спросите любую-хозяйку, она вам непременно подтвердит достоверность данного утверждения. Да еще добавит, что самая лучшая пища рождается на домашнем очаге. Так оно, собственно, и есть. </p><p>В крестьянских семьях, например, где традиционно делают домашние колбасы, хорошо знают, насколько они аппетитнее, сочнее, ароматнее магазинных. Разница приблизительно такая же, как между борщом, любовно сваренным хозяйкой в кастрюльке для детей и супруга, и приготовленным поваром в большом общепитовском котле. Даже в случае абсолютной честности тех, кто этот котел заправлял, отличить домашний борщ от столовского труда не составляет. Одним словом, масштабность применения современной пищевой технологии никак не способствует улучшению вкусовых свойств продуктов. И хотя исправить здесь что-либо очень трудно, но объективности ради о данной «поправке» забывать не стоит. Да и о второй причине некоторого ухудшения качества продуктов стоит помнить. А она весьма существенна. </p><p>Дело в том, что современное натуральное сырье, используемое пищевой промышленностью, по многим показателям весьма отлично от того, что широко применялось еще чуть ли не вчера. А поскольку при всем разнообразии ассортимента продукции, выпускаемой пищевой индустрией, она в основном варьирует все теми же компонентами, что составляли основу производства и в прошлом и в позапрошлом веках, их вкусовые достоинства для нее, а значит и для нас, отнюдь не безразличны. А ведь сырые мясо, рыба, молоко, фрукты и овощи с тех пор заметно трансформировались. Почему? </p><p>Да потому, что в своем извечном стремлении к интенсификации человечество резко изменило саму окружающую среду. В результате такого насильственного вмешательства почва и вода оказались перенасыщенными минеральными удобрениями и солями, а воздух загазован, что, в свою очередь, не замедлило сказаться на свойствах продуктов растениеводства и животноводства. Любая домашняя хозяйка отметит с огорчением, что рыба сегодня плохо жарится, а в варке и вовсе невкусна, мука давно не «та», а промороженное мясо отнюдь несопоставимо с охлажденным. </p>
<p>Так что же сделать? Как найти выход из сложившейся, прямо скажем, непростой ситуации? Ведь интенсификацию сельского хозяйства не остановить не замедлить, более того, уже в ближайшие годы она обязательно резко возрастет, а технология хранения и переработки сельхозпродукции еще более «ужесточится». Таково уж веление времени: чтобы идти с ним в ногу, необходимо из года в год наращивать мощности пищевой индустрии. И постараться, добавлю я, ни в коем случае не ухудшать качества выпускаемой продукции. Задача, согласитесь, сложная, многотрудная. Но вполне разрешимая, если в основу ее положить все то же конструирование, открывающее возможность создавать продукты, по вкусу, запаху, внешним признакам не отличающиеся от традиционных, а по составу и сбалансированности аминокислот, белков и витаминов значительно их превосходящие. </p><p>Однако разница между конструированием, к помощи которого столь удачно прибегали в свое время многочисленные изобретатели от кулинарии, и современным его аналогом так огромна, что даже простое их сопоставление лично мне представляется, мягко говоря, неправомочным. Ну, хотя бы потому, что возможности современного конструирования, базирующегося на достижениях всего арсенала естественных наук, в том числе и биотехнологии, практически неограниченны. Именно эта уникальная возможность использования для достижения цели как результатов отдельных наук, так и сочетания целого их комплекса, и превратили конструирование пищи в своеобразный универсальный ключ, с помощью которого открываются даже двери «о семи замках». </p><p>Постучимся и мы в одну из них. А за ней, как говорится, проблема из проблем. Суть же ее в следующем: человеческий организм остро нуждается в такой незаменимой (напомню — не синтезируемой самим организмом) аминокислоте, как лизин. Потребность в нем выявлена медиками и диетологами давно и достаточно точно — пять граммов в сутки. </p><p>Что ж, совсем немного, возможно, скажет читатель. Стоит ли из-за такого мизера и разговор заводить! </p><p>Стоит. А чтобы это мое утверждение не принималось голословно на веру, порассуждаем на данную тему вместе. Итак, 5 граммов лизина гарантируют нашему организму тот самый баланс в обмене веществ, без которого невозможно нормальное функционирование всех его жизнеобеспечивающих систем. А стало быть, невозможно и состояние гармонии, взаимообусловленности в их деятельности, того, что в конечном счете на языке повседневности именуется коротко и ясно — здоровьем. </p><p>Но раз человеческий организм не может сам синтезировать лизин, почему бы не помочь ему? — вроде бы само собой напрашивается разрешение этой довольно сложной дилеммы. </p><p>Так, собственно, мы и поступаем, ежедневно потребляя с пищей белок растительного происхождения, в котором лизин содержится. Съесть 200 граммов белка белого (пшеничного) хлеба — значит получить необходимые 5 граммов лизина. Просто? </p><p>Не очень! Потому что 200 граммов этого самого белка содержится ни мало ни много в двух с половиной килограммах хлеба. Вот уж поистине: единого грамма ради — тысячи граммов «хлебной руды», которая отнюдь и не обязательна для организма. Зачем ему, скажем, лишний крахмал, дополнительные (помимо лизина) аминокислоты, без которых вполне можно обойтись, избыточные калории, наконец? Ведь с таким количеством хлеба человек получает их 8600 вместо 3000, необходимых для нормальной жизнедеятельности. И хотя «топка» нашего организма работает на мощнейшем химическом «топливе», но и ей не всегда оказывается по силам переплавить лишнюю «руду», к тому же значительно засоренную «пустой породой». Вот и складируются, оседают балластом в клетках лишние калории изо дня в день, из месяца в месяц. И уже нечем дышать, лишний вес мешает ходить, двигаться, работать. </p><p>Так что же? Безысходность? </p><p>Ни в коем случае! Если лизин добавлять непосредственно в хлеб, да еще в пропорции, соответствующей физиологическим потребностям человека, то уже 70 граммов белка такого обогащенного незаменимой аминокислотой хлеба окажется достаточным для покрытия нужд и потребностей организма. </p><p>Разумеется, и в этом случае нам придется съедать в день до килограмма белого хлеба, но все же килограмм — не два с половиной. К тому же и количество получаемых при таком употреблении хлеба калорий не превысит установленной медиками нормы — 3000. </p><p>Можно попробовать отыскать и наиболее рациональные способы введения в пищу столь необходимой нам незаменимой аминокислоты, и на этом тоже «сэкономить» сотню-другую калорий, но что ни придумывай, а привнести лизин в организм можно только извне. Разумеется, вариантов здесь существует довольно много. </p><p>Скажем, в хлеб его чаще всего вводят с сухим молоком, белок которого довольно богат лизином. А муку иногда обогащают синтетическими незаменимыми аминокислотами, «рожденными» в ферментере. Порой эти два способа сочетают, от чего вкусовые качества хлеба ничуть не страдают, а только улучшаются. Но все это, к сожалению, полумеры, лишь подступы к серьезной проблеме, так же серьезно именуемой: синтезирование белковой части пищи. </p><p>Разреши мы ее успешно — со всеми другими уж как-нибудь разберемся. Потому что и жиры, и углеводы (еще два основных компонента полноценной пищи) пищевая промышленность страны производит довольно давно и, надо сказать, успешно. С витаминами, без которых тоже невозможно сбалансировать по составу ни один пищевой продукт, надеюсь, вообще проблем не предвидится. Мы их выпускаем столько наименований и в таких количествах, что иной раз заглянешь в аптеку и, как говорится, глаза разбегаются. Чего только нет на витрине! А и А1, В и В116, С и Д, на любой вкус, для любого возраста, с учетом если не всех, то многих особенностей обмена веществ. </p><p>Правда, все это витамины, не предназначенные для применения в пищевой промышленности, и решение проблемы потребует введения в строй новых крупных мощностей. Но это, как говорится, дело второе. Главное в том, чтоб научиться синтезировать белок в больших количествах (малотоннажное производство мы давно освоили), в промышленных масштабах. </p><p>Не знаю, как долго наука билась бы над этой задачей, если б однажды умные люди не пришли к. выводу, что делать этого... вовсе не требуется. Ну, в самом деле, для чего обязательно возводить белковый «небоскреб», если легче научиться синтезировать его составляющие «кирпичики»-аминокислоты? Тем более что в процессе пищеварения белок все равно распадается на те же аминокислоты, молекулы которых и попадают в конце концов к нам в кровь. </p><p>Кстати, именно синтезирование аминокислот, оказавшееся весьма реальным (позволю напомнить читателю, что несколько выше я уже рассказал об этом на примере треонина), и натолкнуло в свое время ученых еще на одну дерзкую мысль. А что, если, подумали они, создать такую смесь, такой аминокислотный «коктейль», чтобы любой их компонент усваивался организмом в темпе, соответствующем медленному пищеварению? </p>
<p>Возможно, что идея эта была порождена одной из критических ситуаций, которых в жизни бывает немало. Представьте себе хотя бы такую: реанимационная машина доставила в клинику человека, только что пережившего автомобильную катастрофу. Тяжелые травмы, полученные им, практически сделали невозможным нормальное питание, а лучше сказать — привычного способа питания. Между тем общеизвестно — выздоровление всегда находится в прямой зависимости от того, как и, главным образом, что больной будет есть. «Что» — это понятно, вероятно, согласится со мной читатель. А вот «как» здесь вроде бы и ни при чем. </p><p>— Очень даже причем, — посмею теперь возразить я. — Припомните-ка знаменитую «Тьму египетскую» Михаила Булгакова. Тот самый рассказ, в котором «интеллигентный» мельник выпивает разом все десять порошков хинина. «...Да, думаю, что валандаться с вами по одному порошку? Сразу принял — и делу конец...» А ведь неправильно и в не тех количествах принятая пища для тяжелобольного человека может оказаться не менее смертоносной, нежели пресловутый хинин. Вот здесь-то и нужна диета, компоненты которой представляли б собой некую «квинтэссенцию» самых необходимых для поддержания жизненного тонуса веществ. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_6_doc2fb_image_03000017.png"/>
Человек в бинтах пьет через трубочку из колбы</p><p>И такая «пища» была в свое время создана, получив название диеты Виница. Она включала 51 вещество пяти различных групп, в том числе 20 аминокислот, 16 витаминов и жирную кислоту (этиловый эфир линолевой кислоты). Набор компонентов оказался поистине чудодейственным. Сроки выздоровления больных, питавшихся синтетической пищей, сократились, а подопытные животные, на которых параллельно велись испытания, чувствовали себя на ней превосходно. Казалось, они готовы были пребывать на «диете» неограниченно долго. </p><p>Но согласитесь, что хорошо для больного, не всегда оказывается по вкусу здоровому человеку, что охотно поедается животными, часто абсолютно не подходит людям. Другими словами, едва силы начинали возвращаться к получившему тяжелую травму или пережившему операцию человеку, он решительно отказывался от спасительной диеты, требуя привычной «земной» пищи с запахом и вкусом. Что ж, все логично и закономерно. Но диета Виница, которой так торопились пренебречь начинающие выздоравливать люди, уже свое дело сделала, воплотив в себе некий макет синтетической пищи, доказав миру саму возможность питания человека смесью синтетических веществ. </p><p>Но еще задолго до Виница эту возможность предвидел один из корифеев химии, французский ученый М. Бертло. Вот что он писал по данному поводу в 1897 году: «Часто говорят о будущем человеческого общества, и я хочу представить его таким, каким оно будет в 2000 году, разумеется, с точки зрения химика. </p><p>Тогда уже не будет ни пастухов, ни хлебопашцев: продукты питания будут создаваться химией. Не будет ни шахт, в которых добывается каменный уголь, ни горной промышленности. Благодаря успехам химии и физики будет решена проблема топлива. Все это мечты, и как их реализовать? </p><p>Основная задача науки в том, чтобы открыть неистощимые источники энергии. Непрерывные успехи науки рождают в нас надежду подчинить себе эти источники неисчерпаемой энергии. Например, чтобы использовать внутриземное тепло, достаточно вырыть скважину в 4—5 тыс. м глубиной, и эта задача нам посильна даже при современном состоянии техники, не говоря уже о технике будущего. В этих скважинах вода будет нагреваться и достигать давлений, способных приводить в действие машины. Земное тепло будет использоваться как неисчерпаемый источник термоэлектрической энергии. </p><p>Но вернемся к предмету нашего разговора — химии. При наличии такого источника энергии легко и экономично можно производить химические продукты в любое время, в любом пункте земного шара. </p><p>В этом и заключается экономическое решение самой важной задачи, а именно: производства продуктов питания. В основном эта проблема уже решена: синтез жиров и масел осуществлен за последние сорок лет, синтез азотсодержащих продуктов тоже недалек, а над синтезом сахара и углеводов сейчас усиленно работают... </p><p>...Проблема продуктов питания — проблема химии. Когда будет получена дешевая энергия, станет возможным осуществить синтез продуктов питания из углерода (полученного из углекислого газа), из водорода (добытого из воды), из азота и кислорода (извлеченных из атмосферы). </p><p>Ту работу, которую до сих пор выполняли растения при помощи энергии солнца, мы уже осуществляем и в недалеком будущем осуществим в более широких масштабах, ибо власть химии безгранична... </p><p>Азотистые вещества, синтетические жиры, крахмал или сахар — все это будут изготовлять наши заводы в огромном количестве; производство искусственных продуктов питания не будет зависеть ни от времени года, ни от дождей, ни от засухи, ни от мороза, наконец, все это не будет содержать болезнетворных микробов — первопричины эпидемий и врага человеческой жизни. Химия осуществит коренной переворот, важность которого никто не может представить. Исчезнет разница между урожайными и неурожайными районами. </p><p>Но не думайте, что в этой всемирной державе могущества химии исчезнут искусство, красота, очарование человеческой жизни. Если землю перестанут использовать для выращивания продуктов сельского хозяйства, она вновь покроется травами, лесами, цветами, превратится в обширный сад, орошаемый подземными водами, в котором люди будут жить в изобилии и испытают все радости легендарного «золотого века»...» </p><p>Сегодня, стоя у порога века XXI, мы видим, сколь справедливыми и провидческими оказались во многом предсказания великого Бертло. Одного не учел исследователь: инертности нашего мышления, раз и навсегда связавшего понятие синтезированной пищи с понятием ненатуральной. Традиционная приверженность к тем или иным блюдам, продуктам, запахам, вкусам оказалась столь сильной, что даже многие пищевые продукты, созданные из самых «разнатуральных» компонентов, воспринимаются как «синтезированные». Где уж тут полностью перейти на синтезированную пищу, когда и «сконструированная» из натуральных продуктов, она вызывает самое негативное отношение. </p><p>Мне доводилось, например, не раз и не два отведывать бифштекс из... сои. Сочный, аппетитный, с ароматным запахом молодой говядины, он удовлетворил бы самым изысканным гастрономическим вкусам, но лишь в том случае, если тот, кто ел, не знал, что мясо здесь заменено соей — своеобразным «чемпионом» среди растений по содержанию белка. </p><p>В общем, Бертло в своей увлеченности несколько переоценил нашу способность рационального отношения к пище и недооценил традиционность вкусов, приобретших статус своеобразного культа. Предложите, к примеру, французу окорочек лягушки — он сумеет отдать ему должное, а вот среди русских навряд ли найдется смельчак, рискнувший хотя бы пригубить столь изысканное блюдо. Но даже диаметрально противоположные по вкусовым привязанностям люди, как правило, едины в неприятии синтетической пищи. И это стойкое неприятие необходимо преодолеть. Как? Вопрос не простой. Ну, наверное, прежде всего воспитанием, постепенным включением в ежедневный рацион отдельных синтетических продуктов. </p>
<p>Правда, синтетическая пища все чаще вербует себе сторонников среди тех, кого заставляют прибегнуть к ней своеобразные условия работы и всевозможные жизненные обстоятельства. </p><p>Возьмите тех же космонавтов. Им постоянно приходится довольствоваться супами, вторыми блюдами и десертами, упрятанными в тубы. И хотя мне самому не доводилось попробовать этой сугубо специализированной пищи, знаю, что по вкусу и запаху она вполне соответствует существующим в жизни аналогам. А вот по внешнему виду, форме, облику — увы! — ничего схожего. </p><p>Правда, судя по печальному опыту с соевыми бифштексами, абсолютно и внешне и по вкусовым качествам воспроизводящими достоинства мясных и все же не пользующихся популярностью, дело здесь опять же в привычках и традиции. Не зря же все побывавшие в космосе, где длительное время питаются «консервами из квинтэссенций», так мечтают по возвращении на землю испить холодной воды и вкусить нечто до боли привычное — черного хлеба, например, крепко сдобренного солью. </p><p>Однако проблема привычности хотя и большой, но не главный камень преткновения на пути создания новой пищи. Ей-то как раз вполне можно придать любой внешний облик, в том числе традиционного блюда. Но... все мы знаем, например, как широко используются белковые добавки при изготовлении фарша. Такой фарш даже получил название «Особый». Он более питателен, нежели целиком изготовленный из натурального мяса. И все-таки приверженцев у него несколько меньше, чем у обычного. Почему? </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_6_doc2fb_image_03000018.png"/>
Корзина и скатерть с тюбиками</p><p>Ответить на этот вопрос несложно: вкус и запах белкового фарша несколько иной, нежели у традиционного. И здесь тоже никакой загадки нет. Просто белок, включенный в его состав, сам по себе ни тем, ни другим не обладает. Хотя именно органолептические данные комбинированных продуктов (сочетание внешнего вида, запаха, вкуса) и являются, как правило, главной причиной нашего с вами их невосприятия. </p><p>Но конструирование пищи — нечто большее, чем воссоздание заново «препарированных» для тщательного исследования естественных продуктов, ибо главная цель такого воссоздания — непременное улучшение образцов, избавление их от тех просчетов, которые когда-то, конструируя то или иное вещество, допустила природа. </p><p>И, возвращаясь к фаршу с белковыми добавками, скажу, что сделать его полнейшим аналогом натурального и по органолептическим качествам сегодня уже не составляет трудности, потому что ученые Института элементоорганических соединений АН СССР разработали способы синтезирования серусодержащих органических соединений, придающих мясу специфический запах. </p><p>Популярный журнал «Химия и жизнь» в одной из своих публикаций сообщил своим многочисленным читателям об этом достижении как всегда по-деловому и общепонятно: «Они прошли медико-биологические испытания и допущены для ароматизации пищевых продуктов. Аналогичный ароматизатор — 2-метил-З-мер-каптопропанол-1 создан Физико-химическим институтом АН УССР, и уже осваивается его опытное производство. </p><p>Необходимость разложить запах на составные части и воссоздать его синтетическим путем иногда возникает даже в том случае, когда речь идет о природных пахучих веществах. Например, лимонная эссенция — комплекс эфирных масел лимона — широко используется в кондитерском деле, производстве различных напитков. Но в последние годы на лимонных плантациях советских субтропиков обыкновенный лимон заменен лимоном Мейер с повышенной устойчивостью к холодам и болезням. Однако у него несколько иной запах: его эфирные масла содержат много тимола и не могут заменить обычную лимонную эссенцию. Только недавно в Институте биохимии растений АН СССР найден способ «отредактировать» этот запах, отделить от эфирных масел лимона Мейер тимол и ввести в них недостающие карбонильные соединения и эфиры терпеновых спиртов». </p><p>Но сколь ни значительны вышеназванные проблемы, существует еще одна, от которой в конечном счете зависит вкусовое достоинство конечного продукта. Это структурообразование. На ней мне и хотелось бы остановиться подробнее. Тем более что разговор на данную тему непременно приведет нас еще к одной «двери о семи замках», которую общими усилиями мы попытаемся «открыть». Но задумаемся прежде над таким, казалось бы, несложным вопросом, как много или мало мы едим. </p><p>— Много, — молниеносно отреагируют на него одни. — Чего уж тут думать, когда вокруг столько тучных людей. </p><p>— Мало, — ответят другие. — Доказательства? Пожалуйста. Согласно Продовольственной программе каждый из нас должен потреблять в год мяса 70 килограммов, а мы и 60 никак не осилим... </p><p>Так кто же из высказывающих столь противоположные точки зрения в конце концов прав? </p><p>Сразу скажу — оба. Потому что мы действительно переедаем, потребляя с пищей гораздо больше калорий, нежели это позволено нашим малоподвижным образом жизни. И одновременно недоедаем, учитывая недостаток белков в той пище, которую едим. Как же состыковать эти две проблемы, приведя их в более строгое соответствие? </p><p>Только обратившись к одному из аспектов конструирования пищи — структурообразованию — и попытавшись в нем отыскать тот самый неиспользованный резерв! Он и позволит разрубить гордиев узел, довольно прочно затянутый сейчас в силу различных обстоятельств на проблеме создания оптимальных по своему составу и структуре продуктов питания. </p><p>Такой резерв существовал, как говорится, испокон веков. С того самого момента, когда человек, быть может, еще не осознавший себя таковым, сорвал с дерева первый плод. А вместе с ним вкусил и клетчатку, судьба которой с гастрономической точки зрения сложилась, скажем прямо, очень сурово. Потому что чем цивилизованней становилось общество, тем решительна ней изгоняло оно из пищи злосчастные волокна. А тот, кто их употреблял (ну, скажем, ел яблоко с кожей), причислялся к клану бескультурных. </p><p>Грубая пища выживалась из нашего рациона столетиями. Причем тенденция эта проявлялась повсеместно, чуть ли не на всех континентах. Да и как мог позволить себе человек, достигший невиданного могущества, есть то же, чем питался его полудикий предок! К тому же пищевые волокна для организма — балласт. И это действительно так: они минуют наш пищеварительный тракт, не подвергаясь практически никаким изменениям. Целлюлоза и гемицеллюлоза, различные пектиновые вещества и лигнин — не что иное как клеточные стенки растений — в лучшем случае попадали в хлев скоту, который, как было давно подмечено, без грубых кормов обходиться не может. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_6_doc2fb_image_03000019.png"/>
Человек в корке хлеба</p><p>А человек? Разве его органы пищеварения не атрофируются без постоянной нагрузки? Разве им не нужно трудиться, дабы всегда поддерживать свой тонус? </p><p>Первыми негативные последствия пренебрежения к пищевым волокнам ощутили медики: слишком много появилось в клиниках больных с жалобами на перебои в работе кишечника, желудка. Стремление понять причину неожиданной «эпидемии» привело к анализу пищи. При этом выявилось любопытное обстоятельство: чаще всего недугами пищеварения страдали люди, полностью исключившие из своего рациона весь растительный балласт. </p>
<p>Тогда сравнили рацион госпитализированных с тем, что еще совсем недавно ели наши предки, практически не знавшие подобных болезней, и удивились. Они, оказывается, были куда как дальновиднее нас. В одной из статей, посвященных проблеме конструирования пищи, заместитель начальника Управления агропромышленного комплекса Госкомитета СССР по науке и технике А. Н. Богатырев приводит, например, такой любопытный факт: «Вполне достаточное количество пищевых волокон (а заодно и некоторых витаминов) содержал некогда рацион солдата русской армии: три фунта — около 1300 г — черного хлеба и два раза в день по порции щей и каши. А многие ли из нас сейчас осилят ежедневно такое количество грубой пищи?» </p><p>Думаю, что единицы. Между тем, кроме чисто механического стимулирования органов пищеварения, безусловно, остро необходимых в век гиподинамии, пищевые волокна выполняют еще и обязанности своеобразных санитаров. Ведь некоторые из них обладают способностью абсорбировать (впитывать в себя и выводить из организма) ядовитые и вредные продукты полураспада (обмена) веществ и даже химические вещества, привнесенные в наш организм из внешней среды. Обратите внимание, в диетических магазинах столицы появились отруби, так долго отсутствовавшие на их прилавках. </p><p>И в чистом виде, и вместе с мукой грубого помола они успешно выполняют те самые функции, о которых я только что рассказал. К тому же волокна отрубей и свеклы связывают еще и некоторые желчные кислоты, определяющие, в свою очередь, уровень холестерина в крови. Есть среди пищевых волокон и рекордсмены по удалению из организма веществ, входящих в состав выхлопных газов автомобилей. Они способны нейтрализовывать даже свинец. </p><p>Удивительно ли, что интерес к пищевым волокнам во всем мире резко возрастает? К тому же ведь это возобновляемое сырье... Его можно получить из растений в неограниченном количестве. Причем из растений любых. Даже древесина — кладезь пищевых волокон. Недаром в ГДР древесную целлюлозу добавляют в муку. На вкусовых достоинствах хлеба, испеченного из нее, это никак не сказывается, а черствеет он гораздо медленнее обычного. Да и калорийность хлеба с целлюлозной добавкой падает почти на целую четверть. </p><p>Есть и в нашей стране поучительный опыт включения пищевых волокон в состав продуктов. Так, Тираспольский консервный завод еще несколько лет назад освоил выпуск кабачковой икры с добавлением волокон люцерны. Икра осталась такой же вкусной, как и прежде, а консистенция ее значительно улучшилась. </p><p>Но, кроме всего прочего, использование в пищевой промышленности растительных волокон обладает еще одним достоинством. Некоторые из них содержат витамины, недостаток которых резко ощущается по весне, а некоторые способствуют их синтезированию самим организмом. </p><p>Одним словом, включение растительных волокон в качестве обязательных компонентов в продукты питания отнюдь не превращают их в какой-либо суррогат, а лишь значительно улучшают структуру. </p><p>Разумеется, разнообразить и усовершенствовать пищу можно за счет всех ее компонентов. В том числе и за счет жиров. Помните поговорку: живет, мол, человек, как сыр в масле катается. Она когда-то олицетворяла собой не только характер питания, но и целый стереотип образа жизни: изобилие-то, достаток ассоциировались чаще всего с жирной пищей. </p><p>Но вот минули годы. Уже давным-давно не существует в стране проблемы простого насыщения, а характер всех продовольственных вопросов приобрел непредсказуемый прежде аспект. Сейчас речь идет прежде всего о создании изобилия научно обоснованных, сбалансированных по своему составу продуктов питания. А это, согласитесь, нечто другое, нежели простое увеличение выпуска хлебобулочных и макаронных изделий, круп, масла. </p><p>Безусловно, путей «выравнивания» соотношения компонентов в пищевых продуктах существует довольно много. И каждая страна по-своему пытается нивелировать их перенасыщение жирами, а вместе с тем и калориями. Однако в определении «виновника» такого перенасыщения единодушны все: имя его — молочный жир. Как же снизить употребление последнего? Или, на худой конец, заменить на нечто более «легкое»? </p><p>США, например, избрали путь решительного сокращения производства и, стало быть, употребления сливочного масла, отдав предпочтение различным сортам и видам маргаринов. </p><p>Что ж, как говорится, каждому свое. Для нашей страны такой путь неприемлем, поскольку употребление сливочного масла в СССР традиционно привычно, а маргарин при всех его достоинствах используется лишь в кулинарии и, надо сказать, в весьма ограниченных количествах. Вот почему мы предпочитаем сохранить сливочное масло в номенклатуре пищевых продуктов, резко снизив, однако, содержание в нем молочного жира. </p><p>Вам наверняка уже встречались такие сорта масла. Например, «Крестьянское» (в нем 75 процентов жира), «Бутербродное» (60 процентов), «Здоровье» (только 40 процентов). Все они, безусловно, очень полезны людям пожилого возраста и тем, кому по состоянию здоровья молочный жир вреден. </p><p>Но даже такой, без сомнения, облегченный путь отвыкания от традиционного, привычного продукта питания вызывает некоторое недовольство. В первую очередь со стороны медиков, поскольку с уменьшением содержания в масле молочного жира в нем сокращается и количество витамина А. Во-вторых, со стороны покупателей, поскольку потребительские качества новых сортов несколько иные, чем у традиционных, так как сама технология их создания определена целевым назначением продукта. </p><p>«Бутербродное» — разве название сорта не говорит о том, что его нужно намазывать на хлеб? Однако большинство из нас упорно пытается на «Крестьянском» масле жарить, да еще при этом ворчит, что масло-то странное, пенится. Не химия ли причастна к его созданию? </p><p>Что ж, могу сказать с полной ответственностью, — нет, не химия. Все конструированные пищевые продукты в наше стране вырабатываются из натурального, естественного сырья растительного или животного происхождения. </p><p>Правда, его достоинства и возможности открываются сейчас несколько в ином, соответствующем задачам дня аспекте. Ибо речь идет о создании пищи, само существование которой еще совсем недавно казалось невозможным сразу по нескольким причинам. Ну во-первых, потому, что в ее появлении не было потребности. И традиционная пищевая технология, складывавшаяся в условиях главенствования физического труда, ставила своей задачей прежде всего создание продуктов, компенсирующих энергетические затраты организма. А задача, как известно, олределяет выбор средств. В данном случае — подбор сельскохозяйственных культур и способов их переработки. К тому же и научного, глубокого осмысления самой биологической ценности пищи до поры до времени не существовало. </p>
<p>И, наконец, не было глубокого фракционирования (разделения) компонентов пищи, ибо оно тоже смогло появиться лишь на базе определенных знаний и научных достижений. </p><p>Между тем вопрос «хлеба насущного» из года в год приобретал все большую остроту, ибо, помимо удовлетворения прямых потребностей в нем самого человека, приходилось думать и о других нахлебниках той трофической (пищевой) цепи, в которую он входил, причем на правах только третьего «компаньона». Лидировали же в ней всегда растения, так как одни они, используя солнечную энергию, способны из неорганических веществ синтезировать (обратите внимание на слово «синтезировать», оно вас не настораживает в таком контексте?) органические. За ними следовали растительноядные животные, а потом уж Его Величество Homo sapiens. </p><p>И нужно сказать, что от щедрого стола, накрытого самой природой, доставалось ему при всех хлопотах и расходах не так уж и много. Ведь конверсия, то есть эффективность превращения белковых веществ, содержащихся в кормах, в белок продуктов животноводства очень невысока. Как только эта неутешительная истина предстала перед человечеством во всей своей наготе, оно просто не могло не задуматься над ее экономическим аспектом. </p><p>Ну, в самом деле, как рациональнее, выгоднее использовать энергетическую мощь одного гектара земли? Вырастишь на нем сою — прокормишь одного человека 5560 дней, пшеницу — 2218, рис или кукурузу не более 1883 дней. Ну а если продукцию того же гектара использовать для производства молока, мяса, птицы, свинины, говядины? </p><p>Цифры окажутся и того скромнее. И человек сможет «продержаться» на полученных с него продуктах соответственно 590, 463, 323 и 193 дня. </p><p>Вывод, как говорится, напрашивался сам собой: разумнее всего синтезировать биологически ценную пищу из растительного сырья. При этом можно было б одновременно «убить» даже не двух, а гораздо больше «зайцев». Во-первых, в изобилии обеспечить человечество пищей, во-вторых, превратить пищевую индустрию в отрасль, независимую от природных условий. И, наконец, в-третьих, сконцентрировать всю индустрию продуктов питания в одном месте, исключив тем самым те непроизводительные потери, которыми так грешит современное сельское хозяйство. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_6_doc2fb_image_0300001A.png"/>
Заяц из листьев</p><p>Заманчиво, верно? И не о том ли мечтал еще четверть века назад выдающийся ученый, академик А. Н. Несмеянов, излагая IX Менделеевскому съезду по общей и прикладной химии свои мысли по проблемам синтеза пищи: </p><p>«Синтетическая пища, несомненно, должна быть снабжена всеми необходимыми солями и витаминами... </p><p>...Роль остальных трех групп (белков, жиров, углеводов. — <em>Авт</em>.) — в обеспечении организма энергией и строительным материалом. Большую часть первой функции несут углеводы и жиры, большую часть последней — белки... </p><p>Они являются единственными поставщиками азота для организма. Строясь из аминокислотных остатков и распадаясь в пищевом тракте на аминокислоты, они поставляют эти структурные кирпичи для создания собственных белков организма, причем из 20 необходимых организму разнообразных аминокислот 8 так называемых незаменимых непременно должны содержаться в пище. Для детей к ним добавляется девятая — аргинин... </p><p>Белки для человека — самая дефицитная и дорогая часть пищевого рациона, и самая ценная и дефицитная составная их часть — группа незаменимых аминокислот. </p><p>При резкой белковой недостаточности развиваются специфические болезни, известные жителям Южной Америки, Индонезии, Южной Азии и Африки. Авторитеты считают, что более половины населения земного шара систематически голодает (получает в сутки менее 2200 ккал), особенно выражен в пище дефицит белка. Бразилец Ж. Кастро написал серию книг «География голода», где можно найти описание различных аспектов и подробностей проблемы голода и недоедания. Считают, что мировой дефицит белка в год равен 15 млн. т. Менее освещена проблема нескомпенсированного питания, приводящая к другому кругу болезней, основная из которых ожирение. В том и другом случае белковая недостаточность сводится к дефициту некоторых незаменимых аминокислот... </p><p>Главное сейчас... получение белкового ингредиента пищи. Есть еще одна возможность индустриального получения белка — микробиологический путь, независимый от сельского хозяйства...» </p><p>И вновь научное предвидение себя оправдало. Именно с помощью микробиологического синтеза сегодня можно получать пищевой белок из любого сырья, содержащего белок кормовой. </p><p>И не только из хорошо освоенных микробиологической промышленностью кормовых дрожжей. Современная микробиология значительно расширила способы и методы его извлечения из самых разных источников: например, из растительных отходов и отходов переработки древесины. </p><p>Но не зря, говоря о конструировании пищи, я счел нужным оговориться в той части своего рассказа, где речь шла о возможности использования иных, нетрадиционных пищевых резервов сырья, употребив весьма расплывчатое словечко «пока». Кто знает, может, правы все же М. Бертло и А. Н. Несмеянов, разделенные во времени более чем столетием, но утверждавшие одно и то же с одинаковой страстностью: проблема пищи — проблема химии. </p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/368068_6_doc2fb_image_0300001B.png"/>
Волны из которых выпадает еда</p><p>Жизнь, как говорится, покажет, не будем торопиться с выводами. Тем более что существует по данному поводу еще одно весьма авторитетное мнение. Принадлежит оно Дмитрию Ивановичу Менделееву: «Как химик я убежден в возможности получения питательных веществ из сочетания элементов воды, воздуха и земли помимо обычной культуры, т. е. на особых фабриках и заводах, но надобность в этом еще очень далека от современности, потому что пустой земли еще много... и я полагаю, что при крайней тесноте народонаселения раньше, чем прибегать к искусственному получению питательных веществ на фабриках и заводах, люди сумеют воспользоваться громадной массой морской воды для получения массы питательных веществ, и первые заводы устроят для этой цели в виде культуры низших организмов, подобных дрожжевым, пользуясь водою, воздухом, ископаемыми и солнечной теплотой». </p><p>Полностью разделяя эту точку зрения нашего великого химика, добавлю, что именно биомассе, полученной микробиологическим путем, и отдает предпочтение отечественная пищевая промышленность. Ибо только она способна поставлять последней пищевые компоненты, безвредность которых для человеческого организма гарантирована самым строгим ОТК на свете — природой. </p>
<p>А ведь синтезируя, создавая пищу наших дней и ближайшего будущего, мы ориентируемся в первую очередь именно на природные образцы. Эталоном же сбалансированности по аминокислотному составу пищевого продукта учеными всего мира признано грудное женское молоко. </p><p>Приблизиться к подобному составу хотя бы по основным компонентам, значит, решить одну из сложнейших проблем создания пищи. </p><p>И здесь переоценить роль биотехнологии очень трудно. Ибо только она располагает уникальной возможностью получения необходимой для производства пищевых компонентов биомассы, во-первых, дешево, а во-вторых, в самые сжатые сроки. </p><p>Судите сами, чтобы мясной скот вдвое увеличил свой вес, потребуется более 1000 часов откорма, цыпленку «хватит» и 400 (вот, кстати, почему во всех странах мира, кроме нашей, где еще действуют несоответствующие затратам производства цены, мясо птицы намного дешевле говядины), а микроорганизмам (бактериям и дрожжам) для такой же точно «наработки» окажется достаточным немногим более часа. Так что комментарии, как говорится, излишни. </p><p>Можно привести еще великое множество примеров, когда биотехнологические методы оказываются самыми выгодными при получении пищевых продуктов. И не только белка. </p><p>Взять, к примеру, проблему синтетических подсластителей. В частности, <em>аспартама</em>. Его производство уже налажено в США в широких масштабах, а теперь над той же проблемой работают и отечественные биотехнологи. Аспартам — интенсивный синтетический подсластитель, в 200 раз слаще сахара, и потому его потребление может быть сведено к весьма малым количествам. </p><p>Для получения аспартама необходимо иметь две аминокислоты — <em>аспарагиновую</em> и <em>фенилаланин</em>. Их, в свою очередь, тоже необходимо синтезировать. В общем, проблема достаточно сложна, поскольку в ней переплетены многие аспекты биотехнологии. Вот что по этому поводу сказал в одном из своих интервью член-корреспондент АН СССР В. Г. Дебабов: </p><p>«...Итак, сначала — аспарагиновая кислота. На лабораторном уровне биотехнологический способ ее получения уже разработан в академическом Институте биохимии имени А. Н. Баха под руководством члена-корреспондента АН СССР И. В. Березина. Очень эффективный способ: берется колонка с иммобилизованными клетками, сверху подаются исходные вещества — фумаровая кислота и аммиак, а снизу вытекает раствор L-аспарагиновой кислоты, причем работать колонка может очень долго без замены «начинки»... </p><p>Далее — фенилаланин. Производить его микробиологическим методом пока никто не умеет. Но у нас и тут есть кое-какой задел. Прежде всего, мы имеем штамм коринебактерии, который вырабатывает фенилаланин. Относительно мало, правда, но мы надеемся его усовершенствовать. </p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | И не откладывая на завтра
Груша-тюбик
Так, возможно, усмехнется здесь читатель. Уже и о пище будущего заговорили. А не лучше ль всерьез задуматься о делах сегодняшних, непосредственно связанных с решением продовольственной проблемы? Стоит ли скрывать — они у нас далеко не блестящи. Мяса и колбас, например, мы все еще производим явно недостаточно, да и о качестве последних, к сожалению, что-либо хорошее сказать трудно. Иной раз и не поймешь, из чего такая колбаса сделана. Безвкусная, трава травой. Одним словом, химия...
Ну что тут возразишь? Да и стоит ли?
Не только стоит — необходимо. И прежде всего потому, что проблема синтеза и конструирования пищи будущего — проблема ненадуманная. Она уже давным-давно значится в числе самых острых и злободневных. И не реши мы ее сегодня — завтра это окажется сделать куда как сложнее. Что же касается обвинений, выдвигаемых в наши дни в адрес химии, то они применительно к предмету данного разговора, мягко говоря, огульны и несправедливы.
Дело в том, что с самого начала возникновения технологии переработки естественных или, как принято говорить, натуральных продуктов химия всегда была ее доброй помощницей. И таковой, вне всяких сомнений, останется на вечные времена. Ибо только химии по силам настолько изменить, облагородить, наделить прекрасными вкусовыми качествами отнюдь не первосортные пищевые продукты — компоненты конкретного технологического процесса, — что достоинства конечного продукта оказываются на целый порядок выше их собственных.
Возьмите хотя бы те же колбасы... Мы так привыкли к тому, что они представляют собой чуть ли не вершину кулинарного и пищевого искусства, что основательно подзабыли, ради чего, собственно, их стали когда-то изготавливать. Между тем, еще в 1895 году словарь Брокгауза и Ефрона со всей откровенностью сообщал своим читателям: колбасное производство имеет своей целью «консервирование мяса и утилизацию в более вкусной форме сбоя, т. е. таких частей убойного скота, которые сами по себе не особенно пригодны для употребления в пищу».
Корова-колбаса
В общем, как это, надеюсь, очевидно всем, колбасы никогда не относились к числу натуральных продуктов, а их качества всегда зависели от состава фарша и особенностей его обработки. Иными словами, вкусовые достоинства колбас определялись и определяются превращением различных веществ, в свою очередь, обусловленных химическими реакциями. И каждый раз, придумывая, изобретая рецепт (позже с появлением науки, обслуживающей пищевую промышленность, специалисты сказали бы — технологию) для нового сорта колбасы, мастер его «сочинял», конструировал.
Разумеется, при этом обязательно учитывались и национальные склонности, привычки, вкусы потребителей. Вот почему в одном фарше оказывалось больше говядины, чем свинины, для другого, наоборот, ее не жалели. Иной фарш солили умеренно, а какой-то крепко, да еще щедро перчили, сдабривали специями. При этом, конечно же, не все технологии, разрабатываемые в соответствии со вкусом и интуицией колбасников, оказывались удачными. Но зато те, что выдерживали испытания временем и покупательским спросом, прочно вошли в память нескольких поколений как «натуральные», а значит, и приготовленные из естественных и обязательно первоклассных продуктов. И никакие словарные разъяснения по поводу того, что задача колбасного производства — наиболее удачная утилизация сбоя, самых низкосортных частей туш, здесь не помогали. Вкусно, аппетитно, а стало быть, и полезно — вот как рассуждал, да и продолжает рассуждать покупатель. А он, как известно, всегда прав.
Покупательский спрос, и только он, будил и стимулировал фантазию мастеров. Но при этом они никогда не скупились на всевозможные добавки для фарша. Крахмал, например, клали для того, чтобы его структура сделалась лучше, надежнее удерживала влагу; добавляли в фарш и конину, если речь шла о выработке копченых колбасных изделий, и специи, и коньяк, а по необходимости — и мадеру. И все это непременно облагораживали... химическими компонентами. Без нитратов и нитритов ни один, даже самый прославленный мастер, варивший в своем чане чуть ли не центнер колбасы в день, обойтись не рискнул бы: без них она тотчас стала бы не розовой, а серой, сразу утратив аппетитный вид. А это значит, что на нее мгновенно упал бы спрос.
Но хотя опыт и интуиция мастеров и создавали порой действительно истинные чудеса гастрономии, делалось это всегда во имя единственной цели — прибыли. Потому-то нередко и поставлялись на прилавок такие сорта колбас, на производство которых шло мясо согласно сегодняшним требованиям санитарных служб совершенно непригодное к употреблению. Зато утилизация сырья при такой технологии, безусловно, полнейшая. Практически никаких отходов, все идет в дело. А ведь комплексность, безотходность и качество — три важнейших требования, предъявляемых и сегодня к производству пищевых продуктов. Более того, именно эти требования стали экономической основой разработки и создания новых пищевых продуктов. Разумеется, при единственном, но обязательном условии: их полной безвредности для человеческого организма. Так что, казалось бы, все идет по давно накатанным рельсам. Но почему в таком случае современные колбасы порой не сопоставимы с изделиями старых, «добрых» времен? И кто в том повинен?
Должен сказать, что уж никак не химия и не низкая квалификация мастеров. Скорее всего отступление от строгих требований технологии. А попросту — хищения, процветающие, к сожалению, пышным цветом на многих мясо- и пищевых комбинатах, когда в сумках и за пазухами оказываются продукты, которым согласно технологической карте надлежит быть совершенно в ином месте. Но, согласитесь, подобная «химия» уж никак не в компетенции науки, занимающейся созданием, конструированием и синтезом пищи вообще и будущей в частности.
Однако есть и объективные причины, по которым пища наших дней действительно отлична от той, что еще совсем недавно довольствовались деды и прадеды. В первую очередь, наверное, к ним следует отнести несопоставимость современных масштабов пищевой индустрии с теми, что существовали в стране каких-нибудь несколько десятилетий назад. Между тем насытить миллионы людей дело совсем иное, чем обеспечить продуктами питания тысячи и сотни. Ведь снижение качества пищи прямо пропорционально увеличению объемов ее производства. Зависимость эта, увы, сомнению не подлежит. Да и что говорить о миллионах, когда вкусно накормить десять-двадцать человек и то труднее, нежели четверых. Спросите любую-хозяйку, она вам непременно подтвердит достоверность данного утверждения. Да еще добавит, что самая лучшая пища рождается на домашнем очаге. Так оно, собственно, и есть.
В крестьянских семьях, например, где традиционно делают домашние колбасы, хорошо знают, насколько они аппетитнее, сочнее, ароматнее магазинных. Разница приблизительно такая же, как между борщом, любовно сваренным хозяйкой в кастрюльке для детей и супруга, и приготовленным поваром в большом общепитовском котле. Даже в случае абсолютной честности тех, кто этот котел заправлял, отличить домашний борщ от столовского труда не составляет. Одним словом, масштабность применения современной пищевой технологии никак не способствует улучшению вкусовых свойств продуктов. И хотя исправить здесь что-либо очень трудно, но объективности ради о данной «поправке» забывать не стоит. Да и о второй причине некоторого ухудшения качества продуктов стоит помнить. А она весьма существенна.
Дело в том, что современное натуральное сырье, используемое пищевой промышленностью, по многим показателям весьма отлично от того, что широко применялось еще чуть ли не вчера. А поскольку при всем разнообразии ассортимента продукции, выпускаемой пищевой индустрией, она в основном варьирует все теми же компонентами, что составляли основу производства и в прошлом и в позапрошлом веках, их вкусовые достоинства для нее, а значит и для нас, отнюдь не безразличны. А ведь сырые мясо, рыба, молоко, фрукты и овощи с тех пор заметно трансформировались. Почему?
Да потому, что в своем извечном стремлении к интенсификации человечество резко изменило саму окружающую среду. В результате такого насильственного вмешательства почва и вода оказались перенасыщенными минеральными удобрениями и солями, а воздух загазован, что, в свою очередь, не замедлило сказаться на свойствах продуктов растениеводства и животноводства. Любая домашняя хозяйка отметит с огорчением, что рыба сегодня плохо жарится, а в варке и вовсе невкусна, мука давно не «та», а промороженное мясо отнюдь несопоставимо с охлажденным.
Так что же сделать? Как найти выход из сложившейся, прямо скажем, непростой ситуации? Ведь интенсификацию сельского хозяйства не остановить не замедлить, более того, уже в ближайшие годы она обязательно резко возрастет, а технология хранения и переработки сельхозпродукции еще более «ужесточится». Таково уж веление времени: чтобы идти с ним в ногу, необходимо из года в год наращивать мощности пищевой индустрии. И постараться, добавлю я, ни в коем случае не ухудшать качества выпускаемой продукции. Задача, согласитесь, сложная, многотрудная. Но вполне разрешимая, если в основу ее положить все то же конструирование, открывающее возможность создавать продукты, по вкусу, запаху, внешним признакам не отличающиеся от традиционных, а по составу и сбалансированности аминокислот, белков и витаминов значительно их превосходящие.
Однако разница между конструированием, к помощи которого столь удачно прибегали в свое время многочисленные изобретатели от кулинарии, и современным его аналогом так огромна, что даже простое их сопоставление лично мне представляется, мягко говоря, неправомочным. Ну, хотя бы потому, что возможности современного конструирования, базирующегося на достижениях всего арсенала естественных наук, в том числе и биотехнологии, практически неограниченны. Именно эта уникальная возможность использования для достижения цели как результатов отдельных наук, так и сочетания целого их комплекса, и превратили конструирование пищи в своеобразный универсальный ключ, с помощью которого открываются даже двери «о семи замках».
Постучимся и мы в одну из них. А за ней, как говорится, проблема из проблем. Суть же ее в следующем: человеческий организм остро нуждается в такой незаменимой (напомню — не синтезируемой самим организмом) аминокислоте, как лизин. Потребность в нем выявлена медиками и диетологами давно и достаточно точно — пять граммов в сутки.
Что ж, совсем немного, возможно, скажет читатель. Стоит ли из-за такого мизера и разговор заводить!
Стоит. А чтобы это мое утверждение не принималось голословно на веру, порассуждаем на данную тему вместе. Итак, 5 граммов лизина гарантируют нашему организму тот самый баланс в обмене веществ, без которого невозможно нормальное функционирование всех его жизнеобеспечивающих систем. А стало быть, невозможно и состояние гармонии, взаимообусловленности в их деятельности, того, что в конечном счете на языке повседневности именуется коротко и ясно — здоровьем.
Но раз человеческий организм не может сам синтезировать лизин, почему бы не помочь ему? — вроде бы само собой напрашивается разрешение этой довольно сложной дилеммы.
Так, собственно, мы и поступаем, ежедневно потребляя с пищей белок растительного происхождения, в котором лизин содержится. Съесть 200 граммов белка белого (пшеничного) хлеба — значит получить необходимые 5 граммов лизина. Просто?
Не очень! Потому что 200 граммов этого самого белка содержится ни мало ни много в двух с половиной килограммах хлеба. Вот уж поистине: единого грамма ради — тысячи граммов «хлебной руды», которая отнюдь и не обязательна для организма. Зачем ему, скажем, лишний крахмал, дополнительные (помимо лизина) аминокислоты, без которых вполне можно обойтись, избыточные калории, наконец? Ведь с таким количеством хлеба человек получает их 8600 вместо 3000, необходимых для нормальной жизнедеятельности. И хотя «топка» нашего организма работает на мощнейшем химическом «топливе», но и ей не всегда оказывается по силам переплавить лишнюю «руду», к тому же значительно засоренную «пустой породой». Вот и складируются, оседают балластом в клетках лишние калории изо дня в день, из месяца в месяц. И уже нечем дышать, лишний вес мешает ходить, двигаться, работать.
Так что же? Безысходность?
Ни в коем случае! Если лизин добавлять непосредственно в хлеб, да еще в пропорции, соответствующей физиологическим потребностям человека, то уже 70 граммов белка такого обогащенного незаменимой аминокислотой хлеба окажется достаточным для покрытия нужд и потребностей организма.
Разумеется, и в этом случае нам придется съедать в день до килограмма белого хлеба, но все же килограмм — не два с половиной. К тому же и количество получаемых при таком употреблении хлеба калорий не превысит установленной медиками нормы — 3000.
Можно попробовать отыскать и наиболее рациональные способы введения в пищу столь необходимой нам незаменимой аминокислоты, и на этом тоже «сэкономить» сотню-другую калорий, но что ни придумывай, а привнести лизин в организм можно только извне. Разумеется, вариантов здесь существует довольно много.
Скажем, в хлеб его чаще всего вводят с сухим молоком, белок которого довольно богат лизином. А муку иногда обогащают синтетическими незаменимыми аминокислотами, «рожденными» в ферментере. Порой эти два способа сочетают, от чего вкусовые качества хлеба ничуть не страдают, а только улучшаются. Но все это, к сожалению, полумеры, лишь подступы к серьезной проблеме, так же серьезно именуемой: синтезирование белковой части пищи.
Разреши мы ее успешно — со всеми другими уж как-нибудь разберемся. Потому что и жиры, и углеводы (еще два основных компонента полноценной пищи) пищевая промышленность страны производит довольно давно и, надо сказать, успешно. С витаминами, без которых тоже невозможно сбалансировать по составу ни один пищевой продукт, надеюсь, вообще проблем не предвидится. Мы их выпускаем столько наименований и в таких количествах, что иной раз заглянешь в аптеку и, как говорится, глаза разбегаются. Чего только нет на витрине! А и А1, В и В116, С и Д, на любой вкус, для любого возраста, с учетом если не всех, то многих особенностей обмена веществ.
Правда, все это витамины, не предназначенные для применения в пищевой промышленности, и решение проблемы потребует введения в строй новых крупных мощностей. Но это, как говорится, дело второе. Главное в том, чтоб научиться синтезировать белок в больших количествах (малотоннажное производство мы давно освоили), в промышленных масштабах.
Не знаю, как долго наука билась бы над этой задачей, если б однажды умные люди не пришли к. выводу, что делать этого... вовсе не требуется. Ну, в самом деле, для чего обязательно возводить белковый «небоскреб», если легче научиться синтезировать его составляющие «кирпичики»-аминокислоты? Тем более что в процессе пищеварения белок все равно распадается на те же аминокислоты, молекулы которых и попадают в конце концов к нам в кровь.
Кстати, именно синтезирование аминокислот, оказавшееся весьма реальным (позволю напомнить читателю, что несколько выше я уже рассказал об этом на примере треонина), и натолкнуло в свое время ученых еще на одну дерзкую мысль. А что, если, подумали они, создать такую смесь, такой аминокислотный «коктейль», чтобы любой их компонент усваивался организмом в темпе, соответствующем медленному пищеварению?
Возможно, что идея эта была порождена одной из критических ситуаций, которых в жизни бывает немало. Представьте себе хотя бы такую: реанимационная машина доставила в клинику человека, только что пережившего автомобильную катастрофу. Тяжелые травмы, полученные им, практически сделали невозможным нормальное питание, а лучше сказать — привычного способа питания. Между тем общеизвестно — выздоровление всегда находится в прямой зависимости от того, как и, главным образом, что больной будет есть. «Что» — это понятно, вероятно, согласится со мной читатель. А вот «как» здесь вроде бы и ни при чем.
— Очень даже причем, — посмею теперь возразить я. — Припомните-ка знаменитую «Тьму египетскую» Михаила Булгакова. Тот самый рассказ, в котором «интеллигентный» мельник выпивает разом все десять порошков хинина. «...Да, думаю, что валандаться с вами по одному порошку? Сразу принял — и делу конец...» А ведь неправильно и в не тех количествах принятая пища для тяжелобольного человека может оказаться не менее смертоносной, нежели пресловутый хинин. Вот здесь-то и нужна диета, компоненты которой представляли б собой некую «квинтэссенцию» самых необходимых для поддержания жизненного тонуса веществ.
Человек в бинтах пьет через трубочку из колбы
И такая «пища» была в свое время создана, получив название диеты Виница. Она включала 51 вещество пяти различных групп, в том числе 20 аминокислот, 16 витаминов и жирную кислоту (этиловый эфир линолевой кислоты). Набор компонентов оказался поистине чудодейственным. Сроки выздоровления больных, питавшихся синтетической пищей, сократились, а подопытные животные, на которых параллельно велись испытания, чувствовали себя на ней превосходно. Казалось, они готовы были пребывать на «диете» неограниченно долго.
Но согласитесь, что хорошо для больного, не всегда оказывается по вкусу здоровому человеку, что охотно поедается животными, часто абсолютно не подходит людям. Другими словами, едва силы начинали возвращаться к получившему тяжелую травму или пережившему операцию человеку, он решительно отказывался от спасительной диеты, требуя привычной «земной» пищи с запахом и вкусом. Что ж, все логично и закономерно. Но диета Виница, которой так торопились пренебречь начинающие выздоравливать люди, уже свое дело сделала, воплотив в себе некий макет синтетической пищи, доказав миру саму возможность питания человека смесью синтетических веществ.
Но еще задолго до Виница эту возможность предвидел один из корифеев химии, французский ученый М. Бертло. Вот что он писал по данному поводу в 1897 году: «Часто говорят о будущем человеческого общества, и я хочу представить его таким, каким оно будет в 2000 году, разумеется, с точки зрения химика.
Тогда уже не будет ни пастухов, ни хлебопашцев: продукты питания будут создаваться химией. Не будет ни шахт, в которых добывается каменный уголь, ни горной промышленности. Благодаря успехам химии и физики будет решена проблема топлива. Все это мечты, и как их реализовать?
Основная задача науки в том, чтобы открыть неистощимые источники энергии. Непрерывные успехи науки рождают в нас надежду подчинить себе эти источники неисчерпаемой энергии. Например, чтобы использовать внутриземное тепло, достаточно вырыть скважину в 4—5 тыс. м глубиной, и эта задача нам посильна даже при современном состоянии техники, не говоря уже о технике будущего. В этих скважинах вода будет нагреваться и достигать давлений, способных приводить в действие машины. Земное тепло будет использоваться как неисчерпаемый источник термоэлектрической энергии.
Но вернемся к предмету нашего разговора — химии. При наличии такого источника энергии легко и экономично можно производить химические продукты в любое время, в любом пункте земного шара.
В этом и заключается экономическое решение самой важной задачи, а именно: производства продуктов питания. В основном эта проблема уже решена: синтез жиров и масел осуществлен за последние сорок лет, синтез азотсодержащих продуктов тоже недалек, а над синтезом сахара и углеводов сейчас усиленно работают...
...Проблема продуктов питания — проблема химии. Когда будет получена дешевая энергия, станет возможным осуществить синтез продуктов питания из углерода (полученного из углекислого газа), из водорода (добытого из воды), из азота и кислорода (извлеченных из атмосферы).
Ту работу, которую до сих пор выполняли растения при помощи энергии солнца, мы уже осуществляем и в недалеком будущем осуществим в более широких масштабах, ибо власть химии безгранична...
Азотистые вещества, синтетические жиры, крахмал или сахар — все это будут изготовлять наши заводы в огромном количестве; производство искусственных продуктов питания не будет зависеть ни от времени года, ни от дождей, ни от засухи, ни от мороза, наконец, все это не будет содержать болезнетворных микробов — первопричины эпидемий и врага человеческой жизни. Химия осуществит коренной переворот, важность которого никто не может представить. Исчезнет разница между урожайными и неурожайными районами.
Но не думайте, что в этой всемирной державе могущества химии исчезнут искусство, красота, очарование человеческой жизни. Если землю перестанут использовать для выращивания продуктов сельского хозяйства, она вновь покроется травами, лесами, цветами, превратится в обширный сад, орошаемый подземными водами, в котором люди будут жить в изобилии и испытают все радости легендарного «золотого века»...»
Сегодня, стоя у порога века XXI, мы видим, сколь справедливыми и провидческими оказались во многом предсказания великого Бертло. Одного не учел исследователь: инертности нашего мышления, раз и навсегда связавшего понятие синтезированной пищи с понятием ненатуральной. Традиционная приверженность к тем или иным блюдам, продуктам, запахам, вкусам оказалась столь сильной, что даже многие пищевые продукты, созданные из самых «разнатуральных» компонентов, воспринимаются как «синтезированные». Где уж тут полностью перейти на синтезированную пищу, когда и «сконструированная» из натуральных продуктов, она вызывает самое негативное отношение.
Мне доводилось, например, не раз и не два отведывать бифштекс из... сои. Сочный, аппетитный, с ароматным запахом молодой говядины, он удовлетворил бы самым изысканным гастрономическим вкусам, но лишь в том случае, если тот, кто ел, не знал, что мясо здесь заменено соей — своеобразным «чемпионом» среди растений по содержанию белка.
В общем, Бертло в своей увлеченности несколько переоценил нашу способность рационального отношения к пище и недооценил традиционность вкусов, приобретших статус своеобразного культа. Предложите, к примеру, французу окорочек лягушки — он сумеет отдать ему должное, а вот среди русских навряд ли найдется смельчак, рискнувший хотя бы пригубить столь изысканное блюдо. Но даже диаметрально противоположные по вкусовым привязанностям люди, как правило, едины в неприятии синтетической пищи. И это стойкое неприятие необходимо преодолеть. Как? Вопрос не простой. Ну, наверное, прежде всего воспитанием, постепенным включением в ежедневный рацион отдельных синтетических продуктов.
Правда, синтетическая пища все чаще вербует себе сторонников среди тех, кого заставляют прибегнуть к ней своеобразные условия работы и всевозможные жизненные обстоятельства.
Возьмите тех же космонавтов. Им постоянно приходится довольствоваться супами, вторыми блюдами и десертами, упрятанными в тубы. И хотя мне самому не доводилось попробовать этой сугубо специализированной пищи, знаю, что по вкусу и запаху она вполне соответствует существующим в жизни аналогам. А вот по внешнему виду, форме, облику — увы! — ничего схожего.
Правда, судя по печальному опыту с соевыми бифштексами, абсолютно и внешне и по вкусовым качествам воспроизводящими достоинства мясных и все же не пользующихся популярностью, дело здесь опять же в привычках и традиции. Не зря же все побывавшие в космосе, где длительное время питаются «консервами из квинтэссенций», так мечтают по возвращении на землю испить холодной воды и вкусить нечто до боли привычное — черного хлеба, например, крепко сдобренного солью.
Однако проблема привычности хотя и большой, но не главный камень преткновения на пути создания новой пищи. Ей-то как раз вполне можно придать любой внешний облик, в том числе традиционного блюда. Но... все мы знаем, например, как широко используются белковые добавки при изготовлении фарша. Такой фарш даже получил название «Особый». Он более питателен, нежели целиком изготовленный из натурального мяса. И все-таки приверженцев у него несколько меньше, чем у обычного. Почему?
Корзина и скатерть с тюбиками
Ответить на этот вопрос несложно: вкус и запах белкового фарша несколько иной, нежели у традиционного. И здесь тоже никакой загадки нет. Просто белок, включенный в его состав, сам по себе ни тем, ни другим не обладает. Хотя именно органолептические данные комбинированных продуктов (сочетание внешнего вида, запаха, вкуса) и являются, как правило, главной причиной нашего с вами их невосприятия.
Но конструирование пищи — нечто большее, чем воссоздание заново «препарированных» для тщательного исследования естественных продуктов, ибо главная цель такого воссоздания — непременное улучшение образцов, избавление их от тех просчетов, которые когда-то, конструируя то или иное вещество, допустила природа.
И, возвращаясь к фаршу с белковыми добавками, скажу, что сделать его полнейшим аналогом натурального и по органолептическим качествам сегодня уже не составляет трудности, потому что ученые Института элементоорганических соединений АН СССР разработали способы синтезирования серусодержащих органических соединений, придающих мясу специфический запах.
Популярный журнал «Химия и жизнь» в одной из своих публикаций сообщил своим многочисленным читателям об этом достижении как всегда по-деловому и общепонятно: «Они прошли медико-биологические испытания и допущены для ароматизации пищевых продуктов. Аналогичный ароматизатор — 2-метил-З-мер-каптопропанол-1 создан Физико-химическим институтом АН УССР, и уже осваивается его опытное производство.
Необходимость разложить запах на составные части и воссоздать его синтетическим путем иногда возникает даже в том случае, когда речь идет о природных пахучих веществах. Например, лимонная эссенция — комплекс эфирных масел лимона — широко используется в кондитерском деле, производстве различных напитков. Но в последние годы на лимонных плантациях советских субтропиков обыкновенный лимон заменен лимоном Мейер с повышенной устойчивостью к холодам и болезням. Однако у него несколько иной запах: его эфирные масла содержат много тимола и не могут заменить обычную лимонную эссенцию. Только недавно в Институте биохимии растений АН СССР найден способ «отредактировать» этот запах, отделить от эфирных масел лимона Мейер тимол и ввести в них недостающие карбонильные соединения и эфиры терпеновых спиртов».
Но сколь ни значительны вышеназванные проблемы, существует еще одна, от которой в конечном счете зависит вкусовое достоинство конечного продукта. Это структурообразование. На ней мне и хотелось бы остановиться подробнее. Тем более что разговор на данную тему непременно приведет нас еще к одной «двери о семи замках», которую общими усилиями мы попытаемся «открыть». Но задумаемся прежде над таким, казалось бы, несложным вопросом, как много или мало мы едим.
— Много, — молниеносно отреагируют на него одни. — Чего уж тут думать, когда вокруг столько тучных людей.
— Мало, — ответят другие. — Доказательства? Пожалуйста. Согласно Продовольственной программе каждый из нас должен потреблять в год мяса 70 килограммов, а мы и 60 никак не осилим...
Так кто же из высказывающих столь противоположные точки зрения в конце концов прав?
Сразу скажу — оба. Потому что мы действительно переедаем, потребляя с пищей гораздо больше калорий, нежели это позволено нашим малоподвижным образом жизни. И одновременно недоедаем, учитывая недостаток белков в той пище, которую едим. Как же состыковать эти две проблемы, приведя их в более строгое соответствие?
Только обратившись к одному из аспектов конструирования пищи — структурообразованию — и попытавшись в нем отыскать тот самый неиспользованный резерв! Он и позволит разрубить гордиев узел, довольно прочно затянутый сейчас в силу различных обстоятельств на проблеме создания оптимальных по своему составу и структуре продуктов питания.
Такой резерв существовал, как говорится, испокон веков. С того самого момента, когда человек, быть может, еще не осознавший себя таковым, сорвал с дерева первый плод. А вместе с ним вкусил и клетчатку, судьба которой с гастрономической точки зрения сложилась, скажем прямо, очень сурово. Потому что чем цивилизованней становилось общество, тем решительна ней изгоняло оно из пищи злосчастные волокна. А тот, кто их употреблял (ну, скажем, ел яблоко с кожей), причислялся к клану бескультурных.
Грубая пища выживалась из нашего рациона столетиями. Причем тенденция эта проявлялась повсеместно, чуть ли не на всех континентах. Да и как мог позволить себе человек, достигший невиданного могущества, есть то же, чем питался его полудикий предок! К тому же пищевые волокна для организма — балласт. И это действительно так: они минуют наш пищеварительный тракт, не подвергаясь практически никаким изменениям. Целлюлоза и гемицеллюлоза, различные пектиновые вещества и лигнин — не что иное как клеточные стенки растений — в лучшем случае попадали в хлев скоту, который, как было давно подмечено, без грубых кормов обходиться не может.
Человек в корке хлеба
А человек? Разве его органы пищеварения не атрофируются без постоянной нагрузки? Разве им не нужно трудиться, дабы всегда поддерживать свой тонус?
Первыми негативные последствия пренебрежения к пищевым волокнам ощутили медики: слишком много появилось в клиниках больных с жалобами на перебои в работе кишечника, желудка. Стремление понять причину неожиданной «эпидемии» привело к анализу пищи. При этом выявилось любопытное обстоятельство: чаще всего недугами пищеварения страдали люди, полностью исключившие из своего рациона весь растительный балласт.
Тогда сравнили рацион госпитализированных с тем, что еще совсем недавно ели наши предки, практически не знавшие подобных болезней, и удивились. Они, оказывается, были куда как дальновиднее нас. В одной из статей, посвященных проблеме конструирования пищи, заместитель начальника Управления агропромышленного комплекса Госкомитета СССР по науке и технике А. Н. Богатырев приводит, например, такой любопытный факт: «Вполне достаточное количество пищевых волокон (а заодно и некоторых витаминов) содержал некогда рацион солдата русской армии: три фунта — около 1300 г — черного хлеба и два раза в день по порции щей и каши. А многие ли из нас сейчас осилят ежедневно такое количество грубой пищи?»
Думаю, что единицы. Между тем, кроме чисто механического стимулирования органов пищеварения, безусловно, остро необходимых в век гиподинамии, пищевые волокна выполняют еще и обязанности своеобразных санитаров. Ведь некоторые из них обладают способностью абсорбировать (впитывать в себя и выводить из организма) ядовитые и вредные продукты полураспада (обмена) веществ и даже химические вещества, привнесенные в наш организм из внешней среды. Обратите внимание, в диетических магазинах столицы появились отруби, так долго отсутствовавшие на их прилавках.
И в чистом виде, и вместе с мукой грубого помола они успешно выполняют те самые функции, о которых я только что рассказал. К тому же волокна отрубей и свеклы связывают еще и некоторые желчные кислоты, определяющие, в свою очередь, уровень холестерина в крови. Есть среди пищевых волокон и рекордсмены по удалению из организма веществ, входящих в состав выхлопных газов автомобилей. Они способны нейтрализовывать даже свинец.
Удивительно ли, что интерес к пищевым волокнам во всем мире резко возрастает? К тому же ведь это возобновляемое сырье... Его можно получить из растений в неограниченном количестве. Причем из растений любых. Даже древесина — кладезь пищевых волокон. Недаром в ГДР древесную целлюлозу добавляют в муку. На вкусовых достоинствах хлеба, испеченного из нее, это никак не сказывается, а черствеет он гораздо медленнее обычного. Да и калорийность хлеба с целлюлозной добавкой падает почти на целую четверть.
Есть и в нашей стране поучительный опыт включения пищевых волокон в состав продуктов. Так, Тираспольский консервный завод еще несколько лет назад освоил выпуск кабачковой икры с добавлением волокон люцерны. Икра осталась такой же вкусной, как и прежде, а консистенция ее значительно улучшилась.
Но, кроме всего прочего, использование в пищевой промышленности растительных волокон обладает еще одним достоинством. Некоторые из них содержат витамины, недостаток которых резко ощущается по весне, а некоторые способствуют их синтезированию самим организмом.
Одним словом, включение растительных волокон в качестве обязательных компонентов в продукты питания отнюдь не превращают их в какой-либо суррогат, а лишь значительно улучшают структуру.
Разумеется, разнообразить и усовершенствовать пищу можно за счет всех ее компонентов. В том числе и за счет жиров. Помните поговорку: живет, мол, человек, как сыр в масле катается. Она когда-то олицетворяла собой не только характер питания, но и целый стереотип образа жизни: изобилие-то, достаток ассоциировались чаще всего с жирной пищей.
Но вот минули годы. Уже давным-давно не существует в стране проблемы простого насыщения, а характер всех продовольственных вопросов приобрел непредсказуемый прежде аспект. Сейчас речь идет прежде всего о создании изобилия научно обоснованных, сбалансированных по своему составу продуктов питания. А это, согласитесь, нечто другое, нежели простое увеличение выпуска хлебобулочных и макаронных изделий, круп, масла.
Безусловно, путей «выравнивания» соотношения компонентов в пищевых продуктах существует довольно много. И каждая страна по-своему пытается нивелировать их перенасыщение жирами, а вместе с тем и калориями. Однако в определении «виновника» такого перенасыщения единодушны все: имя его — молочный жир. Как же снизить употребление последнего? Или, на худой конец, заменить на нечто более «легкое»?
США, например, избрали путь решительного сокращения производства и, стало быть, употребления сливочного масла, отдав предпочтение различным сортам и видам маргаринов.
Что ж, как говорится, каждому свое. Для нашей страны такой путь неприемлем, поскольку употребление сливочного масла в СССР традиционно привычно, а маргарин при всех его достоинствах используется лишь в кулинарии и, надо сказать, в весьма ограниченных количествах. Вот почему мы предпочитаем сохранить сливочное масло в номенклатуре пищевых продуктов, резко снизив, однако, содержание в нем молочного жира.
Вам наверняка уже встречались такие сорта масла. Например, «Крестьянское» (в нем 75 процентов жира), «Бутербродное» (60 процентов), «Здоровье» (только 40 процентов). Все они, безусловно, очень полезны людям пожилого возраста и тем, кому по состоянию здоровья молочный жир вреден.
Но даже такой, без сомнения, облегченный путь отвыкания от традиционного, привычного продукта питания вызывает некоторое недовольство. В первую очередь со стороны медиков, поскольку с уменьшением содержания в масле молочного жира в нем сокращается и количество витамина А. Во-вторых, со стороны покупателей, поскольку потребительские качества новых сортов несколько иные, чем у традиционных, так как сама технология их создания определена целевым назначением продукта.
«Бутербродное» — разве название сорта не говорит о том, что его нужно намазывать на хлеб? Однако большинство из нас упорно пытается на «Крестьянском» масле жарить, да еще при этом ворчит, что масло-то странное, пенится. Не химия ли причастна к его созданию?
Что ж, могу сказать с полной ответственностью, — нет, не химия. Все конструированные пищевые продукты в наше стране вырабатываются из натурального, естественного сырья растительного или животного происхождения.
Правда, его достоинства и возможности открываются сейчас несколько в ином, соответствующем задачам дня аспекте. Ибо речь идет о создании пищи, само существование которой еще совсем недавно казалось невозможным сразу по нескольким причинам. Ну во-первых, потому, что в ее появлении не было потребности. И традиционная пищевая технология, складывавшаяся в условиях главенствования физического труда, ставила своей задачей прежде всего создание продуктов, компенсирующих энергетические затраты организма. А задача, как известно, олределяет выбор средств. В данном случае — подбор сельскохозяйственных культур и способов их переработки. К тому же и научного, глубокого осмысления самой биологической ценности пищи до поры до времени не существовало.
И, наконец, не было глубокого фракционирования (разделения) компонентов пищи, ибо оно тоже смогло появиться лишь на базе определенных знаний и научных достижений.
Между тем вопрос «хлеба насущного» из года в год приобретал все большую остроту, ибо, помимо удовлетворения прямых потребностей в нем самого человека, приходилось думать и о других нахлебниках той трофической (пищевой) цепи, в которую он входил, причем на правах только третьего «компаньона». Лидировали же в ней всегда растения, так как одни они, используя солнечную энергию, способны из неорганических веществ синтезировать (обратите внимание на слово «синтезировать», оно вас не настораживает в таком контексте?) органические. За ними следовали растительноядные животные, а потом уж Его Величество Homo sapiens.
И нужно сказать, что от щедрого стола, накрытого самой природой, доставалось ему при всех хлопотах и расходах не так уж и много. Ведь конверсия, то есть эффективность превращения белковых веществ, содержащихся в кормах, в белок продуктов животноводства очень невысока. Как только эта неутешительная истина предстала перед человечеством во всей своей наготе, оно просто не могло не задуматься над ее экономическим аспектом.
Ну, в самом деле, как рациональнее, выгоднее использовать энергетическую мощь одного гектара земли? Вырастишь на нем сою — прокормишь одного человека 5560 дней, пшеницу — 2218, рис или кукурузу не более 1883 дней. Ну а если продукцию того же гектара использовать для производства молока, мяса, птицы, свинины, говядины?
Цифры окажутся и того скромнее. И человек сможет «продержаться» на полученных с него продуктах соответственно 590, 463, 323 и 193 дня.
Вывод, как говорится, напрашивался сам собой: разумнее всего синтезировать биологически ценную пищу из растительного сырья. При этом можно было б одновременно «убить» даже не двух, а гораздо больше «зайцев». Во-первых, в изобилии обеспечить человечество пищей, во-вторых, превратить пищевую индустрию в отрасль, независимую от природных условий. И, наконец, в-третьих, сконцентрировать всю индустрию продуктов питания в одном месте, исключив тем самым те непроизводительные потери, которыми так грешит современное сельское хозяйство.
Заяц из листьев
Заманчиво, верно? И не о том ли мечтал еще четверть века назад выдающийся ученый, академик А. Н. Несмеянов, излагая IX Менделеевскому съезду по общей и прикладной химии свои мысли по проблемам синтеза пищи:
«Синтетическая пища, несомненно, должна быть снабжена всеми необходимыми солями и витаминами...
...Роль остальных трех групп (белков, жиров, углеводов. — Авт.) — в обеспечении организма энергией и строительным материалом. Большую часть первой функции несут углеводы и жиры, большую часть последней — белки...
Они являются единственными поставщиками азота для организма. Строясь из аминокислотных остатков и распадаясь в пищевом тракте на аминокислоты, они поставляют эти структурные кирпичи для создания собственных белков организма, причем из 20 необходимых организму разнообразных аминокислот 8 так называемых незаменимых непременно должны содержаться в пище. Для детей к ним добавляется девятая — аргинин...
Белки для человека — самая дефицитная и дорогая часть пищевого рациона, и самая ценная и дефицитная составная их часть — группа незаменимых аминокислот.
При резкой белковой недостаточности развиваются специфические болезни, известные жителям Южной Америки, Индонезии, Южной Азии и Африки. Авторитеты считают, что более половины населения земного шара систематически голодает (получает в сутки менее 2200 ккал), особенно выражен в пище дефицит белка. Бразилец Ж. Кастро написал серию книг «География голода», где можно найти описание различных аспектов и подробностей проблемы голода и недоедания. Считают, что мировой дефицит белка в год равен 15 млн. т. Менее освещена проблема нескомпенсированного питания, приводящая к другому кругу болезней, основная из которых ожирение. В том и другом случае белковая недостаточность сводится к дефициту некоторых незаменимых аминокислот...
Главное сейчас... получение белкового ингредиента пищи. Есть еще одна возможность индустриального получения белка — микробиологический путь, независимый от сельского хозяйства...»
И вновь научное предвидение себя оправдало. Именно с помощью микробиологического синтеза сегодня можно получать пищевой белок из любого сырья, содержащего белок кормовой.
И не только из хорошо освоенных микробиологической промышленностью кормовых дрожжей. Современная микробиология значительно расширила способы и методы его извлечения из самых разных источников: например, из растительных отходов и отходов переработки древесины.
Но не зря, говоря о конструировании пищи, я счел нужным оговориться в той части своего рассказа, где речь шла о возможности использования иных, нетрадиционных пищевых резервов сырья, употребив весьма расплывчатое словечко «пока». Кто знает, может, правы все же М. Бертло и А. Н. Несмеянов, разделенные во времени более чем столетием, но утверждавшие одно и то же с одинаковой страстностью: проблема пищи — проблема химии.
Волны из которых выпадает еда
Жизнь, как говорится, покажет, не будем торопиться с выводами. Тем более что существует по данному поводу еще одно весьма авторитетное мнение. Принадлежит оно Дмитрию Ивановичу Менделееву: «Как химик я убежден в возможности получения питательных веществ из сочетания элементов воды, воздуха и земли помимо обычной культуры, т. е. на особых фабриках и заводах, но надобность в этом еще очень далека от современности, потому что пустой земли еще много... и я полагаю, что при крайней тесноте народонаселения раньше, чем прибегать к искусственному получению питательных веществ на фабриках и заводах, люди сумеют воспользоваться громадной массой морской воды для получения массы питательных веществ, и первые заводы устроят для этой цели в виде культуры низших организмов, подобных дрожжевым, пользуясь водою, воздухом, ископаемыми и солнечной теплотой».
Полностью разделяя эту точку зрения нашего великого химика, добавлю, что именно биомассе, полученной микробиологическим путем, и отдает предпочтение отечественная пищевая промышленность. Ибо только она способна поставлять последней пищевые компоненты, безвредность которых для человеческого организма гарантирована самым строгим ОТК на свете — природой.
А ведь синтезируя, создавая пищу наших дней и ближайшего будущего, мы ориентируемся в первую очередь именно на природные образцы. Эталоном же сбалансированности по аминокислотному составу пищевого продукта учеными всего мира признано грудное женское молоко.
Приблизиться к подобному составу хотя бы по основным компонентам, значит, решить одну из сложнейших проблем создания пищи.
И здесь переоценить роль биотехнологии очень трудно. Ибо только она располагает уникальной возможностью получения необходимой для производства пищевых компонентов биомассы, во-первых, дешево, а во-вторых, в самые сжатые сроки.
Судите сами, чтобы мясной скот вдвое увеличил свой вес, потребуется более 1000 часов откорма, цыпленку «хватит» и 400 (вот, кстати, почему во всех странах мира, кроме нашей, где еще действуют несоответствующие затратам производства цены, мясо птицы намного дешевле говядины), а микроорганизмам (бактериям и дрожжам) для такой же точно «наработки» окажется достаточным немногим более часа. Так что комментарии, как говорится, излишни.
Можно привести еще великое множество примеров, когда биотехнологические методы оказываются самыми выгодными при получении пищевых продуктов. И не только белка.
Взять, к примеру, проблему синтетических подсластителей. В частности, аспартама. Его производство уже налажено в США в широких масштабах, а теперь над той же проблемой работают и отечественные биотехнологи. Аспартам — интенсивный синтетический подсластитель, в 200 раз слаще сахара, и потому его потребление может быть сведено к весьма малым количествам.
Для получения аспартама необходимо иметь две аминокислоты — аспарагиновую и фенилаланин. Их, в свою очередь, тоже необходимо синтезировать. В общем, проблема достаточно сложна, поскольку в ней переплетены многие аспекты биотехнологии. Вот что по этому поводу сказал в одном из своих интервью член-корреспондент АН СССР В. Г. Дебабов:
«...Итак, сначала — аспарагиновая кислота. На лабораторном уровне биотехнологический способ ее получения уже разработан в академическом Институте биохимии имени А. Н. Баха под руководством члена-корреспондента АН СССР И. В. Березина. Очень эффективный способ: берется колонка с иммобилизованными клетками, сверху подаются исходные вещества — фумаровая кислота и аммиак, а снизу вытекает раствор L-аспарагиновой кислоты, причем работать колонка может очень долго без замены «начинки»...
Далее — фенилаланин. Производить его микробиологическим методом пока никто не умеет. Но у нас и тут есть кое-какой задел. Прежде всего, мы имеем штамм коринебактерии, который вырабатывает фенилаланин. Относительно мало, правда, но мы надеемся его усовершенствовать. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ПОЯВЛЕНИЕ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_21_doc2fb_image_0200004F.jpg"/>
</p><p><em>Шишка, или цветок беннеттита (слева), ицветок магнолии (часть органов растенийудалена)</em></p><p>В мезозойскую эру произошли два великих события в истории жизни на Земле, которые изменили и обновили органический мир Земли: появились первые млекопитающие и цветковые, или покрытосеменные, растения.Уже в юрский период леса сильно изменились: поредели папоротниковые заросли, размножились голосеменные растения и саговники. Саговники — небольшие деревья с прямыми стволами и длинными пористыми листьями. По виду они похожи на папоротники и на пальмы. Они были потомками семенных папоротников и размножались семенами. Близкими родственниками саговников были беннеттиты, расцвет которых относится к меловому периоду. Они размножались семенами, которые были собраны в шишки и напоминали цветы с древних цветковых растений — магнолий. Замечательные растения мезозоя — гинкговые. Один вид этих растений — гинкго двулопастное — дожил в Японии и Китае до наших дней. Листья гинкговых похожи на веер и расположены на верхушке. В меловом периоде в связи с похолоданием и более сухим климатом растительный покров Земли изменяется еще больше. Среди хвойных лесов нередки древние сосны и ели. В лесах из саговых пальм и других древних растений появляются тополь, ивы и другие знакомые нам деревья. Появляются настоящие цветковые, или покрытосеменные, растения. Цветоносные растения стали возникать уже в конце палеозоя, около 200 миллионов лет назад. Это были известные нам саговые, гинкговые и хвойные. Но цветы их невзрачны и имеют простое строение. Образующиеся в них семена лежат в растении «голыми», ничем не прикрытыми. Поэтому их называют голосеменными. Но и такие семена имеют преимущество перед простыми спорами. В меловой период у предков цветковых растений цветы становились более разнообразными по форме, цвету, запаху. Их семена стали помещаться в особой полости — в разрастающейся завязи цветка. Поэтому такие растения ботаники называют покрытосеменными. С появлением их растительный покров Земли стал резко изменяться, и в сравнительно короткое время эти растения широко размножились и распространились повсюду.</p>
<p><em>Цветок магнолии, одного из древних цветковых, или покрытосеменных, растений</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_21_doc2fb_image_02000050.jpg"/>
</p><p>Появление на арене жизни цветковых растений резко изменило не только растительный покров Земли, но и всю органическую жизнь, особенно на суше. Однообразные леса из папоротников и голосеменных сменились разнообразными по форме и цвету лесами и лугами из цветковых растений. Приспособляясь к изменяющимся условиям среды, цветковые растения дали многообразные деревья, кустарники и травянистые однолетние и многолетние растения. Мы уже говорили о том, что без цветковых растений едва ли может быть большой прогресс в мире животных, особенно насекомых, птиц и млекопитающих.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ПОЯВЛЕНИЕ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ
Шишка, или цветок беннеттита (слева), ицветок магнолии (часть органов растенийудалена)
В мезозойскую эру произошли два великих события в истории жизни на Земле, которые изменили и обновили органический мир Земли: появились первые млекопитающие и цветковые, или покрытосеменные, растения.Уже в юрский период леса сильно изменились: поредели папоротниковые заросли, размножились голосеменные растения и саговники. Саговники — небольшие деревья с прямыми стволами и длинными пористыми листьями. По виду они похожи на папоротники и на пальмы. Они были потомками семенных папоротников и размножались семенами. Близкими родственниками саговников были беннеттиты, расцвет которых относится к меловому периоду. Они размножались семенами, которые были собраны в шишки и напоминали цветы с древних цветковых растений — магнолий. Замечательные растения мезозоя — гинкговые. Один вид этих растений — гинкго двулопастное — дожил в Японии и Китае до наших дней. Листья гинкговых похожи на веер и расположены на верхушке. В меловом периоде в связи с похолоданием и более сухим климатом растительный покров Земли изменяется еще больше. Среди хвойных лесов нередки древние сосны и ели. В лесах из саговых пальм и других древних растений появляются тополь, ивы и другие знакомые нам деревья. Появляются настоящие цветковые, или покрытосеменные, растения. Цветоносные растения стали возникать уже в конце палеозоя, около 200 миллионов лет назад. Это были известные нам саговые, гинкговые и хвойные. Но цветы их невзрачны и имеют простое строение. Образующиеся в них семена лежат в растении «голыми», ничем не прикрытыми. Поэтому их называют голосеменными. Но и такие семена имеют преимущество перед простыми спорами. В меловой период у предков цветковых растений цветы становились более разнообразными по форме, цвету, запаху. Их семена стали помещаться в особой полости — в разрастающейся завязи цветка. Поэтому такие растения ботаники называют покрытосеменными. С появлением их растительный покров Земли стал резко изменяться, и в сравнительно короткое время эти растения широко размножились и распространились повсюду.
Цветок магнолии, одного из древних цветковых, или покрытосеменных, растений
Появление на арене жизни цветковых растений резко изменило не только растительный покров Земли, но и всю органическую жизнь, особенно на суше. Однообразные леса из папоротников и голосеменных сменились разнообразными по форме и цвету лесами и лугами из цветковых растений. Приспособляясь к изменяющимся условиям среды, цветковые растения дали многообразные деревья, кустарники и травянистые однолетние и многолетние растения. Мы уже говорили о том, что без цветковых растений едва ли может быть большой прогресс в мире животных, особенно насекомых, птиц и млекопитающих. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ВЕЛИКОЕ ВЫМИРАНИЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>В архиве Земли нет сведений, которые отвечали бы нам прямо на вопрос, почему одни растения и животные вымирали, а другие продолжали жить и развиваться. Поэтому нам приходится высказывать более или менее вероятные предположения об этом, исходя из анализа строения и биологических особенностей как самих вымерших организмов, так и условий их жизни, среды обитания. Каковы же были причины вымирания динозавров и других мезозойских пресмыкающихся — ихтиозавров, крылоящеров и др.Первая мысль, которая приходит в голову, — не погибли ли они от какой-либо катастрофы, больших резких перемен на Земле? Но эту мысль, которой придерживались многие палеонтологи прошлого, приходится отбросить. Действительно, на Земле происходят страшные землетрясения, вулканические извержения, иногда широко распространяются заразные болезни, которые уничтожают очень много животных и растений. Но совершенно невероятна такая катастрофа, которая уничтожила бы великое царство мезозойских пресмыкающихся, которые были распространены буквально по всей Земле — и на суше, и в воде, и в воздухе.</p>
<p><em>Борьба трицератопсов и тираннозавра</em></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_20_doc2fb_image_0200004C.jpg"/>
</p><p><em>Стегозавр</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_20_doc2fb_image_0200004D.jpg"/>
</p><p>Не кроется ли причина вымирания пресмыкающихся в них самих, в особенностях их строения и образа жизни? В научно-фантастическом романе А. Конан-Дойля, в котором описана встреча ученых-путешественников с миром ископаемых существ, якобы сохранившихся до наших дней в центре Южной Америки, высказывается мысль, что динозавры вымерли из-за слабого развития мозга, не позволившего им приспособляться к окружающим условиям. Это предположение в то время, когда писался «Затерянный мир», было распространено. Действительно, динозавры и другие вымершие пресмыкающиеся имели слабо развитый мозг, кроме того, все они были «специализированы», то есть приспособлены к определенным узким условиям существования. Среди них было много гигантов. Многие из них были малоподвижны, неловки и с трудом добывали пищу. Короче говоря, у них была утрачена способность к жизни в новых условиях. А условия жизни меняются. Поэтому животное, которое утратило способность быстро и соответственно изменяться, обречено на вымирание. Эта теория вымирания ящеров мезозоя, которая поддерживается некоторыми палеонтологами и до сих пор, также вряд ли верна. Ведь все же многие ящеры жили, размножались и даже процветали в течение многих миллионов лет. Чтобы объяснить причину вымирания ящеров мезозоя, нам надо обратить внимание и на вымирание других организмов прошлого. А вымерло их немало в разные геологические эпохи: вспомним трилобитов и ракоскорпионов, древние леса из папоротников, которые дали много каменного</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_20_doc2fb_image_0200004E.jpg"/>
</p><p><em>Рогатый динозавр стиракозавр</em></p><p>угля, и множество других организмов. Причем вымирание их всегда сопровождалось большими геологическими переменами: поднятие гор, изменение границ материков и океанов, климата или, вернее, они ему предшествовали. Когда меняются климат и другие физико-географические условия, тогда меняются и условия существования для растений и животных. И те приспособления, которые были преимущественными для организма, теперь могли оказаться губительными. Если изменение окружающей среды и организма происходит одновременно, то выработка у него новых приспособлений идет более или менее гармонично и организмы изменяются, а не вымирают. Если же изменения организмов «отстают» от изменений окружающей среды, они вымирают. Представьте, что климат Сибири стал бы теплее и суше. Тогда ее реки и леса, а также животные изменились бы соответствующим образом. Появились бы большие степи и многие животные вымерли бы, другие же, наоборот, начали бы процветать. Или, например, если бы Австралия соединилась сушей с Азией. Тогда многие животные Азии переселились бы в Австралию. Многие животные Австралии, в частности примитивные млекопитающие вроде ехидны, утконоса, кенгуру, стали бы вымирать, хищные пришельцы из Азии истребили бы их. Когда в прошлом веке в Австралию были завезены кролики, они быстро размножились, захватили себе участки обитания и пищу, которые раньше использовались сумчатыми животными, и последние стали быстро вымирать. На остров св. Елены были завезены козы. Они объели там листья кустарников, молодых деревьев и леса, и их обитатели стали гибнуть. Можно привести много других примеров, когда гибли дикие животные, потому что в места их обитания проникали другие — их враги и конкуренты в борьбе за пищу.Изучая причины вымирания организмов, следует помнить «закон необратимости эволюции». Закон необратимости эволюции был сформулирован бельгийским палеонтологом Луи Долло, учеником и последователем В. О. Ковалевского.По этому закону организмы, достигшие в результате развития в определенном направлении узкой специализации, могут изменяться лишь в ограниченных пределах и не могут приобрести черты строения предков. Ласты ихтиозавра не могли превратиться в лапы наземного животного, какие были у их предков. Так же и однопалая нога лошади не может превратиться в пятипалую, которая была у ее предков.В силу закона необратимости развития узкоспециализированные организмы, то есть приспособленные к определенной среде обитания, при изменении условий жизни оказываются в менее выгодном положении, чем организмы малоспециализированные. Поэтому они вымирали в силу того, что специализация ограничивала возможность быстрого образования новых приспособлений в новой среде.Каковы же были те вероятные изменения на Земле, которые повлекли за собой вымирание ящеров?В мезозойскую эру — эру их процветания — материки не имели больших и высоких горных цепей. Этот низкий равнинный рельеф способствовал развитию большого количества затопляемых низин с пышной растительностью. Климат был теплый, жаркий. Тропики тогда значительно дальше простирались от экватора на север и на юг. Пресмыкающиеся — животные хладнокровные, с непостоянной температурой тела — имели благоприятные условия для своего развития. Обилие растительного и животного корма также давало возможность для широкого распространения самых разнообразных ящеров. В первой половине мезозоя среди животных пресмыкающиеся были самыми высокоорганизованными существами, и они, естественно, достигли наибольшего развития.В конце мезозоя произошли большие изменения: началось мощное горообразование, которое повлекло за собой значительное осушение частей материков и пересыхание мелководных морей. Таким образом, началось уничтожение зон обитания многих групп пресмыкающихся, приспособленных к водной среде (морские пресмыкающиеся, различные динозавры). Все это сопровождалось переменами в растительном мире. Но, вероятно, наиболее неблагоприятным для ящеров оказалось похолодание климата, которое произошло в конце мезозойской эры. Сменившие пресмыкающихся птицы и млекопитающие — это единственные существа, у которых температура тела остается постоянной, независимо от температуры окружающей среды. У них более развиты головной мозг, забота о потомстве. Все это обеспечивало значительную выживаемость этим животным в различных условиях среды.Может быть, это — неполное и не совсем точное объяснение причин вымирания ящеров. Более определенный и ясный ответ будет дан тогда, когда мы лучше узнаем их биологические особенности, те условия, в которых они жили, и те события, которые произошли в конце мезозойской эры.Почему многие ящеры, в частности динозавры, вымерли в конце мезозоя? Дело в том, что мы проводим границу между мезозоем и следующей эрой — кайнозойской — именно там, где исчезли последние группы мезозойских ящеров.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ВЕЛИКОЕ ВЫМИРАНИЕ
В архиве Земли нет сведений, которые отвечали бы нам прямо на вопрос, почему одни растения и животные вымирали, а другие продолжали жить и развиваться. Поэтому нам приходится высказывать более или менее вероятные предположения об этом, исходя из анализа строения и биологических особенностей как самих вымерших организмов, так и условий их жизни, среды обитания. Каковы же были причины вымирания динозавров и других мезозойских пресмыкающихся — ихтиозавров, крылоящеров и др.Первая мысль, которая приходит в голову, — не погибли ли они от какой-либо катастрофы, больших резких перемен на Земле? Но эту мысль, которой придерживались многие палеонтологи прошлого, приходится отбросить. Действительно, на Земле происходят страшные землетрясения, вулканические извержения, иногда широко распространяются заразные болезни, которые уничтожают очень много животных и растений. Но совершенно невероятна такая катастрофа, которая уничтожила бы великое царство мезозойских пресмыкающихся, которые были распространены буквально по всей Земле — и на суше, и в воде, и в воздухе.
Борьба трицератопсов и тираннозавра
Стегозавр
Не кроется ли причина вымирания пресмыкающихся в них самих, в особенностях их строения и образа жизни? В научно-фантастическом романе А. Конан-Дойля, в котором описана встреча ученых-путешественников с миром ископаемых существ, якобы сохранившихся до наших дней в центре Южной Америки, высказывается мысль, что динозавры вымерли из-за слабого развития мозга, не позволившего им приспособляться к окружающим условиям. Это предположение в то время, когда писался «Затерянный мир», было распространено. Действительно, динозавры и другие вымершие пресмыкающиеся имели слабо развитый мозг, кроме того, все они были «специализированы», то есть приспособлены к определенным узким условиям существования. Среди них было много гигантов. Многие из них были малоподвижны, неловки и с трудом добывали пищу. Короче говоря, у них была утрачена способность к жизни в новых условиях. А условия жизни меняются. Поэтому животное, которое утратило способность быстро и соответственно изменяться, обречено на вымирание. Эта теория вымирания ящеров мезозоя, которая поддерживается некоторыми палеонтологами и до сих пор, также вряд ли верна. Ведь все же многие ящеры жили, размножались и даже процветали в течение многих миллионов лет. Чтобы объяснить причину вымирания ящеров мезозоя, нам надо обратить внимание и на вымирание других организмов прошлого. А вымерло их немало в разные геологические эпохи: вспомним трилобитов и ракоскорпионов, древние леса из папоротников, которые дали много каменного
Рогатый динозавр стиракозавр
угля, и множество других организмов. Причем вымирание их всегда сопровождалось большими геологическими переменами: поднятие гор, изменение границ материков и океанов, климата или, вернее, они ему предшествовали. Когда меняются климат и другие физико-географические условия, тогда меняются и условия существования для растений и животных. И те приспособления, которые были преимущественными для организма, теперь могли оказаться губительными. Если изменение окружающей среды и организма происходит одновременно, то выработка у него новых приспособлений идет более или менее гармонично и организмы изменяются, а не вымирают. Если же изменения организмов «отстают» от изменений окружающей среды, они вымирают. Представьте, что климат Сибири стал бы теплее и суше. Тогда ее реки и леса, а также животные изменились бы соответствующим образом. Появились бы большие степи и многие животные вымерли бы, другие же, наоборот, начали бы процветать. Или, например, если бы Австралия соединилась сушей с Азией. Тогда многие животные Азии переселились бы в Австралию. Многие животные Австралии, в частности примитивные млекопитающие вроде ехидны, утконоса, кенгуру, стали бы вымирать, хищные пришельцы из Азии истребили бы их. Когда в прошлом веке в Австралию были завезены кролики, они быстро размножились, захватили себе участки обитания и пищу, которые раньше использовались сумчатыми животными, и последние стали быстро вымирать. На остров св. Елены были завезены козы. Они объели там листья кустарников, молодых деревьев и леса, и их обитатели стали гибнуть. Можно привести много других примеров, когда гибли дикие животные, потому что в места их обитания проникали другие — их враги и конкуренты в борьбе за пищу.Изучая причины вымирания организмов, следует помнить «закон необратимости эволюции». Закон необратимости эволюции был сформулирован бельгийским палеонтологом Луи Долло, учеником и последователем В. О. Ковалевского.По этому закону организмы, достигшие в результате развития в определенном направлении узкой специализации, могут изменяться лишь в ограниченных пределах и не могут приобрести черты строения предков. Ласты ихтиозавра не могли превратиться в лапы наземного животного, какие были у их предков. Так же и однопалая нога лошади не может превратиться в пятипалую, которая была у ее предков.В силу закона необратимости развития узкоспециализированные организмы, то есть приспособленные к определенной среде обитания, при изменении условий жизни оказываются в менее выгодном положении, чем организмы малоспециализированные. Поэтому они вымирали в силу того, что специализация ограничивала возможность быстрого образования новых приспособлений в новой среде.Каковы же были те вероятные изменения на Земле, которые повлекли за собой вымирание ящеров?В мезозойскую эру — эру их процветания — материки не имели больших и высоких горных цепей. Этот низкий равнинный рельеф способствовал развитию большого количества затопляемых низин с пышной растительностью. Климат был теплый, жаркий. Тропики тогда значительно дальше простирались от экватора на север и на юг. Пресмыкающиеся — животные хладнокровные, с непостоянной температурой тела — имели благоприятные условия для своего развития. Обилие растительного и животного корма также давало возможность для широкого распространения самых разнообразных ящеров. В первой половине мезозоя среди животных пресмыкающиеся были самыми высокоорганизованными существами, и они, естественно, достигли наибольшего развития.В конце мезозоя произошли большие изменения: началось мощное горообразование, которое повлекло за собой значительное осушение частей материков и пересыхание мелководных морей. Таким образом, началось уничтожение зон обитания многих групп пресмыкающихся, приспособленных к водной среде (морские пресмыкающиеся, различные динозавры). Все это сопровождалось переменами в растительном мире. Но, вероятно, наиболее неблагоприятным для ящеров оказалось похолодание климата, которое произошло в конце мезозойской эры. Сменившие пресмыкающихся птицы и млекопитающие — это единственные существа, у которых температура тела остается постоянной, независимо от температуры окружающей среды. У них более развиты головной мозг, забота о потомстве. Все это обеспечивало значительную выживаемость этим животным в различных условиях среды.Может быть, это — неполное и не совсем точное объяснение причин вымирания ящеров. Более определенный и ясный ответ будет дан тогда, когда мы лучше узнаем их биологические особенности, те условия, в которых они жили, и те события, которые произошли в конце мезозойской эры.Почему многие ящеры, в частности динозавры, вымерли в конце мезозоя? Дело в том, что мы проводим границу между мезозоем и следующей эрой — кайнозойской — именно там, где исчезли последние группы мезозойских ящеров. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ДИНОЗАВРЫ - УДИВИТЕЛЬНЫЕ И УЖАСНЫЕ ЯЩЕРЫ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Предками этих ящеров были «ранние гады» — текодонты, которые дали начало также крокодилам, летающим ящерам и птицам. Это были маленькие, величиной с петуха или немного более, проворные ящеры, жившие в конце палеозоя и в начале мезозоя. Многие из них ходили на двух задних ногах, передние ноги были маленькие, короткие. Мы уже говорили, что двуногое хождение давало животным определенное преимущество: это увеличивало их высоту, что важно для ориентации, особенно при жизни среди растительности. Кроме того, передними ногами они могли драться, убивать добычу и врагов. Размножались текодонты, как и их потомки динозавры, откладывая яйца. Палеонтологами найдено довольно большое количество ископаемых яиц, которые, по-видимому, принадлежат динозаврам сравнительно мелкого размера. Однако очень крупных яиц не найдено.Некоторые вообще сомневаются, что обнаруженные в Монголии и Китае яйца принадлежат именно динозаврам, а не черепахам или другим пресмыкающимся. Вопрос этот не ясен. Потомки текодонтов распространились особенно в юрский и меловой периоды мезозоя. Они известны под названием динозавров (что значит «страшные, удивительные ящеры»). Динозавры были весьма разнообразны. Нам трудно даже представить себе, как велико было тогда буквально фантастическое царство пресмыкающихся. В наше время пресмыкающиеся мало заметны. Изредка мы видим зеленую или серую ящерицу, ужа или змею. В более теплых краях их больше, особенно черепах, змей. Там еще сохранились крокодилы, которые прежде были весьма широко распространенными животными. В мезозое все эти пресмыкающиеся уже существовали и были многочисленны и разнообразны, за исключением змей, которые появились в конце этой эры. Но главную роль тогда играли динозавры. Теплый, равномерный климат, без резкой смены жары и холода, был даже на севере, например в Сибири или Гренландии. Больших гор и возвышенностей в мезозое было меньше, чем теперь, пустыни почти отсутствовали. В условиях средней влажности и довольно высоких температур были распространены голосеменные растения. От Японии до Англии, от Новосибирских островов до Южной Африки и Австралии флора характеризовалась однообразием, отсутствием резко выраженной зональности. Это наблюдалось и в мире наземных животных, в особенности пресмыкающихся. Лесная флора была менее мощной, чем каменноугольная. В ней не было гигантских хвощей, плаунов, папоротников, а только хвойные и более мелкие беннетитты. Травянистый покров составляли мелкие папоротники, мхи, хвощи, плауны. Много было болотистых пространств с обильной растительностью.Все эти условия благоприятствовали расцвету пресмыкающихся, особенно динозавров. Некоторые из них остались такими же хищниками, как и их предки, с передними более короткими ногами. У них развились орудия нападения — зубы и когти. Эти динозавры передвигались резкими шагами, напоминающими прыжки кенгуру или тушканчиков. В таком передвижении, помимо сильных двух задних ног, им помогал мощный хвост. Среди них многие были небольшими, величиной с собаку, страуса, другие, более поздние, очень большими. Величина кинжаловидных зубов этих крупных хищных динозавров достигала 20 сантиметров. Это неизбежно связано с увеличением черепа и всего тела животного. У крупных форм череп имел около 2 метров в длину, высота тела составляла 8—9 метров при длине в 15—16 метров. Передние конечности были очень маленькими, что облегчало переднюю часть туловища с массивной тяжелой головой.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_19_doc2fb_image_02000044.jpg"/>
</p><p><em>Мелкий хищный динозавр орнитолестес, схвативший археоптерикса</em></p><p>Такие хищные динозавры, как тираннозавр (ящер-тиран, то есть убийца) и его родичи, жившие в меловом периоде, были самыми страшными хищниками всех времен. Но среди четвероногих растительноядных динозавров были и такие, которые значительно превосходили по размерам тираннозавров, которые на них охотились. Они относятся к группе так называемых зауропод, или ящероногих. Их предки были с укороченными передними ногами, как и предки хищных динозавров, но перешли на растительную пищу. Постепенно в связи с этим они стали ходить на четырех ногах и, преследуемые своими хищными собратьями, переселились в воду, где проводили большую часть своей жизни. В условиях водной среды и обилия растительной пищи они довольно быстро достигли гигантских размеров. Среди них были самые крупные животные из когда-либо обитавших на суше.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_19_doc2fb_image_02000045.jpg"/>
</p><p><em>В Палеонтологическом музее Академии наук СССР. На переднем плане слепок скелета диплодока</em></p><p>По длине и объему они близки к наиболее крупным современным китам. Таковы: бронтозавр, диплодок, брахиозавр. Один из наиболее интересных динозавров — диплодок, — найденный в Северной Америке, имел до 26 метров в длину. Он имел массивное, сравнительно короткое туловище, длинные хвост и шею. Очень крупны были позвонки. Спинномозговой канал у него, особенно в области крестца, был широкий. Головной мозг, наоборот, был очень маленький — с грецкий орех. Объем спинного мозга, вероятно, в десятки раз превосходил объем головного. Голова также непропорционально мала по сравнению с гигантским туловищем. Недаром в связи с расширением спинного мозга в области крестца это животное названо диплодоком, что в переводе означает «двойной ум» или «двуум». Диплодоки вели полуводный образ жизни и большую часть времени стояли и бродили в озерах и больших болотах, изредка выходя на сушу. Гигантский рост позволял им заходить на значительную глубину, не боясь при этом ни прибойной волны, ни хищников. По суше они вряд ли легко передвигались, в воде же чувствовали себя хорошо.В связи с таким образом жизни у диплодоков вырабатывались особые приспособления. Шейные и туловищные позвонки у них были полые, легкие, хвостовые позвонки и конечности — массивные, тяжелые, так что верхняя передняя часть туловища, поднимавшаяся над водой, была облегченной, а задняя, нижняя, погруженная в воду, — тяжелой. При таком соотношении общий вес тела диплодока, а он был не менее 30 тонн, сильно облегчался, когда он погружался в воду. На водный образ жизни диплодока указывает и положение носовых отверстий, расположенных на верхней части черепа. Пищей диплодоку служили различные мелкие водяные растения. При помощи длинной гусиной шеи он собирал их вокруг себя, захватывая передними зубами. Он проглатывал растения, не пережевывая их. На это указывает строение зубов. Довольно длинные цилиндрические зубы с зазубринами на концах торчали, как спицы в граблях, лишь на передних краях челюстей. Таков был диплодок — один из наиболее хорошо изученных растительноядных гигантских динозавров.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_19_doc2fb_image_02000046.jpg"/>
</p><p><em>Череп крупного хищного динозавра</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_19_doc2fb_image_02000047.jpg"/>
</p><p><em>Скелеты гигантских хищных динозавров —тираннозавров в Палеонтологическом музееАкадемии наук СССР</em></p><p><em>Тираннозавр — двуногий хищный гигант</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_19_doc2fb_image_02000048.jpg"/>
</p><p>Интересны обстоятельства, при которых были впервые найдены остатки диплодока. Один американский палеонтолог — охотник за ископаемыми (это было в конце прошлого века) нашел богатое местонахождение костей в одном из районов центральной части Северной Америки. Нужно сказать, что там очень много естественных обнажений горных пород, содержащих богатые скопления остатков животных. Поэтому районы центральной Америки всегда служили полем для «охоты» палеонтолога. Вот и там, где был найден диплодок, вся местность казалась усеянной массой темных камней. Однако при ближайшем осмотре определили, что это не камни, а обломки огромных костей, вымытых из ближайшего местонахождения. Их было так много, что один мексиканец пастух сложил себе из них хижину. Интересный, пожалуй, единственный в мире строительный материал!Достаточно было начать ближайшее обнажение, как сразу же обнаружили части скелета диплодока в естественном положении. Так было открыто замечательное местонахождение гигантских динозавров, которое американцы назвали «раскопками костяной хижины». Раскопки костей диплодоков, как и всех крупных ящеров, были весьма громоздким предприятием. Кости животных берутся вместе с вмещающей их породой, все это покрывается гипсом и заключается в ящики. Далее следует препаровка, то есть очистка от породы и пропитка скрепляющими веществами.Близок к диплодоку по строению и образу жизни бронтозавр (от «бронта» — гром, «заурус» — ящер; «громоподобный ящер»). Он был менее массивен, чем диплодок, достигая всего лишь 17 метров в длину. В Африке был найден гигантский брахиозавр длиной около 35 метров и высотой около 5 метров. Это самый величайший ящер. Вес его, вероятно, достигал 40 тонн! Брахиозавр имел длинную змеиную шею, приподнятую вверх, и маленькую голову.Для того чтобы насытиться, брахиозавр должен был поедать ежедневно не менее полутонны зеленого корма.Зауроподы, к которым относятся описанные нами ящеры-гиганты, были широко распространены, и остатки их найдены почти на всех материках.Интересны и другие ящеры мезозоя. Рассказать о них даже кратко можно лишь в отдельной книге. Поэтому мы охарактеризуем еще лишь нескольких представителей этих «владык» мезозойской суши.Птиценогие динозавры, так называемые орнитоподы, были двуногими. Часть из них жила на суше, как, например, игуанодоны, другие — утконосые динозавры, — подобно зауроподам, перешли к обитанию в воде. В связи с тем, что животные, подобно птицам, ходили на двух ногах, строение их таза и задних конечностей приобрело большое сходство с тазом и ногами птиц. Игуанодоны, скелеты которых в большом количестве были найдены в прошлом веке в Европе, были растительноядными животными до 4,5 метра высоты. На задних ногах у них было по три пальца, а на укороченных передних — пять. Утконосые динозавры достигали громадных размеров — 9—10 метров высоты. Их задние ноги были тяжелыми, колонновидными, напоминающими ноги слона или крупного носорога. Когти на пальцах превратились в копыта, что было выгодным приспособлением при хождении по топкому грунту. Передние конечности, которые были вдвое меньше задних, имели плавательные перепонки. Хвост был очень мощным. Челюсти утконосых динозавров были похожи на утиный клюв, которым ящер щипал растительность или процеживал болотную воду с попадавшей в нее пищей, как это делают утки. Спереди челюсти утконосых динозавров были беззубы и покрыты роговой пластинкой, как у птиц, а зубы у них росли позади этой пластинки. Их было много, несколько сотен на каждой половинке челюсти, и располагались они, как щетина на щетке. Такими челюстями и зубами утконосые динозавры могли жевать, как травоядные копытные млекопитающие.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_19_doc2fb_image_02000049.jpg"/>
</p><p><em>Исполинские динозавры — бронтозавры, достигавшие 35 метров в длину и 40 тонн веса</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_19_doc2fb_image_0200004A.jpg"/>
</p><p><em>Скелет растительноядного динозавра зауролофа из меловых отложений Монголии в Палеонтологическом музее Академии наук СССР</em></p><p>Интересны и разнообразны были рогатые и панцырные динозавры, жившие «совместно» на суше с хищными динозаврами. Они были растительноядными животными, и для защиты у них появились мощные оборонительные средства.Панцирные динозавры были защищены прочным панцырем, образовавшимся, подобно черепашьему из слияния наружных костных щитков. Некоторые из этих динозавров имели еще дополнительные шипы, а на хвосте — острые шипы-колючки до полуметра длиной. Таково защитное вооружение одного из этих панцырных ящеров — юрского стегозавра. Стегозавры достигали 9 метров в длину и ходили на четырех ногах. На спине стегозавра, вдоль шеи, туловища и хвоста, располагались большие костяные пластины. Для поддержания их позвоночный столб у стегозавров стал массивным, позвонки имели длинные спинные отростки. Так же как диплодоки и бронтозавры, стегозавры имели очень маленький головной мозг и большое расширение полости спинного мозга в области крестца. Были и другие виды динозавров, имевшие оригинальные защитные шипы и чешую.Не менее надежно были защищены и рогатые динозавры, имевшие на черепе один или три гигантских рога до 1,5 метра в длину. Шея их была прикрыта сверху большим костным воротником, представлявшим выросты височно-теменных костей. Из них можно отметить носорогоподобного трехрогого трицератопса с большим костяным шлемом, защищавшим шею, с двумя рогами на лобных костях и одним на носу.Динозавры жили на всех материках. Особенно много их найдено в Северной Америке, Африке и на древней суше земного шара — в Центральной, Азии. В последние годы советские палеонтологи добыли в Монголии очень много скелетов динозавров, в том числе много новых, не известных науке. Раскопанные в древней пустыне Гоби, скелеты хищных, утконосых, панцырных и других динозавров украшают сейчас Палеонтологический музей Академии наук СССР в Москве и Центральный музей в Улан-Баторе.Таковы были некоторые формы представителей мира динозавров — удивительных ящеров мезозойской эры. И они исчезли навсегда в конце этой эры. Время сохранило нам лишь их скелеты.</p><p></p><p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_19_doc2fb_image_0200004B.jpg"/>
</p><p><strong>Крупный, семиметровой высоты, утконосый динозавр зауролоф (ящер с гребнем) в болотистых зарослях Центральной Азии (Монголии). Зауролофы, жившие в Азии около 80 миллионов лет назад, и среда их обитания детально изучены советскими палеонтологами.</strong></p><p><em>(Реконструкция проф. К. К. Флерова.)</em></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | ДИНОЗАВРЫ - УДИВИТЕЛЬНЫЕ И УЖАСНЫЕ ЯЩЕРЫ
Предками этих ящеров были «ранние гады» — текодонты, которые дали начало также крокодилам, летающим ящерам и птицам. Это были маленькие, величиной с петуха или немного более, проворные ящеры, жившие в конце палеозоя и в начале мезозоя. Многие из них ходили на двух задних ногах, передние ноги были маленькие, короткие. Мы уже говорили, что двуногое хождение давало животным определенное преимущество: это увеличивало их высоту, что важно для ориентации, особенно при жизни среди растительности. Кроме того, передними ногами они могли драться, убивать добычу и врагов. Размножались текодонты, как и их потомки динозавры, откладывая яйца. Палеонтологами найдено довольно большое количество ископаемых яиц, которые, по-видимому, принадлежат динозаврам сравнительно мелкого размера. Однако очень крупных яиц не найдено.Некоторые вообще сомневаются, что обнаруженные в Монголии и Китае яйца принадлежат именно динозаврам, а не черепахам или другим пресмыкающимся. Вопрос этот не ясен. Потомки текодонтов распространились особенно в юрский и меловой периоды мезозоя. Они известны под названием динозавров (что значит «страшные, удивительные ящеры»). Динозавры были весьма разнообразны. Нам трудно даже представить себе, как велико было тогда буквально фантастическое царство пресмыкающихся. В наше время пресмыкающиеся мало заметны. Изредка мы видим зеленую или серую ящерицу, ужа или змею. В более теплых краях их больше, особенно черепах, змей. Там еще сохранились крокодилы, которые прежде были весьма широко распространенными животными. В мезозое все эти пресмыкающиеся уже существовали и были многочисленны и разнообразны, за исключением змей, которые появились в конце этой эры. Но главную роль тогда играли динозавры. Теплый, равномерный климат, без резкой смены жары и холода, был даже на севере, например в Сибири или Гренландии. Больших гор и возвышенностей в мезозое было меньше, чем теперь, пустыни почти отсутствовали. В условиях средней влажности и довольно высоких температур были распространены голосеменные растения. От Японии до Англии, от Новосибирских островов до Южной Африки и Австралии флора характеризовалась однообразием, отсутствием резко выраженной зональности. Это наблюдалось и в мире наземных животных, в особенности пресмыкающихся. Лесная флора была менее мощной, чем каменноугольная. В ней не было гигантских хвощей, плаунов, папоротников, а только хвойные и более мелкие беннетитты. Травянистый покров составляли мелкие папоротники, мхи, хвощи, плауны. Много было болотистых пространств с обильной растительностью.Все эти условия благоприятствовали расцвету пресмыкающихся, особенно динозавров. Некоторые из них остались такими же хищниками, как и их предки, с передними более короткими ногами. У них развились орудия нападения — зубы и когти. Эти динозавры передвигались резкими шагами, напоминающими прыжки кенгуру или тушканчиков. В таком передвижении, помимо сильных двух задних ног, им помогал мощный хвост. Среди них многие были небольшими, величиной с собаку, страуса, другие, более поздние, очень большими. Величина кинжаловидных зубов этих крупных хищных динозавров достигала 20 сантиметров. Это неизбежно связано с увеличением черепа и всего тела животного. У крупных форм череп имел около 2 метров в длину, высота тела составляла 8—9 метров при длине в 15—16 метров. Передние конечности были очень маленькими, что облегчало переднюю часть туловища с массивной тяжелой головой.
Мелкий хищный динозавр орнитолестес, схвативший археоптерикса
Такие хищные динозавры, как тираннозавр (ящер-тиран, то есть убийца) и его родичи, жившие в меловом периоде, были самыми страшными хищниками всех времен. Но среди четвероногих растительноядных динозавров были и такие, которые значительно превосходили по размерам тираннозавров, которые на них охотились. Они относятся к группе так называемых зауропод, или ящероногих. Их предки были с укороченными передними ногами, как и предки хищных динозавров, но перешли на растительную пищу. Постепенно в связи с этим они стали ходить на четырех ногах и, преследуемые своими хищными собратьями, переселились в воду, где проводили большую часть своей жизни. В условиях водной среды и обилия растительной пищи они довольно быстро достигли гигантских размеров. Среди них были самые крупные животные из когда-либо обитавших на суше.
В Палеонтологическом музее Академии наук СССР. На переднем плане слепок скелета диплодока
По длине и объему они близки к наиболее крупным современным китам. Таковы: бронтозавр, диплодок, брахиозавр. Один из наиболее интересных динозавров — диплодок, — найденный в Северной Америке, имел до 26 метров в длину. Он имел массивное, сравнительно короткое туловище, длинные хвост и шею. Очень крупны были позвонки. Спинномозговой канал у него, особенно в области крестца, был широкий. Головной мозг, наоборот, был очень маленький — с грецкий орех. Объем спинного мозга, вероятно, в десятки раз превосходил объем головного. Голова также непропорционально мала по сравнению с гигантским туловищем. Недаром в связи с расширением спинного мозга в области крестца это животное названо диплодоком, что в переводе означает «двойной ум» или «двуум». Диплодоки вели полуводный образ жизни и большую часть времени стояли и бродили в озерах и больших болотах, изредка выходя на сушу. Гигантский рост позволял им заходить на значительную глубину, не боясь при этом ни прибойной волны, ни хищников. По суше они вряд ли легко передвигались, в воде же чувствовали себя хорошо.В связи с таким образом жизни у диплодоков вырабатывались особые приспособления. Шейные и туловищные позвонки у них были полые, легкие, хвостовые позвонки и конечности — массивные, тяжелые, так что верхняя передняя часть туловища, поднимавшаяся над водой, была облегченной, а задняя, нижняя, погруженная в воду, — тяжелой. При таком соотношении общий вес тела диплодока, а он был не менее 30 тонн, сильно облегчался, когда он погружался в воду. На водный образ жизни диплодока указывает и положение носовых отверстий, расположенных на верхней части черепа. Пищей диплодоку служили различные мелкие водяные растения. При помощи длинной гусиной шеи он собирал их вокруг себя, захватывая передними зубами. Он проглатывал растения, не пережевывая их. На это указывает строение зубов. Довольно длинные цилиндрические зубы с зазубринами на концах торчали, как спицы в граблях, лишь на передних краях челюстей. Таков был диплодок — один из наиболее хорошо изученных растительноядных гигантских динозавров.
Череп крупного хищного динозавра
Скелеты гигантских хищных динозавров —тираннозавров в Палеонтологическом музееАкадемии наук СССР
Тираннозавр — двуногий хищный гигант
Интересны обстоятельства, при которых были впервые найдены остатки диплодока. Один американский палеонтолог — охотник за ископаемыми (это было в конце прошлого века) нашел богатое местонахождение костей в одном из районов центральной части Северной Америки. Нужно сказать, что там очень много естественных обнажений горных пород, содержащих богатые скопления остатков животных. Поэтому районы центральной Америки всегда служили полем для «охоты» палеонтолога. Вот и там, где был найден диплодок, вся местность казалась усеянной массой темных камней. Однако при ближайшем осмотре определили, что это не камни, а обломки огромных костей, вымытых из ближайшего местонахождения. Их было так много, что один мексиканец пастух сложил себе из них хижину. Интересный, пожалуй, единственный в мире строительный материал!Достаточно было начать ближайшее обнажение, как сразу же обнаружили части скелета диплодока в естественном положении. Так было открыто замечательное местонахождение гигантских динозавров, которое американцы назвали «раскопками костяной хижины». Раскопки костей диплодоков, как и всех крупных ящеров, были весьма громоздким предприятием. Кости животных берутся вместе с вмещающей их породой, все это покрывается гипсом и заключается в ящики. Далее следует препаровка, то есть очистка от породы и пропитка скрепляющими веществами.Близок к диплодоку по строению и образу жизни бронтозавр (от «бронта» — гром, «заурус» — ящер; «громоподобный ящер»). Он был менее массивен, чем диплодок, достигая всего лишь 17 метров в длину. В Африке был найден гигантский брахиозавр длиной около 35 метров и высотой около 5 метров. Это самый величайший ящер. Вес его, вероятно, достигал 40 тонн! Брахиозавр имел длинную змеиную шею, приподнятую вверх, и маленькую голову.Для того чтобы насытиться, брахиозавр должен был поедать ежедневно не менее полутонны зеленого корма.Зауроподы, к которым относятся описанные нами ящеры-гиганты, были широко распространены, и остатки их найдены почти на всех материках.Интересны и другие ящеры мезозоя. Рассказать о них даже кратко можно лишь в отдельной книге. Поэтому мы охарактеризуем еще лишь нескольких представителей этих «владык» мезозойской суши.Птиценогие динозавры, так называемые орнитоподы, были двуногими. Часть из них жила на суше, как, например, игуанодоны, другие — утконосые динозавры, — подобно зауроподам, перешли к обитанию в воде. В связи с тем, что животные, подобно птицам, ходили на двух ногах, строение их таза и задних конечностей приобрело большое сходство с тазом и ногами птиц. Игуанодоны, скелеты которых в большом количестве были найдены в прошлом веке в Европе, были растительноядными животными до 4,5 метра высоты. На задних ногах у них было по три пальца, а на укороченных передних — пять. Утконосые динозавры достигали громадных размеров — 9—10 метров высоты. Их задние ноги были тяжелыми, колонновидными, напоминающими ноги слона или крупного носорога. Когти на пальцах превратились в копыта, что было выгодным приспособлением при хождении по топкому грунту. Передние конечности, которые были вдвое меньше задних, имели плавательные перепонки. Хвост был очень мощным. Челюсти утконосых динозавров были похожи на утиный клюв, которым ящер щипал растительность или процеживал болотную воду с попадавшей в нее пищей, как это делают утки. Спереди челюсти утконосых динозавров были беззубы и покрыты роговой пластинкой, как у птиц, а зубы у них росли позади этой пластинки. Их было много, несколько сотен на каждой половинке челюсти, и располагались они, как щетина на щетке. Такими челюстями и зубами утконосые динозавры могли жевать, как травоядные копытные млекопитающие.
Исполинские динозавры — бронтозавры, достигавшие 35 метров в длину и 40 тонн веса
Скелет растительноядного динозавра зауролофа из меловых отложений Монголии в Палеонтологическом музее Академии наук СССР
Интересны и разнообразны были рогатые и панцырные динозавры, жившие «совместно» на суше с хищными динозаврами. Они были растительноядными животными, и для защиты у них появились мощные оборонительные средства.Панцирные динозавры были защищены прочным панцырем, образовавшимся, подобно черепашьему из слияния наружных костных щитков. Некоторые из этих динозавров имели еще дополнительные шипы, а на хвосте — острые шипы-колючки до полуметра длиной. Таково защитное вооружение одного из этих панцырных ящеров — юрского стегозавра. Стегозавры достигали 9 метров в длину и ходили на четырех ногах. На спине стегозавра, вдоль шеи, туловища и хвоста, располагались большие костяные пластины. Для поддержания их позвоночный столб у стегозавров стал массивным, позвонки имели длинные спинные отростки. Так же как диплодоки и бронтозавры, стегозавры имели очень маленький головной мозг и большое расширение полости спинного мозга в области крестца. Были и другие виды динозавров, имевшие оригинальные защитные шипы и чешую.Не менее надежно были защищены и рогатые динозавры, имевшие на черепе один или три гигантских рога до 1,5 метра в длину. Шея их была прикрыта сверху большим костным воротником, представлявшим выросты височно-теменных костей. Из них можно отметить носорогоподобного трехрогого трицератопса с большим костяным шлемом, защищавшим шею, с двумя рогами на лобных костях и одним на носу.Динозавры жили на всех материках. Особенно много их найдено в Северной Америке, Африке и на древней суше земного шара — в Центральной, Азии. В последние годы советские палеонтологи добыли в Монголии очень много скелетов динозавров, в том числе много новых, не известных науке. Раскопанные в древней пустыне Гоби, скелеты хищных, утконосых, панцырных и других динозавров украшают сейчас Палеонтологический музей Академии наук СССР в Москве и Центральный музей в Улан-Баторе.Таковы были некоторые формы представителей мира динозавров — удивительных ящеров мезозойской эры. И они исчезли навсегда в конце этой эры. Время сохранило нам лишь их скелеты.
Крупный, семиметровой высоты, утконосый динозавр зауролоф (ящер с гребнем) в болотистых зарослях Центральной Азии (Монголии). Зауролофы, жившие в Азии около 80 миллионов лет назад, и среда их обитания детально изучены советскими палеонтологами.
(Реконструкция проф. К. К. Флерова.) | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ВЕК ЯЩЕРОВ История жизни в мезозойскую эру</h1>
<section class="px3 mb4">
<p><strong>ВЕК ЯЩЕРОВ </strong></p>
<p><strong>История жизни в мезозойскую эру</strong></p>
<p> ...Нет ничего прекраснее правды, кажущейся неправдоподобной</p><p>Стефан Цвейг</p><p>Одну из интереснейших глав истории жизни представляет мезозойская эра — время расцвета головоногих моллюсков — аммонитов и белемнитов, — удивительных пресмыкающихся — и формирования высших представителей органического мира — покрытосеменных растений, двукрылых и перепончатокрылых насекомых, костистых рыб, птиц, млекопитающих.Мезозойская эра охватывает 125 миллионов лет и началась 185 миллионов лет назад. Она делится на три периода: триасовый, юрский и меловой.В начале мезозойской эры, в триасовый период, суша имела максимальное за всю историю Земли распространение. Физико-географические условия сходны с условиями пермского периода, но климат был теплее. Об этом, в частности, говорит равномерный рост колец древесины. Деревья росли равномерно, безостановочно круглый год.Обширные части теперешних материков и океанов были сушей. К югу от огромного европейского материка расстилалось большое море — океан Тетис. На месте его теперь поднимаются высочайшие горные хребты Алтая, Кавказа, Памира, Гималаев и др. Средиземное, Черное и Каспийское моря представляют остатки океана Тетис.Особенно характерными для мезозойской эры являются головоногие моллюски — закрученные аммониты и белемниты, — остатки скелета которых известны в народе под названием «чертовых пальцев». Имелось также много моллюсков, близких к современному кораблику — наутилусу.На суше также происходит энергичная замена низших форм жизни высшими. Начинается пышный расцвет мезозойских голосеменных растений, покрывших землю новыми лесами. Эти леса и вся наземная растительность состояли в основном из древних хвойных и их родичей — гинкговых и беннеттитовых.Последние стегоцефалы, вымершие в конце триаса, были крупными, до 4 метров в длину, пассивными хищниками, проводившими всю жизнь свою в воде. Появляются костистые рыбы, древние лягушки протобатрахусы, крокодилоподобные фитозавры, черепахи, двуногие архозавры — предки удивительных ящеров динозавров, широко распространившихся позже.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_16_doc2fb_image_0200003A.jpg"/>
</p><p><em>Материки и океаны в триасовом периоде</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_16_doc2fb_image_0200003B.jpg"/>
</p><p><em>Гигантский юрский аммонит —филлоцерас</em></p><p>Для наземных позвоночных триаса более чем для пермских характерно следующее контрастное развитие, по-видимому, связанное с резко континентальным климатом этого периода. У одних наблюдается «тяготение» к водным условиям, у других — к сухопутным. Почти все стегоцефалы стали водными. Многие пресмыкающиеся также приспосабливаются к жизни в море. В болотах и низменных лесах широко распространились двуногие архозавры — предки разнообразных юрских и меловых динозавров. Двуногость архозавров и многих динозавров вообще была результатом их приспособления к жизни среди высокой растительности. Они быстро передвигались на задних конечностях и могли хорошо ориентироваться среди высоких деревьев.В триасе, вероятно, возникли первые млекопитающие, которые, однако, не играли заметной роли в органическом мире в течение всей мезозойской эры.Настоящими «властелинами» Земли в мезозойскую эру были пресмыкающиеся. Недаром эту эру палеонтологи называют «веком пресмыкающихся». Они широко распространились на Земле, освоив для обитания не только сушу, но и воздух и воды.Мир пресмыкающихся мезозоя богат самыми разнообразными, до фантастичности причудливыми формами.</p>
<p><strong>ЗАВОЕВАНИЕ МОРЯ</strong></p>
<p>Уже в триасе пресмыкающиеся стали завоевывать водную стихию, охотясь за рыбами и беспозвоночными животными. Появляются предки рыбоящеров — ихтиозавров и плезиозавров, — которые были широко распространены в юрском и меловом периодах. Чем было вызвано вторжение пресмыкающихся в воды? По-видимому, это объясняется поисками более обильной пищи и защиты от наземных врагов — различных хищников.Мелководная прибрежная зона морей богата жизнью. Поэтому естественно, что обитатели менее богатой жизнью части материков стремились найти здесь себе пищу. В процессе борьбы за существование постепенно отбирались те разновидности, которые могли лучше нырять и плавать в поисках добычи. Большинство морских пресмыкающихся — это активные хищники. Растительноядные животные находили себе пищу в зарослях водорослей мелководной прибрежной полосы моря.Приспособление к воде потребовало от пресмыкающихся новых изменений. Когда-то давно, несколько десятков миллионов лет назад, в девонском периоде, рыбий плавник превратился в пятипалую ногу. Теперь, наоборот, нога снова должна стать плавником. Но эволюция организмов необратима. Ее нельзя, так же как и человеческую историю, повернуть назад. Вернувшись в воду, пресмыкающиеся сохранили все свои главные приспособления к жизни на суше и не превратились снова в земноводных или рыб. Можно сразу заметить, что, несмотря на большие изменения, нога так и не превратилась в настоящий плавник, которым обладают рыбы. У них сохранилось легочное дыхание, развитый, плотно окостеневавший скелет. Они не стали метать икру, как рыбы. Вместе с тем эти пресмыкающиеся приобрели новые особенности, необходимые для жизни в воде, и по внешности сделались более или менее похожими на рыб. Недаром наиболее приспособленные к жизни в воде пресмыкающиеся называются ихтиозаврами, то есть рыбоящерами.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_16_doc2fb_image_0200003C.jpg"/>
</p><p><em>Скелет ихтиозавра в сланцах</em></p><p>Ихтиозавры были крупными морскими животными и имели много странных особенностей в своем строении. У них сочетались признаки различных групп животного мира. Эта черта — общая для многих ископаемых и некоторых ныне существующих животных.Знаменитый палеонтолог Кювье считал ихтиозавров одними из самых оригинальных и удивительных животных, которые были известны. По его словам, у этих существ морда дельфина, зубы крокодила, череп и грудная кость ящерицы, хвост кита или дельфина, а навыки рыбы. Даже при первом взгляде на скелет ихтиозавра и его реставрацию легко видеть, что он был хищным ящером, мог быстро схватывать добычу и легко плавать. Его челюсти, усаженные острыми зубами, страшны. Главным органом передвижения, как и у рыб, был длинный и сильный хвост. Ласты помогали ему в движении и в то же время служили рулем. Заостренная голова и веретеновидное тело указывают на способность к быстрым движениям в воде, что было необходимо для ловли рыбы, которой они питались. Формой тела ихтиозавры похожи на китов; гладкая, как у кита, кожа не была покрыта чешуей. Как дышали ихтиозавры? Если бы они дышали жабрами, как рыбы, то имели бы так называемые жаберные дуги. Их у ихтиозавров не было, следовательно, они, как и киты, дышали легкими. При дыхании воздухом ихтиозавр должен был выходить на поверхность моря, что он легко делал, обладая хорошей приспособленностью для движения в воде. Интересно отметить, что, помимо хвостового и спинного плавников, ихтиозавры имели дополнительный орган для плавания в воде — ласты. Некоторые виды ихтиозавров имели в широких передних ластах до 100 отдельных маленьких косточек.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_16_doc2fb_image_0200003D.jpg"/>
</p><p><em>Ихтиозавры</em></p><p>Может быть, одна из самых интересных частей скелета ихтиозавра — кольцо косточек, окружающих радужную оболочку и зрачок глаза (так называемое кольцо склеротики). Подобные кольца косточек известны у других пресмыкающихся: черепах, ящериц, крокодилов и птиц. Оно служит защитой глазного яблока от ударов волн и резкой смены давления воды. По-видимому, у ихтиозавров, как и у некоторых птиц, оно служило к тому же для увеличения или уменьшения отверстия зрачка при ловле добычи на большем или меньшем расстоянии. Такие глаза нужны были им, как бывают нужны человеку очки со стеклами разной кривизны для рассматривания предметов на разном расстоянии.Ихтиозавры были живородящими животными: нередко внутри скелетов крупных ихтиозавров находили скелетики молодых особей — детенышей.В течение почти всей мезозойской эры ихтиозавры занимали такое же положение, как теперь киты и дельфины. Несмотря на внешнее сходство с ними, они не родственны. Об этом говорит все строение скелетов этих животных. От кого же произошли ихтиозавры? Некоторые черты в строении черепа, зубов и позвонков указывают на родство ихтиозавров со стегоцефалами. Однако вопрос об их происхождении еще не ясен. Остатки ихтиозавров и других водных ящеров встречаются в юрских глинах окрестностей Москвы, Поволжья и в других местах СССР. По-видимому, морские ящеры были широко распространены на Земле.Ихтиозавры, просуществовав около 100 миллионов лет, вымерли в конце мезозойской эры, когда произошли большие географические и другие перемены. Об этом речь будет впереди.Ихтиозавры не были единственными пресмыкающимися, приспособившимися к жизни в морях. Помимо них, там обитали морские крокодилы, черепахи, в том числе гигантские. Но одно из первых мест занимали так называемые плезиозавры (родственные ящерам, от греческого «плезиос» — близкий, родственный — и «заурос» — ящер, ящерица). Плезиозавры имели короткое бочонкообразное туловище и длинную шею, число позвонков которой доходило до 76. Конечности их имели вид ластов с сильно укороченным плечом и бедром. Они были похожи на широкие весла.Плезиозавры походили на дельфинов или гигантских тюленей с длинной змеиной шеей и маленькой головой. Плезиозавры имели в длину от 3 до 5 метров. Они могли, как тюлени, выползать на берег. Некоторые плезиозавры хорошо плавали и в погоне за рыбой далеко отплывали от берегов. Были и жившие у берегов и питавшиеся преимущественно донными беспозвоночными — моллюсками и др. Это были родственные плезиозаврам плиозавры-гиганты с короткой шеей и большой головой. Череп их достигал 3, а туловище 20 метров в длину.Остатки скелетов плезиозавров и плиозавров нередко встречаются в юрских отложениях СССР, особенно в Поволжье.В конце мезозойской эры, когда ихтиозавры и плиозавры клонились к упадку, распространились змееподобные морские пресмыкающиеся — мозазавры. Они достигали огромной, до 14 метров, длины, были ловки и гибки, как змеи. Извиваясь, они очень быстро плавали. Интересно, что у мозазавров, так же как и у змей, нижняя челюсть была не цельная, а состояла из четырех отдельных костей, соединенных легко растягивающимися связками. Они, следовательно, могли очень широко разевать рот и заглатывать большую добычу.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_16_doc2fb_image_0200003E.jpg"/>
</p><p><em>Гигантские мозазавры — тиллозавры</em></p><p>Так, приспособляясь к жизни в воде, пресмыкающиеся приобрели особенности, резко отличающие их от сухопутных родичей, и поэтому они распространялись в морях.Следует отметить, что когда они процветали, стали появляться в большом числе и разнообразные костистые рыбы.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ВЕК ЯЩЕРОВ История жизни в мезозойскую эру
ВЕК ЯЩЕРОВ
История жизни в мезозойскую эру
...Нет ничего прекраснее правды, кажущейся неправдоподобной
Стефан Цвейг
Одну из интереснейших глав истории жизни представляет мезозойская эра — время расцвета головоногих моллюсков — аммонитов и белемнитов, — удивительных пресмыкающихся — и формирования высших представителей органического мира — покрытосеменных растений, двукрылых и перепончатокрылых насекомых, костистых рыб, птиц, млекопитающих.Мезозойская эра охватывает 125 миллионов лет и началась 185 миллионов лет назад. Она делится на три периода: триасовый, юрский и меловой.В начале мезозойской эры, в триасовый период, суша имела максимальное за всю историю Земли распространение. Физико-географические условия сходны с условиями пермского периода, но климат был теплее. Об этом, в частности, говорит равномерный рост колец древесины. Деревья росли равномерно, безостановочно круглый год.Обширные части теперешних материков и океанов были сушей. К югу от огромного европейского материка расстилалось большое море — океан Тетис. На месте его теперь поднимаются высочайшие горные хребты Алтая, Кавказа, Памира, Гималаев и др. Средиземное, Черное и Каспийское моря представляют остатки океана Тетис.Особенно характерными для мезозойской эры являются головоногие моллюски — закрученные аммониты и белемниты, — остатки скелета которых известны в народе под названием «чертовых пальцев». Имелось также много моллюсков, близких к современному кораблику — наутилусу.На суше также происходит энергичная замена низших форм жизни высшими. Начинается пышный расцвет мезозойских голосеменных растений, покрывших землю новыми лесами. Эти леса и вся наземная растительность состояли в основном из древних хвойных и их родичей — гинкговых и беннеттитовых.Последние стегоцефалы, вымершие в конце триаса, были крупными, до 4 метров в длину, пассивными хищниками, проводившими всю жизнь свою в воде. Появляются костистые рыбы, древние лягушки протобатрахусы, крокодилоподобные фитозавры, черепахи, двуногие архозавры — предки удивительных ящеров динозавров, широко распространившихся позже.
Материки и океаны в триасовом периоде
Гигантский юрский аммонит —филлоцерас
Для наземных позвоночных триаса более чем для пермских характерно следующее контрастное развитие, по-видимому, связанное с резко континентальным климатом этого периода. У одних наблюдается «тяготение» к водным условиям, у других — к сухопутным. Почти все стегоцефалы стали водными. Многие пресмыкающиеся также приспосабливаются к жизни в море. В болотах и низменных лесах широко распространились двуногие архозавры — предки разнообразных юрских и меловых динозавров. Двуногость архозавров и многих динозавров вообще была результатом их приспособления к жизни среди высокой растительности. Они быстро передвигались на задних конечностях и могли хорошо ориентироваться среди высоких деревьев.В триасе, вероятно, возникли первые млекопитающие, которые, однако, не играли заметной роли в органическом мире в течение всей мезозойской эры.Настоящими «властелинами» Земли в мезозойскую эру были пресмыкающиеся. Недаром эту эру палеонтологи называют «веком пресмыкающихся». Они широко распространились на Земле, освоив для обитания не только сушу, но и воздух и воды.Мир пресмыкающихся мезозоя богат самыми разнообразными, до фантастичности причудливыми формами.
ЗАВОЕВАНИЕ МОРЯ
Уже в триасе пресмыкающиеся стали завоевывать водную стихию, охотясь за рыбами и беспозвоночными животными. Появляются предки рыбоящеров — ихтиозавров и плезиозавров, — которые были широко распространены в юрском и меловом периодах. Чем было вызвано вторжение пресмыкающихся в воды? По-видимому, это объясняется поисками более обильной пищи и защиты от наземных врагов — различных хищников.Мелководная прибрежная зона морей богата жизнью. Поэтому естественно, что обитатели менее богатой жизнью части материков стремились найти здесь себе пищу. В процессе борьбы за существование постепенно отбирались те разновидности, которые могли лучше нырять и плавать в поисках добычи. Большинство морских пресмыкающихся — это активные хищники. Растительноядные животные находили себе пищу в зарослях водорослей мелководной прибрежной полосы моря.Приспособление к воде потребовало от пресмыкающихся новых изменений. Когда-то давно, несколько десятков миллионов лет назад, в девонском периоде, рыбий плавник превратился в пятипалую ногу. Теперь, наоборот, нога снова должна стать плавником. Но эволюция организмов необратима. Ее нельзя, так же как и человеческую историю, повернуть назад. Вернувшись в воду, пресмыкающиеся сохранили все свои главные приспособления к жизни на суше и не превратились снова в земноводных или рыб. Можно сразу заметить, что, несмотря на большие изменения, нога так и не превратилась в настоящий плавник, которым обладают рыбы. У них сохранилось легочное дыхание, развитый, плотно окостеневавший скелет. Они не стали метать икру, как рыбы. Вместе с тем эти пресмыкающиеся приобрели новые особенности, необходимые для жизни в воде, и по внешности сделались более или менее похожими на рыб. Недаром наиболее приспособленные к жизни в воде пресмыкающиеся называются ихтиозаврами, то есть рыбоящерами.
Скелет ихтиозавра в сланцах
Ихтиозавры были крупными морскими животными и имели много странных особенностей в своем строении. У них сочетались признаки различных групп животного мира. Эта черта — общая для многих ископаемых и некоторых ныне существующих животных.Знаменитый палеонтолог Кювье считал ихтиозавров одними из самых оригинальных и удивительных животных, которые были известны. По его словам, у этих существ морда дельфина, зубы крокодила, череп и грудная кость ящерицы, хвост кита или дельфина, а навыки рыбы. Даже при первом взгляде на скелет ихтиозавра и его реставрацию легко видеть, что он был хищным ящером, мог быстро схватывать добычу и легко плавать. Его челюсти, усаженные острыми зубами, страшны. Главным органом передвижения, как и у рыб, был длинный и сильный хвост. Ласты помогали ему в движении и в то же время служили рулем. Заостренная голова и веретеновидное тело указывают на способность к быстрым движениям в воде, что было необходимо для ловли рыбы, которой они питались. Формой тела ихтиозавры похожи на китов; гладкая, как у кита, кожа не была покрыта чешуей. Как дышали ихтиозавры? Если бы они дышали жабрами, как рыбы, то имели бы так называемые жаберные дуги. Их у ихтиозавров не было, следовательно, они, как и киты, дышали легкими. При дыхании воздухом ихтиозавр должен был выходить на поверхность моря, что он легко делал, обладая хорошей приспособленностью для движения в воде. Интересно отметить, что, помимо хвостового и спинного плавников, ихтиозавры имели дополнительный орган для плавания в воде — ласты. Некоторые виды ихтиозавров имели в широких передних ластах до 100 отдельных маленьких косточек.
Ихтиозавры
Может быть, одна из самых интересных частей скелета ихтиозавра — кольцо косточек, окружающих радужную оболочку и зрачок глаза (так называемое кольцо склеротики). Подобные кольца косточек известны у других пресмыкающихся: черепах, ящериц, крокодилов и птиц. Оно служит защитой глазного яблока от ударов волн и резкой смены давления воды. По-видимому, у ихтиозавров, как и у некоторых птиц, оно служило к тому же для увеличения или уменьшения отверстия зрачка при ловле добычи на большем или меньшем расстоянии. Такие глаза нужны были им, как бывают нужны человеку очки со стеклами разной кривизны для рассматривания предметов на разном расстоянии.Ихтиозавры были живородящими животными: нередко внутри скелетов крупных ихтиозавров находили скелетики молодых особей — детенышей.В течение почти всей мезозойской эры ихтиозавры занимали такое же положение, как теперь киты и дельфины. Несмотря на внешнее сходство с ними, они не родственны. Об этом говорит все строение скелетов этих животных. От кого же произошли ихтиозавры? Некоторые черты в строении черепа, зубов и позвонков указывают на родство ихтиозавров со стегоцефалами. Однако вопрос об их происхождении еще не ясен. Остатки ихтиозавров и других водных ящеров встречаются в юрских глинах окрестностей Москвы, Поволжья и в других местах СССР. По-видимому, морские ящеры были широко распространены на Земле.Ихтиозавры, просуществовав около 100 миллионов лет, вымерли в конце мезозойской эры, когда произошли большие географические и другие перемены. Об этом речь будет впереди.Ихтиозавры не были единственными пресмыкающимися, приспособившимися к жизни в морях. Помимо них, там обитали морские крокодилы, черепахи, в том числе гигантские. Но одно из первых мест занимали так называемые плезиозавры (родственные ящерам, от греческого «плезиос» — близкий, родственный — и «заурос» — ящер, ящерица). Плезиозавры имели короткое бочонкообразное туловище и длинную шею, число позвонков которой доходило до 76. Конечности их имели вид ластов с сильно укороченным плечом и бедром. Они были похожи на широкие весла.Плезиозавры походили на дельфинов или гигантских тюленей с длинной змеиной шеей и маленькой головой. Плезиозавры имели в длину от 3 до 5 метров. Они могли, как тюлени, выползать на берег. Некоторые плезиозавры хорошо плавали и в погоне за рыбой далеко отплывали от берегов. Были и жившие у берегов и питавшиеся преимущественно донными беспозвоночными — моллюсками и др. Это были родственные плезиозаврам плиозавры-гиганты с короткой шеей и большой головой. Череп их достигал 3, а туловище 20 метров в длину.Остатки скелетов плезиозавров и плиозавров нередко встречаются в юрских отложениях СССР, особенно в Поволжье.В конце мезозойской эры, когда ихтиозавры и плиозавры клонились к упадку, распространились змееподобные морские пресмыкающиеся — мозазавры. Они достигали огромной, до 14 метров, длины, были ловки и гибки, как змеи. Извиваясь, они очень быстро плавали. Интересно, что у мозазавров, так же как и у змей, нижняя челюсть была не цельная, а состояла из четырех отдельных костей, соединенных легко растягивающимися связками. Они, следовательно, могли очень широко разевать рот и заглатывать большую добычу.
Гигантские мозазавры — тиллозавры
Так, приспособляясь к жизни в воде, пресмыкающиеся приобрели особенности, резко отличающие их от сухопутных родичей, и поэтому они распространялись в морях.Следует отметить, что когда они процветали, стали появляться в большом числе и разнообразные костистые рыбы. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Семейство понгиды (Pongidae), или крупные антропоиды</h1>
<section class="px3 mb4">
<p></p><p>Основные анатомические признаки семейства приведены выше, при общей характеристике надсемейства гоминоидов. Это действительно крупные обезьяны — некоторые достигают почти двухметрового роста и веса более 200–250 кг. На всех пальцах плоские ногти. Голова округлая, мозг большого объема (до 600 см<sup class="sup">3</sup>). Длина черепа больше ширины. Лицо без волос. Глаза небольшие, уши голые. Шерсть грубая. Самцы крупнее самок. У всех членов семейства большая длительность беременности. У всех двойное число хромосом равно 48. Зарегистрированная продолжительность жизни около 60 лет. Исключительно развиты интеллектуальные способности. В естественных условиях и в экспериментах могут использовать природные орудия.</p><p>Крупные человекообразные по многим анатомическим, физиологическим, биологическим, генетическим, иммунологическим и эндокринологическим показателям настолько близки к человеку, что некоторые ученые, в первую очередь иммунохимики, биохимики и генетики, требуют включения их в одно семейство с человеком. Более того, если орангутан включается в это семейство на уровне отдельного подсемейства, то гориллу и шимпанзе объединяют с человеком даже в одном подсемействе, что нами не принято.</p>
<p>Род <strong>орангутан</strong> (Pongo)[51] состоит из одного вида собственно орангутана (P. pygmaeus) с двумя подвидами. И русское и латинское наименования объясняются в первой, исторической части данной книги. Следует, однако, сделать одно уточнение, без которого непонятна ошибочность распространенного написания «орангутанг». Слово «орангутан» малайского происхождения, составлено из двух слов, означающих, как мы помним, «человек лесной». Добавление буквы «г» в конце резко искажает смысл, означая уже «человек должник». Никому этот замечательный антропоид ничего не должен — «невинное» добавление буквы «г» является грубой ошибкой.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_33__2orangutan.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Орангутан</em></p><p></p><p>Орангутан, увы, в наши дни остался лишь в ограниченных районах Суматры и Калимантана. Подвиды его соответственно и называются суматринским и борнейским. Это крупные обезьяны, достигающие роста до 158 см (зарегистрировано О. Хиллом, 1938), а возможно, и больше. Половой диморфизм значителен: вес самца борнейского подвида в среднем 189 кг (в неволе орангутаны сильно жиреют, достигая 250 кг), а самки лишь 81 кг. В росте животных различие не столь выражено: в среднем соответственно 137 и 115 см. Суматринские оранги значительно легче, но по росту почти не уступают борнейским.</p><p></p><p>Телосложение орангов неуклюжее: длинные руки — их размах достигает 3 м — могучие, толстые, с коротким первым пальцем (на сравнительно коротких ногах он не имеет ногтя), большой живот. У взрослых самцов на щеках упругие полукруглые наросты, необволошенные, образованные соединительной и жировой тканью. Профиль лица вогнутый, с выступающими челюстями и часто выпячиваемой нижней губой, лоб высокий. У самцов на голове костный гребень. Надбровные валики хорошо развиты. Самцы обладают большим гортанным мешком с ответвлениями. Седалищных мозолей обычно нет (встречаются изредка небольших размеров).</p><p>Волосяной покров редкий, но длинный, волос достигает 40 см. У взрослых особей на плечах и верхних частях рук он настолько велик, что свисает рыжими лохмами. У взрослых самцов появляются борода и усы, которые растут не посредине над высокой верхней губой, но по бокам. Цвет шерсти красновато-рыжий или красновато-бурый, у суматранского подвида несколько светлее.</p><p>Как и у гиббонов, у орангутанов обнаружены группы крови А, В а АВ (нет группы О) и другие компоненты крови человека.</p><p>Кисти и стопы орангутанов приспособлены исключительно к древесному образу жизни. Четыре пальца кисти схватывают ветвь, подобно мощному крюку. Эти обезьяны не «летают», подобно гиббонам, а лазают и ходят по ветвям, причем делают это медленно и осторожно, перехватывая ветви руками только после «апробации» их на прочность. Живут на высоких деревьях, где и размещают свои гнезда-постели на ночь (иногда устраивают гнезда и днем). На землю спускаются редко, ходят на четырех конечностях с опорой на средние фаланги пальцев рук и на наружный край стопы. Могут ступать и на сжатые в кулаки конечности.</p><p>По некоторым данным, орангутаны живут небольшими семьями. Однако более вероятными кажутся наблюдения, из которых следует, что постоянно находятся совместно только самки с детенышами. Самец же со времени половозрелости ведет одиночный образ жизни. В обществе самки его можно видеть лишь в период спаривания. Впрочем, в различных местах, у разных популяций и у отдельных животных могут быть свои особенности, но группы орангов в природе очень малочисленны. Более 80 % передвижений в поисках пищи, по наблюдениям Д. Маккиннона (1974), совершались в одиночку или с детенышем. Лишь иногда присоединялись подростки.</p><p>Эти обезьяны не агрессивны, не имеют тенденции к господству и вообще мало общаются. Хорошо могут манипулировать предметами, но мало используют эту способность. В неволе пользовались палками для выталкивания приманки из трубки, разжевывали ветки, превращая их в губку, которой набирали воду из сосуда.</p><p>Умело строят гнезда или платформы из веток, создавая навесы от солнца и дождя. Спят в них на боку или лежат навзничь, детеныш — на груди у матери. Рассказы о швырянии ветвей и палок в человека или животных, вероятно, сильно преувеличены: бросание у них нецеленаправленно, не имеет горизонтального вектора и скорее похоже на выпадение предмета вниз. Подолгу отдыхают и днем, особенно тяжелы на подъем самцы, которые почта не спускаются на землю.</p><p>Питаются многими видами плодов, орудуя при очистке мякоти зубами и руками. Едят также листья, кору, насекомых, яйца птиц. Воду пьют из углублений в стволах, слизывают с шерсти и с деревьев капли дождя.</p><p></p><p>Набор звуковых сигналов у этих молчунов беден, но они способны петь — весьма редко в порядке ухаживания, чаще ради собственного удовольствия. Как заметил один автор, «песня» орангутана напоминает звуки автомобиля при переключении скоростей.</p><p>Продолжительность менструального цикла у орангутанов 30–32 дня. Половозрелость наступает у самок в семь лет, у самцов несколько позже. Длительность беременности, по разным авторам, от 225 до 275 дней. Рождается один детеныш, но известно несколько случаев рождения двоен. Продолжительность выхаживания матерью — примерно четыре года, поэтому в зоопарках стараются выкармливать малышей орангов искусственно. Есть сведения, что в неволе самец активно помогает рожающей самке как акушер.</p><p>Орангутаны издавна (точнее, с 1825 г.) содержатся в зоопарках. Неплохо и размножаются: первый родился в 1928 г. Корм в неволе должен быть преимущественно растительным: салат, капуста, молодые початки кукурузы, лук-порей, фрукты, ягоды, различные орехи, ветки ивы, дуба, бука, листья акации, чай из трав, молоко, куриные яйца.</p><p>В 1971 г. в неволе содержалось 539 орангов. Несколько десятков родилось в Йерксском центре (29 на 1974 г.), успешно разводили их в зоопарках Берлина (ГДР), Базеля, Нюрнберга, Сан-Диего и других. В 1931 г. в зоопарк Филадельфии были привезены оранги Гуас и Гуарина с их детенышем-самкой, родившимся в 1929 г. До 1955 г. Гуарина родила еще восемь детенышей, а в августе 1970 г. появилась на свет ее внучка. Дедушка Гуас скончался 9 февраля 1977 г. в возрасте не менее 57 лет, побив, таким образом, рекорд известного долголетия всех приматов, исключая человека.</p><p>В последние годы мировая общественность встревожена катастрофическим убыванием орангутанов в естественных условиях. Летом 1973 г. их осталось около тысячи на Суматре и примерно 3 тыс. на Калимантане. Орангутаны внесены в «Красную книгу», но истребление их продолжается. Только в созданном на Суматре резервате браконьеры убивают или отлавливают приблизительно 200 особей в год. Уничтожаются леса, без которых эти «лесные люди» не могут существовать.</p><p></p><p>Сейчас создаются реабилитационные станции для орангов — незаконно отловленные антропоиды конфискуются и постепенно подготавливаются здесь к выпуску в джунгли. На север Калимантана даже завезено несколько сот орангов, изъятых у браконьеров, но контрабандисты продолжают свой преступный промысел. Да и выпускаемые на волю обезьяны теряют необходимые инстинкты, с трудом приспосабливаются к дикой природе, часто возвращаются к станции. Выпущенная пара орангов (возраст три и два года) строила себе гнезда не на высоких безопасных деревьях, а преимущественно на земле. Судьба одного из очень близких ныне живущих родственников человека остается тревожной.</p>
<p>Род <strong>горилл</strong> (Gorilla) включает один вид собственно <em>гориллы</em> (G. gorilla) с тремя подвидами. Некоторые современные специалисты (Гровс, Борп) объединяют горилл в один род с шимпанзе, настолько они сходны друг с другом, отличаясь от орангутана. Однако на всех стадиях развития, начиная с плода и кончая старостью, эти два наиболее близких к человеку антропоида анатомически разнятся между собой.</p><p></p><p>Горилла живет исключительно в Экваториальной Африке. Подвид <em>западной долинной</em>, или <em>береговой</em>, гориллы (G. g. gorilla) обитает в Габоне, Камеруне, Конго, Рио-Муни, частично в Нигерии. <em>Горная горилла</em> (G. g. beringei) — житель горного вулканического района Вирунга, гор вблизи озер Киву, Эдуард, северо-западнее озера Танганьика (Восточный Заир, Уганда и Руанда). Наконец, третий подвид — <em>восточная долинная горилла</em> (G. g. grauri, а не inanyema) обитает в низменных местах излучины реки Конго и севера озера Танганьика (Заир, Руанда). Гориллы почти полностью отсутствуют в Центральной Африке.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_33__2gorilla.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Детеныш береговой гориллы</em></p><p></p><p>Горилла — самый крупный среди антропоидов, а возможно, и среди приматов. Рост самца гориллы Бобби (Берлин) был 182 см, а вес Мбонго из зоопарка Сан-Диего в 16 лет составлял 300 кг. В зоопарке гориллы жиреют. Имеются сведения, что рост горилл превышал и 2 м, Туловище грузное, бочкообразное, с широкой грудной клеткой (до 175 см в обхвате), с толстым животом, короткой шеей, широкими плечами, крупной головой. Восточная долинная горилла крупнее западной. Самки меньше самцов.</p><p>Передние конечности длиннее задних. Кисть широкая, с коротким, но хорошо противопоставляемым первым пальцем. На черепе, особенно у старых самцов, выступающий гребень. Глаза широко расставлены, сидят глубоко под сильно выступающим надбровьем. Уши маленькие, верхняя губа короткая, ноздри крупные, мясистые. Лицо, уши, кисти и стопы не обволошены, у старых самцов мало обволошена грудь. Шерсть грубая, жесткая, редкая, почти черного цвета, а после 9—10 лет — с заметной сединой на спине. Бороды и усов нет.</p><p>В кисти центральная кость запястья сращена с ладьевидной — как у шимпанзе и человека. С другой стороны, короткие ноги имеют длинную пятку, как и у человека, резко отличающуюся, конечно, от руки, хотя большой палец свободно противопоставлен другим (последние имеют перепонки).</p><p>Мозг — крупный: 400–600 см<sup class="sup">3</sup> (но известен и 752 см<sup class="sup">3</sup>). Все гориллы имеют группу крови В, сходны с человеком по некоторым другим показателям крови.</p><p>Горный подвид отличается от долинных следующим: длиннее туловище, короче руки, длиннее стопы, гребень у самца выше благодаря большей обволошенности.</p><p></p><p>Новорожденные гориллы (в Западной Африке) часто имеют почти белый цвет, который вскоре темнеет. С возрастом иногда появляются светло-серые пятна или красно-коричневые подпалины на голове и спине. В октябре 1966 г. в банановой роще в Рио-Муни (испанская колония) при отстреле черной самки гориллы нашли совершенно белого детеныша. В зоопарке Барселоны малыш получил кличку Снежок. Это была первая горилла альбинос. Даже кожа у нее белая, на лице — розовая, а глаза голубые. В остальном — совершенно нормальный антропоид. Очень надеялись, что Снежок даст белое потомство, но, сдружив его с самкой обычного цвета, в 1973 г. получили первого детеныша с темной окраской, который вскоре погиб.</p><p>Многие годы о гориллах сообщались невероятные и мрачные сведения: и детей-то они воруют, и женщин насилуют, и на человека нападают… Сведения такого рода часто происходили от незнания этих малодоступных для изучения на воле обезьян — гориллы живут в густых тропических зарослях или в отдаленных высокогорных районах. Так, действительно характерное для горилл битье себя в грудь, производящее грозные звуки, было основанием для характеристики необыкновенной свирепости этого великана. Между тем самец-горилла наводит такой страх на противника с одной-единственной целью: чтобы тот убрался и не мешал кормиться зеленью легендарному «чудовищу».</p><p>Американский зоолог и антрополог Д. Шаллер положил конец этим россказням. В 1959–1960 гг. он подробно изучал жизнь самых малоизвестных горных горилл. Выяснилось, что кровожадный великан является довольно добродушным вегетарианцем, ведущим неторопливую, спокойную жизнь в группах, где отношения весьма мирные. Однако вожак-горилла может и напасть на человека, если при ложном выпаде антропоида пуститься бежать. Среди жителей Конго считается позорным след от укуса гориллы: это означает, что человек трусливо бежал.</p><p></p><p>Для горилл характерен в основном наземный образ жизни, хотя конечности у них наследственно приспособлены и для лазания по деревьям. Даже гнезда строит эта обезьяна, что является, конечно, наследием «древесного» периода, но часто располагает их на земле — бояться ей почти некого. Да и трудно этому неуклюжему увальню порхать по деревьям. Судя по тому, что горилла свободно может становиться на ноги, освобождая руки не только, разумеется, для громовых ударов по собственной груди, но и для весьма тонкого пищевого манипулирования, спустилась она на землю уже давно.</p><p>И кисть, и стопа у горилл (как и у шимпанзе) все-таки отличаются от таковых у азиатских, древесных антропоидов. Это отличие отражает возможность африканских человекообразных жить в более разнообразных условиях, в частности, передвигаться по земле. Делают гориллы это с помощью всех четырех конечностей, опираясь передними на межфаланговые суставы пальцев, имеющих мозолистые наросты.</p><p>Стадная жизнь горилл своеобразна. Группы довольно сплочены, но в то же время молодые особи после наступления половозрелости часто покидают родителей. Остаются только лидеры и иногда их сыновья, наследующие власть после смерти отца, Власть же вожака состоит в выборе мест переходов, распорядка дня, в покровительстве, но не в жестком деспотизме. Вожак с серебристой спиной всегда в походах впереди, за ним цепочка группы (5—30 особей), замыкаемой черным самцом. Вожак не ревнив, но известно, что лидеры могут и не допускать взрослых самцов к самкам. Практически все самки, став половозрелыми (в возрасте восьми лет), покидают группу. Отделившиеся молодые самцы (возраст 11 лет) сначала живут в одиночку, потом присоединяются к свободным самкам. Самки же могут менять группу не однажды. Подобные миграции не вызывают, как правило, конфликтов, а участки разных групп перекрываются. Многие гориллы соседних групп хорошо знают друг друга.</p>
<p>Долинные гориллы живут более замкнутыми сообществами. Группы их стабильны и обычно состоят из 2-12 животных. Агрессивность в группах минимальная.</p><p>Кормятся гориллы исключительно растениями, причем поедают листья, нежные побеги и сердцевину стеблей (80 % рациона), а также фрукты (20 %). У горных горилл Шаллер насчитал 29 видов поедаемых растений: папоротник, побеги бамбука, сельдерей, подмаренник и т. д. У убитого в Рио-Муни крупного самца долинной гориллы, весившего 169 кг, 80 % содержимого желудка составлял ствол банана, 10 % клубни маниока, 10 % — плоды, сахарный тростник и т. д. В дождливый сезон в пище преобладают плоды.</p><p>Как правило, гориллы не используют гнезда повторно и редко строят их днем. Д. Шаллер зарегистрировал у горилл более 20 звуков-сигналов. Своеобразны и даже сложны их жесты: они приглашают друг друга к игре, хлопая себя по груди, животу, по стенке клетки в неволе. Описано в неволе и поведение выпрашивания еды — попрошайка не вознаграждался. Автор этих строк, однако, наблюдал угощение гориллой человека. Самец Бола из Сухумского питомника в добром расположении духа подносил гостю дольку апельсина и ревниво следил за тем, съедается ли его гостинец. Интересно, что груминг у горилл не распространяется на взрослых обезьян, но активно применяется по отношению к детенышу, которого мать и другие гориллы, включая самца, нежно холят.</p><p>Более 100 лет горилл содержат в неволе, к которой они могут неплохо приспосабливаться, если создать хорошие условия. Кормить их надо преимущественно растительными продуктами: фруктами, особенно цитрусовыми, овощами, орехами, зеленью, но можно давать также молоко, молотое мясо, печенье.</p><p>Долго нельзя было получить потомство от горилл в неволе. Лишь 22 декабря 1956 г. в зоопарке Колумбуса (США) от десятилетнего самца и семилетней самки долинных горилл родилась самочка весом 2 кг 673 г. Детеныш был с морщинистой мордочкой шоколадного цвета и редкими черными волосами на теле. В области бровей и на макушке волосы были несколько длиннее. Через месяц у малышки появились первые молочные резцы. Беременность длилась 257–259 дней.</p><p>В зоопарке Франкфурта-на-Майне 3 мая 1967 г. гориллы дали жизнеспособную двойню. Гориллы рожают обычно один раз в три-четыре года. Кормят грудью один-полтора года. Беременность длится от 245 до 289 дней. Половой цикл самки в среднем 33 дня. Сезонности размножения не установлено.</p><p>На 1975 г. известен 121 случай родов у горилл в неволе. Из них благополучными были 96. Восемь рождений приходится на горных горилл. В зоопарке Колумбуса в 1968 и 1969 гг. родились гориллы второго поколения. В Филадельфийском зоопарке в 1977 г. продолжал жить 47-летний самец горилла Масса.</p><p>Однако естественные популяции горилл опасно сокращаются. Горные гориллы, которых осталось не более 5—10 тыс. (а по другим данным — одна тысяча), внесены в «Красную книгу». Там же представлены уже и другие подвиды. Но это еще не гарантия их сохранности. В Рио-Муни гориллы — это живое чудо еще оставшейся нам природы, которое не знает страха ни перед одним хищником на Земле, — употребляется в пищу людьми либо отстреливается для забавы.</p><p>Род <strong>шимпанзе</strong> (Pan)[52] — последний в описании человекообразных и вообще обезьян. Это последний примат в отряде перед человеком, потому что по многим биологическим признакам он наиболее близок к человеку.</p><p>Шимпанзе — сравнительно небольшой антропоид, мельче орангутана и гориллы. Рост <em>обыкновенного шимпанзе</em> (P. troglodytes) до 150 см (голова — туловище 70–94 см). Вес — до 80 кг (обычно 45–60 кг). Самки не намного меньше самцов. Пальцы на руках длинные, с ногтями, но первый короче. На ногах между пальцами перепонки, большой палец крупнее, чем на руках, хорошо отставлен. Руки значительно длиннее ног.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_33__2shimpanze.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Обыкновенный шимпанзе</em></p><p></p><p>Голова округлая, челюсти выступают, нос небольшой, верхняя губа высокая, надбровный валик развит, уши относительно крупные, человеческие, торчащие. Лоб покатый, клыки небольшие, гортанный мешок средних размеров.</p><p>Шерсть редкая, без подшерстка, черного или темно-коричневого цвета. Известна, однако, популяция белоголовых шимпанзе в Экваториальной Гвинее, а в 1972 г. описан шимпанзе блондин со светлой шерстью. Лицо, уши, кисти и стопы без волос — цвета телесного, розоватого (у бонобо — черного) с пигментацией у некоторых форм. По окраске лица (и некоторым другим чертам) выделяют три подвида. Однако современные подвидовые признаки обыкновенного шимпанзе весьма относительны: с возрастом меняются и, как показала специальная классификация 119 шимпанзе на Холломанской базе (США), ненадежны. Более верный критерий — география обитания.</p><p><em>Карликовый шимпанзе</em>, или <em>бонобо</em> (P. paniscus), отличается малым ростом (в два раза меньше обыкновенного шимпанзе), строением черепа, плечевой и бедренной костей, более длинными волосами, особенно головы и бакенбард, чертами поведения, еще меньшим половым диморфизмом. Заметным отличием еще являются красные губы бонобо. Живет только в Заире, тогда как обыкновенный шимпанзе распространен по всему экватору Африки с прилегающими районами (Заир, Танзания, Южный Судан до Нила, Чад, Нигер, Мали, Сенегал, Берег Слоновой Кости, Нигерия, Камерун, на юг до рек Конго-Луалаба и Лувуа). Как у орангутанов и горилл, седалищные мозоли встречаются редко: у шимпанзе —36 % изученных случаев.</p><p>У шимпанзе обнаружены только группы крови А и и, но иммунологические особенности эритроцитов карликового шимпанзе наиболее сходны с таковыми человека среди всех приматов. Сходны эти приматы и по другим системам крови.</p><p>Конечности шимпанзе приспособлены для хождения по земле (животное опирается на ступню и внешние поверхности средних фаланг согнутых кистей), а также для лазания по деревьям, где строят гнезда на ночь. Однако брахиации, как и у горилл, не существует.</p><p>Шимпанзе живут в районах влажного леса и открытых засушливых ландшафтов. Совершают огромные переходы, иногда проходя в день более 50 км. Кочуют даже при изобилии корма, нередко возвращаясь в старые места.</p><p>По-видимому, детали стадной жизни различны в разных районах, что обусловило разноречивые толкования наблюдений. В конце 50-х — начале 60-х годов началось усиленное изучение экологии шимпанзе. В Африке побывали многие исследователи: А. Кортландт, В. Рейнольде, Дж. ван Ловик-Гудалл, А. Сузуки, Т. Нишида, Г. Телеки, К. Исава и др. Ими были сделаны важные открытия «в социальной жизни» этого антропоида.</p>
<p></p><p>Шимпанзе живут открытой группой: объединения непостоянны ни по численности, ни возрастному и половому составу. Рейнольде в лесу Танзании не обнаружил доминирующих самцов. Ван Ловик-Гудалл считает, что лидерство выражено у шимпанзе неявно и постоянно не проявляется, однако иерархия в группе существует. Японские ученые (Нишида и др.) полагают, что группы шимпанзе в лесу Танзании четко обособлены, являются «социальной единицей» и имеют свои территории. Это большие объединения (30–80 особей), которые часто разбиваются на подгруппы.</p><p>В любом случае очевидно, что шимпанзе довольно миролюбивы в отношениях между взрослыми особями, а также между старшими и детенышами и даже между различными группами, территории которых совпадают, хотя между группами существуют взаимоотношения господства и подчинения. Переход обезьян из одной группы в другую совершенно свободен (особенно в период половой восприимчивости самок, не имеющих детенышей). Встречаются одиночные самцы, группы самцов, группы взрослых разнополых шимпанзе с детенышами и т. д. Наиболее сильной является связь «мать — детеныш», иногда она остается сильной, даже если дитя (обычно самка) стало взрослым.</p><p>Агрессивные отношения редки. В небольших группах (три — восемь особей) они могут иметь место при конкуренции за пищу (если ее мало), при защите детеныша матерью, при соперничестве самцов равного ранга, при отказе почесать соседа, если он просит. Сообщается, что шимпанзе взаимно агрессивны при встречах с гориллами. Много дружеских форм поведения отмечено внутри группы. Особенно распространено поведение приветствия, умиротворения, выпрашивания пищи и дележки ее.</p><p></p><p>Половые отношения простые, нестабильны и лишены ревности. Характерно непостоянство лидеров — при некоторых обстоятельствах лидером может стать любое взрослое животное, даже самка. Известно, что в Танзании в наблюдавшейся группе шимпанзе Фиган стал вожаком, опираясь на помощь своего брата.</p><p>Л. А. Фирсов, длительно изучающий шимпанзе как в неволе, так и в природных условиях Псковской области, куда он не раз вывозил обезьян на лето, пишет об отсутствии излишней драматичности в борьбе за главенствующее положение в группе: «Многие тысячелетия, ушедшие на формирование этих видов обезьян, привели к выработке своеобразной «биологической мудрости», позволяющей каждой особи довольно быстро и безошибочно найти свое место в сообществе себе подобных».[53]</p><p>Чем питаются шимпанзе? Давно было известно, что они преимущественно растительноядны. В отношении карликовых шимпанзе, живущих в болотистом лесу, по-видимому, остается верным, что это вегетарианцы, которые, как и многие другие обезьяны, едят также насекомых, мед, многие культивируемые растения и даже рыбу. Что касается обыкновенных шимпанзе, то они питаются фруктами, листьями, сердцевиной различных стеблей, почками и бутонами растений, навещают плантации, особенно сахарного тростника. Лакомятся они и термитами, мелкими животными. Замечено, что в Танзании шимпанзе сдирают зубами кору стволов и веток, продолжительно жуют и высасывают, затем выплевывают. Шимпанзе иногда поглощает в небольших количествах почву — из термитников или там, где она насыщена личинками насекомых. Причины этого явления пока неясны.</p><p>Однако самым неожиданным открытием последних 10–15 лет было специфическое хищничество шимпанзе и даже каннибализм. Стало известно, что весьма нередко шимпанзе охотятся на млекопитающих и поедают свежее мясо. Жертвами антропоида являются мартышки, колобусы, павианы, другие животные и даже… новорожденные шимпанзе. Иногда шимпанзе начинают пожирать добычу еще живой.</p><p>Охотничьи повадки присущи только взрослым особям, преимущественно самцам, которые промышляют либо в одиночку, либо группами, координируя свои действия. Но и это еще не все. После умерщвления жертвы следует первоначальный ее дележ с теми, кто не принимал участия в охоте. Те же особи, которые не поспели к разделу, собираются вокруг счастливчиков, владеющих большим куском мяса, и начинают попрошайничать — часто безуспешно! Описаны случаи, когда шимпанзе отбирали добычу у павианов анубисов.</p><p>Предполагается, что охота и распределение мяса у шимпанзе выходят за рамки простой потребности в пище. (Видели, что шимпанзе иногда охотились после достаточного насыщения растительным кормом). Ведь ни разу удачливый охотник не поедал мясо в одиночку, если присутствовали другие шимпанзе — делился с сородичами. В становлении древнейших людей охота и потребление мяса, как известно, сыграли колоссальную роль. Как видим, наш близкий ныне живущий родственник имеет явную склонность к этому.</p><p>Шимпанзе обладают богатейшими средствами общения. Несмотря на ряд анатомических отличий, особенно нейрологических, механизм образования звуков у шимпанзе и у человека во многом сходен. Ловик-Гудалл отметила более 30 звуков общения шимпанзе. Они очень разнообразны: отдельные гласные, гласные — согласные, согласные — гласные. Здесь и знаменитое уханье, и хмыканье, и сопение, и визг, и мяуканье и т. д. Но надо иметь в виду, что шимпанзе пользуется множеством других сигналов — жестами, мимикой, позой, какой-то еще не распознанной человеком символикой для связи между себе подобными.</p><p>Серьезных наблюдателей поражала «человечность» бытового поведения шимпанзе на воле. Шимпанзе обнимаются при встречах, хлопают друг друга по плечу (спине), даже как будто целуются и совершают подобие рукопожатия (соприкасаются руками). Чистят нос, уши, ковыряют очищенной палочкой в зубах, оттирают предметами грязь, нечистоты или запекшуюся кровь. В дилеммных ситуациях почесывают голову, бока, руки.</p><p>При угрозе гневно топчутся, поднимают руку внешней частью кисти вперед, хватают палки и при необходимости бьют ими противника или швыряют в него. Описано, что шимпанзе делают губку из листьев и травы, а то и чашку, чтобы набрать воды для питья, раскалывают орехи камнями и палками (Берег Слоновой Кости).</p><p>О применении орудий шимпанзе на воле сделано немало научных сообщений. Эта обезьяна не только использует естественные предметы, но и видоизменяет их руками и зубами с целью наиболее целесообразного извлечения меда из ульев, муравьев из отверстий в деревьях или из муравейника. Муравьев излавливает несколькими методами — всякий раз таким образом, что упускает лишь минимум разбегающихся насекомых.</p>
<p>Естественно, что своими богатейшими интеллектуальными возможностями шимпанзе широко пользуется на воле. Это сказывается в умелом создании гнезд, в успешной охоте на животных и обеспечении разнообразия пищи, в обучении детенышей, в передаче существенной информации (шимпанзе, по-видимому, узнают друг друга в лесу по голосу), даже для завоевания более высокого положения в группе, как, например, в случае с упоминавшимся Майком.</p><p>Открытое сообщество шимпанзе, применение орудий, поведение приветствия, выпрашивания и дележа пищи, совместная охота говорят об уникальной системе связи шимпанзе, недоступной даже гориллам с их закрытым сообществом, в чем состоит принципиальная разница в поведении этих двух родственных родов.</p><p>Не потому ли шимпанзе при всей их сравнительной малочисленности находятся в более благоприятном положении в смысле сохранения вида, чем гориллы и в целом все антропоиды?</p><p>Примеры разумного поведения шимпанзе говорят о глубоких генетических корнях некоторых технологических приемов уникальной ныне деятельности человека. Эволюционная история приматов создает определенные возможности для исследований в этом направлении. В специальных опытах шимпанзе делали палки, расщепляя острым камнем доску, обучались жестовому языку глухонемых и другим способам невербального общения, вполне целенаправленно рисовали, обобщали множества предметов по определенным подклассам, а потом сводили в классы, определяли середину множества, находили наиболее рациональные пути в лабиринтах и т. д.</p><p>Вот почему английский зоолог и писатель Н. Беррилл образно характеризовал шимпанзе библейской фразой «это один из нас», а известный советский исследователь поведения шимпанзе Л. А. Фирсов пишет: «Такие качества нервной деятельности, как использование старого опыта, способность к обобщению, образная и условнорефлекторная память, орудийная деятельность, коммуникативная система и т. д., конечно, свойственны в какой-то мере и другим животным, кроме антропоидов. Однако на уровне высших обезьян некоторые из этих особенностей претерпевают, по-видимому, качественное преобразование, ароморфоз… Как убеждают нас факты, полученные в лаборатории на собаках, низших (павианы, макаки, мартышка) обезьянах и антропоидах (шимпанзе), последние способны на такую меру абстракций, которая может быть обозначена довербальным понятием»[54].</p><p></p><p>Шимпанзе могут размножаться круглый год (в питомниках и лабораториях). На воле же существует сезон спаривания (в Танзании — с августа до ноября; по данным Гудалл, в других местах — иной сезон). Средний период беременности в Йерксском центре был равен 227 дням. Но, по данным разных авторов, беременность длится, как правило, от 214 до 295 дней. Половые циклы начинаются в семь — девять лет и длятся в среднем 34–41 день. Самцы становятся половозрелыми примерно на год позже. Обычно рождается один детеныш, но только в Йерксском центре на 1974 г. было 10 случаев двоен и два троен (детеныши вскоре погибали).</p><p>Первый обыкновенный шимпанзе родился, как сказано выше, в 1915 г., первый карликовый шимпанзе — в 1962 г. (детеныш погиб через несколько недель от пневмонии). В Лондонском зоопарке самка шимпанзе родила после 19-летнего перерыва в возрасте 29 лет, переведенная в другую группу после смерти самца, с которым содержалась 16 лет и от которого в 10-летнем возрасте имела детеныша.</p><p>Содержание и разведение шимпанзе, этих нервных, свободолюбивых и обладающих высокоразвитым мозгом антропоидов, весьма сложное дело. Но и успехи в этой области значительны. Получены уже нормальные детеныши после искусственного осеменения самок. Как показано, шимпанзе стабильно размножаются в Йерксском центре, во многих зоопарках мира. Имели место единичные случаи рождения шимпанзе в Московском и Ленинградском зоопарках. В 1975 г. родился первый шимпанзе в зоопарке Ростова-на-Дону. Наконец, как упомянуто, в Институте физиологии АН СССР, в Колтушах (Ленинград), в конце 1976 г., затем (с интервалом в месяц) в январе 1977 г. родились два нормальных детеныша в самой северной точке содержания антропоидов в мире. Эти факты говорят о принципиальной возможности разведения этих необыкновенных по сходству с человеком обезьян в нашей стране.</p><p>Однако надо всегда помнить, что и уход за этим замечательным антропоидом должен быть особым. Шимпанзе страдают в неволе инфекционными болезнями и инвазиями, в первую очередь пищеварительного тракта и органов дыхания, болеют атеросклерозом, гипертонией, коронарной недостаточностью, подвержены другим недугам, присущим человеку, — вплоть до сходной патологии беременности.</p><p>Рекорд жизни в неволе, очевидно, принадлежит самке Венди (Йерксский центр приматов), прожившей 48 лет и родившей 11 детенышей.</p><p>Абсолютно неповторимы в медицинских исследованиях. Использование шимпанзе для изучения атеросклероза, заявляют специалисты, настолько же ценно, как и использование самого человека. Это верно лишь с той поправкой, что то же самое говорят специалисты и по многим другим болезням.</p><p>Шимпанзе — убывающий род приматов: 11-летние демографические исследования на воле показали, что смертность в нормальной охраняемой популяции этих обезьян превышает рождаемость. Имеет место и хищническое уничтожение шимпанзе — в порядке охоты, на мясо, для продажи. Развитие городов и культивация земель приводят к губительному вторжению человека в места естественного обитания шимпанзе, что также отрицательно сказывается на численности этих приматов.</p><p>Карликовый и обыкновенный шимпанзе внесены в «Красную книгу».</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>Семейство люди (Hominidae)</p><p>Ныне живущие gредставители семейства составляют один род — люди (Homo) с единственным видом — человек разумный (Homo sapiens). Ничего больше писать о человеке в этой книге не следует — ведь ему посвящены «Гималаи книг»: биологических, медицинских, художественных и иных. Человеку посвящено все на Земле, а теперь уже не только на Земле.</p><p>В свете изложенного в этой книге надо сделать в разделе «человек» лишь несколько заключительных замечаний. Человек по своей биологии принадлежит, как мы видели, к описанному в книге отряду приматов. Его сходство со многими другими представителями этого необыкновенного отряда столь велико, что если бы пришлось давать ему таксономические, анатомические, физиологические и другие биологические характеристики, надо было бы не раз ссылаться на предыдущие страницы, где описаны обезьяны.</p><p>Мозг человека в три раза крупнее мозга антропоидов, но в своей основе он имеет «обезьяний тип» строения и, главное, в нем нет каких-либо образований, которые бы отсутствовали у обезьян. В отличие от всех животных на Земле, человек и обезьяны обладают объемным и цветовым зрением. Сходство крови человека и высших обезьян столь велико, что если соблюсти соответствие групп крови (их, между прочим, нет в такой форме у других животных), ее можно безболезненно переливать от человека шимпанзе и даже обратно (такие примеры известны).</p>
<p>Число и строение хромосом, ответственных, как известно, за наследственность у высших обезьян и человека очень близки. Отличия, конечно, имеются, но небольшие.</p><p>Гормоны приматов родственны до такой степени, что, например, гормон роста взаимозаменяем у человека не только с высшими обезьянами, но даже с макаком резусом.</p><p>Поразительно иммунологическое и биохимическое родство человека с обезьянами. Иммунологические характеристики и аминокислотная последовательность многих белков (а значит, и кодирующие их структуры ДНК) практически одинаковы у человека и шимпанзе. Это относится к гемоглобину, миоглобину, фибринопептиду, цитохрому С, а также к различным ферментам, например угольной ангидразе.</p><p>Различие в нуклеотидных последовательностях вещества наследственности — ДНК — составило у человека и шимпанзе в целом 1,1 %. Для этой пары видов удалось изучить разнообразными современными методами 44 белка крови и тканей. Оказалось, что шимпанзе и человек близки по этим белкам более чем на 99 %, т. е. как виды-двойники насекомых и млекопитающих. Виды лягушек или белок в пределах одного рода отличаются друг от друга в 20–30 раз больше, чем шимпанзе и человек. Это было столь удивительно, что пришлось срочно как-то объяснять несоответствие молекулярных данных тому, что известно на уровне целостного организма. Родилась гипотеза о более быстрой эволюции механизмов, регулирующих проявление генов, чем изменения самого генетического материала у высших приматов.</p><p></p><p>Читатель может спросить: почему же автор не включил этих родственников не только в единое подсемейство, как предлагают биохимики, но даже и в семейство? Объясняется это тем, что анатомические отличия человека от африканских антропоидов все же значительны, главные же из них — те, что обеспечивают человеку в конечном счете возможность трудовой деятельности, недоступной ни одной обезьяне.</p><p>Но независимо от того, как мы будем классифицировать гоминоидов, совершенно очевидно, что при таком огромном сходстве и родстве обезьяны оказываются уникальными в экспериментальных исследованиях. Так оно и есть. Болезни, которые нельзя моделировать ни на каких животных, лекарства, которые на обычных животных дают извращенные в отношении человека результаты, развитие эмбриона и изменения в старческом возрасте — все это изучается с большим эффектом в опытах на наших биологически ближайших родственниках. С помощью обезьян побеждены сыпной тиф, полиомиелит и желтая лихорадка. На обезьянах раскрыта загадка «медленных вирусов», за что в 1976 г. присуждена Нобелевская премия. На них изучают гепатит, атеросклероз и многие другие болезни. Поэтому их следует специально разводить — в питомниках, в приматологических центрах, в институтах, как об этом говорил еще в 1915 г. Илья Ильич Мечников.</p><p>Мы видели: нет почти ни одного рода приматов, видам или подвидам которых не угрожала бы опасность исчезновения с лица Земли. Это беда. Человеку жизненно необходимо срочно принимать меры. Нельзя допустить разрыва еще оставшейся сегодня великой непрерывности — от тупайи до Homo sapiens. Венец отряда, венец природы, великое биологическое совершенство — человек не может бездействовать. И в этой книге уже не раз констатировалось: «вымирающий вид». Не допустим же мы, чтобы будущие книги о приматах превратились в сводный некролог. Потомки не простят нам, если им будут показывать орангутана только на фотографии.</p><p>К несчастью, немало видов животных гибнет в наши дни. Дж. Даррелл пишет: «В моих глазах истребление любого вида — уголовный акт, равный уничтожению неповторимых памятников культуры, таких, как картины Рембрандта или Акрополь». Это — правда. Не будет кощунством добавить, что и картины Рембрандта, и Акрополь все-таки дело рук человеческих. Воссоздание же исчезнувшего вида не подвластно людям.</p><p>Не следует также забывать, что вид примата — это не любой вид. Это вид из отряда человека. Сегодня даже невозможно точно сказать, зачем он понадобится человеку завтра.</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Семейство понгиды (Pongidae), или крупные антропоиды
Основные анатомические признаки семейства приведены выше, при общей характеристике надсемейства гоминоидов. Это действительно крупные обезьяны — некоторые достигают почти двухметрового роста и веса более 200–250 кг. На всех пальцах плоские ногти. Голова округлая, мозг большого объема (до 600 см3). Длина черепа больше ширины. Лицо без волос. Глаза небольшие, уши голые. Шерсть грубая. Самцы крупнее самок. У всех членов семейства большая длительность беременности. У всех двойное число хромосом равно 48. Зарегистрированная продолжительность жизни около 60 лет. Исключительно развиты интеллектуальные способности. В естественных условиях и в экспериментах могут использовать природные орудия.
Крупные человекообразные по многим анатомическим, физиологическим, биологическим, генетическим, иммунологическим и эндокринологическим показателям настолько близки к человеку, что некоторые ученые, в первую очередь иммунохимики, биохимики и генетики, требуют включения их в одно семейство с человеком. Более того, если орангутан включается в это семейство на уровне отдельного подсемейства, то гориллу и шимпанзе объединяют с человеком даже в одном подсемействе, что нами не принято.
Род орангутан (Pongo)[51] состоит из одного вида собственно орангутана (P. pygmaeus) с двумя подвидами. И русское и латинское наименования объясняются в первой, исторической части данной книги. Следует, однако, сделать одно уточнение, без которого непонятна ошибочность распространенного написания «орангутанг». Слово «орангутан» малайского происхождения, составлено из двух слов, означающих, как мы помним, «человек лесной». Добавление буквы «г» в конце резко искажает смысл, означая уже «человек должник». Никому этот замечательный антропоид ничего не должен — «невинное» добавление буквы «г» является грубой ошибкой.
Орангутан
Орангутан, увы, в наши дни остался лишь в ограниченных районах Суматры и Калимантана. Подвиды его соответственно и называются суматринским и борнейским. Это крупные обезьяны, достигающие роста до 158 см (зарегистрировано О. Хиллом, 1938), а возможно, и больше. Половой диморфизм значителен: вес самца борнейского подвида в среднем 189 кг (в неволе орангутаны сильно жиреют, достигая 250 кг), а самки лишь 81 кг. В росте животных различие не столь выражено: в среднем соответственно 137 и 115 см. Суматринские оранги значительно легче, но по росту почти не уступают борнейским.
Телосложение орангов неуклюжее: длинные руки — их размах достигает 3 м — могучие, толстые, с коротким первым пальцем (на сравнительно коротких ногах он не имеет ногтя), большой живот. У взрослых самцов на щеках упругие полукруглые наросты, необволошенные, образованные соединительной и жировой тканью. Профиль лица вогнутый, с выступающими челюстями и часто выпячиваемой нижней губой, лоб высокий. У самцов на голове костный гребень. Надбровные валики хорошо развиты. Самцы обладают большим гортанным мешком с ответвлениями. Седалищных мозолей обычно нет (встречаются изредка небольших размеров).
Волосяной покров редкий, но длинный, волос достигает 40 см. У взрослых особей на плечах и верхних частях рук он настолько велик, что свисает рыжими лохмами. У взрослых самцов появляются борода и усы, которые растут не посредине над высокой верхней губой, но по бокам. Цвет шерсти красновато-рыжий или красновато-бурый, у суматранского подвида несколько светлее.
Как и у гиббонов, у орангутанов обнаружены группы крови А, В а АВ (нет группы О) и другие компоненты крови человека.
Кисти и стопы орангутанов приспособлены исключительно к древесному образу жизни. Четыре пальца кисти схватывают ветвь, подобно мощному крюку. Эти обезьяны не «летают», подобно гиббонам, а лазают и ходят по ветвям, причем делают это медленно и осторожно, перехватывая ветви руками только после «апробации» их на прочность. Живут на высоких деревьях, где и размещают свои гнезда-постели на ночь (иногда устраивают гнезда и днем). На землю спускаются редко, ходят на четырех конечностях с опорой на средние фаланги пальцев рук и на наружный край стопы. Могут ступать и на сжатые в кулаки конечности.
По некоторым данным, орангутаны живут небольшими семьями. Однако более вероятными кажутся наблюдения, из которых следует, что постоянно находятся совместно только самки с детенышами. Самец же со времени половозрелости ведет одиночный образ жизни. В обществе самки его можно видеть лишь в период спаривания. Впрочем, в различных местах, у разных популяций и у отдельных животных могут быть свои особенности, но группы орангов в природе очень малочисленны. Более 80 % передвижений в поисках пищи, по наблюдениям Д. Маккиннона (1974), совершались в одиночку или с детенышем. Лишь иногда присоединялись подростки.
Эти обезьяны не агрессивны, не имеют тенденции к господству и вообще мало общаются. Хорошо могут манипулировать предметами, но мало используют эту способность. В неволе пользовались палками для выталкивания приманки из трубки, разжевывали ветки, превращая их в губку, которой набирали воду из сосуда.
Умело строят гнезда или платформы из веток, создавая навесы от солнца и дождя. Спят в них на боку или лежат навзничь, детеныш — на груди у матери. Рассказы о швырянии ветвей и палок в человека или животных, вероятно, сильно преувеличены: бросание у них нецеленаправленно, не имеет горизонтального вектора и скорее похоже на выпадение предмета вниз. Подолгу отдыхают и днем, особенно тяжелы на подъем самцы, которые почта не спускаются на землю.
Питаются многими видами плодов, орудуя при очистке мякоти зубами и руками. Едят также листья, кору, насекомых, яйца птиц. Воду пьют из углублений в стволах, слизывают с шерсти и с деревьев капли дождя.
Набор звуковых сигналов у этих молчунов беден, но они способны петь — весьма редко в порядке ухаживания, чаще ради собственного удовольствия. Как заметил один автор, «песня» орангутана напоминает звуки автомобиля при переключении скоростей.
Продолжительность менструального цикла у орангутанов 30–32 дня. Половозрелость наступает у самок в семь лет, у самцов несколько позже. Длительность беременности, по разным авторам, от 225 до 275 дней. Рождается один детеныш, но известно несколько случаев рождения двоен. Продолжительность выхаживания матерью — примерно четыре года, поэтому в зоопарках стараются выкармливать малышей орангов искусственно. Есть сведения, что в неволе самец активно помогает рожающей самке как акушер.
Орангутаны издавна (точнее, с 1825 г.) содержатся в зоопарках. Неплохо и размножаются: первый родился в 1928 г. Корм в неволе должен быть преимущественно растительным: салат, капуста, молодые початки кукурузы, лук-порей, фрукты, ягоды, различные орехи, ветки ивы, дуба, бука, листья акации, чай из трав, молоко, куриные яйца.
В 1971 г. в неволе содержалось 539 орангов. Несколько десятков родилось в Йерксском центре (29 на 1974 г.), успешно разводили их в зоопарках Берлина (ГДР), Базеля, Нюрнберга, Сан-Диего и других. В 1931 г. в зоопарк Филадельфии были привезены оранги Гуас и Гуарина с их детенышем-самкой, родившимся в 1929 г. До 1955 г. Гуарина родила еще восемь детенышей, а в августе 1970 г. появилась на свет ее внучка. Дедушка Гуас скончался 9 февраля 1977 г. в возрасте не менее 57 лет, побив, таким образом, рекорд известного долголетия всех приматов, исключая человека.
В последние годы мировая общественность встревожена катастрофическим убыванием орангутанов в естественных условиях. Летом 1973 г. их осталось около тысячи на Суматре и примерно 3 тыс. на Калимантане. Орангутаны внесены в «Красную книгу», но истребление их продолжается. Только в созданном на Суматре резервате браконьеры убивают или отлавливают приблизительно 200 особей в год. Уничтожаются леса, без которых эти «лесные люди» не могут существовать.
Сейчас создаются реабилитационные станции для орангов — незаконно отловленные антропоиды конфискуются и постепенно подготавливаются здесь к выпуску в джунгли. На север Калимантана даже завезено несколько сот орангов, изъятых у браконьеров, но контрабандисты продолжают свой преступный промысел. Да и выпускаемые на волю обезьяны теряют необходимые инстинкты, с трудом приспосабливаются к дикой природе, часто возвращаются к станции. Выпущенная пара орангов (возраст три и два года) строила себе гнезда не на высоких безопасных деревьях, а преимущественно на земле. Судьба одного из очень близких ныне живущих родственников человека остается тревожной.
Род горилл (Gorilla) включает один вид собственно гориллы (G. gorilla) с тремя подвидами. Некоторые современные специалисты (Гровс, Борп) объединяют горилл в один род с шимпанзе, настолько они сходны друг с другом, отличаясь от орангутана. Однако на всех стадиях развития, начиная с плода и кончая старостью, эти два наиболее близких к человеку антропоида анатомически разнятся между собой.
Горилла живет исключительно в Экваториальной Африке. Подвид западной долинной, или береговой, гориллы (G. g. gorilla) обитает в Габоне, Камеруне, Конго, Рио-Муни, частично в Нигерии. Горная горилла (G. g. beringei) — житель горного вулканического района Вирунга, гор вблизи озер Киву, Эдуард, северо-западнее озера Танганьика (Восточный Заир, Уганда и Руанда). Наконец, третий подвид — восточная долинная горилла (G. g. grauri, а не inanyema) обитает в низменных местах излучины реки Конго и севера озера Танганьика (Заир, Руанда). Гориллы почти полностью отсутствуют в Центральной Африке.
Детеныш береговой гориллы
Горилла — самый крупный среди антропоидов, а возможно, и среди приматов. Рост самца гориллы Бобби (Берлин) был 182 см, а вес Мбонго из зоопарка Сан-Диего в 16 лет составлял 300 кг. В зоопарке гориллы жиреют. Имеются сведения, что рост горилл превышал и 2 м, Туловище грузное, бочкообразное, с широкой грудной клеткой (до 175 см в обхвате), с толстым животом, короткой шеей, широкими плечами, крупной головой. Восточная долинная горилла крупнее западной. Самки меньше самцов.
Передние конечности длиннее задних. Кисть широкая, с коротким, но хорошо противопоставляемым первым пальцем. На черепе, особенно у старых самцов, выступающий гребень. Глаза широко расставлены, сидят глубоко под сильно выступающим надбровьем. Уши маленькие, верхняя губа короткая, ноздри крупные, мясистые. Лицо, уши, кисти и стопы не обволошены, у старых самцов мало обволошена грудь. Шерсть грубая, жесткая, редкая, почти черного цвета, а после 9—10 лет — с заметной сединой на спине. Бороды и усов нет.
В кисти центральная кость запястья сращена с ладьевидной — как у шимпанзе и человека. С другой стороны, короткие ноги имеют длинную пятку, как и у человека, резко отличающуюся, конечно, от руки, хотя большой палец свободно противопоставлен другим (последние имеют перепонки).
Мозг — крупный: 400–600 см3 (но известен и 752 см3). Все гориллы имеют группу крови В, сходны с человеком по некоторым другим показателям крови.
Горный подвид отличается от долинных следующим: длиннее туловище, короче руки, длиннее стопы, гребень у самца выше благодаря большей обволошенности.
Новорожденные гориллы (в Западной Африке) часто имеют почти белый цвет, который вскоре темнеет. С возрастом иногда появляются светло-серые пятна или красно-коричневые подпалины на голове и спине. В октябре 1966 г. в банановой роще в Рио-Муни (испанская колония) при отстреле черной самки гориллы нашли совершенно белого детеныша. В зоопарке Барселоны малыш получил кличку Снежок. Это была первая горилла альбинос. Даже кожа у нее белая, на лице — розовая, а глаза голубые. В остальном — совершенно нормальный антропоид. Очень надеялись, что Снежок даст белое потомство, но, сдружив его с самкой обычного цвета, в 1973 г. получили первого детеныша с темной окраской, который вскоре погиб.
Многие годы о гориллах сообщались невероятные и мрачные сведения: и детей-то они воруют, и женщин насилуют, и на человека нападают… Сведения такого рода часто происходили от незнания этих малодоступных для изучения на воле обезьян — гориллы живут в густых тропических зарослях или в отдаленных высокогорных районах. Так, действительно характерное для горилл битье себя в грудь, производящее грозные звуки, было основанием для характеристики необыкновенной свирепости этого великана. Между тем самец-горилла наводит такой страх на противника с одной-единственной целью: чтобы тот убрался и не мешал кормиться зеленью легендарному «чудовищу».
Американский зоолог и антрополог Д. Шаллер положил конец этим россказням. В 1959–1960 гг. он подробно изучал жизнь самых малоизвестных горных горилл. Выяснилось, что кровожадный великан является довольно добродушным вегетарианцем, ведущим неторопливую, спокойную жизнь в группах, где отношения весьма мирные. Однако вожак-горилла может и напасть на человека, если при ложном выпаде антропоида пуститься бежать. Среди жителей Конго считается позорным след от укуса гориллы: это означает, что человек трусливо бежал.
Для горилл характерен в основном наземный образ жизни, хотя конечности у них наследственно приспособлены и для лазания по деревьям. Даже гнезда строит эта обезьяна, что является, конечно, наследием «древесного» периода, но часто располагает их на земле — бояться ей почти некого. Да и трудно этому неуклюжему увальню порхать по деревьям. Судя по тому, что горилла свободно может становиться на ноги, освобождая руки не только, разумеется, для громовых ударов по собственной груди, но и для весьма тонкого пищевого манипулирования, спустилась она на землю уже давно.
И кисть, и стопа у горилл (как и у шимпанзе) все-таки отличаются от таковых у азиатских, древесных антропоидов. Это отличие отражает возможность африканских человекообразных жить в более разнообразных условиях, в частности, передвигаться по земле. Делают гориллы это с помощью всех четырех конечностей, опираясь передними на межфаланговые суставы пальцев, имеющих мозолистые наросты.
Стадная жизнь горилл своеобразна. Группы довольно сплочены, но в то же время молодые особи после наступления половозрелости часто покидают родителей. Остаются только лидеры и иногда их сыновья, наследующие власть после смерти отца, Власть же вожака состоит в выборе мест переходов, распорядка дня, в покровительстве, но не в жестком деспотизме. Вожак с серебристой спиной всегда в походах впереди, за ним цепочка группы (5—30 особей), замыкаемой черным самцом. Вожак не ревнив, но известно, что лидеры могут и не допускать взрослых самцов к самкам. Практически все самки, став половозрелыми (в возрасте восьми лет), покидают группу. Отделившиеся молодые самцы (возраст 11 лет) сначала живут в одиночку, потом присоединяются к свободным самкам. Самки же могут менять группу не однажды. Подобные миграции не вызывают, как правило, конфликтов, а участки разных групп перекрываются. Многие гориллы соседних групп хорошо знают друг друга.
Долинные гориллы живут более замкнутыми сообществами. Группы их стабильны и обычно состоят из 2-12 животных. Агрессивность в группах минимальная.
Кормятся гориллы исключительно растениями, причем поедают листья, нежные побеги и сердцевину стеблей (80 % рациона), а также фрукты (20 %). У горных горилл Шаллер насчитал 29 видов поедаемых растений: папоротник, побеги бамбука, сельдерей, подмаренник и т. д. У убитого в Рио-Муни крупного самца долинной гориллы, весившего 169 кг, 80 % содержимого желудка составлял ствол банана, 10 % клубни маниока, 10 % — плоды, сахарный тростник и т. д. В дождливый сезон в пище преобладают плоды.
Как правило, гориллы не используют гнезда повторно и редко строят их днем. Д. Шаллер зарегистрировал у горилл более 20 звуков-сигналов. Своеобразны и даже сложны их жесты: они приглашают друг друга к игре, хлопая себя по груди, животу, по стенке клетки в неволе. Описано в неволе и поведение выпрашивания еды — попрошайка не вознаграждался. Автор этих строк, однако, наблюдал угощение гориллой человека. Самец Бола из Сухумского питомника в добром расположении духа подносил гостю дольку апельсина и ревниво следил за тем, съедается ли его гостинец. Интересно, что груминг у горилл не распространяется на взрослых обезьян, но активно применяется по отношению к детенышу, которого мать и другие гориллы, включая самца, нежно холят.
Более 100 лет горилл содержат в неволе, к которой они могут неплохо приспосабливаться, если создать хорошие условия. Кормить их надо преимущественно растительными продуктами: фруктами, особенно цитрусовыми, овощами, орехами, зеленью, но можно давать также молоко, молотое мясо, печенье.
Долго нельзя было получить потомство от горилл в неволе. Лишь 22 декабря 1956 г. в зоопарке Колумбуса (США) от десятилетнего самца и семилетней самки долинных горилл родилась самочка весом 2 кг 673 г. Детеныш был с морщинистой мордочкой шоколадного цвета и редкими черными волосами на теле. В области бровей и на макушке волосы были несколько длиннее. Через месяц у малышки появились первые молочные резцы. Беременность длилась 257–259 дней.
В зоопарке Франкфурта-на-Майне 3 мая 1967 г. гориллы дали жизнеспособную двойню. Гориллы рожают обычно один раз в три-четыре года. Кормят грудью один-полтора года. Беременность длится от 245 до 289 дней. Половой цикл самки в среднем 33 дня. Сезонности размножения не установлено.
На 1975 г. известен 121 случай родов у горилл в неволе. Из них благополучными были 96. Восемь рождений приходится на горных горилл. В зоопарке Колумбуса в 1968 и 1969 гг. родились гориллы второго поколения. В Филадельфийском зоопарке в 1977 г. продолжал жить 47-летний самец горилла Масса.
Однако естественные популяции горилл опасно сокращаются. Горные гориллы, которых осталось не более 5—10 тыс. (а по другим данным — одна тысяча), внесены в «Красную книгу». Там же представлены уже и другие подвиды. Но это еще не гарантия их сохранности. В Рио-Муни гориллы — это живое чудо еще оставшейся нам природы, которое не знает страха ни перед одним хищником на Земле, — употребляется в пищу людьми либо отстреливается для забавы.
Род шимпанзе (Pan)[52] — последний в описании человекообразных и вообще обезьян. Это последний примат в отряде перед человеком, потому что по многим биологическим признакам он наиболее близок к человеку.
Шимпанзе — сравнительно небольшой антропоид, мельче орангутана и гориллы. Рост обыкновенного шимпанзе (P. troglodytes) до 150 см (голова — туловище 70–94 см). Вес — до 80 кг (обычно 45–60 кг). Самки не намного меньше самцов. Пальцы на руках длинные, с ногтями, но первый короче. На ногах между пальцами перепонки, большой палец крупнее, чем на руках, хорошо отставлен. Руки значительно длиннее ног.
Обыкновенный шимпанзе
Голова округлая, челюсти выступают, нос небольшой, верхняя губа высокая, надбровный валик развит, уши относительно крупные, человеческие, торчащие. Лоб покатый, клыки небольшие, гортанный мешок средних размеров.
Шерсть редкая, без подшерстка, черного или темно-коричневого цвета. Известна, однако, популяция белоголовых шимпанзе в Экваториальной Гвинее, а в 1972 г. описан шимпанзе блондин со светлой шерстью. Лицо, уши, кисти и стопы без волос — цвета телесного, розоватого (у бонобо — черного) с пигментацией у некоторых форм. По окраске лица (и некоторым другим чертам) выделяют три подвида. Однако современные подвидовые признаки обыкновенного шимпанзе весьма относительны: с возрастом меняются и, как показала специальная классификация 119 шимпанзе на Холломанской базе (США), ненадежны. Более верный критерий — география обитания.
Карликовый шимпанзе, или бонобо (P. paniscus), отличается малым ростом (в два раза меньше обыкновенного шимпанзе), строением черепа, плечевой и бедренной костей, более длинными волосами, особенно головы и бакенбард, чертами поведения, еще меньшим половым диморфизмом. Заметным отличием еще являются красные губы бонобо. Живет только в Заире, тогда как обыкновенный шимпанзе распространен по всему экватору Африки с прилегающими районами (Заир, Танзания, Южный Судан до Нила, Чад, Нигер, Мали, Сенегал, Берег Слоновой Кости, Нигерия, Камерун, на юг до рек Конго-Луалаба и Лувуа). Как у орангутанов и горилл, седалищные мозоли встречаются редко: у шимпанзе —36 % изученных случаев.
У шимпанзе обнаружены только группы крови А и и, но иммунологические особенности эритроцитов карликового шимпанзе наиболее сходны с таковыми человека среди всех приматов. Сходны эти приматы и по другим системам крови.
Конечности шимпанзе приспособлены для хождения по земле (животное опирается на ступню и внешние поверхности средних фаланг согнутых кистей), а также для лазания по деревьям, где строят гнезда на ночь. Однако брахиации, как и у горилл, не существует.
Шимпанзе живут в районах влажного леса и открытых засушливых ландшафтов. Совершают огромные переходы, иногда проходя в день более 50 км. Кочуют даже при изобилии корма, нередко возвращаясь в старые места.
По-видимому, детали стадной жизни различны в разных районах, что обусловило разноречивые толкования наблюдений. В конце 50-х — начале 60-х годов началось усиленное изучение экологии шимпанзе. В Африке побывали многие исследователи: А. Кортландт, В. Рейнольде, Дж. ван Ловик-Гудалл, А. Сузуки, Т. Нишида, Г. Телеки, К. Исава и др. Ими были сделаны важные открытия «в социальной жизни» этого антропоида.
Шимпанзе живут открытой группой: объединения непостоянны ни по численности, ни возрастному и половому составу. Рейнольде в лесу Танзании не обнаружил доминирующих самцов. Ван Ловик-Гудалл считает, что лидерство выражено у шимпанзе неявно и постоянно не проявляется, однако иерархия в группе существует. Японские ученые (Нишида и др.) полагают, что группы шимпанзе в лесу Танзании четко обособлены, являются «социальной единицей» и имеют свои территории. Это большие объединения (30–80 особей), которые часто разбиваются на подгруппы.
В любом случае очевидно, что шимпанзе довольно миролюбивы в отношениях между взрослыми особями, а также между старшими и детенышами и даже между различными группами, территории которых совпадают, хотя между группами существуют взаимоотношения господства и подчинения. Переход обезьян из одной группы в другую совершенно свободен (особенно в период половой восприимчивости самок, не имеющих детенышей). Встречаются одиночные самцы, группы самцов, группы взрослых разнополых шимпанзе с детенышами и т. д. Наиболее сильной является связь «мать — детеныш», иногда она остается сильной, даже если дитя (обычно самка) стало взрослым.
Агрессивные отношения редки. В небольших группах (три — восемь особей) они могут иметь место при конкуренции за пищу (если ее мало), при защите детеныша матерью, при соперничестве самцов равного ранга, при отказе почесать соседа, если он просит. Сообщается, что шимпанзе взаимно агрессивны при встречах с гориллами. Много дружеских форм поведения отмечено внутри группы. Особенно распространено поведение приветствия, умиротворения, выпрашивания пищи и дележки ее.
Половые отношения простые, нестабильны и лишены ревности. Характерно непостоянство лидеров — при некоторых обстоятельствах лидером может стать любое взрослое животное, даже самка. Известно, что в Танзании в наблюдавшейся группе шимпанзе Фиган стал вожаком, опираясь на помощь своего брата.
Л. А. Фирсов, длительно изучающий шимпанзе как в неволе, так и в природных условиях Псковской области, куда он не раз вывозил обезьян на лето, пишет об отсутствии излишней драматичности в борьбе за главенствующее положение в группе: «Многие тысячелетия, ушедшие на формирование этих видов обезьян, привели к выработке своеобразной «биологической мудрости», позволяющей каждой особи довольно быстро и безошибочно найти свое место в сообществе себе подобных».[53]
Чем питаются шимпанзе? Давно было известно, что они преимущественно растительноядны. В отношении карликовых шимпанзе, живущих в болотистом лесу, по-видимому, остается верным, что это вегетарианцы, которые, как и многие другие обезьяны, едят также насекомых, мед, многие культивируемые растения и даже рыбу. Что касается обыкновенных шимпанзе, то они питаются фруктами, листьями, сердцевиной различных стеблей, почками и бутонами растений, навещают плантации, особенно сахарного тростника. Лакомятся они и термитами, мелкими животными. Замечено, что в Танзании шимпанзе сдирают зубами кору стволов и веток, продолжительно жуют и высасывают, затем выплевывают. Шимпанзе иногда поглощает в небольших количествах почву — из термитников или там, где она насыщена личинками насекомых. Причины этого явления пока неясны.
Однако самым неожиданным открытием последних 10–15 лет было специфическое хищничество шимпанзе и даже каннибализм. Стало известно, что весьма нередко шимпанзе охотятся на млекопитающих и поедают свежее мясо. Жертвами антропоида являются мартышки, колобусы, павианы, другие животные и даже… новорожденные шимпанзе. Иногда шимпанзе начинают пожирать добычу еще живой.
Охотничьи повадки присущи только взрослым особям, преимущественно самцам, которые промышляют либо в одиночку, либо группами, координируя свои действия. Но и это еще не все. После умерщвления жертвы следует первоначальный ее дележ с теми, кто не принимал участия в охоте. Те же особи, которые не поспели к разделу, собираются вокруг счастливчиков, владеющих большим куском мяса, и начинают попрошайничать — часто безуспешно! Описаны случаи, когда шимпанзе отбирали добычу у павианов анубисов.
Предполагается, что охота и распределение мяса у шимпанзе выходят за рамки простой потребности в пище. (Видели, что шимпанзе иногда охотились после достаточного насыщения растительным кормом). Ведь ни разу удачливый охотник не поедал мясо в одиночку, если присутствовали другие шимпанзе — делился с сородичами. В становлении древнейших людей охота и потребление мяса, как известно, сыграли колоссальную роль. Как видим, наш близкий ныне живущий родственник имеет явную склонность к этому.
Шимпанзе обладают богатейшими средствами общения. Несмотря на ряд анатомических отличий, особенно нейрологических, механизм образования звуков у шимпанзе и у человека во многом сходен. Ловик-Гудалл отметила более 30 звуков общения шимпанзе. Они очень разнообразны: отдельные гласные, гласные — согласные, согласные — гласные. Здесь и знаменитое уханье, и хмыканье, и сопение, и визг, и мяуканье и т. д. Но надо иметь в виду, что шимпанзе пользуется множеством других сигналов — жестами, мимикой, позой, какой-то еще не распознанной человеком символикой для связи между себе подобными.
Серьезных наблюдателей поражала «человечность» бытового поведения шимпанзе на воле. Шимпанзе обнимаются при встречах, хлопают друг друга по плечу (спине), даже как будто целуются и совершают подобие рукопожатия (соприкасаются руками). Чистят нос, уши, ковыряют очищенной палочкой в зубах, оттирают предметами грязь, нечистоты или запекшуюся кровь. В дилеммных ситуациях почесывают голову, бока, руки.
При угрозе гневно топчутся, поднимают руку внешней частью кисти вперед, хватают палки и при необходимости бьют ими противника или швыряют в него. Описано, что шимпанзе делают губку из листьев и травы, а то и чашку, чтобы набрать воды для питья, раскалывают орехи камнями и палками (Берег Слоновой Кости).
О применении орудий шимпанзе на воле сделано немало научных сообщений. Эта обезьяна не только использует естественные предметы, но и видоизменяет их руками и зубами с целью наиболее целесообразного извлечения меда из ульев, муравьев из отверстий в деревьях или из муравейника. Муравьев излавливает несколькими методами — всякий раз таким образом, что упускает лишь минимум разбегающихся насекомых.
Естественно, что своими богатейшими интеллектуальными возможностями шимпанзе широко пользуется на воле. Это сказывается в умелом создании гнезд, в успешной охоте на животных и обеспечении разнообразия пищи, в обучении детенышей, в передаче существенной информации (шимпанзе, по-видимому, узнают друг друга в лесу по голосу), даже для завоевания более высокого положения в группе, как, например, в случае с упоминавшимся Майком.
Открытое сообщество шимпанзе, применение орудий, поведение приветствия, выпрашивания и дележа пищи, совместная охота говорят об уникальной системе связи шимпанзе, недоступной даже гориллам с их закрытым сообществом, в чем состоит принципиальная разница в поведении этих двух родственных родов.
Не потому ли шимпанзе при всей их сравнительной малочисленности находятся в более благоприятном положении в смысле сохранения вида, чем гориллы и в целом все антропоиды?
Примеры разумного поведения шимпанзе говорят о глубоких генетических корнях некоторых технологических приемов уникальной ныне деятельности человека. Эволюционная история приматов создает определенные возможности для исследований в этом направлении. В специальных опытах шимпанзе делали палки, расщепляя острым камнем доску, обучались жестовому языку глухонемых и другим способам невербального общения, вполне целенаправленно рисовали, обобщали множества предметов по определенным подклассам, а потом сводили в классы, определяли середину множества, находили наиболее рациональные пути в лабиринтах и т. д.
Вот почему английский зоолог и писатель Н. Беррилл образно характеризовал шимпанзе библейской фразой «это один из нас», а известный советский исследователь поведения шимпанзе Л. А. Фирсов пишет: «Такие качества нервной деятельности, как использование старого опыта, способность к обобщению, образная и условнорефлекторная память, орудийная деятельность, коммуникативная система и т. д., конечно, свойственны в какой-то мере и другим животным, кроме антропоидов. Однако на уровне высших обезьян некоторые из этих особенностей претерпевают, по-видимому, качественное преобразование, ароморфоз… Как убеждают нас факты, полученные в лаборатории на собаках, низших (павианы, макаки, мартышка) обезьянах и антропоидах (шимпанзе), последние способны на такую меру абстракций, которая может быть обозначена довербальным понятием»[54].
Шимпанзе могут размножаться круглый год (в питомниках и лабораториях). На воле же существует сезон спаривания (в Танзании — с августа до ноября; по данным Гудалл, в других местах — иной сезон). Средний период беременности в Йерксском центре был равен 227 дням. Но, по данным разных авторов, беременность длится, как правило, от 214 до 295 дней. Половые циклы начинаются в семь — девять лет и длятся в среднем 34–41 день. Самцы становятся половозрелыми примерно на год позже. Обычно рождается один детеныш, но только в Йерксском центре на 1974 г. было 10 случаев двоен и два троен (детеныши вскоре погибали).
Первый обыкновенный шимпанзе родился, как сказано выше, в 1915 г., первый карликовый шимпанзе — в 1962 г. (детеныш погиб через несколько недель от пневмонии). В Лондонском зоопарке самка шимпанзе родила после 19-летнего перерыва в возрасте 29 лет, переведенная в другую группу после смерти самца, с которым содержалась 16 лет и от которого в 10-летнем возрасте имела детеныша.
Содержание и разведение шимпанзе, этих нервных, свободолюбивых и обладающих высокоразвитым мозгом антропоидов, весьма сложное дело. Но и успехи в этой области значительны. Получены уже нормальные детеныши после искусственного осеменения самок. Как показано, шимпанзе стабильно размножаются в Йерксском центре, во многих зоопарках мира. Имели место единичные случаи рождения шимпанзе в Московском и Ленинградском зоопарках. В 1975 г. родился первый шимпанзе в зоопарке Ростова-на-Дону. Наконец, как упомянуто, в Институте физиологии АН СССР, в Колтушах (Ленинград), в конце 1976 г., затем (с интервалом в месяц) в январе 1977 г. родились два нормальных детеныша в самой северной точке содержания антропоидов в мире. Эти факты говорят о принципиальной возможности разведения этих необыкновенных по сходству с человеком обезьян в нашей стране.
Однако надо всегда помнить, что и уход за этим замечательным антропоидом должен быть особым. Шимпанзе страдают в неволе инфекционными болезнями и инвазиями, в первую очередь пищеварительного тракта и органов дыхания, болеют атеросклерозом, гипертонией, коронарной недостаточностью, подвержены другим недугам, присущим человеку, — вплоть до сходной патологии беременности.
Рекорд жизни в неволе, очевидно, принадлежит самке Венди (Йерксский центр приматов), прожившей 48 лет и родившей 11 детенышей.
Абсолютно неповторимы в медицинских исследованиях. Использование шимпанзе для изучения атеросклероза, заявляют специалисты, настолько же ценно, как и использование самого человека. Это верно лишь с той поправкой, что то же самое говорят специалисты и по многим другим болезням.
Шимпанзе — убывающий род приматов: 11-летние демографические исследования на воле показали, что смертность в нормальной охраняемой популяции этих обезьян превышает рождаемость. Имеет место и хищническое уничтожение шимпанзе — в порядке охоты, на мясо, для продажи. Развитие городов и культивация земель приводят к губительному вторжению человека в места естественного обитания шимпанзе, что также отрицательно сказывается на численности этих приматов.
Карликовый и обыкновенный шимпанзе внесены в «Красную книгу».
Семейство люди (Hominidae)
Ныне живущие gредставители семейства составляют один род — люди (Homo) с единственным видом — человек разумный (Homo sapiens). Ничего больше писать о человеке в этой книге не следует — ведь ему посвящены «Гималаи книг»: биологических, медицинских, художественных и иных. Человеку посвящено все на Земле, а теперь уже не только на Земле.
В свете изложенного в этой книге надо сделать в разделе «человек» лишь несколько заключительных замечаний. Человек по своей биологии принадлежит, как мы видели, к описанному в книге отряду приматов. Его сходство со многими другими представителями этого необыкновенного отряда столь велико, что если бы пришлось давать ему таксономические, анатомические, физиологические и другие биологические характеристики, надо было бы не раз ссылаться на предыдущие страницы, где описаны обезьяны.
Мозг человека в три раза крупнее мозга антропоидов, но в своей основе он имеет «обезьяний тип» строения и, главное, в нем нет каких-либо образований, которые бы отсутствовали у обезьян. В отличие от всех животных на Земле, человек и обезьяны обладают объемным и цветовым зрением. Сходство крови человека и высших обезьян столь велико, что если соблюсти соответствие групп крови (их, между прочим, нет в такой форме у других животных), ее можно безболезненно переливать от человека шимпанзе и даже обратно (такие примеры известны).
Число и строение хромосом, ответственных, как известно, за наследственность у высших обезьян и человека очень близки. Отличия, конечно, имеются, но небольшие.
Гормоны приматов родственны до такой степени, что, например, гормон роста взаимозаменяем у человека не только с высшими обезьянами, но даже с макаком резусом.
Поразительно иммунологическое и биохимическое родство человека с обезьянами. Иммунологические характеристики и аминокислотная последовательность многих белков (а значит, и кодирующие их структуры ДНК) практически одинаковы у человека и шимпанзе. Это относится к гемоглобину, миоглобину, фибринопептиду, цитохрому С, а также к различным ферментам, например угольной ангидразе.
Различие в нуклеотидных последовательностях вещества наследственности — ДНК — составило у человека и шимпанзе в целом 1,1 %. Для этой пары видов удалось изучить разнообразными современными методами 44 белка крови и тканей. Оказалось, что шимпанзе и человек близки по этим белкам более чем на 99 %, т. е. как виды-двойники насекомых и млекопитающих. Виды лягушек или белок в пределах одного рода отличаются друг от друга в 20–30 раз больше, чем шимпанзе и человек. Это было столь удивительно, что пришлось срочно как-то объяснять несоответствие молекулярных данных тому, что известно на уровне целостного организма. Родилась гипотеза о более быстрой эволюции механизмов, регулирующих проявление генов, чем изменения самого генетического материала у высших приматов.
Читатель может спросить: почему же автор не включил этих родственников не только в единое подсемейство, как предлагают биохимики, но даже и в семейство? Объясняется это тем, что анатомические отличия человека от африканских антропоидов все же значительны, главные же из них — те, что обеспечивают человеку в конечном счете возможность трудовой деятельности, недоступной ни одной обезьяне.
Но независимо от того, как мы будем классифицировать гоминоидов, совершенно очевидно, что при таком огромном сходстве и родстве обезьяны оказываются уникальными в экспериментальных исследованиях. Так оно и есть. Болезни, которые нельзя моделировать ни на каких животных, лекарства, которые на обычных животных дают извращенные в отношении человека результаты, развитие эмбриона и изменения в старческом возрасте — все это изучается с большим эффектом в опытах на наших биологически ближайших родственниках. С помощью обезьян побеждены сыпной тиф, полиомиелит и желтая лихорадка. На обезьянах раскрыта загадка «медленных вирусов», за что в 1976 г. присуждена Нобелевская премия. На них изучают гепатит, атеросклероз и многие другие болезни. Поэтому их следует специально разводить — в питомниках, в приматологических центрах, в институтах, как об этом говорил еще в 1915 г. Илья Ильич Мечников.
Мы видели: нет почти ни одного рода приматов, видам или подвидам которых не угрожала бы опасность исчезновения с лица Земли. Это беда. Человеку жизненно необходимо срочно принимать меры. Нельзя допустить разрыва еще оставшейся сегодня великой непрерывности — от тупайи до Homo sapiens. Венец отряда, венец природы, великое биологическое совершенство — человек не может бездействовать. И в этой книге уже не раз констатировалось: «вымирающий вид». Не допустим же мы, чтобы будущие книги о приматах превратились в сводный некролог. Потомки не простят нам, если им будут показывать орангутана только на фотографии.
К несчастью, немало видов животных гибнет в наши дни. Дж. Даррелл пишет: «В моих глазах истребление любого вида — уголовный акт, равный уничтожению неповторимых памятников культуры, таких, как картины Рембрандта или Акрополь». Это — правда. Не будет кощунством добавить, что и картины Рембрандта, и Акрополь все-таки дело рук человеческих. Воссоздание же исчезнувшего вида не подвластно людям.
Не следует также забывать, что вид примата — это не любой вид. Это вид из отряда человека. Сегодня даже невозможно точно сказать, зачем он понадобится человеку завтра. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>В юрский и меловой периоды мезозоя на жизненной арене появились млекопитающие. Они были тогда маленькими зверьками величиной с мышь или крысу. Их было мало, и они не были так широко распространены, как динозавры. Но, несмотря на это, их потомкам принадлежало будущее.Млекопитающие, как птицы, в некотором роде схожи с пресмыкающимися, но имеют перед ними свои преимущества в борьбе за жизнь. Подобно птицам, они сохраняют постоянную температуру тела, что позволяет им жить и быть активными при значительных колебаниях температуры внешней среды. Этому способствует и наличие у них теплого одеяния в виде волосяного покрова.Млекопитающие — обычно живородящие животные. Они кормят детенышей молоком (отсюда и название: молоком питающие), заботятся о своем потомстве. Таковы важные биологические преимущества и особенности млекопитающих как высших животных. У млекопитающих имеются и другие важные отличия в анатомии и физиологии.Млекопитающие, как и птицы, — активные животные. Их биологическая активность связана с прогрессивным развитием органов дыхания, кровообращения и мускулатуры. Сердце млекопитающих, как и у птиц, разделено на четыре части, и поэтому артериальная кровь, насыщенная кислородом, не смешивается с венозной кровью, насыщенной углекислым газом. Теплая кровь с постоянной температурой быстро доставляет во все части тела пищу и кислород, которые потребляются этими активными животными. Дыхательная система, в первую очередь легкие, имеет сложное строение и хорошо приспособлена для усвоения кислорода воздуха.У всех млекопитающих прогрессивно развился головной мозг и особенно кора большого мозга, которая достигла максимальной относительной величины и необычайной сложности строения. Поэтому их поведение сильно зависит от приобретенных в течение индивидуальной жизни условных рефлексов, по терминологии И. П. Павлова. Высоко развиты у млекопитающих и многие органы чувств, например слух, обоняние. Кроме того, мы видим у млекопитающих наибольшую рационализацию питания, что дало возможность усваивать самую различную пищу и хорошо ее перерабатывать.У млекопитающих гораздо больше, чем у других позвоночных, развита жевательная способность. Поэтому у них иначе устроены зубы, челюсти и по-другому совершается процесс жевания. Нижняя челюсть млекопитающих сочленяется с черепом так, что суставной отросток ее прямо входит в суставную ямку на височной кости. У пресмыкающихся и птиц нижняя челюсть причленяется к особой квадратной кости, которая прикрепляется к черепу. Зубы млекопитающих, как говорят, дифференцированы, то есть в челюстях находятся зубы разного вида, предназначенные для выполнения определенной функции. Впереди сидят резцы, за ними клыки, потом следуют малые коренные (или ложнокоренные) и, наконец, коренные. Такого разнообразия зубов больше ни у кого из животных нет. По отдельным костям черепа, и особенно по зубам, ученые хорошо различают разные группы млекопитающих. У млекопитающих хорошо развито так называемое вторичное нёбо — костная перегородка, которая отделяет носоглотку от ротовой полости.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_22_doc2fb_image_02000051.jpg"/>
</p><p>Хищные зверозубые пресмыкающиеся циногнаты из отложений триасового периода Южной Африки, близкие к предкам млекопитающих</p><p>В какое же время истории жизни, от кого и почему возникли первые млекопитающие? Что они собой представляли? Ответ на эти вопросы дают остатки древних млекопитающих и зверообразных пресмыкающихся, а также изучение современных примитивных млекопитающих — яйцекладущих и сумчатых.Несмотря на то, что у млекопитающих есть признаки, общие с земноводными и отсутствующие у пресмыкающихся, в частности обилие кожных желез, происхождение их от пермских и триасовых зверозубых пресмыкающихся — териодонтов — не вызывает сомнения. Териодонты были разнообразными по величине и строению животными. Самые мелкие были величиной с крысу и самые крупные — с большого тигра. У териодонтов постепенно появляются признаки, свойственные исключительно млекопитающим. Особенно близки к последним некоторые южноафриканские триасовые териодонты. Скелет их мало чем отличается от скелета древнейших млекопитающих, и по ряду физиологических особенностей и по биологии они, вероятно, также были им близки. Хорошо развитое вторичное костное нёбо и сложные зубы, разделенные на резцы, клыки и коренные, давали териодонтам возможность непрерывного дыхания и хорошего пережевывания пищи. Они, так же как и млекопитающие, уже высоко держались на ногах и были весьма активными животными.Древние териодонты найдены и на территории СССР в пермских отложениях. Один из них, детально изученный по более полным остаткам черепа и частям скелета, — пермоцинодон (пермский собакозуб), — который назван так открывшим и изучавшим его академиком П. П. Сушкиным за некоторое сходство его черепа с черепом собаки, был небольшим звероящером величиной с маленькую собаку.Предками млекопитающих были мелкие виды зверозубых пресмыкающихся, подобные пермоцинодону или южноафриканскому циногнату.В течение мезозойской эры млекопитающие существовали в виде мелких форм, от которых нам известны лишь остатки черепов, челюстей, зубов. Они были немногочисленны и сохраняли ряд особенностей, свойственных пресмыкающимся. Эволюция их шла медленно, но постепенно у них вырабатывались особенности, которые обеспечили им бурный расцвет в кайнозое, что и позволяет нам считать их высшими животными.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_22_doc2fb_image_02000052.jpg"/>
</p><p>Древние растительноядные млекопитающие диноцераты и насекомоядные псевдиктопсы, жившие на территории Центральной Азии 50 миллионов лет назад.</p><p><em>(Реконструкция проф. К. К. Флерова)</em></p><p></p><p>Все древнейшие мезозойские млекопитающие были маленькими, величиной с крысу или мышь, зверьками, жили в теплых, влажных, лесистых местах и вели как бы «скрытый образ жизни». Они были уже представлены формами, различающимися между собой зубами и другими особенностями. Самые примитивные имели трехконусные зубы, из которых развивались трехбугорчатые и многобугорчатые. Многобугорчатые известны с юрского периода до начала кайнозойской эры. Коронку из коренных зубов составляли от 2 до 5 рядов бугорков. Строение зубов и некоторые иные признаки дают основание считать многобугорчатых млекопитающих если не прямыми предками однопроходных млекопитающих, то очень близкими к ним. Однопроходные млекопитающие в современную эпоху представлены ехидной и утконосом, живущими в Австралии и на некоторых прилегающих островах.Однопроходные млекопитающие сохранили признаки пресмыкающихся, например откладывание яиц, клоаку и др. Челюсти у них покрыты роговым чехлом.Среди ныне живущих млекопитающих недалеко ушел от предков сумчатых и высших планцентарных млекопитающих опоссум, или американская сумчатая крыса.Предками для подклассов сумчатых и высших (плацентарных) млекопитающих были так называемые трехконусозубые млекопитающие, обнаруженные в юрских отложениях. Это были маленькие зверьки с характерными трехбугорчатыми коренными зубами. Из древней группы пантотериев в меловом периоде развились все поздние млекопитающие, впоследствии заселившие весь земной шар. Сумчатые рождают недоношенных детенышей, дальнейшее развитие которых проходит в особом мешке-«сумке» на брюхе у матери.Сумчатые млекопитающие в настоящее время представляют хорошо обособленную ветвь млекопитающих, которая имеет, так же как и плацентарные, много специализированных групп. Среди них есть наземные, древесные, роющие, плавающие животные. Они различаются также и по характеру питания: насекомоядные, всеядные, хищные, травоядные. Сумчатые сохранились теперь только в Австралии, на соседних с ней островах и в Америке, преимущественно Южной. Среди австралийских сумчатых есть много животных, сходных по образу жизни с различными представителями высших плацентарных млекопитающих: копытных (кенгуру), грызунов (вомбат, сумчатые белки), хищных (сумчатый волк) и др.Наиболее многочисленный и распространенный подкласс плацентарных млекопитающих хорошо известен с мелового периода. К плацентарным относятся насекомоядные, приматы, хищные, грызуны, копытные и многие другие отряды. Для них характерно наличие плаценты, то есть тесное соединение оболочек зародыша со стенками матки, обеспечивающее хорошее снабжение зародыша пищей и кислородом из тела матери. Все особенности, свойственные млекопитающим, у них наиболее развиты.Нам остается ответить на один очень трудный вопрос: почему зверозубые пресмыкающиеся превратились в млекопитающих? В конце палеозойской эры в ряде мест земной поверхности увеличивалась, начиная с пермского периода, сухость климата. Особенно сухим климатом отличались обширные пространства Южной Африки и ряда других местностей, где процветали многие пресмыкающиеся, в том числе зверозубые. Другая, более могущественная причина, которая дала толчок развитию млекопитающих — сильное похолодание, происшедшее в конце палеозоя. По-видимому, резкий холод охватил и южное полушарие, в частности Африку. Совместное действие сухости и холода тяжело сказалось на пресмыкающихся. Поэтому началось развитие зверозубых пресмыкающихся, которые гораздо лучше были приспособлены к новым условиям. Многие современные ученые считают, что млекопитающие возникли в триасовый период и что некоторые высокоразвитые зверозубые пресмыкающиеся были теплокровными животными.Что мешало развитию и широкому распространению млекопитающих в мезозойскую эру? Вполне вероятно, что революция на земной поверхности, которая произошла в конце палеозоя, была достаточной причиной для того, чтобы возникли млекопитающие. Но она не «затормозила» развитие различных хищных пресмыкающихся — смертельных врагов первых млекопитающих.Поэтому до самого конца мезозоя, до вымирания ящеров, млекопитающих было немного. Их расцвет начался в кайнозойскую эру, которую палеонтологи справедливо назвали «эрой млекопитающих».</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_22_doc2fb_image_03000053.png"/>
</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_22_doc2fb_image_02000054.jpg"/>
</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ПРОИСХОЖДЕНИЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
В юрский и меловой периоды мезозоя на жизненной арене появились млекопитающие. Они были тогда маленькими зверьками величиной с мышь или крысу. Их было мало, и они не были так широко распространены, как динозавры. Но, несмотря на это, их потомкам принадлежало будущее.Млекопитающие, как птицы, в некотором роде схожи с пресмыкающимися, но имеют перед ними свои преимущества в борьбе за жизнь. Подобно птицам, они сохраняют постоянную температуру тела, что позволяет им жить и быть активными при значительных колебаниях температуры внешней среды. Этому способствует и наличие у них теплого одеяния в виде волосяного покрова.Млекопитающие — обычно живородящие животные. Они кормят детенышей молоком (отсюда и название: молоком питающие), заботятся о своем потомстве. Таковы важные биологические преимущества и особенности млекопитающих как высших животных. У млекопитающих имеются и другие важные отличия в анатомии и физиологии.Млекопитающие, как и птицы, — активные животные. Их биологическая активность связана с прогрессивным развитием органов дыхания, кровообращения и мускулатуры. Сердце млекопитающих, как и у птиц, разделено на четыре части, и поэтому артериальная кровь, насыщенная кислородом, не смешивается с венозной кровью, насыщенной углекислым газом. Теплая кровь с постоянной температурой быстро доставляет во все части тела пищу и кислород, которые потребляются этими активными животными. Дыхательная система, в первую очередь легкие, имеет сложное строение и хорошо приспособлена для усвоения кислорода воздуха.У всех млекопитающих прогрессивно развился головной мозг и особенно кора большого мозга, которая достигла максимальной относительной величины и необычайной сложности строения. Поэтому их поведение сильно зависит от приобретенных в течение индивидуальной жизни условных рефлексов, по терминологии И. П. Павлова. Высоко развиты у млекопитающих и многие органы чувств, например слух, обоняние. Кроме того, мы видим у млекопитающих наибольшую рационализацию питания, что дало возможность усваивать самую различную пищу и хорошо ее перерабатывать.У млекопитающих гораздо больше, чем у других позвоночных, развита жевательная способность. Поэтому у них иначе устроены зубы, челюсти и по-другому совершается процесс жевания. Нижняя челюсть млекопитающих сочленяется с черепом так, что суставной отросток ее прямо входит в суставную ямку на височной кости. У пресмыкающихся и птиц нижняя челюсть причленяется к особой квадратной кости, которая прикрепляется к черепу. Зубы млекопитающих, как говорят, дифференцированы, то есть в челюстях находятся зубы разного вида, предназначенные для выполнения определенной функции. Впереди сидят резцы, за ними клыки, потом следуют малые коренные (или ложнокоренные) и, наконец, коренные. Такого разнообразия зубов больше ни у кого из животных нет. По отдельным костям черепа, и особенно по зубам, ученые хорошо различают разные группы млекопитающих. У млекопитающих хорошо развито так называемое вторичное нёбо — костная перегородка, которая отделяет носоглотку от ротовой полости.
Хищные зверозубые пресмыкающиеся циногнаты из отложений триасового периода Южной Африки, близкие к предкам млекопитающих
В какое же время истории жизни, от кого и почему возникли первые млекопитающие? Что они собой представляли? Ответ на эти вопросы дают остатки древних млекопитающих и зверообразных пресмыкающихся, а также изучение современных примитивных млекопитающих — яйцекладущих и сумчатых.Несмотря на то, что у млекопитающих есть признаки, общие с земноводными и отсутствующие у пресмыкающихся, в частности обилие кожных желез, происхождение их от пермских и триасовых зверозубых пресмыкающихся — териодонтов — не вызывает сомнения. Териодонты были разнообразными по величине и строению животными. Самые мелкие были величиной с крысу и самые крупные — с большого тигра. У териодонтов постепенно появляются признаки, свойственные исключительно млекопитающим. Особенно близки к последним некоторые южноафриканские триасовые териодонты. Скелет их мало чем отличается от скелета древнейших млекопитающих, и по ряду физиологических особенностей и по биологии они, вероятно, также были им близки. Хорошо развитое вторичное костное нёбо и сложные зубы, разделенные на резцы, клыки и коренные, давали териодонтам возможность непрерывного дыхания и хорошего пережевывания пищи. Они, так же как и млекопитающие, уже высоко держались на ногах и были весьма активными животными.Древние териодонты найдены и на территории СССР в пермских отложениях. Один из них, детально изученный по более полным остаткам черепа и частям скелета, — пермоцинодон (пермский собакозуб), — который назван так открывшим и изучавшим его академиком П. П. Сушкиным за некоторое сходство его черепа с черепом собаки, был небольшим звероящером величиной с маленькую собаку.Предками млекопитающих были мелкие виды зверозубых пресмыкающихся, подобные пермоцинодону или южноафриканскому циногнату.В течение мезозойской эры млекопитающие существовали в виде мелких форм, от которых нам известны лишь остатки черепов, челюстей, зубов. Они были немногочисленны и сохраняли ряд особенностей, свойственных пресмыкающимся. Эволюция их шла медленно, но постепенно у них вырабатывались особенности, которые обеспечили им бурный расцвет в кайнозое, что и позволяет нам считать их высшими животными.
Древние растительноядные млекопитающие диноцераты и насекомоядные псевдиктопсы, жившие на территории Центральной Азии 50 миллионов лет назад.
(Реконструкция проф. К. К. Флерова)
Все древнейшие мезозойские млекопитающие были маленькими, величиной с крысу или мышь, зверьками, жили в теплых, влажных, лесистых местах и вели как бы «скрытый образ жизни». Они были уже представлены формами, различающимися между собой зубами и другими особенностями. Самые примитивные имели трехконусные зубы, из которых развивались трехбугорчатые и многобугорчатые. Многобугорчатые известны с юрского периода до начала кайнозойской эры. Коронку из коренных зубов составляли от 2 до 5 рядов бугорков. Строение зубов и некоторые иные признаки дают основание считать многобугорчатых млекопитающих если не прямыми предками однопроходных млекопитающих, то очень близкими к ним. Однопроходные млекопитающие в современную эпоху представлены ехидной и утконосом, живущими в Австралии и на некоторых прилегающих островах.Однопроходные млекопитающие сохранили признаки пресмыкающихся, например откладывание яиц, клоаку и др. Челюсти у них покрыты роговым чехлом.Среди ныне живущих млекопитающих недалеко ушел от предков сумчатых и высших планцентарных млекопитающих опоссум, или американская сумчатая крыса.Предками для подклассов сумчатых и высших (плацентарных) млекопитающих были так называемые трехконусозубые млекопитающие, обнаруженные в юрских отложениях. Это были маленькие зверьки с характерными трехбугорчатыми коренными зубами. Из древней группы пантотериев в меловом периоде развились все поздние млекопитающие, впоследствии заселившие весь земной шар. Сумчатые рождают недоношенных детенышей, дальнейшее развитие которых проходит в особом мешке-«сумке» на брюхе у матери.Сумчатые млекопитающие в настоящее время представляют хорошо обособленную ветвь млекопитающих, которая имеет, так же как и плацентарные, много специализированных групп. Среди них есть наземные, древесные, роющие, плавающие животные. Они различаются также и по характеру питания: насекомоядные, всеядные, хищные, травоядные. Сумчатые сохранились теперь только в Австралии, на соседних с ней островах и в Америке, преимущественно Южной. Среди австралийских сумчатых есть много животных, сходных по образу жизни с различными представителями высших плацентарных млекопитающих: копытных (кенгуру), грызунов (вомбат, сумчатые белки), хищных (сумчатый волк) и др.Наиболее многочисленный и распространенный подкласс плацентарных млекопитающих хорошо известен с мелового периода. К плацентарным относятся насекомоядные, приматы, хищные, грызуны, копытные и многие другие отряды. Для них характерно наличие плаценты, то есть тесное соединение оболочек зародыша со стенками матки, обеспечивающее хорошее снабжение зародыша пищей и кислородом из тела матери. Все особенности, свойственные млекопитающим, у них наиболее развиты.Нам остается ответить на один очень трудный вопрос: почему зверозубые пресмыкающиеся превратились в млекопитающих? В конце палеозойской эры в ряде мест земной поверхности увеличивалась, начиная с пермского периода, сухость климата. Особенно сухим климатом отличались обширные пространства Южной Африки и ряда других местностей, где процветали многие пресмыкающиеся, в том числе зверозубые. Другая, более могущественная причина, которая дала толчок развитию млекопитающих — сильное похолодание, происшедшее в конце палеозоя. По-видимому, резкий холод охватил и южное полушарие, в частности Африку. Совместное действие сухости и холода тяжело сказалось на пресмыкающихся. Поэтому началось развитие зверозубых пресмыкающихся, которые гораздо лучше были приспособлены к новым условиям. Многие современные ученые считают, что млекопитающие возникли в триасовый период и что некоторые высокоразвитые зверозубые пресмыкающиеся были теплокровными животными.Что мешало развитию и широкому распространению млекопитающих в мезозойскую эру? Вполне вероятно, что революция на земной поверхности, которая произошла в конце палеозоя, была достаточной причиной для того, чтобы возникли млекопитающие. Но она не «затормозила» развитие различных хищных пресмыкающихся — смертельных врагов первых млекопитающих.Поэтому до самого конца мезозоя, до вымирания ящеров, млекопитающих было немного. Их расцвет начался в кайнозойскую эру, которую палеонтологи справедливо назвали «эрой млекопитающих». | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ПЕРВЫЕ ЧЕТВЕРОНОГИЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Потомки мохоподобных псилофитов — плауновые, хвощевые и папоротникообразные растения, — распространяясь в глубь материков, густыми лесами раскинулись на суше. Этому способствовал наступивший сырой и теплый, как бы оранжерейный, климат — климат непрерывного лета.Величественны и мрачны были древние леса. Гигантские древовидные хвощи и плауны, достигавшие 30 метров в высоту, стояли вплотную друг к другу, погруженные в болотную почву.Подлесье составляли мелкие хвощи, папоротники и возникшие от них предки хвойных — голосеменные растения. Из скоплений остатков древней растительности в пластах земной коры сформировались впоследствии мощные залежи каменного угля. Недаром один из периодов палеозойской эры назван каменноугольным. Именно тогда образовались мощные отложения угля в Донбассе, Подмосковном бассейне, в Кузбассе и на Урале.Таким образом, растения успешно распространялись на суше. Но не менее интенсивно развивались и представители животного мира.Изменившиеся условия повели прежде всего к тому, что некоторые древние беспозвоночные животные стали вымирать, уже давно исчезли археоциаты, в девоне вымерли трилобиты, древние кораллы и другие беспозвоночные. Зато на смену им пришли более приспособленные к изменившимся условиям организмы. Возникли новые формы водорослей, кораллов, моллюсков, иглокожих животных.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_0200002C.jpg"/>
</p><p><em>Гигантское стрекозоподобное насекомое каменноугольного периода меганевра</em></p><p>Пышное развитие наземной растительности увеличивало количество кислорода в воздухе, способствовало образованию хороших, богатых питательными веществами почв, особенно в лесах. И не удивительно, что сравнительно скоро жизнь в лесах уже била ключом. Там появились разные пауки, многоножки и их потомки древние насекомые — тараканы, кузнечики. Тогда же возникли первые летающие представители животного мира. Это были поденки и стрекозы. Некоторые стрекозоподобные того времени отличались большими размерами. В размахе крыльев они подчас достигали 75 сантиметров.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_0200002D.jpg"/>
</p><p><em>Панцырная рыба</em></p><p>Вместе с тем интенсивно развивались водные организмы. Уже в девонском периоде широко распространились и очень разнообразно изменились рыбы.У некоторых из них уплотнилась кожа и превратилась в твердый панцырь. Такие панцырные рыбы, естественно, не могли быстро плавать и поэтому большей частью лежали на дне заливов и лагун.Благодаря своему малоподвижному образу жизни панцырные рыбы оказались неспособными к дальнейшему развитию. Обмеление водоема приводило их к массовой гибели, и они все вымерли к концу девонского периода. Интересны акулы геликоприоны, широко распространенные в каменноугольном и пермском периодах. У них передние зубы не выпадали, как у прочих акул, а по мере старения выдвигались вперед и срастались, образуя специальный орган, который торчал наружу и играл, вероятно, роль органа нападения.Количество зубов с возрастом увеличивалось и достигало 130. Тайна зубного аппарата этих акул была впервые разгадана выдающимся геологом А. П. Карпинским.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_0200002E.jpg"/>
</p><p><em>Австралийская двоякодышащая рыба цератод</em></p><p>Иная судьба ожидала других рыб, широко распространенных в то время, так называемых двоякодышащих и кистеперых. У них были короткие мясистые плавники — два грудных и два брюшных. Эти плавники служили главным образом для ползания по дну водоемов. Но основное отличие таких рыб — это их способность существовать вне воды.Оба эти приспособления давали возможность рыбам обитать в таких водоемах, которые периодически сильно мелели и даже высыхали.Интересно отметить, что двоякодышащие рыбы живут и в наши дни. Они обитают в пересыхающих летом реках Австралии, Африки и Южной Америки. Недавно в Индийском океане у берегов Африки было поймано несколько кистеперых рыб.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_0200002F.jpg"/>
</p><p><em>Древнейшее наземное позвоночное ихтиостега</em></p><p>Интересно открытие и строение этих рыб. Морские кистеперые рыбы считались вымершими в меловой период, около 60 миллионов лет назад. Но вот в 1938 году у берегов Южной Африки в Индийском океане рыбаки поймали необычную рыбу с плавниками в виде весел. Рыбу назвали латимерией. В 1952 году у берегов архипелага Коморо в Индийском океане на глубине 160 метров еще поймали рыбу, похожую на латимерию. Ее назвали малания. В 1953—1954 годах в том же районе были пойманы еще четыре рыбы. Эти рыбы оказались близкими по строению к кистеперым рыбам целакантам, населявшим моря более 200 миллионов лет назад. Очевидно, они крайне малочисленны и поэтому до 1938 года оставались никому не известными. Они имеют веслообразные грудные и брюшные плавники — основные органы передвижения, в отличие от других рыб, плавающих при помощи изгибаний хвостовой части туловища. Этот способ передвижения ныне живуших кистеперых рыб помогал им жить в изолированных зонах океана на сравнительно большой глубине — от 100 до 400 метров, где они плавают среди подводных скал. Это — хищные рыбы, питающиеся мелкой рыбешкой. Длина их тела колеблется от 1,3 до 1,6 метра, а вес — от 35 до 60 килограммов.Первые четвероногие позвоночные возникли от кистеперых рыб из группы остеолепид. Это произошло следующим образом.В первую половину девонского периода было жарко и влажно. Но затем климат стал изменяться. Проливные дожди сменялись долгими засухами, усыхали водоемы, подобно тому как это происходит сейчас в тропической Африке, Это было время расцвета двоякодышащих и кистеперых рыб, как теперь костистых. Они жили в реках, больших болотах. Во времена больших засух много рыб погибало, но у некоторых стали вырабатываться приспособления к жизни на суше, и они стали все чаще покидать воду. Из многих видов этих рыб лишь одна группа кистеперых — остеолепиды — оказалась наиболее жизнеспособной в новой среде и дала начало наземным четвероногим. Строение парных плавников и жаберного аппарата этих рыб благоприятствовало этому.В жаркое летнее время их жабры плотно прикрывались жаберными крышками и для дыхания использовался плавательный пузырь, имевший сильное разветвление кровеносных сосудов.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000030.jpg"/>
</p><p><em>Один из поздних стегоцефалов — бентозух</em></p><p>В тех местах, где водоемы мелели и высыхали особенно часто, приспособления рыб к жизни вне воды все более совершенствовались. Жабры уменьшались, а плавательный пузырь усложнялся, разрастался и постепенно превращался в легкие. Вместе с тем у этих кистеперых рыб менялись и плавники. Они становились гибкими, мускулистыми и делались все более удобными для ползания и постепенно превращались в пятипалые ноги. Изменились и другие органы: усложнились сердце, нервная система, органы чувств. Повысилась подвижность головы и всего туловища.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000031.jpg"/>
</p><p><em>Схема превращения плавника в ногу</em></p><p>В 1949—1951 годах датские палеонтологи сделали очень интересные находки, пролившие свет на древнейшие этапы процесса преобразования рыб в наземных животных. В девонских породах восточной Гренландии этим исследователям удалось обнаружить остатки четвероногих животных, так называемых ихтиостег. Их короткие пятипалые лапы походили скорее на плавники рыб или ласты, а хвостовая часть туловища была покрыта мелкой чешуей. Наконец, череп и позвоночный столб ихтиостег очень походят на череп и позвоночный столб кистеперых рыб, и поэтому, несомненно, ихтиостеги произошли именно от кистеперых рыб.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000032.jpg"/>
</p><p><em>Лягушкоящер котлассия</em></p><p>Такова вкратце история происхождения первых четвероногих животных, дышащих легкими, история процесса, длившегося миллионы лет и окончившегося около 300 миллионов лет назад.Первые четвероногие позвоночные были земноводными животными и получили название стегоцефалов, или панцырноголовых. У стегоцефалов крышка черепа плоская, костная поверхность ее очень шероховата и имеет слизевые каналы. Скелет стегоцефалов имеет различную степень окостенения. Зубы острые, конические. Все стегоцефалы были хищными — питались рыбой и различными беспозвоночными. Они хотя и покинули воду, но распространиться по суше в глубь материков не могли, так как метать икру продолжали в воде; там развивалась их молодь, там они добывали себе корм, охотясь за рыбой и различными водными животными. По образу жизни они походили на своих близких родственников, знакомых нам современных тритонов, лягушек и особенно саламандр. Стегоцефалы отличались большим разнообразием. Они имели от нескольких сантиметров до 4 метров в длину. По образу жизни стегоцефалы были также весьма различны: одни из них были более водными, другие — более сухопутными, наземными. Особенно широко они распространялись в каменноугольном периоде, теплый и влажный климат которого благоприятствовал их развитию.Конец каменноугольного периода и начало пермского ознаменовались сильными геологическими изменениями земной коры. В ту пору опять начался подъем суши, возникали горы Урала, Алтая, Тянь-Шаня и др. Перераспределение суши и моря изменило климат. В ряде мест он стал уже засушливым и прохладным. И вполне естественно, что в последующем, так называемом пермском, периоде исчезли огромные болотистые леса, начали вымирать древние земноводные и вместе с тем появились новые растения и животные, приспособленные уже к более прохладному и сухому климату.Здесь в первую очередь надо отметить развитие хвойных растений и пресмыкающихся животных, возникших из некоторых групп древних земноводных.Пресмыкающиеся, к числу которых относятся ныне живущие крокодилы, черепахи, ящерицы и змеи, отличаются от земноводных тем, что не мечут икру в воду, а откладывают яйца на суше. Их чешуйчатая или роговая кожа хорошо защищает тело от потери влаги. Эти и другие особенности пресмыкающихся помогли им широко распространиться по суше в конце палеозойской эры.Раскрыть картину происхождения пресмыкающихся помогло открытие остатков небольших животных, наделенных признаками и земноводных и пресмыкающихся. Таковы сеймурии, найденные в Северной Америке, лантанозухи и котлассии, обнаруженные в нашей стране. Долгое время в науке шел спор: к какому классу отнести этих животных. В конце концов советскому палеонтологу профессору И. А. Ефремову удалось доказать, что все они являются представителями промежуточной группы животных — между земноводными и пресмыкающимися. И. А. Ефремов назвал их батрахозаврами, то есть «лягушкоящерами».Много остатков различных пресмыкающихся пермского периода, так же как и земноводных животных, найдено в нашей стране, в частности на севере европейской части, в бассейнах Северной Двины, Волги. Богатейшую коллекцию их, одну из лучших в мире, собрал на Северной Двине русский палеонтолог Владимир Прохорович Амалицкий. Она выставлена сейчас в Палеонтологическом музее Академии наук в Москве.</p>
<p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000033.jpg"/>
</p><p>А</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000034.jpg"/>
</p><p>Б</p><p><em>Череп лягушкоящера лантанозуха сверху (А) и снизу (Б)</em></p><p><em>Скелет парейазавра в Палеонтологическом музееАкадемии наук СССР</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000035.jpg"/>
</p><p>Многолетние исследования этого ученого, проведенные в конце XIX и в начале XX столетия, позволили довольно полно восстановить древний облик того края, где протекает сейчас Северная Двина.В конце пермского периода, то есть около 200 миллионов лет назад, там находилась другая большая река. В песках, илах и глинах, которые она отлагала, захоронились скелеты земноводных, пресмыкающихся, остатки папоротников и других организмов. Изучение горных пород, а также остатков животных, растений и дало возможность ясно представить ландшафт того времени. Мы видим берег большой реки, густо поросший хвощами, хвойными растениями, папоротниками. По берегам реки обитают различные пресмыкающиеся. Среди них — крупные, ростом с бегемота, «щекастые» ящеры парейазавры, питавшиеся растительной пищей. У них массивное тело, покрытое костными щитками, короткие массивные лапы с тупыми когтями. Зазубренные зубы сидят в челюстях и еще несколько мелких рядов зубов — на нёбе. Это были растительноядные животные. Судя по строению ног, они вырывали ими корни растений. Здесь же, чуть подальше от реки, — хищные пресмыкающиеся — крупные звероподобные трехметровые иностранцевии, названные в честь русского геолога А. А. Иностранцева. У них длинное узкое тело, изо рта торчат кинжаловидные зубы. Довольно длинные лапы вооружены острыми когтями. Эти сильные хищники, по-видимому, питались парейазаврами. У мелких пресмыкающихся, похожих на хищных иностранцевий, возникли особенности, присущие млекопитающим. Были среди них похожие на собак, гиен, куниц, грызунов, тюленей. Многие из них не оставили после себя потомства. Особенно интересен отряд зверозубых пресмыкающихся, или териодонтов. Это мелкие и средней величины животные, наиболее близки к древним млекопитающим, в особенности по строению черепа, зубов и наличию наружного уха. Зубы в отличие от других пресмыкающихся имели ясную, но примитивную дифференциацию: резцы, клыки и бугорчатые коренные. Такими зубами стало удобно жевать. Нижняя челюсть образована почти одной зубной костью. Еще более сближает их с млекопитающими наличие вторичного нёба, отделившего носоглотку от ротовой полости, что дало возможность жевать и дышать одновременно. Интересным представителем древних зверозубых является мелкий (длина черепа около 9 см) пермоцинодон, открытый и изученный академиком П. П. Сушкиным. Об этом животном мы будет говорить далее, в разделе о происхождении млекопитающих.Лапы приобрели большое сходство с лапами современных нам зверей. Этих животных недаром назвали зверообразными пресмыкающимися, и именно от них в дальнейшем возникли звери.В нарисованной здесь картине нет ни капли фантастики. Для палеонтолога это такая же реальность, как и то, что сейчас в бассейне Северной Двины растут ели и сосны, живут белки и медведи, волки и лоси.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000036.jpg"/>
</p><p><em>Пермоцинодон</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000037.jpg"/>
</p><p><em>Иностранцевия, нападающая на парейазавра</em></p><p>Благодаря работам Амалицкого и других отечественных и зарубежных палеонтологов доказано былое существование множества интересных земноводных и пресмыкающихся животных, которые были самыми высокоорганизованными представителями животного мира конца палеозойской эры. Из других пермских пресмыкающихся, найденных в СССР, помимо описанных выше, интересны хищные и растительноядные дивоголовы (дейноцефалы), из которых отметим страшного крокодилообразного хищника титанофонеуса, достигавшего в длину 3 метров, и мощного улемозавра. Во множестве водились двуклыкие (дицинодонты), имевшие два клыкообразных зуба в верхних челюстях и роговые чехлы на челюстях, подобные черепашьим. Были среди них мелкие, с собаку, и крупные — с быка. Много найдено также мелких ящерицевидных хищных примитивных по строению пресмыкающихся. Много пермских пресмыкающихся найдено в Африке, Азии, Северной Америке.Итак, на протяжении эры древней жизни растения и животные окончательно распространились по всей поверхности суши, приспособившись к самым различным условиям обитания. Затем начинается эра средней жизни — мезозойская, — эра дальнейшего развития живой природы на нашей планете.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_03000038.png"/>
</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_15_doc2fb_image_02000039.jpg"/>
</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ПЕРВЫЕ ЧЕТВЕРОНОГИЕ
Потомки мохоподобных псилофитов — плауновые, хвощевые и папоротникообразные растения, — распространяясь в глубь материков, густыми лесами раскинулись на суше. Этому способствовал наступивший сырой и теплый, как бы оранжерейный, климат — климат непрерывного лета.Величественны и мрачны были древние леса. Гигантские древовидные хвощи и плауны, достигавшие 30 метров в высоту, стояли вплотную друг к другу, погруженные в болотную почву.Подлесье составляли мелкие хвощи, папоротники и возникшие от них предки хвойных — голосеменные растения. Из скоплений остатков древней растительности в пластах земной коры сформировались впоследствии мощные залежи каменного угля. Недаром один из периодов палеозойской эры назван каменноугольным. Именно тогда образовались мощные отложения угля в Донбассе, Подмосковном бассейне, в Кузбассе и на Урале.Таким образом, растения успешно распространялись на суше. Но не менее интенсивно развивались и представители животного мира.Изменившиеся условия повели прежде всего к тому, что некоторые древние беспозвоночные животные стали вымирать, уже давно исчезли археоциаты, в девоне вымерли трилобиты, древние кораллы и другие беспозвоночные. Зато на смену им пришли более приспособленные к изменившимся условиям организмы. Возникли новые формы водорослей, кораллов, моллюсков, иглокожих животных.
Гигантское стрекозоподобное насекомое каменноугольного периода меганевра
Пышное развитие наземной растительности увеличивало количество кислорода в воздухе, способствовало образованию хороших, богатых питательными веществами почв, особенно в лесах. И не удивительно, что сравнительно скоро жизнь в лесах уже била ключом. Там появились разные пауки, многоножки и их потомки древние насекомые — тараканы, кузнечики. Тогда же возникли первые летающие представители животного мира. Это были поденки и стрекозы. Некоторые стрекозоподобные того времени отличались большими размерами. В размахе крыльев они подчас достигали 75 сантиметров.
Панцырная рыба
Вместе с тем интенсивно развивались водные организмы. Уже в девонском периоде широко распространились и очень разнообразно изменились рыбы.У некоторых из них уплотнилась кожа и превратилась в твердый панцырь. Такие панцырные рыбы, естественно, не могли быстро плавать и поэтому большей частью лежали на дне заливов и лагун.Благодаря своему малоподвижному образу жизни панцырные рыбы оказались неспособными к дальнейшему развитию. Обмеление водоема приводило их к массовой гибели, и они все вымерли к концу девонского периода. Интересны акулы геликоприоны, широко распространенные в каменноугольном и пермском периодах. У них передние зубы не выпадали, как у прочих акул, а по мере старения выдвигались вперед и срастались, образуя специальный орган, который торчал наружу и играл, вероятно, роль органа нападения.Количество зубов с возрастом увеличивалось и достигало 130. Тайна зубного аппарата этих акул была впервые разгадана выдающимся геологом А. П. Карпинским.
Австралийская двоякодышащая рыба цератод
Иная судьба ожидала других рыб, широко распространенных в то время, так называемых двоякодышащих и кистеперых. У них были короткие мясистые плавники — два грудных и два брюшных. Эти плавники служили главным образом для ползания по дну водоемов. Но основное отличие таких рыб — это их способность существовать вне воды.Оба эти приспособления давали возможность рыбам обитать в таких водоемах, которые периодически сильно мелели и даже высыхали.Интересно отметить, что двоякодышащие рыбы живут и в наши дни. Они обитают в пересыхающих летом реках Австралии, Африки и Южной Америки. Недавно в Индийском океане у берегов Африки было поймано несколько кистеперых рыб.
Древнейшее наземное позвоночное ихтиостега
Интересно открытие и строение этих рыб. Морские кистеперые рыбы считались вымершими в меловой период, около 60 миллионов лет назад. Но вот в 1938 году у берегов Южной Африки в Индийском океане рыбаки поймали необычную рыбу с плавниками в виде весел. Рыбу назвали латимерией. В 1952 году у берегов архипелага Коморо в Индийском океане на глубине 160 метров еще поймали рыбу, похожую на латимерию. Ее назвали малания. В 1953—1954 годах в том же районе были пойманы еще четыре рыбы. Эти рыбы оказались близкими по строению к кистеперым рыбам целакантам, населявшим моря более 200 миллионов лет назад. Очевидно, они крайне малочисленны и поэтому до 1938 года оставались никому не известными. Они имеют веслообразные грудные и брюшные плавники — основные органы передвижения, в отличие от других рыб, плавающих при помощи изгибаний хвостовой части туловища. Этот способ передвижения ныне живуших кистеперых рыб помогал им жить в изолированных зонах океана на сравнительно большой глубине — от 100 до 400 метров, где они плавают среди подводных скал. Это — хищные рыбы, питающиеся мелкой рыбешкой. Длина их тела колеблется от 1,3 до 1,6 метра, а вес — от 35 до 60 килограммов.Первые четвероногие позвоночные возникли от кистеперых рыб из группы остеолепид. Это произошло следующим образом.В первую половину девонского периода было жарко и влажно. Но затем климат стал изменяться. Проливные дожди сменялись долгими засухами, усыхали водоемы, подобно тому как это происходит сейчас в тропической Африке, Это было время расцвета двоякодышащих и кистеперых рыб, как теперь костистых. Они жили в реках, больших болотах. Во времена больших засух много рыб погибало, но у некоторых стали вырабатываться приспособления к жизни на суше, и они стали все чаще покидать воду. Из многих видов этих рыб лишь одна группа кистеперых — остеолепиды — оказалась наиболее жизнеспособной в новой среде и дала начало наземным четвероногим. Строение парных плавников и жаберного аппарата этих рыб благоприятствовало этому.В жаркое летнее время их жабры плотно прикрывались жаберными крышками и для дыхания использовался плавательный пузырь, имевший сильное разветвление кровеносных сосудов.
Один из поздних стегоцефалов — бентозух
В тех местах, где водоемы мелели и высыхали особенно часто, приспособления рыб к жизни вне воды все более совершенствовались. Жабры уменьшались, а плавательный пузырь усложнялся, разрастался и постепенно превращался в легкие. Вместе с тем у этих кистеперых рыб менялись и плавники. Они становились гибкими, мускулистыми и делались все более удобными для ползания и постепенно превращались в пятипалые ноги. Изменились и другие органы: усложнились сердце, нервная система, органы чувств. Повысилась подвижность головы и всего туловища.
Схема превращения плавника в ногу
В 1949—1951 годах датские палеонтологи сделали очень интересные находки, пролившие свет на древнейшие этапы процесса преобразования рыб в наземных животных. В девонских породах восточной Гренландии этим исследователям удалось обнаружить остатки четвероногих животных, так называемых ихтиостег. Их короткие пятипалые лапы походили скорее на плавники рыб или ласты, а хвостовая часть туловища была покрыта мелкой чешуей. Наконец, череп и позвоночный столб ихтиостег очень походят на череп и позвоночный столб кистеперых рыб, и поэтому, несомненно, ихтиостеги произошли именно от кистеперых рыб.
Лягушкоящер котлассия
Такова вкратце история происхождения первых четвероногих животных, дышащих легкими, история процесса, длившегося миллионы лет и окончившегося около 300 миллионов лет назад.Первые четвероногие позвоночные были земноводными животными и получили название стегоцефалов, или панцырноголовых. У стегоцефалов крышка черепа плоская, костная поверхность ее очень шероховата и имеет слизевые каналы. Скелет стегоцефалов имеет различную степень окостенения. Зубы острые, конические. Все стегоцефалы были хищными — питались рыбой и различными беспозвоночными. Они хотя и покинули воду, но распространиться по суше в глубь материков не могли, так как метать икру продолжали в воде; там развивалась их молодь, там они добывали себе корм, охотясь за рыбой и различными водными животными. По образу жизни они походили на своих близких родственников, знакомых нам современных тритонов, лягушек и особенно саламандр. Стегоцефалы отличались большим разнообразием. Они имели от нескольких сантиметров до 4 метров в длину. По образу жизни стегоцефалы были также весьма различны: одни из них были более водными, другие — более сухопутными, наземными. Особенно широко они распространялись в каменноугольном периоде, теплый и влажный климат которого благоприятствовал их развитию.Конец каменноугольного периода и начало пермского ознаменовались сильными геологическими изменениями земной коры. В ту пору опять начался подъем суши, возникали горы Урала, Алтая, Тянь-Шаня и др. Перераспределение суши и моря изменило климат. В ряде мест он стал уже засушливым и прохладным. И вполне естественно, что в последующем, так называемом пермском, периоде исчезли огромные болотистые леса, начали вымирать древние земноводные и вместе с тем появились новые растения и животные, приспособленные уже к более прохладному и сухому климату.Здесь в первую очередь надо отметить развитие хвойных растений и пресмыкающихся животных, возникших из некоторых групп древних земноводных.Пресмыкающиеся, к числу которых относятся ныне живущие крокодилы, черепахи, ящерицы и змеи, отличаются от земноводных тем, что не мечут икру в воду, а откладывают яйца на суше. Их чешуйчатая или роговая кожа хорошо защищает тело от потери влаги. Эти и другие особенности пресмыкающихся помогли им широко распространиться по суше в конце палеозойской эры.Раскрыть картину происхождения пресмыкающихся помогло открытие остатков небольших животных, наделенных признаками и земноводных и пресмыкающихся. Таковы сеймурии, найденные в Северной Америке, лантанозухи и котлассии, обнаруженные в нашей стране. Долгое время в науке шел спор: к какому классу отнести этих животных. В конце концов советскому палеонтологу профессору И. А. Ефремову удалось доказать, что все они являются представителями промежуточной группы животных — между земноводными и пресмыкающимися. И. А. Ефремов назвал их батрахозаврами, то есть «лягушкоящерами».Много остатков различных пресмыкающихся пермского периода, так же как и земноводных животных, найдено в нашей стране, в частности на севере европейской части, в бассейнах Северной Двины, Волги. Богатейшую коллекцию их, одну из лучших в мире, собрал на Северной Двине русский палеонтолог Владимир Прохорович Амалицкий. Она выставлена сейчас в Палеонтологическом музее Академии наук в Москве.
А
Б
Череп лягушкоящера лантанозуха сверху (А) и снизу (Б)
Скелет парейазавра в Палеонтологическом музееАкадемии наук СССР
Многолетние исследования этого ученого, проведенные в конце XIX и в начале XX столетия, позволили довольно полно восстановить древний облик того края, где протекает сейчас Северная Двина.В конце пермского периода, то есть около 200 миллионов лет назад, там находилась другая большая река. В песках, илах и глинах, которые она отлагала, захоронились скелеты земноводных, пресмыкающихся, остатки папоротников и других организмов. Изучение горных пород, а также остатков животных, растений и дало возможность ясно представить ландшафт того времени. Мы видим берег большой реки, густо поросший хвощами, хвойными растениями, папоротниками. По берегам реки обитают различные пресмыкающиеся. Среди них — крупные, ростом с бегемота, «щекастые» ящеры парейазавры, питавшиеся растительной пищей. У них массивное тело, покрытое костными щитками, короткие массивные лапы с тупыми когтями. Зазубренные зубы сидят в челюстях и еще несколько мелких рядов зубов — на нёбе. Это были растительноядные животные. Судя по строению ног, они вырывали ими корни растений. Здесь же, чуть подальше от реки, — хищные пресмыкающиеся — крупные звероподобные трехметровые иностранцевии, названные в честь русского геолога А. А. Иностранцева. У них длинное узкое тело, изо рта торчат кинжаловидные зубы. Довольно длинные лапы вооружены острыми когтями. Эти сильные хищники, по-видимому, питались парейазаврами. У мелких пресмыкающихся, похожих на хищных иностранцевий, возникли особенности, присущие млекопитающим. Были среди них похожие на собак, гиен, куниц, грызунов, тюленей. Многие из них не оставили после себя потомства. Особенно интересен отряд зверозубых пресмыкающихся, или териодонтов. Это мелкие и средней величины животные, наиболее близки к древним млекопитающим, в особенности по строению черепа, зубов и наличию наружного уха. Зубы в отличие от других пресмыкающихся имели ясную, но примитивную дифференциацию: резцы, клыки и бугорчатые коренные. Такими зубами стало удобно жевать. Нижняя челюсть образована почти одной зубной костью. Еще более сближает их с млекопитающими наличие вторичного нёба, отделившего носоглотку от ротовой полости, что дало возможность жевать и дышать одновременно. Интересным представителем древних зверозубых является мелкий (длина черепа около 9 см) пермоцинодон, открытый и изученный академиком П. П. Сушкиным. Об этом животном мы будет говорить далее, в разделе о происхождении млекопитающих.Лапы приобрели большое сходство с лапами современных нам зверей. Этих животных недаром назвали зверообразными пресмыкающимися, и именно от них в дальнейшем возникли звери.В нарисованной здесь картине нет ни капли фантастики. Для палеонтолога это такая же реальность, как и то, что сейчас в бассейне Северной Двины растут ели и сосны, живут белки и медведи, волки и лоси.
Пермоцинодон
Иностранцевия, нападающая на парейазавра
Благодаря работам Амалицкого и других отечественных и зарубежных палеонтологов доказано былое существование множества интересных земноводных и пресмыкающихся животных, которые были самыми высокоорганизованными представителями животного мира конца палеозойской эры. Из других пермских пресмыкающихся, найденных в СССР, помимо описанных выше, интересны хищные и растительноядные дивоголовы (дейноцефалы), из которых отметим страшного крокодилообразного хищника титанофонеуса, достигавшего в длину 3 метров, и мощного улемозавра. Во множестве водились двуклыкие (дицинодонты), имевшие два клыкообразных зуба в верхних челюстях и роговые чехлы на челюстях, подобные черепашьим. Были среди них мелкие, с собаку, и крупные — с быка. Много найдено также мелких ящерицевидных хищных примитивных по строению пресмыкающихся. Много пермских пресмыкающихся найдено в Африке, Азии, Северной Америке.Итак, на протяжении эры древней жизни растения и животные окончательно распространились по всей поверхности суши, приспособившись к самым различным условиям обитания. Затем начинается эра средней жизни — мезозойская, — эра дальнейшего развития живой природы на нашей планете. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Семейство мартышкообразные (Cercopithecoidea), или низшие узконосые обезьяны</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Единственное семейство надсемейства низших узконосых обезьян (Cercopithecoidea). Небольшие и средние по размерам приматы. Передние конечности либо равны задним, либо несколько короче. Стопа длиннее кисти. Большой палец кисти хорошо противопоставлен у представителей подсемейства мартышковых (Cercopithecinae) и укорочен, а то и отсутствует в подсемействе колобиновых (Colobinae), или тонкотелых, обезьян, которых иногда выделяют в самостоятельное семейство. (Предковые линии этих двух подсемейств разошлись не позже 20 млн. лет назад). На пальцах — уплощенные ногти. У самок одна пара сосков в области груди. Шерсть покрывает, как правило, все тело, за исключением лицевой части и седалищных подушек (а у гелад оголены и участки на груди). Оголенные части тела обычно яркой окраски.</p><p>Самцы всегда крупнее самок и нередко более ярко окрашены. Живут стадными группами разных размеров в лесах, саваннах и на открытых пространствах.</p>
<p>В подсемействе мартышковых — семь широко известных родов. Коль речь зашла о мартышкообразных, конкретно о мартышковых, то и начнем их описание с рода <strong>мартышек</strong> (Cercopithecus).</p><p>Мартышки — самый многочисленный род в отряде приматов по количеству видов. На нашей схеме 23 вида. Некоторые приматологи выделяют иные виды в самостоятельные роды, но и число подвидов в роде очень велико — 71; подвиды тоже можно порой выделить в ранг вида. Следуя руководству Нейпир, мы рассматриваем мартышек по группам трех подродов (подроды здесь делятся на группы надвидов).</p><p>Это самые мелкие обезьяны Старого Света (и самые примитивные) с длинными хвостами. Длина изящного туловища 32–52 см, хвоста—35—109 см. Лицевой отдел округлой головы выступает умеренно. Ноздри сближены. Передние конечности короче задних. Самцы крупнее самок.</p><p>Мартышки имеют довольно вместительные для этих небольших обезьян защечные мешки. Седалищные мозоли малых размеров, разделены. Волосяной покров густой, мягкий, очень разнообразной окраски у разных видов — зеленый, голубой, оливковый, красно-коричневый, почти черный, желтовато-серый. Для многих мартышек характерны бакенбарды, усы, бороды — чаще всего белого или другого светлого цвета. Различной бывает и окраска оголенной Кожи лица — синей, черной, светлой, фиолетовой. Кроме того, у многих видов мартышек часто заметны светлые пятна и полосы на носу, над бровями, у хвоста, над бедром.</p><p>Мартышки — преимущественно обитатели лесов. Однако есть виды, часто встречающиеся на земле вблизи лесов. Родина мартышек — Африка, начиная от южных пределов Сахары до самого юга континента.</p><p>Первый подрод (Cercopithecus) включает наибольшее число видов (по схеме 4 первые 21 вид). Среди них наиболее распространенными, часто попадающими в лаборатории и лучше других изученными являются три первых вида, называемых обычно зелеными мартышками (С. aethiops, С. pygerythms, С. sebaeus). Это близкородственные мартышки, которых многие специалисты выделяют в один вид (соответственно приведенным латинским обозначениям их называют еще гривет, вервет и зелеными). Обитают они от указанной выше северной границы почти на всей территории Африки. Живут в лесах и вблизи лесов на открытых ландшафтах, по берегам рек.</p><p>Объединяются они, как и все мартышки, в стадные группы, однако имеют некоторые отличия. Если все мартышки группируются, как правило, вокруг одного взрослого самца-вожака, зеленые мартышки образуют сообщества с несколькими взрослыми самцами, которые не занимают ведущего положения в стаде, хотя иерархия существует. Иерархия может устанавливаться среди одних лишь самцов или самок, среди подростков и детенышей (нередко в зависимости от положения матери). Однако именно взрослый самец обычно первым замечает опасность и подает соответствующий сигнал, по которому стадо немедленно скрывается в лесу. Самцы активнее в защите территории. Нередко самец поднимается на задние конечности и в вертикальном положении производит обзор обстановки. Чаще других эти мартышки встречаются на открытой местности — на маисовых плантациях и на других полях. Зеленые мартышки являются как бы промежуточными формами между наземными приматами и строго лесными, например <em>голубой мартышкой</em> (S. mitis).</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_29__2martyshka.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Зеленые мартышки</em></p><p></p><p>Нетрудно догадаться, какова окраска зеленых мартышек. Тело покрыто зеленовато-серой шерстью, голова — ярко-зеленой «шапочкой»; конечности бывают черными (у вервет), как и кожа лица у некоторых форм, которая может быть и бурой, и светло-телесной. Пышные бакенбарды и усы — белые.</p><p></p><p>Несмотря на отмеченные выше особенности групповых связей, стадная жизнь зеленых мартышек сильно варьирует в зависимости от условий и районов обитания. Группа может состоять из 7—10 животных, может включать и 70—100. В одних все взрослые самцы равны, в других есть вожак среди самцов. Как правило, на ночь мартышки устраиваются на деревьях в определенных местах своей территории. Спят сидя. Днем активно перемещаются всей группой. Хорошо передвигаются по земле, но особенно по деревьям, с которых совершают прыжки на большие расстояния, используя длинный хвост для управления в полете.</p><p>Кормятся фруктами, злаками, ягодами, молодыми побегами, ветками деревьев и кустарников, но также и пищей животного происхождения — насекомыми, яйцами птиц, мелкими позвоночными. У сравнительно небольших зеленых мартышек очень много врагов, от которых они спасаются бегством. Так, например, в резервате Масаи-Амбосели (Кения) насчитано не менее 16 хищников, уничтожающих зеленых мартышек. Однако наибольшую опасность для них представляет человек, отлавливающий их для продажи, употребления в пищу и уничтожающий их во время набегов обезьян на плантации.</p><p></p><p>Недавно описана очень интересная и редкая среди обезьян Африки особенность зеленых мартышек, которая, как было известно до сих пор, присуща яванским макакам, называемым еще крабоедами. В мангровом лесу Южного Сенегала, в устье реки Салоут, живут зеленые мартышки, которых местное население называет мангровыми обезьянами. Одна группа этих приматов (33 обезьяны разного возраста) специализировалась на ловле крабов в реке. Хотя зеленые мартышки умеют плавать, они предпочитают пересекать реку на мелководных местах. Здесь они и отлавливают крабов, используя для этого два способа. По одному — обезьяны выстраиваются поперек реки лицом навстречу течению и, дождавшись, когда краб оказывается на мелком месте, виртуозно выуживают его рукой. По-другому — старательно и терпеливо выслеживают добычу, передвигаясь вдоль реки по илу; заметив краба, ловким прыяжом настигают его и быстро хватают за туловище. В следующее мгновение отрывают клешни и отправляют краба в рот. Подсчитана эффективность охоты мангровых мартышек: в течение 10 мин на площади 1600 м<sup class="sup">2</sup> 26 обезьян отловили 86 крабов — по три краба с лишком на брата.</p><p></p><p>Звуковые сигналы зеленых мартышек в их нестрогих стадных группах не очень богаты. Отмечено восемь сигналов, в их числе щебетание и громкий лай. Прибегают они и к другим средствам общения: выпячивают грудь в конфликтной обстановке, демонстрируют половые органы — как могут, так и пугают противника. Обыскивают друг друга (груминг).</p><p>Самка становится половозрелой к трем годам, самец к четырем. Сезонности размножения у зеленых мартышек нет, но в разных условиях жизни в неволе наблюдается повышенное число рождений в определенные периоды (например, в Уганде — в августе-сентябре). Для самок зеленых мартышек характерен менструальный цикл (около 30 дней), хотя явных внешних признаков его можно и не заметить. Период беременности зеленых мартышек в среднем 165 дней (по другим данным — короче), а у голубой мартышки—140. Рожают мартышки по одному детенышу. К малышу отношение доброжелательное, особенно со стороны неполовозрелых самок.</p>
<p>С момента рождения детеныш цепляется за шерсть матери, к концу первой недели начинает передвигаться и сам. Кормится грудью примерно полгода, после чего становится самостоятельным. У зеленых мартышек двойное число хромосом — 60. Вообще же в роде мартышек (в зависимости от вида) число хромосом колеблется от 54 у мартышки талапойн (С. talapoin) до 72 у голубой мартышки.</p><p>Зеленые мартышки неплохо акклиматизируются в неволе и способны размножаться даже в районе Подмосковья, где В. И. Чернышев разводил и безмикробных обезьян. Однако надо помнить, что они, как и другие обезьяны, могут быть источником болезней человека: от геморрагической лихорадки зеленых мартышек в 1976 г. в ФРГ погибло семь человек, контактирующих с этими обезьянами.</p><p>В Сухумском питомнике обезьян массовое содержание и разведение зеленых мартышек началось с 1948 г., когда их привез из Эфиопии профессор Л. Г. Воронин. Ныне их здесь успешно кормят брикетами, в состав которых входят злаки, подсолнечник, сухое молоко, смеси солей и различных витаминов. Рекордный срок жизни этих обезьян зарегистрирован в Сухумском питомнике у самки Тотошки — почти 28 лет. Известно также, что <em>мартышка диана</em> (С. dianа) жила в неволе 31 год.</p><p></p><p>Несмотря на еще недавнюю многочисленность зеленых мартышек на воле, количество их быстро сокращается из-за отлова, сведения лесов и других причин, например в Кении. В Сьерра-Леоне, где мартышки наносят урон плантациям какао, за уничтожение этих и других обезьян даже выплачивают премии. Здесь их убивают по нескольку тысяч в год.</p><p>Зеленых мартышек иногда видели среди групп других животных, например лесных антилоп, могут они сосуществовать и на одной территории с другими родами обезьян — с колобусами, павианами. Но, как правило, их не встречают с другими видами своего же рода. Между тем различные виды мартышек часто создают смешанные стада и хорошо понимают вокальные сигналы представителей другого вида. Зарегистрированы сообщества одновременно трех видов мартышек. Чаще всего встречались вместе <em>усатая мартышка</em> (G. cephus) с <em>белоносой мартышкой</em> (С. nictitans); <em>мартышка мона</em> (С. топа) с <em>карликовой мартышкой</em>, или <em>талапойном</em> и т. д.</p><p>Это сугубо лесные обезьяны, которые, как предполагается, создают такие ассоциации в целях безопасности. Чаще объединяются сильно различающиеся морфологически виды, которые имеют отдельные отличия и в особенностях кормежки. Это позволяет кормиться без особого ущерба для дружественного вида. Так, при общем положительном отношении к фруктам усатая и белоносая мартышки более листоядны, тогда как кооперирующаяся с ними чубатая мартышка (С. pogonias) обычно предпочитает насекомых.</p><p>Отношения соподчинения в таких смешанных стадах сравнительно слабые. С колобусами или другими родами такие общительные виды встречаются также нередко. А <em>мартышки Брасса</em> (С. neglectus), живущие малочисленными группами (три-четыре особи), наоборот, стараются избегать контактов с другими родственными видами (известно, что они обязательно маркируют свою территорию).</p><p>Примером видов мартышек, группирующихся вокруг одного самца-вожака, может служить, в частности, <em>мартышка Кэмпбелла</em> (С. campbelli) — самая многочисленная обезьяна среди приматов Берега Слоновой Кости. Стадные группы этих животных состоят из вожака и нескольких взрослых самок, полувзрослых и детенышей обоего пола. Вожак здесь полностью контролирует и регулирует жизпь группы, оберегает своих подчиненных. Детеныш является предметом заботы не только матери, но и взрослых и полувзрослых самок («теток»). При появлении новорожденного стадо покидают молодые самцы, которые уводят и самок своего возраста. Детеныши появляются в начале сухого сезона — с ноября по январь.</p><p></p><p>В стаде<em> краснохвостых мартышек</em> (С. ascanius), состоявшем из 23 обезьян, было четыре взрослых самца. Здесь (Центральноафриканская Республика) тоже отмечена сезонность размножения с пиком в сентябре.</p><p>Нет возможности в кратком разделе даже упомянуть все виды этих живописных приматов. Ограничимся характеристиками подродов. В подроде мартышки Аллена (Аllenopithecus) лишь один вид (С. nigroviridis). Окраска волосяного покрова почти черная с желтыми полосами. Начиная от подбородка, вся нижняя сторона тела, как у многих мартышек, белая. Седалищные наросты более заметны, нежели у других видов мартышек. Плотная, коренастая обезьянка с относительно короткими конечностями.</p><p>За последние годы привлекает внимание экспериментаторов и приматологов карликовая мартышка, или талапойн, которую ряд авторов относят по величине тела, особенностям поведения и мимики к самостоятельному роду. В нашем описании это подрод (Miopithecus) с одним видом и четырьмя подвидами. Длина туловища 35–37 см, хвост немного длиннее — 36–38 см.</p><p>Это очень интересная обезьянка, несколько напоминающая саймири. Цвет — зеленоватый, на нижних частях тела — светлый. Торчащие в стороны бакенбарды — белые или желтые. Вокруг сравнительно больших глаз светлые, оранжевые пятна. Хвост имеет черную оконечность. Обитают в Рио-Муни, Габоне, Анголе.</p><p>Это более смышленые обезьянки, чем все остальные мартышки. Их отличием является сравнительно богатая мимика, позы, жесты, более разнообразная вокализация (11 групп звуковых сигналов), активный груминг, сравнительно высокая социальная организация. Стадные группы могут объединять до 150 и более обезьян, которые живут исключительно в лесах, иногда по берегам рек. Такое большое сообщество состоит из подгрупп трех типов: взрослые самки с детенышами и подростками, взрослые самцы с крупными молодыми, но не половозрелыми самцами, молодняк с одним взрослым самцом. В сезон спаривания группы несколько меняют свой состав. Самки этого вида необычайно агрессивны и, случается, нападают на самцов, порой убивая их. И все-таки защитником стада является самец.</p><p></p><p>По командному сигналу взрослого самца-вожака вся группа собирается на ночлег (всегда в определенном месте) или для перемещения. Во главе двигающегося стада взрослые самцы. Самки с детенышами обычно находятся в центре группы.</p><p>Продолжительность полового цикла самок в среднем была 33 дня. После менструации наступает набухание половой кожи — зримый сигнал готовности к спариванию. Самка становится половозрелой в 4,5 года, самцы — на 1–2 года позже. Продолжительность беременности — около 160 дней. Эти приматы способны хорошо адаптироваться к условиям неволи, где рекордный срок жизни был более 22 лет.</p><p>Мартышки, особенно зеленые, очень популярны в лабораториях всего мира. Широко используются почки зеленых мартышек как среда для культивирования вирусов, в частности вируса полиомиелита, из которого готовится эффективная вакцина против этой болезни. Пригодны мартышки и для многих других экспериментальных исследований.</p><p>Пять видов мартышек: диана с подвидами, <em>красношерстная</em> (С. erythrotis), <em>краснобрюхая</em> (С. erythrogaster), <em>бородатая</em> (С. hoesti), <em>мартышка Преусса</em> (S. preussi) — отнесены к приматам, которым ныне угрожает опасность уничтожения.</p>
<p></p><p>Иногда к роду мартышек причисляют красных обезьян (Erythrocebus patas), или патас, называя их «красными мартышками», что неверно (синоним их названия — «гусары»). Это не мартышки, о чем формально свидетельствует их родовое латинское наименование. Но дело не в формальности. Хотя патас и родственны мартышкам, ряд особенностей совершенно четко обособляет их: данные биохимии (иммунологические реакции, строение белков и др.), генетики (отличия в строении кариотипа), анатомии (патас крупнее мартышек, их череп имеет иное строение, самки значительно меньше самцов) и экологии. Красные обезьяны являются преимущественно наземными приматами. У них тонкие, длинные конечности, приспособленные для быстрого бега. Живут они, как правило, на открытых пространствах в травянистых и полупустынных районах Африки.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_29__2patae.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Детеныш красной обезьяны, или патас</em></p><p></p><p>Размеры туловища 58–75 см, хвост примерно такой же длины. Большие верхние клыки. Щечные пучки волос и усы светлые. Над глазами — черная полоса волос, которая уходит, расширяясь, к ушам. Нос несколько выступает, голова в теменной области вытянута, особенно сильно у самцов. Цвет шерсти красный, с беловатой окраской на животе и груди. В Сухумском питомнике, где красные обезьяны содержатся с 1966 г., установлено, что в неволе, при отсутствии солнечных лучей, цвет шерсти у них заметно бледнеет, становится розовым. Стоит, однако, побыть обезьянам в вольере, на солнце, и яркий красный цвет восстанавливается.</p><p></p><p>Четыре подвида патас в зависимости от мест обитания и деталей окраски (известны формы из прилегающих районов юга Сахары, из Камеруна, Судана, Танзании, Нигерии) иногда дифференцируются, вероятно, без достаточных оснований. Недавно выяснилось, что восточная ферма, считающаяся белоносой, имеет у самок белое пятно только в середине и на поздней стадии беременности. После родов и нормализации овариально-менструального цикла пятно на носу у самки становится черным, как и у самок западного подвида.</p><p>Красные обезьяны бегают с большой скоростью по земле, но неплохо могут лазать по деревьям. Нередко самец, почувствовав опасность, тревожно поднимается на задние конечности, да еще держа в руках какой-либо предмет. Хвост при этом упирается в землю, помогая сохранять вертикальное положение.</p><p>Группы красных обезьян чаще состоят из одного взрослого самца-вожака, нескольких самок с детенышами. Но бывают объединения и нескольких самцов, живущих довольно мирно. Вообще же это возбудимые обезьяны — драки внутри групп и стычки с другими стадами нередки. В волнении патас смешно подпрыгивает, выгибая корпус. В Камеруне средняя величина групп составляла 21 экземпляр.</p><p>Пища красных обезьян — растения, насекомые, яйца птиц, мелкие ящерицы. Обезьяны приносят вред, истребляя земляной орех, за что их уничтожают местные жители. Роды приходились на сезон ноябрь-январь (в Камеруне). Половозрелость самки наступает примерно в 2,5 года, самца? — на 1–2 года позже. Длительность беременности, по разным авторам, 170–213 дней. Число хромосом — 54. В неволе жили более 20 лет. Красные обезьяны весьма полезны в экспериментальных исследованиях.</p><p>Род <strong>макаков</strong> (Масаса) едва ли не наиболее изученный. Вместе с другими обезьянами рассматриваемого подсемейства, которые будут описаны ниже, его иногда отделяют от мартышек и красных обезьян на уровне самостоятельного подсемейства (на схеме 4 не принято). В пределах же трибы (группы родов) эти приматы, конечно, родственны.</p><p></p><p>О составе рода макаков: многочисленный в видовом отношении род, включающий на нашей схеме 18 видов. В руководстве Нейпир (1967) представлено только 12 видов. Однако в 1969 г. Д. Фуден (США) в обстоятельной монографии показал, что группа так называемых Целебесских хохлатых павианов в действительности является подлинными макаками. Так вместо одного вида этих короткохвостых обезьян (М. maurus) стало семь видов Целебесских, или сулавесских, макаков (на схеме 4 — последние семь видов). Данные Фудена убедительно подтверждены другими авторами разными методами, в частности многовариантными замерами анатомии черепов.</p><p>Родство видов в составе рода макаков в настоящее время спорно. По показателям анатомии ближе друг к другу <em>яванский макак</em> (М. fascicularis)[46], <em>резус</em> (М. mulatta), <em>тайваньский макак</em> (М. cyclopis) и <em>японский макак</em> (М. fuecata). На основании молекулярной систематики к резусу весьма близок <em>свинохвостый макак</em>, или <em>лапундер</em> (М. mestrina), с которым дает жизнеспособные гибриды, или, по другим данным, <em>ассамский макак</em> (М. assamensis).</p><p>Итак, в настоящее время принимается 18 видов макаков (иногда к ним прибавляют еще тибетского макака) почти с 50 подвидами. Это обезьяны, обитающие в основном в Азии (южная часть континента и многие острова). Исключением является макак магот (М. sylvana), распространенный, как упоминалось, в Северной Африке (Алжир, Марокко) и в Европе (район Гибралтара).</p><p>Макаки — приматы средних размеров: 40–75 см. Хвост по величине у разных видов различен: очень короткий — «обрубок» или наполовину короче тела, весьма длинный, а то и вовсе отсутствует (у магота). Голова округлая, лицевая часть выступает умеренно. Клыки большие. Имеются защечные мешки. Передние конечности короче задних или равны; пять пальцев с ногтями. Тело плотное. Волосяной покров обычно средней длины, густой, а у редкого <em>львинохвостого макака</em> (М. silenus) из Южпой Индии имеется и львиная грива, светлая борода и длинные волосы по обеим сторонам лица. У видов, живущих в суровых климатических условиях (у ассамского и японского макаков), более длинная и плотная шерсть. Лицо, как правило, безволосое. Цвета шерсти (и лица) у разных видов различны: желтый, бурый, коричневый, оливковый, черный. На груди и животе, на внутренних сторонах конечностей чаще светлая. У всех видов макаков диплоидное число хромосом — 42.</p><p>Живут макаки стадными группами. Это обитатели лесов, кустарниковых территорий, иногда гор, а иногда и городов.</p><p>Наиболее многочислен и широко распространен макак резус. Вероятно, мало найдется животных на Земле, научные названия которых были бы столь запутаны и вызывали бы так много недоразумений, как названия макаков резусов. Часто они неоправданно именуются Macacus rhesus. Ошибка возникла в результате давней и весьма запутанной истории, когда один натуралист, не зная, что этот вид обезьян уже открыт и обозначен, дал ему новое наименование. Но в 1921 г. два исследователя разобрались в сложной синонимии резуса и неоспоримо доказали необходимость именовать его по латыни Масаса mulatta, что и принято во всех руководствах по приматам[47]. Поскольку макак резус очень популярен в зоопарках и лабораториях, его неточное обыденное название (которое при правильном латинском обозначении не влечет за собой недоразумений) попало и в медицинскую науку. Именно на этих обезьянах, как помнит читатель, был открыт так называемый резус-фактор — вещество в крови обезьян и людей, имеющее важное биологическое и медицинское значение. Термин «резус-фактор» остался своеобразной данью номенклатурным трудностям приматологии. Тем не менее некоторые авторы научных трудов допускают ошибку, считая два латинских наименования обозначением двух разных видов обезьян, которых иной раз даже сравнивают. Известны случаи, когда одни и те же экспериментальные характеристики этих обезьян, фигурирующих под неодинаковыми названиями, оказывались существенно разными.</p>
<p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_29__2makakarezus.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Макаки резусы</em></p><p></p><p>Макак резус — классическое лабораторное животное, на котором изучались десятки болезней человека, среди них — полиомиелит, желтая лихорадка, туберкулез и многие другие. Распространен этот примат на огромных территориях от Афганистана до восточной оконечности Южного Китая, в Индостане, Индокитае. Окраска шерсти желтая, желтовато-серая или с прозеленью. Лицо и уши светло-коричневого, телесного цвета. Длина хвоста равна половине длины туловища. Красноватые седалищные мозоли и красная половая кожа. Ежегодное явление у резусов — линька, связанная с гормональными изменениями и сезонностью размножения.</p><p>Стада резусов могут достигать больших размеров — около 200 особей, а возможно, и больше. Эти объединения состоят из семейных групп во главе с одним или несколькими самцами. Часто самки группируются вокруг одного взрослого самца. Имеются и самцы-отшельники (как у японских макаков и других обезьян), которые в одиночку или небольшими сообществами держатся отдельно; они могут присоединяться к группам с самками.</p><p>Резусы — довольно агрессивные обезьяны, однако частота конфликтов в группах зависит от экологических и других условий. В неволе она возрастает. Агрессия проявляется по-разному в лесу, в горах или при содержании в неволе, при введении в группу новых животных. В период спаривания агрессия повышается, особенно среди самцов. Считается, что агрессия способствует сохранению стадных взаимоотношений и отсюда — сплочению группы.</p><p></p><p>Стадная иерархия вполне выражена, хотя возможно, доминантная роль вожака не столь четко проявляется, как у павианов. У резусов обнаружены следующие виды господства: матери над детенышем, который (если это самец) может оказаться примерно в 6 лет в более высоком ранге, чем мать; старших братьев над младшими (до 5 лет); между взрослыми самцами; между взрослыми самками; взрослых самцов по отношению ко всей группе. Интересно, что при временном отсутствии вожака число конфликтов увеличивается. Еще одна любопытная деталь: альфа-самец в группе резусов отнюдь не является отцом всех или большинства детенышей — другие самцы едва ли не на равных тоже участвуют в размножении.</p><p>Макак резус — дневное животное. Однако специальное наблюдение за большим числом этих обезьян (399 экземпляров) на острове вблизи Пуэрто-Рико показало, что, хотя после захода солнца они устраивались на ночлег (в 185 спящих группах), вспышки активности отмечались на протяжении всей ночи. Наблюдалось кормление, игры, половое поведение, что усиливалось в полнолуние.</p><p>Жизнь резусов в лесах, вокруг деревень не отличается в основном от того, что известно о других приматах. Но резусы (и другие обезьяны) обитают и в городах, а также в районах культурных ландшафтов. За последние годы, когда их исконные места обитания осваиваются человеком, переселение в города обезьян усилилось. Интересно, что агрессивность у таких «горожан» выше, чем в естественных условиях. Городские резусы имеют постоянное место ночлега. Кормятся они не плодами и листьями, как в лесу, а хлебом и пищевыми отходами. К чужаку относятся более злобно, чем в лесу. При встречах они всегда доминируют над лесными макаками, даже самка из города господствует над самцом, живущим в лесу.</p><p>Вокализация резусов весьма разнообразна — и пронзительные крики, и воркование (с детенышем), и писк, и рычание. Очень любопытно, что резус устанавливает звуковые контакты не только с особями своего вида. В неволе общается с павианом, соседом по клетке, т. е. с представителями другого рода. Резусы активно общаются с помощью мимики, особенно в ситуациях запугивания. У них широко практикуется обыскивание, сигнализация жестами, позой и даже хвостом. Поднятый вертикально хвост — знак господства, хвостом же бьют по земле, а то и дразнят из клетки человека или животное. Случается, что хвостом резус помогает себе достать желанный предмет, причем не только еду. Эти обезьяны не боятся водоемов, отлично плавают, и делают это с удовольствием.</p><p>Как и другие макаки, резусы способны размножаться круглый год. Однако некоторая сезонность в частоте рождений в зависимости от условий жизни все же имеет место и у этих обезьян. Самки обладают ежемесячным менструальным циклом. У резусов длительность цикла в среднем равна 28–29 дням (у бурого макака — 30,7; у яванского — 31,3). Продолжительность беременности в среднем у резуса 165 дней, у бурого макака — 181, у яванского — 162. Рождается один детеныш, редко два (реже, чем двойни у человека, у которого один случай на 19 рождений). Известно, что самцы резусов (и японских макаков) в период половой активности на воле переходят из одной группы в другую, что может иметь важное значение для генетического обмена популяций. Половозрелость у резусов наступает в два с половиной — три года.</p><p>К детенышу относятся в стаде очень бережно. Мать кормит малыша грудью около года и сохраняет с ним длительную (шесть и более лет) связь. Существует и отцовское поведение резусов. Некоторые виды макаков способны к гибридным скрещиваниям, даже к межродовым. Макаки резусы и лапундеры дают детенышей и от гибридных матерей (второе поколение).</p><p>Резусы хорошо акклиматизируются и привыкают к неволе. В Сухумском питомнике обезьян они размножаются с 1932 г. Надо иметь в виду, что эта небольшая обезьяна способна нанести травму обслуживающему персоналу. Известны случаи, когда, находясь в домашних условиях, резусы нападали на человека. В неволе страдают многими болезнями человека: желудочно-кишечными, сердечно-сосудистыми и другими инфекционными и незаразными заболеваниями.</p><p>Рекордный срок жизни резусов в неволе отмечен в Сухуми. В питомнике живет в настоящее время самка по кличке Кошка, родившаяся в 1952 г. Известно, что яванский макак прожил более 38 лет, <em>китайский макак</em> (М. sinica) — со «шляпкой» волос, живущий на о-ве Шри Ланка, — 29 лет и 4 месяца, <em>черный макак мавр</em> (М. maurus) — 28 лет и один месяц.</p><p>Еще в недавнем прошлом макаки резусы были очень многочисленны. Правда, сведения об их количестве оказались сильно завышенными. Так, в одном лишь штате Утар-Прадеш в Индии, как полагали, насчитывается 10–20 млн. резусов. В действительности оказалось, что в 1960 г. здесь их было не больше миллиона. Новые подсчеты в 1969 г. указали на снижение популяции до 500 тыс. Число этих обезьян стало резко сокращаться. Были годы, когда только в США для исследований завозилось из Индии по 100–120 тыс. резусов. Правительство и общественность этой и других стран забили тревогу. В настоящее время Индия резко сократила экспорт резусов, а в некоторые страны и вовсе прекратила. Достигнуты, однако, первые успехи массового целенаправленного разведения резусов, в частности, на островах близ Флориды (США) и в других-местах.</p>
<p>Тайваньский макак столь родствен резусу, что многие считают его островной формой. Очень интересен один из самых крупных и, вероятно, самый теплолюбивый макак — лапундер, или свинохвостый (Таиланд, Бирма, п-ов Ма-лакка, о-ва Суматра, Калимантан). Именно лапундеров обучают обрывать орехи с кокосовых пальм, для чего обезьяны проходят специальную тренировку. Эти смышленые обезьяны способны усваивать и другие навыки, производить обмен предметами, выполнять команды и т. п. Их использовали в проекте по запуску биоспутников (США), где участвовало 500 лапундеров.</p><p>В группах лапундеров существует строгая иерархия, на вершине которой самец-вожак. Есть сведения, что для свержения господства старого вожака молодой самец по останавливается и перед убийством своего предшественника. Интересная особенность поведения свинохвостых макаков (небольшой хвостик у них действительно свиной): самец вытягивает в сторону провинившейся самки (или постороннего, будь это и человек) голову с темной макушкой и смешно выпячивает губы.</p><p>Яванский макак, именуемый иногда циномольгусом, а более правильно — крабоедом, преимущественно серая и зеленовато-коричневая обезьянка с белыми усами и бакен-бардами у взрослых особей и очень длинным, полухватательным хвостом. Живет в Индокитае, Малакке, на Малайском архипелаге и других островах на деревьях вблизи рек и морей. Известен 21 подвид этого вида. Любит и умело ловит крабов (такжге моллюсков). Однако в отличие от упоминавшихся мартышек к крабу может подкрасться с камнем в руке, которым его и убивает. Обитает также в городских парках. Замечено, что плоды, зерна и живую жабу может обтирать листьями и даже клочком бумаги перед отправкой в рот. Это видели в ботанических садах Сингапура. Яванский макак сравнительно спокойного нрава.</p><p>Нельзя не сказать об известном из древности бесхвостом <em>макаке маготе</em>, или варварийской обезьяне. Довольно крупный макак — до 75 см длины — красновато-оливкового цвета. В Алжире насчитывают примерно 5,5 тыс. маготов, в Марокко — 14 тыс. Живут они в кедровых, дубовых и смешанных лесах. Популяции их насчитывают 15, 25, 50, 300 и даже тысячу особей, в которых имеются свои группы в 12–30 животных. Число их здесь уменьшается. На Гибралтаре две небольшие популяции маготов находятся, как сказано, на попечении английских вооруженных сил. Они живут на скалах, ночуют на деревьях. С восходом солнца спускаются по одним и тем же тропам к окраине города, где промышляют фруктами в садах или пищевыми отбросами. За два-три часа до заката возвращаются обратно. Менее агрессивны, чем азиатские макаки, но стадная иерархия существует. Детеныши рождаются с мая по сентябрь. Редкая особенность маготов — самец берет на себя уход за детенышем с первой же недели рождения. Отлучение от груди матери начинается с трех месяцев. Детеныш нередко используется самцом для улаживания конфликтов в качестве своеобразного психологического буфера. В случае опасности самец первым делом хватает малыша и ретируется.</p><p></p><p><em>Макак боннет</em> (М. radiata) — небольшая обезьяна из вечно-зеленых лесов Южной и Восточной Индии встречается иногда вместе с львинохвостым макаком или с обыкновенным лангуром. Стадная иерархия весьма подвижна — меняется в зависимости от обстановки. Живут стадными группами с почти равным числом самцов и самок (в г. Бангалоре, в храме, в садах — до 50 обезьян в группе). Отшельники редки. Ночуют в разных местах. В случае гибели матери детеныша сразу же берут под опеку другие самки — быстрее, чем у лапундеров, у которых кровная связь больше выражена. Детеныши рождаются в основном в феврале и марте. Период беременности около 150 дней.</p><p><em>Бурый</em>, или <em>медвежий, макак</em> (М. arctoides)[48] обитает в Китае, Бирме, Индии, на Индокитайском полуострове. Плотная, крупнее многих макаков обезьяна с коротким хвостом-обрубком. Интересна следующая особенность бурых макаков. Они довольно часто охотятся на птиц, небольших млекопитающих, пресмыкающихся, моллюсков, насекомых. Добычу делят с родственниками, включая детенышей, с друзьями. Чем выше ранг охотника, тем менее он щедр с иждивенцами. Но вот что любопытно: как показали мексиканские приматологи А. и Р. Эстрада, в отличие от других обезьян-охотников у бурых макаков во время охоты доминирует не самец, а самка, которая, естественно, потом поедает и больше добытого мяса.</p><p>У этого темно-бурого животного рождается очень светлый, почти белый детеныш, который начинает темнеть через месяц. Обезьяны обладают богатым набором средств общения. Быстрое, «пулеметное» пристукивание оскаленными зубами обезьяны производят и перед побегом, и при обыскивании, и при любезничаньи с самкой. Размножаются круглый год, но половина родов, в частности в неволе в Мексике, приходилась на июнь — сентябрь (период беременности от 170 до 207 дней). Лица у бурых макаков с возрастом становятся красными. Эти приматы широко используются в экспериментах. Число бурых макаков резко сокращается.</p><p>Японские макаки — довольно смышленые обезьяны. На глазах у исследователей в одной группе японских макаков зародилась традиция мыть батат в реке. «Придумала» такую процедуру взрослая самка, от которой потом научились этому все детеныши. Через несколько лет так поступало с бататом все стадо. Переселенные в Орегонский центр приматов (США) японские макаки стали зимой катать снеговиков и играть с ними. Местные диалекты богатой звуковой сигнализации отдельных групп передаются потомству.</p><p></p><p>Японские макаки интересны и тем, что, за исключением человека, это самые северные приматы Земли, обитающие иногда в весьма суровых условиях. На п-ове Шимокита они живут среди снежных сугробов. Здесь они крупнее и шерсть их длиннее, чем у таких же обезьян, живущих в других условиях.</p><p>В группах японских макаков существует четкая иерархия. Между самцами за самок другой группы происходят бои. Размножение сезонное. В Японии роды приходятся на весну — начало лета. Нередко группа распадается: молодые самцы покидают материнское стадо, чем снижается вероятность кровосмешения. Встречаются и самцы-отшельники.</p><p>Сопоставление данных о распространении макаков в Японии с 1923 по 1972 г. показали, что количество их резко уменьшилось. В то же время на примере этого вида продемонстрировано, что человек может сохранить своих ближайших сородичей. В 1953 г. в районе Такасакияма осталось 220 обезьян. Люди решили не допустить исчезновения этой популяции, и приматов стали подкармливать. И вот результат: в 1973 г. здесь уже стало 1530 макаков. За 20 лет поголовье увеличилось в семь раз.</p><p>Среди макаков есть и катастрофически убывающие виды. Замечательное по экстерьеру животное — тихий и робкий львинохвостый макак уже внесен в «Красную книгу». Туда же зачислены японский, китайский, тайваньский и бурый макаки.</p>
<p>Род <strong>мангобеи</strong> (Cercocebus) имеет анатомические черты и мартышек, и макаков, и даже павианов. У этих обезьян средние размеры тела, округлая голова с заостренной мордочкой и заметными надглазничными валиками, что увеличивает их сходство с макаками. Весьма большие седалищные мозоли, которые у самок в период набухания достигают особенно больших объемов, что сближает их с павианами. Длинный хвост, часто загнутый через спину к голове, длинные конечности и характерный для большинства видов древесный образ жизни вполне напоминают те же признаки мартышек. Но мангобеи крупнее мартышек, особенно самцы, заметно отличающиеся размерами от самок.</p><p>Длина тела у разных видов колеблется от 44 до 58 см, хвоста — от 59 до 94 см. Второй и третий пальцы почти соединены, а третий, четвертый и пятый сращены примерно на половину длины. Выделяется пять видов мангобеев: <em>серощекий</em> (С. albigena), или гривастый, с тремя подвидами, <em>черный</em> (С. aterrimus), <em>беловоротничковый</em> (С. torquatus), <em>дымчатый</em> (С. atys) с двумя подвидами и <em>быстрый</em>, или <em>хохлатый</em> (С. galeritus), с тремя подвидами. Таксономия этих сравнительно немногочисленных и малоизученных обезьян нуждается, по-видимому, в уточнении: некоторые подвиды столь выразительны, что могут считаться видами, поэтому нередко встречаются еще наименования красноголовый мангобей, мангобей с белым теменем и т. д.</p><p></p><p>Названия, конечно, дают некоторые представления об облике этих обезьян. Шерсть у мангобеев, как правило, короткая, но на щеках длинная — торчащие в сторону бакенбарды с высоким гребнем на голове (черный мангобей, быстрый мангобей). Цвет волосяного покрова — серо-зеленый, золотисто-бурый, черный, дымчатый. Нижняя часть тела часто светлая. Белые полоски над верхними веками характерны для многих форм. У гривастого мангобея небольшая мантия на плечах.</p><p>Родина мангобеев — средняя полоса Африки от Гвинеи и Нигерии на западе до Кении на востоке. Большинство форм этих приматов живет на деревьях, например серощекий мангобей (Рио-Муни, Гвинея). Однако мангобей с белым воротничком перемещается как по земле, так и по деревьям. И стадная жизнь зависит от экологии: серощекий мангобей встречался группами только с одним самцом, мангобей с белым воротничком — с несколькими самцами. В группах черных мангобеев в Уганде отмечены частые конфликты среди самцов, источником чего была борьба за корм и за самок. Быстрый мангобей на северо-востоке Габона живет исключительно на плодоносящих деревьях, питается плодами, листьями и травами. В группах 8—18 особей, обычно с одним взрослым самцом. Встречаются самцы-одиночки. Вожак периодически издает громкие крики, слышные в лесу на расстоянии до километра. Вероятно, таким образом он регулирует отношения в стаде.</p><p>У черных мангобеев богатейшая гамма голосовых сигналов (как и у других мангобеев): здесь и кудахтанье, и щебетанье, и хрюканье, и лай, и гиканье. Мангобеи причмокивают губами, качают головой при угрозе, при приближении. Часто обыскивают друг друга.</p><p>Четкой сезонности размножения не установлено. Менструальный цикл длится 30–32 дня, период беременности у серощекого мангобея 174–179 дней. Рождается один детеныш, кормящийся молоком примерно до 140 дней. У всех мангобеев двойное число хромосом — 42.</p><p>В неволе при умелом содержании могут жить более 20 лет и давать потомство. Содержатся и размножались в Сухумском питомнике.</p><p>На воле мангобеи иногда живут в тесной экологической связи с мартышками. Это убывающий род приматов. Один из подвидов быстрого мангобея (район о-ва Тана, Кения), числепность которого в 1974 г. едва достигала 1,5 тыс., уже внесен в «Красную книгу». Под угрозой находятся дымчатый и беловоротничковый мангобеи, некоторые другие формы.</p><p></p><p>Род <strong>павианов</strong> (Papio) издавна считается пограничным между низшими и высшими обезьянами. В английском языке его нередко называют тем же словом, что и антропоидов — «эйп». Это не случайно: и по крупным своим размерам, и по сообразительности, и по четкости стадных порядков павианы, возможно, и в самом деле превосходят всех низших обезьян. Иногда в собирательный термин «павианы» включают и мандриллов, и даже гелад, которых мы считаем всех лишь одной трибой. С другой стороны, весьма часто пять видов павианов считают только двумя (P. hamadryas — <em>павиан гамадрил</em> и P. cynocephalus — <em>павиан бабуин</em>), принимая остальные три вида только на уровне подвидов. В настоящем описании это не может найти поддержки, поскольку современные иммунологические, гематологические, кариологические, поведенческие и многие другие данные (например, данные онковирусологии) вполне четко оправдывают приводимое на схеме 4 деление[49].</p><p>Павианы обитают в Африке. Но если гамадрил и <em>гвинейский павиан</em> (P. papio) ограничены сравнительно небольшой зоной обитания (первый живет в Эфиопии, Судане, Сомали и в районе Адена на Аравийском полуострове; второй — в Гвинее, Камеруне, Сенегале), то бабуины, <em>анубисы</em> (P. anubis) и <em>чакма</em> (P. ursinus) занимают огромные площади собственной территории и встречаются также в области распространения других павианов.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_29__2paviananubis.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Молодой павиан анубис</em></p><p></p><p>Анубисы живут к северу от экваториального леса с запада на восток континента, бабуины — в центральной области также «от моря до моря», чакма — на юге, от Анголы до Кении и ЮАР. Соответственно условиям обитания строится и стадная жизнь этих обезьян.</p><p>Размерами некоторые виды павианов превосходят крупную собаку (например, анубис, чакма): 56—100 см туловище, хвост 42–60 см. Немного поменьше гамадрилы; самые небольшие — гвинейские павианы. Лицевой отдел черепа павианов вытянут подобно собачьей морде, за что их называют собакоголовыми. Ноздри на самом конце морды как бы срезаны вертикально. Пятипалые кисти с ногтями и стопы короткие, сильные. Развиты клыки, надбровные валики. Седалищные мозоли большие, розового, красного и коричневого (у анубиса) цвета. Волосяной покров грубый, серого, пепельного, желтого, оливкового, зеленого цветов — в зависимости от вида. Морда не обволошена, иногда со щечными наростами (у бабуина). Вместительные защечные мешки. У гамадрила-самца по достижении половозрелости появляется пышная пепельно-серая мантия, идущая от щек и висков (но не из области темени) до середины спины и передних конечностей. Самцы иногда в два раза крупнее самок. Заметнее у них и мощные клыки.</p>
<p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_29__2pavianygamadrilly.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Павианы гамдрилы</em></p><p></p><p>Гамадрил (плащеносный павиан) был, как сказано, священным у древних египтян. Это почти исключительно наземная обезьяна, живущая на скалах, в засушливых, поросших кустарником местах. Экология гамадрилов, отличающихся по экологии от других видов павианов, объясняет особенности стадных связей. Небольшие независимые группы гамадрилов, как правило, включают одного половозрелого самца с самками и детенышами. Взрослые самцы относятся друг к другу нетерпимо. Однако небольшие группы гамадрилов объединяются в крупные, а то и огромные стада (до 700 животных), которые довольно успешно уживаются, собираясь на ночлег к одной и той же скале и взаимодействуя при обороне и в других ситуациях. Гамадрилы спят сидя, прижавшись друг к другу.</p><p></p><p>Отношения в группе построены по принципу строгой линейной иерархии, на вершине которой — вожак. Каждый член группы знает, кто может им помыкать и кем он сам вправе командовать. Самка в стадии наибольшей половой привлекательности часто занимает место сразу же после вожака. Самец покровительствует самым маленьким, к которым хорошо относятся и другие члены группы. В самом угнетенном положении — престарелые самки и подростки. Однако в период опасности любая обезьяна, независимо от ранга, становится объектом самоотверженной защиты всех. Иногда возле такой группы бродит взрослый самец-отшельник. Группа гамадрилов (как и бабуинов) может вступить в жестокую схватку с соседней группой, тогда как столкновения павианов чакма обходятся почти без драк.</p><p>Гамадрилы располагают богатыми средствами общения. В исследованиях советского психолога Н. А. Тих (1970) установлено, что они используют почти 20 различных звуковых сигналов. Важное значение имеет взгляд у этих высокоразвитых обезьян — подсчитано, что они пользовались семью типами взглядов, а также 10 жестами. Нередко достаточно грозного взгляда вожака, чтобы вся группа утихомирилась. Крик вожака мобилизует все стадо. Опыты в Сухумском питомнике, где гамадрилы содержатся с 1927 г., показали их необыкновенную смышленность, способность решать весьма сложные задачи. Их можно научить бросать предметы в цель, а также обмениваться предметами. Без предварительного обучения они способны к орудийной деятельности. Летом 1977 г. в Институте экспериментальной патологии и терапии АМН СССР доктор медицинских наук Н. П. Гончаров и сотрудники его лаборатории были изумлены, когда после очередного взятия крови из вены огромный самец-павиан, видя, что лаборантка не торопится вытереть ему тампоном уколотое место, взял вату и сам вытер кровь. Подобное наблюдала Дж. ван Ловик-Гудалл: анубисы вытирают клейкую массу у рта или кровь с рассеченной губы с помощью камня ИЛИ старого кукурузного початка. Раньше считалось, что использовать предмет в качестве салфетки способен только шимпанзе.</p><p>Гамадрил быстро передвигается по земле, но отлично лазает и по деревьям. Иногда он поднимается, как и анубис, в вертикальное положение на две задние конечности.</p><p>На границе ареалов гамадрилов и анубисов в Африке, между Аддис-Абебой и Джибути, обнаружены гибриды этих двух видов — три отдельные группы общим числом 180 обезьян, экстерьер и поведение которых сходны.</p><p>Павиан анубис — более крупный, нежели гамадрил, с густой, по не длинной темно-зеленой шерстью. Отличается тем, что его стадо в 30–80 голов, как правило, не расчленяется на группы. Этот примат населяет лесистые плодородные долины; ночует на деревьях. Число взрослых самцов в группе лишь немногим меньше количества самок. Анубис — весьма агрессивное животное со своей стадной иерархией. Однако вожак зачастую не препятствует общению самок с другими взрослыми самцами. Впрочем, отношения в группе зависят и от условий обитания, и от конкретного характера данного вожака.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Семейство мартышкообразные (Cercopithecoidea), или низшие узконосые обезьяны
Единственное семейство надсемейства низших узконосых обезьян (Cercopithecoidea). Небольшие и средние по размерам приматы. Передние конечности либо равны задним, либо несколько короче. Стопа длиннее кисти. Большой палец кисти хорошо противопоставлен у представителей подсемейства мартышковых (Cercopithecinae) и укорочен, а то и отсутствует в подсемействе колобиновых (Colobinae), или тонкотелых, обезьян, которых иногда выделяют в самостоятельное семейство. (Предковые линии этих двух подсемейств разошлись не позже 20 млн. лет назад). На пальцах — уплощенные ногти. У самок одна пара сосков в области груди. Шерсть покрывает, как правило, все тело, за исключением лицевой части и седалищных подушек (а у гелад оголены и участки на груди). Оголенные части тела обычно яркой окраски.
Самцы всегда крупнее самок и нередко более ярко окрашены. Живут стадными группами разных размеров в лесах, саваннах и на открытых пространствах.
В подсемействе мартышковых — семь широко известных родов. Коль речь зашла о мартышкообразных, конкретно о мартышковых, то и начнем их описание с рода мартышек (Cercopithecus).
Мартышки — самый многочисленный род в отряде приматов по количеству видов. На нашей схеме 23 вида. Некоторые приматологи выделяют иные виды в самостоятельные роды, но и число подвидов в роде очень велико — 71; подвиды тоже можно порой выделить в ранг вида. Следуя руководству Нейпир, мы рассматриваем мартышек по группам трех подродов (подроды здесь делятся на группы надвидов).
Это самые мелкие обезьяны Старого Света (и самые примитивные) с длинными хвостами. Длина изящного туловища 32–52 см, хвоста—35—109 см. Лицевой отдел округлой головы выступает умеренно. Ноздри сближены. Передние конечности короче задних. Самцы крупнее самок.
Мартышки имеют довольно вместительные для этих небольших обезьян защечные мешки. Седалищные мозоли малых размеров, разделены. Волосяной покров густой, мягкий, очень разнообразной окраски у разных видов — зеленый, голубой, оливковый, красно-коричневый, почти черный, желтовато-серый. Для многих мартышек характерны бакенбарды, усы, бороды — чаще всего белого или другого светлого цвета. Различной бывает и окраска оголенной Кожи лица — синей, черной, светлой, фиолетовой. Кроме того, у многих видов мартышек часто заметны светлые пятна и полосы на носу, над бровями, у хвоста, над бедром.
Мартышки — преимущественно обитатели лесов. Однако есть виды, часто встречающиеся на земле вблизи лесов. Родина мартышек — Африка, начиная от южных пределов Сахары до самого юга континента.
Первый подрод (Cercopithecus) включает наибольшее число видов (по схеме 4 первые 21 вид). Среди них наиболее распространенными, часто попадающими в лаборатории и лучше других изученными являются три первых вида, называемых обычно зелеными мартышками (С. aethiops, С. pygerythms, С. sebaeus). Это близкородственные мартышки, которых многие специалисты выделяют в один вид (соответственно приведенным латинским обозначениям их называют еще гривет, вервет и зелеными). Обитают они от указанной выше северной границы почти на всей территории Африки. Живут в лесах и вблизи лесов на открытых ландшафтах, по берегам рек.
Объединяются они, как и все мартышки, в стадные группы, однако имеют некоторые отличия. Если все мартышки группируются, как правило, вокруг одного взрослого самца-вожака, зеленые мартышки образуют сообщества с несколькими взрослыми самцами, которые не занимают ведущего положения в стаде, хотя иерархия существует. Иерархия может устанавливаться среди одних лишь самцов или самок, среди подростков и детенышей (нередко в зависимости от положения матери). Однако именно взрослый самец обычно первым замечает опасность и подает соответствующий сигнал, по которому стадо немедленно скрывается в лесу. Самцы активнее в защите территории. Нередко самец поднимается на задние конечности и в вертикальном положении производит обзор обстановки. Чаще других эти мартышки встречаются на открытой местности — на маисовых плантациях и на других полях. Зеленые мартышки являются как бы промежуточными формами между наземными приматами и строго лесными, например голубой мартышкой (S. mitis).
Зеленые мартышки
Нетрудно догадаться, какова окраска зеленых мартышек. Тело покрыто зеленовато-серой шерстью, голова — ярко-зеленой «шапочкой»; конечности бывают черными (у вервет), как и кожа лица у некоторых форм, которая может быть и бурой, и светло-телесной. Пышные бакенбарды и усы — белые.
Несмотря на отмеченные выше особенности групповых связей, стадная жизнь зеленых мартышек сильно варьирует в зависимости от условий и районов обитания. Группа может состоять из 7—10 животных, может включать и 70—100. В одних все взрослые самцы равны, в других есть вожак среди самцов. Как правило, на ночь мартышки устраиваются на деревьях в определенных местах своей территории. Спят сидя. Днем активно перемещаются всей группой. Хорошо передвигаются по земле, но особенно по деревьям, с которых совершают прыжки на большие расстояния, используя длинный хвост для управления в полете.
Кормятся фруктами, злаками, ягодами, молодыми побегами, ветками деревьев и кустарников, но также и пищей животного происхождения — насекомыми, яйцами птиц, мелкими позвоночными. У сравнительно небольших зеленых мартышек очень много врагов, от которых они спасаются бегством. Так, например, в резервате Масаи-Амбосели (Кения) насчитано не менее 16 хищников, уничтожающих зеленых мартышек. Однако наибольшую опасность для них представляет человек, отлавливающий их для продажи, употребления в пищу и уничтожающий их во время набегов обезьян на плантации.
Недавно описана очень интересная и редкая среди обезьян Африки особенность зеленых мартышек, которая, как было известно до сих пор, присуща яванским макакам, называемым еще крабоедами. В мангровом лесу Южного Сенегала, в устье реки Салоут, живут зеленые мартышки, которых местное население называет мангровыми обезьянами. Одна группа этих приматов (33 обезьяны разного возраста) специализировалась на ловле крабов в реке. Хотя зеленые мартышки умеют плавать, они предпочитают пересекать реку на мелководных местах. Здесь они и отлавливают крабов, используя для этого два способа. По одному — обезьяны выстраиваются поперек реки лицом навстречу течению и, дождавшись, когда краб оказывается на мелком месте, виртуозно выуживают его рукой. По-другому — старательно и терпеливо выслеживают добычу, передвигаясь вдоль реки по илу; заметив краба, ловким прыяжом настигают его и быстро хватают за туловище. В следующее мгновение отрывают клешни и отправляют краба в рот. Подсчитана эффективность охоты мангровых мартышек: в течение 10 мин на площади 1600 м2 26 обезьян отловили 86 крабов — по три краба с лишком на брата.
Звуковые сигналы зеленых мартышек в их нестрогих стадных группах не очень богаты. Отмечено восемь сигналов, в их числе щебетание и громкий лай. Прибегают они и к другим средствам общения: выпячивают грудь в конфликтной обстановке, демонстрируют половые органы — как могут, так и пугают противника. Обыскивают друг друга (груминг).
Самка становится половозрелой к трем годам, самец к четырем. Сезонности размножения у зеленых мартышек нет, но в разных условиях жизни в неволе наблюдается повышенное число рождений в определенные периоды (например, в Уганде — в августе-сентябре). Для самок зеленых мартышек характерен менструальный цикл (около 30 дней), хотя явных внешних признаков его можно и не заметить. Период беременности зеленых мартышек в среднем 165 дней (по другим данным — короче), а у голубой мартышки—140. Рожают мартышки по одному детенышу. К малышу отношение доброжелательное, особенно со стороны неполовозрелых самок.
С момента рождения детеныш цепляется за шерсть матери, к концу первой недели начинает передвигаться и сам. Кормится грудью примерно полгода, после чего становится самостоятельным. У зеленых мартышек двойное число хромосом — 60. Вообще же в роде мартышек (в зависимости от вида) число хромосом колеблется от 54 у мартышки талапойн (С. talapoin) до 72 у голубой мартышки.
Зеленые мартышки неплохо акклиматизируются в неволе и способны размножаться даже в районе Подмосковья, где В. И. Чернышев разводил и безмикробных обезьян. Однако надо помнить, что они, как и другие обезьяны, могут быть источником болезней человека: от геморрагической лихорадки зеленых мартышек в 1976 г. в ФРГ погибло семь человек, контактирующих с этими обезьянами.
В Сухумском питомнике обезьян массовое содержание и разведение зеленых мартышек началось с 1948 г., когда их привез из Эфиопии профессор Л. Г. Воронин. Ныне их здесь успешно кормят брикетами, в состав которых входят злаки, подсолнечник, сухое молоко, смеси солей и различных витаминов. Рекордный срок жизни этих обезьян зарегистрирован в Сухумском питомнике у самки Тотошки — почти 28 лет. Известно также, что мартышка диана (С. dianа) жила в неволе 31 год.
Несмотря на еще недавнюю многочисленность зеленых мартышек на воле, количество их быстро сокращается из-за отлова, сведения лесов и других причин, например в Кении. В Сьерра-Леоне, где мартышки наносят урон плантациям какао, за уничтожение этих и других обезьян даже выплачивают премии. Здесь их убивают по нескольку тысяч в год.
Зеленых мартышек иногда видели среди групп других животных, например лесных антилоп, могут они сосуществовать и на одной территории с другими родами обезьян — с колобусами, павианами. Но, как правило, их не встречают с другими видами своего же рода. Между тем различные виды мартышек часто создают смешанные стада и хорошо понимают вокальные сигналы представителей другого вида. Зарегистрированы сообщества одновременно трех видов мартышек. Чаще всего встречались вместе усатая мартышка (G. cephus) с белоносой мартышкой (С. nictitans); мартышка мона (С. топа) с карликовой мартышкой, или талапойном и т. д.
Это сугубо лесные обезьяны, которые, как предполагается, создают такие ассоциации в целях безопасности. Чаще объединяются сильно различающиеся морфологически виды, которые имеют отдельные отличия и в особенностях кормежки. Это позволяет кормиться без особого ущерба для дружественного вида. Так, при общем положительном отношении к фруктам усатая и белоносая мартышки более листоядны, тогда как кооперирующаяся с ними чубатая мартышка (С. pogonias) обычно предпочитает насекомых.
Отношения соподчинения в таких смешанных стадах сравнительно слабые. С колобусами или другими родами такие общительные виды встречаются также нередко. А мартышки Брасса (С. neglectus), живущие малочисленными группами (три-четыре особи), наоборот, стараются избегать контактов с другими родственными видами (известно, что они обязательно маркируют свою территорию).
Примером видов мартышек, группирующихся вокруг одного самца-вожака, может служить, в частности, мартышка Кэмпбелла (С. campbelli) — самая многочисленная обезьяна среди приматов Берега Слоновой Кости. Стадные группы этих животных состоят из вожака и нескольких взрослых самок, полувзрослых и детенышей обоего пола. Вожак здесь полностью контролирует и регулирует жизпь группы, оберегает своих подчиненных. Детеныш является предметом заботы не только матери, но и взрослых и полувзрослых самок («теток»). При появлении новорожденного стадо покидают молодые самцы, которые уводят и самок своего возраста. Детеныши появляются в начале сухого сезона — с ноября по январь.
В стаде краснохвостых мартышек (С. ascanius), состоявшем из 23 обезьян, было четыре взрослых самца. Здесь (Центральноафриканская Республика) тоже отмечена сезонность размножения с пиком в сентябре.
Нет возможности в кратком разделе даже упомянуть все виды этих живописных приматов. Ограничимся характеристиками подродов. В подроде мартышки Аллена (Аllenopithecus) лишь один вид (С. nigroviridis). Окраска волосяного покрова почти черная с желтыми полосами. Начиная от подбородка, вся нижняя сторона тела, как у многих мартышек, белая. Седалищные наросты более заметны, нежели у других видов мартышек. Плотная, коренастая обезьянка с относительно короткими конечностями.
За последние годы привлекает внимание экспериментаторов и приматологов карликовая мартышка, или талапойн, которую ряд авторов относят по величине тела, особенностям поведения и мимики к самостоятельному роду. В нашем описании это подрод (Miopithecus) с одним видом и четырьмя подвидами. Длина туловища 35–37 см, хвост немного длиннее — 36–38 см.
Это очень интересная обезьянка, несколько напоминающая саймири. Цвет — зеленоватый, на нижних частях тела — светлый. Торчащие в стороны бакенбарды — белые или желтые. Вокруг сравнительно больших глаз светлые, оранжевые пятна. Хвост имеет черную оконечность. Обитают в Рио-Муни, Габоне, Анголе.
Это более смышленые обезьянки, чем все остальные мартышки. Их отличием является сравнительно богатая мимика, позы, жесты, более разнообразная вокализация (11 групп звуковых сигналов), активный груминг, сравнительно высокая социальная организация. Стадные группы могут объединять до 150 и более обезьян, которые живут исключительно в лесах, иногда по берегам рек. Такое большое сообщество состоит из подгрупп трех типов: взрослые самки с детенышами и подростками, взрослые самцы с крупными молодыми, но не половозрелыми самцами, молодняк с одним взрослым самцом. В сезон спаривания группы несколько меняют свой состав. Самки этого вида необычайно агрессивны и, случается, нападают на самцов, порой убивая их. И все-таки защитником стада является самец.
По командному сигналу взрослого самца-вожака вся группа собирается на ночлег (всегда в определенном месте) или для перемещения. Во главе двигающегося стада взрослые самцы. Самки с детенышами обычно находятся в центре группы.
Продолжительность полового цикла самок в среднем была 33 дня. После менструации наступает набухание половой кожи — зримый сигнал готовности к спариванию. Самка становится половозрелой в 4,5 года, самцы — на 1–2 года позже. Продолжительность беременности — около 160 дней. Эти приматы способны хорошо адаптироваться к условиям неволи, где рекордный срок жизни был более 22 лет.
Мартышки, особенно зеленые, очень популярны в лабораториях всего мира. Широко используются почки зеленых мартышек как среда для культивирования вирусов, в частности вируса полиомиелита, из которого готовится эффективная вакцина против этой болезни. Пригодны мартышки и для многих других экспериментальных исследований.
Пять видов мартышек: диана с подвидами, красношерстная (С. erythrotis), краснобрюхая (С. erythrogaster), бородатая (С. hoesti), мартышка Преусса (S. preussi) — отнесены к приматам, которым ныне угрожает опасность уничтожения.
Иногда к роду мартышек причисляют красных обезьян (Erythrocebus patas), или патас, называя их «красными мартышками», что неверно (синоним их названия — «гусары»). Это не мартышки, о чем формально свидетельствует их родовое латинское наименование. Но дело не в формальности. Хотя патас и родственны мартышкам, ряд особенностей совершенно четко обособляет их: данные биохимии (иммунологические реакции, строение белков и др.), генетики (отличия в строении кариотипа), анатомии (патас крупнее мартышек, их череп имеет иное строение, самки значительно меньше самцов) и экологии. Красные обезьяны являются преимущественно наземными приматами. У них тонкие, длинные конечности, приспособленные для быстрого бега. Живут они, как правило, на открытых пространствах в травянистых и полупустынных районах Африки.
Детеныш красной обезьяны, или патас
Размеры туловища 58–75 см, хвост примерно такой же длины. Большие верхние клыки. Щечные пучки волос и усы светлые. Над глазами — черная полоса волос, которая уходит, расширяясь, к ушам. Нос несколько выступает, голова в теменной области вытянута, особенно сильно у самцов. Цвет шерсти красный, с беловатой окраской на животе и груди. В Сухумском питомнике, где красные обезьяны содержатся с 1966 г., установлено, что в неволе, при отсутствии солнечных лучей, цвет шерсти у них заметно бледнеет, становится розовым. Стоит, однако, побыть обезьянам в вольере, на солнце, и яркий красный цвет восстанавливается.
Четыре подвида патас в зависимости от мест обитания и деталей окраски (известны формы из прилегающих районов юга Сахары, из Камеруна, Судана, Танзании, Нигерии) иногда дифференцируются, вероятно, без достаточных оснований. Недавно выяснилось, что восточная ферма, считающаяся белоносой, имеет у самок белое пятно только в середине и на поздней стадии беременности. После родов и нормализации овариально-менструального цикла пятно на носу у самки становится черным, как и у самок западного подвида.
Красные обезьяны бегают с большой скоростью по земле, но неплохо могут лазать по деревьям. Нередко самец, почувствовав опасность, тревожно поднимается на задние конечности, да еще держа в руках какой-либо предмет. Хвост при этом упирается в землю, помогая сохранять вертикальное положение.
Группы красных обезьян чаще состоят из одного взрослого самца-вожака, нескольких самок с детенышами. Но бывают объединения и нескольких самцов, живущих довольно мирно. Вообще же это возбудимые обезьяны — драки внутри групп и стычки с другими стадами нередки. В волнении патас смешно подпрыгивает, выгибая корпус. В Камеруне средняя величина групп составляла 21 экземпляр.
Пища красных обезьян — растения, насекомые, яйца птиц, мелкие ящерицы. Обезьяны приносят вред, истребляя земляной орех, за что их уничтожают местные жители. Роды приходились на сезон ноябрь-январь (в Камеруне). Половозрелость самки наступает примерно в 2,5 года, самца? — на 1–2 года позже. Длительность беременности, по разным авторам, 170–213 дней. Число хромосом — 54. В неволе жили более 20 лет. Красные обезьяны весьма полезны в экспериментальных исследованиях.
Род макаков (Масаса) едва ли не наиболее изученный. Вместе с другими обезьянами рассматриваемого подсемейства, которые будут описаны ниже, его иногда отделяют от мартышек и красных обезьян на уровне самостоятельного подсемейства (на схеме 4 не принято). В пределах же трибы (группы родов) эти приматы, конечно, родственны.
О составе рода макаков: многочисленный в видовом отношении род, включающий на нашей схеме 18 видов. В руководстве Нейпир (1967) представлено только 12 видов. Однако в 1969 г. Д. Фуден (США) в обстоятельной монографии показал, что группа так называемых Целебесских хохлатых павианов в действительности является подлинными макаками. Так вместо одного вида этих короткохвостых обезьян (М. maurus) стало семь видов Целебесских, или сулавесских, макаков (на схеме 4 — последние семь видов). Данные Фудена убедительно подтверждены другими авторами разными методами, в частности многовариантными замерами анатомии черепов.
Родство видов в составе рода макаков в настоящее время спорно. По показателям анатомии ближе друг к другу яванский макак (М. fascicularis)[46], резус (М. mulatta), тайваньский макак (М. cyclopis) и японский макак (М. fuecata). На основании молекулярной систематики к резусу весьма близок свинохвостый макак, или лапундер (М. mestrina), с которым дает жизнеспособные гибриды, или, по другим данным, ассамский макак (М. assamensis).
Итак, в настоящее время принимается 18 видов макаков (иногда к ним прибавляют еще тибетского макака) почти с 50 подвидами. Это обезьяны, обитающие в основном в Азии (южная часть континента и многие острова). Исключением является макак магот (М. sylvana), распространенный, как упоминалось, в Северной Африке (Алжир, Марокко) и в Европе (район Гибралтара).
Макаки — приматы средних размеров: 40–75 см. Хвост по величине у разных видов различен: очень короткий — «обрубок» или наполовину короче тела, весьма длинный, а то и вовсе отсутствует (у магота). Голова округлая, лицевая часть выступает умеренно. Клыки большие. Имеются защечные мешки. Передние конечности короче задних или равны; пять пальцев с ногтями. Тело плотное. Волосяной покров обычно средней длины, густой, а у редкого львинохвостого макака (М. silenus) из Южпой Индии имеется и львиная грива, светлая борода и длинные волосы по обеим сторонам лица. У видов, живущих в суровых климатических условиях (у ассамского и японского макаков), более длинная и плотная шерсть. Лицо, как правило, безволосое. Цвета шерсти (и лица) у разных видов различны: желтый, бурый, коричневый, оливковый, черный. На груди и животе, на внутренних сторонах конечностей чаще светлая. У всех видов макаков диплоидное число хромосом — 42.
Живут макаки стадными группами. Это обитатели лесов, кустарниковых территорий, иногда гор, а иногда и городов.
Наиболее многочислен и широко распространен макак резус. Вероятно, мало найдется животных на Земле, научные названия которых были бы столь запутаны и вызывали бы так много недоразумений, как названия макаков резусов. Часто они неоправданно именуются Macacus rhesus. Ошибка возникла в результате давней и весьма запутанной истории, когда один натуралист, не зная, что этот вид обезьян уже открыт и обозначен, дал ему новое наименование. Но в 1921 г. два исследователя разобрались в сложной синонимии резуса и неоспоримо доказали необходимость именовать его по латыни Масаса mulatta, что и принято во всех руководствах по приматам[47]. Поскольку макак резус очень популярен в зоопарках и лабораториях, его неточное обыденное название (которое при правильном латинском обозначении не влечет за собой недоразумений) попало и в медицинскую науку. Именно на этих обезьянах, как помнит читатель, был открыт так называемый резус-фактор — вещество в крови обезьян и людей, имеющее важное биологическое и медицинское значение. Термин «резус-фактор» остался своеобразной данью номенклатурным трудностям приматологии. Тем не менее некоторые авторы научных трудов допускают ошибку, считая два латинских наименования обозначением двух разных видов обезьян, которых иной раз даже сравнивают. Известны случаи, когда одни и те же экспериментальные характеристики этих обезьян, фигурирующих под неодинаковыми названиями, оказывались существенно разными.
Макаки резусы
Макак резус — классическое лабораторное животное, на котором изучались десятки болезней человека, среди них — полиомиелит, желтая лихорадка, туберкулез и многие другие. Распространен этот примат на огромных территориях от Афганистана до восточной оконечности Южного Китая, в Индостане, Индокитае. Окраска шерсти желтая, желтовато-серая или с прозеленью. Лицо и уши светло-коричневого, телесного цвета. Длина хвоста равна половине длины туловища. Красноватые седалищные мозоли и красная половая кожа. Ежегодное явление у резусов — линька, связанная с гормональными изменениями и сезонностью размножения.
Стада резусов могут достигать больших размеров — около 200 особей, а возможно, и больше. Эти объединения состоят из семейных групп во главе с одним или несколькими самцами. Часто самки группируются вокруг одного взрослого самца. Имеются и самцы-отшельники (как у японских макаков и других обезьян), которые в одиночку или небольшими сообществами держатся отдельно; они могут присоединяться к группам с самками.
Резусы — довольно агрессивные обезьяны, однако частота конфликтов в группах зависит от экологических и других условий. В неволе она возрастает. Агрессия проявляется по-разному в лесу, в горах или при содержании в неволе, при введении в группу новых животных. В период спаривания агрессия повышается, особенно среди самцов. Считается, что агрессия способствует сохранению стадных взаимоотношений и отсюда — сплочению группы.
Стадная иерархия вполне выражена, хотя возможно, доминантная роль вожака не столь четко проявляется, как у павианов. У резусов обнаружены следующие виды господства: матери над детенышем, который (если это самец) может оказаться примерно в 6 лет в более высоком ранге, чем мать; старших братьев над младшими (до 5 лет); между взрослыми самцами; между взрослыми самками; взрослых самцов по отношению ко всей группе. Интересно, что при временном отсутствии вожака число конфликтов увеличивается. Еще одна любопытная деталь: альфа-самец в группе резусов отнюдь не является отцом всех или большинства детенышей — другие самцы едва ли не на равных тоже участвуют в размножении.
Макак резус — дневное животное. Однако специальное наблюдение за большим числом этих обезьян (399 экземпляров) на острове вблизи Пуэрто-Рико показало, что, хотя после захода солнца они устраивались на ночлег (в 185 спящих группах), вспышки активности отмечались на протяжении всей ночи. Наблюдалось кормление, игры, половое поведение, что усиливалось в полнолуние.
Жизнь резусов в лесах, вокруг деревень не отличается в основном от того, что известно о других приматах. Но резусы (и другие обезьяны) обитают и в городах, а также в районах культурных ландшафтов. За последние годы, когда их исконные места обитания осваиваются человеком, переселение в города обезьян усилилось. Интересно, что агрессивность у таких «горожан» выше, чем в естественных условиях. Городские резусы имеют постоянное место ночлега. Кормятся они не плодами и листьями, как в лесу, а хлебом и пищевыми отходами. К чужаку относятся более злобно, чем в лесу. При встречах они всегда доминируют над лесными макаками, даже самка из города господствует над самцом, живущим в лесу.
Вокализация резусов весьма разнообразна — и пронзительные крики, и воркование (с детенышем), и писк, и рычание. Очень любопытно, что резус устанавливает звуковые контакты не только с особями своего вида. В неволе общается с павианом, соседом по клетке, т. е. с представителями другого рода. Резусы активно общаются с помощью мимики, особенно в ситуациях запугивания. У них широко практикуется обыскивание, сигнализация жестами, позой и даже хвостом. Поднятый вертикально хвост — знак господства, хвостом же бьют по земле, а то и дразнят из клетки человека или животное. Случается, что хвостом резус помогает себе достать желанный предмет, причем не только еду. Эти обезьяны не боятся водоемов, отлично плавают, и делают это с удовольствием.
Как и другие макаки, резусы способны размножаться круглый год. Однако некоторая сезонность в частоте рождений в зависимости от условий жизни все же имеет место и у этих обезьян. Самки обладают ежемесячным менструальным циклом. У резусов длительность цикла в среднем равна 28–29 дням (у бурого макака — 30,7; у яванского — 31,3). Продолжительность беременности в среднем у резуса 165 дней, у бурого макака — 181, у яванского — 162. Рождается один детеныш, редко два (реже, чем двойни у человека, у которого один случай на 19 рождений). Известно, что самцы резусов (и японских макаков) в период половой активности на воле переходят из одной группы в другую, что может иметь важное значение для генетического обмена популяций. Половозрелость у резусов наступает в два с половиной — три года.
К детенышу относятся в стаде очень бережно. Мать кормит малыша грудью около года и сохраняет с ним длительную (шесть и более лет) связь. Существует и отцовское поведение резусов. Некоторые виды макаков способны к гибридным скрещиваниям, даже к межродовым. Макаки резусы и лапундеры дают детенышей и от гибридных матерей (второе поколение).
Резусы хорошо акклиматизируются и привыкают к неволе. В Сухумском питомнике обезьян они размножаются с 1932 г. Надо иметь в виду, что эта небольшая обезьяна способна нанести травму обслуживающему персоналу. Известны случаи, когда, находясь в домашних условиях, резусы нападали на человека. В неволе страдают многими болезнями человека: желудочно-кишечными, сердечно-сосудистыми и другими инфекционными и незаразными заболеваниями.
Рекордный срок жизни резусов в неволе отмечен в Сухуми. В питомнике живет в настоящее время самка по кличке Кошка, родившаяся в 1952 г. Известно, что яванский макак прожил более 38 лет, китайский макак (М. sinica) — со «шляпкой» волос, живущий на о-ве Шри Ланка, — 29 лет и 4 месяца, черный макак мавр (М. maurus) — 28 лет и один месяц.
Еще в недавнем прошлом макаки резусы были очень многочисленны. Правда, сведения об их количестве оказались сильно завышенными. Так, в одном лишь штате Утар-Прадеш в Индии, как полагали, насчитывается 10–20 млн. резусов. В действительности оказалось, что в 1960 г. здесь их было не больше миллиона. Новые подсчеты в 1969 г. указали на снижение популяции до 500 тыс. Число этих обезьян стало резко сокращаться. Были годы, когда только в США для исследований завозилось из Индии по 100–120 тыс. резусов. Правительство и общественность этой и других стран забили тревогу. В настоящее время Индия резко сократила экспорт резусов, а в некоторые страны и вовсе прекратила. Достигнуты, однако, первые успехи массового целенаправленного разведения резусов, в частности, на островах близ Флориды (США) и в других-местах.
Тайваньский макак столь родствен резусу, что многие считают его островной формой. Очень интересен один из самых крупных и, вероятно, самый теплолюбивый макак — лапундер, или свинохвостый (Таиланд, Бирма, п-ов Ма-лакка, о-ва Суматра, Калимантан). Именно лапундеров обучают обрывать орехи с кокосовых пальм, для чего обезьяны проходят специальную тренировку. Эти смышленые обезьяны способны усваивать и другие навыки, производить обмен предметами, выполнять команды и т. п. Их использовали в проекте по запуску биоспутников (США), где участвовало 500 лапундеров.
В группах лапундеров существует строгая иерархия, на вершине которой самец-вожак. Есть сведения, что для свержения господства старого вожака молодой самец по останавливается и перед убийством своего предшественника. Интересная особенность поведения свинохвостых макаков (небольшой хвостик у них действительно свиной): самец вытягивает в сторону провинившейся самки (или постороннего, будь это и человек) голову с темной макушкой и смешно выпячивает губы.
Яванский макак, именуемый иногда циномольгусом, а более правильно — крабоедом, преимущественно серая и зеленовато-коричневая обезьянка с белыми усами и бакен-бардами у взрослых особей и очень длинным, полухватательным хвостом. Живет в Индокитае, Малакке, на Малайском архипелаге и других островах на деревьях вблизи рек и морей. Известен 21 подвид этого вида. Любит и умело ловит крабов (такжге моллюсков). Однако в отличие от упоминавшихся мартышек к крабу может подкрасться с камнем в руке, которым его и убивает. Обитает также в городских парках. Замечено, что плоды, зерна и живую жабу может обтирать листьями и даже клочком бумаги перед отправкой в рот. Это видели в ботанических садах Сингапура. Яванский макак сравнительно спокойного нрава.
Нельзя не сказать об известном из древности бесхвостом макаке маготе, или варварийской обезьяне. Довольно крупный макак — до 75 см длины — красновато-оливкового цвета. В Алжире насчитывают примерно 5,5 тыс. маготов, в Марокко — 14 тыс. Живут они в кедровых, дубовых и смешанных лесах. Популяции их насчитывают 15, 25, 50, 300 и даже тысячу особей, в которых имеются свои группы в 12–30 животных. Число их здесь уменьшается. На Гибралтаре две небольшие популяции маготов находятся, как сказано, на попечении английских вооруженных сил. Они живут на скалах, ночуют на деревьях. С восходом солнца спускаются по одним и тем же тропам к окраине города, где промышляют фруктами в садах или пищевыми отбросами. За два-три часа до заката возвращаются обратно. Менее агрессивны, чем азиатские макаки, но стадная иерархия существует. Детеныши рождаются с мая по сентябрь. Редкая особенность маготов — самец берет на себя уход за детенышем с первой же недели рождения. Отлучение от груди матери начинается с трех месяцев. Детеныш нередко используется самцом для улаживания конфликтов в качестве своеобразного психологического буфера. В случае опасности самец первым делом хватает малыша и ретируется.
Макак боннет (М. radiata) — небольшая обезьяна из вечно-зеленых лесов Южной и Восточной Индии встречается иногда вместе с львинохвостым макаком или с обыкновенным лангуром. Стадная иерархия весьма подвижна — меняется в зависимости от обстановки. Живут стадными группами с почти равным числом самцов и самок (в г. Бангалоре, в храме, в садах — до 50 обезьян в группе). Отшельники редки. Ночуют в разных местах. В случае гибели матери детеныша сразу же берут под опеку другие самки — быстрее, чем у лапундеров, у которых кровная связь больше выражена. Детеныши рождаются в основном в феврале и марте. Период беременности около 150 дней.
Бурый, или медвежий, макак (М. arctoides)[48] обитает в Китае, Бирме, Индии, на Индокитайском полуострове. Плотная, крупнее многих макаков обезьяна с коротким хвостом-обрубком. Интересна следующая особенность бурых макаков. Они довольно часто охотятся на птиц, небольших млекопитающих, пресмыкающихся, моллюсков, насекомых. Добычу делят с родственниками, включая детенышей, с друзьями. Чем выше ранг охотника, тем менее он щедр с иждивенцами. Но вот что любопытно: как показали мексиканские приматологи А. и Р. Эстрада, в отличие от других обезьян-охотников у бурых макаков во время охоты доминирует не самец, а самка, которая, естественно, потом поедает и больше добытого мяса.
У этого темно-бурого животного рождается очень светлый, почти белый детеныш, который начинает темнеть через месяц. Обезьяны обладают богатым набором средств общения. Быстрое, «пулеметное» пристукивание оскаленными зубами обезьяны производят и перед побегом, и при обыскивании, и при любезничаньи с самкой. Размножаются круглый год, но половина родов, в частности в неволе в Мексике, приходилась на июнь — сентябрь (период беременности от 170 до 207 дней). Лица у бурых макаков с возрастом становятся красными. Эти приматы широко используются в экспериментах. Число бурых макаков резко сокращается.
Японские макаки — довольно смышленые обезьяны. На глазах у исследователей в одной группе японских макаков зародилась традиция мыть батат в реке. «Придумала» такую процедуру взрослая самка, от которой потом научились этому все детеныши. Через несколько лет так поступало с бататом все стадо. Переселенные в Орегонский центр приматов (США) японские макаки стали зимой катать снеговиков и играть с ними. Местные диалекты богатой звуковой сигнализации отдельных групп передаются потомству.
Японские макаки интересны и тем, что, за исключением человека, это самые северные приматы Земли, обитающие иногда в весьма суровых условиях. На п-ове Шимокита они живут среди снежных сугробов. Здесь они крупнее и шерсть их длиннее, чем у таких же обезьян, живущих в других условиях.
В группах японских макаков существует четкая иерархия. Между самцами за самок другой группы происходят бои. Размножение сезонное. В Японии роды приходятся на весну — начало лета. Нередко группа распадается: молодые самцы покидают материнское стадо, чем снижается вероятность кровосмешения. Встречаются и самцы-отшельники.
Сопоставление данных о распространении макаков в Японии с 1923 по 1972 г. показали, что количество их резко уменьшилось. В то же время на примере этого вида продемонстрировано, что человек может сохранить своих ближайших сородичей. В 1953 г. в районе Такасакияма осталось 220 обезьян. Люди решили не допустить исчезновения этой популяции, и приматов стали подкармливать. И вот результат: в 1973 г. здесь уже стало 1530 макаков. За 20 лет поголовье увеличилось в семь раз.
Среди макаков есть и катастрофически убывающие виды. Замечательное по экстерьеру животное — тихий и робкий львинохвостый макак уже внесен в «Красную книгу». Туда же зачислены японский, китайский, тайваньский и бурый макаки.
Род мангобеи (Cercocebus) имеет анатомические черты и мартышек, и макаков, и даже павианов. У этих обезьян средние размеры тела, округлая голова с заостренной мордочкой и заметными надглазничными валиками, что увеличивает их сходство с макаками. Весьма большие седалищные мозоли, которые у самок в период набухания достигают особенно больших объемов, что сближает их с павианами. Длинный хвост, часто загнутый через спину к голове, длинные конечности и характерный для большинства видов древесный образ жизни вполне напоминают те же признаки мартышек. Но мангобеи крупнее мартышек, особенно самцы, заметно отличающиеся размерами от самок.
Длина тела у разных видов колеблется от 44 до 58 см, хвоста — от 59 до 94 см. Второй и третий пальцы почти соединены, а третий, четвертый и пятый сращены примерно на половину длины. Выделяется пять видов мангобеев: серощекий (С. albigena), или гривастый, с тремя подвидами, черный (С. aterrimus), беловоротничковый (С. torquatus), дымчатый (С. atys) с двумя подвидами и быстрый, или хохлатый (С. galeritus), с тремя подвидами. Таксономия этих сравнительно немногочисленных и малоизученных обезьян нуждается, по-видимому, в уточнении: некоторые подвиды столь выразительны, что могут считаться видами, поэтому нередко встречаются еще наименования красноголовый мангобей, мангобей с белым теменем и т. д.
Названия, конечно, дают некоторые представления об облике этих обезьян. Шерсть у мангобеев, как правило, короткая, но на щеках длинная — торчащие в сторону бакенбарды с высоким гребнем на голове (черный мангобей, быстрый мангобей). Цвет волосяного покрова — серо-зеленый, золотисто-бурый, черный, дымчатый. Нижняя часть тела часто светлая. Белые полоски над верхними веками характерны для многих форм. У гривастого мангобея небольшая мантия на плечах.
Родина мангобеев — средняя полоса Африки от Гвинеи и Нигерии на западе до Кении на востоке. Большинство форм этих приматов живет на деревьях, например серощекий мангобей (Рио-Муни, Гвинея). Однако мангобей с белым воротничком перемещается как по земле, так и по деревьям. И стадная жизнь зависит от экологии: серощекий мангобей встречался группами только с одним самцом, мангобей с белым воротничком — с несколькими самцами. В группах черных мангобеев в Уганде отмечены частые конфликты среди самцов, источником чего была борьба за корм и за самок. Быстрый мангобей на северо-востоке Габона живет исключительно на плодоносящих деревьях, питается плодами, листьями и травами. В группах 8—18 особей, обычно с одним взрослым самцом. Встречаются самцы-одиночки. Вожак периодически издает громкие крики, слышные в лесу на расстоянии до километра. Вероятно, таким образом он регулирует отношения в стаде.
У черных мангобеев богатейшая гамма голосовых сигналов (как и у других мангобеев): здесь и кудахтанье, и щебетанье, и хрюканье, и лай, и гиканье. Мангобеи причмокивают губами, качают головой при угрозе, при приближении. Часто обыскивают друг друга.
Четкой сезонности размножения не установлено. Менструальный цикл длится 30–32 дня, период беременности у серощекого мангобея 174–179 дней. Рождается один детеныш, кормящийся молоком примерно до 140 дней. У всех мангобеев двойное число хромосом — 42.
В неволе при умелом содержании могут жить более 20 лет и давать потомство. Содержатся и размножались в Сухумском питомнике.
На воле мангобеи иногда живут в тесной экологической связи с мартышками. Это убывающий род приматов. Один из подвидов быстрого мангобея (район о-ва Тана, Кения), числепность которого в 1974 г. едва достигала 1,5 тыс., уже внесен в «Красную книгу». Под угрозой находятся дымчатый и беловоротничковый мангобеи, некоторые другие формы.
Род павианов (Papio) издавна считается пограничным между низшими и высшими обезьянами. В английском языке его нередко называют тем же словом, что и антропоидов — «эйп». Это не случайно: и по крупным своим размерам, и по сообразительности, и по четкости стадных порядков павианы, возможно, и в самом деле превосходят всех низших обезьян. Иногда в собирательный термин «павианы» включают и мандриллов, и даже гелад, которых мы считаем всех лишь одной трибой. С другой стороны, весьма часто пять видов павианов считают только двумя (P. hamadryas — павиан гамадрил и P. cynocephalus — павиан бабуин), принимая остальные три вида только на уровне подвидов. В настоящем описании это не может найти поддержки, поскольку современные иммунологические, гематологические, кариологические, поведенческие и многие другие данные (например, данные онковирусологии) вполне четко оправдывают приводимое на схеме 4 деление[49].
Павианы обитают в Африке. Но если гамадрил и гвинейский павиан (P. papio) ограничены сравнительно небольшой зоной обитания (первый живет в Эфиопии, Судане, Сомали и в районе Адена на Аравийском полуострове; второй — в Гвинее, Камеруне, Сенегале), то бабуины, анубисы (P. anubis) и чакма (P. ursinus) занимают огромные площади собственной территории и встречаются также в области распространения других павианов.
Молодой павиан анубис
Анубисы живут к северу от экваториального леса с запада на восток континента, бабуины — в центральной области также «от моря до моря», чакма — на юге, от Анголы до Кении и ЮАР. Соответственно условиям обитания строится и стадная жизнь этих обезьян.
Размерами некоторые виды павианов превосходят крупную собаку (например, анубис, чакма): 56—100 см туловище, хвост 42–60 см. Немного поменьше гамадрилы; самые небольшие — гвинейские павианы. Лицевой отдел черепа павианов вытянут подобно собачьей морде, за что их называют собакоголовыми. Ноздри на самом конце морды как бы срезаны вертикально. Пятипалые кисти с ногтями и стопы короткие, сильные. Развиты клыки, надбровные валики. Седалищные мозоли большие, розового, красного и коричневого (у анубиса) цвета. Волосяной покров грубый, серого, пепельного, желтого, оливкового, зеленого цветов — в зависимости от вида. Морда не обволошена, иногда со щечными наростами (у бабуина). Вместительные защечные мешки. У гамадрила-самца по достижении половозрелости появляется пышная пепельно-серая мантия, идущая от щек и висков (но не из области темени) до середины спины и передних конечностей. Самцы иногда в два раза крупнее самок. Заметнее у них и мощные клыки.
Павианы гамдрилы
Гамадрил (плащеносный павиан) был, как сказано, священным у древних египтян. Это почти исключительно наземная обезьяна, живущая на скалах, в засушливых, поросших кустарником местах. Экология гамадрилов, отличающихся по экологии от других видов павианов, объясняет особенности стадных связей. Небольшие независимые группы гамадрилов, как правило, включают одного половозрелого самца с самками и детенышами. Взрослые самцы относятся друг к другу нетерпимо. Однако небольшие группы гамадрилов объединяются в крупные, а то и огромные стада (до 700 животных), которые довольно успешно уживаются, собираясь на ночлег к одной и той же скале и взаимодействуя при обороне и в других ситуациях. Гамадрилы спят сидя, прижавшись друг к другу.
Отношения в группе построены по принципу строгой линейной иерархии, на вершине которой — вожак. Каждый член группы знает, кто может им помыкать и кем он сам вправе командовать. Самка в стадии наибольшей половой привлекательности часто занимает место сразу же после вожака. Самец покровительствует самым маленьким, к которым хорошо относятся и другие члены группы. В самом угнетенном положении — престарелые самки и подростки. Однако в период опасности любая обезьяна, независимо от ранга, становится объектом самоотверженной защиты всех. Иногда возле такой группы бродит взрослый самец-отшельник. Группа гамадрилов (как и бабуинов) может вступить в жестокую схватку с соседней группой, тогда как столкновения павианов чакма обходятся почти без драк.
Гамадрилы располагают богатыми средствами общения. В исследованиях советского психолога Н. А. Тих (1970) установлено, что они используют почти 20 различных звуковых сигналов. Важное значение имеет взгляд у этих высокоразвитых обезьян — подсчитано, что они пользовались семью типами взглядов, а также 10 жестами. Нередко достаточно грозного взгляда вожака, чтобы вся группа утихомирилась. Крик вожака мобилизует все стадо. Опыты в Сухумском питомнике, где гамадрилы содержатся с 1927 г., показали их необыкновенную смышленность, способность решать весьма сложные задачи. Их можно научить бросать предметы в цель, а также обмениваться предметами. Без предварительного обучения они способны к орудийной деятельности. Летом 1977 г. в Институте экспериментальной патологии и терапии АМН СССР доктор медицинских наук Н. П. Гончаров и сотрудники его лаборатории были изумлены, когда после очередного взятия крови из вены огромный самец-павиан, видя, что лаборантка не торопится вытереть ему тампоном уколотое место, взял вату и сам вытер кровь. Подобное наблюдала Дж. ван Ловик-Гудалл: анубисы вытирают клейкую массу у рта или кровь с рассеченной губы с помощью камня ИЛИ старого кукурузного початка. Раньше считалось, что использовать предмет в качестве салфетки способен только шимпанзе.
Гамадрил быстро передвигается по земле, но отлично лазает и по деревьям. Иногда он поднимается, как и анубис, в вертикальное положение на две задние конечности.
На границе ареалов гамадрилов и анубисов в Африке, между Аддис-Абебой и Джибути, обнаружены гибриды этих двух видов — три отдельные группы общим числом 180 обезьян, экстерьер и поведение которых сходны.
Павиан анубис — более крупный, нежели гамадрил, с густой, по не длинной темно-зеленой шерстью. Отличается тем, что его стадо в 30–80 голов, как правило, не расчленяется на группы. Этот примат населяет лесистые плодородные долины; ночует на деревьях. Число взрослых самцов в группе лишь немногим меньше количества самок. Анубис — весьма агрессивное животное со своей стадной иерархией. Однако вожак зачастую не препятствует общению самок с другими взрослыми самцами. Впрочем, отношения в группе зависят и от условий обитания, и от конкретного характера данного вожака. | false |
Приматы | Фридман Эман Петрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Семейство капуцинообразные, или цебиды (Cebidae)</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Если взглянуть на таксономическую схему, бросается в глаза многочисленность подсемейств в данном семействе. Их всего пять, больше, чем в любом другом семействе приматов. Это не случайно. Некоторые роды в семействе очень резко отличаются от других, поэтому приходится их группировать на сравнительно высоком уровне. Другие же более близки, и потому предлагается, например, два подсемейства — ревунов и паукообразных — объединить в одно. Классификация на этих уровнях до недавнего времени была очень неоднозначной у разных авторов. Однако последние данные в этой области позволяют считать (по крайней мере большинству таксономистов) приведенную схему приемлемой, хотя оговорки возможны.</p><p>В семейство капуцинообразных входит еще одна группа высших приматов — широконосые обезьяны средних размеров. Большинство из них имеют длинные цепкие хвосты. Нижняя поверхность концевой части такого хвоста не обволошена и снабжена осязательными гребешками — чувствительными кожными структурами. Хвосты у многих обезьян семейства способны к хватательным движениям и поэтому являются как бы добавочной конечностью.</p>
<p></p><p>На пальцах кистей и стоп — уплощенные ногти, часто заостренные. Первый палец передних конечностей небольшой, редуцирован, а у некоторых видов (паукообразных) и вовсе отсутствует. Зато большой палец ступни хорошо развит и может противопоставляться остальным. Голова округлая, лицевая часть преимущественно укороченная. Ноздри у большинства видов широко расставлены и направлены в стороны (однако не у всех). Глаза большие, с хорошо развитыми веками. Волосяной покров окрашен различно. Одна пара млечных желез. Рождается обычно один детеныш. Зубная формула такая же, как у каллимико — всего 36 зубов.</p><p>Широконосые обезьяны обитают в лесах Центральной и Южной Америки, Способны хорошо передвигаться по деревьям. Ведут дневной образ жизни (за исключением одного рода), объединяясь в семейные (стадные) группы. Сезонности размножения у большинства видов как будто нет.</p><p>В подсемействе капуциновых (Cebinae) — два рода: <strong>собственно капуцины</strong> (Cebus) и <strong>саймири</strong> (Saimiri). Еще лет 20 назад нельзя было найти двух авторов, которые бы классифицировали капуцинов (устаревшее название «сапажу») одинаково. Причиной было не только слабое знание приматов вообще, но и огромное разнообразие форм капуцинов, отличающихся в основном по окраске. В настоящее время эти формы объединены в четыре вида с 33 подвидами.</p><p></p><p>Капуцины, названные так за сходство темного хохолка на голове с капюшоном монаха, обитают на больших пространствах от Гондураса до Парагвая и Южной Бразилии, включая многие районы южноамериканского материка и о-в Тринидад.</p><p></p><p>Это обезьяны средних размеров: голова-туловище длиной 32–57 см; хватательный хвост — 34–56 см, может завиваться спиралью вокруг ветки. Голова округлая, с несколько выпячивающимися широкими челюстями, имеющими мощные клыки. Мозг хорошо развит, что заметно отражается на поведении этих приматов: сообразительны, способны подражать действиям человека и обучаться сложным навыкам. Первый палец кисти хорошо развит. Обезьяны передвигаются на всех четырех конечностях, неплохо бегают по земле. Хорошо прыгают на деревьях, могут повиснуть на ветке. Отдыхают на ветвях, лежа на животе и свесив конечности, но уцепившись хвостом.</p><p>Форма и длина почти черной шерсти на голове — удобный таксономический признак для идентификации видов капуцинов. Например, <em>обыкновенный капуцин</em> (С. capucinus), справедливо называемый еще белолицым, белоплечим, белогрудым, имеет при черной окраске туловища с коричневым оттенком заметную черную шерстку на голове, но не выступающую на лоб. У других хохолок выделяется умеренно или не выделяется совсем, но заметным черным клином, идет от макушки острием к переносице, как у <em>капуцина-плаксы</em> (С. nigrivittatus), или скулящего капуцина, у которого на остальной части тела шерсть бурой окраски, но черная на конечностях. У третьих клин не столь острый: у <em>белолобого капуцина</em> (С. albifrons), или циннамона, он с белыми волосами по верхнему краю лба. Наконец, <em>бурый капуцин</em> (С. apella), или фавн, имеет на голове две гребенки, выступающие по бокам волос вполне черного цвета. Хохолок низко и ровно сходит на лоб. У разных подвидов длинный мягкий мех туловища преимущественно бурого цвета, варьирует по окраске. Кроме того, интенсивность и площадь светлой окраски лба является, в частности у обыкновенного капуцина, возрастным, и половым признаком.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_26__2buryjjkapucin.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Бурый капуцин за работой</em></p><p></p><p>Капуцины — дневные стадные приматы, обитатели лесов. Живут большими группами до 30–40 особей. В Венесуэле в одной группе капуцинов плакса насчитывалось 33 особи: половину составляли детеныши, соотношение взрослых самцов и самок было одинаковым. Взрослые самцы господствовали над самками, те и другие — над детенышами. Для общения используются звуковые сигналы, мимика, жесты. У капуцинов описано не менее 10 акустических сигналов: приветственные крики при узнавании членов своей группы (высокотональная трель у обыкновенного капуцина), пищевые сигналы, оборонительные, угрожающие и т. д. Для контактов служит и обыскивание. Капуцин-плакса в своем поведении сходен с обыкновенным капуцином, но существенно отличается от бурого, у которого господство взрослых самцов (или одного самца) более ярко выражено. Половозрелые самцы одной группы могут мигрировать в другую.</p><p></p><p>У капуцинов известен любопытный феномен: обезьяны втирают душистые растения в кожу по всему телу. Попадая в неволю, они натираются апельсинами, луком, лавандовым маслом и даже раздавленными насекомыми. Подобное поведение вызвано предположительно необходимостью раздражения каких-то нервных окончаний (известно, что у птиц такое раздражение выполняют муравьи). По аналогии с вытекающим отсюда термином и при учете самостоятельности этого действия у капуцинов такое явление и названо «самомуравьением» (selfanointing).</p><p>У обыкновенного капуцина, обитающего в зоне Панамского канала, отмечено, в частности, что взрослые самцы втирают мочу в оголенные части конечностей — в кожу ладони, ступни, а также хвоста.</p><p>Надо заметить, что капуцины, как и другие приматы, являются очень важным компонентом биологического цикла в районах их обитания: они разносят семена той растительности, которой питаются. Кормятся капуцины преимущественно фруктами (65 % диеты), листьями (15 %), а также животной пищей (20 %), куда относятся в первую очередь насекомые. Установлено также, что они могут употреблять в пищу и детенышей белок, а также других животных.</p><p>Капуцины объединяются в лесу с другими обезьянами, особенно часто с саймири (например, в Колумбии), а также с паукообразными обезьянами, с которыми дружат ив неволе, и другими приматами. В этих ассоциациях наблюдались как дружелюбные отношения (совместные игры, обнюхивание, обыскивание), так и негативные (угрозы, преследование). Были случаи, когда в поисках пищи с капуцинами кооперировались и хищные птицы.</p><p></p><p>Период беременности бурого капуцина — 180 дней. Половозрелость самки наступает к трем годам, самцов — несколько позже. Рождается, как правило, один детеныш. На воле самки беременеют примерно один раз в два года. В выхаживании малыша большое участие принимает самец. Сезонности размножения нет. Неплохо размножаются капуцины и в неволе, детеныши в некоторых центрах выращиваются искусственно — в изоляции от матери, в инкубаторах. Двойное число хромосом для всех видов — 54. Человек издавна содержит капуцинов как комнатных животных, в зоопарках и колониях приматов. Эти обезьяны забавляют наблюдателя, так как способны осваивать бытовые действия человека, подражать им. В Сухумском питомнике капуцины «стирают белье», «заколачивают гвозди», «моют пол» и т. д. Большую ценность они представляют для физиологов, обладая незаурядным даже среди обезьян интеллектом. Изучались на них и различные болезни.</p>
<p></p><p>12 апреля 1976 г. в зоопарке Мескера (США) скончался от рака обыкновенный капуцин Джерри. Ему было 47 лет и 11 месяцев. В том же зоопарке живет капуцин Бобо, которому сейчас 42 года.</p><p></p><p>Капуцин, это замечательное животное, является в районах естественного обитания источником пищи человека. Хотя капуцины в настоящее время как будто и немалочисленны, однако отлов их и сведение лесов наносит ущерб существованию и этого рода приматов.</p><p>Другим родом подсемейства капуциновых является <strong>саймири</strong> (Saimiri), Очень распространенные еще недавно (от Коста-Рики до Парагвая и от Атлантики до Кордильер) обезьяны, составляющие два вида (иногда объединяемых в один): <em>беличьи саймири</em> (S. sciureus), или обыкновенные, с шестью подвидами и <em>саймири с рыжей спиной</em> (S. oerstedii) с двумя подвидами. Называют саймири еще и мертвая голова: черный круг мордочки этих самых маленьких в семействе обезьян так ярко выделяется на фоне белой окраски вокруг глаз, за пределами носа и рта и на ушах, что действительно производит впечатление маски мертвеца. Размером они с белок, длина тела 25–27 см, хвоста —37–47 см, вес около 1 кг[45].</p><p>Эти обезьянки за последние 15 лет стали часто использоваться как экспериментальные животные. Их как бы переоткрыли в связи с большой пригодностью к опытам, в результате чего биология этих приматов изучена теперь значительно лучше, нежели многих других (во всяком случае, среди широконосых).</p><p>У саймири глаза сближены, уши большие, хвост, хотя и длинный, не способен к схватыванию. Верх головы темный (черный, оливково-серый), спина зеленовато-серая или рыжая (у другого вида), конечности красновато-желтые, брюшко светлое, кончик хвоста черный. Мозг в продолговатом черепе хотя и невелик (всего 24 г) и не имеет изборожденной поверхности, но тем не менее относительный вес его значителен. Это мозг настоящего примата и именно из-за перечисленных особенностей удобный для электрофизиологических исследований.</p><p>Саймири — обитатели лесов. Любопытно, что в зависимости от густоты и дремучести леса, его площади находится и величина групп этих стадных обезьян. Так, в Панаме и Колумбии число животных в стаде колебалось от 10 до 35, а в густых дождевых лесах Амазонки, в Бразилии, — от 120 до 300 и больше особей. При этом установлено, что поведение в больших и малых объединениях различно. Стада саймири часто распадаются и вновь воссоздаются. Отмечены сообщества однополого и разнополого состава.</p><p></p><p>Одна из групп в Панаме, состоявшая из 23 рыжих саймири, включала двух взрослых самцов (одного в стадии полового созревания), шесть взрослых самок, пять малышей-детенышей, семь подростков, двух неполовозрелых самцов. Ежедневно группа передвигалась примерно на 2,5–4,2 км. На ночлег в течение 10 недель наблюдений располагалась в одном и том же месте. Обычно обезьянки передвигались по деревьям на высоте 3—12 м, но иногда спускались на землю, при этом изредка передвигались на двух ногах. Взрослые животные доминировали над остальными. В стадной иерархии главенствуют взрослые самцы; самки занимают средние ранги. Отдельных лидеров у беличьих саймири не выявлено (в группе из 100 обезьян), но отношения между животными разного положения вполне стабильны.</p><p></p><p>Саймири отличаются рядом специфических особенностей поведения. Известно, что демонстрация половых органов используется у них при установлении или проявлении господства. Старший для подтверждения своего положения способен также кататься на спине по полу. Чаще это связано с рангом — привилегированные самцы катаются больше, возможно, способствуя таким необычным образом концентрации группы. Втирание мочи в тыльные части кистей и стоп, которое имеет отношение, кажется, к терморегуляции у саймири, как-то связано и с социальными отношениями. Во время отдыха хвост своеобразно забрасывается на спину поперек туловища.</p><p>Как и некоторые другие обезьяны, например, мартышки, саймири соприкасаются ртами при встрече. Для них тоже характерен груминг. В вольных условиях содержания во Флориде они нередко обыскивали и обезьян другого рода (уакари).</p><p>Саймири общаются и с помощью звуковых сигналов. Различные авторы по-разному классифицируют издаваемые саймири звуки и насчитывают то 52 сигнала, то 26 и т. д., но хорошо известно, что эти юркие хлопотуньи способны в разных ситуациях визжать, пищать, выводить трели и даже кудахтать.</p><p>Экспериментально установлено, что беличьи саймири обладают весьма тонким и точным чувством времени — 12 и 24-часового ритма и даясе 30-дневным циклом (лунные часы), что дает им важные преимущества в приспособлении к условиям среды.</p><p></p><p>В естественных условиях кормом саймири являются фрукты, цветы, орехи, почки растений, ягоды. Обычную пищу составляют для них насекомые, иногда — мелкие животные.</p><p>Саймири имеют четко выраженную сезонность размножения, которая в неволе может смещаться: в условиях лаборатории, расположенной в районе обитания (Парамарибо, Суринам), они рожали в конце июля — начале октября, в Дельта-центре приматов (Луизиана, США) — чаще всего в июне — сентябре, а в университете Техаса (США) — с февраля до сентября с максимумом рождений в мае — августе. Для самцов саймири характерен феномен ожирения — к моменту полового созревания, точнее в сезон размножения, вес самца заметно увеличивается, наблюдаются изменения в волосяном покрове. Синдром ожирения самцов регулируется мужским половым гормоном (тестостероном). У самок не отмечались ни половые набухания, ни менструальные истечения крови.</p><p>Самка становится половозрелой в три года, самец позже — в четыре — шесть лет. Период беременности длится 152–182 дней (есть данные, что и меньше — 146 дней). Рождается один детеныш, двойни составляют исключение. С первых минут после рождения детеныш прижимается и прицепляется к животу матери. С трех недель малыш становится вожделенным объектом внимания и других членов стада. Именно в этот период (три — восемь недель) проявляется «теткино поведение»: за маленьким активно ухаживают самки, не имеющие своих детенышей, его опекают взрослые самцы. С пяти — шести недель детеныш начинает приобретать относительную самостоятельность, а в 8—10 недель участвует в групповых играх. К этому времени заканчивается его кормление грудью. Но полное прекращение связи с матерью наступает только через несколько лет. В период полового созревания молодого животного отношение к нему резко меняется, становится более агрессивным. Диплоидный набор хромосом — 44.</p>
<p>Саймири хорошо приспосабливаются к условиям неволи, неплохо размножаются. Необходимо, однако, помнить, что эти обезьяны особенно чувствительны к дефициту витамина Д. Поскольку у них организм плохо усваивает витамин Д2, для них в неволе совершенно обязателен витамин Д3.</p><p></p><p>В лабораториях саймири используют для изучения нейрофизиологии, поведения, онковирусологии и других исследований. Еще недавно количество саймири в районах обитания было очень большим (самая распространенная обезьяна в Перу), Сейчас положение изменилось в худшую сторону. Что же касается второго вида — саймири с рыжей спиной, которого иногда считают подвидом, то он и вовсе исчезает, нуждается в защите человеком. Известный максимальный возраст жизни в неволе — 21 год.</p><p>Переходим к следующему подсемейству обезьян Нового Света — Aotinae, получившему свое название от латинского обозначения рода — Aotus, что означает «безухий». Нетрудно догадаться, что речь идет о животном, уши которого не видны или едва заметны. Но особенностей строения, образа жизни и названий у этих обезьянок существует еще немало…</p><p>Во многих районах Центральной и Южной Америки, особенно в бассейнах рек Амазонки и Ориноко, в густых тропических, чаще влажных лесах живет единственный ночной примат Нового Света и единственная на Земле ночная обезьяна. Называют ее еще и дурукули (местное— ночные обезьяны), и мирикины, и (в западном полушарии) совиные обезьяны.</p><p>Первое, что обращает на себя внимание в этой небольшой (длина тела 24–47 см) густошерстной обезьянке с хвостом почти такой же длины, как и туловище, — это огромные глаза дурукули: глазницы составляют большую часть лицевого отдела, «заходят» на щеки, мордочка короткая и коническая. Вокруг глаз и особенно над ними — дугообразпые белые пятна. Пушистый хвост — полухватательный (способен схватывать только у молодых животных).</p><p>Классификация ночных обезьян затруднительна. Принималось в роде 15 видов, ныне многие специалисты считают, что есть лишь один вид. На схеме выделено три вида: по окраске шерсти, отличиям в хромосомном наборе у животных разных районов и по ряду лабораторных особенностей Р. Брамбек (1974) считает их именно тремя видами (девять подвидов).</p><p>Обыкновенную ночную обезьяну (A. trivirgatus) называют <em>дурукули трехполосая</em>. Объясняется это тем, что на голове у этих обезьян имеются три продольные полосы, которые, спускаясь к глазницам в середине лба и по бокам, обрамляют упоминавшиеся белые пятна. Носовая перегородка дурукули не широкая. Уши почти скрыты в густом коричневом, сером или серо-коричневом меху. Еще одна особенность строения дурукули: имеется горловой мешок, что при расширенной трахее позволяет этим небольшим приматам издавать громкие и грозные звуки. Большой палец короткой кисти хорошо развит, стопа — длинная.</p><p></p><p>Осторожный ночной примат, дурукули бесшумно и ловко передвигается по деревьям и кустарникам, добывая с помощью рук и зубов пропитание: насекомых, летучих мышей, небольших птиц, яйца из гнезд, лягушек и улиток, а также плоды и листья растений. В светлое время дурукули отдыхает в дуплах деревьев. И, хотя она спит весьма чутко, именно днем отлавливается охотниками.</p><p></p><p>Ночные обезьяны живут небольшими стадными группами. Общаются с помощью разнообразного набора звуковых сигналов (около 50), визжат и лают, подобно собаке, кошке, ягуару. Маркируют территорию, натирают кисти и ступни мочой.</p><p>Сезонности размножения не отмечалось. Период беременности 140–180 дней; самка приносит одного детеныша. Приблизительно на десятом дне жизни детеныша основную опеку над ним берет отец. Диплоидный набор хромосом разных видов: 52–54.</p><p>Ночных обезьян довольно сложно содержать в неволе. К человеку они относятся со страхом, близким к ужасу, болезненно реагируют на необычные звуки, очень легко заболевают. Однако человека привлекла эта обезьянка в связи с чрезвычайными обстоятельствами, и пришлось преодолеть трудности акклиматизации дурукули в неволе. Дело в том, что ночные обезьяны оказались единственными на Земле животными, на которых возможно стало воспроизведение злокачественной малярии, вызываемой плазмодием фальципарум. От этой болезни в 60-х годах XX в. умирали сотни людей. Надо было срочно изыскивать средства лечения. Тут-то и выявилась уникальность дурукули. На них были испытаны тысячи препаратов, разработаны схемы лечения и другие аспекты малярии фальципарум. Выяснилось, что ночные обезьяны ценны и для изучения рака крови, атеромы, различных вирусных инфекций.</p><p>Один из симпозиумов ВОЗ принял специальное постановление о содержании и разведении этих приматов. В настоящее время дурукули не только живут в лабораторных условиях, но и дают приплод. Рекорд жизни в неволе — 23 года (в период публикации этих сведений обезьяна продолжала жить).</p><p>Другой род этого же подсемейства — <strong>каллицебусы</strong> (Callicebus), или прыгуны, тити. Пушистые, даже лохматые обезьяны небольших размеров (туловище 29–39 см) с длинным хвостом — 33–50 см. Голова округлая, лицевая часть уплощенная, носовая перегородка широкая, уши почти скрыты в длинном и густом шелковистом меху. Окраска шерсти очень разнообразна: красновато-серая, темно-коричневая, полностью белая, бурая и т. д. Хвост не хватательный.</p><p>На нашей схеме три вида: <em>воротничковый прыгун</em> (С. torquatus), или тити-вдовушка; <em>черный прыгун</em> (С. personalis); <em>прыгун-молох</em> (С. moloch). Эти виды включают 14 подвидов.</p><p>Каллицебусы — обитатели лесов Бразилии, Эквадора, Перу, Боливии, Парагвая. Живут семейными группами: самец, самка, несколько детенышей. Занимают небольшие территории, которые активно защищаются от других групп. Довольно подвижны, хорошо лазают по ветвям и прыгают, используя хвост как балансир. Звуковые сигналы пронзительные. В общении часто прибегают к грумингу. Животные одной и той же группы или пары очень привязаны друг к другу. Специфическая особенность поведения этих обезьян — пары часто сидят рядом, переплетая опущенные хвосты. Весьма пугливы. Широко используют передние конечности при взятии корма и охоте.</p><p>Считается, что прыгуны всеядны: употребляют пищу как животного (особенно насекомых), так и растительного происхождения. В неволе едят сырые яйца, овощи. Нуждаются в больших дозах витамина Д3.</p><p>Сезонности размножения нет. Самка приносит одного детеныша, которого опекает главным образом самец. Длительность периода беременности не описана. Двойное число хромосом у разных видов и подвидов колеблется: 20,46, 50.</p>
<p></p><p>Рекордный срок жизни в неволе — 4 года и 2 месяца.</p><p>Приступаем к описанию подсемейства обезьян, необычность внешнего вида которых и вызываемый ими мистический страх породили названия, способные в наши дни вызвать у людей без предрассудков улыбку. Одно из описаний их в 1976 г. озаглавлено так: «Бесенята влажного леса». По родовому названию одной из трех групп подсемейство названо питециевыми (Pithecinae), или саки.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_26__2belogolovyjjsaki.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Самец белоголового саки</em></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_26__2belogolovyjjsaki2.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Самка белоголового саки с детенышем</em></p><p></p><p>В подсемейство входят три рода, которых отличает от других цебид широкая грудная клетка, выступающие несколько вперед верхние и нижние резцы, отделенные от клыков широкой диастемой (промежутком). Они широконосы больше, чем все другие обезьяны Нового Света.</p><p>Итак, род <strong>питеции</strong> (Pithecia), или обыкновенных саки (можно встретить и такое наименование: «обыкновенные чертовы обезьяны»). Обезьяны небольших и средних размеров, встречаются и довольно крупные экземпляры {длина тела — 30–48 см). Такой же длины хвост, необыкновенно толстый и пушистый, но без хватательной способности. Шерсть длинная, густая, причудливой окраски. У самца белоголового саки (P. pithecia) вся лицевая часть покрыта белой или кремовой шерстью, расходящейся в стороны от середины лба. Темный цвет лишь на выпуклой части широконосой морды. Темная, почти черная, густая мантия и шерсть остальных частей тела контрастирует с белым лицевым отделом. Самку же можно принять за обезьяну другого вида — так сильно выражен половой диморфизм в окраске этих приматов. Лицо ее менее обволошено и совсем не светлое, если не считать двух полос, отходящих от обеих ноздрей вниз и в стороны по линиям складки рта. Шерсть ее несколько светлее, чем у самца. Весьма забавно видеть, как детеныш, если это самец, со своей светлой мордашкой цепляется за темнолицую маму (у самочек такая же расцветка, как и у взрослой самки, но без полос на лице).</p><p></p><p><em>Саки-монах</em> (P. monachus) почти не имеет волос на лице, зато густой длинноволосый хохол его не только спадает на лоб, но и закрывает уши и плечи (он похож на капюшон монаха). Верхняя часть туловища сероватая, нижняя бледно-желтая или рыжая. Отличаются скорбным, меланхоличным выражением лица. Половой диморфизм не выражен. Существуют два подвида этих приматов.</p><p>Родина обыкновенных саки — бассейн Амазонки на север до южного берега реки Ориноко, от Гвианы на востоке до подножия Анд на западе. Живут саки в дождевых, влажных лесах, вдоль рек. Очень подвижны на деревьях и весьма неловки на земле. Пятипалые кисти и стопы имеют ногти. Способны стоять и передвигаться на двух задних конечностях. Живут небольшими семейными группами от 3–5 до 10–12 особей. Считаются всеядными, но питаются преимущественно растительной пищей: плодами, листьями, цветами, ягодами. Любят мед. Случается, что поедают и мелких животных. Есть сведения, что, прежде чем съесть свою жертву, разрывают ее руками. Звуковые сигналы — громкие, пронзительные. Но обычно это довольно молчаливые обезьяны, особенно в неволе.</p><p>Немногие зоопарки мира могут похвастать содержанием и разведением обыкновенных саки. С большим трудом переносят они неволю. Истеричны, легко возбудимы, хотя часами могут быть спокойны и молчаливы. Как о большом достижении сообщил журнал Кёльнского зоопарка (ФРГ), что 7 мая 1972 г. здесь родился детеныш белоголового саки. Период беременности у этих обезьян был 101 день. Рождается по одному детенышу. Двойное число хромосом — 46.</p><p>В зоопарке Сан-Диего (США) белоголовый саки жил 13 лет, 8 месяцев.</p><p>Род <strong>хиропотов</strong> (Chiropotes), которых называют еще красно спинными саки и мохнатыми саки, включает также два вида. Это <em>черный хиропот</em> (С. satanas), или «сатана», с двумя подвидами и <em>белоносый хиропот</em> (С. albinasus). Иногда в этом роде выделяют не два, а три вида.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_26__2iropot.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p><em>Черный хиропот</em></p><p></p><p>Туловище хиропотов плотное, размером 40–46 см; хвост несколько короче — 35–38 см. Хвост пушистее, чем у обыкновенных саки, однако не. заострен в конце, а наоборот, кажется несколько расширенным — этакая толстая метелка. Если обезьяна забрасывает хвост на спину, можно принять его за хиропота-наездника.</p><p></p><p>Черный хиропот отличается большой, окладистой и густой бородой (за это его называют также бородатым саки). В целом же лицо почти оголенное, но черного цвета. Ноздри широко расставлены. В передней части головы и на лбу симметрично выделяются два чуба черных волос, разделенных пробором. Волосы на спине и конечностях светлее, о коричневым или бурым оттенком.</p><p>Своеобразен белоносый хиропот. Примерно от линии глаз и до верхней губы включительно короткий волосяной покров имеет белый или розоватый цвет. Отсутствуют торчащие чубы; волосы, особенно на голове, довольно длинные и имеют черную окраску. Крик хиропота похож на свист, который переходит из одной тональности в другую, что (при диковинной внешности примата) дает еще больше основания относить его к «нечистой силе».</p><p>Обитают белоносые хиропоты примерно в тех же районах, что и обыкновенные саки: в Бразилии, на юге Веиесуэлы, в Гвиане. Живут в густых лесах небольшими группами.</p><p>Воду пьют пригоршнями. Пища — плоды, листья, мелкие животные.</p><p>Эти обезьяны очень плохо переносят неволю. В 1966 г. Кёльнский зоопарк был единственным местом, где содержалась пара белоносых хиропотов. В том же зоопарке 20 апреля 1968 г. впервые в мире хиропоты дали потомство в неволе при спаривании двух подвидов. Родился один детеныш. Период беременности длился около четырех месяцев. После 60 дней развития хватательный рефлекс малыша стал ослабляться, детеныш начал приобщаться к общему столу — овощам, земляным орехам и т. д.</p><p>У черного хиропота двойной набор хромосом — 54. Редкие и малоизученные приматы. Белоносый хиропот вымирает внесен в «Красную книгу».</p><p>Не менее причудлив и третий род саки — <strong>уакари</strong> (Cacajao). Если сфотографировать голову представителя одного из этих лохматых приматов — <em>лысого уакари</em> (С. calvus), трудно отрешиться от впечатления, что перед вами странный лысый человечек.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/335335_26__2lysyjjuakari.jpg"/>
</p><p></p><p><em>Лысый уакари</em></p><p></p><p>Уакари — единственные короткохвостые обезьяны Америки (хвост составляет одну треть длины тела). Длина туловища с головой 45–48 см; крупная голова, большие безволосые уши (сходны с человеческими). Лицо и верхняя часть головы у большинства форм также почти лишены волос. Кожа лица розоватая, красная или черная — у черноголового уакари (С. melanocephalus). При длительном отсутствии солнечного света кожа бледнеет. На щеках у некоторых форм длинноволосые бакенбарды. Как правило, лицо уакари выражает печаль. Надо заметить, что цвет лица с наступлением половозрелости становится ярче; с возрастом волосяной покров темнеет, а на голове редеет. Кроме того, лицо уакари краснеет еще больше в состоянии волнения. Кисти и ступни уакари непропорционально большие.</p>
<p></p><p>Черноголовый уакари очень красив. Открыт был в 1811 г. первым среди трех видов. У взрослого самца вырастает черная мантия. Черные кисти и ступни выделяются на каштаново-коричневой длинной шерсти нюкней части спины, боков и конечностей. Уакари довольно мрачноваты, но бывают очень забавны и неистощимы на проделки в зоопарке (например, в зоопарке Сан-Диего).</p><p>Лысый уакари с его голым лицом и головой, покрытыми ярко-красной кожей, имеет на спине и вокруг головы очень длинный серебристо-серый мех. Когда обезьяна поднимается на одних нижних конечностях, малейший ветерок или движение обезьяны развевает эту прелестную мантию. Встречаются и совершенно белые экземпляры этого вида, которых некоторые специалисты считают формой красного уакари (С. rubicundus).</p><p>Красный уакари так же впечатляет, как и предыдущие. Но длинные волосы его мантии окрашены в рыже-красно-коричневый цвет, вполне гармонирующий с малиновым цветом лица.</p><p></p><p>Уакари живут в лесах бассейна Амазонки в районе Западной Бразилии — Восточного Перу. Они ведут древесный образ жизни. Объединяются в небольшие семейные группы. Питаются плодами, листьями, а также насекомыми и мелкими позвоночными. Рождается один детеныш. Двойной набор хромосом красного уакари — 46. В неволе жили около 9 лет.</p><p>Весьма редкие приматы — все три вида внесены в «Красную книгу». Плохо переносят неволю, хотя и размножались (в Сан-Диего). По-видимому, первый красный уакари родился вне зоны естественного обитания 23 июня 1963 г. в «обезьяньих джунглях» во Флориде.</p><p>В состав очередного подсемейства — ревуновых (Alouattinae) — входит лишь один род — собственно <strong>ревуны</strong> (Alouatta) с пятью видами (иногда их считают шестью видами). Ревуны известны очень давно. Есть сведения, что их упоминали еще в 1578 г. Возможно, это объясняется необычной вокализацией данных обезьян, давшей им название: взрослые самцы ревунов издают громкий устрашающий рев. Этот звук разные авторы сравнивают то с рыком льва, то с воем ягуара, а то и с громким хрюканьем свиньи.</p><p>У этой группы обезьян много интересных особенностей. Границы обитания — от города Веракрус в Мексике до Аргентины на юге. Это самые крупные приматы Нового Света и, пожалуй, самые узконосые среди них. Вес ревунов достигает 9 кг, длина тела, по данным одних авторов, 37–72 см, а других — 56–91 см. Хвост почти такой же длины или даже больше — 49–75 см (58–91 см). Хвост ревуна, оголенный в последней трети, где расположены чувствительные кожные гребешки, обладает сильной хватательной способностью. Этой обезьяне не составляет никакого труда, уцепившись хвостом за ветвь, повиснуть и свободно оперировать всеми четырьмя конечностями. Последние примерно одинаковой величины, с пятью пальцами, весьма длинными, за исключением первого пальца, с ногтями.</p><p></p><p>Верхняя часть туловища непомерно большая — крупная голова с оголенным лицом и оголенными заметными ушами, густая и длинная борода. От коротковолосой головы идет что-то вроде гривы-мантии назад, к нижней части тела, тоже покрытой коротким мехом, особенно на передних и задних конечностях. Челюсти выступают вперед, большие клыки — все это усиливает впечатление от грозного облика ревуна. Сразу за бородой, около горла, — вздутие. Это и есть основной механизм, резонатор громкого рева — гортанный мешок. Он особенно развит у самцов. В связи с этой анатомической особенностью находится и подъязычная кость — весьма раздутая, фактически являющаяся этаким костным пузырем-камерой.</p><p>Окраска шерсти разнообразная: желто-бурая, красная, рыжая, черная, черно-коричневая — в зависимости от вида ревуна, возраста животного, а также от пола. Половой диморфизм весьма выражен: самки значительно меньше самцов.</p><p></p><p>Ревуны сравнительно хорошо изучены. Еще в 1934 г. вышла книга об их поведении, опубликованная известным американским приматологом Карпентером. Летом 1964 г. специальная экспедиция Орегонского центра приматов (США) изучала комплексно биологию ревунов в связи с исследованиями по спонтанному атеросклерозу у приматов. В результате в 1968 г. вышел сборник трудов «Биология обезьян ревунов» на английском языке. Немало ныне и других работ по ревунам, хотя некоторые виды их описаны все еще недостаточно.</p><p>Ревуны — обитатели влажного, преимущественно лиственного леса. Живут на деревьях по берегам рек континента, на островах, включая о-в Тринидад. Существуют сведения, что ревуны, например <em>черный ревун</em> (А. сагауа), являются исключительно вегетарианцами: питаются преимущественно листьями (около 50 % корма), плодами, цветами, почками. У этого вида, изучавшегося в зоне Панамского канала, только взрослый самец имеет густо-черную окраску шерсти (хвост иногда желтовато-коричневый), тогда как неполовозрелый самец значительно светлее, желтее (на боках, нижней части туловища), а молодая самка и вовсе соломенного цвета.</p><p></p><p>Черную и черновато-коричневую окраску с золотистым отливом на спине и желтоватыми боками имеет и <em>ревун с мантией</em> (A. villosa), или гватемальский ревун, у которого насчитывают восемь подвидов, в том числе выделяемый часто в отдельный вид колумбийский ревун (A. palliata).</p><p></p><p><em>Красный</em>, или <em>рыжий ревун</em> (A. siniculus) имеет одинаковую окраску самцов и самок и насчитывает пять подвидов. Распространен в Венесуэле, Гвиане, Бразилии. Существует <em>краснорукий ревун</em> (A. belzebul) с пятью подвидами, который имеет преимущественно черную и коричневую окраску тела. <em>Бурый</em>, или <em>коричневый ревун</em> (A. fusca) живет в Боливии, Бразилии, Аргентине. Не надо думать, что окраска шерсти — единственный критерий классификации видов ревунов. Отличаются они и размерами, и формой черепа, и строением подъязычной кости, и величиной и пропорциями тела и даже особенностями поведения.</p><p>Листоядные (в основном) ревуны, естественно, нуждаются в деревьях. Отсюда и образ жизни древесных обезьян, редко спускающихся на землю. Предпочитают кроны высокоствольных деревьев. Конечно, это стадные обезьяны — в группах бывает 7—10, 18–20 и 40 особей.</p><p>Основной тип передвижения ревунов — ходьба по ветвям, реже прыжки. Отдыхают чаще сидя (так и спят, накрутив свой хвост на ветку), иногда лежа. Во время кормежки держатся задними конечностями или хвостом за ствол или ветвь — приспособлены к питанию в положении вниз головой.</p><p>Стада ревунов строго соблюдают территориальность. Считается, что именно приверженностью к своей территории и предупреждением о готовности ее защищать объясняются утренние и вечерние концерты, которые закатывают эти обезьяны. Обычно реветь начинают взрослые самцы, но постепенно в хор включается все сообщество. Днем в жару и в холодную погоду активность ревунов понижается. В группе бывает несколько половозрелых самцов, столько же или больше взрослых самок, а также детенышей неодинакового возраста.</p>
<p>Для общения ревуны используют, разумеется, не только рев, рассчитанный на противника, но и разнообразные гримасы, многие звуковые сигналы, в том числе писк, напоминающий скрип двери. Ревуны весьма часто обыскивают друг друга (разные виды с разной активностью). Характерны для них ритмичные причмокивания языком. Интересно отношение к детенышу в группе. Взрослые бездетные самки или молодые животные стараются уделить малышу внимание («теткино поведение»): отползшего могут поднять и поднести матери, которая этому обычно не препятствует (например, у красных и других ревунов), стараются его потрогать рукой. Став постарше (кормление молоком продолжается полтора-два года), детеныш объединяется в подгруппу молодняка. Самцы иногда покидают группу, осваивая новые территории, но к детенышам также относятся заботливо.</p><p>Резкого доминирования в группах ревунов не обнаружено. Однако в драках с соседями в случаях нарушения границы участвуют в первую очередь сильные половозрелые самцы, что может придать некоторый оттенок и отношениям внутри группы.</p><p></p><p>Четких данных о сезонности размножения ревунов не существует, однако отмечено, что в Венесуэле и на Тринидаде у красных ревунов наибольшее число новорожденных приходилось на сухой сезон (декабрь — май). Период беременности у красного ревуна был 139 дней. Рождается один детеныш, но бывали и редкие случаи двоен. Половозрелость наступает в 3,5–4 года. Двойное число хромосом: у красного ревуна —44, у черного —52.</p><p>Неволю переносят с большим трудом, но описаны примеры содержания и размножения их в некоторых зоопарках. В зоопарке Бронкса (Нью-Йорк) красный ревун жил 3 года и 9 месяцев.</p><p>В местах обитания ревунов отлавливают на мясо, хотя оно и не очень ценно. Вследствие этого они исчезли из окрестностей всех поселений и переместились в глубь лесов. Несмотря на постоянную заботу об охране своей территории, ревуны тем не менее кооперируются с приматами другого подсемейства цебид — с паукообразными обезьянами, что обнаружено, в частности, в Колумбии и Гватемале. Гватемальский и колумбийский ревуны — исчезающие формы, взяты под охрану.</p><p>Подсемейство коатовых, или паукообразных, обезьян (Atelinae) по анатомическим особенностям стоит между капуциновыми и ревуновыми. Иногда их классифицируют с ревунами. Однако они имеют целый ряд специфических черт. В свою очередь, включая три рода, они насчитывают два рода крайних в подсемействе форм (роды Ateles, или собственно <strong>паукообразные</strong>, и Lagothrix, или <strong>шерстистые</strong>), и один, стоящий как бы между ними, — род <strong>паукообразной шерстистой обезьяны</strong> (Вгасhyteles).</p><p></p><p>Род собственно паукообразных, или коат, насчитывает четыре вида с 16 подвидами. Обитают коаты на больших пространствах от Южной Мексики до Южной Бразилии и Боливии. Свое название получили вполне обоснованно за сходство с пауком, которое придают им тонкие длинные конечности и особенно длинный, исключительно цепкий хвост (длина в полтора раза больше туловища — 60–90 см, тело не превышает 65 см, но бывает и наполовину короче).</p><p>Хватательный хвост оголен на нижней части концевого участка, где расположены чувствительные гребешки. Их передние конечности, в отличие от конечностей у рассмотренных выше приматов, длиннее задних. Кисть длиннее стопы, на ней, как правило, нет большого пальца либо он сильно редуцирован. Это создает цепкость рук, этакий прочный крюк, на котором легко повиснуть. На стопе большой палец противопоставлен. Голова маленькая, с выступающими челюстями. Ноздри широко расставлены. У большинства коат черное лицо с белыми или розоватыми кольцами вокруг глаз. Волосяной покров грубый, редкий. Окраска преимущественно темная — черная, темно-серая, желтовато-серая, на брюшной стороне несколько светлее. Самки нередко крупнее самцов.</p><p>Эти необыкновенные по внешнему виду существа могут и впрямь насторожить неосведомленного человека: при небольшой головке, тонком невзрачном туловище они своими длинными паучьими конечностями (включая хвост, которым иногда подносится ко рту пища) способны уцепиться сразу за пять опор, расположенных в пяти разных концах. <em>Длинношерстная коата</em> по латыни тоже «ассоциируется» с дьяволом (Ateles belzebuth). Вероятно, эту ассоциацию усиливает светлая окраска носовой части и бакенбардов на темном лице (как, впрочем, и длинноволосого брюха). В действительности же в общении с человеком эти грациозные обезьянки очень приятны, хорошо приручаются, однако нуждаются в большой жилой площади.</p><p>Хорошо изучена <em>коата Жоффруа</em> (A. geoffroyi), или чернорукая паукообразная обезьяна, тело которой, за исключением конечностей, имеет золотистую или коричневую окраску с более светлыми участками на брюшной стороне.</p><p></p><p>Это лесной примат, обитающий в Центральной Америке и в северных районах Южной. Ходит, бегает, прыгает, повисает на ветвях, но может двигаться и на одних задних конечностях. Отличный брахиатор — при быстром и ловком перемещении по высоким деревьям тело чаще находится в вертикальном положении. Редко спускается на землю.</p><p>Эти обезьяны объединяются в семейные группы и обширные стада, где нередко самок больше, чем самцов. Доминирование четко не выражено. Самец часто уединяется в поисках пищи, ведет себя самостоятельно. Самки группируются с другими самками и с детенышами разного возраста. Слабая иерархия отмечается именно в таких подгруппах. Молодые иногда образуют свою подгруппу.</p><p>Средства общения весьма разнообразны. Мимика небогата: открытый рот и приподнятая верхняя губа, как и у некоторых других обезьян, являются сигналом угрозы. Вытянутые же в виде кошелька губы — стремление к контакту с другой особью. Отмечено около 20 звуковых сигналов. «Ти-и-и, ти-и-и» — приветствие, «оук-оук» — сигнал агрессии и т. д. Активно используют груминг. Эти обезьяны явные вегетарианцы: питаются плодами пальм, фруктами, листьями, молодыми побегами растений. У них отмечен редкий среди приматов альтруизм: делятся пищей даже в неволе и вообще очень привязаны друг к другу.</p><p>Известно, что коаты спариваются круглый год, но в неволе у <em>буроголовой коаты</em> (A. fusciceps) и коаты Жоффруа отмечено два пика рождений — весной и осенью. Период беременности — 215–230 дней, а у <em>черной коаты</em> (A. paniscus) — 139 дней. Половозрелость самок наступает в четыре года, самца — около пяти лет. Детеныш рождается черным, светлеть начинает с шести месяцев. Диплоидный набор хромосом — 34 (буроголовая коата и коата Жоффруа). Детеныш цепляется за шерсть матери со дня рождения, став старше, переплетается с ней хвостами.</p><p></p><p>В неволе эти обезьяны неплохо размножаются. Известен случай искусственного вскармливания коаты. Рекордный срок жизни в неволе (черная коата) — 20 лет. Используются в медицинских экспериментах. В естественных условиях употребляются в пищу местным населением. Количество этих обезьян резко уменьшается. Несколько подвидов коаты Жоффруа взяты под охрану.</p>
<p></p><p>Род <strong>паукообразных шерстистых обезьян</strong> иногда называют еще мирики, или брахителес. Представлены они одним видом — <em>бурым брахителесом</em> (В, arachnoides). Размеры тола примерно такие же, как и у коат (голова — туловище — 46-6З см), но хвост короче, хотя, по данным Нейпир, и превышает длину тела — 65–80 см. Двойное число хромосом — 62.</p><p>По другим признакам этот вид также близок к коатам. Хвост — хватательный, с оголенным чувствительным участком на конце. Длинные кисти и стопы, отсутствующий или сильно укороченный большой палец кисти и хорошо противопоставленный остальным на стопе. На пальцах — ногти. Лицевая часть обычно голая, красного цвета. Шерсть густая — желтовато-серая, бурая, коричневая. Обитает в лесах Бразилии. Сведений об этой обезьяне мало, но многие характеристики их экологии сходны с таковыми у коат. Исключительно редкий примат — занесен в «Красную книгу».</p><p>Третий род подсемейства и последний род широконосых приматов — <strong>шерстистые обезьяны</strong>, включающий два вида с четырьмя подвидами. Очень интересные, весьма миролюбивые и смышленые существа, живущие, как правило, в бассейне Верхней Амазонки (Колумбия, Эквадор, Перу, Бразилия).</p><p>Тело обезьяны плотное (вес до 10 кг). Передние конечности несколько короче задних, хвост длиннее туловища (соответственно 55–73 и 40–58 см), хватательный, с оголенным участком в конце. Голова сравнительно крупная, массивная, круглая, лицевая часть безволосая, почти черная. Пальцы коротковатые, толстые, большой палец на кисти хорошо развит. Ногти заостренные. Клыки довольно крупные. Шерсть короткая, но густая, мягкая, тонкая, с развитым пухом, на животе несколько длиннее, чем на других участках тела. Окраска шерсти серая, голубовато-серая, темно-бурая, черноватая. Голова темнее, живот светлее. У <em>желтохвостой шерстистой обезьяны</em> (L. flavicauda) из Перу название говорит о цвете хвоста.</p><p>Наиболее хорошо изучена <em>гумбольдтова шерстистая обезьяна</em> (L. lagothricha). Обитатель различных лесов, но часто спускается с деревьев на землю. Живет стадами, величина которых варьирует от 20 до 70 особей, чаще в пределах 30–40. Самцов в группе обычно больше по сравнению с другими широконосыми. Перемещаются на четырех конечностях, но способны и на двух. Отношения в группе мирные. Как и для других приматов, в общении характерно взаимообыскивание, игры. В неволе самец обычно является вожаком.</p><p></p><p>Пища шерстистых обезьян — фрукты, листья, цветы, стебли, кора деревьев. Размножаются эти приматы круглый год. Сведения о продолжительности беременности в литературе противоречивы, но наиболее правдоподобные — около 230 дней. Рождается один детеныш, который примерно два месяца почти неотлучен от матери, обычно сидит на спине. Затем он начинает постепенно приучаться к самостоятельной жизни. В шесть месяцев малыш идет к самке только для кормления грудью. Период лактации длится больше года. В материнском периоде жизни детеныша самец к нему как будто равнодушен, но чутко оберегает мать от других обезьян и человека. В дальнейшем отец относится к детенышу доброжелательно, как и другие молодые самцы.</p><p>В местах обитания шерстистых обезьян можно нередко видеть в сообществе с другими видами. На этих сравнительно неторопливых и крупных приматов довольно легко охотиться, тем более что мясо их употребляется индейцами. Поэтому число их на воле быстро уменьшается, за исключением территорий, где они специально охраняются.</p><p>В неволе эти обезьяны размножаются редко. Замечательный пример полувольного содержания гумбольдтовых шерстистых обезьян продемонстрировал в Англии писатель, музыкант и зоотехник Л. Вильяме, который имеет собственную колонию этих приматов в Корнуолле. О колонии написано несколько книг. По словам Вильямса, каждая из этих обезьян представляет собой своеобразную индивидуальность; смышлены, контактны с человеком, дружелюбны.</p><p>Надо, однако, помнить, что эти приматы очень подвержены различным заболеваниям, особенно чувствительны к дефициту витамина Д3. Они весьма полезны в экспериментальных исследованиях, в частности по вирусологии рака.</p><p>Диплоидное число хромосом — 62 (гумбольдтова обезьяна). Желтохвостая шерстистая обезьяна взята под охрану</p><p></p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | Семейство капуцинообразные, или цебиды (Cebidae)
Если взглянуть на таксономическую схему, бросается в глаза многочисленность подсемейств в данном семействе. Их всего пять, больше, чем в любом другом семействе приматов. Это не случайно. Некоторые роды в семействе очень резко отличаются от других, поэтому приходится их группировать на сравнительно высоком уровне. Другие же более близки, и потому предлагается, например, два подсемейства — ревунов и паукообразных — объединить в одно. Классификация на этих уровнях до недавнего времени была очень неоднозначной у разных авторов. Однако последние данные в этой области позволяют считать (по крайней мере большинству таксономистов) приведенную схему приемлемой, хотя оговорки возможны.
В семейство капуцинообразных входит еще одна группа высших приматов — широконосые обезьяны средних размеров. Большинство из них имеют длинные цепкие хвосты. Нижняя поверхность концевой части такого хвоста не обволошена и снабжена осязательными гребешками — чувствительными кожными структурами. Хвосты у многих обезьян семейства способны к хватательным движениям и поэтому являются как бы добавочной конечностью.
На пальцах кистей и стоп — уплощенные ногти, часто заостренные. Первый палец передних конечностей небольшой, редуцирован, а у некоторых видов (паукообразных) и вовсе отсутствует. Зато большой палец ступни хорошо развит и может противопоставляться остальным. Голова округлая, лицевая часть преимущественно укороченная. Ноздри у большинства видов широко расставлены и направлены в стороны (однако не у всех). Глаза большие, с хорошо развитыми веками. Волосяной покров окрашен различно. Одна пара млечных желез. Рождается обычно один детеныш. Зубная формула такая же, как у каллимико — всего 36 зубов.
Широконосые обезьяны обитают в лесах Центральной и Южной Америки, Способны хорошо передвигаться по деревьям. Ведут дневной образ жизни (за исключением одного рода), объединяясь в семейные (стадные) группы. Сезонности размножения у большинства видов как будто нет.
В подсемействе капуциновых (Cebinae) — два рода: собственно капуцины (Cebus) и саймири (Saimiri). Еще лет 20 назад нельзя было найти двух авторов, которые бы классифицировали капуцинов (устаревшее название «сапажу») одинаково. Причиной было не только слабое знание приматов вообще, но и огромное разнообразие форм капуцинов, отличающихся в основном по окраске. В настоящее время эти формы объединены в четыре вида с 33 подвидами.
Капуцины, названные так за сходство темного хохолка на голове с капюшоном монаха, обитают на больших пространствах от Гондураса до Парагвая и Южной Бразилии, включая многие районы южноамериканского материка и о-в Тринидад.
Это обезьяны средних размеров: голова-туловище длиной 32–57 см; хватательный хвост — 34–56 см, может завиваться спиралью вокруг ветки. Голова округлая, с несколько выпячивающимися широкими челюстями, имеющими мощные клыки. Мозг хорошо развит, что заметно отражается на поведении этих приматов: сообразительны, способны подражать действиям человека и обучаться сложным навыкам. Первый палец кисти хорошо развит. Обезьяны передвигаются на всех четырех конечностях, неплохо бегают по земле. Хорошо прыгают на деревьях, могут повиснуть на ветке. Отдыхают на ветвях, лежа на животе и свесив конечности, но уцепившись хвостом.
Форма и длина почти черной шерсти на голове — удобный таксономический признак для идентификации видов капуцинов. Например, обыкновенный капуцин (С. capucinus), справедливо называемый еще белолицым, белоплечим, белогрудым, имеет при черной окраске туловища с коричневым оттенком заметную черную шерстку на голове, но не выступающую на лоб. У других хохолок выделяется умеренно или не выделяется совсем, но заметным черным клином, идет от макушки острием к переносице, как у капуцина-плаксы (С. nigrivittatus), или скулящего капуцина, у которого на остальной части тела шерсть бурой окраски, но черная на конечностях. У третьих клин не столь острый: у белолобого капуцина (С. albifrons), или циннамона, он с белыми волосами по верхнему краю лба. Наконец, бурый капуцин (С. apella), или фавн, имеет на голове две гребенки, выступающие по бокам волос вполне черного цвета. Хохолок низко и ровно сходит на лоб. У разных подвидов длинный мягкий мех туловища преимущественно бурого цвета, варьирует по окраске. Кроме того, интенсивность и площадь светлой окраски лба является, в частности у обыкновенного капуцина, возрастным, и половым признаком.
Бурый капуцин за работой
Капуцины — дневные стадные приматы, обитатели лесов. Живут большими группами до 30–40 особей. В Венесуэле в одной группе капуцинов плакса насчитывалось 33 особи: половину составляли детеныши, соотношение взрослых самцов и самок было одинаковым. Взрослые самцы господствовали над самками, те и другие — над детенышами. Для общения используются звуковые сигналы, мимика, жесты. У капуцинов описано не менее 10 акустических сигналов: приветственные крики при узнавании членов своей группы (высокотональная трель у обыкновенного капуцина), пищевые сигналы, оборонительные, угрожающие и т. д. Для контактов служит и обыскивание. Капуцин-плакса в своем поведении сходен с обыкновенным капуцином, но существенно отличается от бурого, у которого господство взрослых самцов (или одного самца) более ярко выражено. Половозрелые самцы одной группы могут мигрировать в другую.
У капуцинов известен любопытный феномен: обезьяны втирают душистые растения в кожу по всему телу. Попадая в неволю, они натираются апельсинами, луком, лавандовым маслом и даже раздавленными насекомыми. Подобное поведение вызвано предположительно необходимостью раздражения каких-то нервных окончаний (известно, что у птиц такое раздражение выполняют муравьи). По аналогии с вытекающим отсюда термином и при учете самостоятельности этого действия у капуцинов такое явление и названо «самомуравьением» (selfanointing).
У обыкновенного капуцина, обитающего в зоне Панамского канала, отмечено, в частности, что взрослые самцы втирают мочу в оголенные части конечностей — в кожу ладони, ступни, а также хвоста.
Надо заметить, что капуцины, как и другие приматы, являются очень важным компонентом биологического цикла в районах их обитания: они разносят семена той растительности, которой питаются. Кормятся капуцины преимущественно фруктами (65 % диеты), листьями (15 %), а также животной пищей (20 %), куда относятся в первую очередь насекомые. Установлено также, что они могут употреблять в пищу и детенышей белок, а также других животных.
Капуцины объединяются в лесу с другими обезьянами, особенно часто с саймири (например, в Колумбии), а также с паукообразными обезьянами, с которыми дружат ив неволе, и другими приматами. В этих ассоциациях наблюдались как дружелюбные отношения (совместные игры, обнюхивание, обыскивание), так и негативные (угрозы, преследование). Были случаи, когда в поисках пищи с капуцинами кооперировались и хищные птицы.
Период беременности бурого капуцина — 180 дней. Половозрелость самки наступает к трем годам, самцов — несколько позже. Рождается, как правило, один детеныш. На воле самки беременеют примерно один раз в два года. В выхаживании малыша большое участие принимает самец. Сезонности размножения нет. Неплохо размножаются капуцины и в неволе, детеныши в некоторых центрах выращиваются искусственно — в изоляции от матери, в инкубаторах. Двойное число хромосом для всех видов — 54. Человек издавна содержит капуцинов как комнатных животных, в зоопарках и колониях приматов. Эти обезьяны забавляют наблюдателя, так как способны осваивать бытовые действия человека, подражать им. В Сухумском питомнике капуцины «стирают белье», «заколачивают гвозди», «моют пол» и т. д. Большую ценность они представляют для физиологов, обладая незаурядным даже среди обезьян интеллектом. Изучались на них и различные болезни.
12 апреля 1976 г. в зоопарке Мескера (США) скончался от рака обыкновенный капуцин Джерри. Ему было 47 лет и 11 месяцев. В том же зоопарке живет капуцин Бобо, которому сейчас 42 года.
Капуцин, это замечательное животное, является в районах естественного обитания источником пищи человека. Хотя капуцины в настоящее время как будто и немалочисленны, однако отлов их и сведение лесов наносит ущерб существованию и этого рода приматов.
Другим родом подсемейства капуциновых является саймири (Saimiri), Очень распространенные еще недавно (от Коста-Рики до Парагвая и от Атлантики до Кордильер) обезьяны, составляющие два вида (иногда объединяемых в один): беличьи саймири (S. sciureus), или обыкновенные, с шестью подвидами и саймири с рыжей спиной (S. oerstedii) с двумя подвидами. Называют саймири еще и мертвая голова: черный круг мордочки этих самых маленьких в семействе обезьян так ярко выделяется на фоне белой окраски вокруг глаз, за пределами носа и рта и на ушах, что действительно производит впечатление маски мертвеца. Размером они с белок, длина тела 25–27 см, хвоста —37–47 см, вес около 1 кг[45].
Эти обезьянки за последние 15 лет стали часто использоваться как экспериментальные животные. Их как бы переоткрыли в связи с большой пригодностью к опытам, в результате чего биология этих приматов изучена теперь значительно лучше, нежели многих других (во всяком случае, среди широконосых).
У саймири глаза сближены, уши большие, хвост, хотя и длинный, не способен к схватыванию. Верх головы темный (черный, оливково-серый), спина зеленовато-серая или рыжая (у другого вида), конечности красновато-желтые, брюшко светлое, кончик хвоста черный. Мозг в продолговатом черепе хотя и невелик (всего 24 г) и не имеет изборожденной поверхности, но тем не менее относительный вес его значителен. Это мозг настоящего примата и именно из-за перечисленных особенностей удобный для электрофизиологических исследований.
Саймири — обитатели лесов. Любопытно, что в зависимости от густоты и дремучести леса, его площади находится и величина групп этих стадных обезьян. Так, в Панаме и Колумбии число животных в стаде колебалось от 10 до 35, а в густых дождевых лесах Амазонки, в Бразилии, — от 120 до 300 и больше особей. При этом установлено, что поведение в больших и малых объединениях различно. Стада саймири часто распадаются и вновь воссоздаются. Отмечены сообщества однополого и разнополого состава.
Одна из групп в Панаме, состоявшая из 23 рыжих саймири, включала двух взрослых самцов (одного в стадии полового созревания), шесть взрослых самок, пять малышей-детенышей, семь подростков, двух неполовозрелых самцов. Ежедневно группа передвигалась примерно на 2,5–4,2 км. На ночлег в течение 10 недель наблюдений располагалась в одном и том же месте. Обычно обезьянки передвигались по деревьям на высоте 3—12 м, но иногда спускались на землю, при этом изредка передвигались на двух ногах. Взрослые животные доминировали над остальными. В стадной иерархии главенствуют взрослые самцы; самки занимают средние ранги. Отдельных лидеров у беличьих саймири не выявлено (в группе из 100 обезьян), но отношения между животными разного положения вполне стабильны.
Саймири отличаются рядом специфических особенностей поведения. Известно, что демонстрация половых органов используется у них при установлении или проявлении господства. Старший для подтверждения своего положения способен также кататься на спине по полу. Чаще это связано с рангом — привилегированные самцы катаются больше, возможно, способствуя таким необычным образом концентрации группы. Втирание мочи в тыльные части кистей и стоп, которое имеет отношение, кажется, к терморегуляции у саймири, как-то связано и с социальными отношениями. Во время отдыха хвост своеобразно забрасывается на спину поперек туловища.
Как и некоторые другие обезьяны, например, мартышки, саймири соприкасаются ртами при встрече. Для них тоже характерен груминг. В вольных условиях содержания во Флориде они нередко обыскивали и обезьян другого рода (уакари).
Саймири общаются и с помощью звуковых сигналов. Различные авторы по-разному классифицируют издаваемые саймири звуки и насчитывают то 52 сигнала, то 26 и т. д., но хорошо известно, что эти юркие хлопотуньи способны в разных ситуациях визжать, пищать, выводить трели и даже кудахтать.
Экспериментально установлено, что беличьи саймири обладают весьма тонким и точным чувством времени — 12 и 24-часового ритма и даясе 30-дневным циклом (лунные часы), что дает им важные преимущества в приспособлении к условиям среды.
В естественных условиях кормом саймири являются фрукты, цветы, орехи, почки растений, ягоды. Обычную пищу составляют для них насекомые, иногда — мелкие животные.
Саймири имеют четко выраженную сезонность размножения, которая в неволе может смещаться: в условиях лаборатории, расположенной в районе обитания (Парамарибо, Суринам), они рожали в конце июля — начале октября, в Дельта-центре приматов (Луизиана, США) — чаще всего в июне — сентябре, а в университете Техаса (США) — с февраля до сентября с максимумом рождений в мае — августе. Для самцов саймири характерен феномен ожирения — к моменту полового созревания, точнее в сезон размножения, вес самца заметно увеличивается, наблюдаются изменения в волосяном покрове. Синдром ожирения самцов регулируется мужским половым гормоном (тестостероном). У самок не отмечались ни половые набухания, ни менструальные истечения крови.
Самка становится половозрелой в три года, самец позже — в четыре — шесть лет. Период беременности длится 152–182 дней (есть данные, что и меньше — 146 дней). Рождается один детеныш, двойни составляют исключение. С первых минут после рождения детеныш прижимается и прицепляется к животу матери. С трех недель малыш становится вожделенным объектом внимания и других членов стада. Именно в этот период (три — восемь недель) проявляется «теткино поведение»: за маленьким активно ухаживают самки, не имеющие своих детенышей, его опекают взрослые самцы. С пяти — шести недель детеныш начинает приобретать относительную самостоятельность, а в 8—10 недель участвует в групповых играх. К этому времени заканчивается его кормление грудью. Но полное прекращение связи с матерью наступает только через несколько лет. В период полового созревания молодого животного отношение к нему резко меняется, становится более агрессивным. Диплоидный набор хромосом — 44.
Саймири хорошо приспосабливаются к условиям неволи, неплохо размножаются. Необходимо, однако, помнить, что эти обезьяны особенно чувствительны к дефициту витамина Д. Поскольку у них организм плохо усваивает витамин Д2, для них в неволе совершенно обязателен витамин Д3.
В лабораториях саймири используют для изучения нейрофизиологии, поведения, онковирусологии и других исследований. Еще недавно количество саймири в районах обитания было очень большим (самая распространенная обезьяна в Перу), Сейчас положение изменилось в худшую сторону. Что же касается второго вида — саймири с рыжей спиной, которого иногда считают подвидом, то он и вовсе исчезает, нуждается в защите человеком. Известный максимальный возраст жизни в неволе — 21 год.
Переходим к следующему подсемейству обезьян Нового Света — Aotinae, получившему свое название от латинского обозначения рода — Aotus, что означает «безухий». Нетрудно догадаться, что речь идет о животном, уши которого не видны или едва заметны. Но особенностей строения, образа жизни и названий у этих обезьянок существует еще немало…
Во многих районах Центральной и Южной Америки, особенно в бассейнах рек Амазонки и Ориноко, в густых тропических, чаще влажных лесах живет единственный ночной примат Нового Света и единственная на Земле ночная обезьяна. Называют ее еще и дурукули (местное— ночные обезьяны), и мирикины, и (в западном полушарии) совиные обезьяны.
Первое, что обращает на себя внимание в этой небольшой (длина тела 24–47 см) густошерстной обезьянке с хвостом почти такой же длины, как и туловище, — это огромные глаза дурукули: глазницы составляют большую часть лицевого отдела, «заходят» на щеки, мордочка короткая и коническая. Вокруг глаз и особенно над ними — дугообразпые белые пятна. Пушистый хвост — полухватательный (способен схватывать только у молодых животных).
Классификация ночных обезьян затруднительна. Принималось в роде 15 видов, ныне многие специалисты считают, что есть лишь один вид. На схеме выделено три вида: по окраске шерсти, отличиям в хромосомном наборе у животных разных районов и по ряду лабораторных особенностей Р. Брамбек (1974) считает их именно тремя видами (девять подвидов).
Обыкновенную ночную обезьяну (A. trivirgatus) называют дурукули трехполосая. Объясняется это тем, что на голове у этих обезьян имеются три продольные полосы, которые, спускаясь к глазницам в середине лба и по бокам, обрамляют упоминавшиеся белые пятна. Носовая перегородка дурукули не широкая. Уши почти скрыты в густом коричневом, сером или серо-коричневом меху. Еще одна особенность строения дурукули: имеется горловой мешок, что при расширенной трахее позволяет этим небольшим приматам издавать громкие и грозные звуки. Большой палец короткой кисти хорошо развит, стопа — длинная.
Осторожный ночной примат, дурукули бесшумно и ловко передвигается по деревьям и кустарникам, добывая с помощью рук и зубов пропитание: насекомых, летучих мышей, небольших птиц, яйца из гнезд, лягушек и улиток, а также плоды и листья растений. В светлое время дурукули отдыхает в дуплах деревьев. И, хотя она спит весьма чутко, именно днем отлавливается охотниками.
Ночные обезьяны живут небольшими стадными группами. Общаются с помощью разнообразного набора звуковых сигналов (около 50), визжат и лают, подобно собаке, кошке, ягуару. Маркируют территорию, натирают кисти и ступни мочой.
Сезонности размножения не отмечалось. Период беременности 140–180 дней; самка приносит одного детеныша. Приблизительно на десятом дне жизни детеныша основную опеку над ним берет отец. Диплоидный набор хромосом разных видов: 52–54.
Ночных обезьян довольно сложно содержать в неволе. К человеку они относятся со страхом, близким к ужасу, болезненно реагируют на необычные звуки, очень легко заболевают. Однако человека привлекла эта обезьянка в связи с чрезвычайными обстоятельствами, и пришлось преодолеть трудности акклиматизации дурукули в неволе. Дело в том, что ночные обезьяны оказались единственными на Земле животными, на которых возможно стало воспроизведение злокачественной малярии, вызываемой плазмодием фальципарум. От этой болезни в 60-х годах XX в. умирали сотни людей. Надо было срочно изыскивать средства лечения. Тут-то и выявилась уникальность дурукули. На них были испытаны тысячи препаратов, разработаны схемы лечения и другие аспекты малярии фальципарум. Выяснилось, что ночные обезьяны ценны и для изучения рака крови, атеромы, различных вирусных инфекций.
Один из симпозиумов ВОЗ принял специальное постановление о содержании и разведении этих приматов. В настоящее время дурукули не только живут в лабораторных условиях, но и дают приплод. Рекорд жизни в неволе — 23 года (в период публикации этих сведений обезьяна продолжала жить).
Другой род этого же подсемейства — каллицебусы (Callicebus), или прыгуны, тити. Пушистые, даже лохматые обезьяны небольших размеров (туловище 29–39 см) с длинным хвостом — 33–50 см. Голова округлая, лицевая часть уплощенная, носовая перегородка широкая, уши почти скрыты в длинном и густом шелковистом меху. Окраска шерсти очень разнообразна: красновато-серая, темно-коричневая, полностью белая, бурая и т. д. Хвост не хватательный.
На нашей схеме три вида: воротничковый прыгун (С. torquatus), или тити-вдовушка; черный прыгун (С. personalis); прыгун-молох (С. moloch). Эти виды включают 14 подвидов.
Каллицебусы — обитатели лесов Бразилии, Эквадора, Перу, Боливии, Парагвая. Живут семейными группами: самец, самка, несколько детенышей. Занимают небольшие территории, которые активно защищаются от других групп. Довольно подвижны, хорошо лазают по ветвям и прыгают, используя хвост как балансир. Звуковые сигналы пронзительные. В общении часто прибегают к грумингу. Животные одной и той же группы или пары очень привязаны друг к другу. Специфическая особенность поведения этих обезьян — пары часто сидят рядом, переплетая опущенные хвосты. Весьма пугливы. Широко используют передние конечности при взятии корма и охоте.
Считается, что прыгуны всеядны: употребляют пищу как животного (особенно насекомых), так и растительного происхождения. В неволе едят сырые яйца, овощи. Нуждаются в больших дозах витамина Д3.
Сезонности размножения нет. Самка приносит одного детеныша, которого опекает главным образом самец. Длительность периода беременности не описана. Двойное число хромосом у разных видов и подвидов колеблется: 20,46, 50.
Рекордный срок жизни в неволе — 4 года и 2 месяца.
Приступаем к описанию подсемейства обезьян, необычность внешнего вида которых и вызываемый ими мистический страх породили названия, способные в наши дни вызвать у людей без предрассудков улыбку. Одно из описаний их в 1976 г. озаглавлено так: «Бесенята влажного леса». По родовому названию одной из трех групп подсемейство названо питециевыми (Pithecinae), или саки.
Самец белоголового саки
Самка белоголового саки с детенышем
В подсемейство входят три рода, которых отличает от других цебид широкая грудная клетка, выступающие несколько вперед верхние и нижние резцы, отделенные от клыков широкой диастемой (промежутком). Они широконосы больше, чем все другие обезьяны Нового Света.
Итак, род питеции (Pithecia), или обыкновенных саки (можно встретить и такое наименование: «обыкновенные чертовы обезьяны»). Обезьяны небольших и средних размеров, встречаются и довольно крупные экземпляры {длина тела — 30–48 см). Такой же длины хвост, необыкновенно толстый и пушистый, но без хватательной способности. Шерсть длинная, густая, причудливой окраски. У самца белоголового саки (P. pithecia) вся лицевая часть покрыта белой или кремовой шерстью, расходящейся в стороны от середины лба. Темный цвет лишь на выпуклой части широконосой морды. Темная, почти черная, густая мантия и шерсть остальных частей тела контрастирует с белым лицевым отделом. Самку же можно принять за обезьяну другого вида — так сильно выражен половой диморфизм в окраске этих приматов. Лицо ее менее обволошено и совсем не светлое, если не считать двух полос, отходящих от обеих ноздрей вниз и в стороны по линиям складки рта. Шерсть ее несколько светлее, чем у самца. Весьма забавно видеть, как детеныш, если это самец, со своей светлой мордашкой цепляется за темнолицую маму (у самочек такая же расцветка, как и у взрослой самки, но без полос на лице).
Саки-монах (P. monachus) почти не имеет волос на лице, зато густой длинноволосый хохол его не только спадает на лоб, но и закрывает уши и плечи (он похож на капюшон монаха). Верхняя часть туловища сероватая, нижняя бледно-желтая или рыжая. Отличаются скорбным, меланхоличным выражением лица. Половой диморфизм не выражен. Существуют два подвида этих приматов.
Родина обыкновенных саки — бассейн Амазонки на север до южного берега реки Ориноко, от Гвианы на востоке до подножия Анд на западе. Живут саки в дождевых, влажных лесах, вдоль рек. Очень подвижны на деревьях и весьма неловки на земле. Пятипалые кисти и стопы имеют ногти. Способны стоять и передвигаться на двух задних конечностях. Живут небольшими семейными группами от 3–5 до 10–12 особей. Считаются всеядными, но питаются преимущественно растительной пищей: плодами, листьями, цветами, ягодами. Любят мед. Случается, что поедают и мелких животных. Есть сведения, что, прежде чем съесть свою жертву, разрывают ее руками. Звуковые сигналы — громкие, пронзительные. Но обычно это довольно молчаливые обезьяны, особенно в неволе.
Немногие зоопарки мира могут похвастать содержанием и разведением обыкновенных саки. С большим трудом переносят они неволю. Истеричны, легко возбудимы, хотя часами могут быть спокойны и молчаливы. Как о большом достижении сообщил журнал Кёльнского зоопарка (ФРГ), что 7 мая 1972 г. здесь родился детеныш белоголового саки. Период беременности у этих обезьян был 101 день. Рождается по одному детенышу. Двойное число хромосом — 46.
В зоопарке Сан-Диего (США) белоголовый саки жил 13 лет, 8 месяцев.
Род хиропотов (Chiropotes), которых называют еще красно спинными саки и мохнатыми саки, включает также два вида. Это черный хиропот (С. satanas), или «сатана», с двумя подвидами и белоносый хиропот (С. albinasus). Иногда в этом роде выделяют не два, а три вида.
Черный хиропот
Туловище хиропотов плотное, размером 40–46 см; хвост несколько короче — 35–38 см. Хвост пушистее, чем у обыкновенных саки, однако не. заострен в конце, а наоборот, кажется несколько расширенным — этакая толстая метелка. Если обезьяна забрасывает хвост на спину, можно принять его за хиропота-наездника.
Черный хиропот отличается большой, окладистой и густой бородой (за это его называют также бородатым саки). В целом же лицо почти оголенное, но черного цвета. Ноздри широко расставлены. В передней части головы и на лбу симметрично выделяются два чуба черных волос, разделенных пробором. Волосы на спине и конечностях светлее, о коричневым или бурым оттенком.
Своеобразен белоносый хиропот. Примерно от линии глаз и до верхней губы включительно короткий волосяной покров имеет белый или розоватый цвет. Отсутствуют торчащие чубы; волосы, особенно на голове, довольно длинные и имеют черную окраску. Крик хиропота похож на свист, который переходит из одной тональности в другую, что (при диковинной внешности примата) дает еще больше основания относить его к «нечистой силе».
Обитают белоносые хиропоты примерно в тех же районах, что и обыкновенные саки: в Бразилии, на юге Веиесуэлы, в Гвиане. Живут в густых лесах небольшими группами.
Воду пьют пригоршнями. Пища — плоды, листья, мелкие животные.
Эти обезьяны очень плохо переносят неволю. В 1966 г. Кёльнский зоопарк был единственным местом, где содержалась пара белоносых хиропотов. В том же зоопарке 20 апреля 1968 г. впервые в мире хиропоты дали потомство в неволе при спаривании двух подвидов. Родился один детеныш. Период беременности длился около четырех месяцев. После 60 дней развития хватательный рефлекс малыша стал ослабляться, детеныш начал приобщаться к общему столу — овощам, земляным орехам и т. д.
У черного хиропота двойной набор хромосом — 54. Редкие и малоизученные приматы. Белоносый хиропот вымирает внесен в «Красную книгу».
Не менее причудлив и третий род саки — уакари (Cacajao). Если сфотографировать голову представителя одного из этих лохматых приматов — лысого уакари (С. calvus), трудно отрешиться от впечатления, что перед вами странный лысый человечек.
Лысый уакари
Уакари — единственные короткохвостые обезьяны Америки (хвост составляет одну треть длины тела). Длина туловища с головой 45–48 см; крупная голова, большие безволосые уши (сходны с человеческими). Лицо и верхняя часть головы у большинства форм также почти лишены волос. Кожа лица розоватая, красная или черная — у черноголового уакари (С. melanocephalus). При длительном отсутствии солнечного света кожа бледнеет. На щеках у некоторых форм длинноволосые бакенбарды. Как правило, лицо уакари выражает печаль. Надо заметить, что цвет лица с наступлением половозрелости становится ярче; с возрастом волосяной покров темнеет, а на голове редеет. Кроме того, лицо уакари краснеет еще больше в состоянии волнения. Кисти и ступни уакари непропорционально большие.
Черноголовый уакари очень красив. Открыт был в 1811 г. первым среди трех видов. У взрослого самца вырастает черная мантия. Черные кисти и ступни выделяются на каштаново-коричневой длинной шерсти нюкней части спины, боков и конечностей. Уакари довольно мрачноваты, но бывают очень забавны и неистощимы на проделки в зоопарке (например, в зоопарке Сан-Диего).
Лысый уакари с его голым лицом и головой, покрытыми ярко-красной кожей, имеет на спине и вокруг головы очень длинный серебристо-серый мех. Когда обезьяна поднимается на одних нижних конечностях, малейший ветерок или движение обезьяны развевает эту прелестную мантию. Встречаются и совершенно белые экземпляры этого вида, которых некоторые специалисты считают формой красного уакари (С. rubicundus).
Красный уакари так же впечатляет, как и предыдущие. Но длинные волосы его мантии окрашены в рыже-красно-коричневый цвет, вполне гармонирующий с малиновым цветом лица.
Уакари живут в лесах бассейна Амазонки в районе Западной Бразилии — Восточного Перу. Они ведут древесный образ жизни. Объединяются в небольшие семейные группы. Питаются плодами, листьями, а также насекомыми и мелкими позвоночными. Рождается один детеныш. Двойной набор хромосом красного уакари — 46. В неволе жили около 9 лет.
Весьма редкие приматы — все три вида внесены в «Красную книгу». Плохо переносят неволю, хотя и размножались (в Сан-Диего). По-видимому, первый красный уакари родился вне зоны естественного обитания 23 июня 1963 г. в «обезьяньих джунглях» во Флориде.
В состав очередного подсемейства — ревуновых (Alouattinae) — входит лишь один род — собственно ревуны (Alouatta) с пятью видами (иногда их считают шестью видами). Ревуны известны очень давно. Есть сведения, что их упоминали еще в 1578 г. Возможно, это объясняется необычной вокализацией данных обезьян, давшей им название: взрослые самцы ревунов издают громкий устрашающий рев. Этот звук разные авторы сравнивают то с рыком льва, то с воем ягуара, а то и с громким хрюканьем свиньи.
У этой группы обезьян много интересных особенностей. Границы обитания — от города Веракрус в Мексике до Аргентины на юге. Это самые крупные приматы Нового Света и, пожалуй, самые узконосые среди них. Вес ревунов достигает 9 кг, длина тела, по данным одних авторов, 37–72 см, а других — 56–91 см. Хвост почти такой же длины или даже больше — 49–75 см (58–91 см). Хвост ревуна, оголенный в последней трети, где расположены чувствительные кожные гребешки, обладает сильной хватательной способностью. Этой обезьяне не составляет никакого труда, уцепившись хвостом за ветвь, повиснуть и свободно оперировать всеми четырьмя конечностями. Последние примерно одинаковой величины, с пятью пальцами, весьма длинными, за исключением первого пальца, с ногтями.
Верхняя часть туловища непомерно большая — крупная голова с оголенным лицом и оголенными заметными ушами, густая и длинная борода. От коротковолосой головы идет что-то вроде гривы-мантии назад, к нижней части тела, тоже покрытой коротким мехом, особенно на передних и задних конечностях. Челюсти выступают вперед, большие клыки — все это усиливает впечатление от грозного облика ревуна. Сразу за бородой, около горла, — вздутие. Это и есть основной механизм, резонатор громкого рева — гортанный мешок. Он особенно развит у самцов. В связи с этой анатомической особенностью находится и подъязычная кость — весьма раздутая, фактически являющаяся этаким костным пузырем-камерой.
Окраска шерсти разнообразная: желто-бурая, красная, рыжая, черная, черно-коричневая — в зависимости от вида ревуна, возраста животного, а также от пола. Половой диморфизм весьма выражен: самки значительно меньше самцов.
Ревуны сравнительно хорошо изучены. Еще в 1934 г. вышла книга об их поведении, опубликованная известным американским приматологом Карпентером. Летом 1964 г. специальная экспедиция Орегонского центра приматов (США) изучала комплексно биологию ревунов в связи с исследованиями по спонтанному атеросклерозу у приматов. В результате в 1968 г. вышел сборник трудов «Биология обезьян ревунов» на английском языке. Немало ныне и других работ по ревунам, хотя некоторые виды их описаны все еще недостаточно.
Ревуны — обитатели влажного, преимущественно лиственного леса. Живут на деревьях по берегам рек континента, на островах, включая о-в Тринидад. Существуют сведения, что ревуны, например черный ревун (А. сагауа), являются исключительно вегетарианцами: питаются преимущественно листьями (около 50 % корма), плодами, цветами, почками. У этого вида, изучавшегося в зоне Панамского канала, только взрослый самец имеет густо-черную окраску шерсти (хвост иногда желтовато-коричневый), тогда как неполовозрелый самец значительно светлее, желтее (на боках, нижней части туловища), а молодая самка и вовсе соломенного цвета.
Черную и черновато-коричневую окраску с золотистым отливом на спине и желтоватыми боками имеет и ревун с мантией (A. villosa), или гватемальский ревун, у которого насчитывают восемь подвидов, в том числе выделяемый часто в отдельный вид колумбийский ревун (A. palliata).
Красный, или рыжий ревун (A. siniculus) имеет одинаковую окраску самцов и самок и насчитывает пять подвидов. Распространен в Венесуэле, Гвиане, Бразилии. Существует краснорукий ревун (A. belzebul) с пятью подвидами, который имеет преимущественно черную и коричневую окраску тела. Бурый, или коричневый ревун (A. fusca) живет в Боливии, Бразилии, Аргентине. Не надо думать, что окраска шерсти — единственный критерий классификации видов ревунов. Отличаются они и размерами, и формой черепа, и строением подъязычной кости, и величиной и пропорциями тела и даже особенностями поведения.
Листоядные (в основном) ревуны, естественно, нуждаются в деревьях. Отсюда и образ жизни древесных обезьян, редко спускающихся на землю. Предпочитают кроны высокоствольных деревьев. Конечно, это стадные обезьяны — в группах бывает 7—10, 18–20 и 40 особей.
Основной тип передвижения ревунов — ходьба по ветвям, реже прыжки. Отдыхают чаще сидя (так и спят, накрутив свой хвост на ветку), иногда лежа. Во время кормежки держатся задними конечностями или хвостом за ствол или ветвь — приспособлены к питанию в положении вниз головой.
Стада ревунов строго соблюдают территориальность. Считается, что именно приверженностью к своей территории и предупреждением о готовности ее защищать объясняются утренние и вечерние концерты, которые закатывают эти обезьяны. Обычно реветь начинают взрослые самцы, но постепенно в хор включается все сообщество. Днем в жару и в холодную погоду активность ревунов понижается. В группе бывает несколько половозрелых самцов, столько же или больше взрослых самок, а также детенышей неодинакового возраста.
Для общения ревуны используют, разумеется, не только рев, рассчитанный на противника, но и разнообразные гримасы, многие звуковые сигналы, в том числе писк, напоминающий скрип двери. Ревуны весьма часто обыскивают друг друга (разные виды с разной активностью). Характерны для них ритмичные причмокивания языком. Интересно отношение к детенышу в группе. Взрослые бездетные самки или молодые животные стараются уделить малышу внимание («теткино поведение»): отползшего могут поднять и поднести матери, которая этому обычно не препятствует (например, у красных и других ревунов), стараются его потрогать рукой. Став постарше (кормление молоком продолжается полтора-два года), детеныш объединяется в подгруппу молодняка. Самцы иногда покидают группу, осваивая новые территории, но к детенышам также относятся заботливо.
Резкого доминирования в группах ревунов не обнаружено. Однако в драках с соседями в случаях нарушения границы участвуют в первую очередь сильные половозрелые самцы, что может придать некоторый оттенок и отношениям внутри группы.
Четких данных о сезонности размножения ревунов не существует, однако отмечено, что в Венесуэле и на Тринидаде у красных ревунов наибольшее число новорожденных приходилось на сухой сезон (декабрь — май). Период беременности у красного ревуна был 139 дней. Рождается один детеныш, но бывали и редкие случаи двоен. Половозрелость наступает в 3,5–4 года. Двойное число хромосом: у красного ревуна —44, у черного —52.
Неволю переносят с большим трудом, но описаны примеры содержания и размножения их в некоторых зоопарках. В зоопарке Бронкса (Нью-Йорк) красный ревун жил 3 года и 9 месяцев.
В местах обитания ревунов отлавливают на мясо, хотя оно и не очень ценно. Вследствие этого они исчезли из окрестностей всех поселений и переместились в глубь лесов. Несмотря на постоянную заботу об охране своей территории, ревуны тем не менее кооперируются с приматами другого подсемейства цебид — с паукообразными обезьянами, что обнаружено, в частности, в Колумбии и Гватемале. Гватемальский и колумбийский ревуны — исчезающие формы, взяты под охрану.
Подсемейство коатовых, или паукообразных, обезьян (Atelinae) по анатомическим особенностям стоит между капуциновыми и ревуновыми. Иногда их классифицируют с ревунами. Однако они имеют целый ряд специфических черт. В свою очередь, включая три рода, они насчитывают два рода крайних в подсемействе форм (роды Ateles, или собственно паукообразные, и Lagothrix, или шерстистые), и один, стоящий как бы между ними, — род паукообразной шерстистой обезьяны (Вгасhyteles).
Род собственно паукообразных, или коат, насчитывает четыре вида с 16 подвидами. Обитают коаты на больших пространствах от Южной Мексики до Южной Бразилии и Боливии. Свое название получили вполне обоснованно за сходство с пауком, которое придают им тонкие длинные конечности и особенно длинный, исключительно цепкий хвост (длина в полтора раза больше туловища — 60–90 см, тело не превышает 65 см, но бывает и наполовину короче).
Хватательный хвост оголен на нижней части концевого участка, где расположены чувствительные гребешки. Их передние конечности, в отличие от конечностей у рассмотренных выше приматов, длиннее задних. Кисть длиннее стопы, на ней, как правило, нет большого пальца либо он сильно редуцирован. Это создает цепкость рук, этакий прочный крюк, на котором легко повиснуть. На стопе большой палец противопоставлен. Голова маленькая, с выступающими челюстями. Ноздри широко расставлены. У большинства коат черное лицо с белыми или розоватыми кольцами вокруг глаз. Волосяной покров грубый, редкий. Окраска преимущественно темная — черная, темно-серая, желтовато-серая, на брюшной стороне несколько светлее. Самки нередко крупнее самцов.
Эти необыкновенные по внешнему виду существа могут и впрямь насторожить неосведомленного человека: при небольшой головке, тонком невзрачном туловище они своими длинными паучьими конечностями (включая хвост, которым иногда подносится ко рту пища) способны уцепиться сразу за пять опор, расположенных в пяти разных концах. Длинношерстная коата по латыни тоже «ассоциируется» с дьяволом (Ateles belzebuth). Вероятно, эту ассоциацию усиливает светлая окраска носовой части и бакенбардов на темном лице (как, впрочем, и длинноволосого брюха). В действительности же в общении с человеком эти грациозные обезьянки очень приятны, хорошо приручаются, однако нуждаются в большой жилой площади.
Хорошо изучена коата Жоффруа (A. geoffroyi), или чернорукая паукообразная обезьяна, тело которой, за исключением конечностей, имеет золотистую или коричневую окраску с более светлыми участками на брюшной стороне.
Это лесной примат, обитающий в Центральной Америке и в северных районах Южной. Ходит, бегает, прыгает, повисает на ветвях, но может двигаться и на одних задних конечностях. Отличный брахиатор — при быстром и ловком перемещении по высоким деревьям тело чаще находится в вертикальном положении. Редко спускается на землю.
Эти обезьяны объединяются в семейные группы и обширные стада, где нередко самок больше, чем самцов. Доминирование четко не выражено. Самец часто уединяется в поисках пищи, ведет себя самостоятельно. Самки группируются с другими самками и с детенышами разного возраста. Слабая иерархия отмечается именно в таких подгруппах. Молодые иногда образуют свою подгруппу.
Средства общения весьма разнообразны. Мимика небогата: открытый рот и приподнятая верхняя губа, как и у некоторых других обезьян, являются сигналом угрозы. Вытянутые же в виде кошелька губы — стремление к контакту с другой особью. Отмечено около 20 звуковых сигналов. «Ти-и-и, ти-и-и» — приветствие, «оук-оук» — сигнал агрессии и т. д. Активно используют груминг. Эти обезьяны явные вегетарианцы: питаются плодами пальм, фруктами, листьями, молодыми побегами растений. У них отмечен редкий среди приматов альтруизм: делятся пищей даже в неволе и вообще очень привязаны друг к другу.
Известно, что коаты спариваются круглый год, но в неволе у буроголовой коаты (A. fusciceps) и коаты Жоффруа отмечено два пика рождений — весной и осенью. Период беременности — 215–230 дней, а у черной коаты (A. paniscus) — 139 дней. Половозрелость самок наступает в четыре года, самца — около пяти лет. Детеныш рождается черным, светлеть начинает с шести месяцев. Диплоидный набор хромосом — 34 (буроголовая коата и коата Жоффруа). Детеныш цепляется за шерсть матери со дня рождения, став старше, переплетается с ней хвостами.
В неволе эти обезьяны неплохо размножаются. Известен случай искусственного вскармливания коаты. Рекордный срок жизни в неволе (черная коата) — 20 лет. Используются в медицинских экспериментах. В естественных условиях употребляются в пищу местным населением. Количество этих обезьян резко уменьшается. Несколько подвидов коаты Жоффруа взяты под охрану.
Род паукообразных шерстистых обезьян иногда называют еще мирики, или брахителес. Представлены они одним видом — бурым брахителесом (В, arachnoides). Размеры тола примерно такие же, как и у коат (голова — туловище — 46-6З см), но хвост короче, хотя, по данным Нейпир, и превышает длину тела — 65–80 см. Двойное число хромосом — 62.
По другим признакам этот вид также близок к коатам. Хвост — хватательный, с оголенным чувствительным участком на конце. Длинные кисти и стопы, отсутствующий или сильно укороченный большой палец кисти и хорошо противопоставленный остальным на стопе. На пальцах — ногти. Лицевая часть обычно голая, красного цвета. Шерсть густая — желтовато-серая, бурая, коричневая. Обитает в лесах Бразилии. Сведений об этой обезьяне мало, но многие характеристики их экологии сходны с таковыми у коат. Исключительно редкий примат — занесен в «Красную книгу».
Третий род подсемейства и последний род широконосых приматов — шерстистые обезьяны, включающий два вида с четырьмя подвидами. Очень интересные, весьма миролюбивые и смышленые существа, живущие, как правило, в бассейне Верхней Амазонки (Колумбия, Эквадор, Перу, Бразилия).
Тело обезьяны плотное (вес до 10 кг). Передние конечности несколько короче задних, хвост длиннее туловища (соответственно 55–73 и 40–58 см), хватательный, с оголенным участком в конце. Голова сравнительно крупная, массивная, круглая, лицевая часть безволосая, почти черная. Пальцы коротковатые, толстые, большой палец на кисти хорошо развит. Ногти заостренные. Клыки довольно крупные. Шерсть короткая, но густая, мягкая, тонкая, с развитым пухом, на животе несколько длиннее, чем на других участках тела. Окраска шерсти серая, голубовато-серая, темно-бурая, черноватая. Голова темнее, живот светлее. У желтохвостой шерстистой обезьяны (L. flavicauda) из Перу название говорит о цвете хвоста.
Наиболее хорошо изучена гумбольдтова шерстистая обезьяна (L. lagothricha). Обитатель различных лесов, но часто спускается с деревьев на землю. Живет стадами, величина которых варьирует от 20 до 70 особей, чаще в пределах 30–40. Самцов в группе обычно больше по сравнению с другими широконосыми. Перемещаются на четырех конечностях, но способны и на двух. Отношения в группе мирные. Как и для других приматов, в общении характерно взаимообыскивание, игры. В неволе самец обычно является вожаком.
Пища шерстистых обезьян — фрукты, листья, цветы, стебли, кора деревьев. Размножаются эти приматы круглый год. Сведения о продолжительности беременности в литературе противоречивы, но наиболее правдоподобные — около 230 дней. Рождается один детеныш, который примерно два месяца почти неотлучен от матери, обычно сидит на спине. Затем он начинает постепенно приучаться к самостоятельной жизни. В шесть месяцев малыш идет к самке только для кормления грудью. Период лактации длится больше года. В материнском периоде жизни детеныша самец к нему как будто равнодушен, но чутко оберегает мать от других обезьян и человека. В дальнейшем отец относится к детенышу доброжелательно, как и другие молодые самцы.
В местах обитания шерстистых обезьян можно нередко видеть в сообществе с другими видами. На этих сравнительно неторопливых и крупных приматов довольно легко охотиться, тем более что мясо их употребляется индейцами. Поэтому число их на воле быстро уменьшается, за исключением территорий, где они специально охраняются.
В неволе эти обезьяны размножаются редко. Замечательный пример полувольного содержания гумбольдтовых шерстистых обезьян продемонстрировал в Англии писатель, музыкант и зоотехник Л. Вильяме, который имеет собственную колонию этих приматов в Корнуолле. О колонии написано несколько книг. По словам Вильямса, каждая из этих обезьян представляет собой своеобразную индивидуальность; смышлены, контактны с человеком, дружелюбны.
Надо, однако, помнить, что эти приматы очень подвержены различным заболеваниям, особенно чувствительны к дефициту витамина Д3. Они весьма полезны в экспериментальных исследованиях, в частности по вирусологии рака.
Диплоидное число хромосом — 62 (гумбольдтова обезьяна). Желтохвостая шерстистая обезьяна взята под охрану | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Эра, в которой мы живем, называется кайнозойской. В эту эру, длящуюся около 60 миллионов лет, происходило формирование основных черт современного рельефа земной поверхности, бурно развились высшие представители органического мира — цветковые растения, насекомые, костистые рыбы, птицы и млекопитающие, — появилось высшее разумное существо — человек.Происходило энергичное поднятие больших участков материков, формировались высочайшие горы Земли, исчезали или уменьшались в размерах, огромные внутриконтинентальные водоемы: океан Тетис окончательно распался на ряд морей (Средиземное, Черное, Каспийское и др.). Возникали горы Кавказа, Средней Азии, Альпы, исчезло Тургайское море — залив вдоль восточного склона Урала и Западного Казахстана — и др. Усиливается континентальность климата, и происходит быстрая смена растительных покровов.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_24_doc2fb_image_02000055.jpg"/>
</p><p><em>Распределение суши и океанов в начале кайнозойской эры</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_24_doc2fb_image_02000056.jpg"/>
</p><p><em>Древняя гигантская хищная птица диатрима</em></p><p>Кайнозойская эра подразделяется на два периода: длительный третичный и очень короткий четвертичный, или антропоген (период развития человека и человеческого общества). Третичный период значительно больше четвертичного. Поэтому его иногда делят на две части: более древнюю — палеоген — и более позднюю — неоген. Деление третичного и четвертичного периода на эпохи и продолжительность каждой из них даны в таблице (стр. 39).Промежуток времени — конец мелового периода и начало кайнозойской эры — исследован довольно плохо. Нам неизвестно пока, как произошла тогда смена древних растений и животных более молодыми. Это время, вероятно, было довольно продолжительным, полным волнующих событий в истории жизни. Однако многие архивы этой истории еще не обнаружены, а другие погибли.Произошла довольно резкая смена форм жизни. Навсегда исчезли ящеры — владыки суши, морей и воздуха, — леса из саговых пальм и множество других животных и растений.Жизнь в океанах и морях изменялась значительно меньше чем на суше, и по составу организмов третичные моря были близки к современным. Вместо мезозойских аммонитов и белемнитов появились пластинчатожаберные и двустворчатые моллюски. Многие из них широко распространились в пресных и солоноватых водах. Моря были населены множеством фораминифер, образующих глубоководные илы. В палеогене также жили многочисленные гигантские донные фораминиферы — нуммулиты. Шестилучевые кораллы (мадрепора и др.) вместе с восьмилучевыми кораллами, водорослями литотамниями, гидроидными полипами, мшанками образовывали и сейчас образуют в теплых морях рифы. Многочисленны были ракообразные иглокожие. Среди рыб преобладали близкие к современным костистые и акуловые.Наземная растительность и млекопитающие палеогена еще мало были похожи на современных. По-видимому, были лишь две флористические провинции — тропическая и подтропическая (теплоумеренная). Тропическая растительность была широко распространена в Европе, Азии, Северной Америке. В средней и южной Европе, например в СССР в южной части Русской равнины, наряду с реликтами мезозоя — пальмами, араукариями — росли вечнозеленые лавры, магнолии, болотные кипарисы, каштаны, бамбуки, бананы, эвкалипты. Росли также липы, ивы, ольха, тополь, клен, кустарниковые — бересклет, туя, мирта, — а в более влажных местах разнообразные папоротники и мхи. В Гренландии росли кипарисы, магнолии, вязы, клены, виноград. На юге Европы водились крокодилы и большие водяные змеи, тропические ящерицы. По берегам рек росли пальмовые леса, летали птицы с заостренными, как пила, клювами. Севернее преобладали деревья с опадающей листвой и хвойные. Весьма характерной особенностью палеогена в отличие от более поздних эпох является незначительность трав, в частности злаков.Мир наземных позвоночных резко отличался от мезозойского. В кайнозое млекопитающие быстро заняли господствующее положение, приспособившись к различным условиям суши, к жизни в воздушной и водной среде, и как бы заменили мезозойских пресмыкающихся, из которых сохранились только крокодилы, черепахи, ящерицы, змеи. Вначале преобладали группы, свойственные еще мезозою, — многобугорчатые, сумчатые, примитивные планцентарные, представленные насекомоядными, — такие, как кроты, ежи и др. По-видимому, в меловой период насекомоядные дали начало другим отрядам млекопитающих. В палеогене появились возникшие от насекомоядных примитивные хищники креодонты, одна из групп которых впоследствии стала родоначальницей настоящих хищных, древние копытные — кондиляртры, предки более поздних копытных, а также приматы, грызуны, рукокрылые. Млекопитающие эоценовой и олигоценовой эпох, весьма разнообразные по величине, строению и приспособлению к различным условиям существования, найдены во многих местах Азии, Европы, Северной Америки. Многие из них, однако, еще сочетали особенности, свойственные представителям различных отрядов или семейств. Например, креодонты имели признаки хищных, насекомоядных и даже сумчатых. У них были крупные череп и зубы, небольшой мозг и слабые ноги. Большинство их вымерло, но группа, которая выжила и дала начало новейшим хищникам, отличалась небольшими размерами своих представителей с более крупным мозгом, эффективными режущими зубами и относительно слабыми ногами. От нескольких ветвей первичных копытных — кондиляртр — возникли дожившие до наших дней непарнокопытные, парнокопытные, хоботные. Появились разнообразные копытные, нередко причудливого строения и гигантских размеров — громадные рогатые бронтотерии, диноцераты, безрогие носороги. Носорог индрикотерий, выкопанный из олигоценовых отложений Казахстана, достигал 5 метров в высоту и был самым крупным наземным млекопитающим.Обширные пространства Азии, когда жили индрикотерий, были покрыты тенистыми смешанными лесами из громадных буков, грецкого ореха, ликвидамбров, секвой. Эти леса чередовались с болотистыми зарослями и лесостепями. Климат был теплый и влажный. В зарослях и на болотах обитали крупные свинообразные — антракотерии, маленькие безрогие оленьки — предки оленей, жираф, антилоп и быков. В лесах и лесостепях жили когтепалые копытные халикотерии, паслись легкие мелкие носороги и бродили индрикотерии, поедая листву и молодые побеги деревьев и кустарников.Млекопитающие заняли не только поверхность суши, но лазали по деревьям (древние приматы), летали по воздуху (летучие мыши), плавали в морях (древние киты). Они вместе с птицами полностью «заменили» мезозойских пресмыкающихся — динозавров, ихтиозавров, плезиозавров, птерозавров. Наступил расцвет «века млекопитающих».Следует отметить, что в Австралии и Южной Америке, рано отделившихся от других материков, млекопитающие сохранили облик древних мезозойских предков и развивались там по-другому. В Австралии существовали лишь сумчатые и однопроходные, в Южной Америке — сумчатые, неполнозубые, ленивцы и различные южные копытные — нотоунгуляты и другие.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_24_doc2fb_image_02000057.jpg"/>
</p><p><em>Древние копытные млекопитающие фенакоды(из кондиляртр)</em></p><p>В неогене очертания морей и континентов, рельеф земной поверхности уже были близки к современным, климат стал холоднее, в горных районах были оледенения.</p><p><em>Древний хищник — креодонт диниктис охотится за копытным</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_24_doc2fb_image_02000058.jpg"/>
</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_24_doc2fb_image_02000059.jpg"/>
</p><p><em>Страннороги (диноцераты), жившие около 50 миллионов лет назад</em></p><p>В конце олигоцена и в миоцене происходят большие изменения наземной флоры и фауны. В умеренных поясах тропические и субтропические растения сменяются растениями с опадающей листвой, возникают поросшие злаками и другими травами степные и лесостепные пространства, и позднее, в конце третичного и в четвертичном периоде, появляется растительность тайги, тундр. На юге растительность, а также и животный мир изменялись меньше и сохраняли более древний облик.Изменение климата и особенно появление нового растительного покрова — широкое распространение сухих лугов и лесостепей, — как показал еще в 70-х годах прошлого века В. О. Ковалевский, резко сказалось на развитии млекопитающих и в первую очередь на травоядных копытных. Исчезают кондиляртры и другие питающиеся мягкой, сочной растительностью млекопитающие, креодонты, многие обитатели лесных чащ и болотных зарослей.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_24_doc2fb_image_0200005A.jpg"/>
</p><p><em>Крупные древние рогатые млекопитающие арсиноитерии,жившие в Африке около 40 миллионов лет назад</em></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_24_doc2fb_image_0200005B.jpg"/>
</p><p><em>Различные представители индрикотериевой фауны,обитавшие в Азии 25—50 миллионов лет назад</em></p><p>В миоцене и плиоцене появились уже все семейства и многие рода ныне существующих млекопитающих: лошадиные, свиньи, олени, жирафы, полорогие, гиены, кошки, ластоногие, обезьяны, в том числе человекообразные, хоботные — мастодонты и древние слоны. У многих копытных (лошадиных, оленей, полорогих) выработались хорошие приспособления к быстрому бегу и питанию травянистыми растениями. Ноги их удлинились, коренные зубы стали постоянно растущими, с высокой коронкой.В конце миоцена и в плиоцене в Европе, Азии, Африке была широко распространена так называемая гиппарионовая фауна, в состав которой входили трехпалые лошади — гиппарионы, свиньи, олени, жирафы, разнообразные антилопы, мастодонты, гиены, барсуки, виверры, медведи, кошки, в том числе гигантские тигры саблезубы с большими кинжаловидными верхними клыками, грызуны, обезьяны. Из птиц характерны страусы. Несколько иной состав гиппарионовой фауны был в Северной Америке. Во второй половине плиоцена эта фауна исчезла в Европе, большей части Азии, в Северной Америке. В Африке она просуществовала дольше и превратилась в современную фауну африканских лесостепей — саванн. Если бы мы могли попасть несколько миллионов лет назад, например, на Украину, в Западную Сибирь, то нам представилась бы картина, сходная с саваннами Африки.Огромные скопления остатков гиппарионовой фауны обнаружены и раскопаны на территории Молдавии, Украины, Кавказа, Средней Азии, Западной Сибири.В СССР, особенно за последние 40 лет, обнаружены многочисленные местонахождения млекопитающих третичного и четвертичного периодов. Их остатки были изучены многими палеонтологами, среди которых надо особенно отметить академика А. А. Борисяка, почетного академика М. В. Павлову, профессора Ю. А. Орлова.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Эра, в которой мы живем, называется кайнозойской. В эту эру, длящуюся около 60 миллионов лет, происходило формирование основных черт современного рельефа земной поверхности, бурно развились высшие представители органического мира — цветковые растения, насекомые, костистые рыбы, птицы и млекопитающие, — появилось высшее разумное существо — человек.Происходило энергичное поднятие больших участков материков, формировались высочайшие горы Земли, исчезали или уменьшались в размерах, огромные внутриконтинентальные водоемы: океан Тетис окончательно распался на ряд морей (Средиземное, Черное, Каспийское и др.). Возникали горы Кавказа, Средней Азии, Альпы, исчезло Тургайское море — залив вдоль восточного склона Урала и Западного Казахстана — и др. Усиливается континентальность климата, и происходит быстрая смена растительных покровов.
Распределение суши и океанов в начале кайнозойской эры
Древняя гигантская хищная птица диатрима
Кайнозойская эра подразделяется на два периода: длительный третичный и очень короткий четвертичный, или антропоген (период развития человека и человеческого общества). Третичный период значительно больше четвертичного. Поэтому его иногда делят на две части: более древнюю — палеоген — и более позднюю — неоген. Деление третичного и четвертичного периода на эпохи и продолжительность каждой из них даны в таблице (стр. 39).Промежуток времени — конец мелового периода и начало кайнозойской эры — исследован довольно плохо. Нам неизвестно пока, как произошла тогда смена древних растений и животных более молодыми. Это время, вероятно, было довольно продолжительным, полным волнующих событий в истории жизни. Однако многие архивы этой истории еще не обнаружены, а другие погибли.Произошла довольно резкая смена форм жизни. Навсегда исчезли ящеры — владыки суши, морей и воздуха, — леса из саговых пальм и множество других животных и растений.Жизнь в океанах и морях изменялась значительно меньше чем на суше, и по составу организмов третичные моря были близки к современным. Вместо мезозойских аммонитов и белемнитов появились пластинчатожаберные и двустворчатые моллюски. Многие из них широко распространились в пресных и солоноватых водах. Моря были населены множеством фораминифер, образующих глубоководные илы. В палеогене также жили многочисленные гигантские донные фораминиферы — нуммулиты. Шестилучевые кораллы (мадрепора и др.) вместе с восьмилучевыми кораллами, водорослями литотамниями, гидроидными полипами, мшанками образовывали и сейчас образуют в теплых морях рифы. Многочисленны были ракообразные иглокожие. Среди рыб преобладали близкие к современным костистые и акуловые.Наземная растительность и млекопитающие палеогена еще мало были похожи на современных. По-видимому, были лишь две флористические провинции — тропическая и подтропическая (теплоумеренная). Тропическая растительность была широко распространена в Европе, Азии, Северной Америке. В средней и южной Европе, например в СССР в южной части Русской равнины, наряду с реликтами мезозоя — пальмами, араукариями — росли вечнозеленые лавры, магнолии, болотные кипарисы, каштаны, бамбуки, бананы, эвкалипты. Росли также липы, ивы, ольха, тополь, клен, кустарниковые — бересклет, туя, мирта, — а в более влажных местах разнообразные папоротники и мхи. В Гренландии росли кипарисы, магнолии, вязы, клены, виноград. На юге Европы водились крокодилы и большие водяные змеи, тропические ящерицы. По берегам рек росли пальмовые леса, летали птицы с заостренными, как пила, клювами. Севернее преобладали деревья с опадающей листвой и хвойные. Весьма характерной особенностью палеогена в отличие от более поздних эпох является незначительность трав, в частности злаков.Мир наземных позвоночных резко отличался от мезозойского. В кайнозое млекопитающие быстро заняли господствующее положение, приспособившись к различным условиям суши, к жизни в воздушной и водной среде, и как бы заменили мезозойских пресмыкающихся, из которых сохранились только крокодилы, черепахи, ящерицы, змеи. Вначале преобладали группы, свойственные еще мезозою, — многобугорчатые, сумчатые, примитивные планцентарные, представленные насекомоядными, — такие, как кроты, ежи и др. По-видимому, в меловой период насекомоядные дали начало другим отрядам млекопитающих. В палеогене появились возникшие от насекомоядных примитивные хищники креодонты, одна из групп которых впоследствии стала родоначальницей настоящих хищных, древние копытные — кондиляртры, предки более поздних копытных, а также приматы, грызуны, рукокрылые. Млекопитающие эоценовой и олигоценовой эпох, весьма разнообразные по величине, строению и приспособлению к различным условиям существования, найдены во многих местах Азии, Европы, Северной Америки. Многие из них, однако, еще сочетали особенности, свойственные представителям различных отрядов или семейств. Например, креодонты имели признаки хищных, насекомоядных и даже сумчатых. У них были крупные череп и зубы, небольшой мозг и слабые ноги. Большинство их вымерло, но группа, которая выжила и дала начало новейшим хищникам, отличалась небольшими размерами своих представителей с более крупным мозгом, эффективными режущими зубами и относительно слабыми ногами. От нескольких ветвей первичных копытных — кондиляртр — возникли дожившие до наших дней непарнокопытные, парнокопытные, хоботные. Появились разнообразные копытные, нередко причудливого строения и гигантских размеров — громадные рогатые бронтотерии, диноцераты, безрогие носороги. Носорог индрикотерий, выкопанный из олигоценовых отложений Казахстана, достигал 5 метров в высоту и был самым крупным наземным млекопитающим.Обширные пространства Азии, когда жили индрикотерий, были покрыты тенистыми смешанными лесами из громадных буков, грецкого ореха, ликвидамбров, секвой. Эти леса чередовались с болотистыми зарослями и лесостепями. Климат был теплый и влажный. В зарослях и на болотах обитали крупные свинообразные — антракотерии, маленькие безрогие оленьки — предки оленей, жираф, антилоп и быков. В лесах и лесостепях жили когтепалые копытные халикотерии, паслись легкие мелкие носороги и бродили индрикотерии, поедая листву и молодые побеги деревьев и кустарников.Млекопитающие заняли не только поверхность суши, но лазали по деревьям (древние приматы), летали по воздуху (летучие мыши), плавали в морях (древние киты). Они вместе с птицами полностью «заменили» мезозойских пресмыкающихся — динозавров, ихтиозавров, плезиозавров, птерозавров. Наступил расцвет «века млекопитающих».Следует отметить, что в Австралии и Южной Америке, рано отделившихся от других материков, млекопитающие сохранили облик древних мезозойских предков и развивались там по-другому. В Австралии существовали лишь сумчатые и однопроходные, в Южной Америке — сумчатые, неполнозубые, ленивцы и различные южные копытные — нотоунгуляты и другие.
Древние копытные млекопитающие фенакоды(из кондиляртр)
В неогене очертания морей и континентов, рельеф земной поверхности уже были близки к современным, климат стал холоднее, в горных районах были оледенения.
Древний хищник — креодонт диниктис охотится за копытным
Страннороги (диноцераты), жившие около 50 миллионов лет назад
В конце олигоцена и в миоцене происходят большие изменения наземной флоры и фауны. В умеренных поясах тропические и субтропические растения сменяются растениями с опадающей листвой, возникают поросшие злаками и другими травами степные и лесостепные пространства, и позднее, в конце третичного и в четвертичном периоде, появляется растительность тайги, тундр. На юге растительность, а также и животный мир изменялись меньше и сохраняли более древний облик.Изменение климата и особенно появление нового растительного покрова — широкое распространение сухих лугов и лесостепей, — как показал еще в 70-х годах прошлого века В. О. Ковалевский, резко сказалось на развитии млекопитающих и в первую очередь на травоядных копытных. Исчезают кондиляртры и другие питающиеся мягкой, сочной растительностью млекопитающие, креодонты, многие обитатели лесных чащ и болотных зарослей.
Крупные древние рогатые млекопитающие арсиноитерии,жившие в Африке около 40 миллионов лет назад
Различные представители индрикотериевой фауны,обитавшие в Азии 25—50 миллионов лет назад
В миоцене и плиоцене появились уже все семейства и многие рода ныне существующих млекопитающих: лошадиные, свиньи, олени, жирафы, полорогие, гиены, кошки, ластоногие, обезьяны, в том числе человекообразные, хоботные — мастодонты и древние слоны. У многих копытных (лошадиных, оленей, полорогих) выработались хорошие приспособления к быстрому бегу и питанию травянистыми растениями. Ноги их удлинились, коренные зубы стали постоянно растущими, с высокой коронкой.В конце миоцена и в плиоцене в Европе, Азии, Африке была широко распространена так называемая гиппарионовая фауна, в состав которой входили трехпалые лошади — гиппарионы, свиньи, олени, жирафы, разнообразные антилопы, мастодонты, гиены, барсуки, виверры, медведи, кошки, в том числе гигантские тигры саблезубы с большими кинжаловидными верхними клыками, грызуны, обезьяны. Из птиц характерны страусы. Несколько иной состав гиппарионовой фауны был в Северной Америке. Во второй половине плиоцена эта фауна исчезла в Европе, большей части Азии, в Северной Америке. В Африке она просуществовала дольше и превратилась в современную фауну африканских лесостепей — саванн. Если бы мы могли попасть несколько миллионов лет назад, например, на Украину, в Западную Сибирь, то нам представилась бы картина, сходная с саваннами Африки.Огромные скопления остатков гиппарионовой фауны обнаружены и раскопаны на территории Молдавии, Украины, Кавказа, Средней Азии, Западной Сибири.В СССР, особенно за последние 40 лет, обнаружены многочисленные местонахождения млекопитающих третичного и четвертичного периодов. Их остатки были изучены многими палеонтологами, среди которых надо особенно отметить академика А. А. Борисяка, почетного академика М. В. Павлову, профессора Ю. А. Орлова. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ЭРА НОВОЙ ЖИЗНИ Расцвет высших растении и животных</h1>
<section class="px3 mb4">
<p><strong>ЭРА НОВОЙ ЖИЗНИ </strong></p>
<p><strong>Расцвет высших растении и животных</strong></p>
<p> По теории естественного отбора новые формы должны стоять выше прежних не только в силу победы в борьбе за существование, но еще и вследствие дальнейшего шага в деле специализирования органов.</p><p>Ч. Дарвин</p>
<p><strong>ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХ</strong></p>
<p>Эра, в которой мы живем, называется кайнозойской. В эту эру, длящуюся около 60 миллионов лет, происходило формирование основных черт современного рельефа земной поверхности, бурно развились высшие представители органического мира — цветковые растения, насекомые, костистые рыбы, птицы и млекопитающие, — появилось высшее разумное существо — человек.Происходило энергичное поднятие больших участков материков, формировались высочайшие горы Земли, исчезали или уменьшались в размерах, огромные внутриконтинентальные водоемы: океан Тетис окончательно распался на ряд морей (Средиземное, Черное, Каспийское и др.). Возникали горы Кавказа, Средней Азии, Альпы, исчезло Тургайское море — залив вдоль восточного склона Урала и Западного Казахстана — и др. Усиливается континентальность климата, и происходит быстрая смена растительных покровов.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_23_doc2fb_image_02000055.jpg"/>
</p><p><em>Распределение суши и океанов в начале кайнозойской эры</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_23_doc2fb_image_02000056.jpg"/>
</p><p><em>Древняя гигантская хищная птица диатрима</em></p><p>Кайнозойская эра подразделяется на два периода: длительный третичный и очень короткий четвертичный, или антропоген (период развития человека и человеческого общества). Третичный период значительно больше четвертичного. Поэтому его иногда делят на две части: более древнюю — палеоген — и более позднюю — неоген. Деление третичного и четвертичного периода на эпохи и продолжительность каждой из них даны в таблице (стр. 39).Промежуток времени — конец мелового периода и начало кайнозойской эры — исследован довольно плохо. Нам неизвестно пока, как произошла тогда смена древних растений и животных более молодыми. Это время, вероятно, было довольно продолжительным, полным волнующих событий в истории жизни. Однако многие архивы этой истории еще не обнаружены, а другие погибли.Произошла довольно резкая смена форм жизни. Навсегда исчезли ящеры — владыки суши, морей и воздуха, — леса из саговых пальм и множество других животных и растений.Жизнь в океанах и морях изменялась значительно меньше чем на суше, и по составу организмов третичные моря были близки к современным. Вместо мезозойских аммонитов и белемнитов появились пластинчатожаберные и двустворчатые моллюски. Многие из них широко распространились в пресных и солоноватых водах. Моря были населены множеством фораминифер, образующих глубоководные илы. В палеогене также жили многочисленные гигантские донные фораминиферы — нуммулиты. Шестилучевые кораллы (мадрепора и др.) вместе с восьмилучевыми кораллами, водорослями литотамниями, гидроидными полипами, мшанками образовывали и сейчас образуют в теплых морях рифы. Многочисленны были ракообразные иглокожие. Среди рыб преобладали близкие к современным костистые и акуловые.Наземная растительность и млекопитающие палеогена еще мало были похожи на современных. По-видимому, были лишь две флористические провинции — тропическая и подтропическая (теплоумеренная). Тропическая растительность была широко распространена в Европе, Азии, Северной Америке. В средней и южной Европе, например в СССР в южной части Русской равнины, наряду с реликтами мезозоя — пальмами, араукариями — росли вечнозеленые лавры, магнолии, болотные кипарисы, каштаны, бамбуки, бананы, эвкалипты. Росли также липы, ивы, ольха, тополь, клен, кустарниковые — бересклет, туя, мирта, — а в более влажных местах разнообразные папоротники и мхи. В Гренландии росли кипарисы, магнолии, вязы, клены, виноград. На юге Европы водились крокодилы и большие водяные змеи, тропические ящерицы. По берегам рек росли пальмовые леса, летали птицы с заостренными, как пила, клювами. Севернее преобладали деревья с опадающей листвой и хвойные. Весьма характерной особенностью палеогена в отличие от более поздних эпох является незначительность трав, в частности злаков.Мир наземных позвоночных резко отличался от мезозойского. В кайнозое млекопитающие быстро заняли господствующее положение, приспособившись к различным условиям суши, к жизни в воздушной и водной среде, и как бы заменили мезозойских пресмыкающихся, из которых сохранились только крокодилы, черепахи, ящерицы, змеи. Вначале преобладали группы, свойственные еще мезозою, — многобугорчатые, сумчатые, примитивные планцентарные, представленные насекомоядными, — такие, как кроты, ежи и др. По-видимому, в меловой период насекомоядные дали начало другим отрядам млекопитающих. В палеогене появились возникшие от насекомоядных примитивные хищники креодонты, одна из групп которых впоследствии стала родоначальницей настоящих хищных, древние копытные — кондиляртры, предки более поздних копытных, а также приматы, грызуны, рукокрылые. Млекопитающие эоценовой и олигоценовой эпох, весьма разнообразные по величине, строению и приспособлению к различным условиям существования, найдены во многих местах Азии, Европы, Северной Америки. Многие из них, однако, еще сочетали особенности, свойственные представителям различных отрядов или семейств. Например, креодонты имели признаки хищных, насекомоядных и даже сумчатых. У них были крупные череп и зубы, небольшой мозг и слабые ноги. Большинство их вымерло, но группа, которая выжила и дала начало новейшим хищникам, отличалась небольшими размерами своих представителей с более крупным мозгом, эффективными режущими зубами и относительно слабыми ногами. От нескольких ветвей первичных копытных — кондиляртр — возникли дожившие до наших дней непарнокопытные, парнокопытные, хоботные. Появились разнообразные копытные, нередко причудливого строения и гигантских размеров — громадные рогатые бронтотерии, диноцераты, безрогие носороги. Носорог индрикотерий, выкопанный из олигоценовых отложений Казахстана, достигал 5 метров в высоту и был самым крупным наземным млекопитающим.Обширные пространства Азии, когда жили индрикотерий, были покрыты тенистыми смешанными лесами из громадных буков, грецкого ореха, ликвидамбров, секвой. Эти леса чередовались с болотистыми зарослями и лесостепями. Климат был теплый и влажный. В зарослях и на болотах обитали крупные свинообразные — антракотерии, маленькие безрогие оленьки — предки оленей, жираф, антилоп и быков. В лесах и лесостепях жили когтепалые копытные халикотерии, паслись легкие мелкие носороги и бродили индрикотерии, поедая листву и молодые побеги деревьев и кустарников.Млекопитающие заняли не только поверхность суши, но лазали по деревьям (древние приматы), летали по воздуху (летучие мыши), плавали в морях (древние киты). Они вместе с птицами полностью «заменили» мезозойских пресмыкающихся — динозавров, ихтиозавров, плезиозавров, птерозавров. Наступил расцвет «века млекопитающих».Следует отметить, что в Австралии и Южной Америке, рано отделившихся от других материков, млекопитающие сохранили облик древних мезозойских предков и развивались там по-другому. В Австралии существовали лишь сумчатые и однопроходные, в Южной Америке — сумчатые, неполнозубые, ленивцы и различные южные копытные — нотоунгуляты и другие.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_23_doc2fb_image_02000057.jpg"/>
</p><p><em>Древние копытные млекопитающие фенакоды(из кондиляртр)</em></p><p>В неогене очертания морей и континентов, рельеф земной поверхности уже были близки к современным, климат стал холоднее, в горных районах были оледенения.</p><p><em>Древний хищник — креодонт диниктис охотится за копытным</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_23_doc2fb_image_02000058.jpg"/>
</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_23_doc2fb_image_02000059.jpg"/>
</p><p><em>Страннороги (диноцераты), жившие около 50 миллионов лет назад</em></p><p>В конце олигоцена и в миоцене происходят большие изменения наземной флоры и фауны. В умеренных поясах тропические и субтропические растения сменяются растениями с опадающей листвой, возникают поросшие злаками и другими травами степные и лесостепные пространства, и позднее, в конце третичного и в четвертичном периоде, появляется растительность тайги, тундр. На юге растительность, а также и животный мир изменялись меньше и сохраняли более древний облик.Изменение климата и особенно появление нового растительного покрова — широкое распространение сухих лугов и лесостепей, — как показал еще в 70-х годах прошлого века В. О. Ковалевский, резко сказалось на развитии млекопитающих и в первую очередь на травоядных копытных. Исчезают кондиляртры и другие питающиеся мягкой, сочной растительностью млекопитающие, креодонты, многие обитатели лесных чащ и болотных зарослей.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_23_doc2fb_image_0200005A.jpg"/>
</p><p><em>Крупные древние рогатые млекопитающие арсиноитерии,жившие в Африке около 40 миллионов лет назад</em></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_23_doc2fb_image_0200005B.jpg"/>
</p><p><em>Различные представители индрикотериевой фауны,обитавшие в Азии 25—50 миллионов лет назад</em></p><p>В миоцене и плиоцене появились уже все семейства и многие рода ныне существующих млекопитающих: лошадиные, свиньи, олени, жирафы, полорогие, гиены, кошки, ластоногие, обезьяны, в том числе человекообразные, хоботные — мастодонты и древние слоны. У многих копытных (лошадиных, оленей, полорогих) выработались хорошие приспособления к быстрому бегу и питанию травянистыми растениями. Ноги их удлинились, коренные зубы стали постоянно растущими, с высокой коронкой.В конце миоцена и в плиоцене в Европе, Азии, Африке была широко распространена так называемая гиппарионовая фауна, в состав которой входили трехпалые лошади — гиппарионы, свиньи, олени, жирафы, разнообразные антилопы, мастодонты, гиены, барсуки, виверры, медведи, кошки, в том числе гигантские тигры саблезубы с большими кинжаловидными верхними клыками, грызуны, обезьяны. Из птиц характерны страусы. Несколько иной состав гиппарионовой фауны был в Северной Америке. Во второй половине плиоцена эта фауна исчезла в Европе, большей части Азии, в Северной Америке. В Африке она просуществовала дольше и превратилась в современную фауну африканских лесостепей — саванн. Если бы мы могли попасть несколько миллионов лет назад, например, на Украину, в Западную Сибирь, то нам представилась бы картина, сходная с саваннами Африки.Огромные скопления остатков гиппарионовой фауны обнаружены и раскопаны на территории Молдавии, Украины, Кавказа, Средней Азии, Западной Сибири.В СССР, особенно за последние 40 лет, обнаружены многочисленные местонахождения млекопитающих третичного и четвертичного периодов. Их остатки были изучены многими палеонтологами, среди которых надо особенно отметить академика А. А. Борисяка, почетного академика М. В. Павлову, профессора Ю. А. Орлова.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ЭРА НОВОЙ ЖИЗНИ Расцвет высших растении и животных
ЭРА НОВОЙ ЖИЗНИ
Расцвет высших растении и животных
По теории естественного отбора новые формы должны стоять выше прежних не только в силу победы в борьбе за существование, но еще и вследствие дальнейшего шага в деле специализирования органов.
Ч. Дарвин
ВЕК МЛЕКОПИТАЮЩИХ
Эра, в которой мы живем, называется кайнозойской. В эту эру, длящуюся около 60 миллионов лет, происходило формирование основных черт современного рельефа земной поверхности, бурно развились высшие представители органического мира — цветковые растения, насекомые, костистые рыбы, птицы и млекопитающие, — появилось высшее разумное существо — человек.Происходило энергичное поднятие больших участков материков, формировались высочайшие горы Земли, исчезали или уменьшались в размерах, огромные внутриконтинентальные водоемы: океан Тетис окончательно распался на ряд морей (Средиземное, Черное, Каспийское и др.). Возникали горы Кавказа, Средней Азии, Альпы, исчезло Тургайское море — залив вдоль восточного склона Урала и Западного Казахстана — и др. Усиливается континентальность климата, и происходит быстрая смена растительных покровов.
Распределение суши и океанов в начале кайнозойской эры
Древняя гигантская хищная птица диатрима
Кайнозойская эра подразделяется на два периода: длительный третичный и очень короткий четвертичный, или антропоген (период развития человека и человеческого общества). Третичный период значительно больше четвертичного. Поэтому его иногда делят на две части: более древнюю — палеоген — и более позднюю — неоген. Деление третичного и четвертичного периода на эпохи и продолжительность каждой из них даны в таблице (стр. 39).Промежуток времени — конец мелового периода и начало кайнозойской эры — исследован довольно плохо. Нам неизвестно пока, как произошла тогда смена древних растений и животных более молодыми. Это время, вероятно, было довольно продолжительным, полным волнующих событий в истории жизни. Однако многие архивы этой истории еще не обнаружены, а другие погибли.Произошла довольно резкая смена форм жизни. Навсегда исчезли ящеры — владыки суши, морей и воздуха, — леса из саговых пальм и множество других животных и растений.Жизнь в океанах и морях изменялась значительно меньше чем на суше, и по составу организмов третичные моря были близки к современным. Вместо мезозойских аммонитов и белемнитов появились пластинчатожаберные и двустворчатые моллюски. Многие из них широко распространились в пресных и солоноватых водах. Моря были населены множеством фораминифер, образующих глубоководные илы. В палеогене также жили многочисленные гигантские донные фораминиферы — нуммулиты. Шестилучевые кораллы (мадрепора и др.) вместе с восьмилучевыми кораллами, водорослями литотамниями, гидроидными полипами, мшанками образовывали и сейчас образуют в теплых морях рифы. Многочисленны были ракообразные иглокожие. Среди рыб преобладали близкие к современным костистые и акуловые.Наземная растительность и млекопитающие палеогена еще мало были похожи на современных. По-видимому, были лишь две флористические провинции — тропическая и подтропическая (теплоумеренная). Тропическая растительность была широко распространена в Европе, Азии, Северной Америке. В средней и южной Европе, например в СССР в южной части Русской равнины, наряду с реликтами мезозоя — пальмами, араукариями — росли вечнозеленые лавры, магнолии, болотные кипарисы, каштаны, бамбуки, бананы, эвкалипты. Росли также липы, ивы, ольха, тополь, клен, кустарниковые — бересклет, туя, мирта, — а в более влажных местах разнообразные папоротники и мхи. В Гренландии росли кипарисы, магнолии, вязы, клены, виноград. На юге Европы водились крокодилы и большие водяные змеи, тропические ящерицы. По берегам рек росли пальмовые леса, летали птицы с заостренными, как пила, клювами. Севернее преобладали деревья с опадающей листвой и хвойные. Весьма характерной особенностью палеогена в отличие от более поздних эпох является незначительность трав, в частности злаков.Мир наземных позвоночных резко отличался от мезозойского. В кайнозое млекопитающие быстро заняли господствующее положение, приспособившись к различным условиям суши, к жизни в воздушной и водной среде, и как бы заменили мезозойских пресмыкающихся, из которых сохранились только крокодилы, черепахи, ящерицы, змеи. Вначале преобладали группы, свойственные еще мезозою, — многобугорчатые, сумчатые, примитивные планцентарные, представленные насекомоядными, — такие, как кроты, ежи и др. По-видимому, в меловой период насекомоядные дали начало другим отрядам млекопитающих. В палеогене появились возникшие от насекомоядных примитивные хищники креодонты, одна из групп которых впоследствии стала родоначальницей настоящих хищных, древние копытные — кондиляртры, предки более поздних копытных, а также приматы, грызуны, рукокрылые. Млекопитающие эоценовой и олигоценовой эпох, весьма разнообразные по величине, строению и приспособлению к различным условиям существования, найдены во многих местах Азии, Европы, Северной Америки. Многие из них, однако, еще сочетали особенности, свойственные представителям различных отрядов или семейств. Например, креодонты имели признаки хищных, насекомоядных и даже сумчатых. У них были крупные череп и зубы, небольшой мозг и слабые ноги. Большинство их вымерло, но группа, которая выжила и дала начало новейшим хищникам, отличалась небольшими размерами своих представителей с более крупным мозгом, эффективными режущими зубами и относительно слабыми ногами. От нескольких ветвей первичных копытных — кондиляртр — возникли дожившие до наших дней непарнокопытные, парнокопытные, хоботные. Появились разнообразные копытные, нередко причудливого строения и гигантских размеров — громадные рогатые бронтотерии, диноцераты, безрогие носороги. Носорог индрикотерий, выкопанный из олигоценовых отложений Казахстана, достигал 5 метров в высоту и был самым крупным наземным млекопитающим.Обширные пространства Азии, когда жили индрикотерий, были покрыты тенистыми смешанными лесами из громадных буков, грецкого ореха, ликвидамбров, секвой. Эти леса чередовались с болотистыми зарослями и лесостепями. Климат был теплый и влажный. В зарослях и на болотах обитали крупные свинообразные — антракотерии, маленькие безрогие оленьки — предки оленей, жираф, антилоп и быков. В лесах и лесостепях жили когтепалые копытные халикотерии, паслись легкие мелкие носороги и бродили индрикотерии, поедая листву и молодые побеги деревьев и кустарников.Млекопитающие заняли не только поверхность суши, но лазали по деревьям (древние приматы), летали по воздуху (летучие мыши), плавали в морях (древние киты). Они вместе с птицами полностью «заменили» мезозойских пресмыкающихся — динозавров, ихтиозавров, плезиозавров, птерозавров. Наступил расцвет «века млекопитающих».Следует отметить, что в Австралии и Южной Америке, рано отделившихся от других материков, млекопитающие сохранили облик древних мезозойских предков и развивались там по-другому. В Австралии существовали лишь сумчатые и однопроходные, в Южной Америке — сумчатые, неполнозубые, ленивцы и различные южные копытные — нотоунгуляты и другие.
Древние копытные млекопитающие фенакоды(из кондиляртр)
В неогене очертания морей и континентов, рельеф земной поверхности уже были близки к современным, климат стал холоднее, в горных районах были оледенения.
Древний хищник — креодонт диниктис охотится за копытным
Страннороги (диноцераты), жившие около 50 миллионов лет назад
В конце олигоцена и в миоцене происходят большие изменения наземной флоры и фауны. В умеренных поясах тропические и субтропические растения сменяются растениями с опадающей листвой, возникают поросшие злаками и другими травами степные и лесостепные пространства, и позднее, в конце третичного и в четвертичном периоде, появляется растительность тайги, тундр. На юге растительность, а также и животный мир изменялись меньше и сохраняли более древний облик.Изменение климата и особенно появление нового растительного покрова — широкое распространение сухих лугов и лесостепей, — как показал еще в 70-х годах прошлого века В. О. Ковалевский, резко сказалось на развитии млекопитающих и в первую очередь на травоядных копытных. Исчезают кондиляртры и другие питающиеся мягкой, сочной растительностью млекопитающие, креодонты, многие обитатели лесных чащ и болотных зарослей.
Крупные древние рогатые млекопитающие арсиноитерии,жившие в Африке около 40 миллионов лет назад
Различные представители индрикотериевой фауны,обитавшие в Азии 25—50 миллионов лет назад
В миоцене и плиоцене появились уже все семейства и многие рода ныне существующих млекопитающих: лошадиные, свиньи, олени, жирафы, полорогие, гиены, кошки, ластоногие, обезьяны, в том числе человекообразные, хоботные — мастодонты и древние слоны. У многих копытных (лошадиных, оленей, полорогих) выработались хорошие приспособления к быстрому бегу и питанию травянистыми растениями. Ноги их удлинились, коренные зубы стали постоянно растущими, с высокой коронкой.В конце миоцена и в плиоцене в Европе, Азии, Африке была широко распространена так называемая гиппарионовая фауна, в состав которой входили трехпалые лошади — гиппарионы, свиньи, олени, жирафы, разнообразные антилопы, мастодонты, гиены, барсуки, виверры, медведи, кошки, в том числе гигантские тигры саблезубы с большими кинжаловидными верхними клыками, грызуны, обезьяны. Из птиц характерны страусы. Несколько иной состав гиппарионовой фауны был в Северной Америке. Во второй половине плиоцена эта фауна исчезла в Европе, большей части Азии, в Северной Америке. В Африке она просуществовала дольше и превратилась в современную фауну африканских лесостепей — саванн. Если бы мы могли попасть несколько миллионов лет назад, например, на Украину, в Западную Сибирь, то нам представилась бы картина, сходная с саваннами Африки.Огромные скопления остатков гиппарионовой фауны обнаружены и раскопаны на территории Молдавии, Украины, Кавказа, Средней Азии, Западной Сибири.В СССР, особенно за последние 40 лет, обнаружены многочисленные местонахождения млекопитающих третичного и четвертичного периодов. Их остатки были изучены многими палеонтологами, среди которых надо особенно отметить академика А. А. Борисяка, почетного академика М. В. Павлову, профессора Ю. А. Орлова. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ВЕЛИКОЕ ПОХОЛОДАНИЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Четвертичный период, или антропоген, начавшийся около 1 миллиона лет назад, несмотря на свою относительную краткость, богат событиями. В течение антропогена возник человек и развивалось человеческое общество, образовались многие виды ныне существующих растений и животных, сформировались современные флора и фауна, появились созданные человеком культурные растения и домашние животные. В течение этого времени приняли знакомые нам очертания современные моря и океаны, горы и равнины, озера и реки. В этот относительно короткий срок произошли такие большие физико-географические перемены, как образование Балтийского, Карского, Эгейского, Красного и ряда других морей, произошло отделение островов Мальты и Сицилии от Африки, Великобритании — от Европы. Исчезла Берингийская суша, соединявшая еще сравнительно недавно, несколько сотен тысяч лет назад, Азию с Северной Америкой в районе Камчатки и Аляски. От азиатского материка в течение антропогена отделились Новая Земля, Новосибирские острова, Японские и Зондские острова. Неоднократно прерывалась и восстанавливалась связь между Аральским, Азовским, Каспийским, Черным и Средиземным морями. Происходили изменения границ суши и моря и в других местах, особенно, как показали последние исследования, в Арктике и на севере Азии. В антропогене продолжалось образование высоких хребтов Альпийских, Кавказских, Алтайских, Гималайских и других гор.</p>
<p><em>Саблезубый тигр</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_25_doc2fb_image_0200005C.jpg"/>
</p><p>В начале антропогена было сравнительно тепло даже в умеренных северных зонах. Растительный и животный мир значительно отличался от современного. Широко были распространены крупные так называемые древние и южные слоны, степные носороги, крупные однопалые дикие лошади, дикие верблюды, олени, в том числе огромные широколобые лоси и гигантские, или большерогие, олени; много было антилоп, грызунов. Из грызунов интересны бобры трогонтерии, внешне напоминающие современных бобров, но они были значительно крупнее и жили, как сурки, в норах. Весьма диковинным зверем был носорог эласмотерий, или единорог, обитавший в северной Азии и Восточной Европе. Ростом эласмотерий был, как слон. У него на лбу, а не на носу, как у обычных носорогов, был огромный длинный рог (до 1 м). Единственный в мире скелет эласмотерия можно видеть в Палеонтологическом музее Академии наук СССР в Москве. В Западной Европе было настолько тепло, что жили гиппопотамы. В это время в теплых южных странах (Африка, Южная Америка, Южная Азия) доживали свой век некоторые тропические животные: мастодонты, гиппопотамы, саблезубые тигры, а также разнообразные сумчатые (Австралия и Южная Америка) и др.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_25_doc2fb_image_0200005D.jpg"/>
</p><p><em>Единорог — эласмотерий</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_25_doc2fb_image_0200005E.jpg"/>
</p><p><em>Гигантский ленивец — мегатерий</em></p><p>На южных материках (Австралия, Южная Америка, Африка и тропическая Азия) были уже растения и животные, которые дожили до наших дней. Климат и вся физико-географическая обстановка там изменились меньше, чем на севере.В Южной Америке распространились млекопитающие, у которых не было передних зубов или даже отсутствовали все зубы. Поэтому их назвали неполнозубыми. Одни из них — броненосцы — были покрыты панцырем, как черепахи. У других развился толстый, мощный хвост, так что они могли вставать, опираясь на него. Самым большим из броненосцев был трехметровый глиптодон. С виду он был похож на черепаху. У глиптодона был такой тяжелый панцырь, что он еле-еле двигался. Питался он мягкими растениями. Близкими родичами живущим ныне в Южной Америке ленивцам были мегатерии. Ленивцы — медлительные и вялые животные: они по целым неделям не слезают с веток деревьев, прицепившись к ним ногами и свесившись спиной вниз. В такой позе они долго спят. Шея у них так устроена, что они могут поворачивать голову назад. Мегатерии были крупнее ленивцев и достигали размеров слона. Так же как некоторые ящеры, они могли подниматься на задние ноги, опираясь при этом на хвост, чтобы объедать листья деревьев. Когда Южная и Северная Америка соединились и по суше на юг двигались новые млекопитающие, мегатерии и многие другие удивительные звери, населявшие Южную Америку, вымерли. Их мелкие родичи до сих пор живут в лесах Южной Америки, являясь как бы живыми ископаемыми прошлых эпох. Вероятно, они тоже скоро вымрут. Во всяком случае их становится все меньше и меньше. В отрезанной от других материков Австралии развивались сумчатые млекопитающие и нелетающие птицы. Гигантами среди них были динорнисы — птицы в два раза выше человека.Последняя птица — гигант моа, — жившая в Новой Зеландии, была истреблена около 100 лет назад. Пути развития жизни в северной Европе, Азии и Северной Америке были совсем другими.Во второй половине антропогена началось резкое похолодание климата, приведшее к обилию снегового покрова и возникновению оледенений больших пространств на севере Европы, Азии и Северной Америки.Вместе с холодом увеличивалась и сырость. Глубокие снега покрывали северные земли и горные хребты. Жизнь замирала, отступала к югу; сравнительно немногие виды растений и животных смогли приспособиться к суровым условиям.</p><p><em>Длиннорогий бизон</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_25_doc2fb_image_0200005F.jpg"/>
</p><p><em>Скелет большерогого оленя в Палеонтологическом музее Академии наук СССР</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_25_doc2fb_image_02000060.jpg"/>
</p><p>В начале великого похолодания, несколько сот тысяч лет назад, растительный и животный мир значительно отличался от современного. Представим себе мир млекопитающих того времени. На заливных лугах и опушках лесов пасутся косяки лошадей и стада крупных длиннорогих бизонов. Водится много лосей и большерогих оленей. Самки большерогих, как и многих других видов оленей, были безрогими. Множество было носорогов, крупных слонов — трогонтериев — предков появившихся позже мамонтов. Слоны трогонтерии были гораздо крупнее мамонтов и других слонов, появившихся позже. Бивни у их самцов достигали 3 метров в длину. В это же время жили еще и другие вымершие ныне млекопитающие — дикие верблюды, винторогие антилопы спироцерусы, страшные хищники того времени пещерные львы (тигрольвы), имевшие признаки тигров, пещерные гиены и медведи. Появились уже мало отличавшиеся от современных волки, лисицы, зайцы, шакалы, куницы и другие животные.Около 200 тысяч лет назад началось более резкое похолодание. На севере и в горах появились ледники. Скандинавия и север Северной Америки напоминали нынешнюю Гренландию. Эпоха оледенения оставила нам много памятников о себе: это фиорды, изрезывающие берега Норвегии, где ледник спускался сотнями языков в море, это разнообразные округленные и сглаженные льдом камни, которые зовутся курчавыми скалами, бараньими лбами, это камни, оторванные ледниками при их движении и перенесенные за сотни километров (такие камни-валуны часто встречаются на севере европейской части СССР. «Медный всадник» — памятник Петру I — стоит на таком крупном валуне). Наконец, ледники оставили после себя массу беспорядочных отложений горных, преимущественно глинистых, пород, изрытый рельеф, множество озер.О причинах великого похолодания и образования ледниковых покровов ученые высказывали разные предположения. Скорее всего они вызваны значительными горообразованиями, изменением очертаний берегов морей и океанов, направлений морских течений и другими физико-географическими переменами, происшедшими во второй половине антропогена. Некоторые ученые считают, что было несколько похолоданий, которые перемежались с теплыми эпохами. Не все животные и растения пережили великое похолодание; некоторые из них вымерли, другие отступили к югу, в более теплые места, третьи — приспосабливались к холодным суровым условиям.В этот период возникают умеренная и арктическая ландшафтные зоны, их флора и фауна. Формируется растительность тундры, тайги, смешанных лесов, изменяется облик степей. В это время на равнинах северной Европы и Азии широко распространились холодолюбивые виды животных: северный олень, появившийся в Северной Америке, мускусный овцебык, живущий сейчас лишь в Гренландии и на островах североамериканского архипелага, лемминги, зайцы беляки, песцы, белые куропатки, полярные жаворонки и некоторые альпийские птицы.Широко распространились волосатые носороги и слоны-мамонты, измельчавшие потомки трогонтериевого слона. Крупные длиннорогие бизоны и первобытные быки сильно измельчали. Эласмотерии, многие носороги, пещерные медведи и гиены, тигрольвы и другие млекопитающие вымерли. О значительности похолодания говорят такие факты. В Крыму, например, обитателями стали белые куропатки, песцы, зайцы беляки, северные олени, полярные жаворонки. Мамонт и его постоянный спутник волосатый носорог проникли на юг до Испании, Италии, Закавказья. Мамонты населяли Европу, Азию и Северную Америку вплоть до их самых северных окраин.Много прямых потомков животных этой эпохи дожило до наших дней, некоторые вымерли или сильно сократились их число и ареал распространения.Мамонтов, волосатых носорогов и других вымерших животных мы можем себе легко представить. Они дошли до нас как бы законсервированными, замороженными, с волосяным покровом, кожей и мягкими тканями. Это животные, которые случайно попали в трещины льда, замерзли в болотах и пролежали во льду много тысяч лет, не тронутые гниением.В Сибири были найдены голова и лапы волосатого носорога, целые туши или части мамонтов. В начале нашего века был найден почти целый мамонт, чучело которого стоит в Зоологическом музее Академии наук СССР в Ленинграде. В желудке этого мамонта сохранилась даже пища, которую он съел перед смертью, — осока, полевой тмин, дикие бобы, полярные лютики. Эти растения и теперь растут в Сибири летом. Зимой мамонт питался, вероятно, листьями и корой полярной ивы, вереском и другими низкорослыми кустарниками.На основе таких находок мы легко можем представить себе и внешний вид мамонта и его образ жизни.Мамонт — животное немного больше индийского слона, с высокой головой и коротким хвостом. Он был покрыт рыже-бурой шерстью, в метр длиной, свисавшей на брюхе до земли. Его изогнутые бивни — увеличенные резцы — достигали 3 метров в длину. Ими он защищался и выкапывал пищу из-под снега. Кожа у мамонта была очень толстая, с большим слоем подкожного жира, доходившим до 10 сантиметров. На голове и на спине этот жир образовывал целые горбы. Толстая кожа, шерсть и обилие жировых отложений хорошо предохраняли мамонта от холода.После великого похолодания снова началось потепление климата, которое в свою очередь вызвало вымирание и тем самым сокращение численности животных, приспособившихся к суровым условиям ледниковой эпохи, — мамонтов, волосатых носорогов, овцебыков и др. Последние мамонты вымерли в современную геологическую эпоху около 10 тысяч лет назад.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_25_doc2fb_image_02000061.jpg"/>
</p><p><em>Большерогие олени</em></p><p>В это время сформировался растительный и животный мир, современниками которого мы являемся. В последние 10 тысяч лет климатические условия тоже не подвергались резким изменениям и напоминали современные. Флора и фауна в этот период испытывали большие изменения в связи с хозяйственной деятельностью человека, созданием им культурных растений и систематическим одомашниванием диких животных. Об этом будет рассказано в следующей главе.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ВЕЛИКОЕ ПОХОЛОДАНИЕ
Четвертичный период, или антропоген, начавшийся около 1 миллиона лет назад, несмотря на свою относительную краткость, богат событиями. В течение антропогена возник человек и развивалось человеческое общество, образовались многие виды ныне существующих растений и животных, сформировались современные флора и фауна, появились созданные человеком культурные растения и домашние животные. В течение этого времени приняли знакомые нам очертания современные моря и океаны, горы и равнины, озера и реки. В этот относительно короткий срок произошли такие большие физико-географические перемены, как образование Балтийского, Карского, Эгейского, Красного и ряда других морей, произошло отделение островов Мальты и Сицилии от Африки, Великобритании — от Европы. Исчезла Берингийская суша, соединявшая еще сравнительно недавно, несколько сотен тысяч лет назад, Азию с Северной Америкой в районе Камчатки и Аляски. От азиатского материка в течение антропогена отделились Новая Земля, Новосибирские острова, Японские и Зондские острова. Неоднократно прерывалась и восстанавливалась связь между Аральским, Азовским, Каспийским, Черным и Средиземным морями. Происходили изменения границ суши и моря и в других местах, особенно, как показали последние исследования, в Арктике и на севере Азии. В антропогене продолжалось образование высоких хребтов Альпийских, Кавказских, Алтайских, Гималайских и других гор.
Саблезубый тигр
В начале антропогена было сравнительно тепло даже в умеренных северных зонах. Растительный и животный мир значительно отличался от современного. Широко были распространены крупные так называемые древние и южные слоны, степные носороги, крупные однопалые дикие лошади, дикие верблюды, олени, в том числе огромные широколобые лоси и гигантские, или большерогие, олени; много было антилоп, грызунов. Из грызунов интересны бобры трогонтерии, внешне напоминающие современных бобров, но они были значительно крупнее и жили, как сурки, в норах. Весьма диковинным зверем был носорог эласмотерий, или единорог, обитавший в северной Азии и Восточной Европе. Ростом эласмотерий был, как слон. У него на лбу, а не на носу, как у обычных носорогов, был огромный длинный рог (до 1 м). Единственный в мире скелет эласмотерия можно видеть в Палеонтологическом музее Академии наук СССР в Москве. В Западной Европе было настолько тепло, что жили гиппопотамы. В это время в теплых южных странах (Африка, Южная Америка, Южная Азия) доживали свой век некоторые тропические животные: мастодонты, гиппопотамы, саблезубые тигры, а также разнообразные сумчатые (Австралия и Южная Америка) и др.
Единорог — эласмотерий
Гигантский ленивец — мегатерий
На южных материках (Австралия, Южная Америка, Африка и тропическая Азия) были уже растения и животные, которые дожили до наших дней. Климат и вся физико-географическая обстановка там изменились меньше, чем на севере.В Южной Америке распространились млекопитающие, у которых не было передних зубов или даже отсутствовали все зубы. Поэтому их назвали неполнозубыми. Одни из них — броненосцы — были покрыты панцырем, как черепахи. У других развился толстый, мощный хвост, так что они могли вставать, опираясь на него. Самым большим из броненосцев был трехметровый глиптодон. С виду он был похож на черепаху. У глиптодона был такой тяжелый панцырь, что он еле-еле двигался. Питался он мягкими растениями. Близкими родичами живущим ныне в Южной Америке ленивцам были мегатерии. Ленивцы — медлительные и вялые животные: они по целым неделям не слезают с веток деревьев, прицепившись к ним ногами и свесившись спиной вниз. В такой позе они долго спят. Шея у них так устроена, что они могут поворачивать голову назад. Мегатерии были крупнее ленивцев и достигали размеров слона. Так же как некоторые ящеры, они могли подниматься на задние ноги, опираясь при этом на хвост, чтобы объедать листья деревьев. Когда Южная и Северная Америка соединились и по суше на юг двигались новые млекопитающие, мегатерии и многие другие удивительные звери, населявшие Южную Америку, вымерли. Их мелкие родичи до сих пор живут в лесах Южной Америки, являясь как бы живыми ископаемыми прошлых эпох. Вероятно, они тоже скоро вымрут. Во всяком случае их становится все меньше и меньше. В отрезанной от других материков Австралии развивались сумчатые млекопитающие и нелетающие птицы. Гигантами среди них были динорнисы — птицы в два раза выше человека.Последняя птица — гигант моа, — жившая в Новой Зеландии, была истреблена около 100 лет назад. Пути развития жизни в северной Европе, Азии и Северной Америке были совсем другими.Во второй половине антропогена началось резкое похолодание климата, приведшее к обилию снегового покрова и возникновению оледенений больших пространств на севере Европы, Азии и Северной Америки.Вместе с холодом увеличивалась и сырость. Глубокие снега покрывали северные земли и горные хребты. Жизнь замирала, отступала к югу; сравнительно немногие виды растений и животных смогли приспособиться к суровым условиям.
Длиннорогий бизон
Скелет большерогого оленя в Палеонтологическом музее Академии наук СССР
В начале великого похолодания, несколько сот тысяч лет назад, растительный и животный мир значительно отличался от современного. Представим себе мир млекопитающих того времени. На заливных лугах и опушках лесов пасутся косяки лошадей и стада крупных длиннорогих бизонов. Водится много лосей и большерогих оленей. Самки большерогих, как и многих других видов оленей, были безрогими. Множество было носорогов, крупных слонов — трогонтериев — предков появившихся позже мамонтов. Слоны трогонтерии были гораздо крупнее мамонтов и других слонов, появившихся позже. Бивни у их самцов достигали 3 метров в длину. В это же время жили еще и другие вымершие ныне млекопитающие — дикие верблюды, винторогие антилопы спироцерусы, страшные хищники того времени пещерные львы (тигрольвы), имевшие признаки тигров, пещерные гиены и медведи. Появились уже мало отличавшиеся от современных волки, лисицы, зайцы, шакалы, куницы и другие животные.Около 200 тысяч лет назад началось более резкое похолодание. На севере и в горах появились ледники. Скандинавия и север Северной Америки напоминали нынешнюю Гренландию. Эпоха оледенения оставила нам много памятников о себе: это фиорды, изрезывающие берега Норвегии, где ледник спускался сотнями языков в море, это разнообразные округленные и сглаженные льдом камни, которые зовутся курчавыми скалами, бараньими лбами, это камни, оторванные ледниками при их движении и перенесенные за сотни километров (такие камни-валуны часто встречаются на севере европейской части СССР. «Медный всадник» — памятник Петру I — стоит на таком крупном валуне). Наконец, ледники оставили после себя массу беспорядочных отложений горных, преимущественно глинистых, пород, изрытый рельеф, множество озер.О причинах великого похолодания и образования ледниковых покровов ученые высказывали разные предположения. Скорее всего они вызваны значительными горообразованиями, изменением очертаний берегов морей и океанов, направлений морских течений и другими физико-географическими переменами, происшедшими во второй половине антропогена. Некоторые ученые считают, что было несколько похолоданий, которые перемежались с теплыми эпохами. Не все животные и растения пережили великое похолодание; некоторые из них вымерли, другие отступили к югу, в более теплые места, третьи — приспосабливались к холодным суровым условиям.В этот период возникают умеренная и арктическая ландшафтные зоны, их флора и фауна. Формируется растительность тундры, тайги, смешанных лесов, изменяется облик степей. В это время на равнинах северной Европы и Азии широко распространились холодолюбивые виды животных: северный олень, появившийся в Северной Америке, мускусный овцебык, живущий сейчас лишь в Гренландии и на островах североамериканского архипелага, лемминги, зайцы беляки, песцы, белые куропатки, полярные жаворонки и некоторые альпийские птицы.Широко распространились волосатые носороги и слоны-мамонты, измельчавшие потомки трогонтериевого слона. Крупные длиннорогие бизоны и первобытные быки сильно измельчали. Эласмотерии, многие носороги, пещерные медведи и гиены, тигрольвы и другие млекопитающие вымерли. О значительности похолодания говорят такие факты. В Крыму, например, обитателями стали белые куропатки, песцы, зайцы беляки, северные олени, полярные жаворонки. Мамонт и его постоянный спутник волосатый носорог проникли на юг до Испании, Италии, Закавказья. Мамонты населяли Европу, Азию и Северную Америку вплоть до их самых северных окраин.Много прямых потомков животных этой эпохи дожило до наших дней, некоторые вымерли или сильно сократились их число и ареал распространения.Мамонтов, волосатых носорогов и других вымерших животных мы можем себе легко представить. Они дошли до нас как бы законсервированными, замороженными, с волосяным покровом, кожей и мягкими тканями. Это животные, которые случайно попали в трещины льда, замерзли в болотах и пролежали во льду много тысяч лет, не тронутые гниением.В Сибири были найдены голова и лапы волосатого носорога, целые туши или части мамонтов. В начале нашего века был найден почти целый мамонт, чучело которого стоит в Зоологическом музее Академии наук СССР в Ленинграде. В желудке этого мамонта сохранилась даже пища, которую он съел перед смертью, — осока, полевой тмин, дикие бобы, полярные лютики. Эти растения и теперь растут в Сибири летом. Зимой мамонт питался, вероятно, листьями и корой полярной ивы, вереском и другими низкорослыми кустарниками.На основе таких находок мы легко можем представить себе и внешний вид мамонта и его образ жизни.Мамонт — животное немного больше индийского слона, с высокой головой и коротким хвостом. Он был покрыт рыже-бурой шерстью, в метр длиной, свисавшей на брюхе до земли. Его изогнутые бивни — увеличенные резцы — достигали 3 метров в длину. Ими он защищался и выкапывал пищу из-под снега. Кожа у мамонта была очень толстая, с большим слоем подкожного жира, доходившим до 10 сантиметров. На голове и на спине этот жир образовывал целые горбы. Толстая кожа, шерсть и обилие жировых отложений хорошо предохраняли мамонта от холода.После великого похолодания снова началось потепление климата, которое в свою очередь вызвало вымирание и тем самым сокращение численности животных, приспособившихся к суровым условиям ледниковой эпохи, — мамонтов, волосатых носорогов, овцебыков и др. Последние мамонты вымерли в современную геологическую эпоху около 10 тысяч лет назад.
Большерогие олени
В это время сформировался растительный и животный мир, современниками которого мы являемся. В последние 10 тысяч лет климатические условия тоже не подвергались резким изменениям и напоминали современные. Флора и фауна в этот период испытывали большие изменения в связи с хозяйственной деятельностью человека, созданием им культурных растений и систематическим одомашниванием диких животных. Об этом будет рассказано в следующей главе. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ИСТОРИЯ СЛОНОВ, НОСОРОГОВ, ЛОШАДЕЙ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Первые плацентарные млекопитающие — предки современных — были небольшими животными, питавшимися преимущественно насекомыми, мелкими ящерицами и другой плотоядной пищей. Главным, что отличало их от живущих ныне, было отсутствие специализации в питании, движении и т. д. Все существующие теперь млекопитающие, например тигр, лошадь, обезьяна, резко отличаются друг от друга специализацией в каком-либо направлении: тигр — явный хищник, лошадь приспособлена к быстрому бегу и питанию травой, кит — для жизни в воде, обезьяна — для лазания по деревьям. Древние млекопитающие не были так односторонне развиты. Они были небольшими животными с маленьким мозгом и неопределенной специализацией. Многие из них сочетали признаки различных отрядов млекопитающих; мы уже говорили, что древние копытные имели признаки хищных, а древние хищные и приматы — признаки насекомоядных.В первой половине третичного периода шел «распад» однородного царства млекопитающих по разным путям специализации.Уже в палеогене — 50—60 миллионов лет назад — у древних млекопитающих имелись различия в образе жизни, питании: одни лучше приспосабливались к жизни на суше, другие — в воде, третьи — в воздухе. Одни приспосабливались к хищному образу жизни, другие — к растительноядному.Появились первые млекопитающие, которые жили в воде: киты и предки тюленей, моржей, сирен. Древние киты были еще небольшими животными в несколько метров длиной. Они имели маленькие передние ноги-плавники. У них было много крупных зазубренных зубов. Современные киты очень разнообразны по строению. Среди них имеются самые большие животные, достигающие 35 метров в длину.Появились млекопитающие и в воздухе — летучие мыши. Но наибольшего развития млекопитающие, так же как и пресмыкающиеся, достигли на суше. Возникли и широко распространились их виды, разнообразные по размерам и образу жизни.Древние хищники креодонты приспосабливались к ловле живой добычи, питанию мясом и разгрызанию костей. Тело их сделалось легким и гибким, когти крепкими и острыми, клыки превратились в острые кинжаловидные зубы, а коренные зубы стали режущими.От древних хищников произошли тюлени, моржи и другие водные хищники, которых называют ластоногими. С другой стороны, некоторые из них дали начало кошкам, собакам, куницам, медведям, барсукам. Наибольшее развитие хищнических особенностей наблюдается у кошек. Медведи и барсуки отчасти вернулись к всеядности, и у них ослабились хищнические особенности.Древесные насекомоядные дали начало обезьянам, о которых мы будем говорить особо.Большого развития достигли растительноядные млекопитающие. Предками различных копытных были первичнокопытные, или кондиляртры, которые имели хищнические черты в строении (когтевидные копыта, острые коренные зубы и хорошо развитые клыки). Особенного успеха достигли два отряда копытных, выделившихся из них. Это непарнокопытные и парнокопытные, остатки которых по числу и разнообразию видов занимают первое место среди находок ископаемых млекопитающих. Так как история многих копытных и хоботных млекопитающих хорошо изучена, мы остановимся на ней подробнее.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_02000062.jpg"/>
</p><p><em>Овцебыки</em></p><p>Всем хорошо известны всего лишь два ныне живущих представителя хоботных млекопитающих — индийский и африканский слоны. А ископаемых хоботных известно около 400 видов. Своеобразные особенности хоботных ярко выражены: это огромные, направленные вперед и различным образом изогнутые передние зубы — резцы. Между ними спускается длинный, мясистый хобот, которым они подносят пищу ко рту и пьют воду. Туловище массивное, толстое, ноги прямые, колонновидные. Рост их достигает 4 метров.Эти особенности еще не были хорошо выражены у древних хоботных. История их прослежена с эоценовой эпохи до наших дней, то есть в течение 50 миллионов лет.Самые древние хоботные меритерии (по названию озера Мерис в Египте, около которого найдены их остатки) были величиной с осла; у них был небольшой хобот и две пары несколько удлиненных резцов — будущих бивней. От меритериев получили свое развитие мастодонты и динотерии.Мастодонты имели массивное, низко посаженное туловище, удлиненную голову с одной или двумя парами прямых или слабо загнутых бивней. Череп мастодонта имеет значительно более выдающиеся лицевые кости, то есть более удлиненную морду, чем слон. Интересно, что у новорожденных и молодых слонов морда более удлинена, чем у взрослых. Череп взрослого слона имеет крайне укороченную и вдавленную морду, как у бульдогов. Это — обычное явление: молодые животные часто имеют черты сходства с предками, исчезающие в зрелом возрасте. Зубы мастодонтов сильно отличаются от зубов слонов. У слонов имеются на передней части верхней челюсти два огромных боковых резца-бивня. В нижней челюсти соответствующих зубов нет. Далее пропуск зубов — диастема, — и потом идут замечательные коренные. Обе челюсти, верхняя и нижняя, укорочены, а коренные зубы очень велики, и поэтому одновременно в челюстях сидят по одному или по два зуба на каждой стороне, внизу и вверху. Однако слоны имеют в общем 12 коренных зубов, по три в каждой половине верхней и нижней челюсти. Они последовательно вырастают один за другим. Когда первый зуб изнашивается, он проталкивается вперед, на его место надвигается второй, а на место второго по мере его износа — третий. У молодых слонов этим зубам предшествуют три маленьких молочных зуба, которые выпадают один за другим в течение приблизительно первых 15 лет. Первый постоянный коренной появляется на шестнадцатом году жизни, второй лет через 5, а третий — лет через 20 после второго и остается до смерти слона, живущего 100—150 лет. Вторая замечательная особенность коренных зубов слонов — необычайная сложность их строения. У индийского и африканского слонов, у мамонта и других многочисленных ископаемых слонов коренные зубы имеют много узких гребней — до 27, — расположенных поперек коронки зуба. Количество гребней у различных слонов различно.</p><p><em>Скелет древнего мастодонта в Палеонтологическом музее Академии наук СССР</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_02000063.jpg"/>
</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_02000064.jpg"/>
</p><p><em>Древние мастодонты</em></p><p>Древние хоботные вначале были распространены в Африке. Африка была в то время (в первой половине третичного периода — в палеогене) широко соединена с Азией, так как в восточной части тогда не было Средиземного моря. Поэтому потомки древних хоботных — различные мастодонты — переселились в Азию. Как показали исследования советского палеонтолога академика А. А. Борисяка, они имели здесь в начале неогена мощное развитие. Отсюда они расселились в Европу, Северную Америку, Южную Америку и обратно в Африку. Остатки различных мастодонтов найдены на всех материках, за исключением Австралии и Антарктиды. Многочисленные остатки их найдены в южных областях Советского Союза: в Молдавии, на Украине, на Кавказе, в Средней Азии, Казахстане. В Европе и Азии мастодонты вымерли в конце третичного периода (в плиоцене). В Африке они дожили до начала антропогена. В южных частях Северной Америки они жили еще несколько тысяч лет назад, в современную геологическую эпоху, а в Южной Америке дожили до IV века н. э. и были предметом охоты древних индейцев. По образу жизни мастодонты отличались от слонов: они были, в противоположность им, в основном обитателями не лесов (как индийский слон) и лесостепей (как африканский слон и многие вымершие слоны), а болотистых местностей.Другое, чем у мастодонтов, направление развития было у удивительных хоботных динотериев, также возникших от древних хоботных. Динотерии имели плоскую голову и пару нижних бивней, круто загнутых вниз. Такие бивни служили, вероятно, для вырывания растений. Эти животные достигали гигантских размеров — до 4—5 метров в высоту. Находки динотериев известны в верхнетретичных отложениях Африки, Азии, Южной Европы (Кавказ, Молдавия, юг Украины).В неогене некоторые бугорчатозубые мастодонты все более приспособлялись к жизни в озерах, болотах, превратились в платибелодонтов. У платибелодонтов образовалась длинная, расширенная в передней части в виде огромной ложки нижняя челюсть, снабженная парой плоских бивней. Такое орудие было удобно для «черпания», как лопатой, водных растений. По образу жизни они были подобны гиппопотамам.Платибелодонты найдены в миоценовых отложениях Кавказа, Монголии; в Северной Америке жили родственные им амбелодоны.</p><p><em>Поздний мастодонт, который широко был распространен в Европе и Азии несколько миллионов лет назад</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_02000065.jpg"/>
</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_02000066.jpg"/>
</p><p><em>Динотерии</em></p><p>Настоящие слоны ведут свое начало от гребенчатозубых мастодонтов — стегодонтов, — которые стали приспособляться к жизни в лесостепях. Это происходило в плиоценовую эпоху, несколько миллионов лет назад. У стегодонтов постепенно череп становился коротким и высоким, уменьшалось количество зубов, но взамен этого оставшиеся коренные зубы увеличивались, их жевательная поверхность становилась многогребенчатой. Зубы становились, как жернова для перетирания большого количества сухой растительности. В плиоцене и антропогене существовало много видов слонов. На территории Советского Союза были найдены остатки крупных плосколобых слонов, живших в верхнем плиоцене. Далее они последовательно развивались в гигантских южных слонов, трогонтериевых слонов и мамонтов. При этом они постепенно приспособлялись к более холодному климату и к питанию жесткой пищей (сначала степными растениями, а затем полярными злаками, осокой и хвоей) и расселялись все дальше к северу. Наибольшее выражение этого развития мы находим у северных волосатых слонов-мамонтов.Современные носороги — однорогий индийский носорог с острой верхней губой и двурогий африканский с широким четырехугольным ртом, — так же как и слоны, — жалкие остатки богатой видами и широко распространенной в прошлом группы млекопитающих. От их предшественников в третичных и четвертичных отложениях сохранилось много скелетов, костей и зубов. Очень много остатков древнейших носорогов было найдено в Центральной Азии, которая была, по-видимому, центром их происхождения и развития. В степях и пустынях Казахстана и Монголии было найдено много остатков различных носорогов.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_02000067.jpg"/>
</p><p><em>Скелет индрикотерия в Палеонтологическом музее Академии наук СССР</em></p><p>В древнетретичное время многие носороги были небольшими, величиной с теленка, и, что самое интересное, не имели рогов. Это были безрогие носороги. Они были более стройные и подвижные животные, чем их потомки. Остальные особенности их скелета и зубов показывают нам, что это без сомнения носороги. Однако наряду с мелкими примитивными носорогами в Азии были найдены носороги-гиганты. Они также имели примитивные черты в строении, были безрогими, но по размерам превосходили крупных слонов. В Казахстане в 1912 году в олигоценовых отложениях был впервые найден такой гигантский носорог. Он был назван изучившим его академиком А. А. Борисяком индрикотерием. Индрикотерий достигал 5 метров в высоту и был, по-видимому, самым крупным из известных нам на суше зверей. У него было массивное туловище и толстые колоннообразные ноги, как у слона. Прекрасный скелет индрикотерия выставлен в Москве, в Палеонтологическом музее Академии наук СССР. В последние годы остатки индрикотерия и других гигантских носорогов обнаружены во многих местностях Центральной Азии и даже на Кавказе.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_02000068.jpg"/>
</p><p><strong>Мамонты, обитавшие на севере Европы и Азии несколько десятков тысяч лет назад.</strong></p><p><em>(Реконструкция проф. К. К. Флерова)</em></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_02000069.jpg"/>
</p><p><em>Схема развития хоботных</em></p>
<p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_0200006A.jpg"/>
</p><p><em>Древний коротконогий носорог</em></p><p>Остатки носорогов в третичных отложениях многочисленны и относятся к разным их формам. Достаточно указать, что на территории СССР известно более 20 их видов. Чем в более древних слоях они встречаются, тем больше они отличаются от современных. Первые рогатые носороги, похожие на современных, появились в миоценовую эпоху. Это были двурогие носороги дицероринусы, коротконогие брахипотерии, хилотерии и др. Многие вымершие носороги имели два рога — один позади другого, как у современного африканского носорога. Основанием рога служит костная шишка на носовых костях черепа. Рог у носорогов имеет волокнистое строение; он не костяной, как у оленей, и не имеет костяного стержня, как у быков, козлов, антилоп.В антропогене жили носороги, как близкие к современным, так и отличавшиеся от них. В начале антропогена жили такие своеобразные носороги, как эласмотерии, с большим рогом, насаженным на огромной шишке на лбу, а не на носу. До недавнего времени жил на севере Европы и Азии современник мамонта — двурогий волосатый носорог.Обратимся теперь к другим непарнокопытным млекопитающим — лошадям, история которых изучена лучше, чем каких-либо других животных.Изучая историю лошадей и других копытных, великий палеонтолог Владимир Онуфриевич Ковалевский не только выяснил общий ход исторического развития лошадей, но и дал правильное толкование причин этого развития. В последующие годы получено много новых данных по истории лошадей, которые позволили уточнить и детализировать исследования В. О. Ковалевского.Для современных лошадей — диких и домашних, ослов, полуослов зебр — характерны следующие особенности: легкое строение тела, длинные однопалые ноги, сложное строение коренных зубов.Мы теперь знаем огромное количество ископаемых лошадей и лошадеподобных животных и можем достоверно проследить все стадии развития от древних четырехпалых и пятипалых предков к ныне живущим лошадям.</p><p><em>Носорог хилотерий, распространенный в Азии и Европе несколько миллионов лет назад</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_0200006B.jpg"/>
</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_0200006C.jpg"/>
</p><p><em>Скелет (А) и внешний вид (Б) современной лошади и ее древнейшего предка эогиппуса</em></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_26_doc2fb_image_0200006D.jpg"/>
</p><p><em>Схема эволюции лошади</em></p><p>Первые достоверные предки лошадей найдены в эоценовых отложениях Северной Америки, где далее в основном развивалось семейство лошадей.В Восточное полушарие (Европу, Азию, Африку) проникали лишь отдельные их представители — анхитерии, гиппарионы, древние лошади.Древнейшие лошади (эогиппус, или гиракотерий, орогиппус и эпигиппус), жившие в эоцене около 40—50 миллионов лет назад, были величиной с волка или даже лисицу. Они жили в густых влажных лесах и питались сочной травой и листьями. Коренные зубы у них были низкие, простые. Их широко расставленные пальцы не давали животному увязать в мягком грунте. Эти древние лошади не были быстроходными. Позже, в неогене, 15— 20 миллионов лет назад, с поредением лесов и развитием степей многие лошади выселялись в лесостепи и степи и вынуждены были питаться сухими травянистыми растениями, а также, спасаясь от хищников, быстро и хорошо бегать по твердой почве. В связи с этим изменилось и строение животных.Тело делалось более гибким, легким, ноги стали длиннее, и в них постепенно уменьшались боковые пальцы: из четырех- и трехпалых они становились однопалыми. У современных лошадей от маленьких боковых пальцев сохранились только тоненькие косточки, которые называются грифельными. Питание сухими, жесткими травами вызвало увеличение высоты коренных зубов, строение их стало сложнее, прочнее. Животные стали крупнее: из эогиппусов величиной с лисицу они превратились в крупных диких древних однопалых лошадей высотой до 2 метров.Этот основной процесс развития лошадей совершался, по-видимому, в степях Северной Америки. В Азии и Европе (в том числе и на территории СССР) были найдены в большом количестве остатки анхитериев, трехпалых лесных лошадей, живших в миоценовую эпоху. В верхнем миоцене и плиоцене здесь их сменили проникшие из Америки гиппарионы, — также трехпалые, но с сильно укороченными боковыми пальцами, — обитатели лесостепей.От гиппарионов сохранились многочисленные остатки костей во многих местностях Европы и Азии до 55—60° с. ш. К концу третичного периода (в верхнем плиоцене) гиппарионы в Европе и Азии вымерли, а на их место пришли из Америки около миллиона лет назад однопалые лошади, заселившие почти все Восточное полушарие от берегов Ледовитого океана до южных окраин Африки. В то время, когда в Северной Америке возникли однопалые лошади, она была соединена на севере мостом суши с Азией в районе Берингова пролива, а на юге — с Южной Америкой в районе Панамского канала. По этим «мостам» лошади, а также другие млекопитающие могли тогда переселяться с одного материка на другой. В процессе расселения по различным местам однопалые лошади видоизменились и преобразовались в разные типы: одни приспособились к травянистым равнинам, другие — к кустарниковым местностям, третьи — к полупустыням. В Африке они превратились в зебр и ослов, в Южной и Центральной Азии — в полуослов, к которым относятся куланы, онагры, кианги, а в Европе и Северной Африке — в настоящих лошадей.Последними представителями настоящих диких лошадей является лошадь Пржевальского, в небольшом количестве обитающая сейчас в полупустынях Центральной Азии, и истребленный человеком тарпан, обитавший на Украине еще в прошлом веке. Одомашнение лошадей человеком несколько тысяч лет назад спасло их от окончательного исчезновения, как это произошло в Америке.Когда Колумб открыл Америку, там лошадей не было. Их ввезли из Европы несколько столетий назад. Такова далекая история лошадей, этих замечательных животных, роль которых была огромна и в истории человека.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ИСТОРИЯ СЛОНОВ, НОСОРОГОВ, ЛОШАДЕЙ
Первые плацентарные млекопитающие — предки современных — были небольшими животными, питавшимися преимущественно насекомыми, мелкими ящерицами и другой плотоядной пищей. Главным, что отличало их от живущих ныне, было отсутствие специализации в питании, движении и т. д. Все существующие теперь млекопитающие, например тигр, лошадь, обезьяна, резко отличаются друг от друга специализацией в каком-либо направлении: тигр — явный хищник, лошадь приспособлена к быстрому бегу и питанию травой, кит — для жизни в воде, обезьяна — для лазания по деревьям. Древние млекопитающие не были так односторонне развиты. Они были небольшими животными с маленьким мозгом и неопределенной специализацией. Многие из них сочетали признаки различных отрядов млекопитающих; мы уже говорили, что древние копытные имели признаки хищных, а древние хищные и приматы — признаки насекомоядных.В первой половине третичного периода шел «распад» однородного царства млекопитающих по разным путям специализации.Уже в палеогене — 50—60 миллионов лет назад — у древних млекопитающих имелись различия в образе жизни, питании: одни лучше приспосабливались к жизни на суше, другие — в воде, третьи — в воздухе. Одни приспосабливались к хищному образу жизни, другие — к растительноядному.Появились первые млекопитающие, которые жили в воде: киты и предки тюленей, моржей, сирен. Древние киты были еще небольшими животными в несколько метров длиной. Они имели маленькие передние ноги-плавники. У них было много крупных зазубренных зубов. Современные киты очень разнообразны по строению. Среди них имеются самые большие животные, достигающие 35 метров в длину.Появились млекопитающие и в воздухе — летучие мыши. Но наибольшего развития млекопитающие, так же как и пресмыкающиеся, достигли на суше. Возникли и широко распространились их виды, разнообразные по размерам и образу жизни.Древние хищники креодонты приспосабливались к ловле живой добычи, питанию мясом и разгрызанию костей. Тело их сделалось легким и гибким, когти крепкими и острыми, клыки превратились в острые кинжаловидные зубы, а коренные зубы стали режущими.От древних хищников произошли тюлени, моржи и другие водные хищники, которых называют ластоногими. С другой стороны, некоторые из них дали начало кошкам, собакам, куницам, медведям, барсукам. Наибольшее развитие хищнических особенностей наблюдается у кошек. Медведи и барсуки отчасти вернулись к всеядности, и у них ослабились хищнические особенности.Древесные насекомоядные дали начало обезьянам, о которых мы будем говорить особо.Большого развития достигли растительноядные млекопитающие. Предками различных копытных были первичнокопытные, или кондиляртры, которые имели хищнические черты в строении (когтевидные копыта, острые коренные зубы и хорошо развитые клыки). Особенного успеха достигли два отряда копытных, выделившихся из них. Это непарнокопытные и парнокопытные, остатки которых по числу и разнообразию видов занимают первое место среди находок ископаемых млекопитающих. Так как история многих копытных и хоботных млекопитающих хорошо изучена, мы остановимся на ней подробнее.
Овцебыки
Всем хорошо известны всего лишь два ныне живущих представителя хоботных млекопитающих — индийский и африканский слоны. А ископаемых хоботных известно около 400 видов. Своеобразные особенности хоботных ярко выражены: это огромные, направленные вперед и различным образом изогнутые передние зубы — резцы. Между ними спускается длинный, мясистый хобот, которым они подносят пищу ко рту и пьют воду. Туловище массивное, толстое, ноги прямые, колонновидные. Рост их достигает 4 метров.Эти особенности еще не были хорошо выражены у древних хоботных. История их прослежена с эоценовой эпохи до наших дней, то есть в течение 50 миллионов лет.Самые древние хоботные меритерии (по названию озера Мерис в Египте, около которого найдены их остатки) были величиной с осла; у них был небольшой хобот и две пары несколько удлиненных резцов — будущих бивней. От меритериев получили свое развитие мастодонты и динотерии.Мастодонты имели массивное, низко посаженное туловище, удлиненную голову с одной или двумя парами прямых или слабо загнутых бивней. Череп мастодонта имеет значительно более выдающиеся лицевые кости, то есть более удлиненную морду, чем слон. Интересно, что у новорожденных и молодых слонов морда более удлинена, чем у взрослых. Череп взрослого слона имеет крайне укороченную и вдавленную морду, как у бульдогов. Это — обычное явление: молодые животные часто имеют черты сходства с предками, исчезающие в зрелом возрасте. Зубы мастодонтов сильно отличаются от зубов слонов. У слонов имеются на передней части верхней челюсти два огромных боковых резца-бивня. В нижней челюсти соответствующих зубов нет. Далее пропуск зубов — диастема, — и потом идут замечательные коренные. Обе челюсти, верхняя и нижняя, укорочены, а коренные зубы очень велики, и поэтому одновременно в челюстях сидят по одному или по два зуба на каждой стороне, внизу и вверху. Однако слоны имеют в общем 12 коренных зубов, по три в каждой половине верхней и нижней челюсти. Они последовательно вырастают один за другим. Когда первый зуб изнашивается, он проталкивается вперед, на его место надвигается второй, а на место второго по мере его износа — третий. У молодых слонов этим зубам предшествуют три маленьких молочных зуба, которые выпадают один за другим в течение приблизительно первых 15 лет. Первый постоянный коренной появляется на шестнадцатом году жизни, второй лет через 5, а третий — лет через 20 после второго и остается до смерти слона, живущего 100—150 лет. Вторая замечательная особенность коренных зубов слонов — необычайная сложность их строения. У индийского и африканского слонов, у мамонта и других многочисленных ископаемых слонов коренные зубы имеют много узких гребней — до 27, — расположенных поперек коронки зуба. Количество гребней у различных слонов различно.
Скелет древнего мастодонта в Палеонтологическом музее Академии наук СССР
Древние мастодонты
Древние хоботные вначале были распространены в Африке. Африка была в то время (в первой половине третичного периода — в палеогене) широко соединена с Азией, так как в восточной части тогда не было Средиземного моря. Поэтому потомки древних хоботных — различные мастодонты — переселились в Азию. Как показали исследования советского палеонтолога академика А. А. Борисяка, они имели здесь в начале неогена мощное развитие. Отсюда они расселились в Европу, Северную Америку, Южную Америку и обратно в Африку. Остатки различных мастодонтов найдены на всех материках, за исключением Австралии и Антарктиды. Многочисленные остатки их найдены в южных областях Советского Союза: в Молдавии, на Украине, на Кавказе, в Средней Азии, Казахстане. В Европе и Азии мастодонты вымерли в конце третичного периода (в плиоцене). В Африке они дожили до начала антропогена. В южных частях Северной Америки они жили еще несколько тысяч лет назад, в современную геологическую эпоху, а в Южной Америке дожили до IV века н. э. и были предметом охоты древних индейцев. По образу жизни мастодонты отличались от слонов: они были, в противоположность им, в основном обитателями не лесов (как индийский слон) и лесостепей (как африканский слон и многие вымершие слоны), а болотистых местностей.Другое, чем у мастодонтов, направление развития было у удивительных хоботных динотериев, также возникших от древних хоботных. Динотерии имели плоскую голову и пару нижних бивней, круто загнутых вниз. Такие бивни служили, вероятно, для вырывания растений. Эти животные достигали гигантских размеров — до 4—5 метров в высоту. Находки динотериев известны в верхнетретичных отложениях Африки, Азии, Южной Европы (Кавказ, Молдавия, юг Украины).В неогене некоторые бугорчатозубые мастодонты все более приспособлялись к жизни в озерах, болотах, превратились в платибелодонтов. У платибелодонтов образовалась длинная, расширенная в передней части в виде огромной ложки нижняя челюсть, снабженная парой плоских бивней. Такое орудие было удобно для «черпания», как лопатой, водных растений. По образу жизни они были подобны гиппопотамам.Платибелодонты найдены в миоценовых отложениях Кавказа, Монголии; в Северной Америке жили родственные им амбелодоны.
Поздний мастодонт, который широко был распространен в Европе и Азии несколько миллионов лет назад
Динотерии
Настоящие слоны ведут свое начало от гребенчатозубых мастодонтов — стегодонтов, — которые стали приспособляться к жизни в лесостепях. Это происходило в плиоценовую эпоху, несколько миллионов лет назад. У стегодонтов постепенно череп становился коротким и высоким, уменьшалось количество зубов, но взамен этого оставшиеся коренные зубы увеличивались, их жевательная поверхность становилась многогребенчатой. Зубы становились, как жернова для перетирания большого количества сухой растительности. В плиоцене и антропогене существовало много видов слонов. На территории Советского Союза были найдены остатки крупных плосколобых слонов, живших в верхнем плиоцене. Далее они последовательно развивались в гигантских южных слонов, трогонтериевых слонов и мамонтов. При этом они постепенно приспособлялись к более холодному климату и к питанию жесткой пищей (сначала степными растениями, а затем полярными злаками, осокой и хвоей) и расселялись все дальше к северу. Наибольшее выражение этого развития мы находим у северных волосатых слонов-мамонтов.Современные носороги — однорогий индийский носорог с острой верхней губой и двурогий африканский с широким четырехугольным ртом, — так же как и слоны, — жалкие остатки богатой видами и широко распространенной в прошлом группы млекопитающих. От их предшественников в третичных и четвертичных отложениях сохранилось много скелетов, костей и зубов. Очень много остатков древнейших носорогов было найдено в Центральной Азии, которая была, по-видимому, центром их происхождения и развития. В степях и пустынях Казахстана и Монголии было найдено много остатков различных носорогов.
Скелет индрикотерия в Палеонтологическом музее Академии наук СССР
В древнетретичное время многие носороги были небольшими, величиной с теленка, и, что самое интересное, не имели рогов. Это были безрогие носороги. Они были более стройные и подвижные животные, чем их потомки. Остальные особенности их скелета и зубов показывают нам, что это без сомнения носороги. Однако наряду с мелкими примитивными носорогами в Азии были найдены носороги-гиганты. Они также имели примитивные черты в строении, были безрогими, но по размерам превосходили крупных слонов. В Казахстане в 1912 году в олигоценовых отложениях был впервые найден такой гигантский носорог. Он был назван изучившим его академиком А. А. Борисяком индрикотерием. Индрикотерий достигал 5 метров в высоту и был, по-видимому, самым крупным из известных нам на суше зверей. У него было массивное туловище и толстые колоннообразные ноги, как у слона. Прекрасный скелет индрикотерия выставлен в Москве, в Палеонтологическом музее Академии наук СССР. В последние годы остатки индрикотерия и других гигантских носорогов обнаружены во многих местностях Центральной Азии и даже на Кавказе.
Мамонты, обитавшие на севере Европы и Азии несколько десятков тысяч лет назад.
(Реконструкция проф. К. К. Флерова)
Схема развития хоботных
Древний коротконогий носорог
Остатки носорогов в третичных отложениях многочисленны и относятся к разным их формам. Достаточно указать, что на территории СССР известно более 20 их видов. Чем в более древних слоях они встречаются, тем больше они отличаются от современных. Первые рогатые носороги, похожие на современных, появились в миоценовую эпоху. Это были двурогие носороги дицероринусы, коротконогие брахипотерии, хилотерии и др. Многие вымершие носороги имели два рога — один позади другого, как у современного африканского носорога. Основанием рога служит костная шишка на носовых костях черепа. Рог у носорогов имеет волокнистое строение; он не костяной, как у оленей, и не имеет костяного стержня, как у быков, козлов, антилоп.В антропогене жили носороги, как близкие к современным, так и отличавшиеся от них. В начале антропогена жили такие своеобразные носороги, как эласмотерии, с большим рогом, насаженным на огромной шишке на лбу, а не на носу. До недавнего времени жил на севере Европы и Азии современник мамонта — двурогий волосатый носорог.Обратимся теперь к другим непарнокопытным млекопитающим — лошадям, история которых изучена лучше, чем каких-либо других животных.Изучая историю лошадей и других копытных, великий палеонтолог Владимир Онуфриевич Ковалевский не только выяснил общий ход исторического развития лошадей, но и дал правильное толкование причин этого развития. В последующие годы получено много новых данных по истории лошадей, которые позволили уточнить и детализировать исследования В. О. Ковалевского.Для современных лошадей — диких и домашних, ослов, полуослов зебр — характерны следующие особенности: легкое строение тела, длинные однопалые ноги, сложное строение коренных зубов.Мы теперь знаем огромное количество ископаемых лошадей и лошадеподобных животных и можем достоверно проследить все стадии развития от древних четырехпалых и пятипалых предков к ныне живущим лошадям.
Носорог хилотерий, распространенный в Азии и Европе несколько миллионов лет назад
Скелет (А) и внешний вид (Б) современной лошади и ее древнейшего предка эогиппуса
Схема эволюции лошади
Первые достоверные предки лошадей найдены в эоценовых отложениях Северной Америки, где далее в основном развивалось семейство лошадей.В Восточное полушарие (Европу, Азию, Африку) проникали лишь отдельные их представители — анхитерии, гиппарионы, древние лошади.Древнейшие лошади (эогиппус, или гиракотерий, орогиппус и эпигиппус), жившие в эоцене около 40—50 миллионов лет назад, были величиной с волка или даже лисицу. Они жили в густых влажных лесах и питались сочной травой и листьями. Коренные зубы у них были низкие, простые. Их широко расставленные пальцы не давали животному увязать в мягком грунте. Эти древние лошади не были быстроходными. Позже, в неогене, 15— 20 миллионов лет назад, с поредением лесов и развитием степей многие лошади выселялись в лесостепи и степи и вынуждены были питаться сухими травянистыми растениями, а также, спасаясь от хищников, быстро и хорошо бегать по твердой почве. В связи с этим изменилось и строение животных.Тело делалось более гибким, легким, ноги стали длиннее, и в них постепенно уменьшались боковые пальцы: из четырех- и трехпалых они становились однопалыми. У современных лошадей от маленьких боковых пальцев сохранились только тоненькие косточки, которые называются грифельными. Питание сухими, жесткими травами вызвало увеличение высоты коренных зубов, строение их стало сложнее, прочнее. Животные стали крупнее: из эогиппусов величиной с лисицу они превратились в крупных диких древних однопалых лошадей высотой до 2 метров.Этот основной процесс развития лошадей совершался, по-видимому, в степях Северной Америки. В Азии и Европе (в том числе и на территории СССР) были найдены в большом количестве остатки анхитериев, трехпалых лесных лошадей, живших в миоценовую эпоху. В верхнем миоцене и плиоцене здесь их сменили проникшие из Америки гиппарионы, — также трехпалые, но с сильно укороченными боковыми пальцами, — обитатели лесостепей.От гиппарионов сохранились многочисленные остатки костей во многих местностях Европы и Азии до 55—60° с. ш. К концу третичного периода (в верхнем плиоцене) гиппарионы в Европе и Азии вымерли, а на их место пришли из Америки около миллиона лет назад однопалые лошади, заселившие почти все Восточное полушарие от берегов Ледовитого океана до южных окраин Африки. В то время, когда в Северной Америке возникли однопалые лошади, она была соединена на севере мостом суши с Азией в районе Берингова пролива, а на юге — с Южной Америкой в районе Панамского канала. По этим «мостам» лошади, а также другие млекопитающие могли тогда переселяться с одного материка на другой. В процессе расселения по различным местам однопалые лошади видоизменились и преобразовались в разные типы: одни приспособились к травянистым равнинам, другие — к кустарниковым местностям, третьи — к полупустыням. В Африке они превратились в зебр и ослов, в Южной и Центральной Азии — в полуослов, к которым относятся куланы, онагры, кианги, а в Европе и Северной Африке — в настоящих лошадей.Последними представителями настоящих диких лошадей является лошадь Пржевальского, в небольшом количестве обитающая сейчас в полупустынях Центральной Азии, и истребленный человеком тарпан, обитавший на Украине еще в прошлом веке. Одомашнение лошадей человеком несколько тысяч лет назад спасло их от окончательного исчезновения, как это произошло в Америке.Когда Колумб открыл Америку, там лошадей не было. Их ввезли из Европы несколько столетий назад. Такова далекая история лошадей, этих замечательных животных, роль которых была огромна и в истории человека. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ИСТОРИЯ ОБЕЗЬЯН</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Как мы уже говорили, млекопитающие произошли от зверообразных пресмыкающихся, вероятно, в начале мезозойской эры, около 200 миллионов лет назад. В течение долгого времени, почти всю мезозойскую эру, они мало менялись. В те давние времена преобладали сумчатые и мелкие хищные насекомоядные. В дальнейшем среди них началась специализация в разных направлениях питания, мест обитания и т. д. Среди этих древних млекопитающих оказались такие, которые не приобрели ни острых зубов и когтей хищников, ни копыт и перетирающих зубов травоядных, они не стали и летать или жить в воде. Местом их жизни был лес, деревья, где они скрывались от опасности и добывали себе питание: плоды, ягоды, насекомых. Эти животные дали впоследствии начало обезьянам, полуобезьянам и человеку. Этот отряд млекопитающих зоологи назвали приматами, что значит «первенствующие», «главнейшие». За немногим исключением, приматы сохранили древесный образ жизни; они хорошо приспособлены к лазанию по деревьям. Своеобразие этих животных заключается и в прогрессирующем увеличении головного мозга. Главной пищей древних приматов были разные плоды, ягоды, орехи, древесные почки, насекомые, а иногда маленькие птицы и их яйца. Так же питаются и ныне живущие обезьяны. Поэтому их зубы мало изменились: они не стали приспособленными только для мясной или только для травянистой пищи, — обезьяны остались всеядными животными. Зато конечности, особенно передние, и мозг изменялись сильно. Ловкость и цепкость, быстрая сообразительность — все это было необходимо для жизни на деревьях. Этот беспощадный отбор — совершенствование на ловкость, цепкость и сообразительность, — длившийся в течение миллионов лет, привел к тому, что головной мозг их сильно увеличился, а также появился хватательный орган — рука. Все это случилось не сразу.В палеогене жили древнейшие приматы, которых некоторые ученые считали очень близкими к насекомоядным. Это были родичи ныне живущих в Индомалайской области тупай. Другие, более высокоразвитые приматы, жившие тогда, относятся к полуобезьянам. Они, так же как и тупаи, походили на древних насекомоядных. Представителями их были нотарктус, скелет которого найден в Северной Америке, и его потомок анаптоморфус. В наше время в Индии живут на деревьях близкие к ним и малоизменившиеся долгопяты, или тарсиусы, а в Африке, на Мадагаскаре — лемуры.Древние полуобезьяны, так же как и их малоизменившиеся потомки, обитали на деревьях. У них хорошо были развиты зрение и слух, слабее — обоняние. Глаза были сдвинуты, и поэтому обезьяны могли легко смотреть обоими глазами в одну точку. В цепких передних конечностях большой палец был отставлен. Это очень помогало обезьянам лазать по деревьям: такой рукой можно было легко хвататься за ветви.Современные обезьяны делятся на широконосых, живущих в Южной и Средней Америке, и узконосых, живущих в Африке и Азии. Узконосые обезьяны имеют 36 зубов, широко расставленные ноздри и длинный цепкий хвост. Широконосые обезьяны имеют 32 зуба, узко расставленные ноздри и нецепкий, короткий хвост*. Иногда он совсем отсутствует. К узконосым относятся все ныне живущие и ископаемые человекообразные обезьяны.</p>
<p>* Явная ошибка, поскольку признаки широконосых и узконосых обезьян здесь поменяли местами. Достаточно хотя бы взглянуть на описание их носов и посчитать собственные зубы. – В. П.</p><p>С конца палеогена развитие обезьян в Западном и Восточном полушариях пошло по-разному. Большинство обезьян, живущих в Америке, так и сохранило много примитивных особенностей (широконосые обезьяны), а в Азии, Европе и Африке возникли человекообразные обезьяны.Это произошло в конце палеогена. В неогене развились разные виды бесхвостых человекообразных обезьян. Среди них были дриопитеки, что в переводе означает «древесные обезьяны». Дриопитеки и другие близкие к ним обезьяны, найденные в Европе и Азии (особенно много в северной Индии), нередко спускались с деревьев и выходили на опушки лесов в поисках пищи. Среди них были гиганты, достигавшие 4 метров в высоту, как, например, найденные в Южной Азии гигантопитеки.В последние годы остатки высшей человекообразной обезьяны, близкой к дриопитекам, найдены и в СССР. Она названа удабнопитеком (обезьяна из Удабно — по названию местности в Грузинской ССР, где она обнаружена).В 1924 году в Африке, в восточной части пустыни Калахари, были найдены остатки обезьян, которые ходили вертикально или полувертикально на двух ногах. Их назвали австралопитеками, или южными обезьянами. Австралопитеки, жившие около 1 миллиона лет назад, в конце третичного периода или в самом начале антропогена, большую часть жизни проводили уже не на деревьях, а на Земле. Они ходили на двух ногах и имели более или менее свободные от ходьбы передние конечности, которые могли постепенно превратиться в руки. По строению черепа, зубов австралопитек, более чем шимпанзе, горилла и дриопитек, походил на человека. По подсчетам некоторых ученых, мозг его весил около 650—700 граммов, то есть гораздо больше, чем мозг шимпанзе и гориллы. Глазницы у австралопитеков были круглые, а не четырехугольные, зубы по форме приближались к человеческим.Австралопитеки имели нижнюю укороченную челюсть и значительно более приспособленную к жеванию разнообразной пищи, чем все известные человекообразные обезьяны. Все эти особенности придавали лицу австралопитеков некоторые человеческие черты: менее выступающие челюсти и менее выдающиеся вперед зубы смягчали зверообразность их лица.Австралопитеки были обитателями открытых, безлесных областей. Вероятно, уже их предки перешли к наземному образу жизни.Интересно, что вместе с костями австралопитеков были найдены черепа павианов, пробитые какими-то тяжелыми предметами. Изучение этих находок, сделанных в 1948 году, свидетельствует о том, что австралопитеки нападали на сравнительно крупных животных и, вероятно, пользовались при этом камнями, палками. Большинство антропологов не считает австралопитеков прямыми предками человека. Австралопитеки — одна из групп вымерших человекообразных обезьян, близких к человеку. Изучение их дает возможность понять процесс превращения ископаемых человекообразных обезьян типа дриопитеков в людей.Одновременно с австралопитеком существовали и другие роды человекообразных обезьян, близких к предкам человека. Это — брамапитек, рамапитек, сугривапитек, костные остатки которых найдены в Индии. Остатки близких к австралопитекам парантропов обнаружены в Африке. Это были сравнительно крупные — до 150 сантиметров ростом — человекообразные обезьяны, которые обладали прямой походкой и по всему строению и физическому развитию приближались к древним предкам человека.Итак, в конце третичного периода появление человека было назревшей необходимостью, обусловленной всем ходом исторического развития приматов.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_27_doc2fb_image_0300006E.png"/>
</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_27_doc2fb_image_0200006F.jpg"/>
</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ИСТОРИЯ ОБЕЗЬЯН
Как мы уже говорили, млекопитающие произошли от зверообразных пресмыкающихся, вероятно, в начале мезозойской эры, около 200 миллионов лет назад. В течение долгого времени, почти всю мезозойскую эру, они мало менялись. В те давние времена преобладали сумчатые и мелкие хищные насекомоядные. В дальнейшем среди них началась специализация в разных направлениях питания, мест обитания и т. д. Среди этих древних млекопитающих оказались такие, которые не приобрели ни острых зубов и когтей хищников, ни копыт и перетирающих зубов травоядных, они не стали и летать или жить в воде. Местом их жизни был лес, деревья, где они скрывались от опасности и добывали себе питание: плоды, ягоды, насекомых. Эти животные дали впоследствии начало обезьянам, полуобезьянам и человеку. Этот отряд млекопитающих зоологи назвали приматами, что значит «первенствующие», «главнейшие». За немногим исключением, приматы сохранили древесный образ жизни; они хорошо приспособлены к лазанию по деревьям. Своеобразие этих животных заключается и в прогрессирующем увеличении головного мозга. Главной пищей древних приматов были разные плоды, ягоды, орехи, древесные почки, насекомые, а иногда маленькие птицы и их яйца. Так же питаются и ныне живущие обезьяны. Поэтому их зубы мало изменились: они не стали приспособленными только для мясной или только для травянистой пищи, — обезьяны остались всеядными животными. Зато конечности, особенно передние, и мозг изменялись сильно. Ловкость и цепкость, быстрая сообразительность — все это было необходимо для жизни на деревьях. Этот беспощадный отбор — совершенствование на ловкость, цепкость и сообразительность, — длившийся в течение миллионов лет, привел к тому, что головной мозг их сильно увеличился, а также появился хватательный орган — рука. Все это случилось не сразу.В палеогене жили древнейшие приматы, которых некоторые ученые считали очень близкими к насекомоядным. Это были родичи ныне живущих в Индомалайской области тупай. Другие, более высокоразвитые приматы, жившие тогда, относятся к полуобезьянам. Они, так же как и тупаи, походили на древних насекомоядных. Представителями их были нотарктус, скелет которого найден в Северной Америке, и его потомок анаптоморфус. В наше время в Индии живут на деревьях близкие к ним и малоизменившиеся долгопяты, или тарсиусы, а в Африке, на Мадагаскаре — лемуры.Древние полуобезьяны, так же как и их малоизменившиеся потомки, обитали на деревьях. У них хорошо были развиты зрение и слух, слабее — обоняние. Глаза были сдвинуты, и поэтому обезьяны могли легко смотреть обоими глазами в одну точку. В цепких передних конечностях большой палец был отставлен. Это очень помогало обезьянам лазать по деревьям: такой рукой можно было легко хвататься за ветви.Современные обезьяны делятся на широконосых, живущих в Южной и Средней Америке, и узконосых, живущих в Африке и Азии. Узконосые обезьяны имеют 36 зубов, широко расставленные ноздри и длинный цепкий хвост. Широконосые обезьяны имеют 32 зуба, узко расставленные ноздри и нецепкий, короткий хвост*. Иногда он совсем отсутствует. К узконосым относятся все ныне живущие и ископаемые человекообразные обезьяны.
* Явная ошибка, поскольку признаки широконосых и узконосых обезьян здесь поменяли местами. Достаточно хотя бы взглянуть на описание их носов и посчитать собственные зубы. – В. П.
С конца палеогена развитие обезьян в Западном и Восточном полушариях пошло по-разному. Большинство обезьян, живущих в Америке, так и сохранило много примитивных особенностей (широконосые обезьяны), а в Азии, Европе и Африке возникли человекообразные обезьяны.Это произошло в конце палеогена. В неогене развились разные виды бесхвостых человекообразных обезьян. Среди них были дриопитеки, что в переводе означает «древесные обезьяны». Дриопитеки и другие близкие к ним обезьяны, найденные в Европе и Азии (особенно много в северной Индии), нередко спускались с деревьев и выходили на опушки лесов в поисках пищи. Среди них были гиганты, достигавшие 4 метров в высоту, как, например, найденные в Южной Азии гигантопитеки.В последние годы остатки высшей человекообразной обезьяны, близкой к дриопитекам, найдены и в СССР. Она названа удабнопитеком (обезьяна из Удабно — по названию местности в Грузинской ССР, где она обнаружена).В 1924 году в Африке, в восточной части пустыни Калахари, были найдены остатки обезьян, которые ходили вертикально или полувертикально на двух ногах. Их назвали австралопитеками, или южными обезьянами. Австралопитеки, жившие около 1 миллиона лет назад, в конце третичного периода или в самом начале антропогена, большую часть жизни проводили уже не на деревьях, а на Земле. Они ходили на двух ногах и имели более или менее свободные от ходьбы передние конечности, которые могли постепенно превратиться в руки. По строению черепа, зубов австралопитек, более чем шимпанзе, горилла и дриопитек, походил на человека. По подсчетам некоторых ученых, мозг его весил около 650—700 граммов, то есть гораздо больше, чем мозг шимпанзе и гориллы. Глазницы у австралопитеков были круглые, а не четырехугольные, зубы по форме приближались к человеческим.Австралопитеки имели нижнюю укороченную челюсть и значительно более приспособленную к жеванию разнообразной пищи, чем все известные человекообразные обезьяны. Все эти особенности придавали лицу австралопитеков некоторые человеческие черты: менее выступающие челюсти и менее выдающиеся вперед зубы смягчали зверообразность их лица.Австралопитеки были обитателями открытых, безлесных областей. Вероятно, уже их предки перешли к наземному образу жизни.Интересно, что вместе с костями австралопитеков были найдены черепа павианов, пробитые какими-то тяжелыми предметами. Изучение этих находок, сделанных в 1948 году, свидетельствует о том, что австралопитеки нападали на сравнительно крупных животных и, вероятно, пользовались при этом камнями, палками. Большинство антропологов не считает австралопитеков прямыми предками человека. Австралопитеки — одна из групп вымерших человекообразных обезьян, близких к человеку. Изучение их дает возможность понять процесс превращения ископаемых человекообразных обезьян типа дриопитеков в людей.Одновременно с австралопитеком существовали и другие роды человекообразных обезьян, близких к предкам человека. Это — брамапитек, рамапитек, сугривапитек, костные остатки которых найдены в Индии. Остатки близких к австралопитекам парантропов обнаружены в Африке. Это были сравнительно крупные — до 150 сантиметров ростом — человекообразные обезьяны, которые обладали прямой походкой и по всему строению и физическому развитию приближались к древним предкам человека.Итак, в конце третичного периода появление человека было назревшей необходимостью, обусловленной всем ходом исторического развития приматов. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ТРУД СОЗДАЛ ЧЕЛОВЕКА</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_29_doc2fb_image_02000070.jpg"/>
</p><p><em>Питекантроп</em></p><p>Это изречение великого русского писателя выражает очень глубокую и правильную мысль. Человек — это высшее, разумное существо, резко отделенное от всего остального мира. Изготовление орудий труда выделило человека из животной среды.К труду приспособлено все тело человека. У него свободны руки, на которые он не опирается при ходьбе. Строение рук таково, что ими удобно брать, двигать и удерживать предметы: они в высшей степени способны к точным движениям. Ноги человека приспособлены к хождению по земле.У человека в высшей степени высоко организованная нервная система, в особенности головной мозг. По весу наш головной мозг почти в три раза больше (средний вес его около 1500 г), чем мозг высших крупных обезьян — гориллы, шимпанзе, — и значительно более сложный по строению.Труд человека носит общественный характер. Это требует от людей взаимного понимания. Оно достигается в первую очередь членораздельной речью. У животных средства общения слабее. Они выражаются в криках, выразительных движениях тела.Уже эта краткая характеристика основных особенностей человека показывает, насколько далеко он ушел от остального животного мира. Но современная наука показала не только, как возникли различные телесные особенности человеческого организма, но и как появилось и развилось то, что наиболее отличает человека от животного, и в первую очередь труд, членораздельная речь и другие особенности. Палеонтология и антропология показывают, каковы были предки человека. Археология — наука, изучающая вещественные памятники древней культуры и развитие древнейшего человеческого общества — раскрывает перед нами историю возникновения и развития человеческого общества, его производительных сил и производственных отношений.Во второй половине прошлого века Чарльз Дарвин и другие ученые показали, что предком человека была порода человекообразных обезьян, покрытых шерстью, с небольшим хвостом и довольно крупными клыками. И действительно, сравнивая людей с человекообразными обезьянами, можно видеть не только различия, но и много сходства в строении скелета, мышц, внутренних органов, в химическом составе крови и ряде других особенностей. У орангутанга общих с человеком признаков — около 50, у гориллы — 90, а у шимпанзе около 100. Однако Дарвин и другие ученые не знали настоящих предков человека: они тогда еще не были открыты. Они не смогли также объяснить, как и почему возникли основные человеческие особенности.Главную причину возникновения человека, очеловечивания наших обезьяноподобных предков установил около 80 лет назад Фридрих Энгельс. В своей работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» он доказал, что труд сыграл решающую роль в возникновении человека.Решающий шаг от обезьяны к человеку был сделан при переходе к наземному образу жизни и выработке прямой походки. Развитие лесостепей и степей во второй половине и особенно в конце третичного периода на обширных пространствах Азии, Европы и Африки привело к вымиранию многих видов обезьян. Другие приспособились к жизни на Земле, а не на деревьях. «Если прямой походке у наших волосатых предков суждено было стать сначала правилом, а потом и необходимостью, то это предполагает, что на долю рук тем временем доставалось все больше и больше других видов деятельности. Уже и у обезьян существует известное разделение функций между руками и ногами»1.Двуногое хождение высвободило руки, которыми обезьяны могли хватать камни и палки, обороняясь от врагов; кроме того, они могли также при помощи палок рыть землю, отыскивая корни и луковицы растений, личинки насекомых. «Прежде чем первый кремень при помощи человеческой руки был превращен в нож, должен был, вероятно, пройти такой длинный период времени, что в сравнении с ним известный нам исторический период является незначительным. Но решающий шаг был сделан, рука стала свободной и могла теперь усваивать себе все новые и новые сноровки, а приобретенная этим большая гибкость передавалась по наследству и возрастала от поколения к поколению.Рука, таким образом, является не только органом труда, она также и продукт его»2.</p>
<p>1 Ф. Энгельс. Диалектика природы, М., Гогполитиздат, 1955, стр. 133. 2 Ф. Энгельс. Там же, стр. 133.</p><p></p><p>Сущность всего процесса возникновения человека Энгельс выразил тремя словами: «Труд создал человека». Он считал, что процесс очеловечивания обезьяны совершался в течение огромных промежутков времени.После работ Дарвина и Энгельса в науке было сделано много открытий, которые подтвердили, дополнили и развили их мысли.В 1891 году на острове Ява в слоях, относящихся к началу антропогена, возраст которых определяют примерно в 1 миллион лет, голландский ученый Дюбуа нашел остатки древнейших людей, или питекантропов. Питекантроп в переводе с греческого — «обезьяночеловек». Существование таких промежуточных существ между человеком и обезьяной предполагал Дарвин, и его научное предвидение блестяще подтвердилось. Судя по размерам бедер, рост питекантропов был около 170 сантиметров, а объем мозга, как показывает черепная крышка, оказался равным примерно 900 кубическим сантиметрам (у современного человека, как мы уже говорили, — 1400—1500 см3). Этот древнейший человек еще нес в себе много обезьяньих черт: он имел низкий покатый лоб, резко выступающие надглазничные валики, и весь черепной свод был очень низок. Нижняя лобная извилина мозга, где помещается двигательный центр речи, судя по рельефу на черепной крышке, развита значительно сильнее, чем у обезьян. По строению бедра обезьяночеловек более близок к современному, чем по строению мозга и черепа. Он имел неуклюжую, но прямую походку. Впоследствии на Яве были найдены черепа других питекантропов и грубые орудия из камня, которые они делали. Но, по всей видимости, они не умели еще пользоваться огнем. Когда жили питекантропы, Ява была соединена с материком и представляла юго-восточную оконечность Азии. Климат был похож на современный, но был немного прохладнее. Вместе с питекантропами жили в лесах слоны, тапиры, олени, обезьяны и другие животные.Территория распространения питекантропов не ограничивалась Явой или даже Южной Азией. В последние годы нижние челюсти подобных людей вместе с простейшими каменными орудиями французские ученые нашли в Северной Африке, в Алжире.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_29_doc2fb_image_02000071.jpg"/>
</p><p><em>Неандерталец</em></p><p>В 1927 году китайским археологом Пэй Вен-чжунем в пещерах близ Пекина было сделано еще одно замечательное открытие. В связи с систематическими раскопками, проводившимися в пещерах близ селения Чжоу-Кау-Тьен в течение ряда лет, были найдены кости многих обезьянолюдей разного возраста и пола, кости различных зверей, грубые орудия из камня, остатки костров. Они были названы синантропами, то есть китайскими обезьянолюдьми. Синантропы жили на 100—200 тысяч лет позднее питекантропов и по своему физическому развитию и культуре ушли вперед по сравнению с ними. Синантропы имели головной мозг объемом около 1100 кубических сантиметров и более выпуклый, чем у питекантропов, лоб. Такое развитие мозга было связано, очевидно, с постоянным изготовлением и использованием орудий труда. У синантропа наблюдается развитие праворукости, — использование при работе преимущественно правой руки. Об этом свидетельствует значительная ассиметрия головного мозга.Одновременно с трудом у древнейших предков современных людей возникли и развивались мышление и речь. Речь — средство общения людей, а в общественной, трудовой жизни случаи взаимной поддержки и совместной деятельности стали необходимостью. «Сначала труд, а затем и вместе с ним членораздельная речь явились двумя самыми главными стимулами, под влиянием которых мозг обезьяны постепенно превратился в человеческий мозг, который, при всем своем сходстве с обезьяньим, далеко превосходит его по величине и совершенству. А параллельно с дальнейшим развитием мозга шло дальнейшее развитие его ближайших орудий — органов чувств»1.</p><p>1 Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., Госполитиздат, 1955, стр. 135.</p><p>О том, что синантропы умели говорить, свидетельствует сложный рельеф в области нижней части левой лобной извилины их мозга, где расположен так называемый двигательный центр речи. Конечности синантропа еще более, чем череп, напоминают по строению конечности современного человека.В эпоху существования синантропов климат на севере Китая был более мягким и сырым, чем сейчас. Многие поколения синантропов жили в пещерах. Они пользовались огнем. Однако, как показали исследования, искусственно добывать огонь они еще не умели. Добытый при лесном или степном пожаре или вулканическом извержении огонь поддерживали, не давая ему угаснуть. Подобно питекантропам, синантропы жили небольшими группами, сообща собирая растительную пищу — плоды, ягоды, корни, сообща охотясь на различных грызунов, диких лошадей, кабанов, буйволов, иногда даже на слонов и носорогов. Это был начальный этап первобытно-общинного строя, первой в человеческой истории общественно-экономической формации.Распространение синантропов не ограничивалось Северным Китаем. Находки костей людей, стоящих примерно на том же уровне, сделаны в различных местах Европы, Азии и Африки. Еще в 1907 году близ города Гейдельберга, в Германии, была найдена нижняя челюсть примитивного человека, близкого к синантропу. Недавно в Центральном Вьетнаме были найдены кости человека, напоминающего санантропа. В различных местах Африки обнаружены остатки различных древнейших людей, близких к питекантропам и синантропам или к первобытным людям, появившимся позже. Это «капские телантропы», близкие к синантропам и гейдельбергским людям, африкантропы, которых называют африканскими синантропами. По некоторым признакам африкантропы похожи уже на первобытных людей, или неандертальцев.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_29_doc2fb_image_02000072.jpg"/>
</p><p><em>Охота на диких лошадей</em></p><p>Без сомнения, палеонтологические и археологические исследования в будущем обнаружат новых древних ископаемых людей различного физического типа, находившихся на пути развития к современному человеку.Несколько сотен тысяч лет назад из древнейших людей, о которых мы говорили, развились первобытные люди, стоящие между человеком современного типа и обезьяночеловеком. Эти первобытные люди были названы неандертальцами (по названию долины реки Неандерталь в Германии, где в 1856 г. впервые были найдены их остатки). Их голова, руки уже утратили большую часть обезьяньих признаков и стали почти человеческими. Первобытные люди были невысокого роста, около 160 сантиметров, но отличались значительной силой. Они были коренастого сложения, мускулистые, слегка сутулые, с широкими, выдающимися вперед лицами, с широким, иногда сильно выступающим носом. Зубы крупные, крепкие, приспособленные для жевания твердой пищи. Обезьяньи черты сказывались в мощно развитых надглазничных валиках, косо поставленных зубах и в отсутствии подбородка. Голень и предплечье были сравнительно короткими, а кисти и ступни массивными, что делало движения неандертальцев неуклюжими. Таков в общем портрет неандертальца, который реконструируют анатомы и антропологи на основании изучения его костных остатков. Советский антрополог М. М. Герасимов разработал точную методику восстановления внешнего вида лица людей по черепу. Это дает нам возможность видеть портреты наших предков, живших десятки и сотни тысяч лет назад.Голова у неандертальцев была большой, и объем их мозга был равен в среднем 1400—1500 кубическим сантиметрам. Лучше, чем у питекантропов и синантропов, был у них развит центр речи в мозгу. Их кости найдены в Европе, Средней Азии, в Палестине, на Яве и в Южной Африке (в Родезии). Их не было в Америке и Австралии. В СССР они обнаружены в пещерах Крыма около Симферополя, в Узбекистане (грот Тешик-Таш близ г. Байсун). Вместе с остатками костей и скелетов неандертальцев были обнаружены каменные орудия и другие предметы материальной культуры, относящиеся к древнему каменному веку. Неандертальцы лучше, чем их предшественники, выделывали грубые каменные клинья (топоры), различные скребки и другие орудия. Обработка кости у них только зарождалась. Несомненно, что они пользовались и деревянными орудиями — дубинами, копьями, копательными палками. Но они до нас не дошли.Излюбленным местом обитания неандертальцев были пещеры и долины рек. Они собирали съедобные растения, их плоды, корни, а также охотились на различных диких животных. Неандертальцы широко пользовались огнем и, вероятно, умели добывать его с помощью трения кусков дерева или при ударах кремниевых камней.Неандертальцы, так же как и другие древние люди, вели тяжелую и суровую жизнь. Большинство их, как показывает изучение костных остатков, умирало или погибало в детском и молодом возрасте. Им приходилось бороться с природой: преодолевать климатические и другие невзгоды, защищаться от нападения диких зверей и т. п. Поэтому В. И. Ленин говорил, что никакого золотого века позади нас не было и что первобытный человек был подавлен трудностью существования.Интересно, что неандертальцы и сменившие их кроманьонцы страдали ревматизмом и травматическими повреждениями. Многих болезней, характерных для поздних людей (например, туберкулез, зубной кариес), у них не было.На протяжении примерно 300—400 тысяч лет совершенствовалось тело первобытного человека. Постепенно в результате труда изменялся и весь его внешний облик. Около 100 тысяч лет назад уже появились потомки неандертальцев, внешне похожие на современного человека — кроманьонцы.В это время великое похолодание на Земле было наибольшим. Но человек уже научился делать одежду, хорошо владеть огнем. Он научился также делать тонкие и длинные, как лезвие ножа, кремниевые пластинки и другие хорошо обработанные орудия. Широко использовалась для различных поделок и кость. Появились тщательно отделанные ножи, шилья, скребки, резцы, костяные иголки с ушками для шитья одежды и т. п. Это был поздний древний каменный век. В стоянках этих древних людей современного облика, кроме хозяйственных предметов и орудий охоты, находят вырезанные из бивня мамонтов женские фигурки или разные изображения животных, а в пещерах обнаружены искусно сделанные ими рисунки.Сбор растений и охота были по-прежнему главным средством существования новых, или, как их называют, разумных, людей. Первые «новые люди» были охотниками-кочевниками. Они охотились даже на таких крупных животных, как бизон, носорог и мамонт. Особенно много они истребляли северных оленей, а также баранов, белых куропаток и других мелких животных. При раскопках их стоянок находят обычно много костей различных животных, которые остались от «охотников за мамонтами и северными оленями».</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_29_doc2fb_image_02000073.jpg"/>
</p><p><em>Кроманьонцы — охотники за мамонтами</em></p><p>Протекали десятки тысячелетий. В образе жизни и в хозяйстве людей происходили крупные изменения. У них появились оседлые поселения, а около 15—20 тысяч лет назад на грани современной геологической эпохи — «голоцена» — человек изобрел лук и стрелы. Это расширило возможности охоты. Наступила новая эпоха в истории человечества — новокаменный век, или неолит. Человек к этому времени уже стал обитателем жилищ, обладателем различной одежды, он окружил себя домашними животными и культурными растениями. Однако 6000—7000 лет назад кончился каменный период. Наступила эпоха металла. Человек от собирания готовых продуктов природы перешел к сознательному производству и накоплению их. Он стал преобразователем природы. Но это — тема специальной книги. Мы же продолжим наше путешествие в глубины времен, в далекую историю жизни.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ТРУД СОЗДАЛ ЧЕЛОВЕКА
Питекантроп
Это изречение великого русского писателя выражает очень глубокую и правильную мысль. Человек — это высшее, разумное существо, резко отделенное от всего остального мира. Изготовление орудий труда выделило человека из животной среды.К труду приспособлено все тело человека. У него свободны руки, на которые он не опирается при ходьбе. Строение рук таково, что ими удобно брать, двигать и удерживать предметы: они в высшей степени способны к точным движениям. Ноги человека приспособлены к хождению по земле.У человека в высшей степени высоко организованная нервная система, в особенности головной мозг. По весу наш головной мозг почти в три раза больше (средний вес его около 1500 г), чем мозг высших крупных обезьян — гориллы, шимпанзе, — и значительно более сложный по строению.Труд человека носит общественный характер. Это требует от людей взаимного понимания. Оно достигается в первую очередь членораздельной речью. У животных средства общения слабее. Они выражаются в криках, выразительных движениях тела.Уже эта краткая характеристика основных особенностей человека показывает, насколько далеко он ушел от остального животного мира. Но современная наука показала не только, как возникли различные телесные особенности человеческого организма, но и как появилось и развилось то, что наиболее отличает человека от животного, и в первую очередь труд, членораздельная речь и другие особенности. Палеонтология и антропология показывают, каковы были предки человека. Археология — наука, изучающая вещественные памятники древней культуры и развитие древнейшего человеческого общества — раскрывает перед нами историю возникновения и развития человеческого общества, его производительных сил и производственных отношений.Во второй половине прошлого века Чарльз Дарвин и другие ученые показали, что предком человека была порода человекообразных обезьян, покрытых шерстью, с небольшим хвостом и довольно крупными клыками. И действительно, сравнивая людей с человекообразными обезьянами, можно видеть не только различия, но и много сходства в строении скелета, мышц, внутренних органов, в химическом составе крови и ряде других особенностей. У орангутанга общих с человеком признаков — около 50, у гориллы — 90, а у шимпанзе около 100. Однако Дарвин и другие ученые не знали настоящих предков человека: они тогда еще не были открыты. Они не смогли также объяснить, как и почему возникли основные человеческие особенности.Главную причину возникновения человека, очеловечивания наших обезьяноподобных предков установил около 80 лет назад Фридрих Энгельс. В своей работе «Роль труда в процессе превращения обезьяны в человека» он доказал, что труд сыграл решающую роль в возникновении человека.Решающий шаг от обезьяны к человеку был сделан при переходе к наземному образу жизни и выработке прямой походки. Развитие лесостепей и степей во второй половине и особенно в конце третичного периода на обширных пространствах Азии, Европы и Африки привело к вымиранию многих видов обезьян. Другие приспособились к жизни на Земле, а не на деревьях. «Если прямой походке у наших волосатых предков суждено было стать сначала правилом, а потом и необходимостью, то это предполагает, что на долю рук тем временем доставалось все больше и больше других видов деятельности. Уже и у обезьян существует известное разделение функций между руками и ногами»1.Двуногое хождение высвободило руки, которыми обезьяны могли хватать камни и палки, обороняясь от врагов; кроме того, они могли также при помощи палок рыть землю, отыскивая корни и луковицы растений, личинки насекомых. «Прежде чем первый кремень при помощи человеческой руки был превращен в нож, должен был, вероятно, пройти такой длинный период времени, что в сравнении с ним известный нам исторический период является незначительным. Но решающий шаг был сделан, рука стала свободной и могла теперь усваивать себе все новые и новые сноровки, а приобретенная этим большая гибкость передавалась по наследству и возрастала от поколения к поколению.Рука, таким образом, является не только органом труда, она также и продукт его»2.
1 Ф. Энгельс. Диалектика природы, М., Гогполитиздат, 1955, стр. 133. 2 Ф. Энгельс. Там же, стр. 133.
Сущность всего процесса возникновения человека Энгельс выразил тремя словами: «Труд создал человека». Он считал, что процесс очеловечивания обезьяны совершался в течение огромных промежутков времени.После работ Дарвина и Энгельса в науке было сделано много открытий, которые подтвердили, дополнили и развили их мысли.В 1891 году на острове Ява в слоях, относящихся к началу антропогена, возраст которых определяют примерно в 1 миллион лет, голландский ученый Дюбуа нашел остатки древнейших людей, или питекантропов. Питекантроп в переводе с греческого — «обезьяночеловек». Существование таких промежуточных существ между человеком и обезьяной предполагал Дарвин, и его научное предвидение блестяще подтвердилось. Судя по размерам бедер, рост питекантропов был около 170 сантиметров, а объем мозга, как показывает черепная крышка, оказался равным примерно 900 кубическим сантиметрам (у современного человека, как мы уже говорили, — 1400—1500 см3). Этот древнейший человек еще нес в себе много обезьяньих черт: он имел низкий покатый лоб, резко выступающие надглазничные валики, и весь черепной свод был очень низок. Нижняя лобная извилина мозга, где помещается двигательный центр речи, судя по рельефу на черепной крышке, развита значительно сильнее, чем у обезьян. По строению бедра обезьяночеловек более близок к современному, чем по строению мозга и черепа. Он имел неуклюжую, но прямую походку. Впоследствии на Яве были найдены черепа других питекантропов и грубые орудия из камня, которые они делали. Но, по всей видимости, они не умели еще пользоваться огнем. Когда жили питекантропы, Ява была соединена с материком и представляла юго-восточную оконечность Азии. Климат был похож на современный, но был немного прохладнее. Вместе с питекантропами жили в лесах слоны, тапиры, олени, обезьяны и другие животные.Территория распространения питекантропов не ограничивалась Явой или даже Южной Азией. В последние годы нижние челюсти подобных людей вместе с простейшими каменными орудиями французские ученые нашли в Северной Африке, в Алжире.
Неандерталец
В 1927 году китайским археологом Пэй Вен-чжунем в пещерах близ Пекина было сделано еще одно замечательное открытие. В связи с систематическими раскопками, проводившимися в пещерах близ селения Чжоу-Кау-Тьен в течение ряда лет, были найдены кости многих обезьянолюдей разного возраста и пола, кости различных зверей, грубые орудия из камня, остатки костров. Они были названы синантропами, то есть китайскими обезьянолюдьми. Синантропы жили на 100—200 тысяч лет позднее питекантропов и по своему физическому развитию и культуре ушли вперед по сравнению с ними. Синантропы имели головной мозг объемом около 1100 кубических сантиметров и более выпуклый, чем у питекантропов, лоб. Такое развитие мозга было связано, очевидно, с постоянным изготовлением и использованием орудий труда. У синантропа наблюдается развитие праворукости, — использование при работе преимущественно правой руки. Об этом свидетельствует значительная ассиметрия головного мозга.Одновременно с трудом у древнейших предков современных людей возникли и развивались мышление и речь. Речь — средство общения людей, а в общественной, трудовой жизни случаи взаимной поддержки и совместной деятельности стали необходимостью. «Сначала труд, а затем и вместе с ним членораздельная речь явились двумя самыми главными стимулами, под влиянием которых мозг обезьяны постепенно превратился в человеческий мозг, который, при всем своем сходстве с обезьяньим, далеко превосходит его по величине и совершенству. А параллельно с дальнейшим развитием мозга шло дальнейшее развитие его ближайших орудий — органов чувств»1.
1 Ф. Энгельс. Диалектика природы. М., Госполитиздат, 1955, стр. 135.
О том, что синантропы умели говорить, свидетельствует сложный рельеф в области нижней части левой лобной извилины их мозга, где расположен так называемый двигательный центр речи. Конечности синантропа еще более, чем череп, напоминают по строению конечности современного человека.В эпоху существования синантропов климат на севере Китая был более мягким и сырым, чем сейчас. Многие поколения синантропов жили в пещерах. Они пользовались огнем. Однако, как показали исследования, искусственно добывать огонь они еще не умели. Добытый при лесном или степном пожаре или вулканическом извержении огонь поддерживали, не давая ему угаснуть. Подобно питекантропам, синантропы жили небольшими группами, сообща собирая растительную пищу — плоды, ягоды, корни, сообща охотясь на различных грызунов, диких лошадей, кабанов, буйволов, иногда даже на слонов и носорогов. Это был начальный этап первобытно-общинного строя, первой в человеческой истории общественно-экономической формации.Распространение синантропов не ограничивалось Северным Китаем. Находки костей людей, стоящих примерно на том же уровне, сделаны в различных местах Европы, Азии и Африки. Еще в 1907 году близ города Гейдельберга, в Германии, была найдена нижняя челюсть примитивного человека, близкого к синантропу. Недавно в Центральном Вьетнаме были найдены кости человека, напоминающего санантропа. В различных местах Африки обнаружены остатки различных древнейших людей, близких к питекантропам и синантропам или к первобытным людям, появившимся позже. Это «капские телантропы», близкие к синантропам и гейдельбергским людям, африкантропы, которых называют африканскими синантропами. По некоторым признакам африкантропы похожи уже на первобытных людей, или неандертальцев.
Охота на диких лошадей
Без сомнения, палеонтологические и археологические исследования в будущем обнаружат новых древних ископаемых людей различного физического типа, находившихся на пути развития к современному человеку.Несколько сотен тысяч лет назад из древнейших людей, о которых мы говорили, развились первобытные люди, стоящие между человеком современного типа и обезьяночеловеком. Эти первобытные люди были названы неандертальцами (по названию долины реки Неандерталь в Германии, где в 1856 г. впервые были найдены их остатки). Их голова, руки уже утратили большую часть обезьяньих признаков и стали почти человеческими. Первобытные люди были невысокого роста, около 160 сантиметров, но отличались значительной силой. Они были коренастого сложения, мускулистые, слегка сутулые, с широкими, выдающимися вперед лицами, с широким, иногда сильно выступающим носом. Зубы крупные, крепкие, приспособленные для жевания твердой пищи. Обезьяньи черты сказывались в мощно развитых надглазничных валиках, косо поставленных зубах и в отсутствии подбородка. Голень и предплечье были сравнительно короткими, а кисти и ступни массивными, что делало движения неандертальцев неуклюжими. Таков в общем портрет неандертальца, который реконструируют анатомы и антропологи на основании изучения его костных остатков. Советский антрополог М. М. Герасимов разработал точную методику восстановления внешнего вида лица людей по черепу. Это дает нам возможность видеть портреты наших предков, живших десятки и сотни тысяч лет назад.Голова у неандертальцев была большой, и объем их мозга был равен в среднем 1400—1500 кубическим сантиметрам. Лучше, чем у питекантропов и синантропов, был у них развит центр речи в мозгу. Их кости найдены в Европе, Средней Азии, в Палестине, на Яве и в Южной Африке (в Родезии). Их не было в Америке и Австралии. В СССР они обнаружены в пещерах Крыма около Симферополя, в Узбекистане (грот Тешик-Таш близ г. Байсун). Вместе с остатками костей и скелетов неандертальцев были обнаружены каменные орудия и другие предметы материальной культуры, относящиеся к древнему каменному веку. Неандертальцы лучше, чем их предшественники, выделывали грубые каменные клинья (топоры), различные скребки и другие орудия. Обработка кости у них только зарождалась. Несомненно, что они пользовались и деревянными орудиями — дубинами, копьями, копательными палками. Но они до нас не дошли.Излюбленным местом обитания неандертальцев были пещеры и долины рек. Они собирали съедобные растения, их плоды, корни, а также охотились на различных диких животных. Неандертальцы широко пользовались огнем и, вероятно, умели добывать его с помощью трения кусков дерева или при ударах кремниевых камней.Неандертальцы, так же как и другие древние люди, вели тяжелую и суровую жизнь. Большинство их, как показывает изучение костных остатков, умирало или погибало в детском и молодом возрасте. Им приходилось бороться с природой: преодолевать климатические и другие невзгоды, защищаться от нападения диких зверей и т. п. Поэтому В. И. Ленин говорил, что никакого золотого века позади нас не было и что первобытный человек был подавлен трудностью существования.Интересно, что неандертальцы и сменившие их кроманьонцы страдали ревматизмом и травматическими повреждениями. Многих болезней, характерных для поздних людей (например, туберкулез, зубной кариес), у них не было.На протяжении примерно 300—400 тысяч лет совершенствовалось тело первобытного человека. Постепенно в результате труда изменялся и весь его внешний облик. Около 100 тысяч лет назад уже появились потомки неандертальцев, внешне похожие на современного человека — кроманьонцы.В это время великое похолодание на Земле было наибольшим. Но человек уже научился делать одежду, хорошо владеть огнем. Он научился также делать тонкие и длинные, как лезвие ножа, кремниевые пластинки и другие хорошо обработанные орудия. Широко использовалась для различных поделок и кость. Появились тщательно отделанные ножи, шилья, скребки, резцы, костяные иголки с ушками для шитья одежды и т. п. Это был поздний древний каменный век. В стоянках этих древних людей современного облика, кроме хозяйственных предметов и орудий охоты, находят вырезанные из бивня мамонтов женские фигурки или разные изображения животных, а в пещерах обнаружены искусно сделанные ими рисунки.Сбор растений и охота были по-прежнему главным средством существования новых, или, как их называют, разумных, людей. Первые «новые люди» были охотниками-кочевниками. Они охотились даже на таких крупных животных, как бизон, носорог и мамонт. Особенно много они истребляли северных оленей, а также баранов, белых куропаток и других мелких животных. При раскопках их стоянок находят обычно много костей различных животных, которые остались от «охотников за мамонтами и северными оленями».
Кроманьонцы — охотники за мамонтами
Протекали десятки тысячелетий. В образе жизни и в хозяйстве людей происходили крупные изменения. У них появились оседлые поселения, а около 15—20 тысяч лет назад на грани современной геологической эпохи — «голоцена» — человек изобрел лук и стрелы. Это расширило возможности охоты. Наступила новая эпоха в истории человечества — новокаменный век, или неолит. Человек к этому времени уже стал обитателем жилищ, обладателем различной одежды, он окружил себя домашними животными и культурными растениями. Однако 6000—7000 лет назад кончился каменный период. Наступила эпоха металла. Человек от собирания готовых продуктов природы перешел к сознательному производству и накоплению их. Он стал преобразователем природы. Но это — тема специальной книги. Мы же продолжим наше путешествие в глубины времен, в далекую историю жизни. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">БУДУЩЕЕ РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Человеку свойственно задумываться над будущим, он всегда хочет его предугадать, предвидеть. Вся деятельность людей связана с планами, расчетами. В истории человечества все большую роль играет далекое предвидение в любых отраслях его деятельности. Поэтому не удивительно, что вопрос о том, каков станет в будущем сам человек, окружающий его растительный и животный мир, уже давно интересовал людей.Знание и практическая деятельность человека показывают, что в мире нет ничего сверхъестественного. Мир, в том числе и живая природа, материален, вечно изменчив, все в нем происходящее естественно и закономерно.Наука установила, что все время медленно и постепенно изменялись и изменяются все живые организмы на Земле. Вымирали одни, возникали и развивались другие. Зная летопись прошлого, закономерности исторического развития жизни, мы можем предвидеть и дальнейшие пути ее развития и даже руководить этим развитием.Чем характерно развитие жизни на Земле с момента появления разумного человека?С одной стороны, созданием человеком новых форм жизни, которые никогда бы не возникли на Земле без вмешательства человека, — домашних животных и культурных растений, с другой — уничтожением вредных видов растений и животных, изменением условий жизни для многих, особенно наземных и живущих в пресных водах, организмов. С начала становления человека, около миллиона лет назад, возникло и исчезло множество видов растений и животных. Достаточно вспомнить смену животных в течение антропо-гена или животный мир, окружавший первобытного человека. Не стало различных слонов, многих хищников, носорогов, быков и других разнообразных копытных того времени. О темпах и причинах исчезновения животных и растений в последние столетия приводит интересные сведения французский биолог Ж. Б. Эггенс1.</p>
<p>1 Ж. Б. Эггенс. Оберегайте животный мир Земли. — Журн. «В защиту мира», май 1956 г., № 60, стр. 81—88; Берегите зеленый покров Земли, там же, апрель 1956 г.. № 59, стр. 38—44.</p><p>С начала нашей эры до 1800 года вымерло 33 вида млекопитающих животных; между 1801 и 1850 годами — 2 вида; между 1851 и 1900 годами — 31. По данным некоторых авторов, 70 видов млекопитающих исчезло только в XIX веке и 40 видов между 1901 и 1950 годами. В настоящее время около 600 видов животных находятся на пути к исчезновению или уничтожению, большей частью по вине человека. В Европе — это в первую очередь зубр, корсиканский муфлон, королевский пингвин. В Азии — орангутанг, олень Давида, белый носорог, слоны, азиатский лев, нубийский дикий осел, японский волк, страусы*. В XVIII веке уничтожено ценное морское млекопитающее морская корова Стеллера из отряда сирен. Это животное, водившееся стадами у побережья Камчатки, достигало 10 метров в длину и веса в 4 тонны. В Африке почти уничтожены антилопа гиппотраг и др., жирафы, зебра квагга, обезьяны, додо — нелетающий крупный голубь, некоторые виды черепах. В Океании — крысиный кенгуру, полосатый муравьед, гигантская нелетающая птица моа, южноавстралийский черный эму, сумчатый тасманийский волк. В Америке — волк мохо, много голубей, куликов и других птиц.</p><p>* Вызывает очень большое сомнение пингвин среди европейской фауны. Возможно, имелась в виду бескрылая гагарка? Также белый носорог – обитатель Африки, а не Азии. – В. П.</p><p>Среди исчезающих в настоящее время видов животных, помимо европейских зубров и американских бизонов, мы видим таких ценных для северных жителей копытных, как мускусные быки или овцебыки. Когда-то они были широко распространены до 60—50° с. ш. в Северной Америке, Европе и Азии. Сейчас они сохранились лишь в арктической Америке и на северо-востоке Гренландии. Овцебыки живут стадами от трех до двадцати голов. В период течки в апреле от самцов исходит очень сильный запах, чем и объясняется их название. Овцебыков убивают из-за теплых шкур.Большой вред для животного и растительного мира приносят также загрязнение водоемов, неправильное уничтожение растительности, воздействие радиоактивных излучений от неосторожного испытания атомных бомб. Сейчас человечество уже понимает, что оно не должно истреблять и расхищать живую природу. Это важно как для настоящего, так и для будущего человеческого рода. Однако поколения современного человечества являются свидетелями не только исчезновения лесов и степей, многих видов диких животных, но и мощного развития полей, садов и огородов, увеличения количества различных полезных, особенно домашних, животных. Растительность и животный мир, созданные силами природы, оттесняются на задний план. Мы уже сейчас являемся свидетелями того, как бурная человеческая деятельность существенно изменяет географию животных и растений, преобразуя природу. В степях Казахстана возникли громадные поля пшеницы, кукурузы, сахарной свеклы. В Средней Азии распространился египетский хлопчатник. За Полярным Кругом в области вековой мерзлоты созревают овощи, растут плодовые деревья и зерновые культуры.Изменяется география и животного мира. Распространение одних животных сокращается, других, главным образом, полезных для человека, — расширяется. В качестве примера укажем, что у нас в Советском Союзе за последние годы широко акклиматизированы такие пушные звери, как ондатра, южноамериканский грызун нутрия, уссурийская енотовидная собака, бобры, песцы. Каспийская севрюга разводится сейчас в Аральском море, амурский сазан — в Чудском озере.Недавно из Черного и Азовского морей были переселены некоторые черви, моллюски, раки — важные объекты питания для промысловых рыб.Вероятно, недалеко время, когда многие виды вредных растений и животных будут уничтожены. Воздух освободится от комаров, мошек, земля — от сорных трав. В большом количестве появятся сочные плоды и душистые, красивые цветы. На высоком уровне будет стоять профилактика и лечение многих заболеваний. Флора и фауна океанов и морей будут хорошо изучены и освоены. Человек будет использовать для пищи и других целей гораздо более разнообразные растительные и животные организмы, как дикие, так и созданные им самим. В заповедниках, заказниках, запретных участках, садах, а также в малоосвоенных человеком зонах суши, океанов и морей сохранятся естественные флора и фауна. Все же остальное будет занято культурными растениями, домашними животными, флорой и фауной, преобразованными человеком. Зная и умело используя в практике законы развития живой природы, человек создает много новых форм растений и животных. Уже сейчас люди овладели методами быстрого создания новых форм организмов. Человек, по словам Ф. Энгельса, все более переносит полезные растения и домашних животных из одной страны в другую и изменяет таким образом флору и фауну целых частей света. Более того. При помощи разных искусственных приемов разведения и выращивания растения и животные так изменяются под рукой человека, что становятся неузнаваемыми. Великий биолог Иван Владимирович Мичурин создал за свою жизнь более 300 сортов плодовых и ягодных растений. Только за 15 лет ученые и работники сельского хозяйства нашей страны создали более 1500 высокоурожайных сортов растений. Много новых пород скота вывели животноводы.Таким образом, скоро наступит период полного господства человека, освобожденного от болезней, здорового физически, над живой природой. Поля пшеницы, ржи, кукурузы и других хлебных растений, хлопка, овощных культур, сады с плодово-ягодными и декоративными растениями все более и более будут сменять чащи древних лесов, непроходимых болот, степей и другие естественные растительные покровы Земли, как писал наш выдающийся ботаник академик В. Л. Комаров1. Человек освоит для жизни также почти безжизненные пространства пустынь. Большие стада скота, домашняя птица, полезные насекомые придут на смену диким животным. В заповедных местах будет сохраняться резерв флоры и фауны для создания новых полезных человеку организмов. Разумная научная организация земледелия, животноводства и освоение всей флоры и фауны Земли приведут к полной победе человека над живой природой, обеспечат ему большое и прочное благосостояние.</p><p>1 В. Л. Комаров. Происхождение растений. М., АН СССР, 1943, стр. 177.</p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_31_doc2fb_image_02000077.jpg"/>
</p><p></p><p>
<br/><br/>
</p>
</section>
</article></html> | БУДУЩЕЕ РАЗВИТИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ
Человеку свойственно задумываться над будущим, он всегда хочет его предугадать, предвидеть. Вся деятельность людей связана с планами, расчетами. В истории человечества все большую роль играет далекое предвидение в любых отраслях его деятельности. Поэтому не удивительно, что вопрос о том, каков станет в будущем сам человек, окружающий его растительный и животный мир, уже давно интересовал людей.Знание и практическая деятельность человека показывают, что в мире нет ничего сверхъестественного. Мир, в том числе и живая природа, материален, вечно изменчив, все в нем происходящее естественно и закономерно.Наука установила, что все время медленно и постепенно изменялись и изменяются все живые организмы на Земле. Вымирали одни, возникали и развивались другие. Зная летопись прошлого, закономерности исторического развития жизни, мы можем предвидеть и дальнейшие пути ее развития и даже руководить этим развитием.Чем характерно развитие жизни на Земле с момента появления разумного человека?С одной стороны, созданием человеком новых форм жизни, которые никогда бы не возникли на Земле без вмешательства человека, — домашних животных и культурных растений, с другой — уничтожением вредных видов растений и животных, изменением условий жизни для многих, особенно наземных и живущих в пресных водах, организмов. С начала становления человека, около миллиона лет назад, возникло и исчезло множество видов растений и животных. Достаточно вспомнить смену животных в течение антропо-гена или животный мир, окружавший первобытного человека. Не стало различных слонов, многих хищников, носорогов, быков и других разнообразных копытных того времени. О темпах и причинах исчезновения животных и растений в последние столетия приводит интересные сведения французский биолог Ж. Б. Эггенс1.
1 Ж. Б. Эггенс. Оберегайте животный мир Земли. — Журн. «В защиту мира», май 1956 г., № 60, стр. 81—88; Берегите зеленый покров Земли, там же, апрель 1956 г.. № 59, стр. 38—44.
С начала нашей эры до 1800 года вымерло 33 вида млекопитающих животных; между 1801 и 1850 годами — 2 вида; между 1851 и 1900 годами — 31. По данным некоторых авторов, 70 видов млекопитающих исчезло только в XIX веке и 40 видов между 1901 и 1950 годами. В настоящее время около 600 видов животных находятся на пути к исчезновению или уничтожению, большей частью по вине человека. В Европе — это в первую очередь зубр, корсиканский муфлон, королевский пингвин. В Азии — орангутанг, олень Давида, белый носорог, слоны, азиатский лев, нубийский дикий осел, японский волк, страусы*. В XVIII веке уничтожено ценное морское млекопитающее морская корова Стеллера из отряда сирен. Это животное, водившееся стадами у побережья Камчатки, достигало 10 метров в длину и веса в 4 тонны. В Африке почти уничтожены антилопа гиппотраг и др., жирафы, зебра квагга, обезьяны, додо — нелетающий крупный голубь, некоторые виды черепах. В Океании — крысиный кенгуру, полосатый муравьед, гигантская нелетающая птица моа, южноавстралийский черный эму, сумчатый тасманийский волк. В Америке — волк мохо, много голубей, куликов и других птиц.
* Вызывает очень большое сомнение пингвин среди европейской фауны. Возможно, имелась в виду бескрылая гагарка? Также белый носорог – обитатель Африки, а не Азии. – В. П.
Среди исчезающих в настоящее время видов животных, помимо европейских зубров и американских бизонов, мы видим таких ценных для северных жителей копытных, как мускусные быки или овцебыки. Когда-то они были широко распространены до 60—50° с. ш. в Северной Америке, Европе и Азии. Сейчас они сохранились лишь в арктической Америке и на северо-востоке Гренландии. Овцебыки живут стадами от трех до двадцати голов. В период течки в апреле от самцов исходит очень сильный запах, чем и объясняется их название. Овцебыков убивают из-за теплых шкур.Большой вред для животного и растительного мира приносят также загрязнение водоемов, неправильное уничтожение растительности, воздействие радиоактивных излучений от неосторожного испытания атомных бомб. Сейчас человечество уже понимает, что оно не должно истреблять и расхищать живую природу. Это важно как для настоящего, так и для будущего человеческого рода. Однако поколения современного человечества являются свидетелями не только исчезновения лесов и степей, многих видов диких животных, но и мощного развития полей, садов и огородов, увеличения количества различных полезных, особенно домашних, животных. Растительность и животный мир, созданные силами природы, оттесняются на задний план. Мы уже сейчас являемся свидетелями того, как бурная человеческая деятельность существенно изменяет географию животных и растений, преобразуя природу. В степях Казахстана возникли громадные поля пшеницы, кукурузы, сахарной свеклы. В Средней Азии распространился египетский хлопчатник. За Полярным Кругом в области вековой мерзлоты созревают овощи, растут плодовые деревья и зерновые культуры.Изменяется география и животного мира. Распространение одних животных сокращается, других, главным образом, полезных для человека, — расширяется. В качестве примера укажем, что у нас в Советском Союзе за последние годы широко акклиматизированы такие пушные звери, как ондатра, южноамериканский грызун нутрия, уссурийская енотовидная собака, бобры, песцы. Каспийская севрюга разводится сейчас в Аральском море, амурский сазан — в Чудском озере.Недавно из Черного и Азовского морей были переселены некоторые черви, моллюски, раки — важные объекты питания для промысловых рыб.Вероятно, недалеко время, когда многие виды вредных растений и животных будут уничтожены. Воздух освободится от комаров, мошек, земля — от сорных трав. В большом количестве появятся сочные плоды и душистые, красивые цветы. На высоком уровне будет стоять профилактика и лечение многих заболеваний. Флора и фауна океанов и морей будут хорошо изучены и освоены. Человек будет использовать для пищи и других целей гораздо более разнообразные растительные и животные организмы, как дикие, так и созданные им самим. В заповедниках, заказниках, запретных участках, садах, а также в малоосвоенных человеком зонах суши, океанов и морей сохранятся естественные флора и фауна. Все же остальное будет занято культурными растениями, домашними животными, флорой и фауной, преобразованными человеком. Зная и умело используя в практике законы развития живой природы, человек создает много новых форм растений и животных. Уже сейчас люди овладели методами быстрого создания новых форм организмов. Человек, по словам Ф. Энгельса, все более переносит полезные растения и домашних животных из одной страны в другую и изменяет таким образом флору и фауну целых частей света. Более того. При помощи разных искусственных приемов разведения и выращивания растения и животные так изменяются под рукой человека, что становятся неузнаваемыми. Великий биолог Иван Владимирович Мичурин создал за свою жизнь более 300 сортов плодовых и ягодных растений. Только за 15 лет ученые и работники сельского хозяйства нашей страны создали более 1500 высокоурожайных сортов растений. Много новых пород скота вывели животноводы.Таким образом, скоро наступит период полного господства человека, освобожденного от болезней, здорового физически, над живой природой. Поля пшеницы, ржи, кукурузы и других хлебных растений, хлопка, овощных культур, сады с плодово-ягодными и декоративными растениями все более и более будут сменять чащи древних лесов, непроходимых болот, степей и другие естественные растительные покровы Земли, как писал наш выдающийся ботаник академик В. Л. Комаров1. Человек освоит для жизни также почти безжизненные пространства пустынь. Большие стада скота, домашняя птица, полезные насекомые придут на смену диким животным. В заповедных местах будет сохраняться резерв флоры и фауны для создания новых полезных человеку организмов. Разумная научная организация земледелия, животноводства и освоение всей флоры и фауны Земли приведут к полной победе человека над живой природой, обеспечат ему большое и прочное благосостояние.
1 В. Л. Комаров. Происхождение растений. М., АН СССР, 1943, стр. 177. | false |
Запрограммированные | Ревич Юрий Всеволодович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Мораль</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Человек, будучи от природы плохо вооружен, является одним из самых агрессивных существ на свете. В этом смысле с ним может сравниться, разве что, землеройка или ласка. (Те, кто хоть раз имел случай наблюдать состояние деревенского курятника после того, как там побывала ласка, навсегда забудут тезис о том, что животные убивают только по необходимости.) Беда человечества состоит в закономерности, которую этологи вывели путем наблюдения за многочисленными сообществами братьев меньших. По мнению В. Дольника, чем слабее от природы существо, тем слабее у него мораль. Слово «мораль» я использовал выше без всяких кавычек – дело в том, что довольно жесткие правила поведения в стае павианов или ворон являются не чем иным, как той же самой моралью, только у человечества она еще дополняется культурными запретами. В принципе, последние призваны компенсировать слабость врожденной человеческой морали – но не всегда у них это получается, как надо. Попробуем разобраться, почему.</p><p>Человек получил в распоряжение огнестрельное оружие и пластиковую взрывчатку, атомную бомбу и ракеты, подводные лодки и истребители – а мораль его осталась на уровне каменного века. Не стоит его за это винить – врожденные программы могут измениться за время порядка сотен тысяч и миллионов лет, а человечество пока существует всего-то жалких тысяч десять. И в ситуации, когда повздорившие самцы-доминанты из разных группировок выясняли свои отношения в кулачном бою, они не могли всерьез нанести существенный урон друг другу. Даже если дело случайно и заканчивалось гибелью одного из них (очень редко, достаточно было сдаться, и такие поединки больше напоминают современный спортивный бокс или борьбу; понимаете, откуда взялась поговорка «лежачего не бьют»? – тоже программа), это не наносило существенного урона всей стае. А вот когда в конфликт таких самцов вовлекаются тысячи и миллионы людей, в принципе друг к другу ничего не имеющих, но вооруженных всякими дистанционными стрелялками, как это было в мировых войнах и как это происходит сейчас в войнах локальных, – тогда наступает трагедия.</p>
<p>Есть и еще несколько проколов в моральных программах – например, человек от природы попрошайка и воришка. Ребенок знает, как все это делается, еще не научившись ходить. Воришками являются и все ближайшие наши родственники-приматы: для некоторых особей в стае, находящихся на самой нижней ступени иерархии, единственная возможность питаться – уворовать кусок и съесть его где-нибудь в кустах, пока доминант не заметил и не отнял, причем часто доминирующие особи делают это не в силу голода или необходимости, а просто для демонстрации своего более высокого положения. При этом отнятый кусок можно попробовать выпросить обратно, если просить как следует, принимая униженные позы и всячески изображая покорность (узнаете картинку из жизни московского метро?)…</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Мораль
Человек, будучи от природы плохо вооружен, является одним из самых агрессивных существ на свете. В этом смысле с ним может сравниться, разве что, землеройка или ласка. (Те, кто хоть раз имел случай наблюдать состояние деревенского курятника после того, как там побывала ласка, навсегда забудут тезис о том, что животные убивают только по необходимости.) Беда человечества состоит в закономерности, которую этологи вывели путем наблюдения за многочисленными сообществами братьев меньших. По мнению В. Дольника, чем слабее от природы существо, тем слабее у него мораль. Слово «мораль» я использовал выше без всяких кавычек – дело в том, что довольно жесткие правила поведения в стае павианов или ворон являются не чем иным, как той же самой моралью, только у человечества она еще дополняется культурными запретами. В принципе, последние призваны компенсировать слабость врожденной человеческой морали – но не всегда у них это получается, как надо. Попробуем разобраться, почему.
Человек получил в распоряжение огнестрельное оружие и пластиковую взрывчатку, атомную бомбу и ракеты, подводные лодки и истребители – а мораль его осталась на уровне каменного века. Не стоит его за это винить – врожденные программы могут измениться за время порядка сотен тысяч и миллионов лет, а человечество пока существует всего-то жалких тысяч десять. И в ситуации, когда повздорившие самцы-доминанты из разных группировок выясняли свои отношения в кулачном бою, они не могли всерьез нанести существенный урон друг другу. Даже если дело случайно и заканчивалось гибелью одного из них (очень редко, достаточно было сдаться, и такие поединки больше напоминают современный спортивный бокс или борьбу; понимаете, откуда взялась поговорка «лежачего не бьют»? – тоже программа), это не наносило существенного урона всей стае. А вот когда в конфликт таких самцов вовлекаются тысячи и миллионы людей, в принципе друг к другу ничего не имеющих, но вооруженных всякими дистанционными стрелялками, как это было в мировых войнах и как это происходит сейчас в войнах локальных, – тогда наступает трагедия.
Есть и еще несколько проколов в моральных программах – например, человек от природы попрошайка и воришка. Ребенок знает, как все это делается, еще не научившись ходить. Воришками являются и все ближайшие наши родственники-приматы: для некоторых особей в стае, находящихся на самой нижней ступени иерархии, единственная возможность питаться – уворовать кусок и съесть его где-нибудь в кустах, пока доминант не заметил и не отнял, причем часто доминирующие особи делают это не в силу голода или необходимости, а просто для демонстрации своего более высокого положения. При этом отнятый кусок можно попробовать выпросить обратно, если просить как следует, принимая униженные позы и всячески изображая покорность (узнаете картинку из жизни московского метро?)… | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Глава I Что такое развитие?</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Глава I</p>
<p>Что такое развитие?</p>
<p>Придумывать определения в биологии — неблагодарная задача. Очень часто, давая определение биологическому явлению, мы сталкиваемся с неизбежной нестрогостью, произвольностью, с необходимостью тут же что-то дополнительно разъяснить, оговорить, привести исключения. Биолог вряд ли сможет дать однозначные и общепризнанные определения таким важнейшим понятиям, как вид, клетка, ген, хотя, употребляя эти слова, он, как правило, хорошо понимает, о чем идет речь. Кроме того, определение биологического понятия часто не является исчерпывающим и само по себе не позволяет составить представление о существе явления. Попробуйте, например, на основе тех или иных определений решить, являются ли вирусы живыми существами или только сочетанием сложных молекул. Задача кажется непростой. А вместе с тем для биолога очевидна ее бессмысленность: не так важно, за что принимать вирусы, как выяснить их организацию и что с ними происходит в клетке.</p><p>Поэтому цель этой главы не в том, чтобы вспомнить старые или придумать новые определения биологическому понятию «развитие». Мы хотели бы здесь рассмотреть это явление с нескольких сторон, показать место развития среди других биологических явлений, таких, например, как размножение, рост, наследственность. Нам хотелось бы обсудить роль и место процессов развития в жизни разных организмов — просто и сложно устроенных. Наконец, мы предполагаем в этой первой главе разъяснить смысл заглавия этой книги, пли, говоря языком современной биологии, представить развитие как процесс реализации генетической информации.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Глава I Что такое развитие?
Глава I
Что такое развитие?
Придумывать определения в биологии — неблагодарная задача. Очень часто, давая определение биологическому явлению, мы сталкиваемся с неизбежной нестрогостью, произвольностью, с необходимостью тут же что-то дополнительно разъяснить, оговорить, привести исключения. Биолог вряд ли сможет дать однозначные и общепризнанные определения таким важнейшим понятиям, как вид, клетка, ген, хотя, употребляя эти слова, он, как правило, хорошо понимает, о чем идет речь. Кроме того, определение биологического понятия часто не является исчерпывающим и само по себе не позволяет составить представление о существе явления. Попробуйте, например, на основе тех или иных определений решить, являются ли вирусы живыми существами или только сочетанием сложных молекул. Задача кажется непростой. А вместе с тем для биолога очевидна ее бессмысленность: не так важно, за что принимать вирусы, как выяснить их организацию и что с ними происходит в клетке.
Поэтому цель этой главы не в том, чтобы вспомнить старые или придумать новые определения биологическому понятию «развитие». Мы хотели бы здесь рассмотреть это явление с нескольких сторон, показать место развития среди других биологических явлений, таких, например, как размножение, рост, наследственность. Нам хотелось бы обсудить роль и место процессов развития в жизни разных организмов — просто и сложно устроенных. Наконец, мы предполагаем в этой первой главе разъяснить смысл заглавия этой книги, пли, говоря языком современной биологии, представить развитие как процесс реализации генетической информации. | false |
Запрограммированные | Ревич Юрий Всеволодович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Нас возвышающий обман</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Так что – выходит, мы все роботы, зомби, которые вынуждены следовать зашитым в них программам, и ни шага в сторону? А как же все достижения цивилизации – все эти добро и зло, гуманизм и права человека, демократия и пацифизм? Но не все так печально – во-первых, как упоминалось выше, программы можно обмануть. Во-вторых, у нас на каждый внешний раздражитель, как правило, имеется не одна программа, а несколько альтернативных. Наконец, если говорить о личности, а не об обществе в целом, то каждый может, в принципе, усилием воли преодолеть некоторые свои инстинкты в соответствии с требованиями разума, именно к этому призывают многочисленные культурные табу и запреты – вторичная, не врожденная мораль (примеры на поверхности, хотя бы заповедь «не прелюбодействуй»).</p><p>Типичный пример обмана врожденной программы (притом одной из самых мощных) – эротические изображения. Программа сексуального возбуждения, по идее, должна срабатывать у самцов при виде вполне живой обнаженной самки (а для самок – самца с соответствующим поведением). Но откуда природа могла предвидеть, что человечество изобретет живопись, фотографию и кино? И вот подростки по ночам обливаются слезами, пряча под подушкой фотку любимой кинодивы (или киногероя), которую они живьем никогда и не видели, а вполне взрослые и семейные дяди тайком от начальства перегружают корпоративный трафик посещением порноресурсов. Во всем этом интересно то, что вовсе не обязательно разглядывать фотографии японского качества. На самом деле, программа срабатывает на символ – иногда достаточно пары штрихов, набросанных талантливым художником, чтобы зритель почувствовал сексуальное возбуждение. Аналогично биологи много раз производили опыты с изображениями «врага» или «соперника» – петух с яростью нападает на нарисованное изображение подобного себе (а иногда даже и на зеркало).</p>
<p>Обман подобного рода (подстановку раздражителя) можно использовать во благо. К примеру, в каждом из нас сидит программа защиты своего племени, своей стаи от чужаков – это и есть глубинные истоки национализма и связанных с ним конфликтов, ведь чужак – потенциальный враг, который стремится захватить наших самок и наши охотничьи территории – именно это нашептывает нам подсознание. На чужака не распространяется подсознательный запрет на убийство. Мы все инстинктивно с недоверием относимся к человеку, говорящему на другом языке, с другим акцентом, не говоря уж о другом цвете кожи. Но, как показывает довольно положительный в этом отношении опыт США, эту программу можно успешно обмануть, если долго внушать, что все мы, проживающие вот на этой территории, независимо от вероисповедания и цвета кожи, единая стая, а чужаки остались где-то там. Культурные различия остаются, но, если они не слишком велики, объединиться вполне можно. Похоже, глобализация и есть процесс подобного рода во всемирном масштабе… Беда только в том, что человеческая стая, как и стаи многих других высших животных, устроена так, что внутри нее идет непрестанная борьба за место в иерархии, в которой все средства хороши (обман, предательство, подлог – а у человека даже и убийство), и единым фронтом все члены племени выступают только против внешнего врага. Эту программу поведения хорошо изучили политики, которые в критических ситуациях в целях «сплочения нации» выдумывают внешнего врага, даже если его не существует (примеров приводить не надо, надеюсь?). Поэтому пока с трудом можно представить себе человеческое общество единым по всему земному шару – против кого дружить-то? Наверное, против космических пришельцев…</p><p>С иерархической структурой общества бороться бесполезно – это такой же инстинкт, как есть, ходить в туалет и периодически иметь дело с существом противоположного пола. Но ее, эту структуру, как показывает опыт, вполне можно ввести в культурные рамки. Человечество уже давно придумало механизмы для такой конвергенции животного и разумного начал – для того чтобы не пустить процесс становления иерархии на самотек (в результате чего к власти чаще всего приходят, как мы видели ранее, «паханы»), и придуманы различные политические системы. Да и альтернативные программы часто работают в нужную сторону – например, вместе с программой воровства человек получает от природы и понимание того, что это нехорошо… Так что не все потеряно!</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Нас возвышающий обман
Так что – выходит, мы все роботы, зомби, которые вынуждены следовать зашитым в них программам, и ни шага в сторону? А как же все достижения цивилизации – все эти добро и зло, гуманизм и права человека, демократия и пацифизм? Но не все так печально – во-первых, как упоминалось выше, программы можно обмануть. Во-вторых, у нас на каждый внешний раздражитель, как правило, имеется не одна программа, а несколько альтернативных. Наконец, если говорить о личности, а не об обществе в целом, то каждый может, в принципе, усилием воли преодолеть некоторые свои инстинкты в соответствии с требованиями разума, именно к этому призывают многочисленные культурные табу и запреты – вторичная, не врожденная мораль (примеры на поверхности, хотя бы заповедь «не прелюбодействуй»).
Типичный пример обмана врожденной программы (притом одной из самых мощных) – эротические изображения. Программа сексуального возбуждения, по идее, должна срабатывать у самцов при виде вполне живой обнаженной самки (а для самок – самца с соответствующим поведением). Но откуда природа могла предвидеть, что человечество изобретет живопись, фотографию и кино? И вот подростки по ночам обливаются слезами, пряча под подушкой фотку любимой кинодивы (или киногероя), которую они живьем никогда и не видели, а вполне взрослые и семейные дяди тайком от начальства перегружают корпоративный трафик посещением порноресурсов. Во всем этом интересно то, что вовсе не обязательно разглядывать фотографии японского качества. На самом деле, программа срабатывает на символ – иногда достаточно пары штрихов, набросанных талантливым художником, чтобы зритель почувствовал сексуальное возбуждение. Аналогично биологи много раз производили опыты с изображениями «врага» или «соперника» – петух с яростью нападает на нарисованное изображение подобного себе (а иногда даже и на зеркало).
Обман подобного рода (подстановку раздражителя) можно использовать во благо. К примеру, в каждом из нас сидит программа защиты своего племени, своей стаи от чужаков – это и есть глубинные истоки национализма и связанных с ним конфликтов, ведь чужак – потенциальный враг, который стремится захватить наших самок и наши охотничьи территории – именно это нашептывает нам подсознание. На чужака не распространяется подсознательный запрет на убийство. Мы все инстинктивно с недоверием относимся к человеку, говорящему на другом языке, с другим акцентом, не говоря уж о другом цвете кожи. Но, как показывает довольно положительный в этом отношении опыт США, эту программу можно успешно обмануть, если долго внушать, что все мы, проживающие вот на этой территории, независимо от вероисповедания и цвета кожи, единая стая, а чужаки остались где-то там. Культурные различия остаются, но, если они не слишком велики, объединиться вполне можно. Похоже, глобализация и есть процесс подобного рода во всемирном масштабе… Беда только в том, что человеческая стая, как и стаи многих других высших животных, устроена так, что внутри нее идет непрестанная борьба за место в иерархии, в которой все средства хороши (обман, предательство, подлог – а у человека даже и убийство), и единым фронтом все члены племени выступают только против внешнего врага. Эту программу поведения хорошо изучили политики, которые в критических ситуациях в целях «сплочения нации» выдумывают внешнего врага, даже если его не существует (примеров приводить не надо, надеюсь?). Поэтому пока с трудом можно представить себе человеческое общество единым по всему земному шару – против кого дружить-то? Наверное, против космических пришельцев…
С иерархической структурой общества бороться бесполезно – это такой же инстинкт, как есть, ходить в туалет и периодически иметь дело с существом противоположного пола. Но ее, эту структуру, как показывает опыт, вполне можно ввести в культурные рамки. Человечество уже давно придумало механизмы для такой конвергенции животного и разумного начал – для того чтобы не пустить процесс становления иерархии на самотек (в результате чего к власти чаще всего приходят, как мы видели ранее, «паханы»), и придуманы различные политические системы. Да и альтернативные программы часто работают в нужную сторону – например, вместе с программой воровства человек получает от природы и понимание того, что это нехорошо… Так что не все потеряно! | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">1. Размножение — это рост, наследственность и развитие</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Размножение — одно из самых специфических и самых сложных свойств жизни. Это и естественно, так как в эволюции отбор идет именно на эту способность: в борьбе за существование побеждают те организмы, которые размножаются лучше других, т. е. оставляют больше потомков, способных дожить до взрослого состояния и, в свою очередь, оставить потомство. Такая направленность отбора приводит к тому, что все особенности строения и поведения организма в конечном счете служат для размножения. Пример этому — многие насекомые: некоторые бабочки, поденки, оводы. Их взрослые формы не питаются, а появляются на несколько дней для того, чтобы осуществить оплодотворение и отложить яйца.</p><p>Известно много способов размножения: простое деление, образование отростков или почек (вегетативное размножение), размножение спорами, семенами, яйцами. И тем не менее их объединяют некоторые общие закономерности, характерные для всех способов размножения.</p><p>Первым составным элементом размножения является рост. Действительно, без роста любой способ размножения быстро привел бы <strong>к </strong>измельчанию потомков и процесс прекратился бы сам собой. В одних случаях организм растет на всем протяжении жизненного цикла. Можно сказать, что вся жизнь амебы состоит только из роста и делений. В других случаях существуют периоды, когда роста нет. Так, зародыш лягушки содержит практически то же количество белка, которое имелось в яйце. И оно не изменяется до тех пор, пока не образуется головастик, способный к самостоятельному питанию, а следовательно, и к росту. А например, во всем жизненном цикле бабочек рост происходит только на одной стадии развития — у гусеницы.</p>
<p>Вторым необходимым условием размножения является наследственность, т. е. способность потомства воспроизвести своих родителей. И хотя под словами «размножение» и «наследственность» мы имеем в виду разные свойства живых организмов, они, по существу, говорят об одном и том же явлении. Действительно, и размножение и наследственность подразумевают увеличение числа таких же организмов, но размножение акцентирует внимание на увеличении числа, а наследственность — на их сходстве между собой и с родительскими организмами. Сходство родителей и потомства основано на большом сходстве или даже тождестве молекул, из которых состоят их клетки. Следовательно, аппарат наследственности — это механизм поддержания такого сходства молекул. Теперь мы хорошо знаем, что этот механизм основан на том, что родители и потомки имеют одинаковые молекулы ДНК, которые способны к самоудвоению (репликации). Сходство ДНК, в свою очередь, определяет сходство белков, а они — синтез всех других типов молекул, а следовательно, сходство клеток и в итоге сходство организмов.</p><p>Наконец, третьим элементом размножения является развитие, которому и посвящена настоящая книга. Развитие не всегда сопутствует размножению. Его почти нет у большинства, хотя и не у всех, одноклеточных. Развития фактически нет, если размножение состоит только из роста и деления, а разделившиеся дочерние клетки отличаются от родительской лишь меньшими размерами. В полной мере это относится, например, к амебе и к большинству бактерий. Для размножения без развития необходимо, чтобы при делении организация клетки не утрачивалась. Это предполагает определенную простоту — делимость организации. Поэтому размножаться почти без развития могут только организмы с самым примитивным строением. Очевидно и обратное: чем сложнее организм, тем сложнее его развитие.</p><p>Большинство многоклеточных организмов устроено так, что они не могут разделиться, не утратив своего строения. Размножение у них обычно начинается с одной клетки — яйца, которое, естественно, не только меньше родительского организма, но и совсем иначе и гораздо проще устроено. Его последовательные изменения и превращение в организм, подобный родительскому, и есть развитие. При вегетативном размножении многоклеточных животных, например при почковании пресноводной гидры, тоже происходят более или менее сложные преобразования, т. е. настоящее развитие. Вегетативное размножение растений также включает определенные элементы развития — образование корней, листьев и т. д.</p><p>Развитие является рядом последовательных изменений организма, т. е. проходит через несколько стадий, отличающихся одна от другой. Это означает, что в ходе развития изменяются свойства клеток, а следовательно, и состав молекул, из которых они образованы. Закономерное изменение состава синтезируемых молекул, в первую очередь белков, предполагает достаточно сложную регуляцию работы наследственного аппарата: по мере развития последовательно реализуется то одна, то другая часть генетической информации. Кроме того, каждая стадия развития должна быть приспособлена к окружающей среде, так как подвергается давлению естественного отбора. Все это требует специальных эволюционных приобретений, от которых избавлены почти все одноклеточные организмы, размножающиеся без развития. Но зато эволюция таких одноклеточных постоянно ограничена необходимостью иметь достаточно простую, т. е. делимую, организацию.</p><p>Хотя элементы развития встречаются и у одноклеточных, возникновение в эволюции «настоящего» развития, естественно, совпадает с появлением многоклеточности. Многоклеточность позволила организму разделиться на половые клетки и клетки, осуществляющие все остальные функции. Такая специализация, очевидно, способствует размножению, так как половые клетки могут приобрести строение, наиболее пригодное для их последующего развития. С другой стороны, специализация остальных (соматических) клеток открывает путь для создания безграничного разнообразия строения, для эволюционного прогресса и высоких приспособительных возможностей. Определенные эволюционные преимущества открывает и возможность экологической специализации различных этапов развития. Разные стадии развития могут проходить в различных средах с использованием разных источников питания. Так, у амфибий головастики живут в воде и питаются растительной пищей, а лягушки — обычно на суше и питаются животной пищей. В одних случаях, как, например, у млекопитающих, основное время жизни приходится на взрослый организм, а в других, как у майского жука, взрослая стадия живет лишь несколько дней, а рост и годы развития приходятся на личинку. Эти примеры показывают, что с появлением многоэтапного развития эволюция получает возможность как бы «маневрирования» экологическими нишами и их более полного использования.</p><p>Необходимость развития, естественно, замедляет процесс размножения, но это компенсируется тем, что в течение жизни сложно устроенный организм может произвести много половых клеток, а его высокая организация может обеспечить лучшую сохранность потомства.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 1. Размножение — это рост, наследственность и развитие
Размножение — одно из самых специфических и самых сложных свойств жизни. Это и естественно, так как в эволюции отбор идет именно на эту способность: в борьбе за существование побеждают те организмы, которые размножаются лучше других, т. е. оставляют больше потомков, способных дожить до взрослого состояния и, в свою очередь, оставить потомство. Такая направленность отбора приводит к тому, что все особенности строения и поведения организма в конечном счете служат для размножения. Пример этому — многие насекомые: некоторые бабочки, поденки, оводы. Их взрослые формы не питаются, а появляются на несколько дней для того, чтобы осуществить оплодотворение и отложить яйца.
Известно много способов размножения: простое деление, образование отростков или почек (вегетативное размножение), размножение спорами, семенами, яйцами. И тем не менее их объединяют некоторые общие закономерности, характерные для всех способов размножения.
Первым составным элементом размножения является рост. Действительно, без роста любой способ размножения быстро привел бы к измельчанию потомков и процесс прекратился бы сам собой. В одних случаях организм растет на всем протяжении жизненного цикла. Можно сказать, что вся жизнь амебы состоит только из роста и делений. В других случаях существуют периоды, когда роста нет. Так, зародыш лягушки содержит практически то же количество белка, которое имелось в яйце. И оно не изменяется до тех пор, пока не образуется головастик, способный к самостоятельному питанию, а следовательно, и к росту. А например, во всем жизненном цикле бабочек рост происходит только на одной стадии развития — у гусеницы.
Вторым необходимым условием размножения является наследственность, т. е. способность потомства воспроизвести своих родителей. И хотя под словами «размножение» и «наследственность» мы имеем в виду разные свойства живых организмов, они, по существу, говорят об одном и том же явлении. Действительно, и размножение и наследственность подразумевают увеличение числа таких же организмов, но размножение акцентирует внимание на увеличении числа, а наследственность — на их сходстве между собой и с родительскими организмами. Сходство родителей и потомства основано на большом сходстве или даже тождестве молекул, из которых состоят их клетки. Следовательно, аппарат наследственности — это механизм поддержания такого сходства молекул. Теперь мы хорошо знаем, что этот механизм основан на том, что родители и потомки имеют одинаковые молекулы ДНК, которые способны к самоудвоению (репликации). Сходство ДНК, в свою очередь, определяет сходство белков, а они — синтез всех других типов молекул, а следовательно, сходство клеток и в итоге сходство организмов.
Наконец, третьим элементом размножения является развитие, которому и посвящена настоящая книга. Развитие не всегда сопутствует размножению. Его почти нет у большинства, хотя и не у всех, одноклеточных. Развития фактически нет, если размножение состоит только из роста и деления, а разделившиеся дочерние клетки отличаются от родительской лишь меньшими размерами. В полной мере это относится, например, к амебе и к большинству бактерий. Для размножения без развития необходимо, чтобы при делении организация клетки не утрачивалась. Это предполагает определенную простоту — делимость организации. Поэтому размножаться почти без развития могут только организмы с самым примитивным строением. Очевидно и обратное: чем сложнее организм, тем сложнее его развитие.
Большинство многоклеточных организмов устроено так, что они не могут разделиться, не утратив своего строения. Размножение у них обычно начинается с одной клетки — яйца, которое, естественно, не только меньше родительского организма, но и совсем иначе и гораздо проще устроено. Его последовательные изменения и превращение в организм, подобный родительскому, и есть развитие. При вегетативном размножении многоклеточных животных, например при почковании пресноводной гидры, тоже происходят более или менее сложные преобразования, т. е. настоящее развитие. Вегетативное размножение растений также включает определенные элементы развития — образование корней, листьев и т. д.
Развитие является рядом последовательных изменений организма, т. е. проходит через несколько стадий, отличающихся одна от другой. Это означает, что в ходе развития изменяются свойства клеток, а следовательно, и состав молекул, из которых они образованы. Закономерное изменение состава синтезируемых молекул, в первую очередь белков, предполагает достаточно сложную регуляцию работы наследственного аппарата: по мере развития последовательно реализуется то одна, то другая часть генетической информации. Кроме того, каждая стадия развития должна быть приспособлена к окружающей среде, так как подвергается давлению естественного отбора. Все это требует специальных эволюционных приобретений, от которых избавлены почти все одноклеточные организмы, размножающиеся без развития. Но зато эволюция таких одноклеточных постоянно ограничена необходимостью иметь достаточно простую, т. е. делимую, организацию.
Хотя элементы развития встречаются и у одноклеточных, возникновение в эволюции «настоящего» развития, естественно, совпадает с появлением многоклеточности. Многоклеточность позволила организму разделиться на половые клетки и клетки, осуществляющие все остальные функции. Такая специализация, очевидно, способствует размножению, так как половые клетки могут приобрести строение, наиболее пригодное для их последующего развития. С другой стороны, специализация остальных (соматических) клеток открывает путь для создания безграничного разнообразия строения, для эволюционного прогресса и высоких приспособительных возможностей. Определенные эволюционные преимущества открывает и возможность экологической специализации различных этапов развития. Разные стадии развития могут проходить в различных средах с использованием разных источников питания. Так, у амфибий головастики живут в воде и питаются растительной пищей, а лягушки — обычно на суше и питаются животной пищей. В одних случаях, как, например, у млекопитающих, основное время жизни приходится на взрослый организм, а в других, как у майского жука, взрослая стадия живет лишь несколько дней, а рост и годы развития приходятся на личинку. Эти примеры показывают, что с появлением многоэтапного развития эволюция получает возможность как бы «маневрирования» экологическими нишами и их более полного использования.
Необходимость развития, естественно, замедляет процесс размножения, но это компенсируется тем, что в течение жизни сложно устроенный организм может произвести много половых клеток, а его высокая организация может обеспечить лучшую сохранность потомства. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ПРОИСХОЖДЕНИЕ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ И КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>История органического мира с появлением человека приняла новые формы. Это воздействие человека на развитие органического мира выражается прежде всего в создании домашних животных и культурных растений.Первым этапом освоения человеком животных и растений была охота. Древний человек знал тогда лишь один способ использования пойманных животных и найденных растений — поедать их. Жизнь людей всецело зависела от биологических закономерностей, то есть в первую очередь от наличия в данной местности животных и растений, которые могли быть использованы.Приручение животных и возделывание растений ознаменовало новый этап в развитии человеческого общества, а также в развитии всего органического мира. Это был большой шаг на пути освобождения человека из-под власти стихийных сил природы, он стал возможен лишь с появлением необходимых орудий труда и охоты в результате длительных наблюдений над поведением животных и свойствами растений.Приручая животных и культивируя растения, человек не только использовал ранее известные свойства этих организмов, но и изменял их, приспосабливая к своим потребностям.Следовательно, человек с самого начала своей деятельности выступал как творец, создатель новых органических форм. Ч. Дарвин так писал о происхождении различных пород домашних животных: «Мы не можем допустить, чтобы все породы возникли столь совершенными и полезными, какими мы видим их теперь, и действительно, во многих случаях мы знаем, что не такова была их история. Ключ к объяснению заключается во власти человека накоплять изменения путем отбора; природа доставляет последовательные изменения, человек слагает их в известных, полезных ему направлениях. В этом смысле можно сказать, что он сам создал полезные для него породы»1.</p>
<p>1 Ч. Дарвин. Происхождение видов, М.—Л., Гос. изд-во биологической и медицинской литературы, 1937, стр. 63.</p><p>За этот срок человек так сильно преобразовал дикие растения и животных, что мы иногда с трудом находим черты сходства и родства их с потомками.В процессе длительного исторического развития домашние животные и культурные растения не только сильно видоизменялись, но и приобретали новые свойства, ценные для человека.К. А. Тимирязев писал: «Давно замечено, что мы не обращали внимания на самые замечательные факты только потому, что они слишком обыкновенны. Многим ли, действительно, приходила в голову мысль, что ломоть хорошо испеченного пшеничного хлеба составляет одно из величайших изобретений человеческого ума». Действительно, какой громадный труд вложили тысячи поколений, чтобы иметь пшеницу, рожь и другие хлебные растения.Начало возделывания хлебных растений — основной культуры земледелия — началось около 10 тысяч лет назад, еще в тот период, когда человек жил в землянках и пещерах, охотился за дикими животными и собирал съедобные плоды, листья, коренья. Он начал уже тогда делать запасы пищи впрок. Лучше всего сохранялись зерна злаков. Случайно просыпанные около жилища, они давали всходы. Так, вероятно, впервые около жилищ человека появились нужные ему растения. Далее он стал сеять замечая, что лучшим урожай получается на рыхлой влажной почве. Это привело к обработке почвы. Свежие зерна растений легко было есть, но сухие были слишком тверды. Их стали разбивать, раздавливать камнем и смешивать с водой. Получалась каша, сначала сырая, потом ее стали варить.Сейчас установлено, что связи животноводства и земледелия, а также различных форм земледелия между собой были весьма различны. В Америке, например, земледелие носило не полевой, а огородный характер. Там были предки кукурузы, картофеля, подсолнечника, томатов, табака, бобовых растений. Эти растения проникли в Европу, Азию, Африку сравнительно недавно, несколько столетий назад, в Восточном полушарии преобладали полевые культуры и в первую очередь различные злаки.Отметим, что Юго-Восточная Азия и Малайский архипелаг дали человечеству рис, вероятно, бананы и сахарный тростник. В Европе важнейшим фактором земледелия были побережья Средиземного моря, где возникли культуры твердых пшениц, льна, свеклы, капусты, моркови, оливков и мн. др. В Средней Азии, Иране, Афганистане и прилегающих районах развились культуры мягких пшениц, ячменя, лука, тыквенных растений, а также северные культуры ржи и овса.Развитие полевых культур и соответствующая обработка почвы обусловливали тесную связь земледелия и скотоводства.Мы уже говорили, что собака была первым животным, одомашненным человеком. Их одомашнили занимавшиеся охотой и рыболовством племена, еще не знавшие глиняной посуды. Наиболее давние кости собак, найденные в стоянках древнего человека, похожи на кости волков и современных крупных собак.Все другие домашние животные появились, когда уже было гончарное производство, когда глину стали обжигать и приготовлять сосуды для варки пищи.После собаки человеком была приручена и одомашнена свинья. Дикие свиньи, близкие по признакам к домашним, как, например, дикие кабаны, жили в Европе, Средней Азии, Сибири, в умеренных зонах, не заходя далеко на юг и север. Пойманные взрослые дикие свиньи и особенно поросята, родившиеся в неволе, давали надежный запас мяса.Приручая диких свиней, человек использовал их природные особенности: всеядность и неприхотливость в корме, обилие сала и мяса, быстроту размножения. Сравнивая домашнюю свинью с ее близкими родичами, дожившими до наших дней, — дикими кабанами, можно видеть, как сильно изменил человек природу животных в желаемом для него направлении. Дикий кабан имеет плотное сложение, сильные ноги, узкий череп с удлиненной мордой, хорошо приспособленной для рытья, и мощные клыки — орудия защиты и нападения. Уши у кабана стоячие, тело покрыто густой, грубой щетиной. Под влиянием одомашнения у свиней стали вырабатываться особенности строения и свойства, нужные человеку.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_30_doc2fb_image_02000074.jpg"/>
</p><p><em>Череп тура</em></p><p>Домашние свиньи превосходят своих диких предков быстротой роста, общим весом, длиной туловища, вкусом мяса и сала, плодовитостью. Дикие свиньи рождают 4—6 поросят, домашние — до 12 и даже более.Но домашние свиньи уступают диким в силе и крепости, их ноги слабее, а клыки меньше. Примером лучшей породы домашней свиньи служит украинская степная белая свинья, выведенная нашим известным животноводом академиком М. Ф. Ивановым в заповеднике Аскания-Нова на юге Украины. Эта порода свиней выведена путем скрещивания и последующего отбора крупной английской свиньи, плохо приспособленной к сравнительно сухому климату Украины, с местной мелкой украинской свиньей, прекрасно переносящей летний зной и зимний холод Украины. Выведенная М. Ф. Ивановым свинья достигает веса в 300 килограммов, вынослива, быстро растет, имеет хорошее жиронакопление. Такие примеры можно привести и с другими домашними животными.Одомашнение свиньи, а также дикого барана и козы, населявших плоскогорья и горы Европы и Азии, дало человеку надежный источник мясной пищи. В раскопках древнего населения Анау близ Ашхабада обнаружены самые древние (8—9-тысячелетней давности) остатки домашних овец и коров. Возможно, что различные породы овец и коз произошли от разных диких предков. Особенно большие изменения произошли в шерстном покрове овец, представляющем наиболее ценную их продукцию.Приручение и одомашнивание крупного рогатого скота и лошадей произошло несколько позднее, когда жизнь человека становилась все более оседлой и когда уже было развито земледелие.Предками крупного рогатого скота были первобытные быки, или туры, которые сходны с нашим домашним быком, особенно с крупными длиннорогими его породами, как по внешнему облику, так и по строению черепа и рогов.Туры были широко распространены в Европе и Азии несколько тысяч лет назад. Последние их представители были уничтожены на Украине в XIX веке. Из современных пород больше всего походит на тура серый украинский скот с большими рогами.</p><p><em>Тур</em></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_30_doc2fb_image_02000075.jpg"/>
</p><p></p><p></p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_30_doc2fb_image_02000076.jpg"/>
</p><p>Люди нового каменного века</p><p>В древнее время — несколько тысяч лет назад — были одомашнены кролики (в Испании), гуси и утки (юг Европы), куры (юг Азии, Индия). Несколько тысячелетий назад на севере Европы был одомашнен северный олень, в Средней Азии — двугорбый верблюд, а в Аравии — одногорбый. Около 2000 лет назад на севере Средиземноморского побережья были одомашнены голуби. За все время человек приручил и одомашнил около 50 видов диких животных, и на протяжении многих тысячелетий из них было создано большое число самых различных пород. Число пород собак достигает 350, крупного рогатого скота — около 400, овец и коз — около 150, лошадей — до 150, свиней — 50. Человек так преобразовал некоторых животных, что, сравнивая их с дикими предками, с трудом находишь близкое сходство и родство.Содержание в неволе, особое кормление, подбор и сохранение наиболее выгодных с точки зрения человека особей — вот основные причины довольно быстрого создания человеком домашних животных.Интересно отметить, что число культурных растений значительно больше, чем домашних животных. Их насчитывается сейчас около 1500 видов, причем все они относятся к цветковым растениям.В настоящее время наука и практика в нашей стране открывают новую страницу в истории преобразования человеком живой природы. В науку и практику все более внедряется принцип великого преобразователя природы И. В. Мичурина: «Мы не можем ждать милостей от природы; взять их у нее — наша задача».Современная передовая наука, основывающаяся на принципах диалектического материализма, открывает широкие перспективы создания новых форм жизни на основе изучения закономерностей развития организмов и умелого воздействия на них условиями внешней среды.Успехи биологии, сельского хозяйства и медицины способствуют также разоблачению суеверных представлений об органическом мире.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ПРОИСХОЖДЕНИЕ ДОМАШНИХ ЖИВОТНЫХ И КУЛЬТУРНЫХ РАСТЕНИЙ
История органического мира с появлением человека приняла новые формы. Это воздействие человека на развитие органического мира выражается прежде всего в создании домашних животных и культурных растений.Первым этапом освоения человеком животных и растений была охота. Древний человек знал тогда лишь один способ использования пойманных животных и найденных растений — поедать их. Жизнь людей всецело зависела от биологических закономерностей, то есть в первую очередь от наличия в данной местности животных и растений, которые могли быть использованы.Приручение животных и возделывание растений ознаменовало новый этап в развитии человеческого общества, а также в развитии всего органического мира. Это был большой шаг на пути освобождения человека из-под власти стихийных сил природы, он стал возможен лишь с появлением необходимых орудий труда и охоты в результате длительных наблюдений над поведением животных и свойствами растений.Приручая животных и культивируя растения, человек не только использовал ранее известные свойства этих организмов, но и изменял их, приспосабливая к своим потребностям.Следовательно, человек с самого начала своей деятельности выступал как творец, создатель новых органических форм. Ч. Дарвин так писал о происхождении различных пород домашних животных: «Мы не можем допустить, чтобы все породы возникли столь совершенными и полезными, какими мы видим их теперь, и действительно, во многих случаях мы знаем, что не такова была их история. Ключ к объяснению заключается во власти человека накоплять изменения путем отбора; природа доставляет последовательные изменения, человек слагает их в известных, полезных ему направлениях. В этом смысле можно сказать, что он сам создал полезные для него породы»1.
1 Ч. Дарвин. Происхождение видов, М.—Л., Гос. изд-во биологической и медицинской литературы, 1937, стр. 63.
За этот срок человек так сильно преобразовал дикие растения и животных, что мы иногда с трудом находим черты сходства и родства их с потомками.В процессе длительного исторического развития домашние животные и культурные растения не только сильно видоизменялись, но и приобретали новые свойства, ценные для человека.К. А. Тимирязев писал: «Давно замечено, что мы не обращали внимания на самые замечательные факты только потому, что они слишком обыкновенны. Многим ли, действительно, приходила в голову мысль, что ломоть хорошо испеченного пшеничного хлеба составляет одно из величайших изобретений человеческого ума». Действительно, какой громадный труд вложили тысячи поколений, чтобы иметь пшеницу, рожь и другие хлебные растения.Начало возделывания хлебных растений — основной культуры земледелия — началось около 10 тысяч лет назад, еще в тот период, когда человек жил в землянках и пещерах, охотился за дикими животными и собирал съедобные плоды, листья, коренья. Он начал уже тогда делать запасы пищи впрок. Лучше всего сохранялись зерна злаков. Случайно просыпанные около жилища, они давали всходы. Так, вероятно, впервые около жилищ человека появились нужные ему растения. Далее он стал сеять замечая, что лучшим урожай получается на рыхлой влажной почве. Это привело к обработке почвы. Свежие зерна растений легко было есть, но сухие были слишком тверды. Их стали разбивать, раздавливать камнем и смешивать с водой. Получалась каша, сначала сырая, потом ее стали варить.Сейчас установлено, что связи животноводства и земледелия, а также различных форм земледелия между собой были весьма различны. В Америке, например, земледелие носило не полевой, а огородный характер. Там были предки кукурузы, картофеля, подсолнечника, томатов, табака, бобовых растений. Эти растения проникли в Европу, Азию, Африку сравнительно недавно, несколько столетий назад, в Восточном полушарии преобладали полевые культуры и в первую очередь различные злаки.Отметим, что Юго-Восточная Азия и Малайский архипелаг дали человечеству рис, вероятно, бананы и сахарный тростник. В Европе важнейшим фактором земледелия были побережья Средиземного моря, где возникли культуры твердых пшениц, льна, свеклы, капусты, моркови, оливков и мн. др. В Средней Азии, Иране, Афганистане и прилегающих районах развились культуры мягких пшениц, ячменя, лука, тыквенных растений, а также северные культуры ржи и овса.Развитие полевых культур и соответствующая обработка почвы обусловливали тесную связь земледелия и скотоводства.Мы уже говорили, что собака была первым животным, одомашненным человеком. Их одомашнили занимавшиеся охотой и рыболовством племена, еще не знавшие глиняной посуды. Наиболее давние кости собак, найденные в стоянках древнего человека, похожи на кости волков и современных крупных собак.Все другие домашние животные появились, когда уже было гончарное производство, когда глину стали обжигать и приготовлять сосуды для варки пищи.После собаки человеком была приручена и одомашнена свинья. Дикие свиньи, близкие по признакам к домашним, как, например, дикие кабаны, жили в Европе, Средней Азии, Сибири, в умеренных зонах, не заходя далеко на юг и север. Пойманные взрослые дикие свиньи и особенно поросята, родившиеся в неволе, давали надежный запас мяса.Приручая диких свиней, человек использовал их природные особенности: всеядность и неприхотливость в корме, обилие сала и мяса, быстроту размножения. Сравнивая домашнюю свинью с ее близкими родичами, дожившими до наших дней, — дикими кабанами, можно видеть, как сильно изменил человек природу животных в желаемом для него направлении. Дикий кабан имеет плотное сложение, сильные ноги, узкий череп с удлиненной мордой, хорошо приспособленной для рытья, и мощные клыки — орудия защиты и нападения. Уши у кабана стоячие, тело покрыто густой, грубой щетиной. Под влиянием одомашнения у свиней стали вырабатываться особенности строения и свойства, нужные человеку.
Череп тура
Домашние свиньи превосходят своих диких предков быстротой роста, общим весом, длиной туловища, вкусом мяса и сала, плодовитостью. Дикие свиньи рождают 4—6 поросят, домашние — до 12 и даже более.Но домашние свиньи уступают диким в силе и крепости, их ноги слабее, а клыки меньше. Примером лучшей породы домашней свиньи служит украинская степная белая свинья, выведенная нашим известным животноводом академиком М. Ф. Ивановым в заповеднике Аскания-Нова на юге Украины. Эта порода свиней выведена путем скрещивания и последующего отбора крупной английской свиньи, плохо приспособленной к сравнительно сухому климату Украины, с местной мелкой украинской свиньей, прекрасно переносящей летний зной и зимний холод Украины. Выведенная М. Ф. Ивановым свинья достигает веса в 300 килограммов, вынослива, быстро растет, имеет хорошее жиронакопление. Такие примеры можно привести и с другими домашними животными.Одомашнение свиньи, а также дикого барана и козы, населявших плоскогорья и горы Европы и Азии, дало человеку надежный источник мясной пищи. В раскопках древнего населения Анау близ Ашхабада обнаружены самые древние (8—9-тысячелетней давности) остатки домашних овец и коров. Возможно, что различные породы овец и коз произошли от разных диких предков. Особенно большие изменения произошли в шерстном покрове овец, представляющем наиболее ценную их продукцию.Приручение и одомашнивание крупного рогатого скота и лошадей произошло несколько позднее, когда жизнь человека становилась все более оседлой и когда уже было развито земледелие.Предками крупного рогатого скота были первобытные быки, или туры, которые сходны с нашим домашним быком, особенно с крупными длиннорогими его породами, как по внешнему облику, так и по строению черепа и рогов.Туры были широко распространены в Европе и Азии несколько тысяч лет назад. Последние их представители были уничтожены на Украине в XIX веке. Из современных пород больше всего походит на тура серый украинский скот с большими рогами.
Тур
Люди нового каменного века
В древнее время — несколько тысяч лет назад — были одомашнены кролики (в Испании), гуси и утки (юг Европы), куры (юг Азии, Индия). Несколько тысячелетий назад на севере Европы был одомашнен северный олень, в Средней Азии — двугорбый верблюд, а в Аравии — одногорбый. Около 2000 лет назад на севере Средиземноморского побережья были одомашнены голуби. За все время человек приручил и одомашнил около 50 видов диких животных, и на протяжении многих тысячелетий из них было создано большое число самых различных пород. Число пород собак достигает 350, крупного рогатого скота — около 400, овец и коз — около 150, лошадей — до 150, свиней — 50. Человек так преобразовал некоторых животных, что, сравнивая их с дикими предками, с трудом находишь близкое сходство и родство.Содержание в неволе, особое кормление, подбор и сохранение наиболее выгодных с точки зрения человека особей — вот основные причины довольно быстрого создания человеком домашних животных.Интересно отметить, что число культурных растений значительно больше, чем домашних животных. Их насчитывается сейчас около 1500 видов, причем все они относятся к цветковым растениям.В настоящее время наука и практика в нашей стране открывают новую страницу в истории преобразования человеком живой природы. В науку и практику все более внедряется принцип великого преобразователя природы И. В. Мичурина: «Мы не можем ждать милостей от природы; взять их у нее — наша задача».Современная передовая наука, основывающаяся на принципах диалектического материализма, открывает широкие перспективы создания новых форм жизни на основе изучения закономерностей развития организмов и умелого воздействия на них условиями внешней среды.Успехи биологии, сельского хозяйства и медицины способствуют также разоблачению суеверных представлений об органическом мире. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">4. «Настоящее» развитие</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Этим термином, не очень серьезным, мы называем здесь развитие многоклеточных животных. В этой книге мы почти не упоминаем растения, и это является полным произволом авторов, который может быть лишь частично оправдан тем, что развитие растений — свой, во многом загадочный мир. Значительно проще ботанику и зоологу написать две отдельные книги — о, растениях и о животных, чем пытаться объединить две науки о них в одну.</p><p>Половое размножение животных принято рассматривать начиная с яйца («ab ovo», как говорили древние), хотя дальше мы увидим, что вопрос о том, что считать началом, не так прост и ответ на него во многом произволен. Образование яиц или вообще половых клеток — гамет, как мы уже писали, следует считать чрезвычайно удачной эволюционной «находкой», поскольку позволяет одной паре родителей оставить много потомков. При этом сами родители не исчезают, как у одноклеточных. Напротив, они обеспечивают откладку яиц в оптимальных условиях, а во многих случаях и заботу о потомстве. Вместе с тем образование многоклеточного и сложно устроенного организма из одной, пусть даже большой, клетки определяет необходимость ряда последовательных этапов развития, ряда во многом независимых процессов.</p>
<p>Первый из них — это образование половых клеток. Как мы увидим ниже, будущие половые клетки обособляются от остальных клеток уже в самом раннем зародыше, а их формирование — сложный процесс, который сейчас хорошо исследован. В ходе образования яйца (в оогенезе) первичные половые клетки увеличиваются в тысячи, а иногда и в миллиарды раз. При этом происходят особые молекулярно-генетические процессы, отличающие образующееся яйцо (ооцит) от остальных клеток организма. Яйцо — клетка, специально организованная для осуществления развития и обладающая поэтому особым строением ядра, цитоплазмы и оболочек. Вместе с тем яйцо, как и развивающийся из него зародыш, — это самостоятельный организм, приспособленный к той среде, в которой его развитие в норме должно происходить.</p><p>Образование сперматозоида тоже достаточно сложный процесс, при котором радикально изменяются все структуры клетки и возникает компактный пакет из ДНК и особых белков, снабженный аппаратом движения и приспособлениями для вхождения в яйцо.</p><p>Вторым этапом развития или, вернее, событием можно считать оплодотворение. В принципе для развития оплодотворение не необходимо, в ряде случаев (в природе и в экспериментах) взрослый организм может образоваться из неоплодотворенного яйца (таковы, например, все самцы пчел — трутни). Но в ходе оплодотворения происходит слияние отцовской и материнской наследственности (объединение их хромосом в одном ядре), что очень важно для эволюции, так как позволяет «перемешиваться» наследственности всей популяции животных и создавать разнообразные генетические комбинации. Поэтому у абсолютного большинства видов оплодотворение является необходимым этапом развития. Для того чтобы его обеспечить, яйцо и сперматозоид особым и сложным образом приспособлены друг к другу. Кроме того, строение организмов самца и самки, их поведение в значительной степени служат тому, чтобы обеспечить процесс оплодотворения. Мы уже говорили, что созданные в эволюции строение и функции всех организмов в конечном итоге служат одной цели — размножению. Приспособленность к оплодотворению чрезвычайно важна для осуществления этой цели. У многих видов роль самца сводится только к оплодотворению.</p><p>Третьим этапом развития служит создание многоклеточности. Оно достигается так называемым дроблением оплодотворенного яйца — его последовательным делением на 2, 4, 8 и т. д. клеток, которые на ранних стадиях развития эмбриона называют бластомерами. У птиц, рептилий и рыб деления дробления охватывают не все большое яйцо, а только верхнюю его часть, свободную от желтка. Чем больше яйцо, тем больше в нем запас желтка и тем относительно тоньше слой свободной цитоплазмы на его верхнем анимальном полюсе; соответственно меньше становятся относительные размеры собственно зародыша — тонкого слоя клеток на поверхности желтка. У насекомых обычно сначала делятся только ядра в центре яйца, потом они выходят к поверхности и вокруг каждого из них образуется отдельная клетка.</p><p>Деления дробления яйца существенны не только как переход от одно- к многоклеточному организму. В результате делений дробления увеличивается число ядер и со ответственно уменьшается объем цитоплазмы, окружаю щей каждое ядро. Поэтому продукт деятельности генетического аппарата — информационные РНК оказываются в достаточном количестве для того, чтобы обеспечить интенсивный синтез новых белков. Еще более существенно то, что в ходе делений дробления ядра оказываются в разных частях яйца и могут подвергаться различным воздействиям со стороны местного цитоплазматического окружения или внешней среды. Это приводит к включению раз личных генов, т. е. определяет разную судьбу клеток, их дифференцировку в разных направлениях. И наконец, образование многоклеточного зародыша открывает возможность для раздельного поведения отдельных клеток — их перемещений, деления и взаимоотношений друг с другом, все это необходимо для построения органов.</p><p>Четвертым этапом развития можно считать клеточную дифференцировку. Этим термином в биологии развития называют два в известной степени самостоятельных явления. Дифференцировкой, или дифференциацией, зародыша называют появление в ходе развития различий между составляющими его клетками. Этим создается разделение уже многоклеточного зародыша на различные участки — зачатки (или закладки) будущих органов и тканей. По мере развития дифференцировка зародыша возрастает, т. е. он расчленяется на все большее число все меньших по раз меру групп клеток, которые сильнее отличаются друг от друга. В ходе развития каждая такая группа превращается в орган или, точнее, в часть органа — в один тип составляющих его клеток.</p><p>В другом значении, близком, но все же самостоятельном, дифференцировкой клетки называют ее изменения, происходящие по мере развития. Такие изменения, вероятно, лучше называть специализацией. Так, например, последовательно меняя свои свойства, часто делясь при этом, клетки верхней (анимальной) части раннего зародыша последовательно изменяются, становясь сначала клетками эктодермы (наружного слоя зародыша), затем клетками нервной трубки, клетками зачатка нервной ткани — нейробластами и наконец зрелыми нервными клетками — нейронами с отростками, способными к про ведению нервного импульса. Аналогичным образом во взрослом организме млекопитающих часть так называемых стволовых (малодифференцированных) клеток костного мозга вступает на путь специализации (дифференцировки) в эритроциты: последовательно изменяется их морфология, начинается синтез гемоглобина и наконец из них удаляется ядро и они приобретают характерную форму двояковогнутого диска. Нейрон или эритроцит является конечным этапом специализации соответствую щей стволовой клетки, поэтому их дифференцировка называется терминальной. Ни во что больше они превратиться не могут. Другие дифференцировки, например в кроветворную стволовую клетку костного мозга, не являются терминальными: стволовые клетки человека могут десятилетиями делиться, оставаясь стволовыми, но могут и вступить на путь дальнейшей дифференцировки в один из типов клеток крови (эритроциты, лимфоциты и т. д.). Из сказанного очевидно, что дифференциация зародыша происходит вследствие того, что составляющие его клетки специализируются в различных направлениях. Чем больше направлений, тем дальше заходит дифференциация зародыша. Дифференциация зародыша и специализация клеток — связанные, но совсем не идентичные понятия.</p><p>Наконец, последним, пятым этапом развития можно считать формообразование (морфогенез) органов. Обычно это начинается в зародыше тогда, когда клеточная специализация еще зашла недалеко и клетки внешне мало отличаются друг от друга. Но само участие клеток в образовании того, а не иного органа уже является проявлением их частичной дифференцировки. Развитие органов, иногда очень сложной формы (например, глаза), достигается пу тем направленных перемещений клеток, изменения их формы и нередко преимущественного деления в тех или иных частях органа. Для того чтобы образовать орган, составляющие его клетки должны отличаться от клеток, образующих другие органы. Они должны обладать специальными свойствами, позволяющими им, например, сформировать пласт, сгибающийся в нервную трубку, — зачаток мозга или собираться в пять вытянутых скоплений — зачатки пальцев. Когда форма органа уже создана, происходит дальнейшая дифференцировка, необходимая Для функционирования органа. Например, сначала формируется поджелудочная железа как орган (и для этого ее клетки должны быть соответствующим образом дифференцированы), а затем ее клетки специализируются дальше и превращаются в железистые клетки, т. е. начинают синтезировать и выделять пищеварительные ферменты.</p>
<p>Формообразование — один из наиболее интригующих, но в то же время и один из наименее изученных процессов развития. Имея подробные описания морфогенеза, хорошо зная, что процессы морфогенеза однозначно определены генами, т. е. синтезированными под их контролем белками, мы не можем пока представить, каким образом белковые молекулы определяют поведение клеток — их направленное движение, их форму, их отношения друг с другом и т. д. Механизмы этих процессов естественно искать в свойствах клеточной поверхности, но это общее утверждение пока остается в большой степени голословным.</p><p>Говоря о «настоящем» развитии, мы не вправе забывать о вегетативном размножении, при котором половой процесс отсутствует. Этот вид размножения обычно наблюдается у неподвижных организмов — растений и прикрепленных просто организованных форм животных (губки, кишечнополостные), хотя пресноводную гидру, обычно размножающуюся почкованием, совсем неподвижной назвать нельзя. При вегетативном размножении отсутствуют три первых этапа — образование гамет, оплодотворение и дробление. Дифференцировка также ограничена, так как многие, хотя и не все, виды тканей родительского организма уже присутствуют в самом начале. При почковании гидры, например, оба слоя стенки тела — энтодерма и эктодерма — образуют соответствующие слои у почки, но происходит формообразование новых щупалец и ротового аппарата.</p><p>Кроме полового и вегетативного размножения, сложные процессы формообразования и клеточной дифференцировки происходят при регенерации — восстановлении утраченных органов. Червя или гидру можно разрезать на несколько частей, и каждая из них способна образовать небольшой целый организм. Кажется заманчивым свести все, что происходит во время этих трех явлений, к одним и тем же процессам. Трудно себе представить, что в ДНК простых многоклеточных содержатся три различные про граммы: для развития зародыша из яйца, для вегетативного размножения и для регенерации. Тем не менее, хотя во всех этих явлениях есть очень много общего, каждое из них имеет свои специфические особенности.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 4. «Настоящее» развитие
Этим термином, не очень серьезным, мы называем здесь развитие многоклеточных животных. В этой книге мы почти не упоминаем растения, и это является полным произволом авторов, который может быть лишь частично оправдан тем, что развитие растений — свой, во многом загадочный мир. Значительно проще ботанику и зоологу написать две отдельные книги — о, растениях и о животных, чем пытаться объединить две науки о них в одну.
Половое размножение животных принято рассматривать начиная с яйца («ab ovo», как говорили древние), хотя дальше мы увидим, что вопрос о том, что считать началом, не так прост и ответ на него во многом произволен. Образование яиц или вообще половых клеток — гамет, как мы уже писали, следует считать чрезвычайно удачной эволюционной «находкой», поскольку позволяет одной паре родителей оставить много потомков. При этом сами родители не исчезают, как у одноклеточных. Напротив, они обеспечивают откладку яиц в оптимальных условиях, а во многих случаях и заботу о потомстве. Вместе с тем образование многоклеточного и сложно устроенного организма из одной, пусть даже большой, клетки определяет необходимость ряда последовательных этапов развития, ряда во многом независимых процессов.
Первый из них — это образование половых клеток. Как мы увидим ниже, будущие половые клетки обособляются от остальных клеток уже в самом раннем зародыше, а их формирование — сложный процесс, который сейчас хорошо исследован. В ходе образования яйца (в оогенезе) первичные половые клетки увеличиваются в тысячи, а иногда и в миллиарды раз. При этом происходят особые молекулярно-генетические процессы, отличающие образующееся яйцо (ооцит) от остальных клеток организма. Яйцо — клетка, специально организованная для осуществления развития и обладающая поэтому особым строением ядра, цитоплазмы и оболочек. Вместе с тем яйцо, как и развивающийся из него зародыш, — это самостоятельный организм, приспособленный к той среде, в которой его развитие в норме должно происходить.
Образование сперматозоида тоже достаточно сложный процесс, при котором радикально изменяются все структуры клетки и возникает компактный пакет из ДНК и особых белков, снабженный аппаратом движения и приспособлениями для вхождения в яйцо.
Вторым этапом развития или, вернее, событием можно считать оплодотворение. В принципе для развития оплодотворение не необходимо, в ряде случаев (в природе и в экспериментах) взрослый организм может образоваться из неоплодотворенного яйца (таковы, например, все самцы пчел — трутни). Но в ходе оплодотворения происходит слияние отцовской и материнской наследственности (объединение их хромосом в одном ядре), что очень важно для эволюции, так как позволяет «перемешиваться» наследственности всей популяции животных и создавать разнообразные генетические комбинации. Поэтому у абсолютного большинства видов оплодотворение является необходимым этапом развития. Для того чтобы его обеспечить, яйцо и сперматозоид особым и сложным образом приспособлены друг к другу. Кроме того, строение организмов самца и самки, их поведение в значительной степени служат тому, чтобы обеспечить процесс оплодотворения. Мы уже говорили, что созданные в эволюции строение и функции всех организмов в конечном итоге служат одной цели — размножению. Приспособленность к оплодотворению чрезвычайно важна для осуществления этой цели. У многих видов роль самца сводится только к оплодотворению.
Третьим этапом развития служит создание многоклеточности. Оно достигается так называемым дроблением оплодотворенного яйца — его последовательным делением на 2, 4, 8 и т. д. клеток, которые на ранних стадиях развития эмбриона называют бластомерами. У птиц, рептилий и рыб деления дробления охватывают не все большое яйцо, а только верхнюю его часть, свободную от желтка. Чем больше яйцо, тем больше в нем запас желтка и тем относительно тоньше слой свободной цитоплазмы на его верхнем анимальном полюсе; соответственно меньше становятся относительные размеры собственно зародыша — тонкого слоя клеток на поверхности желтка. У насекомых обычно сначала делятся только ядра в центре яйца, потом они выходят к поверхности и вокруг каждого из них образуется отдельная клетка.
Деления дробления яйца существенны не только как переход от одно- к многоклеточному организму. В результате делений дробления увеличивается число ядер и со ответственно уменьшается объем цитоплазмы, окружаю щей каждое ядро. Поэтому продукт деятельности генетического аппарата — информационные РНК оказываются в достаточном количестве для того, чтобы обеспечить интенсивный синтез новых белков. Еще более существенно то, что в ходе делений дробления ядра оказываются в разных частях яйца и могут подвергаться различным воздействиям со стороны местного цитоплазматического окружения или внешней среды. Это приводит к включению раз личных генов, т. е. определяет разную судьбу клеток, их дифференцировку в разных направлениях. И наконец, образование многоклеточного зародыша открывает возможность для раздельного поведения отдельных клеток — их перемещений, деления и взаимоотношений друг с другом, все это необходимо для построения органов.
Четвертым этапом развития можно считать клеточную дифференцировку. Этим термином в биологии развития называют два в известной степени самостоятельных явления. Дифференцировкой, или дифференциацией, зародыша называют появление в ходе развития различий между составляющими его клетками. Этим создается разделение уже многоклеточного зародыша на различные участки — зачатки (или закладки) будущих органов и тканей. По мере развития дифференцировка зародыша возрастает, т. е. он расчленяется на все большее число все меньших по раз меру групп клеток, которые сильнее отличаются друг от друга. В ходе развития каждая такая группа превращается в орган или, точнее, в часть органа — в один тип составляющих его клеток.
В другом значении, близком, но все же самостоятельном, дифференцировкой клетки называют ее изменения, происходящие по мере развития. Такие изменения, вероятно, лучше называть специализацией. Так, например, последовательно меняя свои свойства, часто делясь при этом, клетки верхней (анимальной) части раннего зародыша последовательно изменяются, становясь сначала клетками эктодермы (наружного слоя зародыша), затем клетками нервной трубки, клетками зачатка нервной ткани — нейробластами и наконец зрелыми нервными клетками — нейронами с отростками, способными к про ведению нервного импульса. Аналогичным образом во взрослом организме млекопитающих часть так называемых стволовых (малодифференцированных) клеток костного мозга вступает на путь специализации (дифференцировки) в эритроциты: последовательно изменяется их морфология, начинается синтез гемоглобина и наконец из них удаляется ядро и они приобретают характерную форму двояковогнутого диска. Нейрон или эритроцит является конечным этапом специализации соответствую щей стволовой клетки, поэтому их дифференцировка называется терминальной. Ни во что больше они превратиться не могут. Другие дифференцировки, например в кроветворную стволовую клетку костного мозга, не являются терминальными: стволовые клетки человека могут десятилетиями делиться, оставаясь стволовыми, но могут и вступить на путь дальнейшей дифференцировки в один из типов клеток крови (эритроциты, лимфоциты и т. д.). Из сказанного очевидно, что дифференциация зародыша происходит вследствие того, что составляющие его клетки специализируются в различных направлениях. Чем больше направлений, тем дальше заходит дифференциация зародыша. Дифференциация зародыша и специализация клеток — связанные, но совсем не идентичные понятия.
Наконец, последним, пятым этапом развития можно считать формообразование (морфогенез) органов. Обычно это начинается в зародыше тогда, когда клеточная специализация еще зашла недалеко и клетки внешне мало отличаются друг от друга. Но само участие клеток в образовании того, а не иного органа уже является проявлением их частичной дифференцировки. Развитие органов, иногда очень сложной формы (например, глаза), достигается пу тем направленных перемещений клеток, изменения их формы и нередко преимущественного деления в тех или иных частях органа. Для того чтобы образовать орган, составляющие его клетки должны отличаться от клеток, образующих другие органы. Они должны обладать специальными свойствами, позволяющими им, например, сформировать пласт, сгибающийся в нервную трубку, — зачаток мозга или собираться в пять вытянутых скоплений — зачатки пальцев. Когда форма органа уже создана, происходит дальнейшая дифференцировка, необходимая Для функционирования органа. Например, сначала формируется поджелудочная железа как орган (и для этого ее клетки должны быть соответствующим образом дифференцированы), а затем ее клетки специализируются дальше и превращаются в железистые клетки, т. е. начинают синтезировать и выделять пищеварительные ферменты.
Формообразование — один из наиболее интригующих, но в то же время и один из наименее изученных процессов развития. Имея подробные описания морфогенеза, хорошо зная, что процессы морфогенеза однозначно определены генами, т. е. синтезированными под их контролем белками, мы не можем пока представить, каким образом белковые молекулы определяют поведение клеток — их направленное движение, их форму, их отношения друг с другом и т. д. Механизмы этих процессов естественно искать в свойствах клеточной поверхности, но это общее утверждение пока остается в большой степени голословным.
Говоря о «настоящем» развитии, мы не вправе забывать о вегетативном размножении, при котором половой процесс отсутствует. Этот вид размножения обычно наблюдается у неподвижных организмов — растений и прикрепленных просто организованных форм животных (губки, кишечнополостные), хотя пресноводную гидру, обычно размножающуюся почкованием, совсем неподвижной назвать нельзя. При вегетативном размножении отсутствуют три первых этапа — образование гамет, оплодотворение и дробление. Дифференцировка также ограничена, так как многие, хотя и не все, виды тканей родительского организма уже присутствуют в самом начале. При почковании гидры, например, оба слоя стенки тела — энтодерма и эктодерма — образуют соответствующие слои у почки, но происходит формообразование новых щупалец и ротового аппарата.
Кроме полового и вегетативного размножения, сложные процессы формообразования и клеточной дифференцировки происходят при регенерации — восстановлении утраченных органов. Червя или гидру можно разрезать на несколько частей, и каждая из них способна образовать небольшой целый организм. Кажется заманчивым свести все, что происходит во время этих трех явлений, к одним и тем же процессам. Трудно себе представить, что в ДНК простых многоклеточных содержатся три различные про граммы: для развития зародыша из яйца, для вегетативного размножения и для регенерации. Тем не менее, хотя во всех этих явлениях есть очень много общего, каждое из них имеет свои специфические особенности. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">3. Развитие колониальных одноклеточных</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Жизненный цикл одного из наиболее изученных видов слизневых грибов (миксомицетов) — диктиостеллиума состоит из двух последовательных принципиально различных этапов — одноклеточного и многоклеточного. Из спор образуются подвижные клетки — миксамебы, которые питаются бактериями, размножаются делением и ведут самостоятельный, независимый друг от друга образ жизни. В условиях голодания и при достаточной концентрации миксамеб они начинают собираться вместе. Сигналом, собирающим их, служит выделение особого сигнального для миксомицетов вещества — циклической АМФ (о нем еще будет сказано). Миксамебы собираются в агрегат, в который может входить от нескольких десятков до многих тысяч клеток. Из него образуется подвижный червеобразный слизень — это уже многоклеточный организм. Этот слизень может некоторое время передвигаться, а может при подходящих условиях сразу переходить к образованию плодового тела. При этом он дифференцируется на плоское основание, базальный диск, которым прикрепляется к субстрату, на длинный стебелек и на вершине его — шарообразное тело, в котором формируются споры.</p>
<p>В этом случае налицо все элементы развития многоклеточных: однородные клетки дифференцируются по меньшей мере в трех направлениях — клетки основания, стебля и споры. Все они отличаются друг от друга по форме и взаимному расположению. В ходе развития плодового тела происходят значительные биохимические изменения — различные в разных его частях. Закономерно появляются и исчезают определенные ферментные белки, синтезируются различные вещества (в том числе целлюлоза, позволяющая отнести миксомицеты к миру растений), включаются и выключаются определенные гены. В отличие от одноклеточных у миксомицетов можно исследовать не только влияние генов на синтез тех или иных белков, но и более сложный и опосредованный процесс — межклеточные отношения, которые приводят к. настоящему морфогенезу — образованию сложной формы, где каждая клетка ведет себя в зависимости от ее местоположения в плодовом теле. Интересно, что формообразование не зависит от числа клеток в агрегате — соотношение размеров частей плодового тела и его форма всегда постоянны.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 3. Развитие колониальных одноклеточных
Жизненный цикл одного из наиболее изученных видов слизневых грибов (миксомицетов) — диктиостеллиума состоит из двух последовательных принципиально различных этапов — одноклеточного и многоклеточного. Из спор образуются подвижные клетки — миксамебы, которые питаются бактериями, размножаются делением и ведут самостоятельный, независимый друг от друга образ жизни. В условиях голодания и при достаточной концентрации миксамеб они начинают собираться вместе. Сигналом, собирающим их, служит выделение особого сигнального для миксомицетов вещества — циклической АМФ (о нем еще будет сказано). Миксамебы собираются в агрегат, в который может входить от нескольких десятков до многих тысяч клеток. Из него образуется подвижный червеобразный слизень — это уже многоклеточный организм. Этот слизень может некоторое время передвигаться, а может при подходящих условиях сразу переходить к образованию плодового тела. При этом он дифференцируется на плоское основание, базальный диск, которым прикрепляется к субстрату, на длинный стебелек и на вершине его — шарообразное тело, в котором формируются споры.
В этом случае налицо все элементы развития многоклеточных: однородные клетки дифференцируются по меньшей мере в трех направлениях — клетки основания, стебля и споры. Все они отличаются друг от друга по форме и взаимному расположению. В ходе развития плодового тела происходят значительные биохимические изменения — различные в разных его частях. Закономерно появляются и исчезают определенные ферментные белки, синтезируются различные вещества (в том числе целлюлоза, позволяющая отнести миксомицеты к миру растений), включаются и выключаются определенные гены. В отличие от одноклеточных у миксомицетов можно исследовать не только влияние генов на синтез тех или иных белков, но и более сложный и опосредованный процесс — межклеточные отношения, которые приводят к. настоящему морфогенезу — образованию сложной формы, где каждая клетка ведет себя в зависимости от ее местоположения в плодовом теле. Интересно, что формообразование не зависит от числа клеток в агрегате — соотношение размеров частей плодового тела и его форма всегда постоянны. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">5. Бессмертие клеток зародышевого пути</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Половые клетки — яйца и сперматозоиды — завершают свое образование в половых железах взрослого животного. Если развитие половых желез проследить назад, к эмбриональным стадиям, можно убедиться, что будущие половые клетки (их называют гоноцитами) у большинства животных не сразу становятся частью половых желез. Гоноциты удается иногда обнаружить уже на самых ранних стадиях развития и проследить их последующую судьбу. Оказалось, что они закладываются самостоятельно и мигрируют в формирующуюся половую железу на более поздней стадии развития зародыша. Этих данных о раннем обособлении половых клеток не мог знать Август Вейсман (1834–1914), но тем не менее еще в конце прошлого века он сформулировал представление о «зародышевом пути» и «зародышевой плазме», во многом сохранившие свое значение до сих пор.</p><p>Происхождение и судьбу всех клеток организма в ходе его развития, начиная от яйца, можно представить в виде ветвящегося «родословного древа», в котором яйцо находится в основании, а специализированные клетки органов — на кончиках ветвей. Каждый акт дифференцировки — разделение одного типа клеток на два, отличающихся друг от друга, — выглядит на этой схеме как расхождение одной толстой ветви на две более тонкие. Теоретически, а часто и практически происхождение каждого типа специализированных клеток взрослого организма можно про следить, возвращаясь назад, через все деления, к яйцу. Среди «родословных» различных клеток можно выделить и происхождение половых клеток. Внешне на схеме оно не отличается от путей происхождения остальных клеток. Однако отличия есть, и принципиальные. Дело в том, что половая клетка дает начало новому яйцу, в то время как все остальные — органам и тканям взрослого организма. И судьба их различна: яйца и сперматозоиды дают начало новому организму, т. е. снова делятся и снова образуют все типы клеток, а остальные клетки организма погибают вместе с ним. В этом смысле организм состоит как бы из двух частей: одной — потенциально бессмертной — генеративной, второй — неизбежно погибающей, смертной — соматической (генерацио — размножение, сома — тело).</p>
<p>Если мы теперь на схеме проследим судьбу половых клеток — от яйца и до яйца, то мы вправе продолжить этот «зародышевый путь» и вперед, в будущие поколения, и назад, в прошлое. Судьба же соматических клеток тоже начинается от яйца, но обрывается вместе с гибелью организма. «Зародышевый путь» каждого вида тянется на зад через тысячи поколений до того момента, когда возник данный вид животных. Понятие это весьма условно, и если, например, «зародышевый путь» человека считать назад до появления кроманьонца, то это будет 40 тыс. лет и около двух тысяч поколений, а если до рамапитека (предполагаемое ответвление от линии человекообразных обезьян), то 10–15 млн. лет и соответственно около миллиона поколений.</p><p>Для схемы А. Вейсмана не очень важно, отличаются ли принципиально клетки «зародышевого пути» от соматических клеток. Но сам А. Вейсман считал эти различия принципиальными: он полагал, что только в клетках «зародышевого пути» сохраняется носитель наследственности — вся бессмертная «плазма», а в соматические клетки попадают только части этой плазмы. Сейчас, когда мы знаем, что «зародышевой плазмой» Вейсмана являются хромосомы, точнее, ДНК в них, очевидно, что отличия генеративной и соматической частей организма в этом смысле не принципиальны — обычно весь набор хромосом передается всем клеткам развивающегося организма. Однако раннее обособление будущих половых клеток и другие данные (см. ниже) говорят о том, что некоторые изменения в ДНК соматических клеток животных все же могут происходить, в то время как в генеративных клетках такие изменения происходят только в очень редких случаях (мутации) и приводят к изменениям признаков во всех последующих поколениях.</p><p>Разделение организма на генеративную и соматическую части в принципе оказалось существенным для создания теоретических основ современной генетики. Не случайно против этих очевидных представлений выступали против ники генетики и дарвинизма — ламаркисты, которые, одна ко, справедливо связали имя Вейсмана с именами основоположников генетики — Менделя и Моргана.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 5. Бессмертие клеток зародышевого пути
Половые клетки — яйца и сперматозоиды — завершают свое образование в половых железах взрослого животного. Если развитие половых желез проследить назад, к эмбриональным стадиям, можно убедиться, что будущие половые клетки (их называют гоноцитами) у большинства животных не сразу становятся частью половых желез. Гоноциты удается иногда обнаружить уже на самых ранних стадиях развития и проследить их последующую судьбу. Оказалось, что они закладываются самостоятельно и мигрируют в формирующуюся половую железу на более поздней стадии развития зародыша. Этих данных о раннем обособлении половых клеток не мог знать Август Вейсман (1834–1914), но тем не менее еще в конце прошлого века он сформулировал представление о «зародышевом пути» и «зародышевой плазме», во многом сохранившие свое значение до сих пор.
Происхождение и судьбу всех клеток организма в ходе его развития, начиная от яйца, можно представить в виде ветвящегося «родословного древа», в котором яйцо находится в основании, а специализированные клетки органов — на кончиках ветвей. Каждый акт дифференцировки — разделение одного типа клеток на два, отличающихся друг от друга, — выглядит на этой схеме как расхождение одной толстой ветви на две более тонкие. Теоретически, а часто и практически происхождение каждого типа специализированных клеток взрослого организма можно про следить, возвращаясь назад, через все деления, к яйцу. Среди «родословных» различных клеток можно выделить и происхождение половых клеток. Внешне на схеме оно не отличается от путей происхождения остальных клеток. Однако отличия есть, и принципиальные. Дело в том, что половая клетка дает начало новому яйцу, в то время как все остальные — органам и тканям взрослого организма. И судьба их различна: яйца и сперматозоиды дают начало новому организму, т. е. снова делятся и снова образуют все типы клеток, а остальные клетки организма погибают вместе с ним. В этом смысле организм состоит как бы из двух частей: одной — потенциально бессмертной — генеративной, второй — неизбежно погибающей, смертной — соматической (генерацио — размножение, сома — тело).
Если мы теперь на схеме проследим судьбу половых клеток — от яйца и до яйца, то мы вправе продолжить этот «зародышевый путь» и вперед, в будущие поколения, и назад, в прошлое. Судьба же соматических клеток тоже начинается от яйца, но обрывается вместе с гибелью организма. «Зародышевый путь» каждого вида тянется на зад через тысячи поколений до того момента, когда возник данный вид животных. Понятие это весьма условно, и если, например, «зародышевый путь» человека считать назад до появления кроманьонца, то это будет 40 тыс. лет и около двух тысяч поколений, а если до рамапитека (предполагаемое ответвление от линии человекообразных обезьян), то 10–15 млн. лет и соответственно около миллиона поколений.
Для схемы А. Вейсмана не очень важно, отличаются ли принципиально клетки «зародышевого пути» от соматических клеток. Но сам А. Вейсман считал эти различия принципиальными: он полагал, что только в клетках «зародышевого пути» сохраняется носитель наследственности — вся бессмертная «плазма», а в соматические клетки попадают только части этой плазмы. Сейчас, когда мы знаем, что «зародышевой плазмой» Вейсмана являются хромосомы, точнее, ДНК в них, очевидно, что отличия генеративной и соматической частей организма в этом смысле не принципиальны — обычно весь набор хромосом передается всем клеткам развивающегося организма. Однако раннее обособление будущих половых клеток и другие данные (см. ниже) говорят о том, что некоторые изменения в ДНК соматических клеток животных все же могут происходить, в то время как в генеративных клетках такие изменения происходят только в очень редких случаях (мутации) и приводят к изменениям признаков во всех последующих поколениях.
Разделение организма на генеративную и соматическую части в принципе оказалось существенным для создания теоретических основ современной генетики. Не случайно против этих очевидных представлений выступали против ники генетики и дарвинизма — ламаркисты, которые, одна ко, справедливо связали имя Вейсмана с именами основоположников генетики — Менделя и Моргана. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">1. Детерминанты половых клеток</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Будущие половые клетки — гоноциты иногда можно отличить уже на очень ранних стадиях развития. Классическим примером является аскарида, у которой после первого деления яйца в одном из двух бластомеров теряются концевые участки хромосом и способность стать клеткой зародышевого пути сохраняет только второй бластомер. Аналогичным образом происходит потеря нескольких целых хромосом (или даже наборов хромосом) у некоторых насекомых.</p><p>У большинства животных раннее обособление гоноцитов связано не с потерей части ДНК, она целиком сохраняется во всех клетках зародыша. Но в цитоплазме многих яиц обнаружены особые частицы — половые детерминанты. Природа этих детерминантов, их структура и механизм действия известны плохо. Вероятно, у разных видов они различны. В некоторых случаях это частицы, состоящие из РНК и белка. У рачка циклопа половые детерминанты попадают в один из двух первых бластомеров, при втором делении оказываются в одной из четырех клеток и т. д. После шестого деления, когда зародыш уже состоит из многих десятков клеток, детерминанты оказываются всего в двух клетках — гоноцитах.</p>
<p>У дрозофилы первые восемь делений ядер происходят в центре яйца без деления цитоплазмы. Но уже после первых делений ядер два из них сдвигаются к заднему концу яйца, где находятся половые детерминанты, — эти два ядра дадут начало половым клеткам. Это можно показать экспериментально. Если задний конец яйца перевязать или инактивировать половые детерминанты ультрафиолетом, муха не будет иметь половых клеток. Если же в эту область яйца инъецировать ядра из другого зародыша, муха будет иметь половые клетки той генетической линии, откуда были взяты ядра.</p><p>В яйцах лягушки половые детерминанты находятся на вегетативном полюсе. Если эту часть яйца облучить ультрафиолетом, то из него разовьются внешне нормальные животные, в половых железах которых, однако, не будет половых клеток.</p><p>Обособление гоноцитов у птиц и млекопитающих обнаруживается существенно позже. Гоноциты теплокровных находятся вне собственно зародыша, в так называемых внезародышевых частях. Потом гоноциты у зародышей птиц переносятся в зачатки половых желез по кровеносным сосудам, а у млекопитающих вползают туда посредством собственных амебоидных движений. Их движение в железу стимулируется особым веществом.</p><p>У гидры и других кишечнополостных и у некоторых червей половые клетки не проходят стадию гоноцитов, а в течение всей жизни образуются из специальных малодифференцированиых і-клеток, которые служат общим резервом для различных дифференцировок.</p><p>В чем биологический смысл особого происхождения гоноцитов? Самое разумное объяснение заключается в том, что такая их особая судьба позволяет лучше защитить клетки зародышевого пути от «нежелательных» влияний, которые могли бы изменить их ДНК. А это, в свою очередь, позволяет сделать очень важное предположение о том, что во время развития органов и тканей всегда или достаточно часто, закономерно или случайно происходят какие-то необратимые изменения ДНК. Ниже мы еще вернемся к этому принципиальному вопросу. У растений и у низших многоклеточных, у которых образование половых и соматических клеток не обособлено друг от друга, вероятно, нет и подобных изменений ДНК.</p><p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/399480_12_i_001.jpg"/>
</p><p></p><p><strong>Особое происхождение половых клеток — полярные клетки в раннем развитии насекомых</strong></p><p>Слева — рисунок среза задней части яйца. Видны ядра, расположенные в поверхностном слое цитоплазмы, и на самом заднем полюсе — более крупные ядра, окруженные темной цитоплазмой, только из них образуются генеративные клетки — яйца и сперматозоиды; справа — электронная фотография заднего полюса яйца. Полярные клетки как бы лежат на поверхности. Некоторые из них делятся</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 1. Детерминанты половых клеток
Будущие половые клетки — гоноциты иногда можно отличить уже на очень ранних стадиях развития. Классическим примером является аскарида, у которой после первого деления яйца в одном из двух бластомеров теряются концевые участки хромосом и способность стать клеткой зародышевого пути сохраняет только второй бластомер. Аналогичным образом происходит потеря нескольких целых хромосом (или даже наборов хромосом) у некоторых насекомых.
У большинства животных раннее обособление гоноцитов связано не с потерей части ДНК, она целиком сохраняется во всех клетках зародыша. Но в цитоплазме многих яиц обнаружены особые частицы — половые детерминанты. Природа этих детерминантов, их структура и механизм действия известны плохо. Вероятно, у разных видов они различны. В некоторых случаях это частицы, состоящие из РНК и белка. У рачка циклопа половые детерминанты попадают в один из двух первых бластомеров, при втором делении оказываются в одной из четырех клеток и т. д. После шестого деления, когда зародыш уже состоит из многих десятков клеток, детерминанты оказываются всего в двух клетках — гоноцитах.
У дрозофилы первые восемь делений ядер происходят в центре яйца без деления цитоплазмы. Но уже после первых делений ядер два из них сдвигаются к заднему концу яйца, где находятся половые детерминанты, — эти два ядра дадут начало половым клеткам. Это можно показать экспериментально. Если задний конец яйца перевязать или инактивировать половые детерминанты ультрафиолетом, муха не будет иметь половых клеток. Если же в эту область яйца инъецировать ядра из другого зародыша, муха будет иметь половые клетки той генетической линии, откуда были взяты ядра.
В яйцах лягушки половые детерминанты находятся на вегетативном полюсе. Если эту часть яйца облучить ультрафиолетом, то из него разовьются внешне нормальные животные, в половых железах которых, однако, не будет половых клеток.
Обособление гоноцитов у птиц и млекопитающих обнаруживается существенно позже. Гоноциты теплокровных находятся вне собственно зародыша, в так называемых внезародышевых частях. Потом гоноциты у зародышей птиц переносятся в зачатки половых желез по кровеносным сосудам, а у млекопитающих вползают туда посредством собственных амебоидных движений. Их движение в железу стимулируется особым веществом.
У гидры и других кишечнополостных и у некоторых червей половые клетки не проходят стадию гоноцитов, а в течение всей жизни образуются из специальных малодифференцированиых і-клеток, которые служат общим резервом для различных дифференцировок.
В чем биологический смысл особого происхождения гоноцитов? Самое разумное объяснение заключается в том, что такая их особая судьба позволяет лучше защитить клетки зародышевого пути от «нежелательных» влияний, которые могли бы изменить их ДНК. А это, в свою очередь, позволяет сделать очень важное предположение о том, что во время развития органов и тканей всегда или достаточно часто, закономерно или случайно происходят какие-то необратимые изменения ДНК. Ниже мы еще вернемся к этому принципиальному вопросу. У растений и у низших многоклеточных, у которых образование половых и соматических клеток не обособлено друг от друга, вероятно, нет и подобных изменений ДНК.
Особое происхождение половых клеток — полярные клетки в раннем развитии насекомых
Слева — рисунок среза задней части яйца. Видны ядра, расположенные в поверхностном слое цитоплазмы, и на самом заднем полюсе — более крупные ядра, окруженные темной цитоплазмой, только из них образуются генеративные клетки — яйца и сперматозоиды; справа — электронная фотография заднего полюса яйца. Полярные клетки как бы лежат на поверхности. Некоторые из них делятся | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Глава II С чего начинается развитие. Образование яйца</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Глава II</p>
<p>С чего начинается развитие. Образование яйца</p>
<p>К вопросу о том, с чего начинается развитие, не следует относиться слишком серьезно. Обычно в литературе началом эмбрионального развития считают оплодотворение. Однако если видеть в оплодотворении некий символ участия в развитии обоих родительских организмов, то правильнее считать началом тот, более поздний, момент, когда гены зародыша действительно начнут функционировать и в зародыше смогут проявиться не только материнские, но и отцовские признаки. Но, может быть, более правильно считать действительно началом развития образование половых клеток, и прежде всего яйца, по скольку уже тут закладываются черты следующего поколения. Об этом процессе мы и расскажем в настоящей главе.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Глава II С чего начинается развитие. Образование яйца
Глава II
С чего начинается развитие. Образование яйца
К вопросу о том, с чего начинается развитие, не следует относиться слишком серьезно. Обычно в литературе началом эмбрионального развития считают оплодотворение. Однако если видеть в оплодотворении некий символ участия в развитии обоих родительских организмов, то правильнее считать началом тот, более поздний, момент, когда гены зародыша действительно начнут функционировать и в зародыше смогут проявиться не только материнские, но и отцовские признаки. Но, может быть, более правильно считать действительно началом развития образование половых клеток, и прежде всего яйца, по скольку уже тут закладываются черты следующего поколения. Об этом процессе мы и расскажем в настоящей главе. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">2. Элементы развития у одноклеточных</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Жизненный цикл обыкновенной пресноводной амебы предельно прост: она растет, увеличивается вдвое и через некоторое время делится на две дочерние клетки, каждая из которых при наличии пищи проделывает тот же путь. За время этого цикла происходят только количественные изменения — удвоение хромосом и соответственно количества ДНК в ядрах и увеличение количества клеточных структур в цитоплазме. Форма амебы после деления так же непостоянна, как и до него. Таким образом, у амебы трудно найти какие-либо проявления развития.</p><p>Жизненный цикл большинства бактерий также протекает практически без качественных изменений, т. е. без развития: бактериальные клетки растут и делятся. Однако многие бактерии способны к споруляции, а потом к прорастанию — образованию из споры функционирующей бактериальной клетки. В ходе споруляции в бактериях деградируют многие виды белков и появляются новые ферментные белки, которые участвуют в синтезе особых клеточных стенок споры. Наоборот, прорастание начинается с синтеза других белков, ответственных за выход бактерии из споры и за возвращение к нормальным функциям. Эти процессы определенно являются качественными изменениями, состоящими в смене состава молекул и в изменении формы и поведения бактериальной клетки. Поэтому их можно считать развитием или, во всяком случае, элементами развития. В ходе споруляции и прорастания закономерно включаются одни и выключаются другие гены, и это может служить моделью процессов развития, происходящих на генном уровне.</p>
<p>Более сложно развиваются прокариотические микроорганизмы, относящиеся к актиномицетам. Они образуют ветвящиеся нити — мицелий, из-за чего их раньше ошибочно относили к грибам. Многие актиномицеты в неблагоприятных условиях формируют особые выросты — гифы, в которых происходит образование спор. Споры у актиномицетов служат не только способом переживания, как у других бактерий, но и способом массового размножения. У некоторых актиномицетов образуются подвижные зооспоры со жгутиками. Существуют специальные гены, ответственные за спорообразование. Таким образом, и в этом случае можно говорить о некотором элементарном развитии.</p><p>Жизненный цикл у более высокоорганизованных эукариотических одноклеточных, например инфузорий или жгутиковых, не так примитивен, как у амебы. При вегетативном размножении они также увеличиваются в размерах и делятся на две дочерние клетки, которые почти не отличаются от материнской. Однако инфузории имеют сложный ротовой аппарат, который образуют реснички, расположенные в области глотки. При делении происходят преобразования, в результате которых у инфузории появляется второй ротовой аппарат. Таким образом, после деления возникают два одинаковых организма. Многие инфузории перед размножением формируют цисты, в которых происходит несколько делений клетки. При этом дедифференцируются органоиды движения, ротовой аппарат. У жгутиковых перед делением происходит удвоение особой структуры — базального тельца, из которого вырастает жгутик.</p><p>Половой процесс у инфузорий довольно сложен. В ходе него, в частности, из одного маленького генеративного ядра (микронуклеуса) вырастает большое функционирующее ядро — макронуклеус. При этом, однако, не происходит простого увеличения числа хромосом (полиплоидии), а осуществляется сложное размножение только части генов. Благодаря этому, хотя общее количество ДНК в большом ядре — макронуклеусе возрастает в десятки раз, число многих, но далеко не всех генов увеличивается в сотни раз. Это, очевидно, необходимо для того, чтобы одно ядро смогло обеспечить необходимой генетической информацией большую клетку инфузории.</p><p>Таким образом, в размножении инфузорий и других сложно организованных простейших тоже можно Видеть определенные элементы развития: образование второго ротового аппарата, второго базального тельца и жгутика, сложное образование макронуклеуса, смена вегетативного и полового размножения. Вместе с тем очевидно, что развитие это очень ограничено и может быть так названо скорее формально, чем по существу.</p><p>Примером довольно сложного и продолжительного развития может служить жизненный цикл одноклеточной водоросли ацетабулярии. После слияния двух подвижных гамет образуется зигота. Оставаясь одной клеткой, она образует корневые отростки (ризоиды) и медленно отращивает длинный, в несколько сантиметров, стебель, на конце которого вырастает довольно сложно устроенная шляпка. В конце развития ядро ацетабулярии многократно делится. Ядра мигрируют в шляпку и образуют в ней множество гамет со жгутиками, готовых к выходу в воду и к слиянию друг с другом. Развитие ацетабулярии внешне похоже на развитие многоклеточных растений — она образует сложную форму, т. е. происходит настоящее формообразование, или морфогенез.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 2. Элементы развития у одноклеточных
Жизненный цикл обыкновенной пресноводной амебы предельно прост: она растет, увеличивается вдвое и через некоторое время делится на две дочерние клетки, каждая из которых при наличии пищи проделывает тот же путь. За время этого цикла происходят только количественные изменения — удвоение хромосом и соответственно количества ДНК в ядрах и увеличение количества клеточных структур в цитоплазме. Форма амебы после деления так же непостоянна, как и до него. Таким образом, у амебы трудно найти какие-либо проявления развития.
Жизненный цикл большинства бактерий также протекает практически без качественных изменений, т. е. без развития: бактериальные клетки растут и делятся. Однако многие бактерии способны к споруляции, а потом к прорастанию — образованию из споры функционирующей бактериальной клетки. В ходе споруляции в бактериях деградируют многие виды белков и появляются новые ферментные белки, которые участвуют в синтезе особых клеточных стенок споры. Наоборот, прорастание начинается с синтеза других белков, ответственных за выход бактерии из споры и за возвращение к нормальным функциям. Эти процессы определенно являются качественными изменениями, состоящими в смене состава молекул и в изменении формы и поведения бактериальной клетки. Поэтому их можно считать развитием или, во всяком случае, элементами развития. В ходе споруляции и прорастания закономерно включаются одни и выключаются другие гены, и это может служить моделью процессов развития, происходящих на генном уровне.
Более сложно развиваются прокариотические микроорганизмы, относящиеся к актиномицетам. Они образуют ветвящиеся нити — мицелий, из-за чего их раньше ошибочно относили к грибам. Многие актиномицеты в неблагоприятных условиях формируют особые выросты — гифы, в которых происходит образование спор. Споры у актиномицетов служат не только способом переживания, как у других бактерий, но и способом массового размножения. У некоторых актиномицетов образуются подвижные зооспоры со жгутиками. Существуют специальные гены, ответственные за спорообразование. Таким образом, и в этом случае можно говорить о некотором элементарном развитии.
Жизненный цикл у более высокоорганизованных эукариотических одноклеточных, например инфузорий или жгутиковых, не так примитивен, как у амебы. При вегетативном размножении они также увеличиваются в размерах и делятся на две дочерние клетки, которые почти не отличаются от материнской. Однако инфузории имеют сложный ротовой аппарат, который образуют реснички, расположенные в области глотки. При делении происходят преобразования, в результате которых у инфузории появляется второй ротовой аппарат. Таким образом, после деления возникают два одинаковых организма. Многие инфузории перед размножением формируют цисты, в которых происходит несколько делений клетки. При этом дедифференцируются органоиды движения, ротовой аппарат. У жгутиковых перед делением происходит удвоение особой структуры — базального тельца, из которого вырастает жгутик.
Половой процесс у инфузорий довольно сложен. В ходе него, в частности, из одного маленького генеративного ядра (микронуклеуса) вырастает большое функционирующее ядро — макронуклеус. При этом, однако, не происходит простого увеличения числа хромосом (полиплоидии), а осуществляется сложное размножение только части генов. Благодаря этому, хотя общее количество ДНК в большом ядре — макронуклеусе возрастает в десятки раз, число многих, но далеко не всех генов увеличивается в сотни раз. Это, очевидно, необходимо для того, чтобы одно ядро смогло обеспечить необходимой генетической информацией большую клетку инфузории.
Таким образом, в размножении инфузорий и других сложно организованных простейших тоже можно Видеть определенные элементы развития: образование второго ротового аппарата, второго базального тельца и жгутика, сложное образование макронуклеуса, смена вегетативного и полового размножения. Вместе с тем очевидно, что развитие это очень ограничено и может быть так названо скорее формально, чем по существу.
Примером довольно сложного и продолжительного развития может служить жизненный цикл одноклеточной водоросли ацетабулярии. После слияния двух подвижных гамет образуется зигота. Оставаясь одной клеткой, она образует корневые отростки (ризоиды) и медленно отращивает длинный, в несколько сантиметров, стебель, на конце которого вырастает довольно сложно устроенная шляпка. В конце развития ядро ацетабулярии многократно делится. Ядра мигрируют в шляпку и образуют в ней множество гамет со жгутиками, готовых к выходу в воду и к слиянию друг с другом. Развитие ацетабулярии внешне похоже на развитие многоклеточных растений — она образует сложную форму, т. е. происходит настоящее формообразование, или морфогенез. | false |
Жизнь в глубинах веков | Трофимов Борис Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">ЗАКЛЮЧЕНИЕ</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Наше путешествие в историю жизни окончено. Надо оглянуться на пройденный путь. В калейдоскопе названий растений, животных, геологических дат перед нами прошли главные, узловые этапы величественной картины развития живой природы от ее самозарождения и наипростейших форм организмов вплоть до появления человека, культурных растений и домашних животных.История жизни на Земле уже щедро оснащена фактами, позволяющими глубоко понять органический мир, сокровенные тайны процессов развития жизни.Чему же учит нас великая летопись истории жизни. Она, во-первых, учит нас тому, что вся цепь растительных и животных организмов создалась постепенно, благодаря тем последовательным изменениям условий существования и естественному отбору, которые изменяли организмы, вызывали их усложнение и усовершенствование, без которых они погибли бы или жизнь на Земле была бы представлена лишь простейшими организмами.Историческое развитие жизни неразрывно связано с изменением лика Земли.Изменение атмосферы, солнечного излучения, очертания морей и материков, климата, состава горных пород и почвы, усложнение самого органического мира, взаимодействия организмов между собой и окружающей неорганической средой имело огромное влияние на историческое развитие органического мира.Далее мы могли убедиться, что развитие организмов и всего органического мира в целом необратимо, что появление новых и вымирание старыхорганизмов — две стороны процесса развития. Некоторые организмы вымерли совсем, другие видоизменились и как бы продолжают существовать в своих потомках.Высшие формы организмов возникают гораздо раньше эпохи своего расцвета (например, процветавшие в кайнозое цветковые растения, птицы, млекопитающие возникли в глубинах мезозоя). Высшие, прогрессивные организмы характеризуются усложнением форм, функций, относительно большей энергией жизнедеятельности и независимостью от узких условий среды при большой пластичности. Эти особенности в высшей степени присущи покрытосеменным растениям (наибольшая из всех растений способность усваивать солнечную энергию и способность роста), птицам и млекопитающим (наибольшая энергия обмена, движения, в связи с чем выработалась постоянная температура тела), насекомым. С другой стороны, наличие указанных качеств увеличивает зависимость покрытосеменных растений (более, чем их предков) от солнечного освещения, почвы, у млекопитающих и птиц (более, чем их предков из пресмыкающихся) — от корма.Геологическая история органического мира дает также яркие примеры ускорения темпов его прогрессивного развития. Низшие растения и большинство беспозвоночных, первые этапы истории которых скрыты, по времени неизвестны, в течение геологической истории не имели значительных изменений.История наземных растений и особенно позвоночных ярко указывает на возрастание темпов прогрессивной эволюции. Развитие костных рыб длилось 350—400 миллионов лет, а наземных позвоночных, имевших значительно большие преобразования, — 300—350 миллионов лет. Птицы и млекопитающие развивались не более 150 миллионов лет, но основные их отряды возникли в последние 50 миллионов лет. Высшая форма жизни — человек развивался менее 1 миллиона лет. В течение антропогена возникновение новых видов наблюдается лишь у высших форм растений и животных. Темпы развития животного и растительного мира особенно возросли с появлением человека — преобразователя природы, творца новых форм жизни.По сравнению со всей историей жизни на Земле история человечества — один миг, но в этот миг многое изменилось на Земле и он, без сомнения, стоит всего предыдущего исторического развития Земли и жизни.И, наконец, летопись истории жизни говорит о неполноте наших знаний, ибо она пестрит пробелами, полна непрочитанных страниц, неразгаданных тайн.Мы плохо знаем первые пути развития жизни, жизнь первобытных океанов и материков, еще нет ясности в происхождении позвоночных и, в частности, рыб, неизвестно происхождение первых наземных и покрытосеменных растений, одной из величайших загадок является происхождение млекопитающих, строение и облик их предков, место и время их возникновения, первые пути развития и масса других вопросов.Но даже несовершенная, неполная и неясная во многом летопись жизни на Земле дает нам величественную картину истории жизни, и нет сомнений в том, что в ближайшее время будут прочитаны новые страницы и разгаданы многие тайны этой истории. Открывать эти тайны и писать новые страницы истории жизни на Земле — одна из благороднейших задач человеческой деятельности. Человек, стремящийся глубже изучить органический мир, не может не интересоваться его историей.Достижения науки в изучении исторического развития жизни основаны на фактах и знании законов природы, которые действуют и в настоящее время. Поэтому в науке нет места вере в таинственные, сверхъестественные силы, за которые беспомощно цепляются идеализм и религия.Все более и более люди познают законы развития живой природы, шире и глубже применяют их в своей практической деятельности.</p>
<p>
<img class="custom-img" loading="lazy" src="https://storage.yandexcloud.net/wr4img/365843_32_doc2fb_image_03000078.png"/>
</p><p></p><p><strong>ОГЛАВЛЕНИЕ </strong></p><p>Предисловие </p><p>ТАЙНА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ</p><p>Безжизненная Земля</p><p>Возникновение жизни</p><p>ЛЕТОПИСЬ ЖИЗНИ</p><p>Архив природы</p><p>Методы науки</p><p>Календарь истории Земли и жизни</p><p>ДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ</p><p>Две линии жизни</p><p>Океаны и моря — колыбель жизни. <em>Расцвет жизни в воде</em></p><p>ВЫХОД НА СУШУ</p><p>Пионеры суши</p><p>Первые четвероногие</p><p>ВЕК ЯЩЕРОВ. <em>История жизни в мезозойскую эру</em></p><p>Завоевание моря</p><p>Завоевание воздуха</p><p>Динозавры — удивительные и ужасные ящеры</p><p>Великое вымирание</p><p>Появление цветковых растений</p><p>Происхождение млекопитающих</p><p>ЭРА НОВОЙ ЖИЗНИ. <em>Расцвет высших растений и животных.</em></p><p>Век млекопитающих</p><p>Великое похолодание</p><p>История слонов, носорогов, лошадей</p><p>История обезьян</p><p>ПОЯВЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА</p><p>Труд создал человека</p><p>Происхождение домашних животных и культурных растений</p><p>Будущее развитие жизни на Земле</p><p>Заключение</p><p>В начале книги помещена вклейка. В болотистом лесу каменноугольного периода.</p><p></p><p></p><p><em>Борис Александрович Трофимов </em></p><p><strong>ЖИЗНЬ В ГЛУБИНАХ ВЕКОВ</strong></p><p>Редактор В. А. Голубкова Переплет В. Ф. Степановой</p><p>Заставки и цветные иллюстрации К. К. Флёрова</p><p>Художественный редакторЕ. Н. Пергаменщик Технические редакторы С. Ф. Харьков и Н. Л. Юсфина Корректоры И. П. Замский и А. П. Амчиславская</p><p>Сдано в набор 10.Х.56. Подп. к печ. 22.111.57.Форм. бум. 70 X 92/16. Физ. печ. л. 9,5 ++ 4 вкл. Усл. печ. л. 11,42. Уч.-изд. л. 11,63.Тираж 30 000. Л-55447. Изд. инд. НП-22.Цена 4 р. 15 к.</p><p>Госкультпросветиздат,Москва, проезд Владимирова, 9-а. Заказ № 663. Типография ГКПИ. Москва, ул. Маркса и Энгельса, 14.</p><p></p><p></p><p></p><p></p><p></p><p> Жизнь есть «...способ существования белковых тел, существенным моментом которого является<em> постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой</em>, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».</p><p>Ф. Энгельс</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Наше путешествие в историю жизни окончено. Надо оглянуться на пройденный путь. В калейдоскопе названий растений, животных, геологических дат перед нами прошли главные, узловые этапы величественной картины развития живой природы от ее самозарождения и наипростейших форм организмов вплоть до появления человека, культурных растений и домашних животных.История жизни на Земле уже щедро оснащена фактами, позволяющими глубоко понять органический мир, сокровенные тайны процессов развития жизни.Чему же учит нас великая летопись истории жизни. Она, во-первых, учит нас тому, что вся цепь растительных и животных организмов создалась постепенно, благодаря тем последовательным изменениям условий существования и естественному отбору, которые изменяли организмы, вызывали их усложнение и усовершенствование, без которых они погибли бы или жизнь на Земле была бы представлена лишь простейшими организмами.Историческое развитие жизни неразрывно связано с изменением лика Земли.Изменение атмосферы, солнечного излучения, очертания морей и материков, климата, состава горных пород и почвы, усложнение самого органического мира, взаимодействия организмов между собой и окружающей неорганической средой имело огромное влияние на историческое развитие органического мира.Далее мы могли убедиться, что развитие организмов и всего органического мира в целом необратимо, что появление новых и вымирание старыхорганизмов — две стороны процесса развития. Некоторые организмы вымерли совсем, другие видоизменились и как бы продолжают существовать в своих потомках.Высшие формы организмов возникают гораздо раньше эпохи своего расцвета (например, процветавшие в кайнозое цветковые растения, птицы, млекопитающие возникли в глубинах мезозоя). Высшие, прогрессивные организмы характеризуются усложнением форм, функций, относительно большей энергией жизнедеятельности и независимостью от узких условий среды при большой пластичности. Эти особенности в высшей степени присущи покрытосеменным растениям (наибольшая из всех растений способность усваивать солнечную энергию и способность роста), птицам и млекопитающим (наибольшая энергия обмена, движения, в связи с чем выработалась постоянная температура тела), насекомым. С другой стороны, наличие указанных качеств увеличивает зависимость покрытосеменных растений (более, чем их предков) от солнечного освещения, почвы, у млекопитающих и птиц (более, чем их предков из пресмыкающихся) — от корма.Геологическая история органического мира дает также яркие примеры ускорения темпов его прогрессивного развития. Низшие растения и большинство беспозвоночных, первые этапы истории которых скрыты, по времени неизвестны, в течение геологической истории не имели значительных изменений.История наземных растений и особенно позвоночных ярко указывает на возрастание темпов прогрессивной эволюции. Развитие костных рыб длилось 350—400 миллионов лет, а наземных позвоночных, имевших значительно большие преобразования, — 300—350 миллионов лет. Птицы и млекопитающие развивались не более 150 миллионов лет, но основные их отряды возникли в последние 50 миллионов лет. Высшая форма жизни — человек развивался менее 1 миллиона лет. В течение антропогена возникновение новых видов наблюдается лишь у высших форм растений и животных. Темпы развития животного и растительного мира особенно возросли с появлением человека — преобразователя природы, творца новых форм жизни.По сравнению со всей историей жизни на Земле история человечества — один миг, но в этот миг многое изменилось на Земле и он, без сомнения, стоит всего предыдущего исторического развития Земли и жизни.И, наконец, летопись истории жизни говорит о неполноте наших знаний, ибо она пестрит пробелами, полна непрочитанных страниц, неразгаданных тайн.Мы плохо знаем первые пути развития жизни, жизнь первобытных океанов и материков, еще нет ясности в происхождении позвоночных и, в частности, рыб, неизвестно происхождение первых наземных и покрытосеменных растений, одной из величайших загадок является происхождение млекопитающих, строение и облик их предков, место и время их возникновения, первые пути развития и масса других вопросов.Но даже несовершенная, неполная и неясная во многом летопись жизни на Земле дает нам величественную картину истории жизни, и нет сомнений в том, что в ближайшее время будут прочитаны новые страницы и разгаданы многие тайны этой истории. Открывать эти тайны и писать новые страницы истории жизни на Земле — одна из благороднейших задач человеческой деятельности. Человек, стремящийся глубже изучить органический мир, не может не интересоваться его историей.Достижения науки в изучении исторического развития жизни основаны на фактах и знании законов природы, которые действуют и в настоящее время. Поэтому в науке нет места вере в таинственные, сверхъестественные силы, за которые беспомощно цепляются идеализм и религия.Все более и более люди познают законы развития живой природы, шире и глубже применяют их в своей практической деятельности.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
ТАЙНА ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЖИЗНИ
Безжизненная Земля
Возникновение жизни
ЛЕТОПИСЬ ЖИЗНИ
Архив природы
Методы науки
Календарь истории Земли и жизни
ДРЕВНЕЙШИЕ ОБИТАТЕЛИ ЗЕМЛИ
Две линии жизни
Океаны и моря — колыбель жизни. Расцвет жизни в воде
ВЫХОД НА СУШУ
Пионеры суши
Первые четвероногие
ВЕК ЯЩЕРОВ. История жизни в мезозойскую эру
Завоевание моря
Завоевание воздуха
Динозавры — удивительные и ужасные ящеры
Великое вымирание
Появление цветковых растений
Происхождение млекопитающих
ЭРА НОВОЙ ЖИЗНИ. Расцвет высших растений и животных.
Век млекопитающих
Великое похолодание
История слонов, носорогов, лошадей
История обезьян
ПОЯВЛЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА
Труд создал человека
Происхождение домашних животных и культурных растений
Будущее развитие жизни на Земле
Заключение
В начале книги помещена вклейка. В болотистом лесу каменноугольного периода.
Борис Александрович Трофимов
ЖИЗНЬ В ГЛУБИНАХ ВЕКОВ
Редактор В. А. Голубкова Переплет В. Ф. Степановой
Заставки и цветные иллюстрации К. К. Флёрова
Художественный редакторЕ. Н. Пергаменщик Технические редакторы С. Ф. Харьков и Н. Л. Юсфина Корректоры И. П. Замский и А. П. Амчиславская
Сдано в набор 10.Х.56. Подп. к печ. 22.111.57.Форм. бум. 70 X 92/16. Физ. печ. л. 9,5 ++ 4 вкл. Усл. печ. л. 11,42. Уч.-изд. л. 11,63.Тираж 30 000. Л-55447. Изд. инд. НП-22.Цена 4 р. 15 к.
Госкультпросветиздат,Москва, проезд Владимирова, 9-а. Заказ № 663. Типография ГКПИ. Москва, ул. Маркса и Энгельса, 14.
Жизнь есть «...способ существования белковых тел, существенным моментом которого является постоянный обмен веществ с окружающей их внешней природой, причем с прекращением этого обмена веществ прекращается и жизнь, что приводит к разложению белка».
Ф. Энгельс | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">6. Гормоны регулируют синтез желтка и белка</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Мы уже говорили, что у позвоночных животных желток будущего яйца синтезируется в печени. Этот синтез стимулируется женскими половыми стероидными гормонами — эстрогенами (подробнее см. специальную главу). Один из таких гормонов — эстрадиол одинаково действует на печень самцов и самок амфибий и птиц. Под влиянием гормона в клетках печени включаются гены, кодирующие сложный белок — вителлогенин. Одновременно или даже немного раньше в клетках печени стимулируется дополнительное образование белоксинтезирующего аппарата — создается много новых рРНК и соответственно рибосом. Новая вителлогениновая мРНК активно транслируется, доля синтеза всех других белков снижается, а синтез вителлогенина достигает 50–70 % общего синтеза белка. Далее вителлогенин выделяется в кровь и переносится ею к ооцитам.</p><p>Если гормон был введен самцу, то у него тоже синтезируется вителлогенин, но затем он надолго остается в кровяном русле, так как включиться ему не во что. У самки же вителлогенин быстро поглощается растущими ооцитами и расщепляется в них на две самостоятельные молекулы: большую — липовителлина и маленькую — фосвитина. Вместе они складываются в кристаллоподобные гранулы желтка. Позже, в ходе эмбрионального развития, а у личинок рыб и амфибий и после него, белки желтка постепенно распадаются на аминокислоты и используются для синтеза всех новых белков. При этом освобождаются также липиды и фосфат, которые используются личинкой.</p>
<p>Те же эстрогены регулируют у птиц и у рептилий образование другого белка яиц — овальбумина — того, что в куриных яйцах мы называем «белком». Овальбумин и в небольшом количестве другие полипептиды, входящие в состав «белка», синтезируются особыми железистыми клетками яйцевода. Эстрадной, введенный молодым курочкам, прежде всего вызывает у них быструю дифференцировку железистых клеток в стенках яйцевода, а затем и синтез в них овальбумина. У диких птиц одним из сигналов того, что наступила весна и пришло время откладки яиц (и всего комплекса сложного поведения, связанного с этим: выбор партнера, постройка гнезда и т. д.), является продолжительность светового дня. Свет воспринимается сетчаткой глаз и через центральную нервную систему, сигнал передается в отдел мозга гипоталамус, который активирует гипофиз. Гипофиз выделяет больше белковых гонадотропных гормонов, а те стимулируют в половых железах синтез эстрогенов, которые уже действуют и на печень и на яйцевод, а также на головной мозг, вызывая половые рефлексы.</p><p>У домашних кур, породы которых отбирались уже тысячи лет, эстрогены выделяются все время и все время происходит рост ооцитов, их созревание и откладка яиц. Но и у них для этого необходима достаточная освещенность курятника. У наших амфибий и рыб сигналом приближения весны служит не свет, а повышение температуры воды.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 6. Гормоны регулируют синтез желтка и белка
Мы уже говорили, что у позвоночных животных желток будущего яйца синтезируется в печени. Этот синтез стимулируется женскими половыми стероидными гормонами — эстрогенами (подробнее см. специальную главу). Один из таких гормонов — эстрадиол одинаково действует на печень самцов и самок амфибий и птиц. Под влиянием гормона в клетках печени включаются гены, кодирующие сложный белок — вителлогенин. Одновременно или даже немного раньше в клетках печени стимулируется дополнительное образование белоксинтезирующего аппарата — создается много новых рРНК и соответственно рибосом. Новая вителлогениновая мРНК активно транслируется, доля синтеза всех других белков снижается, а синтез вителлогенина достигает 50–70 % общего синтеза белка. Далее вителлогенин выделяется в кровь и переносится ею к ооцитам.
Если гормон был введен самцу, то у него тоже синтезируется вителлогенин, но затем он надолго остается в кровяном русле, так как включиться ему не во что. У самки же вителлогенин быстро поглощается растущими ооцитами и расщепляется в них на две самостоятельные молекулы: большую — липовителлина и маленькую — фосвитина. Вместе они складываются в кристаллоподобные гранулы желтка. Позже, в ходе эмбрионального развития, а у личинок рыб и амфибий и после него, белки желтка постепенно распадаются на аминокислоты и используются для синтеза всех новых белков. При этом освобождаются также липиды и фосфат, которые используются личинкой.
Те же эстрогены регулируют у птиц и у рептилий образование другого белка яиц — овальбумина — того, что в куриных яйцах мы называем «белком». Овальбумин и в небольшом количестве другие полипептиды, входящие в состав «белка», синтезируются особыми железистыми клетками яйцевода. Эстрадной, введенный молодым курочкам, прежде всего вызывает у них быструю дифференцировку железистых клеток в стенках яйцевода, а затем и синтез в них овальбумина. У диких птиц одним из сигналов того, что наступила весна и пришло время откладки яиц (и всего комплекса сложного поведения, связанного с этим: выбор партнера, постройка гнезда и т. д.), является продолжительность светового дня. Свет воспринимается сетчаткой глаз и через центральную нервную систему, сигнал передается в отдел мозга гипоталамус, который активирует гипофиз. Гипофиз выделяет больше белковых гонадотропных гормонов, а те стимулируют в половых железах синтез эстрогенов, которые уже действуют и на печень и на яйцевод, а также на головной мозг, вызывая половые рефлексы.
У домашних кур, породы которых отбирались уже тысячи лет, эстрогены выделяются все время и все время происходит рост ооцитов, их созревание и откладка яиц. Но и у них для этого необходима достаточная освещенность курятника. У наших амфибий и рыб сигналом приближения весны служит не свет, а повышение температуры воды. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">5. Синтез рибосомных РНК</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>В обычных клетках синтез трех видов рРНК (28S, 18S и малой 5S) координирован, т. е. на одну молекулу 28S образуется одна молекула 18S и одна молекула 5S. Синтез 28S и 18S происходит в виде одного большого, общего для них предшественника (пре-рРНК), который затем тут же, в ядрышке, подвергается процессингу — отщеплению и распаду «лишних» кусочков РНК (транскрибированных со спейсеров), в результате чего из одной молекулы пре-рРНК получается одна молекула 28S и одна молекула 18S рРНК. Очевидно, что образование больших рРНК в эквимолярных количествах не требует специальной регуляции. Иное дело с 5S рРНК.</p><p>Эта рРНК кодируется множественными генами, которые в количестве нескольких тысяч рассеяны по многим хромосомам. Их транскрибирует особая РНК-полимераза III, транскрибирующая и другие малые РНК (например, тРНК). Очевидно, что синтез эквимолярных количеств больших и малых рРНК требует специальных механизмов регуляций, которые, однако, пока неизвестны.</p><p>Оказалось, что в ооците в отличие от обычных клеток эти РНК синтезируются некоординированно. В ранних ооцитах синтеза 28S и 18S рРНК почти нет, а малые РНК — и 5S рРНК, и тРНК (4S РНК), — напротив, синтезируются с большой интенсивностью. Оказалось также, что 5S рРНК считываются в это время с гораздо большего числа генов, чем в клетках зародыша или взрослого организма. Если у лягушки в обычных клетках действует около тысячи этих генов, то в ядрах ооцитов работают 23 тыс. этих генов. Они немного (в шести нуклеотидах из 120) отличаются от «взрослых» 5S р-генов. Смысл этих отличий пока непонятен, но для чего этих генов так много, совершенно ясно: для того, чтобы обеспечить быстрое накопление 5S рРНК во время оогенеза. Ведь амплификации 5S-генов нет.</p>
<p>В обычных клетках 5S рРНК не накапливаются, а сразу встраиваются в новые рибосомы. В ранних же ооцитах это невозможно, так как в это время не хватает больших рРНК и рибосомы почти не образуются. Поэтому «ненужные» пока малые рРНК образуют комплексы, состоящие из 5S рРНК, тРНК и нескольких молекул специальных белков. Эти комплексы хранятся в ооцитах до тех пор, пока те не достигнут приблизительно середины оогенеза.</p><p>На этой стадии в ооцитах начинает откладываться желток, который синтезировался в печени, и в это же время начинается интенсивный синтез больших рРНК на всех сверхчисленных ядрышках. Эти рРНК соединяются с рибосомными белками и образуют новые рибосомы. В рибосомы встраиваются и ранее накопленные 5S рРНК, которые в это время освобождаются от комплексов, где они хранились. Так в оогенезе амфибий создается большой запас рибосом, равный их количеству в 100 000 обычных клеток.</p><p>Причины некоординированности синтеза большых и малых рРНК в оогенезе, по-видимому, заключаются в необходимости компенсировать отсутствие амплификации 5S р-генов. Частично это достигается тем, что в ооците амфибий их работает примерно в 23 раза больше, чем в обычной клетке. А кроме того, эти гены работают еще и значительно дольше, так как их функционирование начинается раньше.</p><p>Транспортные РНК, которые интенсивно синтезировались в раннем оогенезе, тоже освобождаются из комплексов и готовы к участию в синтезе белка. Однако их относительное количество оказывается меньше, чем в обычных клетках. Для нормальной скорости синтеза белка необходимо, чтобы на одну рибосому приходилось приблизительно по 10 молекул различных тРНК. В ооците же это соотношение намного меньше — всего в среднем по одной молекуле тРНК на рибосому. При таком соотношении или синтез белка должен быть сильно замедлен, или не все рибосомы должны в нем участвовать. Верным оказалось последнее: около 90 % рибосом в ооцитах и в ранних зародышах неактивны и созданы как запас на будущее. Когда в раннем развитии синтез белка ускоряется, а образование новых рибосом еще не началось, используются рибосомы, созданные в оогенезе. В эмбриональном развитии амфибий и рыб синтез тРНК начинается раньше, чем синтез рРНК, и тогда быстро достигается оптимальное соотношение числа молекул рРНК и тРНК, близкое к 1: 10.</p><p>Таким образом, в растущем ооците амфибий и многих других животных не только изменяется структура ядра — увеличиваются его размеры, появляются хромосомы типа «ламповых щеток» и сверхчисленные ядрышки. Изменяется и регуляция синтеза различных РНК: интенсивный синтез малых молекул (5S рРНК и тРНК) с середины оогенеза дополняется преимущественным синтезом больших молекул рРНК. Для этого в структуре генома содержится много тысяч генов для 5S рРНК, специально функционирующих только в оогенезе, и происходит амплификация генов, кодирующих 18S и 28S рРНК.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 5. Синтез рибосомных РНК
В обычных клетках синтез трех видов рРНК (28S, 18S и малой 5S) координирован, т. е. на одну молекулу 28S образуется одна молекула 18S и одна молекула 5S. Синтез 28S и 18S происходит в виде одного большого, общего для них предшественника (пре-рРНК), который затем тут же, в ядрышке, подвергается процессингу — отщеплению и распаду «лишних» кусочков РНК (транскрибированных со спейсеров), в результате чего из одной молекулы пре-рРНК получается одна молекула 28S и одна молекула 18S рРНК. Очевидно, что образование больших рРНК в эквимолярных количествах не требует специальной регуляции. Иное дело с 5S рРНК.
Эта рРНК кодируется множественными генами, которые в количестве нескольких тысяч рассеяны по многим хромосомам. Их транскрибирует особая РНК-полимераза III, транскрибирующая и другие малые РНК (например, тРНК). Очевидно, что синтез эквимолярных количеств больших и малых рРНК требует специальных механизмов регуляций, которые, однако, пока неизвестны.
Оказалось, что в ооците в отличие от обычных клеток эти РНК синтезируются некоординированно. В ранних ооцитах синтеза 28S и 18S рРНК почти нет, а малые РНК — и 5S рРНК, и тРНК (4S РНК), — напротив, синтезируются с большой интенсивностью. Оказалось также, что 5S рРНК считываются в это время с гораздо большего числа генов, чем в клетках зародыша или взрослого организма. Если у лягушки в обычных клетках действует около тысячи этих генов, то в ядрах ооцитов работают 23 тыс. этих генов. Они немного (в шести нуклеотидах из 120) отличаются от «взрослых» 5S р-генов. Смысл этих отличий пока непонятен, но для чего этих генов так много, совершенно ясно: для того, чтобы обеспечить быстрое накопление 5S рРНК во время оогенеза. Ведь амплификации 5S-генов нет.
В обычных клетках 5S рРНК не накапливаются, а сразу встраиваются в новые рибосомы. В ранних же ооцитах это невозможно, так как в это время не хватает больших рРНК и рибосомы почти не образуются. Поэтому «ненужные» пока малые рРНК образуют комплексы, состоящие из 5S рРНК, тРНК и нескольких молекул специальных белков. Эти комплексы хранятся в ооцитах до тех пор, пока те не достигнут приблизительно середины оогенеза.
На этой стадии в ооцитах начинает откладываться желток, который синтезировался в печени, и в это же время начинается интенсивный синтез больших рРНК на всех сверхчисленных ядрышках. Эти рРНК соединяются с рибосомными белками и образуют новые рибосомы. В рибосомы встраиваются и ранее накопленные 5S рРНК, которые в это время освобождаются от комплексов, где они хранились. Так в оогенезе амфибий создается большой запас рибосом, равный их количеству в 100 000 обычных клеток.
Причины некоординированности синтеза большых и малых рРНК в оогенезе, по-видимому, заключаются в необходимости компенсировать отсутствие амплификации 5S р-генов. Частично это достигается тем, что в ооците амфибий их работает примерно в 23 раза больше, чем в обычной клетке. А кроме того, эти гены работают еще и значительно дольше, так как их функционирование начинается раньше.
Транспортные РНК, которые интенсивно синтезировались в раннем оогенезе, тоже освобождаются из комплексов и готовы к участию в синтезе белка. Однако их относительное количество оказывается меньше, чем в обычных клетках. Для нормальной скорости синтеза белка необходимо, чтобы на одну рибосому приходилось приблизительно по 10 молекул различных тРНК. В ооците же это соотношение намного меньше — всего в среднем по одной молекуле тРНК на рибосому. При таком соотношении или синтез белка должен быть сильно замедлен, или не все рибосомы должны в нем участвовать. Верным оказалось последнее: около 90 % рибосом в ооцитах и в ранних зародышах неактивны и созданы как запас на будущее. Когда в раннем развитии синтез белка ускоряется, а образование новых рибосом еще не началось, используются рибосомы, созданные в оогенезе. В эмбриональном развитии амфибий и рыб синтез тРНК начинается раньше, чем синтез рРНК, и тогда быстро достигается оптимальное соотношение числа молекул рРНК и тРНК, близкое к 1: 10.
Таким образом, в растущем ооците амфибий и многих других животных не только изменяется структура ядра — увеличиваются его размеры, появляются хромосомы типа «ламповых щеток» и сверхчисленные ядрышки. Изменяется и регуляция синтеза различных РНК: интенсивный синтез малых молекул (5S рРНК и тРНК) с середины оогенеза дополняется преимущественным синтезом больших молекул рРНК. Для этого в структуре генома содержится много тысяч генов для 5S рРНК, специально функционирующих только в оогенезе, и происходит амплификация генов, кодирующих 18S и 28S рРНК. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">6. Биологический смысл сомы</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Если главный или даже единственный критерий для естественного отбора — способность к размножению, а размножаются клетки «зародышевого пути», то для чего существует «сома», т. е. весь остальной организм? Почему в ходе эволюции стало необходимо, чтобы в каждом поколении заново возникала соматическая часть организма, например лев с его гривой, клыками и когтями, сердцем и мозгом? Ответ на этот вопрос однозначен: только для того, чтобы обеспечить размножение клеток генеративной части — защитить их в зародыше, в новорожденном львенке, во взрослой львице и размножить в ее потомстве, которое останется жить и вырастет благодаря материнской заботе. Эта же мысль содержится в таком, несколько парадоксальном, выражении: «Курица — это средство, с помощью которого одно яйцо делает другое».</p><p>Соматическая часть организма служит как бы чехлом для генеративных клеток. Половые клетки различных видов животных отличаются несущественно, и общая структура (но не качество и количество заложенной в ней информации) их «зародышевой плазмы», т. е. ДНК, как вид макромолекул в ходе эволюции совершенно не изменилась. Зато «чехол» стал поразительно разнообразен — от оболочки вирусов до человеческого тела.</p>
<p>Соматическая и генеративная части выступают раз дельно уже на доклеточном уровне жизни — у вирусов. Вирус табачной мозаики (ВТМ) — один из простейших. Его генеративная часть — молекула РНК[1], а соматическая — трубчатый чехол, собранный из белковых молекул. Он защищает РНК, нужен для переноса ее от одной растительной клетки к другой, способствует внедрению РНК в клетку, но затем белковый чехол «погибает». В клетке хозяина РНК размножается и участвует в синтезе новых молекул белка, которые вновь образуют оболочку ВТМ.</p><p>Такое простое устройство вирусных частиц, состоящих из немногих видов белковых молекул, возможно лишь потому, что эти организмы размножаются в сложно устроенных клетках хозяина и используют их аппарат синтеза нуклеиновых кислот и белков для своих нужд, подобно тому как кукушка подбрасывает яйца в чужие гнезда и использует заботу о потомстве других птиц для выведения своего птенца.</p><p>У одноклеточных прокариотических организмов (бактерий) соматическая часть намного сложнее вирусной. Здесь молекулу ДНК окружает большая клетка, способная к самостоятельному существованию.</p><p>Эукариотические одноклеточные, например амеба, при обретают дополнительные элементы «чехла» — их ДНК входит в состав хромосом, а хромосомы собраны в ядро и отделены от цитоплазмы ядерной мембраной. У инфузории разделение на соматическую и генеративную части еще сложнее: собственно генеративными и бессмертными у них являются лишь микронуклеусы — ядра, участвующие в половом процессе. Макронуклеус — производное микронуклеуса — всего лишь соматическое ядро, в ко тором обычно содержится лишь часть генов микронуклеуса. Таким образом, эволюция у инфузорий пошла тем же путем разделения сомы и генеративной части, что и у многоклеточных. Однако инфузории ухитрились сделать это в пределах одной клетки за счет образования двух типов ядер.</p><p>Настоящий «зародышевый путь» Вейсмана (не молекул, а клеток) возникает только с многоклеточностью. У миксомицетов многоклеточными являются только последние стадии жизненного цикла после агрегации миксамеб. Клетки, случайно оказавшиеся недалеко от центра агрегации, в результате ряда перемещений попадут в верхний отдел стебля и образуют споры, т. е. станут генеративной частью. В следующем поколении, когда споры станут миксамебами, только некоторые из них сохраняют свое генеративное значение, в то время как остальные будут играть роль соматической части плодового тела.</p><p>Гидра всегда остается многоклеточным организмом. У нее отделение генеративной части от сомы не очень строгое: половые продукты образуются из так называемых i-клеток, которые дают начало и многим другим видам клеток этого животного. Остальные клетки гидры играют сугубо соматическую роль: клетки подошвы обеспечивают прикрепление к субстрату, клетки щупалец помогают хватать добычу и т. д.</p><p>Все последующее усложнение соматической части в эволюции многоклеточных животных уже не принципиально. Усложняются только способы защиты «зародышевой плазмы» и способы обеспечения ее размножения. В частности, животные приобретают подвижность, у них усложняются органы чувств, которые помогают им охотиться, защищаться от врагов, а также отыскивать партнера для спаривания. Возникают различные способы за боты о потомстве — от выбора сроков и места откладки яиц до охраны и обучения молодого поколения.</p><p>По мере усложнения организации все большую роль играет целесообразное поведение (хотя элементарное по ведение есть уже и у амебы) и развитие нервной системы, которая достигает наибольшего расцвета у человека. Как бы парадоксально это ни звучало, но в чисто биологическом смысле такое совершенное существо, как человек, возникло в ходе эволюции для одной цели — оставить потомство, т. е. наилучшим способом сохранить и распространить свою «зародышевую плазму» — ДНК. Однако в усложнении организации человеческого мозга эволюция, очевидно, перешла некоторый порог. Это выразилось в том, что человек вступил на путь цивилизации и сам поставил перед собой цели, уже не только биологические.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 6. Биологический смысл сомы
Если главный или даже единственный критерий для естественного отбора — способность к размножению, а размножаются клетки «зародышевого пути», то для чего существует «сома», т. е. весь остальной организм? Почему в ходе эволюции стало необходимо, чтобы в каждом поколении заново возникала соматическая часть организма, например лев с его гривой, клыками и когтями, сердцем и мозгом? Ответ на этот вопрос однозначен: только для того, чтобы обеспечить размножение клеток генеративной части — защитить их в зародыше, в новорожденном львенке, во взрослой львице и размножить в ее потомстве, которое останется жить и вырастет благодаря материнской заботе. Эта же мысль содержится в таком, несколько парадоксальном, выражении: «Курица — это средство, с помощью которого одно яйцо делает другое».
Соматическая часть организма служит как бы чехлом для генеративных клеток. Половые клетки различных видов животных отличаются несущественно, и общая структура (но не качество и количество заложенной в ней информации) их «зародышевой плазмы», т. е. ДНК, как вид макромолекул в ходе эволюции совершенно не изменилась. Зато «чехол» стал поразительно разнообразен — от оболочки вирусов до человеческого тела.
Соматическая и генеративная части выступают раз дельно уже на доклеточном уровне жизни — у вирусов. Вирус табачной мозаики (ВТМ) — один из простейших. Его генеративная часть — молекула РНК[1], а соматическая — трубчатый чехол, собранный из белковых молекул. Он защищает РНК, нужен для переноса ее от одной растительной клетки к другой, способствует внедрению РНК в клетку, но затем белковый чехол «погибает». В клетке хозяина РНК размножается и участвует в синтезе новых молекул белка, которые вновь образуют оболочку ВТМ.
Такое простое устройство вирусных частиц, состоящих из немногих видов белковых молекул, возможно лишь потому, что эти организмы размножаются в сложно устроенных клетках хозяина и используют их аппарат синтеза нуклеиновых кислот и белков для своих нужд, подобно тому как кукушка подбрасывает яйца в чужие гнезда и использует заботу о потомстве других птиц для выведения своего птенца.
У одноклеточных прокариотических организмов (бактерий) соматическая часть намного сложнее вирусной. Здесь молекулу ДНК окружает большая клетка, способная к самостоятельному существованию.
Эукариотические одноклеточные, например амеба, при обретают дополнительные элементы «чехла» — их ДНК входит в состав хромосом, а хромосомы собраны в ядро и отделены от цитоплазмы ядерной мембраной. У инфузории разделение на соматическую и генеративную части еще сложнее: собственно генеративными и бессмертными у них являются лишь микронуклеусы — ядра, участвующие в половом процессе. Макронуклеус — производное микронуклеуса — всего лишь соматическое ядро, в ко тором обычно содержится лишь часть генов микронуклеуса. Таким образом, эволюция у инфузорий пошла тем же путем разделения сомы и генеративной части, что и у многоклеточных. Однако инфузории ухитрились сделать это в пределах одной клетки за счет образования двух типов ядер.
Настоящий «зародышевый путь» Вейсмана (не молекул, а клеток) возникает только с многоклеточностью. У миксомицетов многоклеточными являются только последние стадии жизненного цикла после агрегации миксамеб. Клетки, случайно оказавшиеся недалеко от центра агрегации, в результате ряда перемещений попадут в верхний отдел стебля и образуют споры, т. е. станут генеративной частью. В следующем поколении, когда споры станут миксамебами, только некоторые из них сохраняют свое генеративное значение, в то время как остальные будут играть роль соматической части плодового тела.
Гидра всегда остается многоклеточным организмом. У нее отделение генеративной части от сомы не очень строгое: половые продукты образуются из так называемых i-клеток, которые дают начало и многим другим видам клеток этого животного. Остальные клетки гидры играют сугубо соматическую роль: клетки подошвы обеспечивают прикрепление к субстрату, клетки щупалец помогают хватать добычу и т. д.
Все последующее усложнение соматической части в эволюции многоклеточных животных уже не принципиально. Усложняются только способы защиты «зародышевой плазмы» и способы обеспечения ее размножения. В частности, животные приобретают подвижность, у них усложняются органы чувств, которые помогают им охотиться, защищаться от врагов, а также отыскивать партнера для спаривания. Возникают различные способы за боты о потомстве — от выбора сроков и места откладки яиц до охраны и обучения молодого поколения.
По мере усложнения организации все большую роль играет целесообразное поведение (хотя элементарное по ведение есть уже и у амебы) и развитие нервной системы, которая достигает наибольшего расцвета у человека. Как бы парадоксально это ни звучало, но в чисто биологическом смысле такое совершенное существо, как человек, возникло в ходе эволюции для одной цели — оставить потомство, т. е. наилучшим способом сохранить и распространить свою «зародышевую плазму» — ДНК. Однако в усложнении организации человеческого мозга эволюция, очевидно, перешла некоторый порог. Это выразилось в том, что человек вступил на путь цивилизации и сам поставил перед собой цели, уже не только биологические. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">4. Зародышевый пузырек — особенное ядро</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Перед ооцитом лягушки «стоит» непростая задача — за несколько месяцев (у наших лягушек это летние месяцы в течение двух-трех лет, у тропических — два-три месяца) превратиться в яйцо, которое по объему в 100 ООО раз больше исходной клетки. Желток, составляющий значительную часть массы яйца, как мы знаем, поступает извне. Но все остальное, и в первую очередь РНК и белки, — собственного производства. Если даже желток составляет 90 % яйца, то количество остальных белков и РНК должно за время оогенеза стать в 10 ООО раз больше, чем в обычной клетке. Концентрация митохондрий, рибосом и многих ферментов в яйце почти такая же, как в других клетках, а количество соответственно во много тысяч раз больше. Вместе с тем собственное ядро ооцита сохраняет такое же число хромосом, как и обычная клетка перед делением. Если бы ооцит рос так же, как все остальные клетки, которые удваиваются, т. е. синтезируют такое количество всех молекул, какое есть в клетке, примерно за сутки, для образования яйца потребовалось бы около ста лет! Что же происходит в ооците или, точнее, в его ядре? Несмотря на обычное число хромосом, ядро увеличивается в размерах. Это увеличение происходит по мере роста ооцита, и постепенно ядро становится в тысячи раз больше, чем в обычных клетках. Его видно невооруженным глазом, и оно было названо «зародышевым пузырьком».</p>
<p>Необычное, не встречающееся ни в одном другом типе клеток строение приобретают хромосомы. Хотя количество ДНК в них не увеличивается, сами хромосомы кажутся во много раз больше из-за частичной деспирализаций. В стороны от каждой из них выступают большие петли хроматина, на которых идет активная транскрипция. Хромосомы становятся похожи на ершик или старинные щетки для чистки керосиновых ламп. Поэтому их назвали хромосомы типа «ламповых щеток». Каждая такая петля представляет собой один или несколько активных генов. Очевидно, такое преобразование структуры хромосомы способствует значительному усилению транскрипции на ней.</p><p>Хотя структура типа «ламповых щеток» способствует ускорению транскрипции, этого ускорения недостаточно для синтеза рибосомных РНК (рРНК) в ооците лягушки, который к концу своего роста накапливает большие количества рибосом. Для интенсификации синтеза рРНК в ядрах самых ранних ооцитов, еще у маленьких лягушат, осуществляется особый процесс — амплификация генов, кодирующих рибосомные РНК — рДНК. Амплификация состоит в многократном увеличении числа генов больших рибосомных РНК (28S и 18S), которые локализованы в специальном участке хромосомы — ядрышковом организаторе. В отличие от обычного удвоения всей ДНК в S-фазе здесь остальные части хромосом не удваиваются, не реплицируются. Образовавшиеся несколько копий рДНК отделяются от хромосомы и реплицируются еще несколько раз. Те копии удваиваются опять. Такой способ размножения называется каскадным. В результате амплификации возникает тысяча или несколько тысяч копий рДНК, каждая из которых замыкается в кольцо и вокруг нее появляется дополнительное ядрышко. Когда вместо двух ядрышек, как в обычной клетке, в зародышевом пузырьке ооцита возникают тысячи их, синтез рРНК может идти во много раз быстрее.</p><p>Амплификация рДНК в ооцитах известна не только для амфибий, но и для очень многих видов животных, хотя и не для всех. В последние годы явление амплификации было обнаружено у некоторых животных и для нерибосомных генов. Однако это исключительные случаи, а не обычный механизм интенсификации работы генов. Как раз в тех соматических клетках, где, казалось бы, амплификация была бы очень кстати, ее определенно нет. Ее нет, например, для генов глобина в эритробластах, для генов фиброина шелка в шелкоотделительных железах и во многих других подобных случаях.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 4. Зародышевый пузырек — особенное ядро
Перед ооцитом лягушки «стоит» непростая задача — за несколько месяцев (у наших лягушек это летние месяцы в течение двух-трех лет, у тропических — два-три месяца) превратиться в яйцо, которое по объему в 100 ООО раз больше исходной клетки. Желток, составляющий значительную часть массы яйца, как мы знаем, поступает извне. Но все остальное, и в первую очередь РНК и белки, — собственного производства. Если даже желток составляет 90 % яйца, то количество остальных белков и РНК должно за время оогенеза стать в 10 ООО раз больше, чем в обычной клетке. Концентрация митохондрий, рибосом и многих ферментов в яйце почти такая же, как в других клетках, а количество соответственно во много тысяч раз больше. Вместе с тем собственное ядро ооцита сохраняет такое же число хромосом, как и обычная клетка перед делением. Если бы ооцит рос так же, как все остальные клетки, которые удваиваются, т. е. синтезируют такое количество всех молекул, какое есть в клетке, примерно за сутки, для образования яйца потребовалось бы около ста лет! Что же происходит в ооците или, точнее, в его ядре? Несмотря на обычное число хромосом, ядро увеличивается в размерах. Это увеличение происходит по мере роста ооцита, и постепенно ядро становится в тысячи раз больше, чем в обычных клетках. Его видно невооруженным глазом, и оно было названо «зародышевым пузырьком».
Необычное, не встречающееся ни в одном другом типе клеток строение приобретают хромосомы. Хотя количество ДНК в них не увеличивается, сами хромосомы кажутся во много раз больше из-за частичной деспирализаций. В стороны от каждой из них выступают большие петли хроматина, на которых идет активная транскрипция. Хромосомы становятся похожи на ершик или старинные щетки для чистки керосиновых ламп. Поэтому их назвали хромосомы типа «ламповых щеток». Каждая такая петля представляет собой один или несколько активных генов. Очевидно, такое преобразование структуры хромосомы способствует значительному усилению транскрипции на ней.
Хотя структура типа «ламповых щеток» способствует ускорению транскрипции, этого ускорения недостаточно для синтеза рибосомных РНК (рРНК) в ооците лягушки, который к концу своего роста накапливает большие количества рибосом. Для интенсификации синтеза рРНК в ядрах самых ранних ооцитов, еще у маленьких лягушат, осуществляется особый процесс — амплификация генов, кодирующих рибосомные РНК — рДНК. Амплификация состоит в многократном увеличении числа генов больших рибосомных РНК (28S и 18S), которые локализованы в специальном участке хромосомы — ядрышковом организаторе. В отличие от обычного удвоения всей ДНК в S-фазе здесь остальные части хромосом не удваиваются, не реплицируются. Образовавшиеся несколько копий рДНК отделяются от хромосомы и реплицируются еще несколько раз. Те копии удваиваются опять. Такой способ размножения называется каскадным. В результате амплификации возникает тысяча или несколько тысяч копий рДНК, каждая из которых замыкается в кольцо и вокруг нее появляется дополнительное ядрышко. Когда вместо двух ядрышек, как в обычной клетке, в зародышевом пузырьке ооцита возникают тысячи их, синтез рРНК может идти во много раз быстрее.
Амплификация рДНК в ооцитах известна не только для амфибий, но и для очень многих видов животных, хотя и не для всех. В последние годы явление амплификации было обнаружено у некоторых животных и для нерибосомных генов. Однако это исключительные случаи, а не обычный механизм интенсификации работы генов. Как раз в тех соматических клетках, где, казалось бы, амплификация была бы очень кстати, ее определенно нет. Ее нет, например, для генов глобина в эритробластах, для генов фиброина шелка в шелкоотделительных железах и во многих других подобных случаях. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">7. Биологический смысл генеративной части</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Если назначение соматической части организма — быть «чехлом» для генеративной части, то можно ли говорить о биологическом смысле существования «зародышевой плазмы»? По-видимому, слово «смысл» здесь мало применимо. Однако можно говорить о содержании записанной в ДНК информации и о роли этой информации.</p><p>Так, ДНК (или РНК) вирусов кодирует белки оболочки и белки, которые обеспечивают репликацию и сборку вирусной частицы. Белков этих немного и длина ДНК соответственно невелика. Вся остальная информация, нужная для размножения вируса, записана в ДНК клеток хозяина. ДНК бактерий определяет синтез белков, необходимых для осуществления всех функций клетки, в том числе для образования спор и прорастания. Поэтому количество ДНК у бактерий в 10—100 раз больше, чем у виру сов. В ДНК многоклеточных животных содержится информация, необходимая для построения и функционирования всей соматической части организма — от структуры белков до наследуемых особенностей психики. Количество ДНК, способное закодировать эту огромную информацию, должно быть увеличено по сравнению с бактериями еще на порядок. Но фактически оно оказывается больше, чем у бактерий, в 100 или даже в 1000 раз.</p>
<p>Дело, вероятно, в том, что в ДНК высокоорганизованных животных записана информация не просто о строении взрослого организма, но и о его развитии. Взрослый организм многоклеточных лишь одна из стадий жизненного цикла, иногда, как у некоторых насекомых, не самая продолжительная. Генеративная часть кодирует все свойства сомы, т. е. все стадии жизненного цикла и последовательную смену этих стадий. Так, некоторые паразитические черви сменяют в течение жизни несколько разных хозяев и размножаются на нескольких «личиночных» стадиях. Их генетический аппарат, очевидно, должен кодировать до пяти различных, часто мало похожих друг на друга жизненных форм, закономерно сменяющих одна другую.</p><p>Итак, в ДНК, в генеративной части организма, не содержится фактически ничего, кроме информации о соматической части. А в ходе естественного отбора удерживаются только те признаки и свойства сомы, которые в конечном итоге способствуют размножению ДНК. В каждом поколении происходит «проверка», насколько хорошо сома приспособлена для выполнения этой своей основной задачи. Тем самым «проверяется» доброкачественность информации о признаках и свойствах соматической части организма, которая заложена в «зародышевой плазме».</p><p>Мы закончим эти рассуждения старой загадкой о том, что было раньше — курица или яйцо. С некоторыми оговорками яйцо можно считать генеративной частью (если точнее, то клеткой зародышевого пути). Эволюция кур, как и всех других живых организмов, шла путем появления мутаций в ДНК, их проявления в виде изменений сомы (т. е. изменений в строении цыпленка или курицы) и отбора этих изменений. Следовательно, каждый новый штрих, делающий курицу курицей, сначала появился в виде мутаций в генеративной части. Потом он реализовался в виде признака во взрослом организме. Затем, в случае если признак оказывался полезным в данных условиях, он распространялся среди скрещивающихся между собой птиц (кур) и становился достоянием вида. Поэтому мы вправе утверждать, что куриное яйцо появилось раньше курицы.</p><p>Подводя краткий итог этого раздела, можно сказать, что распределение ролей между генеративной частью («зародышевой плазмой» Вейсмана, ДНК по современным представлениям) и соматической частью (всем остальным организмом) нам известно: первая несет информацию о второй, а вторая способствует сохранению и размножению первой.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 7. Биологический смысл генеративной части
Если назначение соматической части организма — быть «чехлом» для генеративной части, то можно ли говорить о биологическом смысле существования «зародышевой плазмы»? По-видимому, слово «смысл» здесь мало применимо. Однако можно говорить о содержании записанной в ДНК информации и о роли этой информации.
Так, ДНК (или РНК) вирусов кодирует белки оболочки и белки, которые обеспечивают репликацию и сборку вирусной частицы. Белков этих немного и длина ДНК соответственно невелика. Вся остальная информация, нужная для размножения вируса, записана в ДНК клеток хозяина. ДНК бактерий определяет синтез белков, необходимых для осуществления всех функций клетки, в том числе для образования спор и прорастания. Поэтому количество ДНК у бактерий в 10—100 раз больше, чем у виру сов. В ДНК многоклеточных животных содержится информация, необходимая для построения и функционирования всей соматической части организма — от структуры белков до наследуемых особенностей психики. Количество ДНК, способное закодировать эту огромную информацию, должно быть увеличено по сравнению с бактериями еще на порядок. Но фактически оно оказывается больше, чем у бактерий, в 100 или даже в 1000 раз.
Дело, вероятно, в том, что в ДНК высокоорганизованных животных записана информация не просто о строении взрослого организма, но и о его развитии. Взрослый организм многоклеточных лишь одна из стадий жизненного цикла, иногда, как у некоторых насекомых, не самая продолжительная. Генеративная часть кодирует все свойства сомы, т. е. все стадии жизненного цикла и последовательную смену этих стадий. Так, некоторые паразитические черви сменяют в течение жизни несколько разных хозяев и размножаются на нескольких «личиночных» стадиях. Их генетический аппарат, очевидно, должен кодировать до пяти различных, часто мало похожих друг на друга жизненных форм, закономерно сменяющих одна другую.
Итак, в ДНК, в генеративной части организма, не содержится фактически ничего, кроме информации о соматической части. А в ходе естественного отбора удерживаются только те признаки и свойства сомы, которые в конечном итоге способствуют размножению ДНК. В каждом поколении происходит «проверка», насколько хорошо сома приспособлена для выполнения этой своей основной задачи. Тем самым «проверяется» доброкачественность информации о признаках и свойствах соматической части организма, которая заложена в «зародышевой плазме».
Мы закончим эти рассуждения старой загадкой о том, что было раньше — курица или яйцо. С некоторыми оговорками яйцо можно считать генеративной частью (если точнее, то клеткой зародышевого пути). Эволюция кур, как и всех других живых организмов, шла путем появления мутаций в ДНК, их проявления в виде изменений сомы (т. е. изменений в строении цыпленка или курицы) и отбора этих изменений. Следовательно, каждый новый штрих, делающий курицу курицей, сначала появился в виде мутаций в генеративной части. Потом он реализовался в виде признака во взрослом организме. Затем, в случае если признак оказывался полезным в данных условиях, он распространялся среди скрещивающихся между собой птиц (кур) и становился достоянием вида. Поэтому мы вправе утверждать, что куриное яйцо появилось раньше курицы.
Подводя краткий итог этого раздела, можно сказать, что распределение ролей между генеративной частью («зародышевой плазмой» Вейсмана, ДНК по современным представлениям) и соматической частью (всем остальным организмом) нам известно: первая несет информацию о второй, а вторая способствует сохранению и размножению первой. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">3. События, происходящие внутри яйца</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Сперматозоид втягивается в яйцо не целиком. У многих видов животных он оставляет снаружи хвост, а иногда и среднюю часть. Фактически внутрь яйца проникают лишь ядро и центриоли— компоненты аппарата клеточного деления. Вместе со средней частью в яйцо могут попасть и отцовские митохондрии, но никакой роли в последующем развитии они не играют. Вошедшее ядро быстро изменяется. Оно набухает и приобретает вид светлого пузырька. В нем происходит смена белков хроматина: специальные белки головки сперматозоида, обеспечивающие особо компактную укладку ДНК, заменяются на обычные — гистоны и негистоновые белки. Такое ядро называется мужским пронуклеусом.</p><p>Одновременно с мужским пронуклеусом образуется и женский. У одних видов (например, у морского ежа) он уже сформирован к моменту оплодотворения. Чаще же зрелое неоплодотворенное яйцо останавливается на стадии первого деления мейоза. Проникновение спермия или искусственная активация запускает этот процесс, и он быстро заканчивается образованием гаплоидного ядра — женского пронуклеуса. Два пронуклеуса сближаются друг с другом. Через некоторое время начинается первое деление дробления. При этом отцовские и материнские хромосомы объединяются в одном, теперь уже диплоидном, ядре.</p>
<p>События, происходящие в яйце в момент оплодотворения и вскоре после него, не ограничиваются защитой от полиспермии, сближением двух пронуклеусов и образованием диплоидной зиготы. Между оплодотворением и первым делением у многих видов происходят значительные и важные перемещения цитоплазмы — ооплазматическая сегрегация, определяющая начальные этапы дифференцировки (см. ниже).</p><p>Оплодотворение или только активация яйца вызывает в нем целый ряд биохимических процессов, которые лучше всего изучены у морского ежа. Уже в первые секунды после проникновения сперматозоида в яйцо увеличивается активность многих ферментов, усиливается дыхание, начинается интенсивный синтез белка. Активацию белкового синтеза при оплодотворении исследуют уже много лет, но точный механизм этого явления до сих пор не ясен. В неоплодотворенном яйце мРНК связаны с белком в виде информосом и неактивны. Рибосомы также почти не функционируют. После оплодотворения информосомы, как полагают, распадаются, мРНК присоединяют рибосомы, образуют с ними полирибосомные комплексы и начинают активно транслироваться. Процесс этот начинается сразу, но количество мРНК, вовлекаемых в синтез~белка, нарастает в течение нескольких часов.</p><p>В первые часы после оплодотворения синтез РНК в ядрах незначителен и основная масса синтезируемых белков образуется на мРНК, заранее запасенных в оогенезе. Что препятствовало присоединению мРНК к рибосомам и участию их в белковом синтезе до оплодотворения, остается пока неизвестным.</p><p>Итак, оплодотворение является если и не началом развития вообще, то, во всяком случае, началом эмбрионального развития. И хотя мейоз и оплодотворение необходимы только для эволюции, к ним привязан целый ряд важных процессов эмбриогенеза: ооплазматическая сегрегация, начало делений дробления, активация многих биохимических процессов. Обеспечению надежности оплодотворения подчинены ряд особенностей организации яйца, все функции и строение сперматозоида, а также многие черты анатомии, физиологии и поведения родительских организмов.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 3. События, происходящие внутри яйца
Сперматозоид втягивается в яйцо не целиком. У многих видов животных он оставляет снаружи хвост, а иногда и среднюю часть. Фактически внутрь яйца проникают лишь ядро и центриоли— компоненты аппарата клеточного деления. Вместе со средней частью в яйцо могут попасть и отцовские митохондрии, но никакой роли в последующем развитии они не играют. Вошедшее ядро быстро изменяется. Оно набухает и приобретает вид светлого пузырька. В нем происходит смена белков хроматина: специальные белки головки сперматозоида, обеспечивающие особо компактную укладку ДНК, заменяются на обычные — гистоны и негистоновые белки. Такое ядро называется мужским пронуклеусом.
Одновременно с мужским пронуклеусом образуется и женский. У одних видов (например, у морского ежа) он уже сформирован к моменту оплодотворения. Чаще же зрелое неоплодотворенное яйцо останавливается на стадии первого деления мейоза. Проникновение спермия или искусственная активация запускает этот процесс, и он быстро заканчивается образованием гаплоидного ядра — женского пронуклеуса. Два пронуклеуса сближаются друг с другом. Через некоторое время начинается первое деление дробления. При этом отцовские и материнские хромосомы объединяются в одном, теперь уже диплоидном, ядре.
События, происходящие в яйце в момент оплодотворения и вскоре после него, не ограничиваются защитой от полиспермии, сближением двух пронуклеусов и образованием диплоидной зиготы. Между оплодотворением и первым делением у многих видов происходят значительные и важные перемещения цитоплазмы — ооплазматическая сегрегация, определяющая начальные этапы дифференцировки (см. ниже).
Оплодотворение или только активация яйца вызывает в нем целый ряд биохимических процессов, которые лучше всего изучены у морского ежа. Уже в первые секунды после проникновения сперматозоида в яйцо увеличивается активность многих ферментов, усиливается дыхание, начинается интенсивный синтез белка. Активацию белкового синтеза при оплодотворении исследуют уже много лет, но точный механизм этого явления до сих пор не ясен. В неоплодотворенном яйце мРНК связаны с белком в виде информосом и неактивны. Рибосомы также почти не функционируют. После оплодотворения информосомы, как полагают, распадаются, мРНК присоединяют рибосомы, образуют с ними полирибосомные комплексы и начинают активно транслироваться. Процесс этот начинается сразу, но количество мРНК, вовлекаемых в синтез~белка, нарастает в течение нескольких часов.
В первые часы после оплодотворения синтез РНК в ядрах незначителен и основная масса синтезируемых белков образуется на мРНК, заранее запасенных в оогенезе. Что препятствовало присоединению мРНК к рибосомам и участию их в белковом синтезе до оплодотворения, остается пока неизвестным.
Итак, оплодотворение является если и не началом развития вообще, то, во всяком случае, началом эмбрионального развития. И хотя мейоз и оплодотворение необходимы только для эволюции, к ним привязан целый ряд важных процессов эмбриогенеза: ооплазматическая сегрегация, начало делений дробления, активация многих биохимических процессов. Обеспечению надежности оплодотворения подчинены ряд особенностей организации яйца, все функции и строение сперматозоида, а также многие черты анатомии, физиологии и поведения родительских организмов. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">9. Этапы реализации генетической информации</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Основная и, очевидно, непреложная концепция современной генетики и молекулярной биологии заключается в том, что все наследственные признаки передаются через ДНК (будь то ДНК хромосом или митохондрий и пластид). Из этого правила известны лишь одиночные исключения. Например, передача от делящейся инфузории дочерним клеткам некоторых особенностей расположения ресничек на мембране происходит посредством структуры самой мембраны.</p><p>ДНК кодирует только структуру белков. Поэтому необходимо объяснить, каким образом наследуемые свойства организма, включая все детали его строения и даже особенности поведения, создаются через белки, синтезируемые в ходе развития. Попытки такого объяснения встречают серьезные трудности. Эти трудности могли показаться непреодолимыми некоторым эмбриологам «домолекулярной» эпохи. Но для современных биологов очевидно, что здесь нет нерешаемых, а есть нерешенные проблемы.</p><p>Процессы реализации генетической информации можно условно разделить на три последовательных этапа: от ДНК к белку; от белка ко всем другим молекулам клетки, играющим роль в развитии, и к надмолекулярным структурам клетки, определяющим ее особенности и поведение; и наконец, от клеточных структур к формообразованию органов и всего организма.</p>
<p>Последние годы ознаменованы новыми находками, касающимися строения генов и структуры хромосом. Эти новые данные действительно можно назвать находками, поскольку они оказались совершенно неожиданными. Вопросы о том, как устроены гены и зачем нужна «избыточная» ДНК, стояли давно, но представить, что гены окажутся как бы «разорванными» на части-экзоны, разделенные кусками «бессмысленной» ДНК (нитронами), никто не мог. «Разорванность» генов приводит к другому неожиданному следствию — сплайсингу — вырезанию лишних кусков (копии интронов) из гигантской молекулы РНК, считанной с «большого» гена, и сшиванию отрезков, несу щих информацию о белке (копии экзонов), в одну молекулу информационной PНK (мессенджер, или мРНК). Аналогичным образом до недавних пор при построении моделей хромосом все исходили из того, что ДНК, как шубой, одета специальными хромосомными белками — гистонами. На самом же деле оказалось все наоборот: комплексы, состоящие из восьми молекул гистонов (октамеры), окру жены петлями ДНК и образуют структурные элементы укладки ДНК в хромосоме — нуклеосомы. Стало очевидно, что вопрос о том, как функционируют гены, неразрывно связан с вопросом об организации ДНК и хромосом.</p><p>Представления о последующем этапе — от мРНК к белку — за последние несколько лет принципиально не изменились. Именно на этом этапе может происходить накопление (депонирование) мРНК и регулироваться ее присоединение к рибосомам. Как мы увидим, запасание различных мРНК и последующий (иногда через многие дни или даже месяцы) синтез белка на них играют значительную роль в процессах развития. Хотя благодаря успехам молекулярной биологии процессы, происходящие на этом этапе реализации наследственной информации, известны относительно хорошо, остается еще много нерешенных проблем. Мы далеки от понимания механизмов регуляции активности генов и не знаем, для чего нужны интроны. Отсутствует пока и точное описание событий, происходящих на рибосоме во время синтеза полипептидной цепи. Не сложилось еще точных представлений о том, как из вновь синтезированных полипептидов создается сложная трехмерная структура белковой молекулы.</p><p>На следующем этапе реализации генетической информации — от молекулы белка до свойств клетки — происходит контролируемый ферментами синтез небелковых соединений, играющих роль в клеточной дифференцировке. В качестве примера можно назвать различные углеводные цепочки, которые присоединяются к белкам клеточной поверхности. Они определяют, по-видимому, специфические свойства поверхности клеток, Которые отличают их друг от друга. А эти свойства, в свою очередь, определяют способность клеток узнавать другие клетки, а затем слипаться друг с другом, образуя клеточные пласты, или, напротив, отталкиваться друг от друга.</p><p>Наконец, последний, третий этап — формообразование — является до сих пор наиболее туманной областью в биологии развития. Здесь следует выделить две самостоятельные проблемы. Первая из них заключается в том, как создаются различия между клетками, которые до того были одинаковыми. Вторая проблема — это проблема создания формы органов из клеток, для этого предназначенных. Эти проблемы встают уже при попытке объяснить развитие слизистого гриба диктиостеллума: одинаковые миксамебы, оказавшись вместе, «решают», что одни из них станут клетками базальной пластинки, другие — стеблем, а третьи дифференцируются в споры. Эта задача, по-видимому, требует привлечения представлений о «позиционной информации», когда клетка сначала должна «узнать», где она находится, и затем вести себя в зависимости от этого.</p><p>Биология развития тесно связана с рядом биологических дисциплин и фактически складывается из описатель ной, сравнительной и экспериментальной эмбриологии, генетики, молекулярной биологии и др. Мы уже говорили, что развитие можно изучать с разных сторон. Название этой книги — «Гены и развитие организма» — показывает, какая именно сторона ближе нам. Более того, нам кажется, что именно она лежит в центре не только биологии развития, но и биологии вообще.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 9. Этапы реализации генетической информации
Основная и, очевидно, непреложная концепция современной генетики и молекулярной биологии заключается в том, что все наследственные признаки передаются через ДНК (будь то ДНК хромосом или митохондрий и пластид). Из этого правила известны лишь одиночные исключения. Например, передача от делящейся инфузории дочерним клеткам некоторых особенностей расположения ресничек на мембране происходит посредством структуры самой мембраны.
ДНК кодирует только структуру белков. Поэтому необходимо объяснить, каким образом наследуемые свойства организма, включая все детали его строения и даже особенности поведения, создаются через белки, синтезируемые в ходе развития. Попытки такого объяснения встречают серьезные трудности. Эти трудности могли показаться непреодолимыми некоторым эмбриологам «домолекулярной» эпохи. Но для современных биологов очевидно, что здесь нет нерешаемых, а есть нерешенные проблемы.
Процессы реализации генетической информации можно условно разделить на три последовательных этапа: от ДНК к белку; от белка ко всем другим молекулам клетки, играющим роль в развитии, и к надмолекулярным структурам клетки, определяющим ее особенности и поведение; и наконец, от клеточных структур к формообразованию органов и всего организма.
Последние годы ознаменованы новыми находками, касающимися строения генов и структуры хромосом. Эти новые данные действительно можно назвать находками, поскольку они оказались совершенно неожиданными. Вопросы о том, как устроены гены и зачем нужна «избыточная» ДНК, стояли давно, но представить, что гены окажутся как бы «разорванными» на части-экзоны, разделенные кусками «бессмысленной» ДНК (нитронами), никто не мог. «Разорванность» генов приводит к другому неожиданному следствию — сплайсингу — вырезанию лишних кусков (копии интронов) из гигантской молекулы РНК, считанной с «большого» гена, и сшиванию отрезков, несу щих информацию о белке (копии экзонов), в одну молекулу информационной PНK (мессенджер, или мРНК). Аналогичным образом до недавних пор при построении моделей хромосом все исходили из того, что ДНК, как шубой, одета специальными хромосомными белками — гистонами. На самом же деле оказалось все наоборот: комплексы, состоящие из восьми молекул гистонов (октамеры), окру жены петлями ДНК и образуют структурные элементы укладки ДНК в хромосоме — нуклеосомы. Стало очевидно, что вопрос о том, как функционируют гены, неразрывно связан с вопросом об организации ДНК и хромосом.
Представления о последующем этапе — от мРНК к белку — за последние несколько лет принципиально не изменились. Именно на этом этапе может происходить накопление (депонирование) мРНК и регулироваться ее присоединение к рибосомам. Как мы увидим, запасание различных мРНК и последующий (иногда через многие дни или даже месяцы) синтез белка на них играют значительную роль в процессах развития. Хотя благодаря успехам молекулярной биологии процессы, происходящие на этом этапе реализации наследственной информации, известны относительно хорошо, остается еще много нерешенных проблем. Мы далеки от понимания механизмов регуляции активности генов и не знаем, для чего нужны интроны. Отсутствует пока и точное описание событий, происходящих на рибосоме во время синтеза полипептидной цепи. Не сложилось еще точных представлений о том, как из вновь синтезированных полипептидов создается сложная трехмерная структура белковой молекулы.
На следующем этапе реализации генетической информации — от молекулы белка до свойств клетки — происходит контролируемый ферментами синтез небелковых соединений, играющих роль в клеточной дифференцировке. В качестве примера можно назвать различные углеводные цепочки, которые присоединяются к белкам клеточной поверхности. Они определяют, по-видимому, специфические свойства поверхности клеток, Которые отличают их друг от друга. А эти свойства, в свою очередь, определяют способность клеток узнавать другие клетки, а затем слипаться друг с другом, образуя клеточные пласты, или, напротив, отталкиваться друг от друга.
Наконец, последний, третий этап — формообразование — является до сих пор наиболее туманной областью в биологии развития. Здесь следует выделить две самостоятельные проблемы. Первая из них заключается в том, как создаются различия между клетками, которые до того были одинаковыми. Вторая проблема — это проблема создания формы органов из клеток, для этого предназначенных. Эти проблемы встают уже при попытке объяснить развитие слизистого гриба диктиостеллума: одинаковые миксамебы, оказавшись вместе, «решают», что одни из них станут клетками базальной пластинки, другие — стеблем, а третьи дифференцируются в споры. Эта задача, по-видимому, требует привлечения представлений о «позиционной информации», когда клетка сначала должна «узнать», где она находится, и затем вести себя в зависимости от этого.
Биология развития тесно связана с рядом биологических дисциплин и фактически складывается из описатель ной, сравнительной и экспериментальной эмбриологии, генетики, молекулярной биологии и др. Мы уже говорили, что развитие можно изучать с разных сторон. Название этой книги — «Гены и развитие организма» — показывает, какая именно сторона ближе нам. Более того, нам кажется, что именно она лежит в центре не только биологии развития, но и биологии вообще. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">2. Проникновение спермия в яйцо</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>При контакте сперматозоида с яйцом в обеих гаметах происходят сложные процессы, обеспечивающие проникновение спермия в цитоплазму яйца. У многих видов первым на контакт реагирует сперматозоид. Эта реакция называется акросомной и состоит в том, что спермий выбрасывает вперед тонкую акросомную нить или вырост — трубочку, которая возникает в течение нескольких секунд путем выворачивания и вытягивания оболочки акросомы— структуры, которая находится на передней части головки спермия. Коснувшись мембраны яйца, акросомный вырост сливается с ней в одно целое. С этого момента спермий утрачивает подвижность, а его плазматическая мембрана оказывается как бы продолжением мембраны яйца. У многих видов в яйце в месте контакта со спермием поднимается воспринимающий бугорок, который окружает сперматозоид и втягивает его внутрь яйцеклетки.</p><p>После контакта со спермием в поверхностном (кортикальном) слое цитоплазмы яйца происходит кортикальная реакция. У неоплодотворенных яиц в этом слое располагаются особые кортикальные гранулы. Реакция состоит в том, что содержимое этих гранул как бы изливается под оболочку яйца, которая при этом отслаивается и отходит от поверхности яйца, часто на значительное расстояние. Кортикальная реакция начинается в месте прикрепления сперматозоида и довольно быстро распространяется по всей поверхности яйца. В маленьком яйце морского ежа при температуре 15–20° это занимает 10–20 с, в большом яйце белуги — 5 мин. Полагают также, что активация яйца приводит к выделению им в воду ионов кислорода (О<sup class="sup">-</sup>), инактивирующих другие сперматозоиды.</p>
<p>Отделение оболочки оплодотворения не только препятствует проникновению новых спермиев, но и как бы оттаскивает от яйцеклетки те, которые уже успели войти в оболочку чуть позже первого. Этот механизм сокращает до нескольких секунд то время, в течение которого второй сперматозоид еще может проникнуть в яйцо. Тем не менее, если поместить яйца морского ежа или осетровых рыб в густую суспензию спермиев, которая не встречается в естественных условиях, часть яиц оказывается полиспермной. Все они в конце концов погибают. Очевидно, механизмы защиты от полиспермии не всемогущи и гарантируют эту защиту только при «разумных» (близких к естественным) концентрациях сперматозоидов.</p><p>Сложный механизм оплодотворения, требующий особого поведения партнеров, специальной организации половых клеток, ряда последовательных, друг друга обусловливающих событий на микроскопическом и молекулярном уровнях, вызывает изумление и часто наивный вопрос: неужели все это могло возникнуть в эволюции путем естественного отбора случайных мутаций? Дело в том, что естественный отбор в данном случае чрезвычайно эффективен. Даже небольшие отклонения в организации процесса оплодотворения приведут либо к полиспермии, либо к тому, что яйцеклетка останется неоплодотворенной.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 2. Проникновение спермия в яйцо
При контакте сперматозоида с яйцом в обеих гаметах происходят сложные процессы, обеспечивающие проникновение спермия в цитоплазму яйца. У многих видов первым на контакт реагирует сперматозоид. Эта реакция называется акросомной и состоит в том, что спермий выбрасывает вперед тонкую акросомную нить или вырост — трубочку, которая возникает в течение нескольких секунд путем выворачивания и вытягивания оболочки акросомы— структуры, которая находится на передней части головки спермия. Коснувшись мембраны яйца, акросомный вырост сливается с ней в одно целое. С этого момента спермий утрачивает подвижность, а его плазматическая мембрана оказывается как бы продолжением мембраны яйца. У многих видов в яйце в месте контакта со спермием поднимается воспринимающий бугорок, который окружает сперматозоид и втягивает его внутрь яйцеклетки.
После контакта со спермием в поверхностном (кортикальном) слое цитоплазмы яйца происходит кортикальная реакция. У неоплодотворенных яиц в этом слое располагаются особые кортикальные гранулы. Реакция состоит в том, что содержимое этих гранул как бы изливается под оболочку яйца, которая при этом отслаивается и отходит от поверхности яйца, часто на значительное расстояние. Кортикальная реакция начинается в месте прикрепления сперматозоида и довольно быстро распространяется по всей поверхности яйца. В маленьком яйце морского ежа при температуре 15–20° это занимает 10–20 с, в большом яйце белуги — 5 мин. Полагают также, что активация яйца приводит к выделению им в воду ионов кислорода (О-), инактивирующих другие сперматозоиды.
Отделение оболочки оплодотворения не только препятствует проникновению новых спермиев, но и как бы оттаскивает от яйцеклетки те, которые уже успели войти в оболочку чуть позже первого. Этот механизм сокращает до нескольких секунд то время, в течение которого второй сперматозоид еще может проникнуть в яйцо. Тем не менее, если поместить яйца морского ежа или осетровых рыб в густую суспензию спермиев, которая не встречается в естественных условиях, часть яиц оказывается полиспермной. Все они в конце концов погибают. Очевидно, механизмы защиты от полиспермии не всемогущи и гарантируют эту защиту только при «разумных» (близких к естественным) концентрациях сперматозоидов.
Сложный механизм оплодотворения, требующий особого поведения партнеров, специальной организации половых клеток, ряда последовательных, друг друга обусловливающих событий на микроскопическом и молекулярном уровнях, вызывает изумление и часто наивный вопрос: неужели все это могло возникнуть в эволюции путем естественного отбора случайных мутаций? Дело в том, что естественный отбор в данном случае чрезвычайно эффективен. Даже небольшие отклонения в организации процесса оплодотворения приведут либо к полиспермии, либо к тому, что яйцеклетка останется неоплодотворенной. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">3. Способы роста ооцитов</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Когда гоноциты попадают в половые железы, их не всегда можно отличить от соматических клеток — клеток стенки железы, между которыми они встраиваются. Но вот после ряда делений будущие женские половые клетки вступают на путь образования яйца. С этого момента их называют ооцитами (буквально — яйцевые клетки). Основное изменение, которое при этом бросается в глаза, это увеличение их размеров, иногда в сотни, а чаще в тысячи и миллионы раз. У одних животных рост ооцита осуществляется очень быстро — в течение дней или недель, хотя у других видов он продолжается месяцы и годы. Механизмы этого роста у разных видов животных очень различны, но в большинстве случаев этот процесс обеспечивают другие клетки организма,</p><p>Проще всего это происходит у гидры: интерстициальные клетки (і-клетки) начинают делиться и расти, а затем центральная поглощает все окружающие и превращается в большой ооцит, который после созревания (мейоза) превращается в яйцо. У губок процесс аналогичный: подвижный амебовидный ооцит ползет по телу и «поедает» другие клетки, быстро увеличивая свой размер.</p>
<p>Иначе выглядит оогенез у дрозофилы и у многих других насекомых. Но и здесь ооцит растет с помощью других клеток. У дрозофилы гоноцит делится четыре раза, но клетки остаются связанными друг с другом тонкими каналами. Затем одна из 16 клеток становится быстрорастущим ооцитом, а остальные 15 синтезируют большие количества различных РНК и белков и «перекачивают» их в ооцит. Их так и называют — «питающие клетки», или «клетки-кормилки». Для того чтобы синтез белка в этих клетках шел интенсивнее, их ДНК несколько раз удваивается без деления ядер. Такие большие ядра называются полиплоидными.</p><p>У рыб, амфибий и, конечно, у птиц и рептилий основную массу яйца (80–99 %) составляет желток. Он синтезируется в печени, в особой растворимой форме переносится по крови в яичник, проникает в растущие ооциты и откладывается там в виде желточных гранул. Но значительное количество других белков синтезируется в самом яйце, и для этого, как мы увидим ниже, в самом ооците происходят значительные изменения.</p><p>Зрелое яйцо окружено оболочками, иногда очень сложно устроенными. Особенные оболочки необходимы для яиц, развивающихся на воздухе. Примером может служить обычное куриное яйцо. Собственно яйцо («желток») окружено тонкой, но довольно плотной желточной оболочкой (вспомним, что это оболочка одной клетки), она окружена толстой белковой оболочкой («белком»), которая синтезируется специальными железистыми клетками в стенках яйцевода и окружает «желток», пока он проходит по нему. Наконец, в нижних отделах яйцевода образуется и окружает яйцо известковая оболочка, также состоящая из нескольких слоев. Даже форма и окраска этой оболочки могут играть решающую роль в том, выведется ли из этого яйца птенец или нет. У птиц, гнездящихся на каменистых берегах, коническая форма яиц не позволяет им скатиться со скалы. У кукушки цвет яйца похож на цвет яиц тех яиц, к которым она подбрасывает свои.</p><p>Встречаются и другие «способы» роста ооцитов и совершенствования яиц, и каждый раз они не могут не вызвать восхищение тем, на какие сложные ухищрения идет природа для того, чтобы вырастить такую удивительную клетку, как яйцо. Но если мы вспомним, что размножение — это и есть биологическая цель жизни, мы поймем, что образование яйца — это как раз тот случай, когда для достижения цели ничего не жалко.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 3. Способы роста ооцитов
Когда гоноциты попадают в половые железы, их не всегда можно отличить от соматических клеток — клеток стенки железы, между которыми они встраиваются. Но вот после ряда делений будущие женские половые клетки вступают на путь образования яйца. С этого момента их называют ооцитами (буквально — яйцевые клетки). Основное изменение, которое при этом бросается в глаза, это увеличение их размеров, иногда в сотни, а чаще в тысячи и миллионы раз. У одних животных рост ооцита осуществляется очень быстро — в течение дней или недель, хотя у других видов он продолжается месяцы и годы. Механизмы этого роста у разных видов животных очень различны, но в большинстве случаев этот процесс обеспечивают другие клетки организма,
Проще всего это происходит у гидры: интерстициальные клетки (і-клетки) начинают делиться и расти, а затем центральная поглощает все окружающие и превращается в большой ооцит, который после созревания (мейоза) превращается в яйцо. У губок процесс аналогичный: подвижный амебовидный ооцит ползет по телу и «поедает» другие клетки, быстро увеличивая свой размер.
Иначе выглядит оогенез у дрозофилы и у многих других насекомых. Но и здесь ооцит растет с помощью других клеток. У дрозофилы гоноцит делится четыре раза, но клетки остаются связанными друг с другом тонкими каналами. Затем одна из 16 клеток становится быстрорастущим ооцитом, а остальные 15 синтезируют большие количества различных РНК и белков и «перекачивают» их в ооцит. Их так и называют — «питающие клетки», или «клетки-кормилки». Для того чтобы синтез белка в этих клетках шел интенсивнее, их ДНК несколько раз удваивается без деления ядер. Такие большие ядра называются полиплоидными.
У рыб, амфибий и, конечно, у птиц и рептилий основную массу яйца (80–99 %) составляет желток. Он синтезируется в печени, в особой растворимой форме переносится по крови в яичник, проникает в растущие ооциты и откладывается там в виде желточных гранул. Но значительное количество других белков синтезируется в самом яйце, и для этого, как мы увидим ниже, в самом ооците происходят значительные изменения.
Зрелое яйцо окружено оболочками, иногда очень сложно устроенными. Особенные оболочки необходимы для яиц, развивающихся на воздухе. Примером может служить обычное куриное яйцо. Собственно яйцо («желток») окружено тонкой, но довольно плотной желточной оболочкой (вспомним, что это оболочка одной клетки), она окружена толстой белковой оболочкой («белком»), которая синтезируется специальными железистыми клетками в стенках яйцевода и окружает «желток», пока он проходит по нему. Наконец, в нижних отделах яйцевода образуется и окружает яйцо известковая оболочка, также состоящая из нескольких слоев. Даже форма и окраска этой оболочки могут играть решающую роль в том, выведется ли из этого яйца птенец или нет. У птиц, гнездящихся на каменистых берегах, коническая форма яиц не позволяет им скатиться со скалы. У кукушки цвет яйца похож на цвет яиц тех яиц, к которым она подбрасывает свои.
Встречаются и другие «способы» роста ооцитов и совершенствования яиц, и каждый раз они не могут не вызвать восхищение тем, на какие сложные ухищрения идет природа для того, чтобы вырастить такую удивительную клетку, как яйцо. Но если мы вспомним, что размножение — это и есть биологическая цель жизни, мы поймем, что образование яйца — это как раз тот случай, когда для достижения цели ничего не жалко. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">7. Созревание яйца</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Ооцит, достигший больших размеров, еще не яйцо. Для того чтобы стать яйцеклеткой, способной к оплодотворению и дальнейшему развитию, он должен пройти созревание. Это кратковременный, но важный процесс, так как в ходе созревания ооцит приобретает целый ряд новых свойств. Оболочка большого ядра ооцита — зародышевого пузырька — растворяется, и его содержимое смешивается с цитоплазмой яйца (ооплазмой). Хромосомы компактизуются и уменьшаются до обычных размеров. Они поднимаются к поверхности яйца и там позже завершают мейоз. Происходит овуляция, т. е. яйцо освобождается от окружающих его фолликулярных клеток, выходит из яичника и попадает в яйцевод, где окружается яйцевыми оболочками. Оплодотворение у одних животных происходит в яйцеводе (внутреннее), а у других — после выхода из него в воду (наружное).</p><p>Созревание продолжается недолго — не более одного-двух дней. Оно часто стимулируется внешними условиями. Для многих животных это условия, благоприятные для откладки яиц или икрометания: повышение температуры, ухаживания самца, готовность гнезда и т. д. Механизм, вызывающий созревание, гормональный: внешние сигналы через головной мозг и гипоталамус активируют гипофиз, который выделяет в кровь дополнительную порцию гонадотропных гормонов. В половой железе позвоночных в ответ на эти гормоны синтезируется не только эстрадиол, но и другой стероидный гормон — прогестерон, который и вызывает созревание. В ответ на действие прогестерона в ооците синтезируется ряд веществ, которые и вызывают растворение зародышевого пузырька, компактизацию хромосом и т. д.</p>
<p>В этой главе мы рассмотрели самое начало развития — образование яйца, О том, насколько это ответственный этап, можно было убедиться из того, какие необычные, свойственные только оогенезу процессы в это время происходят.</p><p>Все события оогенеза делают ооцит особенной клеткой, в которой наряду со всеми свойствами обычной клетки действуют молекулярные механизмы, не проявляющиеся ни в других клетках, ни на других стадиях развития. Это иллюстрирует то значение, которое имеет в развитии самая его ранняя стадия, — только ради нее в эволюции были созданы специальные гены и специальные способы регуляции их работы.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 7. Созревание яйца
Ооцит, достигший больших размеров, еще не яйцо. Для того чтобы стать яйцеклеткой, способной к оплодотворению и дальнейшему развитию, он должен пройти созревание. Это кратковременный, но важный процесс, так как в ходе созревания ооцит приобретает целый ряд новых свойств. Оболочка большого ядра ооцита — зародышевого пузырька — растворяется, и его содержимое смешивается с цитоплазмой яйца (ооплазмой). Хромосомы компактизуются и уменьшаются до обычных размеров. Они поднимаются к поверхности яйца и там позже завершают мейоз. Происходит овуляция, т. е. яйцо освобождается от окружающих его фолликулярных клеток, выходит из яичника и попадает в яйцевод, где окружается яйцевыми оболочками. Оплодотворение у одних животных происходит в яйцеводе (внутреннее), а у других — после выхода из него в воду (наружное).
Созревание продолжается недолго — не более одного-двух дней. Оно часто стимулируется внешними условиями. Для многих животных это условия, благоприятные для откладки яиц или икрометания: повышение температуры, ухаживания самца, готовность гнезда и т. д. Механизм, вызывающий созревание, гормональный: внешние сигналы через головной мозг и гипоталамус активируют гипофиз, который выделяет в кровь дополнительную порцию гонадотропных гормонов. В половой железе позвоночных в ответ на эти гормоны синтезируется не только эстрадиол, но и другой стероидный гормон — прогестерон, который и вызывает созревание. В ответ на действие прогестерона в ооците синтезируется ряд веществ, которые и вызывают растворение зародышевого пузырька, компактизацию хромосом и т. д.
В этой главе мы рассмотрели самое начало развития — образование яйца, О том, насколько это ответственный этап, можно было убедиться из того, какие необычные, свойственные только оогенезу процессы в это время происходят.
Все события оогенеза делают ооцит особенной клеткой, в которой наряду со всеми свойствами обычной клетки действуют молекулярные механизмы, не проявляющиеся ни в других клетках, ни на других стадиях развития. Это иллюстрирует то значение, которое имеет в развитии самая его ранняя стадия, — только ради нее в эволюции были созданы специальные гены и специальные способы регуляции их работы. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">8. Что же такое развитие?</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Все сказанное выше подготовило нас к ответу на основ ной вопрос: что же такое развитие? С одной стороны, развитие — это прохождение организмом последовательных стадий. Чем значительнее они отличаются друг от друга, чем разнообразнее происходящие при этом процессы, тем более сложным можно назвать такое развитие. Самым сложным является развитие многоклеточных животных из яйца. С другой стороны, развитие — это формирование и преобразование соматической части организма на основе информации, содержащейся в его генеративной части — ДНК. Поэтому можно сказать, что развитие — это реализация наследственной информации, которая определяет последовательное прохождение одной стадии за другой. Генеративная часть остается при этом неизменной (не считая редких и случайных мутаций) и передается следующему поколению. У одноклеточных организмов это оказывается возможным потому, что функционирование ДНК никак не отражается на ее первичной структуре, т. е. на последовательности нуклеотидов, в которой и закодированы все признаки и функции организма. Однако уже у инфузорий изоляция генеративной части достигается разделением на два типа ядер — генеративное (микронуклеус) и вегетативное (макронуклеус). При этом в ДНК макронуклеуса происходят некоторые изменения (избирательная репликация), которых нет в микронуклеусе. У многоклеточных это разделение осуществляется на уровне клеток, причем у более высокоорганизованных животных будущие половые клетки, как правило, обособляются раньше и полнее. Таким образом, эволюция шла в направлении большего обособления генеративной части и лучшей ее защиты.</p>
<p>Уже у тех одноклеточных, у которых можно видеть элементы развития, было обнаружено, что разные стадии жизненного цикла связаны с синтезом разных белков и контролируются разными группами генов. Смена стадий предопределяется, следовательно, сменой наборов активных генов, для чего в клетках должен существовать специальный аппарат регуляции. Механизм регуляции подобного типа у бактерий сейчас во многом известен.</p><p>Ситуация у многоклеточных сложнее. Генетический аппарат эукариот содержит значительно больше ДНК, которая находится в составе хромосом и связана с особыми белками. Сложность вызвана также и большим числом стадий развития, и главным образом тем, что по мере развития прогрессивно увеличивается число различных типов клеток. И это вместе с увеличением количества ДНК приводит к большему разнообразию наборов активных генов, функционирующих в клетках многоклеточных животных.</p><p>Таким образом, развитие, если рассматривать его с точки зрения функционирования генетического аппарата, состоит в последовательной смене наборов активных генов. Такое определение развития, как и большинство определений в биологии, односторонне, так как включает события, происходящие только на уровне ДНК. Оно и не совсем точно: изменения в активности генов у бактерий происходят и без развития, например при смене источников питания. Однако такое определение развития касается самых основных процессов, стоящих сейчас в центре внимания ученых, занимающихся биологией развития.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 8. Что же такое развитие?
Все сказанное выше подготовило нас к ответу на основ ной вопрос: что же такое развитие? С одной стороны, развитие — это прохождение организмом последовательных стадий. Чем значительнее они отличаются друг от друга, чем разнообразнее происходящие при этом процессы, тем более сложным можно назвать такое развитие. Самым сложным является развитие многоклеточных животных из яйца. С другой стороны, развитие — это формирование и преобразование соматической части организма на основе информации, содержащейся в его генеративной части — ДНК. Поэтому можно сказать, что развитие — это реализация наследственной информации, которая определяет последовательное прохождение одной стадии за другой. Генеративная часть остается при этом неизменной (не считая редких и случайных мутаций) и передается следующему поколению. У одноклеточных организмов это оказывается возможным потому, что функционирование ДНК никак не отражается на ее первичной структуре, т. е. на последовательности нуклеотидов, в которой и закодированы все признаки и функции организма. Однако уже у инфузорий изоляция генеративной части достигается разделением на два типа ядер — генеративное (микронуклеус) и вегетативное (макронуклеус). При этом в ДНК макронуклеуса происходят некоторые изменения (избирательная репликация), которых нет в микронуклеусе. У многоклеточных это разделение осуществляется на уровне клеток, причем у более высокоорганизованных животных будущие половые клетки, как правило, обособляются раньше и полнее. Таким образом, эволюция шла в направлении большего обособления генеративной части и лучшей ее защиты.
Уже у тех одноклеточных, у которых можно видеть элементы развития, было обнаружено, что разные стадии жизненного цикла связаны с синтезом разных белков и контролируются разными группами генов. Смена стадий предопределяется, следовательно, сменой наборов активных генов, для чего в клетках должен существовать специальный аппарат регуляции. Механизм регуляции подобного типа у бактерий сейчас во многом известен.
Ситуация у многоклеточных сложнее. Генетический аппарат эукариот содержит значительно больше ДНК, которая находится в составе хромосом и связана с особыми белками. Сложность вызвана также и большим числом стадий развития, и главным образом тем, что по мере развития прогрессивно увеличивается число различных типов клеток. И это вместе с увеличением количества ДНК приводит к большему разнообразию наборов активных генов, функционирующих в клетках многоклеточных животных.
Таким образом, развитие, если рассматривать его с точки зрения функционирования генетического аппарата, состоит в последовательной смене наборов активных генов. Такое определение развития, как и большинство определений в биологии, односторонне, так как включает события, происходящие только на уровне ДНК. Оно и не совсем точно: изменения в активности генов у бактерий происходят и без развития, например при смене источников питания. Однако такое определение развития касается самых основных процессов, стоящих сейчас в центре внимания ученых, занимающихся биологией развития. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">2. Пол половых клеток</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>После того как гоноциты попали в половые железы, их судьба зависит от того, какие половые клетки они должны образовать — мужские, т. е. сперматозоиды, или женские, т. е. яйца. В первом случае их путь развития называют сперматогенезом, а во втором — оогенезом. Некоторые виды животных являются гермафродитами, и у них есть две разные половые железы или иногда даже одна, где образуются и яйцо и сперматозоиды. Но гораздо чаще животные раздельнополы. Это вдвое уменьшает возможности размножения: фактически размножается только половина животных. Но зато становится возможной специализация родителей — их несколько разное строение и различное поведение. Эти различия между полами, очевидно, обеспечивают лучшие условия для образования яиц, а у живородящих — и для внутриутробного развития. «Менее ценные» для размножения самцы могут играть большую роль в охране семьи, охоте, а также участвовать в половом отборе. Последнее означает, что активность самцов и их конкуренция за право предоставить именно свои сперматозоиды для оплодотворения служат важным способом естественного отбора, т. е. инструментом эволюции.</p>
<p>За половой отбор иногда приходится платить довольно Дорого. Можно думать, что многие признаки самцов У птиц — хвост павлина или птицы-лиры, яркая окраска петухов и т. д. — не играют существенной роли для их выживания. Наоборот, они, вероятно, являются «вредными» признаками. Но, может быть, они возникли в эволюции как следствие «извращенного» вкуса самок? Подобные явления могут встречаться и у других групп животных.</p><p>Еще большую роль, чем отличия самцов и самок, играют различия самих половых клеток. Только у одноклеточных при половом процессе встречается изогамия — одинаковые подвижные половые клетки (гаметы), которые при оплодотворении сливаются друг с другом. Прогрессивным шагом в эволюции, уже очень давним, было возникновение различий между половыми клетками: одни стали большими, но неподвижными яйцами, а другие — маленькими и подвижными сперматозоидами. Яйца несут в себе запас питательных веществ, достаточный для того, чтобы обеспечить развитие зародыша или даже личинки до начала самостоятельного питания. Кроме того, яйцо должно быть защищено от возможных хищников, но доступно для сперматозоида. Однако более важно то, что яйцо организовано таким образом, чтобы обеспечить процесс развития. Все это накладывает определенные жесткие требования на его строение. Поэтому образование яйцеклетки — процесс оогенеза — достаточно сложный и ответственный этап развития.</p><p>Единственная функция сперматозоидов — обеспечить оплодотворение, причем по возможности всех яиц. Для этого ядро мужской половой клетки преобразуется в компактный пакет, состоящий из ДНК и специальных белков, служащих для этой компактизации. При сперматогенезе происходит сложная дифференцировка, может быть, самая сложная, какая выпадает на долю одной клетки, — все клеточные структуры в ней преобразуются в совершенные, но обычно не очень долго действующие аппараты движения и проникновения в яйцо.</p><p>Процесс оплодотворения потребовал в эволюции и своего «антипода» — мейоза, т. е. уменьшения числа хромосом вдвое и превращения клетки с диплоидным набором хромосом в зрелую половую клетку с гаплоидным набором. Деления мейоза в женских половых клетках происходят в самом конце оогенеза, а в мужских половых клетках — перед началом образования собственно сперматозоида. Мейоз и оплодотворение обычно определяют и пол животных. Для этого служат специальные половые хромосомы, которые наряду с обычными генами содержат и гены, ответственные за формирование разных полов.</p><p>Таким образом, эволюционная необходимость в обмене хромосомами между членами популяции привела к процессам мейоза и оплодотворения. Это, в свою очередь, привело к разделению половых клеток на яйца и сперматозоиды, а организмов на мужские и женские. Определение же полов, их численное соотношение, как бы замыкая круг, происходят в ходе мейоза и оплодотворения путем комбинаторики половых хромосом.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 2. Пол половых клеток
После того как гоноциты попали в половые железы, их судьба зависит от того, какие половые клетки они должны образовать — мужские, т. е. сперматозоиды, или женские, т. е. яйца. В первом случае их путь развития называют сперматогенезом, а во втором — оогенезом. Некоторые виды животных являются гермафродитами, и у них есть две разные половые железы или иногда даже одна, где образуются и яйцо и сперматозоиды. Но гораздо чаще животные раздельнополы. Это вдвое уменьшает возможности размножения: фактически размножается только половина животных. Но зато становится возможной специализация родителей — их несколько разное строение и различное поведение. Эти различия между полами, очевидно, обеспечивают лучшие условия для образования яиц, а у живородящих — и для внутриутробного развития. «Менее ценные» для размножения самцы могут играть большую роль в охране семьи, охоте, а также участвовать в половом отборе. Последнее означает, что активность самцов и их конкуренция за право предоставить именно свои сперматозоиды для оплодотворения служат важным способом естественного отбора, т. е. инструментом эволюции.
За половой отбор иногда приходится платить довольно Дорого. Можно думать, что многие признаки самцов У птиц — хвост павлина или птицы-лиры, яркая окраска петухов и т. д. — не играют существенной роли для их выживания. Наоборот, они, вероятно, являются «вредными» признаками. Но, может быть, они возникли в эволюции как следствие «извращенного» вкуса самок? Подобные явления могут встречаться и у других групп животных.
Еще большую роль, чем отличия самцов и самок, играют различия самих половых клеток. Только у одноклеточных при половом процессе встречается изогамия — одинаковые подвижные половые клетки (гаметы), которые при оплодотворении сливаются друг с другом. Прогрессивным шагом в эволюции, уже очень давним, было возникновение различий между половыми клетками: одни стали большими, но неподвижными яйцами, а другие — маленькими и подвижными сперматозоидами. Яйца несут в себе запас питательных веществ, достаточный для того, чтобы обеспечить развитие зародыша или даже личинки до начала самостоятельного питания. Кроме того, яйцо должно быть защищено от возможных хищников, но доступно для сперматозоида. Однако более важно то, что яйцо организовано таким образом, чтобы обеспечить процесс развития. Все это накладывает определенные жесткие требования на его строение. Поэтому образование яйцеклетки — процесс оогенеза — достаточно сложный и ответственный этап развития.
Единственная функция сперматозоидов — обеспечить оплодотворение, причем по возможности всех яиц. Для этого ядро мужской половой клетки преобразуется в компактный пакет, состоящий из ДНК и специальных белков, служащих для этой компактизации. При сперматогенезе происходит сложная дифференцировка, может быть, самая сложная, какая выпадает на долю одной клетки, — все клеточные структуры в ней преобразуются в совершенные, но обычно не очень долго действующие аппараты движения и проникновения в яйцо.
Процесс оплодотворения потребовал в эволюции и своего «антипода» — мейоза, т. е. уменьшения числа хромосом вдвое и превращения клетки с диплоидным набором хромосом в зрелую половую клетку с гаплоидным набором. Деления мейоза в женских половых клетках происходят в самом конце оогенеза, а в мужских половых клетках — перед началом образования собственно сперматозоида. Мейоз и оплодотворение обычно определяют и пол животных. Для этого служат специальные половые хромосомы, которые наряду с обычными генами содержат и гены, ответственные за формирование разных полов.
Таким образом, эволюционная необходимость в обмене хромосомами между членами популяции привела к процессам мейоза и оплодотворения. Это, в свою очередь, привело к разделению половых клеток на яйца и сперматозоиды, а организмов на мужские и женские. Определение же полов, их численное соотношение, как бы замыкая круг, происходят в ходе мейоза и оплодотворения путем комбинаторики половых хромосом. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">1. Встреча яйца и сперматозоида</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>У рыб во время нереста самцы и самки обычно находятся в непосредственной близости друг от друга. Самка мечет икру, а самец в это же время выделяет спермии. Нередко это происходит в текущей воде. В таких условиях для оплодотворения необходимо, чтобы встреча гамет осуществилась в течение нескольких секунд. Однако в это время вокруг яиц создается высокая концентрация сперматозоидов, которые недолго, но активно движутся. Вероятность встречи гамет велика, и благодаря этому достигается высокий процент оплодотворения. Но вместе с тем возрастает вероятность того, что одновременно достигнет яйца не один, а много сперматозоидов. Поэтому у костистых рыб оболочка яиц имеет единственное отверстие — микропиле, в которое может войти только один сперматозоид. Проблемы полиспермии у костистых рыб просто нет. У осетровых рыб в оболочке яйца несколько микропиле и такая проблема возникает. Но в полной мере эта проблема «стоит» перед яйцами морского ежа, у них же ее «решение» лучше всего изучено.</p>
<p>У морских ежей половые продукты — яйца и спермии — также выбрасываются прямо в воду, причем самцы и самки могут находиться друг от друга на значительном расстоянии. Вероятность встречи спермии с яйцом в этих условиях не слишком велика. В связи с этим вся поверхность яйца способна реагировать со сперматозоидом, и эта способность сохраняется много часов.</p><p>Спермии морских ежей могут двигаться в воде долгое время, иногда более суток. Таким образом, низкая концентрация их вокруг яиц может компенсироваться большей поверхностью яйца, доступной для спермиев, и большим временем готовности гамет к встрече друг с другом. Но у морских ежей самка и самец могут оказаться и вблизи друг друга. Тогда концентрация спермиев вокруг яйца станет настолько высокой, что несколько спермиев смогут достигнуть яйца почти одновременно. В этих условиях для яйца возникает реальная опасность полиспермии.</p><p>С первого взгляда кажется очень вероятным, что яйца могут привлекать к себе спермии, выделяя какие-нибудь привлекающие вещества. Однако механизмы такого рода — хемотаксис — были обнаружены только у некоторых гидроидов и у низших растений (папоротники, мхи, оплодотворение которых происходит в воде). Женские половые клетки этих организмов выделяют в воду яблочную кислоту, и их сперматозоиды способны направленно двигаться в сторону более высокой концентрации этого вещества. У животных (кроме гидроидов) встреча яйца и сперматозоида происходит случайно.</p><p>Сперматозоиды животных движутся беспорядочно по траектории, напоминающей спираль. Их движение осуществляется благодаря энергии АТФ, синтезируемой митохондриями и преобразованной в механические движения хвоста. В зависимости от вида животного, среды и температуры спермин способны двигаться различное время — от минуты до часов или даже суток. Скорость их поступательного движения также колеблется от 3 до 20 мм/мин. У видов, у которых отложенные в воду яйца дольше сохраняют способность к оплодотворению, спермии также способны двигаться большее время.</p><p>Хотя спермии животных не способны к хемотаксису, яйца и сперматозоиды выделяют в воду определенные вещества, влияющие на оплодотворение. Яйца выделяют два типа веществ (их называют гиногамон І и гиногамон ІІ). Первое из них ускоряет движение спермиев, что, по-видимому, должно увеличивать вероятность встречи гамет. Второе вещество вызывает склеивание спермиев друг с другом. Оно не может повлиять на поведение одиночных сперматозоидов, но связывает спермии друг с другом, когда их много, препятствуя тем самым их участию в оплодотворении и уменьшая вероятность полиспермии. Можно предполагать, что той же цели служит выделяемый спермиями андрогамон I — он подавляет действие гиногамона I, замедляя движение сперматозоидов, если они присутствуют в большей концентрации. Таким способом организована защита яиц морского ежа от встречи с избыточным числом спермиев в тех случаях, когда самка и самец в момент выделения гамет оказываются рядом.</p><p>Таким образом, надежность осеменения и вместе с тем низкая вероятность встречи со многими спермиями обеспечиваются несколькими обстоятельствами: поведением самца и самки, организацией яйцеклетки и сперматозоида и, наконец, выделяемыми ими веществами. Тем не менее этих условий для защиты от полиспермии недостаточно и главные механизмы защиты действуют при вхождении спермия в яйцо.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 1. Встреча яйца и сперматозоида
У рыб во время нереста самцы и самки обычно находятся в непосредственной близости друг от друга. Самка мечет икру, а самец в это же время выделяет спермии. Нередко это происходит в текущей воде. В таких условиях для оплодотворения необходимо, чтобы встреча гамет осуществилась в течение нескольких секунд. Однако в это время вокруг яиц создается высокая концентрация сперматозоидов, которые недолго, но активно движутся. Вероятность встречи гамет велика, и благодаря этому достигается высокий процент оплодотворения. Но вместе с тем возрастает вероятность того, что одновременно достигнет яйца не один, а много сперматозоидов. Поэтому у костистых рыб оболочка яиц имеет единственное отверстие — микропиле, в которое может войти только один сперматозоид. Проблемы полиспермии у костистых рыб просто нет. У осетровых рыб в оболочке яйца несколько микропиле и такая проблема возникает. Но в полной мере эта проблема «стоит» перед яйцами морского ежа, у них же ее «решение» лучше всего изучено.
У морских ежей половые продукты — яйца и спермии — также выбрасываются прямо в воду, причем самцы и самки могут находиться друг от друга на значительном расстоянии. Вероятность встречи спермии с яйцом в этих условиях не слишком велика. В связи с этим вся поверхность яйца способна реагировать со сперматозоидом, и эта способность сохраняется много часов.
Спермии морских ежей могут двигаться в воде долгое время, иногда более суток. Таким образом, низкая концентрация их вокруг яиц может компенсироваться большей поверхностью яйца, доступной для спермиев, и большим временем готовности гамет к встрече друг с другом. Но у морских ежей самка и самец могут оказаться и вблизи друг друга. Тогда концентрация спермиев вокруг яйца станет настолько высокой, что несколько спермиев смогут достигнуть яйца почти одновременно. В этих условиях для яйца возникает реальная опасность полиспермии.
С первого взгляда кажется очень вероятным, что яйца могут привлекать к себе спермии, выделяя какие-нибудь привлекающие вещества. Однако механизмы такого рода — хемотаксис — были обнаружены только у некоторых гидроидов и у низших растений (папоротники, мхи, оплодотворение которых происходит в воде). Женские половые клетки этих организмов выделяют в воду яблочную кислоту, и их сперматозоиды способны направленно двигаться в сторону более высокой концентрации этого вещества. У животных (кроме гидроидов) встреча яйца и сперматозоида происходит случайно.
Сперматозоиды животных движутся беспорядочно по траектории, напоминающей спираль. Их движение осуществляется благодаря энергии АТФ, синтезируемой митохондриями и преобразованной в механические движения хвоста. В зависимости от вида животного, среды и температуры спермин способны двигаться различное время — от минуты до часов или даже суток. Скорость их поступательного движения также колеблется от 3 до 20 мм/мин. У видов, у которых отложенные в воду яйца дольше сохраняют способность к оплодотворению, спермии также способны двигаться большее время.
Хотя спермии животных не способны к хемотаксису, яйца и сперматозоиды выделяют в воду определенные вещества, влияющие на оплодотворение. Яйца выделяют два типа веществ (их называют гиногамон І и гиногамон ІІ). Первое из них ускоряет движение спермиев, что, по-видимому, должно увеличивать вероятность встречи гамет. Второе вещество вызывает склеивание спермиев друг с другом. Оно не может повлиять на поведение одиночных сперматозоидов, но связывает спермии друг с другом, когда их много, препятствуя тем самым их участию в оплодотворении и уменьшая вероятность полиспермии. Можно предполагать, что той же цели служит выделяемый спермиями андрогамон I — он подавляет действие гиногамона I, замедляя движение сперматозоидов, если они присутствуют в большей концентрации. Таким способом организована защита яиц морского ежа от встречи с избыточным числом спермиев в тех случаях, когда самка и самец в момент выделения гамет оказываются рядом.
Таким образом, надежность осеменения и вместе с тем низкая вероятность встречи со многими спермиями обеспечиваются несколькими обстоятельствами: поведением самца и самки, организацией яйцеклетки и сперматозоида и, наконец, выделяемыми ими веществами. Тем не менее этих условий для защиты от полиспермии недостаточно и главные механизмы защиты действуют при вхождении спермия в яйцо. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">1. До начала работы генов</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>В оплодотворенном яйце, зиготе, синтез РНК редко начинается сразу, а если и начинается, то играет малоспецифическую роль, т. е. определяет не собственно процессы развития, а синтез рРНК, тРНК, образование гистонов и т. д., которые необходимы для построения хромосом и создания белоксинтезирующего аппарата. Начало ядерной функции, определяющей развитие, или морфогенез (отсюда — морфогенетическая функция ядер), очевидно, зависит от многих обстоятельств, и прежде всего связано с размерами яйца: у всех видов, имеющих «маленькие» яйца (30—200 мкм в диаметре), гены начинают работать раньше, а у видов с «большими» яйцами (от 0,3 мм и выше), как у рыб и амфибий, — значительно позже. Птицы в этом отношении изучены хуже.</p><p>Причины таких различий легко объяснить. РНК, синтезированная в одном или даже в нескольких десятках ядер, в течение первых часов раннего развития не может оказать существенное влияние и изменить синтез белка в огромных объемах цитоплазмы большого яйца. И только на стадии многих сотен или тысячи клеток, когда каждое ядро будет окружено небольшим участком цитоплазмы, синтез новых РНК сможет заметно повлиять на состав синтезируемых белков в данной клетке.</p>
<p>Определенную роль играет также и то, что на самых ранних стадиях развития (во время быстрых делений яйца) значительную часть клеточного цикла занимают репликация ДНК и митоз. Во время дробления яиц рыб и амфибий синтез ДНК происходит всего за 15 мин, но и весь клеточный цикл не превышает 30 мин. У дрозофилы же первые деления ядер происходят еще быстрее — каждые 9 мин. Это означает, что в каждый момент времени значительные участки ДНК заняты репликацией, что, вероятно, затрудняет транскрипцию.</p><p>Есть и другая, более важная причина, по которой синтез мРНК на самых ранних стадиях не может играть специфическую роль в развитии. Во время первых делений дробления малочисленные ядра еще не занимают в яйце окончательную позицию. Только после 10–15 митозов ядра будут распределены по яйцу и каждое из них будет окружено своим, отличающимся от других участком цитоплазмы, вместе с которым оно образует эмбриональную клетку, способную к дальнейшему развитию. Эти участки отличаются не только своим местоположением в яйце, они могут отличаться и по химическому составу, так как цитоплазма яиц у многих животных неоднородна.</p><p>Вот, например, как происходит раннее развитие у насекомых, и прежде всего у хорошо изученной дрозофилы. Первые семь-восемь делений ядер происходят в центре яйца без деления цитоплазмы, и в это время только ядра будущих половых клеток обособляются от остальных и перемещаются к заднему полюсу яйца. После того как после восьми делений число ядер достигнет 256, они, продолжая делиться, перемещаются из центра на периферию и распределяются в тонком слое цитоплазмы под яйцевой оболочкой. Там они образуют клетки, составляющие бластодерму. Только после этого темп делений замедляется, начинается синтез РНК и происходит детерминация — предопределение основных частей будущей личинки и мухи. Очевидно, что, пока ядра находились в общей для них цитоплазме в центре яйца, они ничем не отличались друг от друга и, следовательно, не могли синтезировать разные РНК. Только заняв различные места в яйце, попав в окружение своей цитоплазмы, они «узнали», какие именно гены в них должны работать. Иначе говоря, ядра получили от цитоплазмы, как сейчас говорят, «позиционную информацию». После этого они начинают синтезировать те виды мРНК, которые необходимы в их новой позиции.</p><p>Вместе с тем синтез белков в яйце достаточно интенсивен с самого начала развития: у одних видов он не прекращается со времени оогенеза, у других (например, у морского ежа) синтез белка сразу после оплодотворения возрастает в десятки раз. Для обеспечения этого процесса и происходит в оогенезе создание мощного белоксинтезирующего аппарата и накопление мРНК, часть из которых используется с самого начала развития, а часть вступает в действие наиболее поздних стадиях. Среди этих материнских мРНК, вероятно, отсутствуют те, которые специфически необходимы для таких процессов развития, как гаструляция или последующие этапы морфогенеза. Ведь в ходе этих событий разные клетки ведут себя по-разному, следовательно, они должны отличаться по некоторым белкам (и соответственно по мРНК). Вот тут уже, даже несколько раньше и необходима специфическая морфогенетическая функция ядер — разная в разных частях зародыша.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 1. До начала работы генов
В оплодотворенном яйце, зиготе, синтез РНК редко начинается сразу, а если и начинается, то играет малоспецифическую роль, т. е. определяет не собственно процессы развития, а синтез рРНК, тРНК, образование гистонов и т. д., которые необходимы для построения хромосом и создания белоксинтезирующего аппарата. Начало ядерной функции, определяющей развитие, или морфогенез (отсюда — морфогенетическая функция ядер), очевидно, зависит от многих обстоятельств, и прежде всего связано с размерами яйца: у всех видов, имеющих «маленькие» яйца (30—200 мкм в диаметре), гены начинают работать раньше, а у видов с «большими» яйцами (от 0,3 мм и выше), как у рыб и амфибий, — значительно позже. Птицы в этом отношении изучены хуже.
Причины таких различий легко объяснить. РНК, синтезированная в одном или даже в нескольких десятках ядер, в течение первых часов раннего развития не может оказать существенное влияние и изменить синтез белка в огромных объемах цитоплазмы большого яйца. И только на стадии многих сотен или тысячи клеток, когда каждое ядро будет окружено небольшим участком цитоплазмы, синтез новых РНК сможет заметно повлиять на состав синтезируемых белков в данной клетке.
Определенную роль играет также и то, что на самых ранних стадиях развития (во время быстрых делений яйца) значительную часть клеточного цикла занимают репликация ДНК и митоз. Во время дробления яиц рыб и амфибий синтез ДНК происходит всего за 15 мин, но и весь клеточный цикл не превышает 30 мин. У дрозофилы же первые деления ядер происходят еще быстрее — каждые 9 мин. Это означает, что в каждый момент времени значительные участки ДНК заняты репликацией, что, вероятно, затрудняет транскрипцию.
Есть и другая, более важная причина, по которой синтез мРНК на самых ранних стадиях не может играть специфическую роль в развитии. Во время первых делений дробления малочисленные ядра еще не занимают в яйце окончательную позицию. Только после 10–15 митозов ядра будут распределены по яйцу и каждое из них будет окружено своим, отличающимся от других участком цитоплазмы, вместе с которым оно образует эмбриональную клетку, способную к дальнейшему развитию. Эти участки отличаются не только своим местоположением в яйце, они могут отличаться и по химическому составу, так как цитоплазма яиц у многих животных неоднородна.
Вот, например, как происходит раннее развитие у насекомых, и прежде всего у хорошо изученной дрозофилы. Первые семь-восемь делений ядер происходят в центре яйца без деления цитоплазмы, и в это время только ядра будущих половых клеток обособляются от остальных и перемещаются к заднему полюсу яйца. После того как после восьми делений число ядер достигнет 256, они, продолжая делиться, перемещаются из центра на периферию и распределяются в тонком слое цитоплазмы под яйцевой оболочкой. Там они образуют клетки, составляющие бластодерму. Только после этого темп делений замедляется, начинается синтез РНК и происходит детерминация — предопределение основных частей будущей личинки и мухи. Очевидно, что, пока ядра находились в общей для них цитоплазме в центре яйца, они ничем не отличались друг от друга и, следовательно, не могли синтезировать разные РНК. Только заняв различные места в яйце, попав в окружение своей цитоплазмы, они «узнали», какие именно гены в них должны работать. Иначе говоря, ядра получили от цитоплазмы, как сейчас говорят, «позиционную информацию». После этого они начинают синтезировать те виды мРНК, которые необходимы в их новой позиции.
Вместе с тем синтез белков в яйце достаточно интенсивен с самого начала развития: у одних видов он не прекращается со времени оогенеза, у других (например, у морского ежа) синтез белка сразу после оплодотворения возрастает в десятки раз. Для обеспечения этого процесса и происходит в оогенезе создание мощного белоксинтезирующего аппарата и накопление мРНК, часть из которых используется с самого начала развития, а часть вступает в действие наиболее поздних стадиях. Среди этих материнских мРНК, вероятно, отсутствуют те, которые специфически необходимы для таких процессов развития, как гаструляция или последующие этапы морфогенеза. Ведь в ходе этих событий разные клетки ведут себя по-разному, следовательно, они должны отличаться по некоторым белкам (и соответственно по мРНК). Вот тут уже, даже несколько раньше и необходима специфическая морфогенетическая функция ядер — разная в разных частях зародыша. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Глава III С чего начинается развитие. Оплодотворение</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Глава III</p>
<p>С чего начинается развитие. Оплодотворение</p>
<p>Оплодотворение традиционно считают началом развития. И действительно, только после слияния гаплоидного яйца и гаплоидного сперматозоида образуется диплоидная зигота — фактически самый ранний зародыш. У большинства видов животных неоплодотворенное яйцо не способно к развитию, хотя из этого правила существует довольно много исключений. Мы уже говорили, что у пчел все самцы (трутни) развиваются из неоплодотворенных яиц. Пчелиная матка осеменяется один раз, и все спермии хранятся в особом семяприемнике, соединенном с яйцеводом тонким каналом. Яйца, проходя но яйцеводу, оплодотворяются одним из спермиев, поступающим из семяприемника. Из такого яйца развивается самка. Если матка «по своему желанию» перекроет канал семяприемника, проходящие яйца окажутся неоплодотворенными. И тогда из них разовьются гаплоидные самцы — трутни. Этот механизм позволяет регулировать количество самцов в улье: их больше перед роением, когда создаются новые пчелиные семьи, и меньше, когда необходимости в неработающих трутнях нет.</p>
<p>Можно назвать и другие примеры нормального развития, осуществляющегося без участия самца — партеногенетически. Такие случаи описаны, например, у дафний и ящериц.</p><p>Партеногенетическое развитие нередко удается получить искусственно, активируя яйца различными способами: нагреванием, уколом, воздействием кислотами, щелочами. При этом гаплоидные зародыши обычно развиваются ненормально и погибают в эмбриогенезе или вскоре после выхода из оболочек. Однако партеногенетические зародыши не всегда гаплоидны. В природе существует так называемая однополая форма серебряного карася, состоящая из одних самок. Яйца этих рыб осеменяют самцы другой, двуполой формы серебряного карася или даже самцы других видов рыб. Их сперматозоид, хотя и проникает в яйцо, не включается в развитие: он играет лишь роль активирующего сигнала, побуждающего яйцо к партеногенетическому развитию.</p><p>У однополой формы серебряного карася одно из делений мейоза подавляется, развивающиеся зародыши сохраняют тот же набор хромосом, что и материнский организм, и из них вырастают нормальные самки. Они содержат в точности те же гены, что и их матери, бабушки, прабабушки и т. д.</p><p>В некоторых случаях искусственным образом удается получить диплоидных партеногенетических зародышей, развитие которых происходит совершенно нормально. Так, в нашей стране Б. Л. Астауров и В. А. Струнников разработали и успешно внедрили в практику методы получения диплоидного партеногенетического потомства тутового шелкопряда.</p><p>Можно, по-видимому, сказать, что оплодотворение не является совершенно обязательным этапом развития. Действительно, биологическая роль оплодотворения в сочетании с мейозом состоит в обмене генетической информацией между членами одной популяции и создании тем самым новых разнообразных генетических комбинаций. Такой обмен очень важен для эволюции вида, но не для развития каждой отдельной особи. Однако для того чтобы процесс оплодотворения не был «забыт», яйца большинства животных устроены так, что не могут развиваться без оплодотворения. Яйцо становится способным к развитию только после активации, которая в норме осуществляется сперматозоидом. И только в тех редких случаях, когда биологически важнее и выгоднее обойтись без оплодотворения, создаются специальные механизмы, позволяющие развиваться неоплодотворенным яйцам.</p><p>Итак, оплодотворение выполняет две функции — генетическую и активационную. Как мы убедились, без первой иногда можно обойтись, а вторую можно заменить искусственными воздействиями.</p><p>Генетически «необходимо», чтобы женское ядро соединилось с одним мужским ядром, т. е: чтобы в самом оплодотворении участвовал только один сперматозоид. Вместе с тем «желательно», чтобы оплодотворялось каждое или почти каждое яйцо. Это создает сложную ситуацию. С одной стороны, спермиев должно быть много, чтобы вероятность их встречи с яйцом была достаточно велика. Но с другой стороны, нельзя, чтобы в оплодотворении участвовало более одного мужского ядра. В природе решение этой проблемы достигается двумя способами. При физиологической полиспермии в яйцо проникает сразу несколько сперматозоидов. Они образуют мужские ядра, но только одно из них, расположенное ближе других к ядру яйца, сливается с ним, т. е. участвует в собственно оплодотворении. Остальные мужские ядра в развитии участия не принимают и постепенно дегенерируют. Механизм такого их подавления неизвестен.</p><p>Однако у большинства видов животных в яйцо проникает только один спермий (физиологическая моноспермия) и существуют специальные механизмы, препятствующие вхождению других. Если у этих видов в яйцо проникают несколько сперматозоидов, то дальнейшее развитие нарушается и зародыш обычно погибает.</p><p>В процессе оплодотворения надо различать три этапа: встреча спермия и яйца, проникновение спермия в яйцо и слияние мужского и женского ядер. Разные виды животных сильно различаются по биологии оплодотворения, строению яиц и сперматозоидов и по механизмам, препятствующим полиспермии. Мы обсудим только наиболее хорошо известные данные, полученные на морских ежах, рыбах и амфибиях.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Глава III С чего начинается развитие. Оплодотворение
Глава III
С чего начинается развитие. Оплодотворение
Оплодотворение традиционно считают началом развития. И действительно, только после слияния гаплоидного яйца и гаплоидного сперматозоида образуется диплоидная зигота — фактически самый ранний зародыш. У большинства видов животных неоплодотворенное яйцо не способно к развитию, хотя из этого правила существует довольно много исключений. Мы уже говорили, что у пчел все самцы (трутни) развиваются из неоплодотворенных яиц. Пчелиная матка осеменяется один раз, и все спермии хранятся в особом семяприемнике, соединенном с яйцеводом тонким каналом. Яйца, проходя но яйцеводу, оплодотворяются одним из спермиев, поступающим из семяприемника. Из такого яйца развивается самка. Если матка «по своему желанию» перекроет канал семяприемника, проходящие яйца окажутся неоплодотворенными. И тогда из них разовьются гаплоидные самцы — трутни. Этот механизм позволяет регулировать количество самцов в улье: их больше перед роением, когда создаются новые пчелиные семьи, и меньше, когда необходимости в неработающих трутнях нет.
Можно назвать и другие примеры нормального развития, осуществляющегося без участия самца — партеногенетически. Такие случаи описаны, например, у дафний и ящериц.
Партеногенетическое развитие нередко удается получить искусственно, активируя яйца различными способами: нагреванием, уколом, воздействием кислотами, щелочами. При этом гаплоидные зародыши обычно развиваются ненормально и погибают в эмбриогенезе или вскоре после выхода из оболочек. Однако партеногенетические зародыши не всегда гаплоидны. В природе существует так называемая однополая форма серебряного карася, состоящая из одних самок. Яйца этих рыб осеменяют самцы другой, двуполой формы серебряного карася или даже самцы других видов рыб. Их сперматозоид, хотя и проникает в яйцо, не включается в развитие: он играет лишь роль активирующего сигнала, побуждающего яйцо к партеногенетическому развитию.
У однополой формы серебряного карася одно из делений мейоза подавляется, развивающиеся зародыши сохраняют тот же набор хромосом, что и материнский организм, и из них вырастают нормальные самки. Они содержат в точности те же гены, что и их матери, бабушки, прабабушки и т. д.
В некоторых случаях искусственным образом удается получить диплоидных партеногенетических зародышей, развитие которых происходит совершенно нормально. Так, в нашей стране Б. Л. Астауров и В. А. Струнников разработали и успешно внедрили в практику методы получения диплоидного партеногенетического потомства тутового шелкопряда.
Можно, по-видимому, сказать, что оплодотворение не является совершенно обязательным этапом развития. Действительно, биологическая роль оплодотворения в сочетании с мейозом состоит в обмене генетической информацией между членами одной популяции и создании тем самым новых разнообразных генетических комбинаций. Такой обмен очень важен для эволюции вида, но не для развития каждой отдельной особи. Однако для того чтобы процесс оплодотворения не был «забыт», яйца большинства животных устроены так, что не могут развиваться без оплодотворения. Яйцо становится способным к развитию только после активации, которая в норме осуществляется сперматозоидом. И только в тех редких случаях, когда биологически важнее и выгоднее обойтись без оплодотворения, создаются специальные механизмы, позволяющие развиваться неоплодотворенным яйцам.
Итак, оплодотворение выполняет две функции — генетическую и активационную. Как мы убедились, без первой иногда можно обойтись, а вторую можно заменить искусственными воздействиями.
Генетически «необходимо», чтобы женское ядро соединилось с одним мужским ядром, т. е: чтобы в самом оплодотворении участвовал только один сперматозоид. Вместе с тем «желательно», чтобы оплодотворялось каждое или почти каждое яйцо. Это создает сложную ситуацию. С одной стороны, спермиев должно быть много, чтобы вероятность их встречи с яйцом была достаточно велика. Но с другой стороны, нельзя, чтобы в оплодотворении участвовало более одного мужского ядра. В природе решение этой проблемы достигается двумя способами. При физиологической полиспермии в яйцо проникает сразу несколько сперматозоидов. Они образуют мужские ядра, но только одно из них, расположенное ближе других к ядру яйца, сливается с ним, т. е. участвует в собственно оплодотворении. Остальные мужские ядра в развитии участия не принимают и постепенно дегенерируют. Механизм такого их подавления неизвестен.
Однако у большинства видов животных в яйцо проникает только один спермий (физиологическая моноспермия) и существуют специальные механизмы, препятствующие вхождению других. Если у этих видов в яйцо проникают несколько сперматозоидов, то дальнейшее развитие нарушается и зародыш обычно погибает.
В процессе оплодотворения надо различать три этапа: встреча спермия и яйца, проникновение спермия в яйцо и слияние мужского и женского ядер. Разные виды животных сильно различаются по биологии оплодотворения, строению яиц и сперматозоидов и по механизмам, препятствующим полиспермии. Мы обсудим только наиболее хорошо известные данные, полученные на морских ежах, рыбах и амфибиях. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">2. Гибриды ДНК и РНК</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>При отжиге смеси РНК и денатурированной ДНК происходит образование гибридных двуспиральных молекул ДНК — РНК, причем РНК гибридизуется с комплементарными ее нитями, т. е. с теми же генами, с которых она была ранее транскрибирована. Этот опыт можно ставить в двух вариантах и в зависимости от этого решать две разные задачи. Если в растворе создать большой избыток ДНК, то на нее можно собрать значительную часть мРНК и таким образом судить о количестве различных РНК: чем меньший избыток ДНК требуется, тем меньше молекул данного вида РНК приходится на один активный ген. Наоборот, если в растворе создать избыток РНК, она «закроет» все гены, на которых она была ранее транскрибирована. Если теперь определить долю ДНК, образовавшей гибриды с РНК, можно будет сказать, какая часть генов была активной на этой стадии развития.</p><p>Недостатком этих методов и большинства работ, проведенных в минувшие годы с их помощью, является то, что в обычных условиях в первую очередь происходит гибридизация повторяющихся генов, а уникальные гены, представляющие наибольший интерес, так просто не выявляются: для них необходимы, как мы знаем, очень высокие концентрации ДНК и долгое время отжига. В последующие годы появились новые методы — сначала выделяли только уникальные гены, а затем уже проводили с ними эксперименты по гибридизации.</p>
<p>Методами гибридизации ДНК — РНК были получены многие интересные результаты. Так, было показано, что мРНК, запасенная в оогенезе, сохраняется в зародыше долгое время и используется для синтеза белка. Постепенно ее количество уменьшается и она замещается новосинтезированными РНК. Разнообразие этих новых РНК все время возрастает, очевидно, за счет того, что в зародыше по мере развития увеличивается количество различных органов и видов тканей, в которых синтезируются свои специфические белки и, значит, работают особые гены.</p><p>Было также показано, что уже в ооците лягушки активно около 2 % всей ДНК. Эта цифра в 60-е годы не показалась удивительной, так как тогда было неизвестно, какая часть ДНК представлена настоящими генами, а какая — участками, не кодирующими белки. Сейчас известно, что белки кодируются лишь небольшой частью ДНК, составляющей у амфибий менее 5 %. Ho если это так, то <em>2 %</em>всей ДНК — это почти половина от общего числа генов. К таким же выводам приводит и другой расчет. Общее число уникальных генов у амфибий, по-видимому, не превышает 40–50 тыс. Ho 2 % всей ДНК соответствует приблизительно 20 тыс. генов среднего размера, т. е. половине всех генов. К таким же удивительным результатам привели и измерения числа активных генов у зародышей морского ежа. Ho для этого потребовались уже другие, более совершенные методы манипуляции с молекулами ДНК и РНК.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 2. Гибриды ДНК и РНК
При отжиге смеси РНК и денатурированной ДНК происходит образование гибридных двуспиральных молекул ДНК — РНК, причем РНК гибридизуется с комплементарными ее нитями, т. е. с теми же генами, с которых она была ранее транскрибирована. Этот опыт можно ставить в двух вариантах и в зависимости от этого решать две разные задачи. Если в растворе создать большой избыток ДНК, то на нее можно собрать значительную часть мРНК и таким образом судить о количестве различных РНК: чем меньший избыток ДНК требуется, тем меньше молекул данного вида РНК приходится на один активный ген. Наоборот, если в растворе создать избыток РНК, она «закроет» все гены, на которых она была ранее транскрибирована. Если теперь определить долю ДНК, образовавшей гибриды с РНК, можно будет сказать, какая часть генов была активной на этой стадии развития.
Недостатком этих методов и большинства работ, проведенных в минувшие годы с их помощью, является то, что в обычных условиях в первую очередь происходит гибридизация повторяющихся генов, а уникальные гены, представляющие наибольший интерес, так просто не выявляются: для них необходимы, как мы знаем, очень высокие концентрации ДНК и долгое время отжига. В последующие годы появились новые методы — сначала выделяли только уникальные гены, а затем уже проводили с ними эксперименты по гибридизации.
Методами гибридизации ДНК — РНК были получены многие интересные результаты. Так, было показано, что мРНК, запасенная в оогенезе, сохраняется в зародыше долгое время и используется для синтеза белка. Постепенно ее количество уменьшается и она замещается новосинтезированными РНК. Разнообразие этих новых РНК все время возрастает, очевидно, за счет того, что в зародыше по мере развития увеличивается количество различных органов и видов тканей, в которых синтезируются свои специфические белки и, значит, работают особые гены.
Было также показано, что уже в ооците лягушки активно около 2 % всей ДНК. Эта цифра в 60-е годы не показалась удивительной, так как тогда было неизвестно, какая часть ДНК представлена настоящими генами, а какая — участками, не кодирующими белки. Сейчас известно, что белки кодируются лишь небольшой частью ДНК, составляющей у амфибий менее 5 %. Ho если это так, то 2 %всей ДНК — это почти половина от общего числа генов. К таким же выводам приводит и другой расчет. Общее число уникальных генов у амфибий, по-видимому, не превышает 40–50 тыс. Ho 2 % всей ДНК соответствует приблизительно 20 тыс. генов среднего размера, т. е. половине всех генов. К таким же удивительным результатам привели и измерения числа активных генов у зародышей морского ежа. Ho для этого потребовались уже другие, более совершенные методы манипуляции с молекулами ДНК и РНК. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">4. Другие механизмы возникновения различий</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>В эту категорию попадают многочисленные случаи, когда мы почти ничего не знаем о механизмах дифференцировки. Пожалуй, наиболее изучена сейчас первичная дифференциация зародыша млекопитающих на собственно зародыш и внезародышевое образование — трофобласт, из которого потом возникает часть плаценты.</p><p>До стадии 16 клеток зародыш млекопитающих практически не дифференцирован, хотя наружные клетки уже площе внутренних. При нормальном развитии эти наружные клетки станут трофобластом, а внутренние (по некоторым данным, их всего три) — собственно зародышем. Ho если на этой стадии клетки механически перемешать, разделить зародыш пополам (по восемь клеток) или, напротив, соединить два зародыша вместе — развитие будет идти нормально. Это означает, что на стадии 16 клеток их судьба еще не предопределена, они не детерминированы.</p><p>Оказалось, что фактором дифференцировки является само положение клеток: если они на стадии 16 клеток и позже окажутся снаружи, их развитие необратимо пойдет в сторону трофобласта. Неясно, происходит ли это потому, что нечто в среде индуцирует в наружных клетках этот путь развития, или, наоборот, его детерминирует вымывание из наружных клеток каких-то компонентов в среду. Очевидно, что в этом случае раннему зародышу «было нужно» найти какой-либо сигнал, который позволил бы по-разному определить судьбу наружных и внутренних клеток. Для этого и был использован один из двух способов отыскания такой позиционной информации: преимущественное получение или выделение веществ наружными клетками.</p>
<p>Похожий механизм направляет по разным путям развитие тканей глаза: оказавшаяся внутри часть глазного бокала дифференцируется в сетчатку, а оставшаяся снаружи — в пигментный эпителий. Искусственные нарушения этой ситуации приводят к передифференцировке сетчатки в пигментный эпителий и наоборот.</p><p>Вероятным фактором дифференцировки является плотность клеточной популяции. Многие дифференцировки (хрящей, кости и т. д.) начинаются с собирания рассеянных мезенхимных клеток в плотные скопления. Неясно, что тут первично: собираются ли эти клетки вместе потому, что детерминированы стать хрящом, или становятся хрящом оттого, что собираются вместе. Так или иначе, при высокой плотности клеток концентрация выделяемых ими веществ становится выше, и это может служить фактором определенной дифференцировки для клеток, которые были к ней компетентны.</p><p>По-видимому, определенную роль в некоторых дифференцировках играет случайность. Например, при делении камбиальных (стволовых) клеток эпителия кожи одна из дочерних клеток случайно оказывается ниже (ближе к базальному слою) и остается стволовой, а другая — выше (ближе к наружной поверхности) и дифференцируется в эпидермис, наполняется кератином (ороговевает) и в конце концов слущивается. Аналогично определяется судьба клеток в основании ворсинки кишечника, хотя здесь случайности уже нет места: при делении та дочерняя клетка, которая остается ближе к основанию, сохраняется как стволовая, а та, которая расположена ближе к стенке ворсинки, движется вдоль нее до вершины, дифференцируется в кишечный эпителий и, достигнув вершины, погибает.</p><p>Мы видим, что существует несколько механизмов возникновения различий между клетками. Общим для них является, по-видимому, то, что факторы дифференцировки обычно малоспецифичны. Так, например, отличия цитоплазмы в случае ооплазматической сегрегации не приводят к необратимой дифференцировке, а лишь как бы «намечают» план расположения будущих зародышевых листков. Даже такие, казалось бы, высокоспецифические вещества, как индуцирующие белки, могут быть получены из очень разных и явно чужеродных источников, а следовательно, являются различными, хотя и осуществляют одну и ту же индукцию. Это и есть выражение их низкой специфичности. Ясно, что такой фактор дифференцировки не может нести программу развития, а в лучшем случае осуществляет выбор одного из немногих путей, предопределенных компетенцией. Еще в большей мере понятие неспецифичности относится к другим факторам дифференцировки. Ho в отдельных случаях, например при определении судьбы будущих половых клеток, решающую роль играют какие-то рибонуклеопротеидные. гранулы, функция которых может быть и очень специфичной.</p><p>Специфичность дифференцировки — действительные различия между клетками возникают лишь тогда, когда в них синтезируются разные белки, а следовательно, активируются разные гены. Механизмы же включения генов, которые к этому уже готовы (компетентны), могут быть не очень сложными.</p><p>В эволюции естественным отбором задаются такое строение организма, взаимное расположение и относительные размеры составляющих его органов, которые обеспечивают его наилучшую выживаемость или, точнее, наилучшую способность к воспроизведению. Следовательно, механизмы, создающие в развитии форму, подчинены этому доминирующему условию. Для создания формы необходимо создание различий между клетками по определенному пространственному плану. Для этого эволюция использует «любые» возможности: наличие хорды, различия условий внутри и снаружи глазного бокала, различия между внутренними и наружными клетками раннего зародыша млекопитающих и т. д. А далее естественные, пусть небольшие, различия в особенностях метаболизма, например, клеток будущей хорды используются в качестве фактора дифференцировки. С одной стороны, эти особенности метаболизма могут усиливаться и приводить к выделению уже специального индуктора, а с другой — повышается чувствительность дифференцирующихся клеток даже к небольшим отличиям в среде, к действию ничтожных концентраций индуктора. Так можно себе представить постепенное появление в эволюции механизмов, определяющих пространственную организацию зародыша путем создания различий между клетками.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 4. Другие механизмы возникновения различий
В эту категорию попадают многочисленные случаи, когда мы почти ничего не знаем о механизмах дифференцировки. Пожалуй, наиболее изучена сейчас первичная дифференциация зародыша млекопитающих на собственно зародыш и внезародышевое образование — трофобласт, из которого потом возникает часть плаценты.
До стадии 16 клеток зародыш млекопитающих практически не дифференцирован, хотя наружные клетки уже площе внутренних. При нормальном развитии эти наружные клетки станут трофобластом, а внутренние (по некоторым данным, их всего три) — собственно зародышем. Ho если на этой стадии клетки механически перемешать, разделить зародыш пополам (по восемь клеток) или, напротив, соединить два зародыша вместе — развитие будет идти нормально. Это означает, что на стадии 16 клеток их судьба еще не предопределена, они не детерминированы.
Оказалось, что фактором дифференцировки является само положение клеток: если они на стадии 16 клеток и позже окажутся снаружи, их развитие необратимо пойдет в сторону трофобласта. Неясно, происходит ли это потому, что нечто в среде индуцирует в наружных клетках этот путь развития, или, наоборот, его детерминирует вымывание из наружных клеток каких-то компонентов в среду. Очевидно, что в этом случае раннему зародышу «было нужно» найти какой-либо сигнал, который позволил бы по-разному определить судьбу наружных и внутренних клеток. Для этого и был использован один из двух способов отыскания такой позиционной информации: преимущественное получение или выделение веществ наружными клетками.
Похожий механизм направляет по разным путям развитие тканей глаза: оказавшаяся внутри часть глазного бокала дифференцируется в сетчатку, а оставшаяся снаружи — в пигментный эпителий. Искусственные нарушения этой ситуации приводят к передифференцировке сетчатки в пигментный эпителий и наоборот.
Вероятным фактором дифференцировки является плотность клеточной популяции. Многие дифференцировки (хрящей, кости и т. д.) начинаются с собирания рассеянных мезенхимных клеток в плотные скопления. Неясно, что тут первично: собираются ли эти клетки вместе потому, что детерминированы стать хрящом, или становятся хрящом оттого, что собираются вместе. Так или иначе, при высокой плотности клеток концентрация выделяемых ими веществ становится выше, и это может служить фактором определенной дифференцировки для клеток, которые были к ней компетентны.
По-видимому, определенную роль в некоторых дифференцировках играет случайность. Например, при делении камбиальных (стволовых) клеток эпителия кожи одна из дочерних клеток случайно оказывается ниже (ближе к базальному слою) и остается стволовой, а другая — выше (ближе к наружной поверхности) и дифференцируется в эпидермис, наполняется кератином (ороговевает) и в конце концов слущивается. Аналогично определяется судьба клеток в основании ворсинки кишечника, хотя здесь случайности уже нет места: при делении та дочерняя клетка, которая остается ближе к основанию, сохраняется как стволовая, а та, которая расположена ближе к стенке ворсинки, движется вдоль нее до вершины, дифференцируется в кишечный эпителий и, достигнув вершины, погибает.
Мы видим, что существует несколько механизмов возникновения различий между клетками. Общим для них является, по-видимому, то, что факторы дифференцировки обычно малоспецифичны. Так, например, отличия цитоплазмы в случае ооплазматической сегрегации не приводят к необратимой дифференцировке, а лишь как бы «намечают» план расположения будущих зародышевых листков. Даже такие, казалось бы, высокоспецифические вещества, как индуцирующие белки, могут быть получены из очень разных и явно чужеродных источников, а следовательно, являются различными, хотя и осуществляют одну и ту же индукцию. Это и есть выражение их низкой специфичности. Ясно, что такой фактор дифференцировки не может нести программу развития, а в лучшем случае осуществляет выбор одного из немногих путей, предопределенных компетенцией. Еще в большей мере понятие неспецифичности относится к другим факторам дифференцировки. Ho в отдельных случаях, например при определении судьбы будущих половых клеток, решающую роль играют какие-то рибонуклеопротеидные. гранулы, функция которых может быть и очень специфичной.
Специфичность дифференцировки — действительные различия между клетками возникают лишь тогда, когда в них синтезируются разные белки, а следовательно, активируются разные гены. Механизмы же включения генов, которые к этому уже готовы (компетентны), могут быть не очень сложными.
В эволюции естественным отбором задаются такое строение организма, взаимное расположение и относительные размеры составляющих его органов, которые обеспечивают его наилучшую выживаемость или, точнее, наилучшую способность к воспроизведению. Следовательно, механизмы, создающие в развитии форму, подчинены этому доминирующему условию. Для создания формы необходимо создание различий между клетками по определенному пространственному плану. Для этого эволюция использует «любые» возможности: наличие хорды, различия условий внутри и снаружи глазного бокала, различия между внутренними и наружными клетками раннего зародыша млекопитающих и т. д. А далее естественные, пусть небольшие, различия в особенностях метаболизма, например, клеток будущей хорды используются в качестве фактора дифференцировки. С одной стороны, эти особенности метаболизма могут усиливаться и приводить к выделению уже специального индуктора, а с другой — повышается чувствительность дифференцирующихся клеток даже к небольшим отличиям в среде, к действию ничтожных концентраций индуктора. Так можно себе представить постепенное появление в эволюции механизмов, определяющих пространственную организацию зародыша путем создания различий между клетками. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">3. Действие белковых гормонов</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Полипептидные гормоны известны, по-видимому, еще далеко не все. Среди них есть настоящие белки, хотя и небольшого молекулярного веса, а есть и полипептиды, состоящие всего из 8—11 аминокислот, замкнутых в кольцо. Настоящие белки синтезируются обычным для белков путем: ген ? мРНК ? белок. Некоторые же короткие полипептиды синтезируются без трансляции на рибосомах, но при помощи нескольких ферментов, которые последовательно «приставляют» по одной аминокислоте к строящейся цепочке.</p><p>Большая часть белковых гормонов синтезируется в гипофизе. Среди них можно назвать уже упоминавшийся гонадотропный гормон, стимулирующий целый ряд процессов, связанных с размножением, и в том числе синтез половых гормонов в половых железах; тиреотропный гормон, активирующий синтез тироксина в щитовидной железе; гормон роста (соматомедин), необходимый для роста животных и человека (без него люди и животные остаются карликами); пролактин, стимулирующий дифференцировку молочных желез и синтез в них казеина — белка молока. Кроме того, в гипофизе образуются и низкомолекулярные полипептидные гормоны, действующие не на дифференцировку клеток, а на физиологические процессы. Это окситоцин и вазопрессин, влияющие на работу сердца и на кровяное давление.</p>
<p>Белковые гормоны, контролирующие углеводный обмен, — инсулин и глюкагон синтезируются в поджелудочной железе. Эта железа является в основном экзокринной и образует многочисленные пищеварительные ферменты, которые выводятся в 12-перстную кишку. Ho около I % ее клеток находится в составе островков Лангерганса, в которые входят два вида особых клеток, работающих как эндокринные железы и выводящих в кровь инсулин (бета-клетки) или глюкагон (альфа-клетки). Оказалось, однако, что действие инсулина не ограничивается, как считали раньше, только стимуляцией превращения в печени глюкозы в гликоген. Он также необходим для ряда процессов клеточной пролиферации и дифференцировки.</p><p>В почках синтезируется белковый гормон — эритропоэтин, регулирующий дифференцировку эритроцитов в костном мозгу и селезенке.</p><p>Синтез белковых гормонов регулируется сложным образом. В этой регуляции участвует, как мы говорили выше, центральная нервная система, действующая через рилизинг-факторы. Кроме того, советским ученым М. М. Завадовским в 30-е годы была обнаружена система регуляции, которую он назвал «плюс-минус-взаимодействие» и этим намного предвосхитил открытие принципа обратной связи. Этот механизм можно показать на системе синтез тиреотропного гормона в гипофизе — синтез тироксина в щитовидной железе. Тиреотропный гормон стимулирует синтез тироксина (плюс-действие по Завадовскому), но тироксин подавляет в гипофизе синтез тиреотропного гормона (минус-действие). Таким образом поддерживается постоянный уровень тироксина в крови: при его избытке функция щитовидной железы подавляется, при недостатке — стимулируется.</p><p>Белковые гормоны не проникают в клетку. Однако на поверхности клеток-мишеней находятся специфические белковые рецепторы, которые «опознают» гормон и связываются с ним. Это связывание активирует фермент, находящийся на внутренней стороне клеточной мембраны, — аденилатциклазу, которая превращает АТФ в циклическую АМФ (цАМФ). Мы уже упоминали цАМФ, когда говорили о сигнале, собирающем миксамебы диктиостелиума в агрегат. Аналогично в других случаях из ГТФ образуется цГМФ. Далее цАМФ (или цГМФ) поступает в ядра, где активирует особые ядерные протеинкиназы — ферменты, фосфорилирующие гистоновые и негистоновые белки хроматина. Как осуществляется выбор протеинкиназ (их более десятка) и как они, в свою очередь, осуществляют выбор фосфорилируемых белков, неизвестно, Ho в итоге происходит активация определенных генов (например, в клетках половой железы активируются гены, ответственные за синтез стероидов) и начинается соответствующая дифференцировка. Мы видим, что здесь, как и в случае стероидных гормонов, нам лучше известны начальные этапы действия гормона на клетку, но по-прежнему неясны процессы, происходящие непосредственно на хромосомах.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 3. Действие белковых гормонов
Полипептидные гормоны известны, по-видимому, еще далеко не все. Среди них есть настоящие белки, хотя и небольшого молекулярного веса, а есть и полипептиды, состоящие всего из 8—11 аминокислот, замкнутых в кольцо. Настоящие белки синтезируются обычным для белков путем: ген ? мРНК ? белок. Некоторые же короткие полипептиды синтезируются без трансляции на рибосомах, но при помощи нескольких ферментов, которые последовательно «приставляют» по одной аминокислоте к строящейся цепочке.
Большая часть белковых гормонов синтезируется в гипофизе. Среди них можно назвать уже упоминавшийся гонадотропный гормон, стимулирующий целый ряд процессов, связанных с размножением, и в том числе синтез половых гормонов в половых железах; тиреотропный гормон, активирующий синтез тироксина в щитовидной железе; гормон роста (соматомедин), необходимый для роста животных и человека (без него люди и животные остаются карликами); пролактин, стимулирующий дифференцировку молочных желез и синтез в них казеина — белка молока. Кроме того, в гипофизе образуются и низкомолекулярные полипептидные гормоны, действующие не на дифференцировку клеток, а на физиологические процессы. Это окситоцин и вазопрессин, влияющие на работу сердца и на кровяное давление.
Белковые гормоны, контролирующие углеводный обмен, — инсулин и глюкагон синтезируются в поджелудочной железе. Эта железа является в основном экзокринной и образует многочисленные пищеварительные ферменты, которые выводятся в 12-перстную кишку. Ho около I % ее клеток находится в составе островков Лангерганса, в которые входят два вида особых клеток, работающих как эндокринные железы и выводящих в кровь инсулин (бета-клетки) или глюкагон (альфа-клетки). Оказалось, однако, что действие инсулина не ограничивается, как считали раньше, только стимуляцией превращения в печени глюкозы в гликоген. Он также необходим для ряда процессов клеточной пролиферации и дифференцировки.
В почках синтезируется белковый гормон — эритропоэтин, регулирующий дифференцировку эритроцитов в костном мозгу и селезенке.
Синтез белковых гормонов регулируется сложным образом. В этой регуляции участвует, как мы говорили выше, центральная нервная система, действующая через рилизинг-факторы. Кроме того, советским ученым М. М. Завадовским в 30-е годы была обнаружена система регуляции, которую он назвал «плюс-минус-взаимодействие» и этим намного предвосхитил открытие принципа обратной связи. Этот механизм можно показать на системе синтез тиреотропного гормона в гипофизе — синтез тироксина в щитовидной железе. Тиреотропный гормон стимулирует синтез тироксина (плюс-действие по Завадовскому), но тироксин подавляет в гипофизе синтез тиреотропного гормона (минус-действие). Таким образом поддерживается постоянный уровень тироксина в крови: при его избытке функция щитовидной железы подавляется, при недостатке — стимулируется.
Белковые гормоны не проникают в клетку. Однако на поверхности клеток-мишеней находятся специфические белковые рецепторы, которые «опознают» гормон и связываются с ним. Это связывание активирует фермент, находящийся на внутренней стороне клеточной мембраны, — аденилатциклазу, которая превращает АТФ в циклическую АМФ (цАМФ). Мы уже упоминали цАМФ, когда говорили о сигнале, собирающем миксамебы диктиостелиума в агрегат. Аналогично в других случаях из ГТФ образуется цГМФ. Далее цАМФ (или цГМФ) поступает в ядра, где активирует особые ядерные протеинкиназы — ферменты, фосфорилирующие гистоновые и негистоновые белки хроматина. Как осуществляется выбор протеинкиназ (их более десятка) и как они, в свою очередь, осуществляют выбор фосфорилируемых белков, неизвестно, Ho в итоге происходит активация определенных генов (например, в клетках половой железы активируются гены, ответственные за синтез стероидов) и начинается соответствующая дифференцировка. Мы видим, что здесь, как и в случае стероидных гормонов, нам лучше известны начальные этапы действия гормона на клетку, но по-прежнему неясны процессы, происходящие непосредственно на хромосомах. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Глава VII Гибриды животных и гибриды клеток</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Глава VII</p>
<p>Гибриды животных и гибриды клеток</p>
<p>Разнообразные методы гибридизации заключаются в объединении в яйце различных хромосом (половая гибридизация), в одной клетке — двух ядер разного происхождения (гибриды соматических клеток) или в одном организме — клеток с разным генотипом (химеры). Создание необычных, неестественных комбинаций как бы размыкает невидимые до того связи между генами, между ядром и цитоплазмой и между клетками. Это позволяет исследователю увидеть взаимоотношения частей того, что выглядело как неразрывное целое, — генотип, клетка или организм. Несколько в стороне стоят методы и задачи другого уровня гибридизации — молекул ДНК и РНК, их мы рассмотрим в следующей главе.</p><p>При половой гибридизации взаимодействие двух генотипов в одном ядре зависит от того, одинаково ли гены двух видов отвечают на сигналы цитоплазмы, «понятные» для генов материнского вида, но, может быть, чужеродные для генов отцовского вида. Это взаимодействие будет зависеть и от продукции этих генов, т. е. от совместимости кодируемых ими белков. Таким образом, проблема гибридизации животных — это во многом проблема совместимости двух генотипов.</p>
<p>При гибридизации соматических клеток путем их искусственного слияния сначала возникают гетерокарионы — клетки, содержащие по два различающихся ядра. Это могут быть ядра двух видов, иногда очень далеких, или ядра двух типов клеток одного вида. На таких гетерокарионах можно исследовать многие проблемы ядерно-цитоплазматических взаимоотношений, и прежде всего влияние цитоплазмы на работу ядер. Аналогичные проблемы можно решать в опытах, когда ядра, полученные из зародышей разных тканей, переносятся (трансплантируются) в цитоплазму ооцита или оплодотворенного яйца.</p><p>В ходе первых делений гетерокарионы часто образуют клетки с объединенным ядром, содержащим хромосомы двух видов. Так, удается, правда только в культуре тканей, получить гибридные клетки между очень далекими видами, такими, например, как мышь и человек. Этот метод сейчас широко используется для картирования хромосом человека — установления того, какие гены находятся в каждой из хромосом.</p><p>На гибриды животных несколько похожи химерные организмы, искусственно создаваемые путем смешивания на ранней стадии развития клеток двух линий одного вида. Эти работы сейчас в основном проводятся на млекопитающих, но химерные организмы получают на дрозофиле, а также у зародышей морских ежей и амфибий. У химер также происходит взаимодействие двух генотипов, но уже не в одном ядре, а на уровне целых клеток. В этих случаях соединяют клетки очень похожих зародышей. Поэтому развитие химер обычно происходит нормально, а различия между клетками могут служить хорошим маркером для решения некоторых проблем эмбриологии.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Глава VII Гибриды животных и гибриды клеток
Глава VII
Гибриды животных и гибриды клеток
Разнообразные методы гибридизации заключаются в объединении в яйце различных хромосом (половая гибридизация), в одной клетке — двух ядер разного происхождения (гибриды соматических клеток) или в одном организме — клеток с разным генотипом (химеры). Создание необычных, неестественных комбинаций как бы размыкает невидимые до того связи между генами, между ядром и цитоплазмой и между клетками. Это позволяет исследователю увидеть взаимоотношения частей того, что выглядело как неразрывное целое, — генотип, клетка или организм. Несколько в стороне стоят методы и задачи другого уровня гибридизации — молекул ДНК и РНК, их мы рассмотрим в следующей главе.
При половой гибридизации взаимодействие двух генотипов в одном ядре зависит от того, одинаково ли гены двух видов отвечают на сигналы цитоплазмы, «понятные» для генов материнского вида, но, может быть, чужеродные для генов отцовского вида. Это взаимодействие будет зависеть и от продукции этих генов, т. е. от совместимости кодируемых ими белков. Таким образом, проблема гибридизации животных — это во многом проблема совместимости двух генотипов.
При гибридизации соматических клеток путем их искусственного слияния сначала возникают гетерокарионы — клетки, содержащие по два различающихся ядра. Это могут быть ядра двух видов, иногда очень далеких, или ядра двух типов клеток одного вида. На таких гетерокарионах можно исследовать многие проблемы ядерно-цитоплазматических взаимоотношений, и прежде всего влияние цитоплазмы на работу ядер. Аналогичные проблемы можно решать в опытах, когда ядра, полученные из зародышей разных тканей, переносятся (трансплантируются) в цитоплазму ооцита или оплодотворенного яйца.
В ходе первых делений гетерокарионы часто образуют клетки с объединенным ядром, содержащим хромосомы двух видов. Так, удается, правда только в культуре тканей, получить гибридные клетки между очень далекими видами, такими, например, как мышь и человек. Этот метод сейчас широко используется для картирования хромосом человека — установления того, какие гены находятся в каждой из хромосом.
На гибриды животных несколько похожи химерные организмы, искусственно создаваемые путем смешивания на ранней стадии развития клеток двух линий одного вида. Эти работы сейчас в основном проводятся на млекопитающих, но химерные организмы получают на дрозофиле, а также у зародышей морских ежей и амфибий. У химер также происходит взаимодействие двух генотипов, но уже не в одном ядре, а на уровне целых клеток. В этих случаях соединяют клетки очень похожих зародышей. Поэтому развитие химер обычно происходит нормально, а различия между клетками могут служить хорошим маркером для решения некоторых проблем эмбриологии. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Глава IV С чего начинается развитие. Начало работы генов</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Глава IV</p>
<p>С чего начинается развитие. Начало работы генов</p>
<p>При оплодотворении хромосомы обоих родителей только объединяются в одном ядре. Однако функционировать в качестве источника генетической информации они начинают не всегда сразу. Поэтому начало развития зародыша, если рассматривать его как процесс реализации отцовской и материнской наследственности, может быть, правильнее считать не с момента оплодотворения, а позже.</p><p>Молекулярным проявлением функции генов, как мы знаем, является их транскрипция, т. е. синтез РНК. У видов, яйцеклетки которых невелики, синтез РНК можно обнаружить довольно рано — уже после первых делений яйца. Ho у рыб и амфибий, имеющих крупные яйца, транскрипция обнаруживается только тогда, когда число клеток достигает нескольких тысяч. У всех животных РНК начинает синтезироваться не позже бластулы и первый процесс формообразования всегда происходит под контролем собственного генома зародыша.</p><p>Следует различать саму работу генов (транскрипцию мРНК на ДНК) и проявление этой работы, т. е. появление тех или иных признаков. В генетике такое проявление называют экспрессией генов. В простом случае экспрессия выражается в синтезе какого-либо белка, а в более сложных — в таких проявлениях развития, как образование органов, т. е. морфогенез. Между собственно работой генов, т. е. транскрипцией, и их экспрессией должно пройти некоторое время. Иногда это минуты, но нередко и часы, и тогда становится небезразличным, что мы примем за точное время начала работы генов — начало транскрипции или начало экспрессии.</p>
<p>Ну и наконец, нам, вероятно, следует договориться, включение каких генов мы условимся считать началом генетического контроля и началом развития. Надо ли считать таким началом синтез рРНК или тРНК? Они ведь определяют не само развитие, а лишь образование аппарата синтеза белка. Можно ли считать таким началом транскрипцию гистоновых мРНК? Ведь гистоны тоже не определяют развитие и нужны лишь для формирования новых хромосом при делении клеток. Или же нам считать за начало развития лишь включение тех генов, которые контролируют само развитие, т, е, морфогенез? На эти вопросы, очевидно, не может быть строгого ответа. Просто, обсуждая результаты опытов, мы будем каждый раз оговаривать, о чем идет речь.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Глава IV С чего начинается развитие. Начало работы генов
Глава IV
С чего начинается развитие. Начало работы генов
При оплодотворении хромосомы обоих родителей только объединяются в одном ядре. Однако функционировать в качестве источника генетической информации они начинают не всегда сразу. Поэтому начало развития зародыша, если рассматривать его как процесс реализации отцовской и материнской наследственности, может быть, правильнее считать не с момента оплодотворения, а позже.
Молекулярным проявлением функции генов, как мы знаем, является их транскрипция, т. е. синтез РНК. У видов, яйцеклетки которых невелики, синтез РНК можно обнаружить довольно рано — уже после первых делений яйца. Ho у рыб и амфибий, имеющих крупные яйца, транскрипция обнаруживается только тогда, когда число клеток достигает нескольких тысяч. У всех животных РНК начинает синтезироваться не позже бластулы и первый процесс формообразования всегда происходит под контролем собственного генома зародыша.
Следует различать саму работу генов (транскрипцию мРНК на ДНК) и проявление этой работы, т. е. появление тех или иных признаков. В генетике такое проявление называют экспрессией генов. В простом случае экспрессия выражается в синтезе какого-либо белка, а в более сложных — в таких проявлениях развития, как образование органов, т. е. морфогенез. Между собственно работой генов, т. е. транскрипцией, и их экспрессией должно пройти некоторое время. Иногда это минуты, но нередко и часы, и тогда становится небезразличным, что мы примем за точное время начала работы генов — начало транскрипции или начало экспрессии.
Ну и наконец, нам, вероятно, следует договориться, включение каких генов мы условимся считать началом генетического контроля и началом развития. Надо ли считать таким началом синтез рРНК или тРНК? Они ведь определяют не само развитие, а лишь образование аппарата синтеза белка. Можно ли считать таким началом транскрипцию гистоновых мРНК? Ведь гистоны тоже не определяют развитие и нужны лишь для формирования новых хромосом при делении клеток. Или же нам считать за начало развития лишь включение тех генов, которые контролируют само развитие, т, е, морфогенез? На эти вопросы, очевидно, не может быть строгого ответа. Просто, обсуждая результаты опытов, мы будем каждый раз оговаривать, о чем идет речь. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">4. Другие гормоны</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Тироксин (или, точнее, тироксины) представляет собой низкомолекулярное соединение, состоящее из двух молекул тирозина, к которым присоединено несколько атомов йода. Поэтому нехватка йода в пище приводит в некоторых горных районах к тяжелой болезни щитовидной железы — зобу. Эта болезнь, однако, легко предупреждается добавлением в пищу микроколичеств йода. Другие заболевания щитовидной железы, создающие избыток тироксина, вызывают у человека базедову болезнь с характерными выпученными глазами. У взрослых животных тироксин является гормоном, влияющим в основном на интенсивность метаболизма и, в частности, энергетического обмена. Объектом такого действия тироксина являются митохондрии, в которые он проникает. Однако в эмбриогенезе и личиночном развитии действие тироксина совсем иное — он влияет на морфогенез, и это его действие осуществляется через генетический аппарат.</p><p>Мы уже упоминали о действии тироксина на метаморфоз личинок амфибий. Он действительно объединяет целый ряд одновременно протекающих процессов, ведущих к превращению головастика в лягушонка. Особенностью этого метаморфоза является то, что он происходит при сохранении всех жизненных функций животного (в отличие от метаморфоза насекомых, который происходит в неподвижной куколке). В связи с этим метаморфоз головастика продолжается более одной-двух недель и нормально происходит при строгом соблюдении последовательности составляющих его процессов. Если головастику дать сразу большую дозу тироксина, то метаморфоз начнется одновременно во всех органах и будет происходить некоординированно. В результате образуется нежизнеспособное существо без хвоста, но еще с короткими конечностями и другими аномалиями строения, не способное жить ни в воде, ни на суше.</p>
<p>При нормальном развитии концентрация тироксина в крови растет постепенно, вместе с ростом всего головастика и особенно щитовидной железы. Чувствительность разных органов головастика к тироксину неодинакова, и благодаря этому они вступают в метаморфоз по определенному расписанию. В результате даже в ходе метаморфоза головастик сохраняет способность к движению, может прятаться от врагов и т. д., пока не выходит на берег маленькой лягушкой.</p><p>Кроме тироксина, можно, по-видимому, назвать еще ряд веществ, которые рассматриваются вместе с гормонами лишь условно, хотя роль их в развитии может быть очень велика. Один класс веществ — кейлоны, которые будто бы выделяются различными органами в кровь и концентрация которых регулирует рост и размножение этих органов. Действительно, если у взрослого животного удалить часть печени, то оставшаяся часть восстанавливается в размерах в течение двух-трех дней. Если удалить одну почку, то так же быстро вторая почка достигает двойного размера. При этом в печени и в почках происходит волна клеточных делений, которые до того в них почти отсутствовали. Можно предполагать, что при уменьшении размеров печени концентрация кейлонов печени в крови падает и это стимулирует рост печени. Когда размер печени достигнет нормы, до нормы повысится и концентрация в крови кейлона печени и затормозит дальнейший рост. Эта красивая схема, однако, пока имеет очень немного надежных экспериментальных оснований, и само существование кейлонов остается под вопросом.</p><p>Другую группу факторов еще труднее отнести к гормонам, так как они действуют диффузно и местно, хотя, по-видимому, не так локально, как индуцирующие вещества. Речь идет о вполне реальных веществах белковой природы, называемых факторами роста. Лучше других известен «нервный фактор роста», открытый итальянской ученой Леви-Монтальчини. Он может быть получен из различных органов, но особенно много его почему-то в слюнной железе позвоночных. Он стимулирует рост нервных волокон (аксонов) и, как считают, определяет и направляет рост нервов в тканях. Возможно, что он может стимулировать рост и размножение и других типов клеток.</p><p>Кроме того, известны «эпидермальный фактор роста» и некоторые другие. «Эпидермальный фактор роста» является небольшим белком. Он стимулирует рост и деление многих видов клеток и, вероятно, играет важную роль в регуляции регенерации поврежденных органов. Ho недавно «эпидермальный фактор роста» был обнаружен в зародышах млекопитающих. Это означает, что он может играть важную роль и в процессах морфогенеза.</p><p>Несколько гормонов было открыто и у растений. Это органические вещества небелковой природы, которые стимулируют рост и цветение (ауксины, гиббереллины и др.).</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 4. Другие гормоны
Тироксин (или, точнее, тироксины) представляет собой низкомолекулярное соединение, состоящее из двух молекул тирозина, к которым присоединено несколько атомов йода. Поэтому нехватка йода в пище приводит в некоторых горных районах к тяжелой болезни щитовидной железы — зобу. Эта болезнь, однако, легко предупреждается добавлением в пищу микроколичеств йода. Другие заболевания щитовидной железы, создающие избыток тироксина, вызывают у человека базедову болезнь с характерными выпученными глазами. У взрослых животных тироксин является гормоном, влияющим в основном на интенсивность метаболизма и, в частности, энергетического обмена. Объектом такого действия тироксина являются митохондрии, в которые он проникает. Однако в эмбриогенезе и личиночном развитии действие тироксина совсем иное — он влияет на морфогенез, и это его действие осуществляется через генетический аппарат.
Мы уже упоминали о действии тироксина на метаморфоз личинок амфибий. Он действительно объединяет целый ряд одновременно протекающих процессов, ведущих к превращению головастика в лягушонка. Особенностью этого метаморфоза является то, что он происходит при сохранении всех жизненных функций животного (в отличие от метаморфоза насекомых, который происходит в неподвижной куколке). В связи с этим метаморфоз головастика продолжается более одной-двух недель и нормально происходит при строгом соблюдении последовательности составляющих его процессов. Если головастику дать сразу большую дозу тироксина, то метаморфоз начнется одновременно во всех органах и будет происходить некоординированно. В результате образуется нежизнеспособное существо без хвоста, но еще с короткими конечностями и другими аномалиями строения, не способное жить ни в воде, ни на суше.
При нормальном развитии концентрация тироксина в крови растет постепенно, вместе с ростом всего головастика и особенно щитовидной железы. Чувствительность разных органов головастика к тироксину неодинакова, и благодаря этому они вступают в метаморфоз по определенному расписанию. В результате даже в ходе метаморфоза головастик сохраняет способность к движению, может прятаться от врагов и т. д., пока не выходит на берег маленькой лягушкой.
Кроме тироксина, можно, по-видимому, назвать еще ряд веществ, которые рассматриваются вместе с гормонами лишь условно, хотя роль их в развитии может быть очень велика. Один класс веществ — кейлоны, которые будто бы выделяются различными органами в кровь и концентрация которых регулирует рост и размножение этих органов. Действительно, если у взрослого животного удалить часть печени, то оставшаяся часть восстанавливается в размерах в течение двух-трех дней. Если удалить одну почку, то так же быстро вторая почка достигает двойного размера. При этом в печени и в почках происходит волна клеточных делений, которые до того в них почти отсутствовали. Можно предполагать, что при уменьшении размеров печени концентрация кейлонов печени в крови падает и это стимулирует рост печени. Когда размер печени достигнет нормы, до нормы повысится и концентрация в крови кейлона печени и затормозит дальнейший рост. Эта красивая схема, однако, пока имеет очень немного надежных экспериментальных оснований, и само существование кейлонов остается под вопросом.
Другую группу факторов еще труднее отнести к гормонам, так как они действуют диффузно и местно, хотя, по-видимому, не так локально, как индуцирующие вещества. Речь идет о вполне реальных веществах белковой природы, называемых факторами роста. Лучше других известен «нервный фактор роста», открытый итальянской ученой Леви-Монтальчини. Он может быть получен из различных органов, но особенно много его почему-то в слюнной железе позвоночных. Он стимулирует рост нервных волокон (аксонов) и, как считают, определяет и направляет рост нервов в тканях. Возможно, что он может стимулировать рост и размножение и других типов клеток.
Кроме того, известны «эпидермальный фактор роста» и некоторые другие. «Эпидермальный фактор роста» является небольшим белком. Он стимулирует рост и деление многих видов клеток и, вероятно, играет важную роль в регуляции регенерации поврежденных органов. Ho недавно «эпидермальный фактор роста» был обнаружен в зародышах млекопитающих. Это означает, что он может играть важную роль и в процессах морфогенеза.
Несколько гормонов было открыто и у растений. Это органические вещества небелковой природы, которые стимулируют рост и цветение (ауксины, гиббереллины и др.). | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">2. Действие стероидных гормонов</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Стероидные гормоны являются относительно простыми органическими соединениями с небольшим молекулярным весом. О механизме их действия известно сейчас больше, чем о действии других гормонов. Скелет стероидных гормонов образован четырьмя углеводородными кольцами, и все разнообразие достигается за счет боковых групп — метальных, гидроксильных и др. Хотя сейчас известны десятки стероидных гормонов и их активных аналогов, общее число этих соединений, которые в принципе могут существовать, не превышает двухсот. Тем не менее в это число у позвоночных входят гормоны с совершенно различным действием — мужские половые гормоны (андростероны), женские половые гормоны (эстрогены), а также неполовые стероидные гормоны надпочечников — кортикостероиды.</p><p>Половые стероидные гормоны у позвоночных синтезируются в половых железах, и их синтез стимулируется гонадотропными гормонами гипофиза. У личинок насекомых стероидный гормон линьки — экдизон (экдистерон) синтезируется параторакальными железами.</p>
<p>Хорошей моделью действия женских половых стероидных гормонов (например, эстрадиола) служит синтез желточного белка ооцитов — вителлогенина в печени кур или овальбумина в яйцеводе цыплят. Для исследования начала синтеза вителлогенина часто используют петухов или самцов лягушек. У них в норме нет эстрогенов, вителлогенин не синтезируется и кодирующий его ген, очевидно, полностью не активен. Ho при введении эстрадиола синтез этого белка начинается и в печени самцов. Кроме генов вителлогенина, активируется также транскрипция рибосомных РНК и образование новых рибосом, в то время как активность других генов уменьшается. На новых мРНК и новых рибосомах интенсивно синтезируется вителлогенин и происходит его быстрый выход в кровяное русло. Однако, так как ооцитов у самцов нет, этот белок длительное время остается в плазме крови.</p><p>Введение эстрадиола молодым курочкам и даже цыплятам стимулирует дифференцировку клеток в их яйцеводах. Часть клеток эпителия яйцевода под влиянием эстрадиола дифференцируется в железистые клетки, в которых активируются гены овальбумина. Через несколько дней начинается синтез самого овальбумина.</p><p>В слюнных железах личинок дрозофилы или комара хирономуса (его личинки — это мотыль, живой корм для аквариумных рыб) действие стероидного гормона линьки — экдизона на активность генов можно видеть прямо под микроскопом. Политенные хромосомы значительно длиннее и толще обычных, и активные гены у них выглядят как утолщение хромосомы. Они называются пуфы. Уже через 5—10 мин после введения личинкам экдизона можно видеть появление нескольких новых пуфов (один — у хирономуса, два — у дрозофилы). Ho только через несколько часов у них возникает еще несколько десятков новых пуфов, появление которых характерно для личинки, вступившей в метаморфоз. Можно предполагать, что первые пуфы являются результатом прямого действия экдизона. Недавно при введении радиоактивного экдизона было показано, что он концентрируется в первых активирующихся пуфах. Более позднее включение остальных генов уже не требует прямого влияния экдизона и, вероятно, регулируется теми генами, которые активируются экдизоном в первые минуты. Механизм влияния «гена на ген» пора практически неизвестен, хотя такие влияния хорошо укладываются во многие схемы генной регуляции. Ингибиторы синтеза РНК подавляют включение второй очереди новых пуфов, но не препятствуют появлению первых пуфов.</p><p>Механизмы действия стероидных гормонов сейчас хорошо изучены. Эти гормоны проникают в клетки. В цитоплазме клеток-мишеней находится специфический белок-рецептор, который «опознает» тот гормон, к которому клетка компетентна, связывается с ним и образует гормон-рецепторный комплекс. Такие комплексы мигрируют в ядро и связываются, как предполагают, с теми участками хромосом, где находятся гены, которые гормон в этих клетках активирует. Один и тот же стероидный гормон в разных видах клеток активирует разные гены, например эстрадиол активирует в печени гены вителлогенина, а в яйцеводе — гены овальбумина. Следовательно, эти клетки должны отличаться или своими рецепторами, или состоянием хромосом. Сейчас преобладает мнение, что рецепторы в разных видах клеток одинаковы. Если это так, то различными являются хромосомы. Предполагается, что в ядрах клеток-мишеней на соответствующих генах находятся особые белки — акцепторы, с которыми может связываться гормон-рецепторный комплекс и каким-то (пока неясным) образом активировать данный ген.</p><p>Таким образом, компетентность клетки к стероидному гормону (ее свойства как клетки-мишени) определяется двумя обстоятельствами: наличием в цитоплазме рецепторного белка, способного «опознать» свой гормон, и наличием на определенных генах акцепторных белков, способных «опознать» гормон-рецепторный комплекс. Если эта схема верна, то наличие рецепторов делает клетку «мишенью», а положение на хромосоме акцепторных белков определяет специфичность реакции на гормон у данного вида клеток.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 2. Действие стероидных гормонов
Стероидные гормоны являются относительно простыми органическими соединениями с небольшим молекулярным весом. О механизме их действия известно сейчас больше, чем о действии других гормонов. Скелет стероидных гормонов образован четырьмя углеводородными кольцами, и все разнообразие достигается за счет боковых групп — метальных, гидроксильных и др. Хотя сейчас известны десятки стероидных гормонов и их активных аналогов, общее число этих соединений, которые в принципе могут существовать, не превышает двухсот. Тем не менее в это число у позвоночных входят гормоны с совершенно различным действием — мужские половые гормоны (андростероны), женские половые гормоны (эстрогены), а также неполовые стероидные гормоны надпочечников — кортикостероиды.
Половые стероидные гормоны у позвоночных синтезируются в половых железах, и их синтез стимулируется гонадотропными гормонами гипофиза. У личинок насекомых стероидный гормон линьки — экдизон (экдистерон) синтезируется параторакальными железами.
Хорошей моделью действия женских половых стероидных гормонов (например, эстрадиола) служит синтез желточного белка ооцитов — вителлогенина в печени кур или овальбумина в яйцеводе цыплят. Для исследования начала синтеза вителлогенина часто используют петухов или самцов лягушек. У них в норме нет эстрогенов, вителлогенин не синтезируется и кодирующий его ген, очевидно, полностью не активен. Ho при введении эстрадиола синтез этого белка начинается и в печени самцов. Кроме генов вителлогенина, активируется также транскрипция рибосомных РНК и образование новых рибосом, в то время как активность других генов уменьшается. На новых мРНК и новых рибосомах интенсивно синтезируется вителлогенин и происходит его быстрый выход в кровяное русло. Однако, так как ооцитов у самцов нет, этот белок длительное время остается в плазме крови.
Введение эстрадиола молодым курочкам и даже цыплятам стимулирует дифференцировку клеток в их яйцеводах. Часть клеток эпителия яйцевода под влиянием эстрадиола дифференцируется в железистые клетки, в которых активируются гены овальбумина. Через несколько дней начинается синтез самого овальбумина.
В слюнных железах личинок дрозофилы или комара хирономуса (его личинки — это мотыль, живой корм для аквариумных рыб) действие стероидного гормона линьки — экдизона на активность генов можно видеть прямо под микроскопом. Политенные хромосомы значительно длиннее и толще обычных, и активные гены у них выглядят как утолщение хромосомы. Они называются пуфы. Уже через 5—10 мин после введения личинкам экдизона можно видеть появление нескольких новых пуфов (один — у хирономуса, два — у дрозофилы). Ho только через несколько часов у них возникает еще несколько десятков новых пуфов, появление которых характерно для личинки, вступившей в метаморфоз. Можно предполагать, что первые пуфы являются результатом прямого действия экдизона. Недавно при введении радиоактивного экдизона было показано, что он концентрируется в первых активирующихся пуфах. Более позднее включение остальных генов уже не требует прямого влияния экдизона и, вероятно, регулируется теми генами, которые активируются экдизоном в первые минуты. Механизм влияния «гена на ген» пора практически неизвестен, хотя такие влияния хорошо укладываются во многие схемы генной регуляции. Ингибиторы синтеза РНК подавляют включение второй очереди новых пуфов, но не препятствуют появлению первых пуфов.
Механизмы действия стероидных гормонов сейчас хорошо изучены. Эти гормоны проникают в клетки. В цитоплазме клеток-мишеней находится специфический белок-рецептор, который «опознает» тот гормон, к которому клетка компетентна, связывается с ним и образует гормон-рецепторный комплекс. Такие комплексы мигрируют в ядро и связываются, как предполагают, с теми участками хромосом, где находятся гены, которые гормон в этих клетках активирует. Один и тот же стероидный гормон в разных видах клеток активирует разные гены, например эстрадиол активирует в печени гены вителлогенина, а в яйцеводе — гены овальбумина. Следовательно, эти клетки должны отличаться или своими рецепторами, или состоянием хромосом. Сейчас преобладает мнение, что рецепторы в разных видах клеток одинаковы. Если это так, то различными являются хромосомы. Предполагается, что в ядрах клеток-мишеней на соответствующих генах находятся особые белки — акцепторы, с которыми может связываться гормон-рецепторный комплекс и каким-то (пока неясным) образом активировать данный ген.
Таким образом, компетентность клетки к стероидному гормону (ее свойства как клетки-мишени) определяется двумя обстоятельствами: наличием в цитоплазме рецепторного белка, способного «опознать» свой гормон, и наличием на определенных генах акцепторных белков, способных «опознать» гормон-рецепторный комплекс. Если эта схема верна, то наличие рецепторов делает клетку «мишенью», а положение на хромосоме акцепторных белков определяет специфичность реакции на гормон у данного вида клеток. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">3. Факты, не согласующиеся с «метаболической» гипотезой</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Прежде всего мы обсудим явление, открытое английской исследовательницей М. Лайон, которое получило название «лайонизация Х-хромосомы». Как известно, самки млекопитающих имеют две Х-хромосомы, в то время как самцы — только одну. Х-хромосома несет много важных генов, и, очевидно, должен быть механизм, который бы как-то уравнивал количество генетической продукции (мРНК) в мужских и женских клетках. Оказалось, что у ранних зародышей млекопитающих на стадии 100–400 клеток происходит инактивация одной из Х-хромосом, которая образует компактный высокоспирализованный комочек, т. е. становится гетерохроматином. Эту компактную глыбку, так называемое тельце Барра, можно видеть только в ядрах клеток женского организма. Возможность определить пол, в идеале по одной клетке, уже используется в судебной медицине, а также в спорте для подтверждения пола у женщин-спортсменок. В ближайшем будущем этот метод будет использоваться для прижизненного определения пола у эмбрионов человека в первые месяцы беременности. Развитие этого метода позволит в перспективе регулировать пол потомства (путем отказа от продолжения беременности при нежелательном варианте).</p>
<p>Гетерохроматизация, или «лайонизация», одной из Х-хромосом происходит в каждой эмбриональной клетке случайно, но затем во всех потомках этой клетки гетерохроматинизированной остается та же самая хромосома. Если обе Х-хромосомы не идентичны, т. е. некоторые гены у них представлены разными аллельными вариантами, то весь организм становится мозаичным: в одних клетках работают одни варианты генов, а в других — другие мутантные варианты. Возникает вопрос: каким образом после того, как данная Х-хромосома гетерохроматинизировалась, она, вернее, ее потомки подвергаются такому же процессу снова и снова, после каждого митоза? Ведь в митозе обе Х-хромосомы суперспирализованы (компактизованы) одинаково и не отличаются друг от друга.</p><p>В чистых линиях животных обе Х-хромосомы совершенно одинаковы, и невозможно себе представить, чтобы какое-либо вещество отличило одну Х-хромосому от другой. Следовательно, лайопизированная Х-хромосома даже в метафазе митоза как-то «сама помнит» о своей лайонизации и возобновляет ее снова после митоза. Единственное разумное объяснение этому явлению состоит в том, что в действительности структура однажды лайонизированной Х-хромосомы становится в чем-то отличной от другой, но это отличие не удается заметить во время митоза и оно способно передаваться при репликации обоим потомкам данной Х-хромосомы.</p><p>Второй пример, который мы рассмотрим, также касается функционирования Х-хромосом у самцов и самок. Ho на этот раз речь идет о дрозофиле, у самок которой обе Х-хромосомы остаются активными. Компенсация дозы гена у них достигается иным путем: единственная Х-хромосома самца в клетках дрозофилы функционирует вдвое активнее, чем в клетках самок, т. е. на ней одной транскрибируется столько же РНК, сколько на двух Х-хромосомах самки. Р. Б. Хесин и Б. А. Лейбович в нашей стране получили препараты политенных хромосом из клеток слюнных желез самцов и самок. Распластанные на стекле и обработанные смесью спирта и уксусной кислоты, эти хромосомы были лишены не только всех белков цитоплазмы, но и части белков самих хромосом. Для того чтобы обнаружить активность этих хромосом, к ним добавляли бактериальную РНК-полимеразу и радиоактивные предшественники синтеза РНК. Оказалось, что и в этих условиях, хотя порядок транскрипции нарушался (из-за использования чужеродной РНК-полимеразы), на Х-хромосоме самца РНК синтезировалась вдвое интенсивнее, чем на каждой из двух Х-хромосом самок. И в этом случае «метаболическая» гипотеза оказывается бессильной. Так как все растворимые метаболиты клеток отсутствовали, то Х-хромосомы самца и самки могли отличаться только структурно. При этом, правда, нельзя исключить, что какие-то специфические белки, ответственные за интенсивность транскрипции, сохраняются на хромосомах.</p><p>Таким образом, несмотря на всю привлекательность и простоту «метаболической» гипотезы, существуют некоторые факты (мы привели только два из них), которые с ней никак не согласуются. Это заставляет нас искать какие-либо разумные варианты структурной гипотезы.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 3. Факты, не согласующиеся с «метаболической» гипотезой
Прежде всего мы обсудим явление, открытое английской исследовательницей М. Лайон, которое получило название «лайонизация Х-хромосомы». Как известно, самки млекопитающих имеют две Х-хромосомы, в то время как самцы — только одну. Х-хромосома несет много важных генов, и, очевидно, должен быть механизм, который бы как-то уравнивал количество генетической продукции (мРНК) в мужских и женских клетках. Оказалось, что у ранних зародышей млекопитающих на стадии 100–400 клеток происходит инактивация одной из Х-хромосом, которая образует компактный высокоспирализованный комочек, т. е. становится гетерохроматином. Эту компактную глыбку, так называемое тельце Барра, можно видеть только в ядрах клеток женского организма. Возможность определить пол, в идеале по одной клетке, уже используется в судебной медицине, а также в спорте для подтверждения пола у женщин-спортсменок. В ближайшем будущем этот метод будет использоваться для прижизненного определения пола у эмбрионов человека в первые месяцы беременности. Развитие этого метода позволит в перспективе регулировать пол потомства (путем отказа от продолжения беременности при нежелательном варианте).
Гетерохроматизация, или «лайонизация», одной из Х-хромосом происходит в каждой эмбриональной клетке случайно, но затем во всех потомках этой клетки гетерохроматинизированной остается та же самая хромосома. Если обе Х-хромосомы не идентичны, т. е. некоторые гены у них представлены разными аллельными вариантами, то весь организм становится мозаичным: в одних клетках работают одни варианты генов, а в других — другие мутантные варианты. Возникает вопрос: каким образом после того, как данная Х-хромосома гетерохроматинизировалась, она, вернее, ее потомки подвергаются такому же процессу снова и снова, после каждого митоза? Ведь в митозе обе Х-хромосомы суперспирализованы (компактизованы) одинаково и не отличаются друг от друга.
В чистых линиях животных обе Х-хромосомы совершенно одинаковы, и невозможно себе представить, чтобы какое-либо вещество отличило одну Х-хромосому от другой. Следовательно, лайопизированная Х-хромосома даже в метафазе митоза как-то «сама помнит» о своей лайонизации и возобновляет ее снова после митоза. Единственное разумное объяснение этому явлению состоит в том, что в действительности структура однажды лайонизированной Х-хромосомы становится в чем-то отличной от другой, но это отличие не удается заметить во время митоза и оно способно передаваться при репликации обоим потомкам данной Х-хромосомы.
Второй пример, который мы рассмотрим, также касается функционирования Х-хромосом у самцов и самок. Ho на этот раз речь идет о дрозофиле, у самок которой обе Х-хромосомы остаются активными. Компенсация дозы гена у них достигается иным путем: единственная Х-хромосома самца в клетках дрозофилы функционирует вдвое активнее, чем в клетках самок, т. е. на ней одной транскрибируется столько же РНК, сколько на двух Х-хромосомах самки. Р. Б. Хесин и Б. А. Лейбович в нашей стране получили препараты политенных хромосом из клеток слюнных желез самцов и самок. Распластанные на стекле и обработанные смесью спирта и уксусной кислоты, эти хромосомы были лишены не только всех белков цитоплазмы, но и части белков самих хромосом. Для того чтобы обнаружить активность этих хромосом, к ним добавляли бактериальную РНК-полимеразу и радиоактивные предшественники синтеза РНК. Оказалось, что и в этих условиях, хотя порядок транскрипции нарушался (из-за использования чужеродной РНК-полимеразы), на Х-хромосоме самца РНК синтезировалась вдвое интенсивнее, чем на каждой из двух Х-хромосом самок. И в этом случае «метаболическая» гипотеза оказывается бессильной. Так как все растворимые метаболиты клеток отсутствовали, то Х-хромосомы самца и самки могли отличаться только структурно. При этом, правда, нельзя исключить, что какие-то специфические белки, ответственные за интенсивность транскрипции, сохраняются на хромосомах.
Таким образом, несмотря на всю привлекательность и простоту «метаболической» гипотезы, существуют некоторые факты (мы привели только два из них), которые с ней никак не согласуются. Это заставляет нас искать какие-либо разумные варианты структурной гипотезы. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">2. Клеточные механизмы иммунитета</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Иммунитет осуществляется лимфоцитами, которые, как и все клетки крови, образуются из одного источника — стволовых клеток крови в костном мозге и селезенке. Начальным этапом образования лимфоцитов являются полустволовые клетки — предшественники лимфоидных клеток, которые затем дифференцируются в лимфоциты двух типов — T- и В-клетки. Дифференцировка Т-клеток происходит в зобной железе — тимусе, куда они мигрируют из костного мозга. В тимусе образуется несколько разновидностей Т-клеток, которые выходят в кровь и становятся киллерами (убийцами), хелперами (помощниками) и супрессорами (подавителями). Функция Т-клеток-киллеров состоит в том, чтобы опознать чужеродную клетку и убить ее.</p><p>Т-клетки образуют клоны, различающиеся по их способности опознавать чужеродные клетки. Это происходит потому, что Т-клетки каждого клона по своей поверхности несут молекулы какого-то одного типа антител. Когда в организм попадают чужие клетки, антигены, находящиеся на их поверхности, взаимодействуют с антителами поверхности различных Т-клеток. Среди многих разных Т-клеток находятся и те, чьи антитела способны связываться с антигеном чужой клетки. Когда такая встреча происходит, Т-клетки этого клона быстро размножаются и убивают те чужеродные клетки, которые индуцировали их размножение. Механизм «убийства» до конца неизвестен, но Т-киллеры нарушают у чужеродной клетки проницаемость ее мембраны, что и приводит к ее гибели.</p>
<p>Роль В-лимфоцитов иная. Они не только синтезируют иммуноглобулины, но и выделяют их в кровь. Если Т-клетки в основном участвуют в защите организма от чужих клеток, то В-клетки защищают организм от чужих молекул.</p><p>Таким образом, иммунную защиту осуществляют специфические лимфоциты, которые надо различать по нескольким параметрам. Главный из них состоит в «выборе» одного типа иммуноглобулинов. Этот выбор происходит задолго до встречи с антигеном, где-то в начале дифференцировки лимфоцитов, и осуществляется на генном уровне (мы рассмотрим его в следующих разделах). Затем происходит разделение на два пути дифференцировки — на T- и В-лимфоциты с их различным назначением. И наконец, Т-клетки подразделяются на типы клеток с различной функцией (киллеры, хелперы и т. д.). Пути дифференцировки и механизмы действия лимфоцитов еще не вполне понятны.</p><p>В последние годы получило большое развитие искусственное создание опухолевых клеток, производящих антитела одной антигенной специфичности, или, иначе, моноклональные антитела. Такие клетки называют гибридомами, так как их получают путем соматической гибридизации опухолевых (миэломных) клеток с В-лимфоцитами, синтезирующими антитела. Это обеспечивает неограниченное размножение таких клеток в культуре. Схематично метод состоит в том, чтобы гибридизировать миэломные клетки с лимфоцитами от мыши, иммунизированной определенным антигеном. Далее гибридные клетки расселяют с тем, чтобы вырастить из каждой отдельный клон. Антитела, производимые каждым клоном, испытывают на их связывание с интересующим нас антигеном. Так как мышь была иммунизирована, то определенная часть гибридных клонов производит антитела к выбранному антигену. Каждый такой клон производит антитела только одного вида, и получать их можно в любом количестве, так как, приобретя опухолевые свойства, гибридные клетки легко размножаются в культуре. Моноклональные антитела сейчас начинают широко использовать не только в научных целях. Изучается возможность применять их для лечения таких, например, заболеваний, как рак. Метод может стать основой для промышленного получения моноклональных антител против различных заболеваний.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 2. Клеточные механизмы иммунитета
Иммунитет осуществляется лимфоцитами, которые, как и все клетки крови, образуются из одного источника — стволовых клеток крови в костном мозге и селезенке. Начальным этапом образования лимфоцитов являются полустволовые клетки — предшественники лимфоидных клеток, которые затем дифференцируются в лимфоциты двух типов — T- и В-клетки. Дифференцировка Т-клеток происходит в зобной железе — тимусе, куда они мигрируют из костного мозга. В тимусе образуется несколько разновидностей Т-клеток, которые выходят в кровь и становятся киллерами (убийцами), хелперами (помощниками) и супрессорами (подавителями). Функция Т-клеток-киллеров состоит в том, чтобы опознать чужеродную клетку и убить ее.
Т-клетки образуют клоны, различающиеся по их способности опознавать чужеродные клетки. Это происходит потому, что Т-клетки каждого клона по своей поверхности несут молекулы какого-то одного типа антител. Когда в организм попадают чужие клетки, антигены, находящиеся на их поверхности, взаимодействуют с антителами поверхности различных Т-клеток. Среди многих разных Т-клеток находятся и те, чьи антитела способны связываться с антигеном чужой клетки. Когда такая встреча происходит, Т-клетки этого клона быстро размножаются и убивают те чужеродные клетки, которые индуцировали их размножение. Механизм «убийства» до конца неизвестен, но Т-киллеры нарушают у чужеродной клетки проницаемость ее мембраны, что и приводит к ее гибели.
Роль В-лимфоцитов иная. Они не только синтезируют иммуноглобулины, но и выделяют их в кровь. Если Т-клетки в основном участвуют в защите организма от чужих клеток, то В-клетки защищают организм от чужих молекул.
Таким образом, иммунную защиту осуществляют специфические лимфоциты, которые надо различать по нескольким параметрам. Главный из них состоит в «выборе» одного типа иммуноглобулинов. Этот выбор происходит задолго до встречи с антигеном, где-то в начале дифференцировки лимфоцитов, и осуществляется на генном уровне (мы рассмотрим его в следующих разделах). Затем происходит разделение на два пути дифференцировки — на T- и В-лимфоциты с их различным назначением. И наконец, Т-клетки подразделяются на типы клеток с различной функцией (киллеры, хелперы и т. д.). Пути дифференцировки и механизмы действия лимфоцитов еще не вполне понятны.
В последние годы получило большое развитие искусственное создание опухолевых клеток, производящих антитела одной антигенной специфичности, или, иначе, моноклональные антитела. Такие клетки называют гибридомами, так как их получают путем соматической гибридизации опухолевых (миэломных) клеток с В-лимфоцитами, синтезирующими антитела. Это обеспечивает неограниченное размножение таких клеток в культуре. Схематично метод состоит в том, чтобы гибридизировать миэломные клетки с лимфоцитами от мыши, иммунизированной определенным антигеном. Далее гибридные клетки расселяют с тем, чтобы вырастить из каждой отдельный клон. Антитела, производимые каждым клоном, испытывают на их связывание с интересующим нас антигеном. Так как мышь была иммунизирована, то определенная часть гибридных клонов производит антитела к выбранному антигену. Каждый такой клон производит антитела только одного вида, и получать их можно в любом количестве, так как, приобретя опухолевые свойства, гибридные клетки легко размножаются в культуре. Моноклональные антитела сейчас начинают широко использовать не только в научных целях. Изучается возможность применять их для лечения таких, например, заболеваний, как рак. Метод может стать основой для промышленного получения моноклональных антител против различных заболеваний. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">4. Число активных генов и число копий мРНК</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Методы генной инженерии, примененные к эмбриологическим объектам, показали, что в их клетках активно значительно больше генов, чем это считали раньше. Так, в ооцитах морских ежей активно около 40 тыс. генов, на бластуле и гаструле — не менее 20 тыс. и т. д. Только в дифференцированных тканях взрослого организма эти числа снижаются до 2–3 тыс. Такое же большое число активных генов было найдено и в других типах клеток: в культуре тканей млекопитающих — 20–40 тыс. генов, в культуре клеток дрозофилы — более 5 тыс., т. е. почти все ее гены.</p><p>Создается парадоксальная ситуация — в клетках активно слишком много генов. Некоторое понимание происходящего оказалось возможным тогда, когда удалось определить число копий одинаковых мРНК, приходящихся на одну клетку. Оказалось, что по числу копий эти мРНК можно разбить на три класса: очень немногие виды мРНК, которых в клетке содержится много тысяч копий, десятки или сотни видов мРНК, представленных сотнями и тысячами копий, и, наконец, много тысяч видов мРНК, каждый из которых содержится в клетке в количестве от 1до 10 копий. Так, например, в железистых клетках яйцевода, синтезирующих овальбумин и другие компоненты куриного белка, содержатся три вида мРНК: представленные в среднем 25 тыс. копий на клетку, еще 90 видов мРНК содержатся в клетке по 450 копий каждая и 24 тыс. генов функционируют так слабо, что в клетке содержится в среднем менее трех копий каждой такой мРНК. У морского ежа на стадии гаструлы 90 % всей мРНК представлено лишь всего 100 видами молекул (по 1000 копий каждой), а остальные 10 % составляют 10 тыс. видов мРНК по I—10 копий на клетку.</p>
<p>Итак, наряду с относительно небольшим числом активно работающих генов в эмбриональных и дифференцированных клетках большое число генов (может быть, все?) функционируют очень слабо, так что нельзя определить, синтезируется ли тот белок, который мог бы ими кодироваться. О возможной функции этих слабоактивных генов можно сделать несколько предположений, впрочем не исключающих друг друга. Может быть, некоторые виды ферментов или белковых структур в клетке нужны в таких небольших количествах, что для их синтеза достаточно и нескольких молекул мРНК. Таковыми, например, должны быть белки центриоли, которых в клетке всего одна или две. Может быть, это регуляторные белки, действующие на отдельные гены, и тогда их содержание в клетке или на хромосомах тоже измеряется десятками молекул. Например, у кишечной палочки нормальная концентрация одного из регуляторных белков всего 10 молекул на клетку. И наконец, можно предположить, что слабая функция генов не имеет никакого значения, а отражает некоторое несовершенство регуляторного аппарата, запирающего гены. Что-то вроде неплотно прикрытых «подтекающих» кранов. Здесь опять напрашивается сравнение с хорошо изученными бактериями. У них ген в активном состоянии транскрибирует РНК в 1000 или даже в 10 000 раз быстрее, чем в неактивном, но это же означает, что и на неактивном гене происходит транскрипция одиночных молекул мРНК. Вместе с тем выше уже говорилось, что на разных стадиях развития животных количество слабо работающих генов различается. Оно уменьшается по ходу развития от 20–40 до 10–15 тыс., а в дифференцированных тканях падает до 2–3 тыс.</p><p>Метод гибридизации с ДНК отдельных генов позволяет оценить, как в ходе дифференцировки происходит накопление мРНК. Так, в клетках яйцевода молодых курочек содержится в среднем на клетку около одной молекулы мРНК овальбумина. После четырех ежедневных инъекций эстрадиола их становится 20 тыс., а через десять дней — 50 тыс. Если после этого инъекции прекратить, то количество молекул мРНК снова падает до пяти в одной клетке. Ho после однократной повторной инъекции гормона уже через 30 мин их становится 10, через час — 100, через три часа — 1000, а через сутки — 10 тыс. У взрослых кур мРНК синтезируются со скоростью около 30 молекул в минуту и половина их распадается приблизительно за сутки. При таком соотношении скоростей транскрипции и распада в каждой железистой клетке яйцевода курицы их накапливается более 100 тыс., что и обеспечивает интенсивный синтез овальбумина.</p><p>Этот пример показывает, что количество мРНК в клетке в равной мере зависит от скоростей их синтеза и распада и может регулироваться как той, так и другой величиной. Американский ученый Кафатос исследовал у бабочки павлиноглазки синтез особого фермента — коконазы, с помощью которого молодая бабочка растворяет стенку кокона и выходит из него. Оказалось, что мРНК коконазы в специальной железе вылупления образуется (транскрибируется) не быстрее многих других видов мРНК. Однако у большинства мРНК в клетках железы время жизни половины молекул 2,5 ч, в то время как для мРНК коконазы это время в 40 раз больше (100 ч). Только благодаря этому доля мРНК коконазы увеличивается от 8 % (от количества всей мРНК) в начале ее синтеза до 70 % через два-три дня. В результате клетки железы почти целиком заполняются ферментным белком, который в нужный момент обеспечивает выход бабочки.</p><p>В начале развития мышц уже в эмбриональных миобластах начинает синтезироваться мРНК основного сократительного белка — миозина. Время полураспада этих мРНК 10 ч, и их количество в миобластах невелико. Ho когда миобласты сливаются друг с другом и начинают образовывать собственно мышцы, время жизни мРНК миозина увеличивается до 50 ч и резко увеличивается количество этих мРНК в молодых мышцах, в которых начинается быстрое накопление самого миозина.</p><p>Мы видим, что манипуляции с молекулами — методы молекулярной биологии и особенно методы генной инженерии — открыли совершенно новую главу в понимании проблем биологии развития. Молекулярный уровень этой науки, который казался самым недоступным, напротив, оказался более легким для изучения, чем, например, взаимоотношения более сложных систем — клеток и тканей. Успех молекулярных исследований показывает, что каждый новый шаг связан с развитием нового метода. Это, очевидно, должно стимулировать создание новых подходов и методов в тех направлениях биологии развития, которые пока отстают от молекулярных.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 4. Число активных генов и число копий мРНК
Методы генной инженерии, примененные к эмбриологическим объектам, показали, что в их клетках активно значительно больше генов, чем это считали раньше. Так, в ооцитах морских ежей активно около 40 тыс. генов, на бластуле и гаструле — не менее 20 тыс. и т. д. Только в дифференцированных тканях взрослого организма эти числа снижаются до 2–3 тыс. Такое же большое число активных генов было найдено и в других типах клеток: в культуре тканей млекопитающих — 20–40 тыс. генов, в культуре клеток дрозофилы — более 5 тыс., т. е. почти все ее гены.
Создается парадоксальная ситуация — в клетках активно слишком много генов. Некоторое понимание происходящего оказалось возможным тогда, когда удалось определить число копий одинаковых мРНК, приходящихся на одну клетку. Оказалось, что по числу копий эти мРНК можно разбить на три класса: очень немногие виды мРНК, которых в клетке содержится много тысяч копий, десятки или сотни видов мРНК, представленных сотнями и тысячами копий, и, наконец, много тысяч видов мРНК, каждый из которых содержится в клетке в количестве от 1до 10 копий. Так, например, в железистых клетках яйцевода, синтезирующих овальбумин и другие компоненты куриного белка, содержатся три вида мРНК: представленные в среднем 25 тыс. копий на клетку, еще 90 видов мРНК содержатся в клетке по 450 копий каждая и 24 тыс. генов функционируют так слабо, что в клетке содержится в среднем менее трех копий каждой такой мРНК. У морского ежа на стадии гаструлы 90 % всей мРНК представлено лишь всего 100 видами молекул (по 1000 копий каждой), а остальные 10 % составляют 10 тыс. видов мРНК по I—10 копий на клетку.
Итак, наряду с относительно небольшим числом активно работающих генов в эмбриональных и дифференцированных клетках большое число генов (может быть, все?) функционируют очень слабо, так что нельзя определить, синтезируется ли тот белок, который мог бы ими кодироваться. О возможной функции этих слабоактивных генов можно сделать несколько предположений, впрочем не исключающих друг друга. Может быть, некоторые виды ферментов или белковых структур в клетке нужны в таких небольших количествах, что для их синтеза достаточно и нескольких молекул мРНК. Таковыми, например, должны быть белки центриоли, которых в клетке всего одна или две. Может быть, это регуляторные белки, действующие на отдельные гены, и тогда их содержание в клетке или на хромосомах тоже измеряется десятками молекул. Например, у кишечной палочки нормальная концентрация одного из регуляторных белков всего 10 молекул на клетку. И наконец, можно предположить, что слабая функция генов не имеет никакого значения, а отражает некоторое несовершенство регуляторного аппарата, запирающего гены. Что-то вроде неплотно прикрытых «подтекающих» кранов. Здесь опять напрашивается сравнение с хорошо изученными бактериями. У них ген в активном состоянии транскрибирует РНК в 1000 или даже в 10 000 раз быстрее, чем в неактивном, но это же означает, что и на неактивном гене происходит транскрипция одиночных молекул мРНК. Вместе с тем выше уже говорилось, что на разных стадиях развития животных количество слабо работающих генов различается. Оно уменьшается по ходу развития от 20–40 до 10–15 тыс., а в дифференцированных тканях падает до 2–3 тыс.
Метод гибридизации с ДНК отдельных генов позволяет оценить, как в ходе дифференцировки происходит накопление мРНК. Так, в клетках яйцевода молодых курочек содержится в среднем на клетку около одной молекулы мРНК овальбумина. После четырех ежедневных инъекций эстрадиола их становится 20 тыс., а через десять дней — 50 тыс. Если после этого инъекции прекратить, то количество молекул мРНК снова падает до пяти в одной клетке. Ho после однократной повторной инъекции гормона уже через 30 мин их становится 10, через час — 100, через три часа — 1000, а через сутки — 10 тыс. У взрослых кур мРНК синтезируются со скоростью около 30 молекул в минуту и половина их распадается приблизительно за сутки. При таком соотношении скоростей транскрипции и распада в каждой железистой клетке яйцевода курицы их накапливается более 100 тыс., что и обеспечивает интенсивный синтез овальбумина.
Этот пример показывает, что количество мРНК в клетке в равной мере зависит от скоростей их синтеза и распада и может регулироваться как той, так и другой величиной. Американский ученый Кафатос исследовал у бабочки павлиноглазки синтез особого фермента — коконазы, с помощью которого молодая бабочка растворяет стенку кокона и выходит из него. Оказалось, что мРНК коконазы в специальной железе вылупления образуется (транскрибируется) не быстрее многих других видов мРНК. Однако у большинства мРНК в клетках железы время жизни половины молекул 2,5 ч, в то время как для мРНК коконазы это время в 40 раз больше (100 ч). Только благодаря этому доля мРНК коконазы увеличивается от 8 % (от количества всей мРНК) в начале ее синтеза до 70 % через два-три дня. В результате клетки железы почти целиком заполняются ферментным белком, который в нужный момент обеспечивает выход бабочки.
В начале развития мышц уже в эмбриональных миобластах начинает синтезироваться мРНК основного сократительного белка — миозина. Время полураспада этих мРНК 10 ч, и их количество в миобластах невелико. Ho когда миобласты сливаются друг с другом и начинают образовывать собственно мышцы, время жизни мРНК миозина увеличивается до 50 ч и резко увеличивается количество этих мРНК в молодых мышцах, в которых начинается быстрое накопление самого миозина.
Мы видим, что манипуляции с молекулами — методы молекулярной биологии и особенно методы генной инженерии — открыли совершенно новую главу в понимании проблем биологии развития. Молекулярный уровень этой науки, который казался самым недоступным, напротив, оказался более легким для изучения, чем, например, взаимоотношения более сложных систем — клеток и тканей. Успех молекулярных исследований показывает, что каждый новый шаг связан с развитием нового метода. Это, очевидно, должно стимулировать создание новых подходов и методов в тех направлениях биологии развития, которые пока отстают от молекулярных. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">Глава VI Гормоны определяют время включения генов</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Глава VI</p>
<p>Гормоны определяют время включения генов</p>
<p>Гормонами называют биологически активные вещества, которые синтезируются в одном органе, а действуют на клетки других органов. В отличие от индуцирующих веществ гормоны обычно не распространяются путем диффузии к соседней ткани, а равномерно с кровью или гемолимфой разносятся по всему организму и в принципе могли бы действовать на все виды клеток. Однако гормоны действуют только на определенные клетки («клетки-мишени») и в разных видах чувствительных к ним клеток вызывают различный эффект. Это означает, что, как и в случае контактной индукции, специфика ответа больше зависит от клеток-мишеней, а гормон определяет лишь время наступления эффекта.</p><p>Гормоны начинают действовать на довольно поздних стадиях развития, когда уже есть гемолимфа или кровь, и осуществляют свою регуляторную роль во взрослом организме. Вызываемые ими эффекты можно, правда не всегда строго, разделить на регуляцию процессов развития (метаморфоз, дифференцировка клеток, созревание ооцитов, синтез белков яйца и т. д.) и регуляцию обратимых физиологических процессов (взаимопревращения сахаров и гликогена, расширение сосудов, сексуальное поведение и др.). Мы будем здесь говорить только о роли гормонов в развитии. Это обычно осуществляется посредством действия гормонов на активность генов.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | Глава VI Гормоны определяют время включения генов
Глава VI
Гормоны определяют время включения генов
Гормонами называют биологически активные вещества, которые синтезируются в одном органе, а действуют на клетки других органов. В отличие от индуцирующих веществ гормоны обычно не распространяются путем диффузии к соседней ткани, а равномерно с кровью или гемолимфой разносятся по всему организму и в принципе могли бы действовать на все виды клеток. Однако гормоны действуют только на определенные клетки («клетки-мишени») и в разных видах чувствительных к ним клеток вызывают различный эффект. Это означает, что, как и в случае контактной индукции, специфика ответа больше зависит от клеток-мишеней, а гормон определяет лишь время наступления эффекта.
Гормоны начинают действовать на довольно поздних стадиях развития, когда уже есть гемолимфа или кровь, и осуществляют свою регуляторную роль во взрослом организме. Вызываемые ими эффекты можно, правда не всегда строго, разделить на регуляцию процессов развития (метаморфоз, дифференцировка клеток, созревание ооцитов, синтез белков яйца и т. д.) и регуляцию обратимых физиологических процессов (взаимопревращения сахаров и гликогена, расширение сосудов, сексуальное поведение и др.). Мы будем здесь говорить только о роли гормонов в развитии. Это обычно осуществляется посредством действия гормонов на активность генов. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">1. Эпителий кожи и кишечника</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Эпителий кожи многослойный, и его стволовые клетки находятся в нижнем (базальном) слое, лежащем на мембране, отделяющей эпителий от соединительной ткани. Клеточные деления происходят в базальном слое, и часть клеток при этом вытесняется в верхние слои, вступая тем самым на путь терминальной дифференцировки. Эта дифференцировка в основном состоит в накоплении нерастворимого белка кератина, который постепенно заполняет всю клетку, превращая ее в часть роговой чешуйки, которая слущивается с наружной поверхности кожи. Одна стволовая клетка делится несколько раз и образует в базальном слое группу из 8—10 клеток, которые затем передвигаются в сторону поверхности кожи и в конце концов образуют одну роговую чешуйку.</p><p>Кишечный эпителий образует ворсинки, выдающиеся в полость кишки. Дифференцированные клетки нескольких типов выстилают поверхность ворсинки, контактируют с пищей, способствуют ее перевариванию и осуществляют всасывание растворимых пищевых веществ. На кончике ворсинки клетки сохраняются не более одного дня, затем они погибают и отторгаются. На смену им вдоль боковых стенок ворсинки движутся эпителиальные клетки, которые дифференцируются из стволовых клеток.</p>
<p>Между ворсинками в стенке кишки находятся углубления — крипты, около дна которых располагаются и делятся стволовые клетки. После деления, очевидно случайно, одна из клеток оказывается ближе к краю крипты — она и вступает на путь дальнейшей, терминальной дифференцировки. В начале дифференцировки клетка проходит еще несколько делений, так что число дифференцирующихся потомков одной стволовой клетки увеличивается во много раз. Ta же клетка, которая после деления исходной стволовой клетки случайно оказывается вблизи дна крипты, сохраняет свой малодифференцированный характер, т. е. остается стволовой. Немногие клетки в результате деления попадают на самое дно крипты. Они дифференцируются в особые клетки Пеннета.</p><p>В результате делений число клеток в крипте увеличивается, их избыток переходит в ворсинку, движется вдоль нее от основания к верхушке, и на этом пути клетки завершают свою дифференцировку. Деление клеток, попавших в ворсинку, прекращается. Дифференцировка их выражается в основном биохимически: в клетках транскрибируются долгоживущие мРНК, а на них транслируются пищеварительные ферменты. Скорость трапскрипции в ядрах по мере дифференцировки замедляется.</p><p>В ворсинках эпителия кишечника дифференцировка происходит в нескольких направлениях. Основным видом клеток являются каемчатые клетки. На их наружной поверхности, обращенной в полость кишки, вырастают микроворсинки (их длина 1–1,5 мкм, а диаметр — менее 0,10 мкм), между ними и происходит основная часть пищеварения. Ho кроме того, в эпителии встречаются и особые бокаловидные клетки, выделяющие слизь, а также энтероэндокринные клетки. Все они, по-видимому, образуются из одних и тех же стволовых клеток, каждая из которых, следовательно, может дифференцироваться в одном из четырех направлений или оставаться стволовой. Когда дифференцированные клетки, достигнув вершины ворсинки, отторгаются, они попадают в полость кишки и погибают, а пищеварительные ферменты, освободившиеся из них, начинают функционировать.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 1. Эпителий кожи и кишечника
Эпителий кожи многослойный, и его стволовые клетки находятся в нижнем (базальном) слое, лежащем на мембране, отделяющей эпителий от соединительной ткани. Клеточные деления происходят в базальном слое, и часть клеток при этом вытесняется в верхние слои, вступая тем самым на путь терминальной дифференцировки. Эта дифференцировка в основном состоит в накоплении нерастворимого белка кератина, который постепенно заполняет всю клетку, превращая ее в часть роговой чешуйки, которая слущивается с наружной поверхности кожи. Одна стволовая клетка делится несколько раз и образует в базальном слое группу из 8—10 клеток, которые затем передвигаются в сторону поверхности кожи и в конце концов образуют одну роговую чешуйку.
Кишечный эпителий образует ворсинки, выдающиеся в полость кишки. Дифференцированные клетки нескольких типов выстилают поверхность ворсинки, контактируют с пищей, способствуют ее перевариванию и осуществляют всасывание растворимых пищевых веществ. На кончике ворсинки клетки сохраняются не более одного дня, затем они погибают и отторгаются. На смену им вдоль боковых стенок ворсинки движутся эпителиальные клетки, которые дифференцируются из стволовых клеток.
Между ворсинками в стенке кишки находятся углубления — крипты, около дна которых располагаются и делятся стволовые клетки. После деления, очевидно случайно, одна из клеток оказывается ближе к краю крипты — она и вступает на путь дальнейшей, терминальной дифференцировки. В начале дифференцировки клетка проходит еще несколько делений, так что число дифференцирующихся потомков одной стволовой клетки увеличивается во много раз. Ta же клетка, которая после деления исходной стволовой клетки случайно оказывается вблизи дна крипты, сохраняет свой малодифференцированный характер, т. е. остается стволовой. Немногие клетки в результате деления попадают на самое дно крипты. Они дифференцируются в особые клетки Пеннета.
В результате делений число клеток в крипте увеличивается, их избыток переходит в ворсинку, движется вдоль нее от основания к верхушке, и на этом пути клетки завершают свою дифференцировку. Деление клеток, попавших в ворсинку, прекращается. Дифференцировка их выражается в основном биохимически: в клетках транскрибируются долгоживущие мРНК, а на них транслируются пищеварительные ферменты. Скорость трапскрипции в ядрах по мере дифференцировки замедляется.
В ворсинках эпителия кишечника дифференцировка происходит в нескольких направлениях. Основным видом клеток являются каемчатые клетки. На их наружной поверхности, обращенной в полость кишки, вырастают микроворсинки (их длина 1–1,5 мкм, а диаметр — менее 0,10 мкм), между ними и происходит основная часть пищеварения. Ho кроме того, в эпителии встречаются и особые бокаловидные клетки, выделяющие слизь, а также энтероэндокринные клетки. Все они, по-видимому, образуются из одних и тех же стволовых клеток, каждая из которых, следовательно, может дифференцироваться в одном из четырех направлений или оставаться стволовой. Когда дифференцированные клетки, достигнув вершины ворсинки, отторгаются, они попадают в полость кишки и погибают, а пищеварительные ферменты, освободившиеся из них, начинают функционировать. | false |
Гены и развитие организма | Нейфах Александр Александрович | <html><article class="recipe-article">
<h1 class="mb1 px3 h1class font-family-1">1. Гибриды животных</h1>
<section class="px3 mb4">
<p>Изучение гибридов в биологии развития обычно состоит в обнаружении проявления отцовских признаков на различных стадиях развития. При выборе скрещиваемых пар исследователь сталкивается с противоречием: чем ближе скрещиваемые особи, тем лучше развивается гибрид, но тем труднее обнаружить различия между материнским и отцовским видами, особенно в раннем развитии. Действительно, различия между близкими видами обычно затрагивают лишь детали строения, которые проявляются на поздних стадиях развития.</p><p>Несовместимость при скрещивании близких и более далеких видов сама по себе может быть предметом изучения, так как позволяет понять многие важные особенности процессов развития. На пути развития гибридов существует несколько препятствий, или порогов. Первый из них: невозможность оплодотворения из-за несовместимых свойств поверхности яйца и сперматозоидов. Это препятствие мешает скрещиванию многих, даже близких, видов амфибий. Его, однако, иногда удается обойти, если зрелые ооциты одного вида поместить в полость тела лягушки другого вида. Такие ооциты проходят через яйцевод, окружаются чужими наружными оболочками и после этого становятся доступными для оплодотворения. Вместе с тем, например у рыб, оплодотворение часто удается не только между близкими видами, но и между видами из разных родов и даже отрядов и не требует специальных ухищрений.</p>
<p>Если оплодотворение осуществилось и хромосомы обоих видов оказались в одном ядре, их последующая судьба может быть различной. При отдаленном скрещивании часто происходит элиминация (потеря) всех или некоторых чужеродных отцовских хромосом. Механизмы элиминации до конца неизвестны, но элиминируются в первую очередь хромосомы, которые сильнее отличаются по размеру от хромосом материнского вида. Элиминация, как предполагают, происходит из-за того, что нити веретена «не умеют» растаскивать в митозе чужие хромосомы, или из-за того, что репликация отцовских хромосом происходит в иное время, чем синтез ДНК в материнских хромосомах. В результате элиминации зародыш по многим хромосомам, а значит, и генам оказывается гаплоидным. Поэтому развитие таких зародышей нарушается, а отцовские признаки не проявляются.</p><p>О других препятствиях для гибридизации мы можем только догадываться. Вероятно, одним из них является отсутствие «общего языка» между отцовскими генами и активирующими сигналами материнской цитоплазмы. Из-за этого отцовские гены вообще не активируются или активируются не те, которые нужны. Однако, как мы уже рассказывали выше (гл. 6), у андрогенетических гаплоидных гибридов рыб (материнское ядро убито и в ядрах находится лишь один набор отцовских чужеродных хромосом) гибель разных гибридов происходит в разные сроки. Это указывает на какое-то участие ядер в процессе развития и скорее согласуется с тем, что в отцовских хромосомах активируются «неправильные» гены.</p><p>Другой порог гибридизации может состоять в том, что чужеродные белки, которые синтезируются под контролем отцовских генов, в лучшем случае не способны обеспечить осуществление процессов развития, а в худшем — нарушают нормальный и сбалансированный ход метаболизма, что приводит к остановке развития и гибели зародьшей. Этим можно объяснить то, что в обычных диплоидных гибридах самок вьюна с самцами из другого отряда, т. е. в присутствии собственных хромосом, развитие ранних стадий протекает относительно нормально, но позже нарушается и в конце концов завершается гибелью всех зародышей или ранних личинок. Развитие же андрогенетических гибридных гаплоидов, лишенных материнских хромосом, обычно останавливается на стадии бластулы.</p><p>Наконец, последним порогом гибридизации может быть полноценное участие геномов обоих родителей, в результате чего создаются организмы с «промежуточными» признаками, не способные к жизни. Об этом говорят многочисленные опыты, когда кусочки тканей гибрида, пересаженные на один из родительских организмов, жили нормально, в то время как целые гибридные организмы погибали.</p><p>Интересной особенностью многих гибридных комбинаций является различная судьба реципрокных гибридов, когда, например, курица скрещивается с перепелом и перепелка — с петухом. В то время как в первом варианте выводятся жизнеспособные птенцы, во втором они погибают в яйце. Различна судьба у реципрокных гибридов ручьевой и озерной форели. В некоторых случаях было показано, что появление определенных признаков (например, пигментация глаз) у реципрокных гибридов происходит на разных стадиях. Все эти случаи можно объяснить, если предположить, что гены одного вида чувствительны к регуляторным белкам другого вида, а гены второго вида плохо воспринимают регуляцию со стороны первого вида.</p><p>Выше мы уже подробно рассматривали, как в биологии развития гибриды используются для установления времени начала работы генов. Возможности, которые они открывают для других исследований, еще далеко не исчерпаны. Дело тут, очевидно, в том, что при гибридизации взаимоотношения между двумя видами происходят одновременно на многих этажах: между хромосомами и генами двух видов, между генами одного вида и цитоплазмой другого, между белками двух видов и т. д. Разобраться в этом обычно не просто. Поэтому метод гибридизации, так много давший для генетики, гораздо меньше мог пока дать для решения проблем биологии развития.</p>
<br/><br/>
</section>
</article></html> | 1. Гибриды животных
Изучение гибридов в биологии развития обычно состоит в обнаружении проявления отцовских признаков на различных стадиях развития. При выборе скрещиваемых пар исследователь сталкивается с противоречием: чем ближе скрещиваемые особи, тем лучше развивается гибрид, но тем труднее обнаружить различия между материнским и отцовским видами, особенно в раннем развитии. Действительно, различия между близкими видами обычно затрагивают лишь детали строения, которые проявляются на поздних стадиях развития.
Несовместимость при скрещивании близких и более далеких видов сама по себе может быть предметом изучения, так как позволяет понять многие важные особенности процессов развития. На пути развития гибридов существует несколько препятствий, или порогов. Первый из них: невозможность оплодотворения из-за несовместимых свойств поверхности яйца и сперматозоидов. Это препятствие мешает скрещиванию многих, даже близких, видов амфибий. Его, однако, иногда удается обойти, если зрелые ооциты одного вида поместить в полость тела лягушки другого вида. Такие ооциты проходят через яйцевод, окружаются чужими наружными оболочками и после этого становятся доступными для оплодотворения. Вместе с тем, например у рыб, оплодотворение часто удается не только между близкими видами, но и между видами из разных родов и даже отрядов и не требует специальных ухищрений.
Если оплодотворение осуществилось и хромосомы обоих видов оказались в одном ядре, их последующая судьба может быть различной. При отдаленном скрещивании часто происходит элиминация (потеря) всех или некоторых чужеродных отцовских хромосом. Механизмы элиминации до конца неизвестны, но элиминируются в первую очередь хромосомы, которые сильнее отличаются по размеру от хромосом материнского вида. Элиминация, как предполагают, происходит из-за того, что нити веретена «не умеют» растаскивать в митозе чужие хромосомы, или из-за того, что репликация отцовских хромосом происходит в иное время, чем синтез ДНК в материнских хромосомах. В результате элиминации зародыш по многим хромосомам, а значит, и генам оказывается гаплоидным. Поэтому развитие таких зародышей нарушается, а отцовские признаки не проявляются.
О других препятствиях для гибридизации мы можем только догадываться. Вероятно, одним из них является отсутствие «общего языка» между отцовскими генами и активирующими сигналами материнской цитоплазмы. Из-за этого отцовские гены вообще не активируются или активируются не те, которые нужны. Однако, как мы уже рассказывали выше (гл. 6), у андрогенетических гаплоидных гибридов рыб (материнское ядро убито и в ядрах находится лишь один набор отцовских чужеродных хромосом) гибель разных гибридов происходит в разные сроки. Это указывает на какое-то участие ядер в процессе развития и скорее согласуется с тем, что в отцовских хромосомах активируются «неправильные» гены.
Другой порог гибридизации может состоять в том, что чужеродные белки, которые синтезируются под контролем отцовских генов, в лучшем случае не способны обеспечить осуществление процессов развития, а в худшем — нарушают нормальный и сбалансированный ход метаболизма, что приводит к остановке развития и гибели зародьшей. Этим можно объяснить то, что в обычных диплоидных гибридах самок вьюна с самцами из другого отряда, т. е. в присутствии собственных хромосом, развитие ранних стадий протекает относительно нормально, но позже нарушается и в конце концов завершается гибелью всех зародышей или ранних личинок. Развитие же андрогенетических гибридных гаплоидов, лишенных материнских хромосом, обычно останавливается на стадии бластулы.
Наконец, последним порогом гибридизации может быть полноценное участие геномов обоих родителей, в результате чего создаются организмы с «промежуточными» признаками, не способные к жизни. Об этом говорят многочисленные опыты, когда кусочки тканей гибрида, пересаженные на один из родительских организмов, жили нормально, в то время как целые гибридные организмы погибали.
Интересной особенностью многих гибридных комбинаций является различная судьба реципрокных гибридов, когда, например, курица скрещивается с перепелом и перепелка — с петухом. В то время как в первом варианте выводятся жизнеспособные птенцы, во втором они погибают в яйце. Различна судьба у реципрокных гибридов ручьевой и озерной форели. В некоторых случаях было показано, что появление определенных признаков (например, пигментация глаз) у реципрокных гибридов происходит на разных стадиях. Все эти случаи можно объяснить, если предположить, что гены одного вида чувствительны к регуляторным белкам другого вида, а гены второго вида плохо воспринимают регуляцию со стороны первого вида.
Выше мы уже подробно рассматривали, как в биологии развития гибриды используются для установления времени начала работы генов. Возможности, которые они открывают для других исследований, еще далеко не исчерпаны. Дело тут, очевидно, в том, что при гибридизации взаимоотношения между двумя видами происходят одновременно на многих этажах: между хромосомами и генами двух видов, между генами одного вида и цитоплазмой другого, между белками двух видов и т. д. Разобраться в этом обычно не просто. Поэтому метод гибридизации, так много давший для генетики, гораздо меньше мог пока дать для решения проблем биологии развития. | false |