О ЦАРСТВЕ  КАРТА  ПОИСК

ВСЕ ТИПЫ ЖИВОТНЫХ

Часть 1, Часть 2

Некоторые биологические особенности животных

Приспособленность животных к условиям среды

Приспособления, которые появляются у организмов в связи с изменениями внешних условий, чрезвычайно многообразны. С одной стороны, организмы избегают неблагоприятных и необычных для них условий среды, а с другой — характернейшая особенность организмов — расширяют свое жизненное пространство, ареал, что приводит к изменениям их организации. Сочетание всех этих свойств организмов создаёт существующую сложную систему приспособлений к условиям абиотической и биотической среды и характер ареалов.

Если допустить, что первоначальной средой жизни были тёплые мелкие моря и что первичной формой существования было дно — твёрдый субстрат, то в дальнейшем шло завоевание животными всех глубин океана и его водной толщи, проникновение их в грунт, переход в пресную воду и воздушную среду. Кроме того, на всех этих этапах животные проникают в глубоко скрытые под покровом земли пещеры и подземные воды и в тела других животных (переход к паразитизму). Животные, освоившие воздушную среду, нередко вновь возвращаются в морскую среду: в меньшей степени — коловратки, олигохеты, пиявки, насекомые (морские клопы) и паукообразные (морские клещи), в большей степени — рыбы, рептилии (змеи и черепахи), птицы (пингвины и другие) и особенно млекопитающие (ластоногие и китообразные). Все перечисленные группы обладают хорошо защищающими от неблагоприятного действия соленой воды покровами, что облегчило для них переход в солёную воду. Но среди амфибий нет ни одного примера возвращения в морскую среду. Вероятно, этому противодействовала их тонкая и нежная, ничем не защищённая кожа.

У многих животных вырабатывалась способность к полёту (рептилии, насекомые, птицы и млекопитающие) или к его имитации (пауки, летучие рыбы, кальмары). Наиболее быстрые пловцы и летуны приобрели способность преодолевать большие пространства в горизонтальных миграциях — до 1/3 окружности Земли, что помогало им в отыскании областей, наиболее выгодных для размножения и питания (генеративно-алиментативные миграции). Многие киты в летний сезон передвигаются в северные широты, где находят обильную пищу, а на зиму уходят в экваториальные широты. Огромные пути проходят в океанах тунцы. Широко известны тысячекилометровые пути личинок речных угрей из глубин Саргассова моря в реки Европы, Азии и Северной Америки и возвращение половозрелых самок для нереста на родину. Такие же пути из моря на нерест в реки совершают лососевые рыбы, а молодые лососи — из рек на откорм в океан.

Сходного типа миграции ярко выражены у птиц и некоторых наземных млекопитающих. Использование разных участков среды у многих морских животных выражается (главным образом ракообразные, молодь рыб и некоторые другие) в суточных вертикальных миграциях. Днём они прячутся в тёмных глубинах, а ночью поднимаются в обильные пищей верхние слои.

Стремление многих морских животных к расселению отражается и на биологии их личинок.

Многие донные животные (черви, ракообразные, моллюски, иглокожие, рыбы и другие) имеют пелагических личинок, в течение недель, а иногда месяцев ведущих планктонное существование. За этот срок их подхватывает течение и относит на сотни, иногда тысячи километров от места их рождения, и, если, опустившись на дно, личинки встретят благоприятные условия существования, они заселят новые районы. Таким образом, миграции животных могут иметь различный характер.

Своеобразен способ расселения некоторых животных в виде пассажиров на других животных или на судах, о чём речь будет впереди.

Комменсализм, симбиоз и паразитизм

Чрезвычайно многообразны взаимоотношения, которые складываются между организмами и их группами, а иногда и целыми биоценозами в длительном процессе эволюции приспособлений и биологических связей. Об одной такой системе связей между растительным и животным царствами в рамках всей биосферы мы уже говорили.

Планктонные биоценозы дают основной пищевой ресурс для донной фауны океанов и морей, а также и для рыб. Многие организмы моря и суши совершают горизонтальные, а в море, кроме того, и вертикальные миграции и на разных этапах миграций вступают в биологические связи с различными группами организмов.

Многие паразиты часть своей жизни проводят в свободном состоянии, и тогда они подчиняются иным системам связей с другими организмами и с абиотической средой.

Одна из ведущих связей между организмами — это потребность в пище. В этом отношении животные в первую очередь могут быть разделены по характеру пищевого объекта на растительноядных, детритоядных, грунтоядных, плотоядных, в том числе и хищников.

Понятие «хищник» употребляется в различном смысле. Животных, питающихся моллюсками, насекомыми или червями, обычно не называют хищниками, но совершенно очевидно, что треска, питающаяся сельдью,— хищник, так же как акула, пожирающая других рыб, или волк, гоняющийся за зайцем. Обычно хищниками называют животных, питающихся другими животными, близкими по систематическому положению (в рамках позвоночных, или насекомых, или моллюсков и так далее), но иногда говорят о хищных растениях, питающихся насекомыми, как, например, росянка, или о хищных грибах, питающихся червями, и тому подобное. Более точное определение и классификация способов питания, вероятно, затруднительны в силу того, что эти способы создаются независимо у разных животных в совершенно разных формах, на различной морфологической основе и не имеют никакой генетической связи. В силу этого создание естественной системы форм питания едва ли возможно. Система всегда будет носить более или менее искусственный характер. Она возможна, пожалуй, только в рамках небольших однородных групп.

Часто среди животных, входящих в один морской донный биоценоз, наблюдается мозаичность в использовании пищевых ресурсов: фильтраторы (животные, пропускающие через особые полости большое количество воды и отфильтровывающие при этом планктон) (губки, двустворчатые моллюски, усатые киты и другие) могут жить рядом с грунтоедами и собирающими, а иногда они специализируются по отдельным кормовым объектам. Обычно именно таким образом подбираются по способу питания животные в биоценозе. Так, в Каспийском море осетр питается почти целиком моллюском синдесмией, а севрюга почти нацело — полихетой нереис. Оба эти организма перед второй мировой войной были перенесены в Каспий из Азовского моря и получили в нем огромное развитие.

По объектам питания животных можно также разделить на монофагов и полифагов, то есть питающихся одним объектом или многими.

В системе биологических связей между животными организмами можно выделить несколько типов с постепенным усилением трофической связи — комменсализм, симбиоз и паразитизм.

Комменсализм, или нахлебничество,— очень обычное явление у общественных насекомых. Особенно обильны комменсалы в гнездах муравьев, где они существуют за счет запасов, накопляемых хозяевами гнезда. Среди них есть и несколько видов жуков семейств Staphylinidae, Pselaphinidae и другие. Типичные комменсалы — рыбы-лоцманы и рыбы-прилипалы, сопутствующие акулам, жуки в гнездах муравьев и тому подобное.

Чрезвычайно разнообразно явление симбиоза (совместное существование), который может быть двусторонне полезным (мутуализм), односторонне полезным или нейтральным. Классический пример двусторонне полезного симбиоза дают рак-отшельник и актиния, сидящая на его раковине. Актиния пользуется остатками со стола своего хозяина, который, кроме того, является для нее извозчиком, а рак-отшельник (Eunagurus) имеет защитника — актинию, отпугивающую его врагов. Рак-отшельник активно разыскивает актиний, снимает их клешней с субстрата, на котором они сидят, и пересаживает к себе на раковину, в которой живёт.

Обычны различные формы симбиоза между некоторыми морскими животными и одноклеточными водорослями — так называемыми зоохлореллами (зелеными) изооксантеллами (жёлтыми). Зооксантеллами набита протоплазма некоторых радиолярий, ими набиты ткани некоторых кораллов, причем если кораллы освободить от зооксантелл, то нормальная жизнедеятельность кораллов нарушается. Недавно было показано, что зооксантеллы — это молодые стадии развития одноклеточных водорослей перидиний.

Самый огромный моллюск Tridacna, достигающий размера 1,5 м и массы 200—300 кг, даёт приют огромной массе одноклеточных водорослей, без которых существовать не может. Турбеллярия Convoluta, развивающаяся в огромном количестве на литорали Англии и Нормандии, имеет ярко-зелёную окраску из-за набивающей её ткани одноклеточной водоросли Carteria (зоохлорелла). Это также двусторонне полезный симбиоз: животное защищает водоросли, дает им углекислый газ и азотистые соединения, а само получает от водорослей кислород и частично использует их как пищу. Известно, что если молодая конволюта не получит порцию водорослей для дальнейшего развития, она погибает.

Различного типа симбиозы, правда, не столь резко выраженные, весьма многочисленны. Стайки молодых рыб находят приют среди щупалец некоторых медуз, что является примером односторонне полезного симбиоза.

Совсем особая группа биологических связей между организмами — явление паразитизма (от греч. «около» и «пища»). Паразитизм очень широко распространен среди многих групп животных, особенно среди простейших, червей и членистоногих.

Имеется немало классов животных, ведущих исключительно паразитическое существование. К ним относятся споровики, трематоды, цестоды, колючеголовые и некоторые другие черви; из ракообразных — мешкогрудые (Ascothoracida). Ни одна группа животных не свободна от паразитов и симбионтов.

Существует много попыток дать общее определение и классификацию явлений паразитизма. В. А. Догель в своей книге «Общая паразитология» (1962) определяет паразитов как «организмы, которые используют другие живые организмы в качестве среды обитания и источника пищи, возлагая при этом (частично или полностью) на своих хозяев задачу регуляции своих взаимоотношений с окружающей внешней средой».

Естественно задать вопрос: каким же образом возникает паразитическое существование? Что заставляет свободно живущий организм переходить к паразитизму и существованию внутри другого организма, казалось бы, в очень сложных и трудных условиях? Этот вопрос аналогичен такому же вопросу в отношении глубоководной фауны, фауны пещер и почв. Найти правильный ответ на этот вопрос мы можем, только учитывая способность живых существ к расселению и освоению новых биотопов и новых биологических особенностей. Это свойство настолько резко выражено, что многие организмы путем длительного процесса приспособления заселяют чуждые им аномальные биотопы, соответственно которым изменяется их организация. Освоение этих биотопов при переходе к паразитическому существованию идет обычно несколькими каналами. Очень часто паразит проникает в тело хозяина, внедряясь в его пищеварительную систему в личиночном состоянии вместе с пищей. Бесконечно повторяющаяся инвазия может кончаться успехом, и внедряющийся организм вырабатывает способность существовать, а затем питаться, расти и размножаться в кишечнике другого животного. К паразитическому существованию может приводить хищничество, если хищник очень мелкий по сравнению с жертвой - хозяином. Он может сам все теснее и теснее вступать в связь с поверхностью тела хозяина и в конце концов проникать в него. Кровососущие животные (мухи, комары, клопы, клещи) могут при этом заносить в тело жертвы паразитов. Часто на теле крупных животных поселяются мелкие животные, которые становятся их постоянными спутниками, а в дальнейшем также проникают под покровы их тела во внутренние органы.

Существуют, конечно, и другие пути формирования паразитизма. Вероятно, путем постепенного приспособления к хозяину к паразитизму могут переходить комменсалы и симбионты.

Явления паразитизма связаны с массой замечательных и своеобразных особенностей. Нервная система и органы чувств, а также мускулатура и органы движения обычно испытывают у паразитов явления регресса. В силу всех этих изменений иногда взрослый паразит теряет всякое сходство с родственными группами, как, например, у некоторых брюхоногих моллюсков (Parenteroxenos) или ракообразных (из веслоногих и усоногих, в том числе знаменитая Sacculina).

Сильное развитие приобретают органы прикрепления к телу хозяина (крючки, присоски, хоботки) и защитные от хозяина образования покровов тела, но наиболее характерное отличие — в сильном и часто в колоссальном развитии плодовитости. Нередко из одного оплодотворенного яйца образуются (партеногенетически) тысячи, сотни тысяч и миллионы особей. Количество яиц, продуцируемых одной самкой турбеллярий (свободноживущих плоских червей), исчисляется единицами или десятками, а у близкородственных им трематод — многими тысячами и даже десятками тысяч. Интересно при этом отметить, что у родственных между собою трематод и цестод имеются еще дополнительные механизмы к увеличению числа потомства, при этом совершенно разные у двух несомненно родственных форм. У ленточных червей увеличивается число половых систем, возникающих почкованием, причем их количество в одном черве может достигать нескольких тысяч. Совершенно иначе увеличивается плодовитость трематод — в спороцистах и редиях происходит  партеногенетическое размножение яиц (шары дробления) на ранних стадиях развития. Часто организм ведет паразитическое существование только в определенные периоды своего жизненного цикла: или в раннем личиночном возрасте, или во взрослом состоянии. В остальное время он существует во внешней среде как свободноживущий организм (различные нематоды). В других, довольно многочисленных случаях паразит оказывается на свободе только в стадии яйца (трематоды, цестоды и нематоды) и, наконец, может совсем не существовать в свободном состоянии (малярийный паразит, трихина и другие). Усложнение биологии паразита возникает в связи со сменой хозяев: паразит проводит часть цикла в одном хозяине, часть в другом.

При этом основным хозяином считают организм, в котором женские гаметы, или яйца, проходят оплодотворение, а другого хозяина называют промежуточным. В наиболее сложных циклах промежуточных хозяев может быть два, например у широкого лентеца. Первый промежуточный хозяин — пресноводный рачок циклоп, а второй — рыба. Своеобразное усложнение паразитического жизненного цикла у споровиков заключается в множественной повторности бесполого размвожения — шизогонии (от греческих «расщепляться» и «воспроизводство»).

Очень интересные формы сверхпаразитизма наблюдаются у насекомых (мухи и перепончатокрылые): насекомое откладывает яйца в паразитическую личинку другого насекомого, находящуюся внутри личинки третьего.

Часть 1, Часть 2

Общие статьи:

Начало пути (введение)

Система животного мира

Филогения и геологическое прошлое животного мира

Некоторые этапы эволюции животных (начало)

Некоторые этапы эволюции животных (окончание)

Некоторые биологические особенности животных (начало)

Некоторые биологические особенности животных (окончание)

Биосфера и биоценоз

Фаунистические области океана и суши

Охрана и воспроизведение животного мира

Л. А. Зенкевич, Ю. И. Полянский. Некоторые биологические особенности животных. Жизнь животных. Том первый / Гл. ред. В. Е. Соколов -Москва: Просвещение, 1987