Скачать (240 Кб)

Сто тридцать миллионов лет спустя

Е. Либина
Химия и Жизнь №6, 1980 г., с. 51-54

"Нам повезло, мы живем прекрасно. Здесь не холодно и не слишком жарко, кислорода хватает. Санитарные условия вполне приемлемы. С провизией перебоев нет. Как мы были правы, перейдя на растительную диету! Увы, далеко не все наши соседи такого мнения. Так что на всякий случай приходится строить укрытия. Со строительными материалами никаких трудностей - чего-чего, а этого здесь предостаточно! Поэтому надеемся, что время, оставшееся до полета, сможем провести в безопасности".

Эти заметки на камне, недавно расшифрованные палеонтологами, старше самой древней клинописной таблички не вдвое, не в двадцать, а в 20 тысяч раз!

Вы, однако, ошибаетесь, если решите, что заметки на камне имеют отношение к внеземной цивилизации. Напротив, авторы - коренные земляне. Более того, их прямые потомки благополучно здравствуют и поныне, и вы, вероятно, встречались с ними в наши дни.

В НАШИ ДНИ

Летом их можно встретить на дне речки или озера. Личинки ручейников, а именно они и были настоящими авторами доисторической летописи, по-настоящему требовательны только к чистоте воды.

Во взрослом состоянии эти насекомые похожи на небольших нежных бабочек (от полутора миллиметров до двух с половиной сантиметров), но крылья ручейников сплошь покрыты неброскими желтовато-коричневыми волосками, а у бабочек - чешуйками. Поведения ручейники скромного: держатся у самой воды, среди такой же, как и сами, буроватой и желтоватой растительности. Она дарит им и кров и стол, хотя, будучи взрослыми, ручейники не питаются, а только пьют воду. Когда летом наступает время продолжить род, взрослое насекомое плотно складывает невзрачные мохнатые крылышки над мохнатым брюшком и, устроив таким образом нечто вроде батискафа, ныряет в воду, чтобы на водорослях или камнях оставить студенистую яйцекладку.

Когда из яиц выведутся личинки, они тут же примутся за строительство. Хищные личинки ручейников срочно начнут плести ловчие сети, а личинки-вегетарианцы будут строить домики, или, как их еще называют, чехлики, для собственной защиты. Именно они, строители, а не их агрессивные собратья оставили след на Земле в виде каменной летописи. Случай, впрочем, не уникальный.

Конечно, лишь с натяжкой можно называть летописью нехитрые следы на камне. Но благодаря следам, оставленным древними ручейниками, специалисты проследили эволюцию строительного поведения личинок на протяжении многих миллионов лет. Впрочем, расскажем все по порядку.

Взрослые ручейники летают неохотно - они предпочитают сидеть на стеблях или листьях, сложив свои волосатые крылышки в виде кровли

ВСЕ ПО ПОРЯДКУ

Итак, личинки трихоптер, или, как их еще величают, власокрылых, или, попросту говоря, ручейников, едва появившись на свет, вернее, явившись из яйца в воду, начинают строить. Сопромат и гидродинамику они, похоже, знают с пеленок. Кстати, первые пеленки новорожденных сделаны из шелка, который вырабатывают специальные железы на теле личинки. Двигаясь по дну, личинка на эту пеленку наклеивает минеральные и растительные частицы, и спустя несколько часов готов первый временный домик. После этого можно не спеша приступить к настоящему строительству.

Материал для постоянного домика подбирается в соответствии с местными ресурсами. Некоторые виды ручейников строят домики из кварцевых зерен, иным больше по душе обломки раковинок, а те, которым эта роскошь недоступна, пускают в ход кусочки стеблей и листьев растений или хвоинки. В соответствии с местными условиями варьирует и форма домиков. Если личинка живет в беспокойной зоне, трубочка ее домика примет обтекаемую форму и будет утяжелена по бокам обкладками из крупных песчинок или кусочков растений. Если волнение невелико, можно соорудить домик и с крышей. А вообще домики самые разные - и вроде настоящего сруба, и улиткообразные, и раструбовидные. По мере роста личинка несколько раз улучшает свои жилищные условия - наращивает домик, пользуясь передними ногами как руками. А перед окукливанием проделывает в нем отверстия - форточки для воздуха. Ибо куколке требуется много энергии, чтобы превратиться во взрослое насекомое. Надежнее поэтому сделать заранее то, на что потом может не хватить сил.

Сначала куколка живет в домике, а созрев, прогрызает жвалами крышечку и всплывает. Потом она выползает на берег, рвет невзрачный свой мундир, и на свет является взрослое волосатое насекомое. Вскоре ручейник обсушит крылышки и полетит. А домик? Ну а домик канул на дно, может быть, для того, чтобы через миллионы лет оказаться под лупой палеонтолога.

1 - домик ручейника стенофила, обитающего в быстрых ручьях с каменистым дном, сложен из плотно подогнанных одна к другой песчинок; 2 - личинка стенофила; 3 - личинки фриганеи держатся среди зарослей водных растений, домики они строят из кусочков растений; 4 - чехлик апатании, проживающей в озерах, напоминает рог; 5 - личинки ручейника моланны живут на мелких песчаных местах, к своему песчаному домику они пристраивают так называемые крылья и капюшон; 6 - личинки геликопсихе, обитатели водоемов Северной Америки, строят чехлики, очень похожие на раковинки улиток

ПОД ЛУПОЙ ПАЛЕОНТОЛОГА

Первые ископаемые домики ручейников нашли 175 лет назад на одной из вершин Центрального массива Франции. Конечно, это вовсе не значит, будто личинкам пришлось взбираться на гору. Обнаруженные здесь домики как раз свидетельствуют о том, что много миллионов лет назад гора была не горой, а скорее всего дном озера.

С тех пор домики ручейников попадали в руки палеонтологов довольно часто. Находки тщательно обследовали, надеясь найти в них сохранившихся обитателей или по крайней мере установить время, в которое они жили. Увы, личинок внутри домиков обнаружить не удавалось, а сами домики соотнести с определенным видом ручейников было невозможно. Но вот опыты, проведенные польским этологом Я. К. Дембовским в 1962 году, рассказали, что строительное поведение личинок больше зависит от среды обитания, нежели от чего-либо еще. Когда личинок лишали привычного строительного материала, они с успехом использовали яичную скорлупу или обрезки целлулоидной пленки. О какой же специфичности тех или иных форм домиков для определенных видов личинок можно говорить после этого? И тысячи нерасклассифицированных образцов пылились на полках палеонтологических музеев и лабораторий. Чтобы все это наследство осмыслить и использовать, не хватало, скорее всего, правильной системы и случая, то есть некоторого соотношения случайности и закономерности.

Среди ручейников есть и такие, кто домику предпочитает ловчую сеть. В тихих речках на Зарослях рдестов течение медленно колеблет прозрачные ловчие сети нейреклипса (слева). В Волге, Днестре и Доне сооружают ловчие сети личинки гидропсихе; добычу они поджидают, затаившись в легком чехлике из тонких нитей (справа)

СЛУЧАЙНОСТИ И ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Случайным оказалось то, что увлечение Олега Степановича Вялова, геолога, академика АН УССР, состояло в наблюдениях за поведением животных. И наблюдениях не просто так, а для изучения ископаемых следов жизнедеятельности их далеких предков. В результате этих занятий появились его публикации о запутаннейших вопросах систематики.

Вряд ли можно считать случайным, что со своей системой он решил ознакомить сотрудников Института палеонтологии АН СССР после того, как столкнулся с описаниями ископаемых домиков ручейников. О. С. Вялов предлагал рассматривать конструкции домиков независимо от принадлежности его бывшего обитателя к тому или иному роду. Будучи истинным геологом, он склонялся к тому, чтобы домики классифицировать по типу материала, из которого они сделаны.

И уже совсем не случайно, а вполне закономерно было то, что у палеонтологов классификация геолога вызвала серьезные возражения. Ведь на протяжении длиннейших геологических эпох ручейники строили свои домики всего из нескольких материалов: песок, раковинки, остатки растений - вот и весь выбор! Никак не могли согласиться палеонтологи с такой формальной, бездушной системой.

Геолог же считал, что самая простая и самая естественная классификация не может не быть и самой полезной для науки. Для какой науки? - ехидно интересовались палеонтологи - для вашей или для нашей?!

Споры продолжались до тех пор, пока не завершились абсолютно закономерным вопросом: а почему, собственно, по домикам надо судить о их обитателях? Ведь домики - не что иное, как результат поведения личинок насекомых. И изучив разнообразие ископаемых домиков, можно проследить изменения в строительном поведении отряда трихоптер на протяжении всех тех миллионов лет, которые насчитывает их славный род.

В результате таких вот случайных и закономерных проявлений поведения ученых мужей (и ученых дам) заговорила каменная летопись ручейников.

КАМЕННАЯ ЛЕТОПИСЬ РУЧЕЙНИКОВ ЗАГОВОРИЛА

Когда научный сотрудник Института палеонтологии АН СССР И. Д. Сукачева проанализировала сведения о домиках, о том, в слоях каких времен и на каких территориях их находили и продолжают находить, она выяснила, как именно усложнялось строительное поведение личинок ручейников. И хотя трихоптеры жили уже 250 миллионов лет назад, но домиков они не строили, а плели ловчие сети, которые, как известно, плохо сохраняются. Так продолжалось довольно долго - даже по геологическим масштабам. Как раз до тех пор, пока изменившееся, примерно 130 миллионов лет назад, соотношение между животной и растительной пищей не заставило многих ручейников перейти на вегетарианский образ жизни.

А поскольку растительная пища, как известно, не бегает, личинки некоторых видов ручейников обленились. Обленившись же, не могли надеяться удрать от врагов. А жить-то надо. Выживали те, кто был лучше защищен. Вскоре личинки уже строят специальные укрытия. Строят, правда, еще по старинке - из чего придется и как придется, но строительное ремесло осваивают успешно. Через какие-нибудь 10-12 миллионов лет они уже подбирают строительный материал по величине и форме, а еще немного миллионов лет спустя не только подбирают, но и готовят его, запасают впрок. Орудием труда служат собственные ротовые органы и ноги, а сырьем - остатки стеблей и листьев растений. Кладка домика становится упорядоченной, появляются утяжеляющие обкладки из крупных песчинок или семян. Правда, в это время еще попадаются личинки-халтурщики: иные домики сделаны небрежно - в стены вкраплены случайные частицы. Однако это уже не правило, а исключение.

И чем ближе к нашему времени слой породы, в которой есть остатки домиков, тем более и более они разнообразны по форме, тем чаще встречаются домики из растительного материала. Именно это разнообразие, неповторимое в истории (а не отдельные виды домиков) стало хорошим ориентиром для геологов.

Итак, школу строжайшего и самого главного на Земле учителя, школу эволюции, ручейники в отличие, например, от динозавров закончили успешно.

В эпоху расцвета ручейниковой архитектуры, когда разнообразие домиков стало прямо-таки немыслимым, на Земле обитало каких-нибудь три - четыре семейства этих насекомых. А это означает, что нынешнее многообразие видов ручейников (их около шести тысяч) появилось в результате примерного поведения и отличной учебы личинок - молодого поколения. Иначе говоря, специалисты смогли прийти к выводу, что поведение изменяет вид.

Итак, былые заслуги личинок ручейника не вызывают сомнений. Остается сказать, что летописцы не почили на лаврах.

ЛЕТОПИСЦЫ НЕ ПОЧИЛИ НА ЛАВРАХ

Отправляясь на рыбалку в незнакомые места, можно, конечно, прихватить с собой портативную биохимическую лабораторию и с ее помощью удостовериться в качестве воды и в возможном наличии в ней рыбы. Но если эта затея покажется вам чересчур обременительной, спросите ручейников - они сами все скажут.

Когда вблизи водоема летают ручейники или на дне видны домики их личинок - можно быть уверенным, что вода здесь отменная. Только не спрашивайте у ручейников, на что лучше всего клюет лещ, окунь, линь или хариус. Такой вопрос может задеть их самолюбие. Ведь если бы не это грустное обстоятельство, ручейники не стали бы строить домики.