Среди животных есть свои «мусорщики» и «ассенизаторы». Это они – от грифов, гиен и шакалов до насекомых, червей и микроорганизмов – заняты очисткой поверхности земли от трупов животных и отживших свой век растений. Не последнюю роль играют копрофаги – организмы, питающиеся экскрементами. Труд копрофагов нелегок. Они выполняют огромный объем работ. Там, где их нет, образуются крупные скопления навоза. Поселяющиеся на птичьих базарах массы пернатых оставляют несметное количество помета, а копрофагов здесь мало. Ослиные пингвины, выводящие птенцов на дождливых Фолклендских (Мальвинских) островах, каждый год подыскивают для гнездовья новую площадку, так как за одно лето занятый участок превращается в болото из жидкого вонючего помета. Самые большие скопления птичьего навоза находятся на тихоокеанских островах, лежащих у побережья Южной Америки. Они принадлежат Перу и Чили. В некоторых местах толщина гуано достигает 30 м! Гуано идет на экспорт, принося этим странам большой доход.
В огромных количествах скапливается в пещерах помет тропических летучих мышей, особенно питающихся растительной пищей. Поверхность этой зловонной жижи покрыта сплошным ковром живых копрофагов. В западном полушарии главный потребитель мышиного помета – крупный американский таракан.
Среди копрофагов наиболее интересны жуки навозники. Каждый вид жуков питается пометом лишь определенного вида животных. Поведение навозников столь удивительно, что на них обратили внимание еще в Древнем Египте. Жуки скатывают из навоза большие шары, катят их подальше от кучи навоза, иногда на десятки метров, и, отложив в навозное «яблоко» яйцо, закапывают его в землю. Недаром египтяне назвали навозника священным скарабеем и поклонялись ему как божеству. У нас скарабеи водятся в Средней Азии и на Кавказе. Найдя кучу навоза, жук делает из него шар, скорее, чтобы не отобрали его богатства, катит его в сторону и, вырыв норку, замуровывает в земле. Здесь жук будет пировать, пока не съест все лакомство. Для выкармливания его детей годится только овечий помет, а шары необходимы большие, чтобы хватило на все детство.
На севере широко распространены обыкновенные навозники. Под кучей конского навоза оба родителя роют норку на глубину 30–60 см. Внизу жуки выкапывают несколько ячеек, плотно набивают их навозом, и самка откладывает в каждую по яйцу. Вскоре вылупляются личинки. Они перезимовывают, весной доедают навозную колбаску и окукливаются. Насколько велика роль навозников, люди поняли в период освоения Австралии. Обживая новый континент, переселенцы привезли сюда крупный рогатый скот, но им и в голову не пришло захватить жуков навозников. Высохнув под лучами южного солнца, коровьи лепешки способны сохраняться в течение многих лет. 200 млн. лепешек навоза, оставляемых в течение года на пастбищах Австралии, надолго выводили их из строя. Пришлось завезти туда жуков-ассенизаторов.
Многие животные охотно пользуются помощью копрофагов. Самки птиц-носорогов, отложив в дупло яйца, замуровывают себя прочной, как бетон, глиняной стенкой и покидают гнездо только тогда, когда птенцы достаточно подрастут и возмужают, т. е. через 3–4 месяца. Все это время самец кормит жену и прожорливых детей через небольшое отверстие, оставшееся в перегородке, различными плодами тропического леса. В дуплах носорогов туалеты не предусмотрены. Можно было бы ожидать, что птичья «квартира» очень скоро превратится в «выгребную яму». В действительности ничего подобного не происходит. В жилище птиц-носорогов «получают прописку» тысячи ассенизаторов: червей, клещей, жуков и их личинок, поедающих даровое угощение. Пищи в дупле достаточно много, но ассенизаторы размножаются невиданно быстрыми темпами, обеспечивая своим гостеприимным хозяевам сносные в гигиеническом отношении условия. Недаром носороги много лет подряд пользуются одним дуплом, зная, что там их квалифицированно «обслужат».
Меню копрофагов столь необычно, что невольно возникает вопрос, насколько поедаемая ими пища питательна. Безусловно, экскременты любых животных содержат частички непереваренных пищевых веществ. Когда нет ничего другого, приходится довольствоваться и этим. Песцы, полярной ночью странствующие в компании с белым медведем по бескрайним просторам Северного Ледовитого океана, в тяжелую минуту вынуждены утолять голод его экскрементами. Белая полярная чайка, также проводящая зиму на Крайнем Севере, в период бескормицы счастлива найти помет песцов. Кроме непереваренных частичек пищи экскременты содержат и особо ценные вещества – витамины и белки. Их вырабатывают микроорганизмы, обитающие в кишечнике всех без исключения животных. Недаром на севере в конце зимы, когда запасы витаминов истощаются, у многих животных появляется стремление поедать чужой кал. А для кроликов это вообще единственный источник получения некоторых важнейших витаминов. Кроме обычных, характерных для кроликов шариков помета взрослые животные время от времени выделяют слизистые комочки, состоящие из переваренной пищи, микробов и выработанных ими веществ. Эти шарики образуются в самом последнем отрезке кишки, там, где витамины уже не могут всосаться. Поневоле кроликам приходится повторно отправлять в желудок «собственноручно приготовленную закуску».
Друзья или соседи?
Двуликий Янус
В огромных количествах скапливается в пещерах помет тропических летучих мышей, особенно питающихся растительной пищей. Поверхность этой зловонной жижи покрыта сплошным ковром живых копрофагов. В западном полушарии главный потребитель мышиного помета – крупный американский таракан.
Среди копрофагов наиболее интересны жуки навозники. Каждый вид жуков питается пометом лишь определенного вида животных. Поведение навозников столь удивительно, что на них обратили внимание еще в Древнем Египте. Жуки скатывают из навоза большие шары, катят их подальше от кучи навоза, иногда на десятки метров, и, отложив в навозное «яблоко» яйцо, закапывают его в землю. Недаром египтяне назвали навозника священным скарабеем и поклонялись ему как божеству. У нас скарабеи водятся в Средней Азии и на Кавказе. Найдя кучу навоза, жук делает из него шар, скорее, чтобы не отобрали его богатства, катит его в сторону и, вырыв норку, замуровывает в земле. Здесь жук будет пировать, пока не съест все лакомство. Для выкармливания его детей годится только овечий помет, а шары необходимы большие, чтобы хватило на все детство.
На севере широко распространены обыкновенные навозники. Под кучей конского навоза оба родителя роют норку на глубину 30–60 см. Внизу жуки выкапывают несколько ячеек, плотно набивают их навозом, и самка откладывает в каждую по яйцу. Вскоре вылупляются личинки. Они перезимовывают, весной доедают навозную колбаску и окукливаются. Насколько велика роль навозников, люди поняли в период освоения Австралии. Обживая новый континент, переселенцы привезли сюда крупный рогатый скот, но им и в голову не пришло захватить жуков навозников. Высохнув под лучами южного солнца, коровьи лепешки способны сохраняться в течение многих лет. 200 млн. лепешек навоза, оставляемых в течение года на пастбищах Австралии, надолго выводили их из строя. Пришлось завезти туда жуков-ассенизаторов.
Многие животные охотно пользуются помощью копрофагов. Самки птиц-носорогов, отложив в дупло яйца, замуровывают себя прочной, как бетон, глиняной стенкой и покидают гнездо только тогда, когда птенцы достаточно подрастут и возмужают, т. е. через 3–4 месяца. Все это время самец кормит жену и прожорливых детей через небольшое отверстие, оставшееся в перегородке, различными плодами тропического леса. В дуплах носорогов туалеты не предусмотрены. Можно было бы ожидать, что птичья «квартира» очень скоро превратится в «выгребную яму». В действительности ничего подобного не происходит. В жилище птиц-носорогов «получают прописку» тысячи ассенизаторов: червей, клещей, жуков и их личинок, поедающих даровое угощение. Пищи в дупле достаточно много, но ассенизаторы размножаются невиданно быстрыми темпами, обеспечивая своим гостеприимным хозяевам сносные в гигиеническом отношении условия. Недаром носороги много лет подряд пользуются одним дуплом, зная, что там их квалифицированно «обслужат».
Меню копрофагов столь необычно, что невольно возникает вопрос, насколько поедаемая ими пища питательна. Безусловно, экскременты любых животных содержат частички непереваренных пищевых веществ. Когда нет ничего другого, приходится довольствоваться и этим. Песцы, полярной ночью странствующие в компании с белым медведем по бескрайним просторам Северного Ледовитого океана, в тяжелую минуту вынуждены утолять голод его экскрементами. Белая полярная чайка, также проводящая зиму на Крайнем Севере, в период бескормицы счастлива найти помет песцов. Кроме непереваренных частичек пищи экскременты содержат и особо ценные вещества – витамины и белки. Их вырабатывают микроорганизмы, обитающие в кишечнике всех без исключения животных. Недаром на севере в конце зимы, когда запасы витаминов истощаются, у многих животных появляется стремление поедать чужой кал. А для кроликов это вообще единственный источник получения некоторых важнейших витаминов. Кроме обычных, характерных для кроликов шариков помета взрослые животные время от времени выделяют слизистые комочки, состоящие из переваренной пищи, микробов и выработанных ими веществ. Эти шарики образуются в самом последнем отрезке кишки, там, где витамины уже не могут всосаться. Поневоле кроликам приходится повторно отправлять в желудок «собственноручно приготовленную закуску».
Друзья или соседи?
Царственно прекрасные белые аисты никогда не забывают гнезда, где благополучно вывели птенцов. Каждую весну они возвращаются сюда, ремонтируют и надстраивают свой дом. Постепенно гнездо достигает огромных размеров, и тогда в нем поселяются всевозможные «квартиранты»: синички, мухоловки, скворцы, удоды, сорокопуты и, конечно, вездесущие воробьи. Почему аисты терпят эту беспокойную ватагу птиц? Как квартиранты расплачиваются с хозяевами гнезда за предоставленный кров? Дружат ли они с аистом или являются всего лишь случайными соседями?
Аисты и воробьи оказываются соседями лишь случайно, однако существует немало животных, чаще совсем не родственных, всегда живущих рядом. Иногда они вообще не могут обойтись друг без друга. Однако это еще не значит, что они друзья. Если одно из животных совершенно не нуждается в своих соседях, а они без него существовать не могут, значит, речь скорее всего идет о паразитизме.
Слово «паразит» греческого происхождения. Оно означает «питающийся около другого», надо понимать – за счет другого. Паразиты живут на теле или даже внутри организма своего «хозяина». Чаще всего квартиранты приносят серьезный вред тем, кто предоставляет им и стол, и кров. Вирусы, бактерии и одноклеточные организмы являются возбудителями таких серьезных недугов, как малярия, дизентерия, сонная болезнь. Паразитические черви, поселяющиеся в кишечнике и тканях тела, также не сулят ничего приятного. Наружные паразиты, большая часть которых относится к насекомым и ракообразным, сами по себе меньше вредят, но многие из них являются переносчиками опасных инфекционных болезней.
Все паразиты имеют четко выраженную «специализацию». Червь, живущий в теле лягушки, не сможет выжить в тканях черепахи или кролика. Самое трудное для паразита – обеспечить своему потомству возможность попасть в организм животного, способного стать для них хозяином. Часто туда ведут весьма замысловатые пути. Червь – паразит, обитающий в кишечнике лисицы, не способен обеспечить своему потомству переход в пищеварительный тракт других псовых. Откладываемые им яйца вместе с экскрементами хозяина падают на землю. Оказаться во рту другой лисицы они не имеют шансов. Зато в желудок зайца вместе со съеденной травой они попасть могут. Здесь из яиц вырастают личинки и как можно скорее покидают кишечник, вбуравливаясь в ткани тела. Заяц для этих паразитов – промежуточный хозяин. Он служит пристанищем личинке паразита. Если зайца съест лисица, в ее кишечнике личинки превратятся во взрослых паразитов. Нетрудно понять, почему они живут в мышцах промежуточного хозяина, а не в его кишечнике: не слишком голодная лисица не станет есть внутренности зайца, и личинки погибнут.
Многие паразиты имеют по нескольку промежуточных хозяев и сложную последовательность стадий развития. Иногда родителям приходится жертвовать собой, чтобы обеспечить жизнь потомству. Личинки мухи-лягушкоедки способны развиваться лишь в носовой полости лягушек. Муха-самка не может туда проникнуть, а у личинок, вылупившихся из яиц, отложенных просто на кожу, мало шансов добраться до носовой полости. Поэтому самка, когда в ее теле созреют яйца, находит лягушку и прохаживается перед ней, пока не будет съедена. В желудке лягушки личинки защищены от любых невзгод и легко найдут отсюда дорогу в носовую полость. Так мать ценой собственной жизни обеспечивает благополучие детей.
Изредка высшие животные паразитируют на низших. Дятловые попугайчики гнезд не строят, а птенцов выводят в жилищах термитов, сооруженных в ветвях высоких деревьев. Попугай разрушает стенку термитника и занимает для своего жилья добрую его половину. Воинственные термиты почему-то не оказывают «агрессору» серьезного сопротивления. Они быстро привыкают к непрошеному квартиранту и не трогают ни его самого, ни его детей. Термитам вторжение попугаев несет гибель. Когда птенцы подрастут, а птицы покинут незаконно занятую квартиру, в разлом «крепостной стены» хлынут полчища тропических муравьев – и «крепость» термитов «капитулирует».
Многие паразитические организмы, поселившись в теле хозяина, неизбежно приводят его к гибели. Тем не менее паразит как самостоятельный вид и вид животных, на котором он паразитирует, взаимно полезны. Без паразитов существование многих видов оказалось бы невозможным. Ничем не сдерживаемые животные способны размножиться до невероятных количеств и погибнуть, полностью исчерпав пищевые ресурсы. В этой связи понятны некоторые удивительные явления, возникающие в организме хозяина в ответ на внедрение вредителя. На личинках мошек, доставляющих летом на севере столько неприятностей всему живому, паразитируют микроскопические организмы – целомицидии. Они поселяются в теле личинок и в конечном итоге приводят их к гибели. При этом организм хозяина не только не борется с паразитом, а, наоборот, идет ему навстречу, создавая самые благоприятные условия для размножения своего «убийцы».
Целомицидии живут и размножаются в жировых клетках. Как только паразит из кишечника личинки проникает в жировую ткань, сразу из нервных клеток исчезают резервные вещества, начинают хиреть и уменьшаться мышцы личинки, а также паутинные железы, предназнаценные для плетения кокона, и все другие органы, связанные с метаморфозом и размножением. Такое впечатление, как будто личинка знает, что они ей теперь не понадобятся. Зато стимулируются органы кроветворения и разрастается жировая ткань. Личинка растет быстрее, чем ее здоровые «подруги», становится гораздо крупнее их и живет дольше, все это время функционируя как инкубатор для разведения целомицидий. Только тогда, когда в ее теле созреют споры паразита, личинка гибнет. Это необходимо, чтобы споры паразита смогли попасть в воду и заразить других личинок. Примеров, когда организм хозяина перестраивает все реакции, чтобы создать для жизни своих мучителей и убийц «санаторно-курортные условия», известно немало.
Обитание одного животного на теле другого еще не означает, что он паразит. Североамериканские воловьи птицы размером с нашего воробья. В те времена, когда в прериях еще паслись многотысячные стада бизонов, птицы зиму проводили в их обществе. В густой шерсти бизонов они прокладывали ходы и коротали холодные ночи, согреваясь теплом огромных тел. Здесь же воловьи птицы и кормились, поедая массу насекомых, поселяющихся на теле бизона. От такого содружества была взаимная польза: птицы спасали своих «квартиродателей» от докучливых насекомых, а бизоны предоставляли им «стол», «крышу над головой» и обеспечивали «охрану». Подобные взаимоотношения, прямо противоположные паразитизму, получили название мутуализма (от латинского слова mutuus– «взаимный»). Это одна из форм симбиоза.
Классические примеры мутуализма – рак-отшельник и актиния. Взрослый рак сам находит и переносит актинию на раковину, используемую им как передвижной дом. От такого сожительства выгода обоюдная: актиния защищает рака, а он, ползая по дну, создает для питания актинии, лишенной возможности самостоятельно передвигаться, более благоприятные условия. Рыбы, питающиеся отшельниками, легко разделываются с раком, не имеющим актинии, но, познакомившись с совместной обороной «сожителей», больше не рискуют нападать на отшельника, имеющего персональную охрану.
Мутуализм предполагает взаимную заинтересованность партнеров, однако полного равенства в природе не бывает. Один из партнеров всегда получает от содружества больше пользы, чем другой. Для отшельников особенно удачно сожительство с адамасией. Постепенно разрастаясь, подошва актинии охватывает раковину, превращаясь в трубку, которая продолжает расти вперед, козырьком нависая над телом рака. При таких «строительных» способностях сожителя быстро растущему раку не приходится часто менять раковины. Для отшельника актиния – отличный защитник, и все же он без нее жить может. Актинии без рака хуже. Она поселяется и на живых моллюсках, но приобретает способность размножаться, только обитая в компании рака. Видимо, он выделяет какие-то вещества, необходимые для развития актинии.
У отшельника бывает и второй сожитель – многощетинковый червь, который живет в раковине рака, выполняя в доме функцию уборщицы. Червю «компания» рака тоже полезна: его дом – убежище надежное, да и с «барского стола» нет-нет и перепадет что-нибудь вкусненькое. Разумеется, червяк не ждет подачки. Когда рак обедает, червяк высовывается из раковины и, уловив подходящий момент, крадет кусочек съестного. Рак собственного червяка никогда не обижает, зато, найдя точно такого же где-нибудь под камнем или в пустой раковине, непременно съест его. Когда для отшельника наступает срок менять свою раковину на более просторную, он не только пересаживает на нее актинию, но и не забывает перенести червя.
Другой пример взаимопомощи – рыбы-чистильщики тропических морей. В зоне Малых Антильских островов обитают бычки, губаны, рифовые окуни и толстогубы, питающиеся исключительно паразитами, живущими на теле более крупных рыб. Жертвы наружных паразитов отлично знают, где в океане можно пройти «санобработку». Даже рыбы, странствующие, как кефаль, вдали от берегов, приплывают целыми стаями на «приемные пункты» чистильщиков и, замерев в наклонном положении головой вниз, дают себя «обработать». В подводных пещерах и гротах их ждут креветки. Рыбы подставляют им наиболее пораженные места, и «санитар», забравшись на «клиента», приступает к «санации».
Чистильщики редко остаются без работы. Если клиент не выражает желания воспользоваться гигиенической процедурой, чистильщик, чтобы привлечь его внимание, растопырив плавники, исполняет своеобразный танец, опуская и поднимая хвост. Перед таким радушным приглашением ни одна рыба не в состоянии устоять. Она подплывает ближе, замирает или, как кефаль, головой вниз, или, как рыба-попугай, встав вертикально, расправляет плавники, чтобы удобнее было их обследовать, раскрывает рот, приподнимает жаберные крышки – и маленькие чистильщики безбоязненно устремляются в пасть к чудовищу, уверенные, что их не проглотят. Между чистильщиком и клиентом – полное взаимопонимание. Склевывая с тела обслуживаемой рыбы паразитов, чистильщик то и дело касается ее своими плавниками. Клиент знает, где находится санитар, и старается создать ему для работы самые благоприятные условия. Темные единороги даже бледнеют, становясь светло-голубыми. На светлом фоне хозяина паразита заметить легче.
Акулы и скаты не могут замереть на месте: у них нет плавательного пузыря. Их приходится «обслуживать на ходу». Санобработку они проходят у одиноко стоящих крупных кустов коралла, вокруг которых так удобно медленно совершать круг за кругом.
Казалось бы, прошедший санобработку клиент может заодно закусить санитаром. Рыбы так жестоко со своими благодетелями никогда не поступают. Если клиент решит, что процедуру пора кончать, он резко захлопывает пасть, закрывает на несколько секунд жаберные щели, но затем, не совершив глотательного движения, вновь открывает рот, и чистильщики, поняв намек, спешат убраться восвояси. Затем он встряхивается, и работающие снаружи санитары заканчивают процедуру.
От содружества чистильщиков с рыбами польза обоюдная. Санитары весь корм получают на телах клиентов, проделывая при этом колоссальную работу. За 6-часовой «рабочий день» старательный санитар успевает «обслужить» более 300 клиентов. Тропические рыбы тоже без чистильщиков обходиться не могут: последние не только уничтожают паразитов, но и обрабатывают раны, удаляя отмирающие ткани. Однажды на рифах у Багамских островов произвели своеобразный эксперимент. Аквалангисты, работая несколько дней подряд, выловили всех чистильщиков. И что же? Большинство рыб покинуло этот риф, а у тех, что остались, на теле и плавниках вскоре появились раны, опухоли, пораженные грибками места.
Рыбы холодных и умеренных широт меньше страдают от паразитов, но и здесь есть свои чистильщики. Они не устраивают «пунктов» санобработки. Как бродячие брадобреи, с бритвой и табуреткой рыскавшие некогда по базарам Средней Азии в поисках клиентов, странствуют по океану рыбы-санитары. Северные чистильщики проделывают внушительную «работу». Однажды подсмотрели, как юнкер-сандагери обработал за 15 минут 21 рыбу.
Существует еще один вид сожительства – комменсализм, или нахлебничество, когда только один из партнеров получает от сожительства пользу, не нанося другому какого-либо вреда. Пример таких взаимоотношений демонстрируют анемоновые рыбы. Семья амфиприонов-клоунов поселяется среди ветвей какой-нибудь крупной актинии. В поисках корма рыбки больше чем на метр не отплывают от своего живого дома и при малейшей опасности мгновенно прячутся среди многочисленных щупальцев. Анемоновые рыбки – загадка для ученых. Маленькие беззащитные существа совершенно не боятся щупальцев актиний, «вооруженных» стрекательными клетками. Они резвятся среди щупальцев, устраивают драки, прижимаются к ним и остаются невредимыми. Любая другая рыбка, нечаянно дотронувшаяся до актинии, будет немедленно схвачена, убита и съедена. А анемоновые рыбки без актинии существовать не могут и отдельно от своих «защитников» никогда не встречаются. Пока неизвестно, есть ли какая-нибудь польза от сожителей самой актинии. Видимо, не слишком значительная, так как актинии отлично живут и без квартирантов.
Высшей формой взаимопомощи является такое поведение, когда одно животное самоотверженно, с риском для жизни, защищает своего товарища. Зоопсихологи называют его альтруистическим поведением. До последнего времени происхождение альтруизма оставалось недостаточно понятным. Ни у кого не вызывало сомнений, что гибель отдельных представителей вида может способствовать выживанию вида в целом, сделать данный вид более приспособленным к условиям существования. Неясным было, каким образом альтруистическое поведение смогло закрепиться, если животные, наделенные геном альтруизма, погибают в первую очередь. Новейшие расчеты генетиков показали, что альтруистическое поведение должно чаще проявляться между животными, связанными узами родства. Если гибель одного животного повышает выживаемость хотя бы двух его родственников, тоже несущих ген альтруизма, то этот ген должен накапливаться.
Альтруизм не является прерогативой высших животных. Пример тому – пчелы. Сходные явления известны и у совсем примитивных организмов. Вирусоподобные самовоспроизводящиеся плазмиды паразитируют в бактериальных клетках. Чрезвычайное увеличение числа бактерий чревато возникновением таких условий, которые могут привести к их массовой гибели. В подобной ситуации всегда находятся плазмиды, начинающие вырабатывать токсин, убивающий бактерию-хозяина, чем и обрекают себя на гибель. Агрессивный акт плазмид является по существу жестом альтруизма, так как выделившийся из погибшей бактериальной клетки токсин убивает и других бактерий, еще не зараженных плазмидами. Дело в том, что плазмиды вырабатывают иммунопротеин, предохраняющий их и приютившую их бактерию от действия яда других плазмид. Теперь немногим оставшимся в живых бактериям и поселившимся в них плазмидам ничто не угрожает. Плазмиды-самоубийцы ценой своей жизни спасают остальных плазмид.
Сожительство между животными распространено очень широко. Практически все организмы имеют собственных индивидуальных сожителей. Даже паразиты дают на своем теле приют друзьям или другим паразитическим существам (так сказать, сверхпаразитам).
Аисты и воробьи оказываются соседями лишь случайно, однако существует немало животных, чаще совсем не родственных, всегда живущих рядом. Иногда они вообще не могут обойтись друг без друга. Однако это еще не значит, что они друзья. Если одно из животных совершенно не нуждается в своих соседях, а они без него существовать не могут, значит, речь скорее всего идет о паразитизме.
Слово «паразит» греческого происхождения. Оно означает «питающийся около другого», надо понимать – за счет другого. Паразиты живут на теле или даже внутри организма своего «хозяина». Чаще всего квартиранты приносят серьезный вред тем, кто предоставляет им и стол, и кров. Вирусы, бактерии и одноклеточные организмы являются возбудителями таких серьезных недугов, как малярия, дизентерия, сонная болезнь. Паразитические черви, поселяющиеся в кишечнике и тканях тела, также не сулят ничего приятного. Наружные паразиты, большая часть которых относится к насекомым и ракообразным, сами по себе меньше вредят, но многие из них являются переносчиками опасных инфекционных болезней.
Все паразиты имеют четко выраженную «специализацию». Червь, живущий в теле лягушки, не сможет выжить в тканях черепахи или кролика. Самое трудное для паразита – обеспечить своему потомству возможность попасть в организм животного, способного стать для них хозяином. Часто туда ведут весьма замысловатые пути. Червь – паразит, обитающий в кишечнике лисицы, не способен обеспечить своему потомству переход в пищеварительный тракт других псовых. Откладываемые им яйца вместе с экскрементами хозяина падают на землю. Оказаться во рту другой лисицы они не имеют шансов. Зато в желудок зайца вместе со съеденной травой они попасть могут. Здесь из яиц вырастают личинки и как можно скорее покидают кишечник, вбуравливаясь в ткани тела. Заяц для этих паразитов – промежуточный хозяин. Он служит пристанищем личинке паразита. Если зайца съест лисица, в ее кишечнике личинки превратятся во взрослых паразитов. Нетрудно понять, почему они живут в мышцах промежуточного хозяина, а не в его кишечнике: не слишком голодная лисица не станет есть внутренности зайца, и личинки погибнут.
Многие паразиты имеют по нескольку промежуточных хозяев и сложную последовательность стадий развития. Иногда родителям приходится жертвовать собой, чтобы обеспечить жизнь потомству. Личинки мухи-лягушкоедки способны развиваться лишь в носовой полости лягушек. Муха-самка не может туда проникнуть, а у личинок, вылупившихся из яиц, отложенных просто на кожу, мало шансов добраться до носовой полости. Поэтому самка, когда в ее теле созреют яйца, находит лягушку и прохаживается перед ней, пока не будет съедена. В желудке лягушки личинки защищены от любых невзгод и легко найдут отсюда дорогу в носовую полость. Так мать ценой собственной жизни обеспечивает благополучие детей.
Изредка высшие животные паразитируют на низших. Дятловые попугайчики гнезд не строят, а птенцов выводят в жилищах термитов, сооруженных в ветвях высоких деревьев. Попугай разрушает стенку термитника и занимает для своего жилья добрую его половину. Воинственные термиты почему-то не оказывают «агрессору» серьезного сопротивления. Они быстро привыкают к непрошеному квартиранту и не трогают ни его самого, ни его детей. Термитам вторжение попугаев несет гибель. Когда птенцы подрастут, а птицы покинут незаконно занятую квартиру, в разлом «крепостной стены» хлынут полчища тропических муравьев – и «крепость» термитов «капитулирует».
Многие паразитические организмы, поселившись в теле хозяина, неизбежно приводят его к гибели. Тем не менее паразит как самостоятельный вид и вид животных, на котором он паразитирует, взаимно полезны. Без паразитов существование многих видов оказалось бы невозможным. Ничем не сдерживаемые животные способны размножиться до невероятных количеств и погибнуть, полностью исчерпав пищевые ресурсы. В этой связи понятны некоторые удивительные явления, возникающие в организме хозяина в ответ на внедрение вредителя. На личинках мошек, доставляющих летом на севере столько неприятностей всему живому, паразитируют микроскопические организмы – целомицидии. Они поселяются в теле личинок и в конечном итоге приводят их к гибели. При этом организм хозяина не только не борется с паразитом, а, наоборот, идет ему навстречу, создавая самые благоприятные условия для размножения своего «убийцы».
Целомицидии живут и размножаются в жировых клетках. Как только паразит из кишечника личинки проникает в жировую ткань, сразу из нервных клеток исчезают резервные вещества, начинают хиреть и уменьшаться мышцы личинки, а также паутинные железы, предназнаценные для плетения кокона, и все другие органы, связанные с метаморфозом и размножением. Такое впечатление, как будто личинка знает, что они ей теперь не понадобятся. Зато стимулируются органы кроветворения и разрастается жировая ткань. Личинка растет быстрее, чем ее здоровые «подруги», становится гораздо крупнее их и живет дольше, все это время функционируя как инкубатор для разведения целомицидий. Только тогда, когда в ее теле созреют споры паразита, личинка гибнет. Это необходимо, чтобы споры паразита смогли попасть в воду и заразить других личинок. Примеров, когда организм хозяина перестраивает все реакции, чтобы создать для жизни своих мучителей и убийц «санаторно-курортные условия», известно немало.
Обитание одного животного на теле другого еще не означает, что он паразит. Североамериканские воловьи птицы размером с нашего воробья. В те времена, когда в прериях еще паслись многотысячные стада бизонов, птицы зиму проводили в их обществе. В густой шерсти бизонов они прокладывали ходы и коротали холодные ночи, согреваясь теплом огромных тел. Здесь же воловьи птицы и кормились, поедая массу насекомых, поселяющихся на теле бизона. От такого содружества была взаимная польза: птицы спасали своих «квартиродателей» от докучливых насекомых, а бизоны предоставляли им «стол», «крышу над головой» и обеспечивали «охрану». Подобные взаимоотношения, прямо противоположные паразитизму, получили название мутуализма (от латинского слова mutuus– «взаимный»). Это одна из форм симбиоза.
Классические примеры мутуализма – рак-отшельник и актиния. Взрослый рак сам находит и переносит актинию на раковину, используемую им как передвижной дом. От такого сожительства выгода обоюдная: актиния защищает рака, а он, ползая по дну, создает для питания актинии, лишенной возможности самостоятельно передвигаться, более благоприятные условия. Рыбы, питающиеся отшельниками, легко разделываются с раком, не имеющим актинии, но, познакомившись с совместной обороной «сожителей», больше не рискуют нападать на отшельника, имеющего персональную охрану.
Мутуализм предполагает взаимную заинтересованность партнеров, однако полного равенства в природе не бывает. Один из партнеров всегда получает от содружества больше пользы, чем другой. Для отшельников особенно удачно сожительство с адамасией. Постепенно разрастаясь, подошва актинии охватывает раковину, превращаясь в трубку, которая продолжает расти вперед, козырьком нависая над телом рака. При таких «строительных» способностях сожителя быстро растущему раку не приходится часто менять раковины. Для отшельника актиния – отличный защитник, и все же он без нее жить может. Актинии без рака хуже. Она поселяется и на живых моллюсках, но приобретает способность размножаться, только обитая в компании рака. Видимо, он выделяет какие-то вещества, необходимые для развития актинии.
У отшельника бывает и второй сожитель – многощетинковый червь, который живет в раковине рака, выполняя в доме функцию уборщицы. Червю «компания» рака тоже полезна: его дом – убежище надежное, да и с «барского стола» нет-нет и перепадет что-нибудь вкусненькое. Разумеется, червяк не ждет подачки. Когда рак обедает, червяк высовывается из раковины и, уловив подходящий момент, крадет кусочек съестного. Рак собственного червяка никогда не обижает, зато, найдя точно такого же где-нибудь под камнем или в пустой раковине, непременно съест его. Когда для отшельника наступает срок менять свою раковину на более просторную, он не только пересаживает на нее актинию, но и не забывает перенести червя.
Другой пример взаимопомощи – рыбы-чистильщики тропических морей. В зоне Малых Антильских островов обитают бычки, губаны, рифовые окуни и толстогубы, питающиеся исключительно паразитами, живущими на теле более крупных рыб. Жертвы наружных паразитов отлично знают, где в океане можно пройти «санобработку». Даже рыбы, странствующие, как кефаль, вдали от берегов, приплывают целыми стаями на «приемные пункты» чистильщиков и, замерев в наклонном положении головой вниз, дают себя «обработать». В подводных пещерах и гротах их ждут креветки. Рыбы подставляют им наиболее пораженные места, и «санитар», забравшись на «клиента», приступает к «санации».
Чистильщики редко остаются без работы. Если клиент не выражает желания воспользоваться гигиенической процедурой, чистильщик, чтобы привлечь его внимание, растопырив плавники, исполняет своеобразный танец, опуская и поднимая хвост. Перед таким радушным приглашением ни одна рыба не в состоянии устоять. Она подплывает ближе, замирает или, как кефаль, головой вниз, или, как рыба-попугай, встав вертикально, расправляет плавники, чтобы удобнее было их обследовать, раскрывает рот, приподнимает жаберные крышки – и маленькие чистильщики безбоязненно устремляются в пасть к чудовищу, уверенные, что их не проглотят. Между чистильщиком и клиентом – полное взаимопонимание. Склевывая с тела обслуживаемой рыбы паразитов, чистильщик то и дело касается ее своими плавниками. Клиент знает, где находится санитар, и старается создать ему для работы самые благоприятные условия. Темные единороги даже бледнеют, становясь светло-голубыми. На светлом фоне хозяина паразита заметить легче.
Акулы и скаты не могут замереть на месте: у них нет плавательного пузыря. Их приходится «обслуживать на ходу». Санобработку они проходят у одиноко стоящих крупных кустов коралла, вокруг которых так удобно медленно совершать круг за кругом.
Казалось бы, прошедший санобработку клиент может заодно закусить санитаром. Рыбы так жестоко со своими благодетелями никогда не поступают. Если клиент решит, что процедуру пора кончать, он резко захлопывает пасть, закрывает на несколько секунд жаберные щели, но затем, не совершив глотательного движения, вновь открывает рот, и чистильщики, поняв намек, спешат убраться восвояси. Затем он встряхивается, и работающие снаружи санитары заканчивают процедуру.
От содружества чистильщиков с рыбами польза обоюдная. Санитары весь корм получают на телах клиентов, проделывая при этом колоссальную работу. За 6-часовой «рабочий день» старательный санитар успевает «обслужить» более 300 клиентов. Тропические рыбы тоже без чистильщиков обходиться не могут: последние не только уничтожают паразитов, но и обрабатывают раны, удаляя отмирающие ткани. Однажды на рифах у Багамских островов произвели своеобразный эксперимент. Аквалангисты, работая несколько дней подряд, выловили всех чистильщиков. И что же? Большинство рыб покинуло этот риф, а у тех, что остались, на теле и плавниках вскоре появились раны, опухоли, пораженные грибками места.
Рыбы холодных и умеренных широт меньше страдают от паразитов, но и здесь есть свои чистильщики. Они не устраивают «пунктов» санобработки. Как бродячие брадобреи, с бритвой и табуреткой рыскавшие некогда по базарам Средней Азии в поисках клиентов, странствуют по океану рыбы-санитары. Северные чистильщики проделывают внушительную «работу». Однажды подсмотрели, как юнкер-сандагери обработал за 15 минут 21 рыбу.
Существует еще один вид сожительства – комменсализм, или нахлебничество, когда только один из партнеров получает от сожительства пользу, не нанося другому какого-либо вреда. Пример таких взаимоотношений демонстрируют анемоновые рыбы. Семья амфиприонов-клоунов поселяется среди ветвей какой-нибудь крупной актинии. В поисках корма рыбки больше чем на метр не отплывают от своего живого дома и при малейшей опасности мгновенно прячутся среди многочисленных щупальцев. Анемоновые рыбки – загадка для ученых. Маленькие беззащитные существа совершенно не боятся щупальцев актиний, «вооруженных» стрекательными клетками. Они резвятся среди щупальцев, устраивают драки, прижимаются к ним и остаются невредимыми. Любая другая рыбка, нечаянно дотронувшаяся до актинии, будет немедленно схвачена, убита и съедена. А анемоновые рыбки без актинии существовать не могут и отдельно от своих «защитников» никогда не встречаются. Пока неизвестно, есть ли какая-нибудь польза от сожителей самой актинии. Видимо, не слишком значительная, так как актинии отлично живут и без квартирантов.
Высшей формой взаимопомощи является такое поведение, когда одно животное самоотверженно, с риском для жизни, защищает своего товарища. Зоопсихологи называют его альтруистическим поведением. До последнего времени происхождение альтруизма оставалось недостаточно понятным. Ни у кого не вызывало сомнений, что гибель отдельных представителей вида может способствовать выживанию вида в целом, сделать данный вид более приспособленным к условиям существования. Неясным было, каким образом альтруистическое поведение смогло закрепиться, если животные, наделенные геном альтруизма, погибают в первую очередь. Новейшие расчеты генетиков показали, что альтруистическое поведение должно чаще проявляться между животными, связанными узами родства. Если гибель одного животного повышает выживаемость хотя бы двух его родственников, тоже несущих ген альтруизма, то этот ген должен накапливаться.
Альтруизм не является прерогативой высших животных. Пример тому – пчелы. Сходные явления известны и у совсем примитивных организмов. Вирусоподобные самовоспроизводящиеся плазмиды паразитируют в бактериальных клетках. Чрезвычайное увеличение числа бактерий чревато возникновением таких условий, которые могут привести к их массовой гибели. В подобной ситуации всегда находятся плазмиды, начинающие вырабатывать токсин, убивающий бактерию-хозяина, чем и обрекают себя на гибель. Агрессивный акт плазмид является по существу жестом альтруизма, так как выделившийся из погибшей бактериальной клетки токсин убивает и других бактерий, еще не зараженных плазмидами. Дело в том, что плазмиды вырабатывают иммунопротеин, предохраняющий их и приютившую их бактерию от действия яда других плазмид. Теперь немногим оставшимся в живых бактериям и поселившимся в них плазмидам ничто не угрожает. Плазмиды-самоубийцы ценой своей жизни спасают остальных плазмид.
Сожительство между животными распространено очень широко. Практически все организмы имеют собственных индивидуальных сожителей. Даже паразиты дают на своем теле приют друзьям или другим паразитическим существам (так сказать, сверхпаразитам).
Двуликий Янус
Спор между бихевиористами и этологами, о котором мы говорили выше, беспредметен. Не вызывает ни малейшего сомнения, что бихевиористы, сторонники главенства индивидуально приобретенных форм поведения, неправы. Основой поведения являются его врожденные компоненты. У животных они начинают проявляться раньше, чем те успеют чему-нибудь научиться. Еще И.П. Павлову было ясно, что фундаментом любых поведенческих реакций служат безусловные рефлексы, а формирование любого вида индивидуального поведения, образование любого условного рефлекса основывается на этих врожденных реакциях.
Чтобы стало понятно, насколько важна безусловнорефлекторная основа, рассмотрим лишь несколько примеров. Возможность рецепции тех или иных раздражителей, близорукость или дальнозоркость, наличие цветного зрения, диапазон слухового восприятия, степень развития обоняния, способность образования различных условных рефлексов, их величина и необходимое для этого время генетически запрограммированы. Бесхвостые амфибии слышат плохо, однако низкочастотные звуки ими воспринимаются, но условные рефлексы на них не вырабатываются. У этих амфибий звуковые раздражители используются только для общения друг с другом. Они способны запускать лишь реакции брачного поведения, территориальные и контакта. Ни пищевые, ни оборонительные реакции они вызвать не могут, и ни пищевые, ни оборонительные рефлексы на них не вырабатываются. Конструкцией мозга амфибий это не предусмотрено.
Врожденные программы поведения накладывают ограничения на возможность образования условных рефлексов и у других животных. Лучше, быстрее всего условные рефлексы вырабатываются на биологически адекватные раздражители, вероятность встретиться с которыми для данного вида животных достаточно велика. В этом случае оказывается необходимым всего 1–3 сочетаний, тогда как на неадекватные раздражители условный рефлекс начинает осуществляться после 10–30, 50 или большего числа сочетаний. Совсем молоденький щенок не реагирует на запах мяса, но стоит ему хоть раз его отведать, как у малыша образуется натуральный условный рефлекс. С этого момента запах мяса начинает его активно интересовать. Одного «урока» вполне достаточно, повторять его не придется. У уток условный оборонительный или пищевой рефлекс на плеск воды вырабатывается после 1–3 сочетаний, а на свисток или стук метронома те же рефлексы возникают лишь после 10–20 сочетаний. Несмотря на то что дельфины обладают огромным, высокоразвитым мозгом, первые условные рефлексы на звуковые раздражители у них нередко требуют для своего образования колоссального количества сочетаний, иногда 450–500! Такая задержка возникновения условного рефлекса обусловлена многими причинами, в том числе и неадекватностью используемых раздражителей.
Было замечено, что каждый вид животных наиболее активно пользуется каким-то определенным анализатором. У сов, летучих мышей и зубатых китообразных ведущим анализатором является звуковой, у собак – звуковой и обонятельный, для большинства дневных птиц – зрительный, для высших приматов – кинестетический. На раздражители, адресующиеся к ведущему анализатору, условные рефлексы вырабатываются быстрее, обладают высокой устойчивостью и значительной величиной. При образовании у собаки пищевых условных рефлексов на средние по силе раздражители (средние на наш, человеческий взгляд), несмотря на абсолютно одинаковое количество сочетаний, звуковой условный раздражитель будет вызывать более значительный по величине условный рефлекс, чем кожный и тем более световой. Таким образом, отрицать значение безусловнорефлекторной основы общего поведения животных значит грубо искажать действительность.
Несостоятельно и положение этологов, отрицающих значение обучения, индивидуально приобретаемых реакций, непосредственного опыта для общего поведения животных. Если вернуться к инстинктивным формам поведения, то в каждом отдельном случае легко обнаружить условнорефлекторные звенья, индивидуально вырабатываемые реакции, которые связывают фрагменты безусловнорефлекторных реакций. Так, у обыкновенных кукушек все звенья их сложного инстинкта подбрасывания яиц в чужие гнезда генетически запрограммированы. Только не хватает записи о том, как должны выглядеть гнезда приемных родителей их будущих детей. Вот почему кукушонок должен вылупиться раньше своих сводных сестер и братьев, увидеть и накрепко запомнить, как выглядят яйца его приемных родителей. Став взрослой, кукушка будет разыскивать гнезда с яйцами аналогичной раскраски.
Чтобы стало понятно, насколько важна безусловнорефлекторная основа, рассмотрим лишь несколько примеров. Возможность рецепции тех или иных раздражителей, близорукость или дальнозоркость, наличие цветного зрения, диапазон слухового восприятия, степень развития обоняния, способность образования различных условных рефлексов, их величина и необходимое для этого время генетически запрограммированы. Бесхвостые амфибии слышат плохо, однако низкочастотные звуки ими воспринимаются, но условные рефлексы на них не вырабатываются. У этих амфибий звуковые раздражители используются только для общения друг с другом. Они способны запускать лишь реакции брачного поведения, территориальные и контакта. Ни пищевые, ни оборонительные реакции они вызвать не могут, и ни пищевые, ни оборонительные рефлексы на них не вырабатываются. Конструкцией мозга амфибий это не предусмотрено.
Врожденные программы поведения накладывают ограничения на возможность образования условных рефлексов и у других животных. Лучше, быстрее всего условные рефлексы вырабатываются на биологически адекватные раздражители, вероятность встретиться с которыми для данного вида животных достаточно велика. В этом случае оказывается необходимым всего 1–3 сочетаний, тогда как на неадекватные раздражители условный рефлекс начинает осуществляться после 10–30, 50 или большего числа сочетаний. Совсем молоденький щенок не реагирует на запах мяса, но стоит ему хоть раз его отведать, как у малыша образуется натуральный условный рефлекс. С этого момента запах мяса начинает его активно интересовать. Одного «урока» вполне достаточно, повторять его не придется. У уток условный оборонительный или пищевой рефлекс на плеск воды вырабатывается после 1–3 сочетаний, а на свисток или стук метронома те же рефлексы возникают лишь после 10–20 сочетаний. Несмотря на то что дельфины обладают огромным, высокоразвитым мозгом, первые условные рефлексы на звуковые раздражители у них нередко требуют для своего образования колоссального количества сочетаний, иногда 450–500! Такая задержка возникновения условного рефлекса обусловлена многими причинами, в том числе и неадекватностью используемых раздражителей.
Было замечено, что каждый вид животных наиболее активно пользуется каким-то определенным анализатором. У сов, летучих мышей и зубатых китообразных ведущим анализатором является звуковой, у собак – звуковой и обонятельный, для большинства дневных птиц – зрительный, для высших приматов – кинестетический. На раздражители, адресующиеся к ведущему анализатору, условные рефлексы вырабатываются быстрее, обладают высокой устойчивостью и значительной величиной. При образовании у собаки пищевых условных рефлексов на средние по силе раздражители (средние на наш, человеческий взгляд), несмотря на абсолютно одинаковое количество сочетаний, звуковой условный раздражитель будет вызывать более значительный по величине условный рефлекс, чем кожный и тем более световой. Таким образом, отрицать значение безусловнорефлекторной основы общего поведения животных значит грубо искажать действительность.
Несостоятельно и положение этологов, отрицающих значение обучения, индивидуально приобретаемых реакций, непосредственного опыта для общего поведения животных. Если вернуться к инстинктивным формам поведения, то в каждом отдельном случае легко обнаружить условнорефлекторные звенья, индивидуально вырабатываемые реакции, которые связывают фрагменты безусловнорефлекторных реакций. Так, у обыкновенных кукушек все звенья их сложного инстинкта подбрасывания яиц в чужие гнезда генетически запрограммированы. Только не хватает записи о том, как должны выглядеть гнезда приемных родителей их будущих детей. Вот почему кукушонок должен вылупиться раньше своих сводных сестер и братьев, увидеть и накрепко запомнить, как выглядят яйца его приемных родителей. Став взрослой, кукушка будет разыскивать гнезда с яйцами аналогичной раскраски.