Страница:
Мелкие хищники не могут пользоваться предостерегающей окраской. Им необходимо сообщить своим потенциальным врагам, кто они такие, но при этом не попасться на глаза тем существам, которыми питаются. Вот тут и приходится искать паллиатив, отказаться от благ предупреждающей окраски и согласиться на покровительственную. Эти животные умеют подавать «предупреждающие сигналы», но прибегают к ним лишь в минуту крайней опасности.
Сигналы могут подаваться путем демонстрации особенностей окраски каких-то частей тела, которые обычно скрыты от взоров окружающих, К подобной тактике прибегает обыкновенная чесночница, жительница широколиственных и смешанных лесов. В минуту опасности она надувается, приподнимается на неестественно выпрямленных лапах, открывает пасть и издает громкие звуки. Хищник пугается и отступает. Даже человек, случайно увидевший демонстрацию чесночницы, поостережется взять ее в руки. Краснобрюхая жерлянка, имеющая сходные с чесночницей места обитания, и ее ближайшая родственница желтобрюхая жерлянка, живущая в горах и предгорьях Закарпатской Украины, застигнутые врагом, показывают свое красное или желтое брюшко. И хотя сделать это трудновато, все-таки они умудряются оторвать лапки от грунта, прижать их к телу и выгнуть кверху голову и крестец. В результате жерлянка превращается в игрушечное кресло-качалку, и яркий животик становится достаточно заметен.
Широко распространенная в Африке серая древесная змея в минуту опасности поднимает переднюю часть желтовато-серого или буроватого тела. Принимая боевую позу, хищница сильно раздувает шею. При этом чешуйки расходятся, обнажая кожу, которая в районе поперечных полос имеет черный цвет и в промежутках между ними совсем светлая. В результате шея змеи мгновенно украшается черными и белыми полосами. В дополнение красавица высовывает длиннющий ярко-красный с черным кончиком язык.
Ночные бабочки в состоянии покоя принимают такую позу, чтобы нестандартно окрашенные участки не были видны и не нарушали покровительственную окраску. Когда угрожает опасность, они внезапно раздвигают крылья, демонстрируя броский цвет брюшка или пятна на задних крыльях. Этим пользуются бабочки-медведицы, названные так в честь гусениц, покрытых такой же, как у хозяина русского леса, мохнатой «шкурой».
Медведица-кая – красивая бабочка. Когда она сидит на древесном стволе, видны лишь передние белые крылья, густо покрытые крупными бархатисто-коричневыми пятнами. При приближении врага она их раздвигает, вспыхивая красно-оранжевым пламенем задних крыльев, усеянных небольшими черными пятнами. В тканевых жидкостях большинства медведиц содержится сильный яд, вырабатываемый специальными железами. Он способен убить неосторожного хищника. Другие железы вырабатывают жидкость с неприятным вкусом и запахом. Она заготавливается впрок и хранится в выводных протоках железы. Если неосторожная птица хватает бабочку, сдавливая ее тело, отвратительная жидкость выпрыскивается и нередко спасает медведице жизнь.
Бабочка белая волчанка в минуту опасности демонстрирует желтое, белокрылая медведица – ярко-розовое брюшко. Глазчатый бражник, внезапно обнажая задние крылья, выставляет напоказ глазчатые пятна, действительно смахивающие на очи сказочной восточной красавицы. У крупной гусеницы бабочки-волнянки тело покрыто светлыми волосками, которые скрывают нарисованные между четвертым и пятым сегментами глаза. Когда гусеницу что-нибудь испугает, она изгибается, волоски расходятся, и наружу выглядывает глазастая мордочка. Невольно отпрянешь: не укусила бы.
Самое удивительное, что предупредительную окраску имеют совершенно безобидные существа, которым не о чем предупреждать своих врагов. Они постоянно держатся на виду, но, как ни странно, не расплачиваются за столь наглое фанфаронство. Дело в том, что легкомысленные существа обычно бывают копией какого-нибудь пренеприятного на вкус животного.
Наиболее часто имитаторы встречаются среди насекомых. Отдельные виды мух-журчалок как две капли воды похожи на ос, пчел, шмелей. Их так и называют: пчеловидками, шмелевидками, осовидными журчалками. Прототипы этих безобидных мух вооружены столь грозным оружием, что никто не решается их трогать.
Данаида – красивая, броская и несъедобная бабочка. Эти качества она приобретает в младенчестве, когда еще гусеницей нагуливает жирок, питаясь зелеными частями травянистого растения лактука, в млечном соке которого содержатся ядовитые вещества. Сок имеет горький, жгучий вкус и неприятный запах, недаром к растению не притрагиваются даже крупные травоядные животные. Данаиду очень ловко копирует одна из нимфалид, возможно, недостаточно вкусная, но совершенно безвредная бабочка. Отличным имитатором является филиппинский лесной таракан, подражающий божьей коровке.
Иногда необходимого внешнего сходства добиться не удается, тогда его приходится усиливать, копируя походку или другие особенности поведения прототипов. Представители одного из мелких видов безобидных пауков подражают муравьям и появляются на поверхности земли лишь в их компании. А чтобы не отличаться от спутников, передвигаются не на восьми ногах, как все пауки, а по-муравьиному – на шести. Четвертую пару ног они держат на весу, выдавая ее за муравьиные усики. Это позволяет им обманывать и муравьев и врагов.
Отличные имитаторы – хвостатые амфибии. Самые ядовитые американские саламандры, вместо того чтобы прятаться от хищников, нарядились в яркие одежды и ведут свободный образ жизни. Броскую черно-оранжевую окраску калифорнийского тритона ни с чем не спутаешь, и хищники щеголя не трогают. А если молоденькая цапля схватит по недомыслию нашего франта, ей придется провести несколько неприятных минут, пытаясь его выплюнуть.
Совершенно несъедобен американский краснопятнистый тритон, одетый, как явствует из названия, очень заметно, чем умело пользуются псевдотритоны. Там, где краснопятнистый живет вместе с ложным горным и ложным красным тритонами, эти безвредные обманщики носят красные одежды, ловко подделываясь под своего опасного родственника. Ложный красный тритон при благоприятных условиях значительно обгоняет ядовитого собрата в росте. Разница столь очевидна, что теперь хищников уже не введешь в заблуждение, поэтому ложный красный тритон носит маскарадный костюм лишь первые 2—3 года своей жизни, а когда вырастает слишком большим и обманывать хищников становится трудно, меняет красный наряд на темную коричнево-бурую одежду и становится очень осторожным.
Имитаторы охотно рядятся в одежды невкусных, вонючих и слегка ядовитых существ. У самых опасных, смертельно ядовитых животных подражатели бывают редко. Пример тому – несколько десятков видов коралловых аспидов. Эти красивые существа, разрисованные поперечными красными, желтыми, белыми и черными полосами различной ширины, населяют американские леса от Аргентины до южных штатов США. Они живут на первом этаже у подножий деревьев, охотно пользуются чужими норами и сами умеют зарываться в землю. Стать верхолазами им мешает слабая мускулатура тела.
Среди коралловых змей, пользующихся одинаковой одеждой, есть и совершенно безобидные, и слабоядовитые, и очень опасные. Но законодателями моды стали не самые грозные представители коралловых аспидов. Объектом подражания у них являются змеи, владеющие не очень надежным оружием. Именно их копируют аспиды, совершенно не вырабатывающие яда, и их родственники, способные убить любого врага.
Среди диких животных «молва» об особо ядовитых существах распространяется не так быстро, как они того заслуживают. Согласитесь, что если хищник, решивший напасть на опасную красотку, тут же погибает, некому будет оповещать жителей леса, что с этой гадиной не следует связываться. Другое дело контакт со слабоядовитой змеей. Получив порцию яда, переболев и оправившись, агрессор постарается познакомить детей, членов стада или стаи с виновницей своей болезни. Именно о таких весьма неприятных, но не чересчур опасных созданиях быстрее всего распространяется дурная слава. Именно они и становятся объектом подражания.
В большинстве случаев для предупреждающей окраски используется красный, оранжевый, желтый и черный цвета и их различные комбинации. Это, так сказать, международный язык, всемирно признанные и понятные всем знаки. Большинство хищников инстинктивно воздерживаются от контактов с разукрашенными в эти цвета существами. Эти инстинкты живы и в людях. Мало кто откажется погладить рыженькую белочку и будет чрезвычайно удивлен, познакомившись с ее острыми зубками, но вряд ли отважится взять в руки соответствующим образом наряженного паука. Недаром для запрещающих дорожных знаков, принятых во всем мире, да и для других предупреждений об опасности используются сочетания тех же цветов.
Насколько глубоко инстинктивное предубеждение против предупреждающей окраски, свидетельствуют наблюдения за поведением хищников и их потенциальными жертвами. Небольшая, медлительная личинка калимантанского клопа, окрашенная с ног до головы в ярко-розовый цвет, на виду у всех безнаказанно прохаживается по листьям растений. Птицы и хищные насекомые, которым клоп то и дело попадается на глаза, не трогают его.
Предупреждающая окраска часто встречается у пауков. Ею с одинаковым успехом пользуются гигантские пауки-птицееды и их более мелкие родичи. Окраска и, мягко говоря, неаппетитный вид не вызывают у хищников желания перекусить таким пауком, попробовать его на зуб. Серповидный рогатый паук из лесов Восточной Африки желто-красной окраской старается привлечь внимание возможного агрессора к своему внушительному и опасному оружию – шиповидным выростам брюшка. Этого достаточно, и от проверки надежности вооружения паука хищники решительно уклоняются.
Действенность предупреждающей окраски подтверждает мадагаскарская лягушка-помидор. Ее спина, голова, лапки ярко-красные и только брюшко белое. Особенно броско окрашены самки. Вероятно, жизнь слабой половины помидорных лягушек оценивается дороже, чем представителей сильного пола. Животные абсолютно не ядовиты. Их кожные выделения не обладают какими-либо особыми неприятными свойствами и опасны разве что для микроорганизмов. Враги у этих лягушек отсутствуют, видимо, лишь в силу того, что никто из плотоядных животных не решается подвергнуть ревизии ее предупреждающую окраску.
КОСТЮМЕРНАЯ
ДОСТУП К ИНФОРМАЦИИ
Жизнь животных тесным образом связана со средой, в которой они обитают. Среда обеспечивает их пищей, водой, кислородом, убежищем. Животные постоянно должны опасаться врагов и искать контакта с родственными организмами, хотя бы для того, чтобы обзавестись потомством, воспитать его, подготовить к самостоятельной жизни. Без этого немыслимо дальнейшее существование вида. Чтобы выжить, животные должны быть хорошо ориентированы в окружающей обстановке, им необходимо знать обо всем происходящем вокруг.
Для сбора информации природа создала множество самых разнообразных рецепторов. Каждый вид животных пользуется лишь некоторыми из них. Естественно, отдается предпочтение тем, которые работают лучше, надежнее, снабжают наиболее достоверной информацией.
Условия жизни решающим образом сказываются на развитии и устройстве анализаторных систем. Зная физиологию восприятия внешних воздействий, нетрудно представить, в каких условиях обитает животное, а познакомившись с экологией живых организмов, легко догадаться, какими должны быть их органы чувств. Таким образом, и экологическая физиология рецепторов способна рассказать не только об особенностях воспринимающих устройств, но также и об образе жизни их владельцев.
КРУГОВОЙ ОБЗОР
Сигналы могут подаваться путем демонстрации особенностей окраски каких-то частей тела, которые обычно скрыты от взоров окружающих, К подобной тактике прибегает обыкновенная чесночница, жительница широколиственных и смешанных лесов. В минуту опасности она надувается, приподнимается на неестественно выпрямленных лапах, открывает пасть и издает громкие звуки. Хищник пугается и отступает. Даже человек, случайно увидевший демонстрацию чесночницы, поостережется взять ее в руки. Краснобрюхая жерлянка, имеющая сходные с чесночницей места обитания, и ее ближайшая родственница желтобрюхая жерлянка, живущая в горах и предгорьях Закарпатской Украины, застигнутые врагом, показывают свое красное или желтое брюшко. И хотя сделать это трудновато, все-таки они умудряются оторвать лапки от грунта, прижать их к телу и выгнуть кверху голову и крестец. В результате жерлянка превращается в игрушечное кресло-качалку, и яркий животик становится достаточно заметен.
Широко распространенная в Африке серая древесная змея в минуту опасности поднимает переднюю часть желтовато-серого или буроватого тела. Принимая боевую позу, хищница сильно раздувает шею. При этом чешуйки расходятся, обнажая кожу, которая в районе поперечных полос имеет черный цвет и в промежутках между ними совсем светлая. В результате шея змеи мгновенно украшается черными и белыми полосами. В дополнение красавица высовывает длиннющий ярко-красный с черным кончиком язык.
Ночные бабочки в состоянии покоя принимают такую позу, чтобы нестандартно окрашенные участки не были видны и не нарушали покровительственную окраску. Когда угрожает опасность, они внезапно раздвигают крылья, демонстрируя броский цвет брюшка или пятна на задних крыльях. Этим пользуются бабочки-медведицы, названные так в честь гусениц, покрытых такой же, как у хозяина русского леса, мохнатой «шкурой».
Медведица-кая – красивая бабочка. Когда она сидит на древесном стволе, видны лишь передние белые крылья, густо покрытые крупными бархатисто-коричневыми пятнами. При приближении врага она их раздвигает, вспыхивая красно-оранжевым пламенем задних крыльев, усеянных небольшими черными пятнами. В тканевых жидкостях большинства медведиц содержится сильный яд, вырабатываемый специальными железами. Он способен убить неосторожного хищника. Другие железы вырабатывают жидкость с неприятным вкусом и запахом. Она заготавливается впрок и хранится в выводных протоках железы. Если неосторожная птица хватает бабочку, сдавливая ее тело, отвратительная жидкость выпрыскивается и нередко спасает медведице жизнь.
Бабочка белая волчанка в минуту опасности демонстрирует желтое, белокрылая медведица – ярко-розовое брюшко. Глазчатый бражник, внезапно обнажая задние крылья, выставляет напоказ глазчатые пятна, действительно смахивающие на очи сказочной восточной красавицы. У крупной гусеницы бабочки-волнянки тело покрыто светлыми волосками, которые скрывают нарисованные между четвертым и пятым сегментами глаза. Когда гусеницу что-нибудь испугает, она изгибается, волоски расходятся, и наружу выглядывает глазастая мордочка. Невольно отпрянешь: не укусила бы.
Самое удивительное, что предупредительную окраску имеют совершенно безобидные существа, которым не о чем предупреждать своих врагов. Они постоянно держатся на виду, но, как ни странно, не расплачиваются за столь наглое фанфаронство. Дело в том, что легкомысленные существа обычно бывают копией какого-нибудь пренеприятного на вкус животного.
Наиболее часто имитаторы встречаются среди насекомых. Отдельные виды мух-журчалок как две капли воды похожи на ос, пчел, шмелей. Их так и называют: пчеловидками, шмелевидками, осовидными журчалками. Прототипы этих безобидных мух вооружены столь грозным оружием, что никто не решается их трогать.
Данаида – красивая, броская и несъедобная бабочка. Эти качества она приобретает в младенчестве, когда еще гусеницей нагуливает жирок, питаясь зелеными частями травянистого растения лактука, в млечном соке которого содержатся ядовитые вещества. Сок имеет горький, жгучий вкус и неприятный запах, недаром к растению не притрагиваются даже крупные травоядные животные. Данаиду очень ловко копирует одна из нимфалид, возможно, недостаточно вкусная, но совершенно безвредная бабочка. Отличным имитатором является филиппинский лесной таракан, подражающий божьей коровке.
Иногда необходимого внешнего сходства добиться не удается, тогда его приходится усиливать, копируя походку или другие особенности поведения прототипов. Представители одного из мелких видов безобидных пауков подражают муравьям и появляются на поверхности земли лишь в их компании. А чтобы не отличаться от спутников, передвигаются не на восьми ногах, как все пауки, а по-муравьиному – на шести. Четвертую пару ног они держат на весу, выдавая ее за муравьиные усики. Это позволяет им обманывать и муравьев и врагов.
Отличные имитаторы – хвостатые амфибии. Самые ядовитые американские саламандры, вместо того чтобы прятаться от хищников, нарядились в яркие одежды и ведут свободный образ жизни. Броскую черно-оранжевую окраску калифорнийского тритона ни с чем не спутаешь, и хищники щеголя не трогают. А если молоденькая цапля схватит по недомыслию нашего франта, ей придется провести несколько неприятных минут, пытаясь его выплюнуть.
Совершенно несъедобен американский краснопятнистый тритон, одетый, как явствует из названия, очень заметно, чем умело пользуются псевдотритоны. Там, где краснопятнистый живет вместе с ложным горным и ложным красным тритонами, эти безвредные обманщики носят красные одежды, ловко подделываясь под своего опасного родственника. Ложный красный тритон при благоприятных условиях значительно обгоняет ядовитого собрата в росте. Разница столь очевидна, что теперь хищников уже не введешь в заблуждение, поэтому ложный красный тритон носит маскарадный костюм лишь первые 2—3 года своей жизни, а когда вырастает слишком большим и обманывать хищников становится трудно, меняет красный наряд на темную коричнево-бурую одежду и становится очень осторожным.
Имитаторы охотно рядятся в одежды невкусных, вонючих и слегка ядовитых существ. У самых опасных, смертельно ядовитых животных подражатели бывают редко. Пример тому – несколько десятков видов коралловых аспидов. Эти красивые существа, разрисованные поперечными красными, желтыми, белыми и черными полосами различной ширины, населяют американские леса от Аргентины до южных штатов США. Они живут на первом этаже у подножий деревьев, охотно пользуются чужими норами и сами умеют зарываться в землю. Стать верхолазами им мешает слабая мускулатура тела.
Среди коралловых змей, пользующихся одинаковой одеждой, есть и совершенно безобидные, и слабоядовитые, и очень опасные. Но законодателями моды стали не самые грозные представители коралловых аспидов. Объектом подражания у них являются змеи, владеющие не очень надежным оружием. Именно их копируют аспиды, совершенно не вырабатывающие яда, и их родственники, способные убить любого врага.
Среди диких животных «молва» об особо ядовитых существах распространяется не так быстро, как они того заслуживают. Согласитесь, что если хищник, решивший напасть на опасную красотку, тут же погибает, некому будет оповещать жителей леса, что с этой гадиной не следует связываться. Другое дело контакт со слабоядовитой змеей. Получив порцию яда, переболев и оправившись, агрессор постарается познакомить детей, членов стада или стаи с виновницей своей болезни. Именно о таких весьма неприятных, но не чересчур опасных созданиях быстрее всего распространяется дурная слава. Именно они и становятся объектом подражания.
В большинстве случаев для предупреждающей окраски используется красный, оранжевый, желтый и черный цвета и их различные комбинации. Это, так сказать, международный язык, всемирно признанные и понятные всем знаки. Большинство хищников инстинктивно воздерживаются от контактов с разукрашенными в эти цвета существами. Эти инстинкты живы и в людях. Мало кто откажется погладить рыженькую белочку и будет чрезвычайно удивлен, познакомившись с ее острыми зубками, но вряд ли отважится взять в руки соответствующим образом наряженного паука. Недаром для запрещающих дорожных знаков, принятых во всем мире, да и для других предупреждений об опасности используются сочетания тех же цветов.
Насколько глубоко инстинктивное предубеждение против предупреждающей окраски, свидетельствуют наблюдения за поведением хищников и их потенциальными жертвами. Небольшая, медлительная личинка калимантанского клопа, окрашенная с ног до головы в ярко-розовый цвет, на виду у всех безнаказанно прохаживается по листьям растений. Птицы и хищные насекомые, которым клоп то и дело попадается на глаза, не трогают его.
Предупреждающая окраска часто встречается у пауков. Ею с одинаковым успехом пользуются гигантские пауки-птицееды и их более мелкие родичи. Окраска и, мягко говоря, неаппетитный вид не вызывают у хищников желания перекусить таким пауком, попробовать его на зуб. Серповидный рогатый паук из лесов Восточной Африки желто-красной окраской старается привлечь внимание возможного агрессора к своему внушительному и опасному оружию – шиповидным выростам брюшка. Этого достаточно, и от проверки надежности вооружения паука хищники решительно уклоняются.
Действенность предупреждающей окраски подтверждает мадагаскарская лягушка-помидор. Ее спина, голова, лапки ярко-красные и только брюшко белое. Особенно броско окрашены самки. Вероятно, жизнь слабой половины помидорных лягушек оценивается дороже, чем представителей сильного пола. Животные абсолютно не ядовиты. Их кожные выделения не обладают какими-либо особыми неприятными свойствами и опасны разве что для микроорганизмов. Враги у этих лягушек отсутствуют, видимо, лишь в силу того, что никто из плотоядных животных не решается подвергнуть ревизии ее предупреждающую окраску.
КОСТЮМЕРНАЯ
Лес только на первый взгляд кажется однообразно зеленым. На самом деле цвет и форма листьев, бутонов или распустившихся цветков, окраска, особенности узоров на коре древесных стволов и поселившихся на них квартирантов – эпифитных растений, делают каждый квадратный метр непохожим на соседний. Здесь значительно труднее, чем, скажем, в пустыне подобрать одежду, точно копирующую фон. Только убежденным домоседам, вроде гекконов, постоянно проживающим на одном-двух соседних деревьях, целесообразно обзаводиться подобной одеждой. Для непосед имело бы смысл, переходя на соседний участок, переодеваться соответственно новой обстановке, но подавляющее большинство животных на это неспособны.
Как уже говорилось, четвероногие и пернатые обитатели леса переодеваются 1—2, редко три раза в год. Смена одежды чаще всего связана с сезонными изменениями цветовой гаммы окружающего их мира и погодных условий. Праздник – тоже достойный повод. В период помолвок и свадеб особенно ярко одеваются самцы. Весной, когда птицы разбиваются на пары, это позволяет привлекать внимание самочек. Невесты весьма разборчивы. Если самца снегиря, горихвостки или иволги покрасить весной в серый цвет, ему придется остаться холостяком. Ни одна самочка на такого невзрачного кавалера не польстится.
Переодеваться чаще, чем это принято, вряд ли возможно, слишком дорого стоят наряды, так как требуют много материалов и энергетических ресурсов. Да и процесс линьки, особенно для птиц, достаточно неприятен и болезнен. Все же, какой бы прочной одежда ни была, она постепенно снашивается, и, хочешь не хочешь, ее приходится обновлять. Оказалось, что и этим прискорбным обстоятельством, если к нему подойти с известной фантазией, можно воспользоваться, чтобы в нужный момент иметь приличный вид.
Чаще всего птицы линяют в конце лета, когда все важнейшие дела уже закончены. Для самцов это неудобно. За длинную зиму одежда может сильно поизноситься. Наиболее отъявленным франтам приходится заниматься линькой два раза в год, меняя весной хотя бы часть перьев. Вьюрки, горихвостки и другие воробьиные птицы нашли из этого затруднительного положения оригинальный выход. Они линяют осенью, а чтобы сохранить нарядную одежду, яркие перышки у них сверху прикрыты более тусклыми, создающими покровительственную окраску. К весне их кончики пообтреплются, верхняя одежда обветшает, станет дырявой. Однако оборвышам это явно к лицу. Сквозь образовавшиеся прорехи видны перья «нижней одежды», и птицы приобретают праздничный вид.
Животным с голой кожей менять наряды проще. Медленная смена одежды происходит путем постепенного накопления в покровных тканях нужных пигментов. В прохладную погоду запасается черный пигмент, а с приближением засушливого периода усиливается выработка желтого. Быстрая смена одежды связана с деятельностью хроматофоров, с перераспределением биохромов внутри пигментных клеток. В лесу этим способом пользуются амфибии, рептилии и некоторые насекомые. Из них наиболее художественно одаренными следует признать древесных лягушек, а чемпионами по темпам смены окраски, несомненно, являются хамелеоны.
Большинство лесных бесхвостых амфибий обладает покровительственной окраской, она помогает им прятаться. Окраска может повторять какой-то определенный рисунок. Стройная квакша напоминает поблекший лист, на засохший лист похожа географическая квакша. Чернопятнистую квакшу трудно отличить от древесной коры, поросшей лишайниками. Как прилепившийся к древесному стволу нарост лишайника выглядит бородавчатая кожа квакши Геслери, а некоторые веслоногие лягушки обнаруживают поразительное сходство с пораженным грибковой болезнью, но еще зеленым листом.
Для древесных лягушек важно не отличаться от окружающего их фона. Не случайно цвет обыкновенной квакши, сидящей на листе растения, очень точно соответствует его окраске. На светлых листьях она светло-зеленая, на темных – темная или почти черная. В палитре желобоватой квакши из Тринидада белая, желтая, оранжевая, кирпичная, бурая, каштановая, пурпурная, розовато-лиловая, розовая, цвета морской воды и зеленая краски. Амфибии меняют свой внешний вид, чтобы лучше замаскироваться, а в брачный период, наоборот, чтобы стать более заметными.
Работой хроматофоров у амфибий управляют особые гормоны. Пигментостимулирующий – заставляет крупинки пигмента равномерно распределяться по всем отросткам хроматофора, а пигментоконцентрирующий – собираться в один компактный шарик. Способность лягушек и квакш менять цвет кожи в строгом соответствии с окраской окружающего фона свидетельствует о совершенстве цветного зрения.
Есть предположение, что наиболее способные амфибии могут менять свою окраску по памяти, пользуясь вместо зрения косвенными указаниями других рецепторов. Для них имеют большое значение тактильные ощущения брюшка и лап. Перебравшись в сумерках на шероховатую поверхность древесного ствола, они становятся коричневато-черными, вероятно, стараясь подогнать цвет тела под невидимую им теперь древесную кору, а оказавшись на гладкой поверхности листа – зеленеют, даже если лист отмирает и сменил свою окраску на желто-оранжевую. Управляя окраской тела с помощью гормонов, амфибии лишены возможности мгновенно менять свой цвет: обычно для этого требуются целые сутки. Лишь немногие при оптимальной температуре способны сменить наряд за час.
Насекомые охотно используют пигменты, заимствованные на стороне. Вегетарианцы извлекают биохромы из поедаемых растений и в таком виде, не разрушая молекул, транспортируют их в кровь. Это в первую очередь касается желто-коричнево-красных пигментов, относящихся к каротинам, которых много в моркови, картофельной ботве и в зеленых частях большинства «диких» растений. Насекомые-хищники пользуются теми же красителями, но получают их, питаясь растительноядными членистоногими.
Интересно, что самый распространенный пигмент – хлорофилл непопулярен. Зеленый цвет создается или вовсе безо всякого красителя, или с помощью инсектовердина обычно в соединении с каротиноидами. Красящее вещество включается в наружные покровы, накапливается в гиподерме – подкутикулярном слое, в крови, кишечнике или жировом теле – рыхлой ткани, заполняющей промежутки между внутренними органами.
Сезонная окраска зависит от многих причин, в том числе от общей освещенности, от спектрального состава падающих на насекомое световых лучей. Обмен пигментов в твердом наружном скелете практически невозможен. Если нужно изменить окраску, насекомые исподволь накапливают пигмент, который будет включен в новую кутикулу, образующуюся при очередной линьке. Таким образом цвет новой одежды приходится «заказывать» задолго до того, как настанет время ее надеть. Это не совсем удобно, ведь условия жизни могут измениться. Окраска куколок некоторых видов бабочек, относящихся к роду настоящих кавалеров, зависит от того, на каком фоне перед окукливанием жили гусеницы: если на светлом, куколки приобретут зеленый цвет, если на темном – коричневый.
Некоторые насекомые владеют настоящими хроматофорами. Они лежат непосредственно под кутикулой. Днем на солнце австралийские стрекозы имеют ярко-синий цвет, но когда начинает смеркаться, их тело медленно темнеет. Этот процесс продолжается всю ночь, и к утру насекомые становятся почти черными. Изменение окраски необходимо им для лучшего поглощения энергии солнечных лучей. Утром, когда стрекоза согреется и черный цвет ей станет не нужен, насекомое вновь «оденется» в свою роскошную дневную одежду.
У насекомых работой хроматофоров командует нервная система, а свои распоряжения доводит до сведения пигментных клеток с помощью специальных гормонов. Они вырабатываются секреторными клетками головного ганглия, в полном соответствии с информацией об окружающей обстановке, поставляемой зрительными рецепторами. Из нервного гаглия гормон током крови распространяется по всему организму. У стрекоз, имеющих достаточно длинное тело, чтобы добраться до кончика брюшка, гормону требуется время. Поэтому цвет изменяется сначала в передней части тела.
Среди лесных рептилий услугами хроматофоров активно пользуются древесные игуаны, особенно представители родов анолисов и жабовидных, или рогатых, ящериц. Первые способны изменять окраску тела от салатного до темно-коричневого. Костюм лесных жабовидных ящериц, живущих па земле, имеет серовато-зеленый цвет и испещрен черными пятнами неправильной формы. Пятна остаются неизменными на любом субстрате, а светлые участки кожи могут изменяться в достаточно широком диапазоне.
У игуан работа хроматофоров контролируется нейро-гуморальными механизмами, а у хамелеонов полностью подчинена нервной системе, что позволяет им очень быстро менять окраску. Хамелеоны используют свой талант, чтобы прельстить избранницу и, что не менее важно, для обороны. За считанные минуты животное из беловато-серого может обратиться в светло-зеленое, затем потемнеть, стать пурпурным или оранжевым и снова густо почернеть. Если спектакль разыгрывается, чтобы напугать врага, хамелеон одновременно раздувается, шипит, разевает пасть и делает ложные выпады в сторону обидчика.
Как уже говорилось, четвероногие и пернатые обитатели леса переодеваются 1—2, редко три раза в год. Смена одежды чаще всего связана с сезонными изменениями цветовой гаммы окружающего их мира и погодных условий. Праздник – тоже достойный повод. В период помолвок и свадеб особенно ярко одеваются самцы. Весной, когда птицы разбиваются на пары, это позволяет привлекать внимание самочек. Невесты весьма разборчивы. Если самца снегиря, горихвостки или иволги покрасить весной в серый цвет, ему придется остаться холостяком. Ни одна самочка на такого невзрачного кавалера не польстится.
Переодеваться чаще, чем это принято, вряд ли возможно, слишком дорого стоят наряды, так как требуют много материалов и энергетических ресурсов. Да и процесс линьки, особенно для птиц, достаточно неприятен и болезнен. Все же, какой бы прочной одежда ни была, она постепенно снашивается, и, хочешь не хочешь, ее приходится обновлять. Оказалось, что и этим прискорбным обстоятельством, если к нему подойти с известной фантазией, можно воспользоваться, чтобы в нужный момент иметь приличный вид.
Чаще всего птицы линяют в конце лета, когда все важнейшие дела уже закончены. Для самцов это неудобно. За длинную зиму одежда может сильно поизноситься. Наиболее отъявленным франтам приходится заниматься линькой два раза в год, меняя весной хотя бы часть перьев. Вьюрки, горихвостки и другие воробьиные птицы нашли из этого затруднительного положения оригинальный выход. Они линяют осенью, а чтобы сохранить нарядную одежду, яркие перышки у них сверху прикрыты более тусклыми, создающими покровительственную окраску. К весне их кончики пообтреплются, верхняя одежда обветшает, станет дырявой. Однако оборвышам это явно к лицу. Сквозь образовавшиеся прорехи видны перья «нижней одежды», и птицы приобретают праздничный вид.
Животным с голой кожей менять наряды проще. Медленная смена одежды происходит путем постепенного накопления в покровных тканях нужных пигментов. В прохладную погоду запасается черный пигмент, а с приближением засушливого периода усиливается выработка желтого. Быстрая смена одежды связана с деятельностью хроматофоров, с перераспределением биохромов внутри пигментных клеток. В лесу этим способом пользуются амфибии, рептилии и некоторые насекомые. Из них наиболее художественно одаренными следует признать древесных лягушек, а чемпионами по темпам смены окраски, несомненно, являются хамелеоны.
Большинство лесных бесхвостых амфибий обладает покровительственной окраской, она помогает им прятаться. Окраска может повторять какой-то определенный рисунок. Стройная квакша напоминает поблекший лист, на засохший лист похожа географическая квакша. Чернопятнистую квакшу трудно отличить от древесной коры, поросшей лишайниками. Как прилепившийся к древесному стволу нарост лишайника выглядит бородавчатая кожа квакши Геслери, а некоторые веслоногие лягушки обнаруживают поразительное сходство с пораженным грибковой болезнью, но еще зеленым листом.
Для древесных лягушек важно не отличаться от окружающего их фона. Не случайно цвет обыкновенной квакши, сидящей на листе растения, очень точно соответствует его окраске. На светлых листьях она светло-зеленая, на темных – темная или почти черная. В палитре желобоватой квакши из Тринидада белая, желтая, оранжевая, кирпичная, бурая, каштановая, пурпурная, розовато-лиловая, розовая, цвета морской воды и зеленая краски. Амфибии меняют свой внешний вид, чтобы лучше замаскироваться, а в брачный период, наоборот, чтобы стать более заметными.
Работой хроматофоров у амфибий управляют особые гормоны. Пигментостимулирующий – заставляет крупинки пигмента равномерно распределяться по всем отросткам хроматофора, а пигментоконцентрирующий – собираться в один компактный шарик. Способность лягушек и квакш менять цвет кожи в строгом соответствии с окраской окружающего фона свидетельствует о совершенстве цветного зрения.
Есть предположение, что наиболее способные амфибии могут менять свою окраску по памяти, пользуясь вместо зрения косвенными указаниями других рецепторов. Для них имеют большое значение тактильные ощущения брюшка и лап. Перебравшись в сумерках на шероховатую поверхность древесного ствола, они становятся коричневато-черными, вероятно, стараясь подогнать цвет тела под невидимую им теперь древесную кору, а оказавшись на гладкой поверхности листа – зеленеют, даже если лист отмирает и сменил свою окраску на желто-оранжевую. Управляя окраской тела с помощью гормонов, амфибии лишены возможности мгновенно менять свой цвет: обычно для этого требуются целые сутки. Лишь немногие при оптимальной температуре способны сменить наряд за час.
Насекомые охотно используют пигменты, заимствованные на стороне. Вегетарианцы извлекают биохромы из поедаемых растений и в таком виде, не разрушая молекул, транспортируют их в кровь. Это в первую очередь касается желто-коричнево-красных пигментов, относящихся к каротинам, которых много в моркови, картофельной ботве и в зеленых частях большинства «диких» растений. Насекомые-хищники пользуются теми же красителями, но получают их, питаясь растительноядными членистоногими.
Интересно, что самый распространенный пигмент – хлорофилл непопулярен. Зеленый цвет создается или вовсе безо всякого красителя, или с помощью инсектовердина обычно в соединении с каротиноидами. Красящее вещество включается в наружные покровы, накапливается в гиподерме – подкутикулярном слое, в крови, кишечнике или жировом теле – рыхлой ткани, заполняющей промежутки между внутренними органами.
Сезонная окраска зависит от многих причин, в том числе от общей освещенности, от спектрального состава падающих на насекомое световых лучей. Обмен пигментов в твердом наружном скелете практически невозможен. Если нужно изменить окраску, насекомые исподволь накапливают пигмент, который будет включен в новую кутикулу, образующуюся при очередной линьке. Таким образом цвет новой одежды приходится «заказывать» задолго до того, как настанет время ее надеть. Это не совсем удобно, ведь условия жизни могут измениться. Окраска куколок некоторых видов бабочек, относящихся к роду настоящих кавалеров, зависит от того, на каком фоне перед окукливанием жили гусеницы: если на светлом, куколки приобретут зеленый цвет, если на темном – коричневый.
Некоторые насекомые владеют настоящими хроматофорами. Они лежат непосредственно под кутикулой. Днем на солнце австралийские стрекозы имеют ярко-синий цвет, но когда начинает смеркаться, их тело медленно темнеет. Этот процесс продолжается всю ночь, и к утру насекомые становятся почти черными. Изменение окраски необходимо им для лучшего поглощения энергии солнечных лучей. Утром, когда стрекоза согреется и черный цвет ей станет не нужен, насекомое вновь «оденется» в свою роскошную дневную одежду.
У насекомых работой хроматофоров командует нервная система, а свои распоряжения доводит до сведения пигментных клеток с помощью специальных гормонов. Они вырабатываются секреторными клетками головного ганглия, в полном соответствии с информацией об окружающей обстановке, поставляемой зрительными рецепторами. Из нервного гаглия гормон током крови распространяется по всему организму. У стрекоз, имеющих достаточно длинное тело, чтобы добраться до кончика брюшка, гормону требуется время. Поэтому цвет изменяется сначала в передней части тела.
Среди лесных рептилий услугами хроматофоров активно пользуются древесные игуаны, особенно представители родов анолисов и жабовидных, или рогатых, ящериц. Первые способны изменять окраску тела от салатного до темно-коричневого. Костюм лесных жабовидных ящериц, живущих па земле, имеет серовато-зеленый цвет и испещрен черными пятнами неправильной формы. Пятна остаются неизменными на любом субстрате, а светлые участки кожи могут изменяться в достаточно широком диапазоне.
У игуан работа хроматофоров контролируется нейро-гуморальными механизмами, а у хамелеонов полностью подчинена нервной системе, что позволяет им очень быстро менять окраску. Хамелеоны используют свой талант, чтобы прельстить избранницу и, что не менее важно, для обороны. За считанные минуты животное из беловато-серого может обратиться в светло-зеленое, затем потемнеть, стать пурпурным или оранжевым и снова густо почернеть. Если спектакль разыгрывается, чтобы напугать врага, хамелеон одновременно раздувается, шипит, разевает пасть и делает ложные выпады в сторону обидчика.
ДОСТУП К ИНФОРМАЦИИ
Жизнь животных тесным образом связана со средой, в которой они обитают. Среда обеспечивает их пищей, водой, кислородом, убежищем. Животные постоянно должны опасаться врагов и искать контакта с родственными организмами, хотя бы для того, чтобы обзавестись потомством, воспитать его, подготовить к самостоятельной жизни. Без этого немыслимо дальнейшее существование вида. Чтобы выжить, животные должны быть хорошо ориентированы в окружающей обстановке, им необходимо знать обо всем происходящем вокруг.
Для сбора информации природа создала множество самых разнообразных рецепторов. Каждый вид животных пользуется лишь некоторыми из них. Естественно, отдается предпочтение тем, которые работают лучше, надежнее, снабжают наиболее достоверной информацией.
Условия жизни решающим образом сказываются на развитии и устройстве анализаторных систем. Зная физиологию восприятия внешних воздействий, нетрудно представить, в каких условиях обитает животное, а познакомившись с экологией живых организмов, легко догадаться, какими должны быть их органы чувств. Таким образом, и экологическая физиология рецепторов способна рассказать не только об особенностях воспринимающих устройств, но также и об образе жизни их владельцев.
КРУГОВОЙ ОБЗОР
Один из важнейших анализаторов – зрительный. Им пользуются все обитатели леса, хотя лесные дебри не отличаются хорошей освещенностью. Сомкнутость крон всегда создает полумрак, иногда достаточно глубоких!, и это предъявляет к чувствительности зрительного аппарата повышенные требования. Кроме того, в лесу сильно ограничен обзор. Теснящиеся вокруг кусты и деревья, даже в разреженных листопадных тропических лесах или лиственничной тайге ограничивают видимость в лучшем случае одним-двумя десятками метров. Не случайно среди обитателей леса нет особенно дальнозорких существ. Это им совсем ни к чему. У обитателей дебрей глаза приспособлены, чтобы рассматривать то, что у них находится прямо под носом.
Другая особенность леса, серьезно осложняющая зрение, – контраст между участками, освещенными солнцем и находящимися в тени, что особенно отчетливо проявляется в тропиках, где количество солнечных дней велико. У животного, обитающего па нервом этаже джунглей, даже в солнечный полдень зрительный аппарат должен быть адаптирован к глубокому полумраку. Мы плохо знаем, сколько времени требуется для этого животным. Глаз человека, выходца из тропического леса, подстраиваясь к условиям освещенности, способен изменять свою чувствительность в 10 миллиардов раз! Чтобы глаза полностью привыкли к темноте, нам требуется 45 минут. Правда, в такой глубокой адаптации нет особой необходимости. У крыс восстановление чувствительности происходит значительно быстрее. Оно требует максимум 1 – 2 минут. Зрительные клетки, приспособившиеся к полумраку, не способны воспринимать ярко освещенные объекты. Мы видим лишь пятна света, но детально рассмотреть, что они освещают, не в состоянии. Для этого орган зрения должен перестроить свою работу, но одновременно он сразу потеряет способность видеть то, что находится в тени.
Процесс адаптации к свету и тени у диких животных практически не исследован, но нужно думать, что протекает энергичнее, чем у человека, во всяком случае, у тех, что способны перемещаться с большой скоростью. Иначе трудно представить, как обеспечивается безопасность их движения. Гиббон, с бешеной скоростью проносящийся в полумраке тропического леса и вдруг попавший на освещенную солнцем прогалину, должен мгновенно ослепнуть, как это происходит с водителями автотранспорта, когда в глаза бьют яркие лучи фар идущих навстречу машин. Так что существование механизмов скоростной адаптации кажется достаточно вероятным. В противном случае воздушный гимнаст должен потерпеть аварию на другой стороне ярко освещенной прогалины. Кстати, сумеречный образ жизни лесных «планеристов», менее маневренных в полете, чем птицы и летучие мыши, видимо, объясняется более стабильными условиями для зрения в это время суток.
Глаза возникли в ходе эволюции очень давно. Ими владеют многие многощетинковые черви, насекомые, моллюски, ну и, конечно, позвоночные. Природа предложила животным на выбор два типа глаз, пользующихся у них примерно равной популярностью. Первый тип в ходу у насекомых. Их глазки оснащены простой оптической системой. Они представляют собой узкий конус, основанием направленный во внешний мир. Здесь же, у основания, находится фокусирующая линза, а светочувствительные клетки сосредоточены у вершины конуса. Линза в таких глазках не способна менять своей формы, а следовательно, и преломляющих свойств. К тому же она жестко фиксирована. Таким образом, фокусировка в этих глазках постоянна. Она обеспечивает четкое зрительное восприятие объектов, находящихся на определенном, обычно весьма незначительном расстоянии.
От столь примитивного глаза мало проку. Практически он позволяет видеть одну точку пространства, но у большинства животных такие глаза собраны в пучки по нескольку десятков, сотен или даже тысяч штук. Получается составной, или, по терминологии зоологов, фасеточный глаз, названный так потому, что роговицы объединенных глазков имеют форму шестигранников – фасеток. Насекомые близоруки, но способны понять, что собою представляет объект, находящийся вблизи.
Другая особенность леса, серьезно осложняющая зрение, – контраст между участками, освещенными солнцем и находящимися в тени, что особенно отчетливо проявляется в тропиках, где количество солнечных дней велико. У животного, обитающего па нервом этаже джунглей, даже в солнечный полдень зрительный аппарат должен быть адаптирован к глубокому полумраку. Мы плохо знаем, сколько времени требуется для этого животным. Глаз человека, выходца из тропического леса, подстраиваясь к условиям освещенности, способен изменять свою чувствительность в 10 миллиардов раз! Чтобы глаза полностью привыкли к темноте, нам требуется 45 минут. Правда, в такой глубокой адаптации нет особой необходимости. У крыс восстановление чувствительности происходит значительно быстрее. Оно требует максимум 1 – 2 минут. Зрительные клетки, приспособившиеся к полумраку, не способны воспринимать ярко освещенные объекты. Мы видим лишь пятна света, но детально рассмотреть, что они освещают, не в состоянии. Для этого орган зрения должен перестроить свою работу, но одновременно он сразу потеряет способность видеть то, что находится в тени.
Процесс адаптации к свету и тени у диких животных практически не исследован, но нужно думать, что протекает энергичнее, чем у человека, во всяком случае, у тех, что способны перемещаться с большой скоростью. Иначе трудно представить, как обеспечивается безопасность их движения. Гиббон, с бешеной скоростью проносящийся в полумраке тропического леса и вдруг попавший на освещенную солнцем прогалину, должен мгновенно ослепнуть, как это происходит с водителями автотранспорта, когда в глаза бьют яркие лучи фар идущих навстречу машин. Так что существование механизмов скоростной адаптации кажется достаточно вероятным. В противном случае воздушный гимнаст должен потерпеть аварию на другой стороне ярко освещенной прогалины. Кстати, сумеречный образ жизни лесных «планеристов», менее маневренных в полете, чем птицы и летучие мыши, видимо, объясняется более стабильными условиями для зрения в это время суток.
Глаза возникли в ходе эволюции очень давно. Ими владеют многие многощетинковые черви, насекомые, моллюски, ну и, конечно, позвоночные. Природа предложила животным на выбор два типа глаз, пользующихся у них примерно равной популярностью. Первый тип в ходу у насекомых. Их глазки оснащены простой оптической системой. Они представляют собой узкий конус, основанием направленный во внешний мир. Здесь же, у основания, находится фокусирующая линза, а светочувствительные клетки сосредоточены у вершины конуса. Линза в таких глазках не способна менять своей формы, а следовательно, и преломляющих свойств. К тому же она жестко фиксирована. Таким образом, фокусировка в этих глазках постоянна. Она обеспечивает четкое зрительное восприятие объектов, находящихся на определенном, обычно весьма незначительном расстоянии.
От столь примитивного глаза мало проку. Практически он позволяет видеть одну точку пространства, но у большинства животных такие глаза собраны в пучки по нескольку десятков, сотен или даже тысяч штук. Получается составной, или, по терминологии зоологов, фасеточный глаз, названный так потому, что роговицы объединенных глазков имеют форму шестигранников – фасеток. Насекомые близоруки, но способны понять, что собою представляет объект, находящийся вблизи.