Основные свойства животных. Питание животных. Комменсализм, симбиоз, паразитизм.

Каждое животное принимает пищу, без чего не мыслимо самое существование его. Не­обходимость постоянно вводить извне в ор­ганизм новые массы питательного вещества обусловливается для всех животных тем, что частицы, из которых состоит живой организм, беспрестанно изменяются, разру­шаются и поэтому должны постоянно возоб­новляться. Самый жизненный процесс глав­ным образом и заключается в этом бес­прерывном изменении и возобновлении ве­ществ, составляющих организм.

Извне поступает кислород, который окисляет слож­ные органические вещества, из которых по­строены ткани животного, и разрушает их, причем образуются менее сложные соедине­ния, именно: углекислота, вода, мочевина, не­которые минеральные соли, которые удаляют­ся из организма: углекислота через посредст­во органов дыхания, остальные вещества при помощи особых выделительных органов. Именно это беспрестанное изменение химиче­ского состава материи, из которой слагается организм, и является источником всех сил (теплота, электричество, мускульная и нервная работа и др.), наличностью которых характеризуется живой организм.

Очевидно, что при достоянной потере ве­ществ, которую несет организм во время своей жизни, столь же беспрестанно должно происходить и возобновление их введением новых веществ, которые, будучи извест­ным образом переработаны, могли бы стать на место разрушенных, так как только таким образом может поддерживаться су­ществование живого организма. Под влиянием такой необходимости, каждое животное пи­тается, т.е. вводит из окружающей при­роды внутрь своего тела различные вещества, перерабатывает их определенным образом и полученные новые частицы размещает по различным тканям своего тела, где в них ощущается надобность; таким образом про­исходит восстановление веществ, утрачен­ных при разнообразных жизненных про­цессах. Организм животного беспрестанно возобновляется; в каждом органе, в каж­дой частице его ткани непрерывно совершается разрушение вещества и замена его новыми, вновь приобретенными извне.

В этом процессе, называемом вообще обменом веществ, можно различать два ряда химических явлений: а) явления, сопро­вождающие разрушение веществ, продукты ко­торого удаляются тем или другим способом из организма, и б) процесс восстановления тканей, который и есть питание в широ­ком смысле.

Первый ряд химических явлений состав­ляет предмет физиологии. В этой науке рас­сматривается, как изменяются состав и строение тканей организма в ходе жизнен­ных процессов; она же знакомит нас с процессами химического обмена веществ, ко­торый происходит в тканях, а также с процессами восстановления их путем усвое­ния принятой пищи и выделения получаю­щихся при этом продуктов.

Для зоолога главный интерес представляет лишь одна сторона сложного процесса питания, именно способ добывания пищи, т.е. те приемы и приспо­собления, какими обладает животное для удовлетворения потребностей питания. Можно различать четыре главных способа добывания пищи животными:

1) про­стое пищедобывание;
2) комменсализм;
3) симбиоз
4) паразитизм.

Простой способ добывания пищи наиболее распространен в цар­стве животных. Громадное большинство животных добывает себе пищу прямо, без каких-либо особых приспособлений и ухищрений. Одни животные кормятся растениями, другие поедают различных животных и делают это самыми раз­нообразными способами, соответственно своей организации, но при этом не всту­пают в какие-либо определенные отношения с животными или растениями, ко­торые служат им пищей. Хотя способ этот самый простой, но для зоолога он представляет чрезвычайно много поучительного и важного, так как те или другие приемы в добывании пищи и род ее кладут резкий отпечаток на свойства самого животного. Род пищи, которую обыкновенно употребляют жи­вотные, и способ ее добывания настолько связаны с организацией его, что зо­олог не затруднится определить одно на основании другого.

Так, например, травоядные и хищные млекопитающие, резко различаются между со­бой как устройством скелета и общим ви­дом внешних форм, так и внутренней организацией. Достаточно указать на устрой­ство зубов и челюстей, на основании которого можно легко разделить между собой даже жи­вотных, принадлежащих к одной и той же из этих двух групп. Соответственно роду пищи изменяется устройство пищеваритель­ных органов, орудий нападения или защиты, наконец, наружная форма тела, которая всегда бывает приспособлена к добыванию пи­щи тем или иным способом. Скелет и мускулатура травоядных животных более грубы и менее развиты, чем у хищников, у которых кости тоньше, но тверже, мускулы не столь объемисты, но развитее и плотнее. Поэтому хищники всегда осиливают травояд­ных животных не только равной с ними величины, но часто и значительно больших.

Точно также у птиц во всем построении их тела, во внешних их формах и в устройстве органов очень ясно выражена за­висимость от рода пищи. Сильный крючко­ватый клюв, крепкие ноги, вооруженные ког­тями, отлично приспособлены у орла или со­кола к их хищническому образу жизни. Язык дятла снабжен твердым острием, ко­торым он вынимает из-под коры ли­чинок насекомых. Чтобы добраться до этих личинок, дятел должен долбить дерево, для чего его тело должно иметь определенное поло­жение и устойчивость, и вот природа снаб­дила его крепкими костями; толстые хвосто­вые перья, устанавливаемые в определен­ном положении сильными мускулами, обра­зуют сзади прочную подпорку, а крепкий, ост­рый клюв, как хорошая кирка, легко дол­бит не только кору, но и древесину.

У ко­либри, которые питаются мелкими насеко­мыми, живущими в цветах, язык снаб­жен на конце маленькой кисточкой из роговых волосков; посредством ее ко­либри с удобством может доставать на­секомых из глубины цветочного венчика. Подобных примеров очень хитро устроен­ных приспособлений к добыванию извест­ного рода пищи можно найти бесчисленное множество, особенно в классе насекомых.

Есть очень много животных, которые ищут покровительства другого, бо­лее могущественного животного, чтобы под его защитой добывать себе пищу или же с целью пользоваться крохами от стола своего покровителя. Такой способ пищедобывания называется комменсализмом.
 
В простейшем случае этого рода между некоторыми животными уста­навливается нечто вроде союза для общей пользы, или полезного только сла­бейшему члену, но совершенно безразличного для покровителя.

Вот несколько примеров. В степной по­лосе Южной России скворцы целыми стаями держатся около стад, так как в навозе скота для них всегда имеется обильная пища в виде многочисленных насекомых, кото­рые там поселяются. Издавна известен союз между пахарем и грачами, которые целыми стаями слетаются, лишь завидят соху; их правлекают личинки насекомых, кото­рые они могут доставать из разрыхленной почвы. В африканских степях страусы и квагги обыкновенно держатся вместе, и такой союз приносит им обоюдную пользу. Дей­ствительно: высокорослые страусы легче, чем квагги, могут заметить приближающуюся опасность, а квагги с своей стороны полезны страусам тем, что в навозе их разводятся большие, жуки, составляющие лакомство для страусов. Травяные вши поселяются целыми колониями в муравейниках и живут со свои­ми хозяевами в добром согласии, угощая их сладкой жидкостью, которую они выделяют, и расплачиваются таким образом за ту за­щиту, какую оказывают им сравнительно хорошо вооруженные муравьи. Очень многие насекомые, так называемые «копрофаги», живут исключительно в навозе некоторых млекопитающих и настолько связаны с ними, что без этих животных не могут существовать.

Комменсализм принимает вид еще более тесного союза в том случае, когда слабейший член поселяется внутри самого тела своего покровителя или на поверхности его, но это еще не паразиты, о которых речь будет дальше: комменсалист в таком случае питается не телом и не соком своего покрови­теля, а лишь перехватывает для себя часть его пищи.

В Тихом океане водятся рыбы из рода Fierasfer, которые почти никогда не встре­чаются на свободе, а всегда поселяются в пищеварительной полости различных мор­ских животных: морских звезд, голотурий и др. В реках Бразилии водится один сом, у которого во рту преспокойно живут целые общества маленьких рыбок; они помещаются между выростами костей и в складках стенок ротовой полости. Устраиваясь таким образом во рту у сома, ры­бешки эти находятся в полной защите от врагов и в то же время кормятся частицами той пищи, которую заглатывает сом. У низ­ших животных подобные случаи коммен­сализма наблюдаются еще чаще. Многие раки поселяются в раковинах живых моллюс­ков. Еще Плиний описал такой способ сожительства краба, которого он назвал Cancer custos (т.е. сторож), с моллюс­ком Pinna marina; сидя между полуоткры­тыми створками раковин, краб быстрыми движениями своих жаберных жгутиков привлекает к ротовому отверстию своего хозяина струю, которая приносит ему пищу, и этим отплачивает за ту безопасность, ка­кую он может в случае надобности на­ходить под створками раковины моллюска. Некоторые маленькие рачки поселяются даже в полостях губки, причем, войдя туда ма­ленькими, они вырастают настолько, что не могут выйти наружу и остаются вечными узниками, но за то пользуются полною без­опасностью и без всякого труда со своей стороны получают пищу. Многие гидромедузы и некоторые черви точно также поселяются в полости губок, чтобы жить в боль­шей безопасности от врагов.

Во всех вышеприведенных случаях союз или сожительство продол­жаются неопределенное время, но бывают случаи комменсализма лишь на короткое время личиночной стадии.

Подобный пример представляет речная жемчужница (unio). Из яичек этого мол­люска развивается личинка, которая, поме­стившись на дне водовместилища или на каком-либо подводном предмете, начинает раскидывать вокруг себя тонкие липкие нити, вроде паутинок. Если проходящая мимо рыба коснется такой паутинки, то она при­клеивается к ней, чаще всего к плавникам или к жабрам, и личинка таким образом переселяется на тело рыбы; чтобы плотнее при­крепиться, у нее существуют особые крючки. Далее начинается еще более удивительное яв­ление. Личинка вышеупомянутыми крючками производит беспрестанное раздражение тканей своего хозяина; вследствии этого вокруг ме­ста прикрепления начинается разрастание ко­жицы, и в конце концов вокруг личинки об­разуется кольцеобразный чехлик. Такое близ­кое соединение личинки жемчужницы с те­лом рыбы продолжается все время, пока про­исходит развитие личинки (от 14 до 40 дней), а затем чехлик разрывается, личинка осво­бождается и начинает жить самостоятельно.

Еще более заслуживают внимания явления комменсализма между растениями и живот­ными, которые наблюдаются также нередко. Муравьи, поселяясь на каком-нибудь рас­тении, вообще защищают его от насекомых, которые вредят листьям. И вот мы ви­дим, что растение Cecropia выработало себе особое приспособление для привлечения муравьев. Именно, на листьях у него вы­деляется смолистая сладковатая жидкость, которую муравьи очень любят. Кроме того, на стебле растения образовались специальные приспособления к тому, чтобы доставить му­равьям удобное и безопасное помещение. Именно, в определенных местах на стебле Cecropia стенка чрезвычайно утончается так, что для муравьев не представляет никакого труда прогрызть здесь отверстие и поместиться во внутренней полости стебля. Таким образом выходит, что муравьи, за использование полицейских обязанностей, получают от растения удобное помещение и лакомую пищу. Есть и другие, не менее удивительные случаи такого сожительства.

Симбиоз представляет особую форму комменсализма, когда союз между двумя различными существами становится настолько тесным, что они представ­ляют собою как бы части одного организма. Впрочем, многие ученые пони­мают явление симбиоза в более широком смысле; именно симбиоз называют всякого рода сожительством двух различных организмов, в котором оба сожи­теля приносят друг другу взаимную пользу. С этой точки зрения сожительство муравьев и растения Cecropia также должно считать случаем симбиоза. Самый инте­ресный пример симбиоза представляет растительное царство, где впервые и изу­чена эта форма сожительства. Общеизвестное растение—лишайник—представляет прекрасный пример симбиоза грибков с водорослями, которые настолько тесно сплетаются и срастаются между собой, что образуют одно растение.

На корнях многих деревьев, напр., дуба, бука, каштана, лещины—вовсе нет всасывательных волосков, при помощи которых корни растений вбирают из почвы воду с растворенными в ней пита­тельными веществами. Лишенные таких во­лосков упомянутые деревья не могли бы питаться, если бы корни их не были покрыты слоем грибных нитей, которые врастают в корни, а с другой стороны, разветвляются густою сетью в окружающей почве. Таким образом грибные нити, составляющие совер­шенно постороннее растение, исполняют для дуба или бука то же самое назначение, для которого у других растений имеются специальные органы.

Но в такое же тесное соединение с рас­тениями вступают иногда и животные орга­низмы. Так известно, что в тканях не­которых водных животных, как морских, так и пресноводных (полипов, медуз, гидр, солнечников), отлагаются зерна хлоро­филла. Вещество это, как известно, свой­ственно растениям. Долгое время предпола­гали, что этот хлорофилл составляет принадлежность самого животного, но впо­следствии было доказано, что в тканях этих животных поселяются живые водо­росли, которые, будучи выделенными, могут. вести и самостоятельный образ жизни. В настоящее время известно уже множество таких водорослей, которые проводят неко­торые стадии своего развития в теле упо­мянутых животных.

Однако, помещаясь в тканях и клетках животных, водоросли эти не причиняют им ни малейшего вреда и даже наоборот, приносят им пользу. В яйцах обыкновеннойпресноводной гидры поч­ти всегда, при внимательном наблюдении, можно открыть присутствие таких водорос­лей, которые иногда скопляются в таком ко­личестве, что совершенно заполняют внутрен­ность клетки. Однако присутствие такого по­стороннего элемента нисколько не мешает правильному развитию яйца. Взаимная поль­за от такого сожительства между растением и животным становится очень понятной из следующего соображения. Зеленые расти­тельные клетки, как известно, обладают способностью разлагать углекислоту, получа­емую извне, выделяя кислород и усваивая уг­лерод; поэтому водоросли поглощают угле­кислоту, выделяемую из животных клеток при жизненном процессе, и в свою очередь выделяют свободный кислород, в котором нуждаются животные клетки. С этой точки зрения скопление водорослей в тканях жи­вотных можно рассматривать, как специаль­ную лабораторию для переработки углекисло­ты в кислород, и это имеет очень важное значение для жизни глубоководных животных. Действительно, на большую глубину атмо­сферный кислород проникает лишь в нич­тожном количестве, и дыхательный обмен газов у многих животных, неподвижно приросших к морскому дну, был бы со­вершенно невозможен или, по крайней мере, сильно затруднен, если бы им на помощь не пришли вышеуказанные водоросли, кото­рые снабжают животное кислородом вну­три его собственного тела. Правильность выше­приведенных рассуждений подтверждается тем, что растения вступают в симбиоз толь­ко с такими животными, которые по условиям своей жизни нуждаются в кислороде. В свою очередь водоросли получают от животного не только нужную им углекислоту, а также минеральные соли и азотистые соединения.

Во всех вышеприведенных случаях союз двух различных организмов заключается для взаимной пользы обоих организмов и во всяком случае не приносит существенного вреда хозяину, приютившему у себя комменсалиста; еще более наглядна взаимная польза сожительства в симбиозе; но в природе известны примеры другого рода сожительства, когда животное или растение вступает в тесное соединение с другим организмом и извлекает из этого пользу только для себя, нанося в то же время более или менее существенный вред своему хо­зяину. Такой способ пищедобывания называется паразитизмом.

Паразитизм очень распространен как в животном, так и в растительном царстве. Существуют целые роды и семейства животных, которые ведут исключительно паразитический образ жизни, питаясь за счет своего хо­зяина, и очень часто бывают причиной различных болезней его, нередко при­чиняя даже смерть пораженному существу. Наглядные примеры этого будут приведены в свое время при описании низших животных, которые наиболее склонны к паразитизму. Однако паразиты встречаются и среди более совершен­ных животных, в классе насекомых и даже среди позвоночных. Известно, напр., что некоторые рыбы из круглоротых, напр. миксина (Myxine), поселяются в брюшной полости у акул.

Одни паразиты живут внутри тела своего хозяина и называются внутрен­ними, или эктопаразитами, другие поселяются на теле снаружи и называются наружными, или эктопаразитами. Хозяевами их могут служить самые разно­образные животные, начиная от низших беспозвоночных до млекопитающих. В большинстве случаев самки и самцы паразитов ведут одинаковый образ жизни, но бывает и так, что паразитирует только самка, а самец добывает себе пищу обыкновенным способом. Объясняется это тем, что самка, отклады­вающая многочисленные зародыши, более нуждается в пище, чем самец, ко­торый может прожить и сам собственным трудом, сохраняя при этом сво­боду. Бывают, впрочем, случаи, когда самец паразитирует на самке.

Паразитический образ жизни почти всегда отражается на самом строении паразита. У од­них появляется особое приспособление для прикрепления к данной части тела хозяина, в виде разного рода крючков или присо­сок, у других вырастают особые отростки, которые внедряются в тело хозяина и вса­сывают питательные соки, как корешки растений; очень часто даже личинки и яички паразитов бывают снабжены специальными приспособлениями для того, чтобы пристро­иться известным образом. Во всех этих случаях паразит в известном направ­лении совершенствует свою ортаитавдйо ж приобретает новые органы, которые ему по­лезны.

Но еще чаще приспособление строения па­разита идет в другом направлении: в смысле упрощения организации. Находясь в особенно благоприятных условиях, окружен­ный обилием пищи, живя в полной без­опасности от всяких врагов, паразит не нуждается во многих органах и приспо­соблениях, которые необходимы животному свободно живущему. Поэтому очень часто паразиты утрачивают конечности, органы чувств, пищеварительный канал у них до крайности упрощается, а у иных даже сов­сем исчезает, если паразит поселяется в кишечнике хозяина, где может пользо­ваться уже переваренной пищей.