Текст книги "Занимательная зоология"

Отчего собаки высовывают язык, когда им жарко?

На юге и, между прочим, у нас в Одессе продают кувшины, в которых вода среди лета может сама собой охлаждаться. Кувшины сделаны из пористой глины, которая пропускает сквозь себя воду. Вода мелкими капельками выступает на поверхность кувшина, и, если его повесить где-нибудь на ветерке, она быстро сохнет. Вместо высохшей воды появляется новая, которая тоже сохнет, а всякое высыхание сопровождается поглощением тепла и охлаждением окружающего пространства и того предмета, на котором налита испаряющаяся жидкость. Если шарик термометра обвернуть тряпочкой и смочить ее какой-нибудь жидкостью – лучше всего испаряющейся быстро, например бензином или эфиром, – то термометр покажет сильное понижение температуры. Тело млекопитающих животных очень походит на такой кувшин, причем вместо воды из кожи их выделяется пот. Известно, что деятельность потовых желез усиливается во время жары. Выступающий на коже пот сохнет, а высыхание его сопровождается охлаждением тела. Благодаря потовым железкам млекопитающие могут выносить очень высокие температуры. На некоторых заводах рабочим приходится работать при температуре в 100 °C, и даже в 110°, а при 100° кипит вода. По-видимому, это невозможно, однако это факт, не подлежащий сомнению.

Конечно, такую температуру нельзя выносить очень долго; кроме того, в том помещении, где находятся люди, воздух должен быть сухим, потому что только при сухом воздухе пот будет сохнуть достаточно быстро и в достаточной степени охлаждать тело. Стоит только в это помещение пустить пары воды – и человек может свариться. Описанное значение потовых желез объясняет нам, почему человек легче выносит сильную жару при сухом климате, нежели не столь большой жар в сырых местностях. Из наших домашних млекопитающих только у собак потовые железы недоразвиты, поэтому собаки лишены возможности охлаждать свое тело описанным способом. Взамен того они употребляют другой способ. Когда им жарко, они разевают рот, высовывают язык и начинают дышать не носом, а ртом. При этом у них выделяется огромное количество слюны, которая покрывает язык и весь рот. Воздух, проходя через рот в полость легкого, заставляет слюну усиленно сохнуть; высыхание слюны вызывает охлаждение воздуха, так что в легкое попадает воздух в охлажденном состоянии, что содействует и охлаждению всего тела. Таким образом, у собак пот заменяется слюной.

Потовых железок нет ни у птиц, ни у пресмыкающихся, поэтому и они во время жары охлаждают себя тем же способом, как собаки. Когда очень жарко, вороны сидят, разинув рты; разевают рты и куры, и также ящерицы.

Большие поверхности в маленьком теле

В зоологии существует закон, по которому орган, по мере своего развития, увеличивает свою поверхность. Закон этот объясняется тем, что, по мере увеличения поверхности органа, работа его улучшается. У тритонов легкое имеет вид мешка с тонкими стенками, причем внутренняя поверхность этого мешка гладкая, так что дыхательная поверхность легкого равна только внутренней поверхности этих мешков. У лягушек легкие имеют вид тоже мешков, но внутренняя поверхность их покрыта ячейками. Если эти ячейки сложить вместе, то получится поверхность значительно большая, нежели в том случае, если бы таких ячеек не было. При таком устройстве легких воздух входит в соприкосновение с большим количеством крови, почему дыхание идет более интенсивно. У ящериц эти внутренние ячейки глубже, нежели у лягушек, почему дыхательная поверхность легких у них относительно больше. Еще больше она у птиц, у которых легкое по своему строению походит на губку, пронизанную многочисленными трубочками, а стенки этих трубочек ячеисты. У млекопитающих легкое представляет собой куст разветвленных трубочек, которые постепенно становятся все тоньше и тоньше, а самые тонкие трубочки, подходящие к поверхности легкого, кончаются пузырьком. Внутренняя поверхность этих пузырьков ячеиста. В этих-то пузырьках происходит соединение кислорода воздуха с кровью. Если их разостлать и соединить вместе, то получается парадоксальная по величине поверхность. В обоих легких человека насчитывают огромное количество таких пузырьков, которые вместе образуют поверхность в сотни квадратных метров, в то время как площадь поверхности всего человеческого тела в зависимости от роста и упитанности человека меньше пяти квадратных метров.

Еще более удивительные цифры получаются, если мы попытаемся определить поверхность красных кровяных шариков. Эти шарики, как известно, поглощают в легких кислород и разносят его по всему телу. Чем больше общая поверхность шариков, тем интенсивнее идет обмен газов, то есть дыхание. Поэтому у животных, по мере совершенствования их организации, количество и общая поверхность шариков увеличивается. У взрослого человека в одном кубическом миллиметре крови насчитывают около 5 миллионов красных шариков, общая масса крови равна приблизительно 44 тысячам кубических сантиметров. Считая поверхность каждого шарика равной 0,000128 квадратного миллиметра, получим общую поверхность всех кровяных шариков равной 2816 квадратным метрам. На такой площади земли можно развести хороший сад.

Почему маленькие больше боятся холода, нежели большие?

Из общежитейской практики нам известно, что дети более зябки, нежели взрослые люди, почему детей приходится одевать теплее. Причиной этого обстоятельства являются не какие-нибудь особенности в отправлениях детского организма, а только их маленькая величина. Известно, что и у животных чем меньше тело, тем труднее животному бороться с холодом. Причина этого явления, можно сказать, чисто геометрическая. Количество тепла, приготовляемого организмом в своем теле, зависит от объема тела: чем больше объем, тем больше в теле развивается животной теплоты. Количество же тепла, излучаемого в пространство, зависит от поверхности тела. Чем больше эта поверхность, тем скорее тело охлаждается. Объемы же тел относятся друг к другу, как кубы сходственных измерений, а поверхности – только как квадраты. Поэтому если животное растет, то объем его увеличивается быстрее, нежели поверхность. Представим себе куб, сторона которого равняется метру. Тогда вся его поверхность будет равняться 6 квадратным метрам. Представим, что куб этот вырос до того, что каждая сторона стала равняться 2 метрам. Тогда каждая поверхность куба будет равняться 4 квадратным метрам, а все шесть поверхностей составят 24 квадратных метра; стало быть, вся поверхность куба увеличилась в 4 раза. Первоначальный объем куба был равен 1 кубическому метру, но когда каждая сторона его возросла вдвое, а каждая поверхность возросла в 4 раза, то объем его, равный площади основания, помноженной на высоту, будет равен 8 кубическим метрам, то есть увеличится в 8 раз. Таким образом, в то время как поверхность куба увеличилась только в 4 раза, объем увеличился в 8 раз.

Поэтому у крупных животных объемы их тела по сравнению с поверхностями большие, а поверхности по сравнению с объемами – маленькие. Значит, тело крупных животных вырабатывает большое количество тепла и мало излучает его в пространство. Наоборот, у мелких животных объемы маленькие, а поверхности по сравнению с объемами большие. Поэтому мелкие животные вырабатывают в своем теле мало тепла, но много излучают его в пространство. Стало быть, иметь маленькое тело теплокровным животным – невыгодно. Эту невыгоду природа нашла, однако, средство до известной степени компенсировать. Для этого она снабжает мелких животных более теплыми покровами, или, вернее, покровами, лучше защищающими тело от излучения тепла в пространство. Так, у северного оленя длина каждого волоса значительно меньше поперечника тела, а у маленького, похожего на мышь, зверька пеструшки, живущей в том же климате, длина волоска почти равна толщине тела. У вороны кроющие тело перья короче толщины тела, а у крошечной синицы, зимующей в наших странах, длина каждого такого пера превосходит толщину тела. Синица зимой, особенно когда она взъерошит перья, имеет вид пухового шарика, в котором наружу торчит только хвост.

Как изменить цвет шерсти у животных?

У многих животных зимняя шерсть отличается по цвету от летней. Так, белка зимой серого цвета, а летом рыжего. Немецкому ученому Шульцу пришла в голову мысль: не содействует ли холод сам по себе появлению волос какого-нибудь определенного цвета? Чтобы проверить справедливость этого предположения, он проделал целый ряд опытов с кроликами.

Эти опыты вы можете проделать и сами. Сначала он выщипывал часть шерсти в виде пятна у белого кролика и держал этого кролика в теплом помещении. Шерсть выросла такая же белая, какая была раньше. Тогда у того же кролика он выщипал еще одно место и держал животное в холодном помещении. В этом случае на выщипанном месте выросла черная шерсть. У одного кролика он выщипал шерсть на всем бедре, а в этом месте кожа образует несколько складок. В глубине каждой складки кожа не подвергалась действию холода, потому что она была прикрыта здесь двумя соседними складками. Поэтому здесь выросли белые волоски; на тех же частях складок, которые не были прикрыты соседней кожей, выросли черные волоски, и в результате на бедре получились правильные черные полоски на белом фоне, чего у кроликов никогда не бывает (см. рис.). У другого кролика Шульц получил правильное треугольное пятно на одной стороне спины.

Как изменить цвет перьев у птиц?

Известно, что птицы ежегодно линяют, то есть сбрасывают свои перья, вместо которых вырастают новые. Цвет перьев, уже выросших, не удается изменить, но можно искусственным способом повлиять на цвет перьев, которые вырастут после линьки. Вы можете проделать это с птицами, которых часто держат в клетках. Лучше всего опыт удается с коноплянкой, у которой перья серого цвета с красным пятном на груди. Если коноплянку кормить одним только конопляным семенем, не давая ничего другого, кроме воды, то после линьки у нее вырастают черные перья. Если канарейку, которая, как известно, бывает желтого цвета, кормить кайенским перцем, то после линьки она делается красной. Еще более любопытные результаты получаются на опытах с белыми курами. Если к их пище прибавлять безвредный красный краситель, то после линьки у них вырастают розовые перья.

Как изменить цвет бабочек?

Известно, что гусеницы бабочек довольно прихотливы в выборе пищи. Если гусеница питается листьями какой-нибудь породы дерева, то обыкновенно она не ест листьев других пород. Но некоторые виды гусениц менее прихотливы, почему едят листья нескольких пород. У таких менее прихотливых гусениц сорт дерева оказывает влияние на цвет бабочки, которая выходит из гусеницы. Так, из гусениц бабочки, питавшихся хвоей сосны, выходят красноватые бабочки; если же этих гусениц кормить хвоей ели, то получаются зеленые бабочки. Если гусеницу непарного шелкопряда кормить листьями дуба, получаются бабочки нормально окрашенные, если же кормить их листьями орешника, то вместо серых самцов получаются бледно-желтые и более мелкие. При кормлении их эспарцетом[3]3
  Эспарцет – род растений семейства бобовые.


[Закрыть] из гусениц выходят бабочки крупных размеров с очень яркой окраской.

Изменить окраску бабочек можно еще повышением или понижением температуры, при которой выводятся куколки этих бабочек. Так, в Западной Европе водятся два вида бабочек из рода ванесс (см. рис.: слева – зимняя, справа – летняя): одна называется Vanessa prorsa, другая – Vanessa levana. Долгое время так их и считали разными видами, но потом оказалось, что первая есть не больше как летняя, а вторая – зимняя форма одного и того же вида. Эти формы можно получить искусственно: летнюю зимой, если держать куколок в теплом помещении, а зимнюю летом, если держать их на холоде.

Гусеница-ботаник

Как уже было сказано, гусеницы и вообще растительноядные насекомые очень прихотливы в выборе пищи. Гусеница бабочки из рода агриннис (Agrynnis euphrosyne /перламутровка фиалковая) питается листьями только фиалок, а гусеницы бабочек из семейства сатирид (Satyrinae /бархатницы) ничего не станут есть, кроме злаков. Одна такая прихотливая гусеница из рода тиридия (Thyridia) оказалась настолько сведущей в ботанике, что указала ошибку, которую раньше делали ученые-ботаники. Эта гусеница поедает листья довольно различных растений, но непременно из семейства пасленовых. Однако она делает какое-то непонятное исключение для растения брунфельсии, которую ботаники относили к семейству норичниковых. Когда ботаники Бентам и Гукер попытались получше исследовать эту брунфельсию, то оказалось, что она относится совсем не к норичниковым, а к пасленовым, о чем гусеница знала раньше ученых-ботаников.

Слышат ли насекомые?

Этот вопрос вы можете разрешить, если разрешите другой вопрос: разговаривают ли насекомые, то есть издают ли они какие-нибудь звуки? Если они совершенно немы, то они могут быть и глухи, но если они стрекочут, скрипят, поют, то, очевидно, не затем, чтобы эти звуки слышали другие, а затем, чтобы к ним прислушивались насекомые той же самой породы. Стало быть, они должны иметь способность слышать. Всякому известны эти поющие насекомые. Это – сверчок, разные кузнечики, а в Крыму цикады. У всех у них имеются разные приспособления для того, чтобы издавать звук. У сверчка и кузнечика звук получается вследствие трения зазубренной части задних ног о жесткие крылья или ножки о ножку, а у цикады голосовой аппарат устроен по тому же принципу, как музыкальный инструмент, называемый гармоникой. Цикада выдавливает из особых пузырьков воздух, который, выходя наружу, заставляет дрожать особую пластинку.

Другой способ найти разрешение поставленного нами вопроса заключается в том, чтобы отыскать у насекомых орган слуха. У кузнечиков и саранчи найден орган, который, несмотря на его странное устройство и еще более странное положение, приходится считать за орган слуха. У кузнечиков он находится на ноге, а у саранчи на брюшке. Какое это ухо, если оно сидит на ноге? – спросите вы.

Однако это есть настоящее ухо. Оно состоит из ямки, прикрытой (см. рис.) упругой выпуклой перепонкой. Перепонка эта вследствие звука дрожит и раздражает находящийся под ней нерв. Ухо это называют тимпанальным органом. Заручившись этими сведениями, возьмите скрипку и пойдите в сад испытывать слуховые способности насекомых. Для этого надо подойти к насекомому по возможности ближе и взять какую-нибудь высокую ноту. Кузнечики будут протягивать свои усики по направлению к звуку, чем ясно обнаружат, что звук этот они слышат. Хотя ухо у них находится на ноге, но, по всей вероятности, слуховые ощущения могут восприниматься и усиками. Попробуйте поиграть на скрипке для бабочки или коромысла[4]4
  Коромысло – крупная стрекоза.


[Закрыть], и вы не заметите никаких признаков того, что они слышат вашу музыку. Около бабочки можно трубить в трубу, и она не обратит на это никакого внимания. Надо думать, что ни бабочка, ни коромысло ничего не слышат.

Слышат ли пауки?

У пауков слуховых органов не найдено, поэтому принято думать, что они ничего не слышат. Однако попробуйте поиграть на скрипке около гнезда комнатного паука, и он вылезет из своего убежища. Сперва возьмите самую высокую ноту; если он не появится, возьмите ноту пониже, и так перепробуйте разные ноты, пока он не покажется. Может, впрочем, случиться, что паук не отзовется ни на одну ноту, а почему это бывает – об этом будет сказано ниже. Обыкновенно же он вылезает из своего гнезда, обходит свою паутину и вскоре прячется. Этот опыт показывает, что пауки как будто слышат. На самом деле он этого не показывает.

Известно, что, если в комнате стоят два пианино или два рояля, если на одном инструменте вы возьмете какой-нибудь звук, например – до третьей октавы, то на другом инструменте, до которого вы даже не дотрагивались, начинает дрожать струна тоже до третьей октавы, и не только дрожит, но издает этот самый звук. Комнатный паук строит свои тенета в углу комнат, а сам прячется где-нибудь в стороне в трещину штукатурки или за обои, но от тенет к месту своего пребывания он проводит сторожевую паутинку. Как только муха попадется в тенета и начнет биться и трясти их, это сотрясение по сторожевой паутинке передается пауку. Лишь только он почувствует это, сейчас же отправляется к своей добыче. Сторожевая паутинка бывает натянута как струна, натянуты бывают и отдельные паутинки в тенетах. По указанному выше свойству звука звук скрипки заставляет дрожать паутинку, а паук думает, что в его тенета попалась муха, почему и вылезает из гнезда. Но для того, чтобы паутинка начала дрожать от звука скрипки, необходимо, чтобы она могла производить столько колебаний в секунду, сколько колебаний производит струна вашей скрипки, когда вы на ней берете ту или другую ноту. Может случиться, что у паука не найдется паутинки, подходящей к звукам вашей скрипки, и тогда паук не появится.

Слышат ли рыбы?

У рыб существует самый настоящий слуховой аппарат. Правда, он состоит только из самой существенной части уха, именно – только из внутреннего уха, или лабиринта, но лабиринт этот по своему устройству в общих чертах устроен так же, как у человека. Только улитка в нем зачаточна, но улитку считают музыкальной частью уха, то есть приспособлением для различения высоты тона. Значит, мы имеем право думать, что рыбы не могут различать высоту тона, но все-таки они слышат, потому что в противном случае зачем им лабиринт?

Так именно и думали, можно сказать, все зоологи. Но вдруг появилась работа австрийского зоолога Крейдля, в которой автор доказывает, что рыбы совершенно глухи. Крейдлю многие поверили, так что даже в учебниках появились сведения о том, что рыбы ничего не слышат. Однако другие зоологи думают, что Крейдль ошибается, почему вопрос остается нерешенным. Разрешению этого вопроса очень могут посодействовать любители природы, в особенности любители ужения, и, может быть, кто-нибудь из вас возьмется за это дело. Мнение Крейдля основано на следующих его наблюдениях. Он опускал в воду аквариума металлический стержень и смычком приводил его в столь большое сотрясение, что получался довольно сильный звук. При этом оказалось, что жившие в аквариуме рыбы ничем не обнаруживали того, что они этот звук слышат, то есть продолжали плавать, как раньше, не обращая внимания на эти звуки. Правда, если по стенке аквариума ударить палкой, то рыбы пугаются, но Крейдль объясняет этот испуг тем, что удар палкой производит сотрясение воды, которое рыбы чувствуют посредством кожи, то есть при помощи органа осязания. Крейдлю было известно, что в некоторых местах, где разводят золотых рыбок в пруду, этих рыбок вызывают из глубины воды для кормления звоном колокольчика. Поэтому он сделал проверку, в действительности ли они плывут на звон. Оказалось, что они подплывают только в том случае, если видят человека, который собирается их кормить. Если же к пруду подойти незаметно, так, чтобы рыбы не видели человека, то никакой звон не заставит их выйти из глубины.

Из этих наблюдений Крейдль сделал вывод, что рыбы совершенно глухи. Однако при таком убеждении необходимо еще ответить на вопрос: зачем же в таком случае существует у рыб лабиринт, который у человека, без сомнения, является органом слуха? И Крейдль дает ответ на этот вопрос. Уже давно известно, что лабиринт, кроме главного своего назначения служить органом слуха, служит еще для другой цели. Это постороннее назначение выполняют три канала при лабиринте (см. рис.). Каналы эти имеют полукруглую форму, почему и называются полукружными. Они расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Один – в плоскости вертикальной и параллельной продольной оси тела животного, другой – тоже в вертикальной плоскости, но перпендикулярной оси, а третий – в горизонтальной плоскости. Такие же каналы имеются в ухе человека и птиц.

Опыты с голубями показали, что если повредить какой-нибудь один канал, например параллельный длине тела, то именно в этой плоскости голубь постоянно теряет равновесие; он припадает головой или всем телом вперед или назад. Если повредить каналы вертикальный и перпендикулярный длине тела, то голубь припадает на бок. Эти опыты указывают на то, что полукружные каналы, хотя они находятся при слуховом аппарате, служат органом чувства равновесия. При повреждении их птица не чувствует ненормальности положения своего тела относительно горизонта. Такое же значение они имеют и у человека, что доказывается поражением чувства равновесия у человека, у которого эти каналы повреждены, например, вследствие раны.

Крейдль думает, что лабиринт рыб служит только как орган равновесия, но не как орган слуха.

В своих наблюдениях в природе вы и попытайтесь проверить, насколько мнение Крейдля справедливо. Надо думать, что он все-таки ошибается, и так надо думать по следующим основаниям: наблюдения его над рыбками в аквариуме не доказывают того, что они не слышат. Они могли просто не обращать никакого внимания на звук, издаваемый стержнем, потому что он не обещал им ничего ни дурного, ни хорошего. Золотые рыбки, на которых ссылается Крейдль, может быть, в действительности привыкли выплывать не на звон колокольчика, а только в то время, когда они увидят фигуру человека, но это не доказывает того, будто они ничего не слышат. Наблюдения рыбаков, наоборот, показывают, что рыбы слышат. Некоторые способы лова основаны на том, что рыбы различают звуки. На Волге сомов ловят на крючья, наживленные лягушкой, а для того, чтобы приманить сома, рыбак бьет по поверхности воды деревянной рюмкой, вследствие чего получается звук, похожий на квакание лягушки. Этот способ употребляется с незапамятных времен, и совершенно невероятно, чтобы рыбаки сотни лет продолжали пользоваться этим способом только по недоразумению. Уральские казаки, у которых существует крупный рыбный промысел в реке Урал, запрещают стрелять по берегам реки на том основании, что выстрелы отпугивают рыбу. Запрещают стрелять также рыбаки на мурманском берегу в то время, когда они ловят мелкую рыбу, служащую для наживки при ловле трески.

Все эти факты скорее указывают на то, что рыбы слышат. Чтобы окончательно разрешить вопрос, вы можете произвести разные опыты в природе. Для этого надо отыскать место с песчаным дном и прозрачной водой, место, в котором держатся какие-нибудь рыбы. На берегу можно производить разные звуки, например ударами палки в таз, выстрелом из ружья и проч., при этом следует остерегаться резких движений, которые пугают рыбу. Весьма важно выяснить, производят ли какое-нибудь впечатление на рыб звуки, производимые в воде. Такие звуки можно произвести ударом в воде двух камней друг о друга или, еще лучше, пружинным звонком, который начинает звонить, если нажать на кнопку.