Сотворенная природа глазами биологов

скачать книгу бесплатно

Экспериментально установлено, что они быстрее бактерий способны перерабатывать опавшую листву в полезные удобрения. Листья под воздействием микроорганизмов не перегнивают в долгое время. А так же грибной комарик, отложив на них свои яйца, справляется с этой задачей несравненно скорее. Из комариных яичек очень быстро появляются белые личинки и принимаются за еду. И тогда листьям во влажной почве превратиться в удобрение достаточно трех дней.

Потомство грибного комарика питается не только листьями, но и грибами, что способствует очищению леса от перезрелых плодов.

Неутомимые термиты. В тропических лесах важными почвообразователями являются влаголюбивые термиты. Они перерабатывают в лесах всю отмирающую древесину и растительные остатки.

Кроме того, термиты пронизывают почву многочисленными ходами и перемешивают слои, перемещая землю в различных направлениях. К тому же, пропуская растительную пищу и почву через кишечник, эти насекомые активно влияют на происходящие в почве процессы. Да и сами термиты представляют собой достаточно калорийный источник питания для многих животных.

Хотя деятельность термитов порой противоречит интересам человека, разрушая его деревянные постройки, их положительная роль в жизни тропической природы неоценима.

Жуки-навозники. Важную роль для оздоровления окружающего мира играют жуки-навозники, представители которых, как уже говорилось выше, спасли выпасные угодья в Австралии. Они быстро разрушают помет скота, очищая и сельские загоны и пастбища, что создает условия для нормального развития растений. Переработанный жуками навоз служит к тому же прекрасным удобрением.

Для того чтобы постоянно заделывать навоз в почву и столько же земли выносить на поверхность, эти естественные санитары природы наделены огромной подъемной силой и специальными органами. Передние ноги у них предназначены для копания, как у крота, а рога работают подобно плугу.

Жуки каждого вида обеспечены своими способами переработки навоза. Одни навозники лепят из навоза специальную грушу. Другие роют под его кучами норы, делают ячейки и плотно утрамбовывают их навозом. Самки откладывают яйца, и тогда для вылупившихся личинок там готов «и стол, и дом». Естественно, жуки не размышляют над тем, каковы их жизненные задачи, зачем и как они должны убирать навоз и где устраивать место для будущего потомства. Все это они знают и умеют с появления на свет. Ведь санитары природы получили важную для них генную информацию, которая обеспечивает развитие их организма, жизнедеятельность и поведение.

Жуки-могильщики. Огромную пользу приносят природе и жуки-могильщики. Взрослые насекомые и личинки быстро справляются с телами погибших животных. Их целенаправленные действия полностью соответствуют врожденной программе, полученной от таких же неутомимых в работе родителей.

Благодаря прекрасному обонянию эти жуки мгновенно собираются с больших расстояний вокруг тела мертвого животного. Затем они определенным образом подрывают грунт под трупом зверька или птицы и, предав тем самым тело животного земле, роют рядом или вокруг него ямки, куда откладывают яйца. В результате получается двойной эффект: происходит очищение поверхности, а вышедшие из яиц личинки получают необходимое питание для дальнейшего развития и роста.

Сам факт, что на Земле имеются живые существа, которые призваны выполнять, как нам кажется, неприятную, однако весьма необходимую работу по очистке планеты, свидетельствует о том, насколько предусмотрительно создан наш мир.

Черви – почвообразователи. Дождевых (земляных) червей не случайно называют хозяевами почвы. Ведь они, так же как насекомые и другие почвообразователи, служат незаменимыми союзниками растений, способствующими их росту и развитию.

Неутомимые черви проделывают в земле множество ходов, взрыхляя почву, и тогда воздух, вода и питательные вещества легко проникают к корням растений. К тому же дождевые черви затаскивают в свои норки пищу – опавшие листья и траву. А остатки от их трапезы служат удобрением, повышая плодородие почвы.

Дождевой червь наделен для своей жизнедеятельности достаточно сложными, а главное, целесообразно устроенными частями тела, анализирующими органами и живыми приборами.

Очень сильные мышцы позволяют ему легко изменять форму тела. Они работают без устали, и при движении в определенном направлении животное может попеременно вытягиваться, сокращаться, изгибаться.

Прочные и послушные щетинки, покрывающие тело червя, всегда готовы, повернувшись нужным для животного образом, зацепиться за неровности почвы. Благодаря этому при попытке вытащить дождевого червя из земли, вы ощутите серьезное сопротивление.

На коже червя имеются клетки, которые вырабатывают смазку, что облегчает продвижение животного в земле.

Дождевой червь не имеет глаз, но он прекрасно отличает свет от тьмы благодаря присутствию в теле множества чувствительных к свету клеток. Червя пугает очень яркий свет, поэтому животное сразу же стремится спрятаться от него в своей родной среде – почве.

Удивительно, но дождевые черви способны чувствовать запах и вкус пищи. Если червю предложить на выбор самую различную еду, то в первую очередь он станет лакомиться морковью, жареным мясом и жиром.

Черви неплохие «синоптики», так как обеспечены чувствительными живыми приборами, которые вовремя дают им знать о предстоящей непогоде. И если сухим теплым вечером из земли начинают выползать наружу из земли дождевые черви, это значит, что предстоят резкие погодные изменения. Скорее всего, будет дождливо, с грозами.

Червь способен по сотрясению почвы ощущать приближение крота. Полученный сигнал опасности вызывает у червя сложную врожденную реакцию, называемую «реакцией убегания» (для червей вернее – уползания). От испуга тело червя покрывается более обильной смазкой, чтобы ускорить его прохождение сквозь почву.

А испытывают ли черви боль? Рыбаки, которые насаживают червяка на крючок, полагают, что он не ощущает боли. Однако это не так.

Исследования доказали, что червь способен испытывать болевые ощущения. При боли тело червя быстро покрывается дополнительной смазкой. А если животное взять в руки, оно начинает изо всех сил упираться щетинками о пальцы, чтобы поскорее выбраться из плена.

Шведские ученые установили, что в это время у земляных червей в ганглиях (нервных узлах) вырабатываются особые вещества, схожие с теми, которые образуются и в мозгу человека, когда ему приходится испытывать боль.

Вот вам и так называемые «примитивные» дождевые черви.

Трудолюбивые кроты. Наделенные способностью рыть землю кроты тоже являются хозяевами почвы. Они живут во влажной земле и почти без отдыха прокладывают ходы во всех направлениях.

Сложно переплетенные кротовые коридоры тянутся под самой поверхностью земли. Благодаря таким разветвленным лабиринтам происходит дополнительное рыхление и перемешивание слоев почвы. А корням деревьев достается больше воздуха и влаги.

Прокладка коридоров имеет свою технологию, которую определяют запрограммированные действия. Так, если крот натыкается на участок плотной почвы у тропинки или дороги, то он прокладывает под ней глубокий и короткий переход, которым пользуются все кроты, обитающие на ближнем участке леса (как тут не вспомнить наши подземные переходы). В случае повреждения такого постоянно действующего перехода кроты его ремонтируют – ведь прокладка нового требует большего труда.

А откуда крот берет воздух для дыхания и воду для питья? С воздухом у него проблем нет, ведь им заполнены все его коридоры. А вот воду в лужах или ручьях крот чувствует издалека и упорно роет к ним технический коридор. Если же водоемов поблизости нет, то он специально устраивает в земле углубления. Они постепенно наполняются водой и служат ему так же, как колодец служит человеку.

Форма тела у крота позволяет ему рыть грунт с удивительной быстротой. А его бег по подземным владениям сравнивают с лошадиной рысью.

Невероятную проходимость в земле кроту обеспечивают целесообразные копательные «инструменты». Это в первую очередь кисти передних конечностей, которые сильно расширены и вывернуты ладонями наружу. А их пальцы снабжены мощными когтями. Крот

ловко отгребает землю этими передними лапами и как штопор ввинчивается в грунт.

Для быстроты передвижения это животное имеет и особый коротковорсый мех. Он не уложен в каком-то одном направлении, так что крота с одинаковым успехом можно гладить как от головы к хвосту, так и наоборот. Такой мех в сочетании с коротким хвостом позволяет зверьку бегать в своих узких коридорах, как головой, так и хвостом вперед. Причем зверек делает это почти с одинаковой скоростью.

Даже такая, казалось бы, мелочь предусмотрена при создании этого замечательного подземного труженика.

Целесообразность организма животных

Существует большое разнообразие организмов живых созданий. Причиной этого являются как их определенная сфера деятельности и индивидуальная «профессия», так и различие мест и условий обитания.

Например, верблюд обитает исключительно в засушливых районах. Системы жизнеобеспечения его организма рассчитаны на жаркую безводную среду, а органы пищеварения – на потребление сухой и колючей растительности. Верблюд не может их покинуть по собственной воле. Он даже плохо переносит длительное питание сочной луговой травой и начинает от этого болеть. А вот организм северного оленя устроен именно для жизни этого животного в холодном климате и питания преимущественно тундровой растительностью.

Что же такое целесообразность? Часто ученые понятие «целесообразность» связывают исключительно с поведением живых существ. Причем это в основном касается поведения так называемых «высших» животных, которое носит характер осмысленных поступков. Но не менее применимо это же определение и ко всем типам движений и поведенческих актов, которые нельзя квалифицировать как поступки. К их числу относятся инстинктивные действия, рефлексы и т. п.

А разве не целенаправленно движение растений к свету, влаге, опоре (у вьющихся побегов)? Причем, если передвинуть опору, вьющиеся растения вновь устремляются в ее сторону, как бы «видя» изменение ситуации. Что за «невидимая рука» направляет их к заданной цели?

От этих движений один лишь шаг к движению развития целого организма из одной-единственной клетки. Разве не целесообразны действия всех участников непостижимого и загадочного акта ее деления? Ведь последовательность биологических событий определяет генетическая программа, которая заложена и поддерживается в любом живом творении. Зародыши, получившие эту программу по наследству от родителей, успешно развиваются во взрослые живые существа. Причем, строение их организма предопределено, ведь в зависимости от вида животные должны выполнять свои особые жизненные задачи и занимать территорию с конкретными факторами среды.

В результате оказывается, что само строение организма каждого существа и происходящие в нем процессы, поведение и образ жизни – в общем, все, что так или иначе приводит к изначально заданной цели, подпадает под понятие «целесообразность».

Особенности организма насекомых. В качестве примера целесообразности строения организма животных можно рассмотреть насекомых. Представители каждого их вида занимают только тот ареал и способны выдерживать именно те условия окружающей среды, для которых предназначен их организм, «настроены» врожденные механизмы жизнедеятельности и поведения. Это может быть и чрезвычайно широкий ареал, и очень узкий.

Благодаря этому насекомые могут обитать в самых суровых условиях, даже в холодной арктической тундре и на снежных горных вершинах, в солнечных саваннах и пустынях, во влажных тропических лесах и тайге.

Например, бабочки, – казалось бы, совсем хрупкие создания, – обитают на земном шаре почти повсеместно. Их активная жизнедеятельность возможна благодаря особой целесообразности организма, который условно можно назвать «южным», «северным», «тропическим», «универсальным».

Универсальный организм бабочек одних видов обеспечивает их распространение по многим районам с самыми разнообразными природными факторами. Так, крупные бабочки монархи, обитая в северной части Америки, стаей отправляются на зимовку в Мексику – за 3,5 тысячи километров от своего родного дома. Там они находят и конкретный район, и даже определенные деревья, где вместе садятся, плотным слоем покрывая ветви. За лето сменяются два или три их поколения. И весной, отправляясь в путь без сопровождения взрослых особей, юное потомство точно приземляется в назначенном месте – откуда были родом их родители. Для этого организм бабочек снабжен и «полетной картой», и «планом местности», и «навигационными приборами».

А организм других бабочек предназначен только для конкретного местообитания, как, например, у бабочек, живущих исключительно в Альпах, выше линии снегов при средней температуре -10 °C. Или, к примеру, у одного из обитателей пустыни – жука-чернотелки. У некоторых видов специфичное устройство организма обеспечивает активную жизнь именно в этой среде. Жук-чернотелка хорошо переносит жару и утоляет жажду, конденсируя живительную влагу ночных туманов.

Разнообразие организма рыб. Еще один пример. Рыбы заселяют пресные и соленые, холодные и горячие водоемы, а также разные глубины морей и океанов. Взаимосвязь между внешним видом тела рыб и глубиной их обитания просто поразительна.

Тело придонных рыб слегка приплюснуто, а их глаза специально направлены вверх. Поскольку они живут среди донной растительности, то обеспечены такими оригинальными устройствами, как жгуты и присоски наподобие ног и лап животных.

Если постепенно опускаться на глубину, то с каждым метром давление на морских обитателей существенно возрастает. Но их организм подготовлен к этим кажущимся нам неудобствам.

Донные рыбы часто обладают плоским, дискообразным телом. Например, камбала выглядит, как кусок раскатанного теста, и глаза у нее находятся на верхней половине тела. Причем эта сторона тела камбалы темная и способна изменять окраску под фон грунта. Цилиндрическое, змеевидное тело угрей позволяет им быстро ползать по дну. А морские коньки напоминают растрепанные листья водорослей, за которые они цепляются своим хвостом.

Фантастической внешностью поражают глубоководные рыбы. Тело у них либо вытянутое, лентовидной формы, как, например, у рыбы-сабли, либо змеевидное с плавниками самых разнообразных форм. Голова чаще всего имеет огромные глаза и рот. К тому же эти рыбы снабжены различными светящимися органами.

А некоторые пелагические рыбы, проводящие всю жизнь в активном плавании, наделены веретенообразным телом и плавниками наподобие крыльев. Уходя от преследования хищника, с их помощью они выпрыгивают из воды и способны пронестись над поверхностью моря на расстояние 100 метров.

Таким образом, строение организма живых существ точно соответствует образу их жизни и условиям обитания.

Удивительные системы организма

Для того чтобы обитать в любых уголках планеты и выполнять свои задачи на Земле, все живые создания получили от Творца определенную форму тела, особенности организма, а также сложнейшие многофункциональные системы.

Нервная система. Все процессы жизнедеятельности организма и поведение животных управляемы их нервной системой с ее центральным отделом – мозгом (мозговым центром), а также многочисленными анализирующими системами. Такой премудро «сконструированный» комплекс систем организма является необычайно важным даром живым существам. Причем у каждого вида эти взаимосвязанные системы имеют свои целесообразные особенности.

Нервную систему можно представить, как густую сеть проложенных в теле тончайших проводов, по которым мчатся с огромной скоростью различные сигналы и приказы. К примеру, у человека тонкие нити нервов тянутся к мозгу от всех точек тела: глаз, ушей, носа, языка, кожи и всех внутренних органов. Если бы соединить их все вместе, то тонкая, как паутинка, ниточка дважды дотянулась бы от Земли до Луны и обратно.

В нервной системе, куда ни загляни, всюду можно обнаружить, вроде бы, сходную деятельность: потоки нервных импульсов электрической природы. В то же время эти импульсы обеспечивают совершенно разный эффект. При раздражении уха поток электрических импульсов проходит по нервным волокнам к определенному участку мозга – и мы слышим звуки. Вместе с тем аналогичные сигналы, идущие от глаз, приводят к качественно совсем иному ощущению – света.

Волокна нервов устроены подобно электрическим проводам в резиновой оболочке. Они тоньше волоса, но, тем не менее, каждое нервное волоконце лежит в специальном гибком футлярчике. Он надежно отгораживает одно волоконце от другого, чтобы передавать донесения или приказы туда и обратно, не мешая соседям.

Нервная система призвана:

• воспринимать с помощью органов чувств и отдельных рецепторов внешние и внутренние раздражения;

• мгновенно перерабатывать с помощью системы анализаторов поступающие сигналы для подготовки и осуществления ответной реакции;

• координировать деятельность организма, управлять всеми органами и системами, уравновешивать их со средой для функционирования организма как единого целого;

• хранить в памяти в закодированном виде наследственную и приобретенную информацию, а также мгновенно извлекать ее по мере необходимости;

• разворачивать во времени инстинктивное поведение живых существ и обеспечивать их развитие за счет обучения, приобретения опыта и навыков;

• осуществлять высшую нервную деятельность, включая элементарное мышление (рассудочную деятельность) – для животных некоторых видов.

Нераскрытые тайны мозга. Ученые еще в недавнем прошлом утверждали, что для анатома и физиолога само собой понятно: «высокая степень разума животного должна соединяться с сильным развитием нервной системы и в особенности мыслительного аппарата – мозга». Считалось, что орган и его функция всегда должны стоять в известных отношениях друг к другу. Однако, как оказалось, все в живой природе гораздо сложнее, в чем вам предстоит убедиться.

Так, между мозгом насекомого и мозгом позвоночного существуют весьма значительные различия. И в то же время совсем крошечный мозг мухи, пчелы, бабочки или другого насекомого позволяет им не хуже млекопитающих видеть и слышать, осязать и чувствовать вкус, передвигаться с большой точностью и, более того, летать на значительные расстояния, пользуясь внутренней «картой», взаимодействовать между собой, обучаться. В чем же причина такого несоответствия?

Дело в том, что исследователями отчасти установлены направления потоков информации в мозге. По поведению животного можно судить о том, какие им приняты решения. Но что при этом происходит в скоплениях нейронов врожденного «индивидуального компьютера» живого существа?

Что об этом может сказать наука, та же нейробиология? Смогла ли она разгадать тайну мозга – этой самой сложной и таинственной из данностей, известных людям?

Первый нейробиологический опыт принадлежит древнеримскому врачу Галену. Перерезав у свиньи нервные волокна, с помощью которых мозг управлял мышцами гортани, он лишил ее голоса – животное тотчас онемело. Это было во II веке.

Далеко ли с тех пор ушла наука в своих познаниях о принципе работы мозга?

Оказывается, несмотря на огромный труд ученых, принцип работы даже одной нервной клетки, так называемого «кирпичика», из которого построен мозг, является тайной.

Нейробиологи многое понимают из того, как нейрон «ест» и «пьет». Как он получает необходимую для своей жизнедеятельности энергию, усваивая необходимые вещества, извлеченные из среды обитания. Как затем этот нейрон посылает соседям самую различную информацию в виде сигналов, зашифрованную либо в определенной серии электрических импульсов, либо в разнообразных комбинациях химических веществ.