Размножение животных и растений

Способность производить на свет потомство, продолжать свой род из поколения в поколение, из века в век — один из тех «прекрасных даров», которыми обладают все живые существа.

Много хлопот приносит весна обитателям лесов, полей, лугов, садов и огородов, прудов, озер, рек, морей и океанов. Все, начиная от невзрачной букашки и кончая великаном-китом, отдаются заботам о потомстве, которое должно явиться на свет.

Лисицы, зайцы, кролики, волки, шакалы, медведи, тигры и львы приспосабливают для этой цели свои жилища — норы, берлоги и логовища. В лесу и в поле, в чаще деревьев и кустов, под тенью густой, высокой травы хлопочут и возятся представители пернатого царства — вороны, грачи, дрозды, жаворонки, дятлы, синицы, малиновки, овсянки, щеглы. Вьют гнезда, насиживают яйца, из которых в положенный срок вылупляются птенцы. Ящерицы, змеи и черепахи гнезд не вьют, а откладывают яйца в траву, песок или просто на голую землю; из яиц вылупляется молодое поколение.

Тем временем в болотах и прудах появляется масса икринок, отложенных лягушками, а реки и моря кишат икринками различных пород рыб. Каждая икринка может стать со временем лягушонком или рыбкой.

Верны законам природы и насекомые — жуки, мухи, пчелы, блохи, стрекозы, кузнечики и мотыльки. Некоторые из них строят норки и гнезда, другие пользуются первым подходящим местом на стеблях и листьях, в коре, в почках или на корнях, чтобы отложить яйца, из которых спустя несколько недель, а иногда и месяцев, выклевывается молодь.

Словом, среди живых существ наблюдается одно и то же. Они не только питаются и растут, но и размножаются. Растение возникает из растения. Животное рождается от животного. Это — непреложный закон природы.

У людей различают два пола: мужской и женский. То же самое находим мы у большинства животных. Лев и львица, бык и корова, гусак и гусыня, петух и курица — это «мужчины и женщины» у млекопитающих и птиц. Их принято называть самцами и самками.

Отличить самца от самки нетрудно. Обычно самец крупнее и наряднее самки, особенно у птиц. Кто не отличит селезня от утки или индюка от индюшки? Не так заметна разница между самцами и самками у пресмыкающихся (змей, ящериц, черепах), земноводных (лягушек) и рыб.

Зато у насекомых она опять выступает довольно резко: самцы обычно наряднее самок, ярче окрашены и часто имеют какие-нибудь украшения на теле.

Однако даже в тех случаях, когда самец с виду ничем не отличается от самки, между ними есть существенная разница.

Возьмем двух лягушек, самца и самку. Вскроем обоим брюхо. Как у самца, так и у самки есть сердце, легкие, желудок, печень, кишки — необходимые для жизни животного органы. Пред вами два рисунка (рис. 1). Слева представлен один из внутренних органов лягушки-самца, справа — один из внутренних органов самки. Первый имеется только у самца, второй — только у самки.

Органы размножения лягушки

Рис. 1. Органы размножения лягушки: женские (а) и мужские (б):

сж — семенные железы; сп — семенные пузырьки; п — почки; к — клоака; я — яичники; яп — яйцепровод (на рис. б удален один яичник, чтобы можно было видеть почку)

Какие ж это органы? И для чего они служат? Служат они делу размножения. Отсюда и название их: органы размножения. Это те самые органы, которыми один пол отличается от другого. Вот почему для органов размножения имеется и другое название: половые органы. Главная часть мужских половых органов — семенные железы, или семенники, а самая важная часть женских половых органов — яйцевые железы, или яичники.

Железой называют такой орган, который вырабатывает какой-нибудь продукт, необходимый для жизнедеятельности животного. Например, печень называют пищеварительной железой, потому что она выделяет желчь, необходимую для переработки жира, который поступает вместе с пищей в кишечник животного. Что же вырабатывают половые железы лягушки — яйцевые и семенные железы? Яйцевые выделяют яйца, а семенные — семенную жидкость.

В капле семенной жидкости человека, если смотреть на нее в микроскоп, плавают тысячи крошечных большеголовых и хвостатых телец, очень юрких, похожих на головастиков лягушки. Это — семенные тельца, или живчики (сперматозоиды). У каждого из них нетрудно различить головку, шейку и хвостик (рис. 2). Работая хвостиком, как винтом, и вертясь всем телом, живчик движется. В семенных железах разных животных — быка, петуха, лягушки, ящерицы, рыбы, жука и т. д. — есть свои особые живчики. Они разнообразны по форме и передвигаются с разной скоростью.

Семенные тельца различных животных

Рис. 2. Семенные тельца различных животных:

  • 1 — сперматозоид человека; 2 — дятла; 3 — мыши; 4 — дрозда; 5 — ленточного червя; 6 — щегла; 7 — оленя; 8 — крота; 9 — вьюна; 10 — таракана; 11 — рака;
  • 12 — ящерицы; 13 — воробья, 14 — улитки; 15 — тритона; 16 — лягушки

В яйцевых железах, или яичниках, созревают яйца. Обычно думают, что яйца имеются только у птиц, ящериц, змей, черепах, лягушек, рыб и насекомых. Думают так потому, что у этих животных яйца довольно крупные, особенно у птиц. Но это неверно. У любого животного, у которого есть яичники, созревают яйца. В определенную пору жизни яйца есть у кошки и лошади, у зайца и коровы, у обезьяны и женщины. Только яйца эти очень маленькие: нужен микроскоп, чтобы их увидеть.

Вот два таких яйца (рис. 3). Одно из них взято из яичника морского ежа, другое — из яичника человека. Каждое из них напоминает крошечный шарик. Снаружи он прикрыт нежной оболочкой. Под оболочкой лежит протоплазма — полужидкое вещество, похожее на белок куриного яйца (рис. 4). В протоплазме находится крупное тельце, которое называют ядром; а в ядре —шарик поменьше, ядрышко.

Яйца морского ежа (а) и человека (6)

Рис. 3. Яйца морского ежа (а) и человека (6):

1 — ядро; 2 — ядрышко; 3 — оболочка (яйцо человека увеличено сильней)

Яйцо курицы

Рис. 4. Яйцо курицы:

  • 1 — скорлупа; 2 — белок; 3 — желток;
  • 4 — тяжи, поддерживающие желток; 5 — зародышевое пятно

Яйца страуса, курицы и даже воробья — настоящие великаны по сравнению с яйцами морского ежа, человека, лягушки, рыбы и мухи. И все-таки между ними нет существенной разницы. Богатырское яйцо страуса, яйцо величиной в тридцать куриных яиц, зарождается в яичниках птицы в виде такого же крошечного шарика, как и яйцо человека. В нем, как и в яйце человека, есть и оболочка, и протоплазма, и ядро с ядрышком. Но затем оно растет: накопляет большие запасы воды, солей, жира и белка — запасы, которые идут на развитие и питание будущего страусенка. Кроме того, яйцо страуса покрывается твердой известковой скорлупой. Но разбейте скорлупу, слейте белок и присмотритесь повнимательней к поверхности желтка: вы найдете небольшое пятнышко. Это важнейшая часть яйца страуса; остальное — белок и желток — лишь запасы строительного и питательного материала. То же самое надо сказать о яйцах других птиц, ящериц, змей и черепах.

Потомство развивается из яиц: молодая муха — из яйца мухи, цыпленок — из яйца курицы, щенок — из яйца собаки, ребенок — из яйца женщины. Но яйца не могут развиваться без содействия родственных им живчиков: яйцу курицы нужна помощь семенных телец петуха, яйцу женщины — живчики мужчины и т. д. Только тогда, когда яйцо соединится с родственным ему живчиком, оно начнет развиваться и сможет стать зародышем нового животного. Иначе оно погибнет, не выполнив своего назначения.

Соединение яйца с семенным тельцем называют оплодотворением. У одних животных оплодотворение совершается в утробе самки. У других, например у рыб, — яйца и живчики выделяются в воду и тут уже соединяются. Но где бы ни совершалось оплодотворение, оно протекает, в общем, одинаково.

Как происходит оплодотворение яйца? Подплыв к яйцу, живчики окружают его, усиленно работая хвостиками, точно стремясь опередить друг друга. Одному из них удается опередить всех, он упирается головкой в оболочку яйца, буравит ее, чтобы пробраться внутрь Протоплазма вытягивается небольшим бугорком в сторону живчика. Еще несколько минут — и цель достигнута: живчик внутри яйца (рис. 5).

Какова дальнейшая участь живчика, внедрившегося в яйцо? Очутившись внутри яйца, он преображается: подвижный хвостик исчезает, растворяется в протоплазме яйца, а головка разбухает, становится крупнее, примерно как и ядро яйца. Головка продвигается в глубь яйца. Ей навстречу, медленно протискиваясь сквозь зерна протоплазмы, идет яйцевое ядро. Наконец они сходятся почти у середины яйца и останавливаются. Вскоре уже нельзя отличить головку живчика (семенное ядро) и яйцевое ядро. Вместо них — одно двойное ядро. Оплодотворение произошло. Свершилось все, что нужно, чтоб из яйца начал развиваться зародыш нового животного.

Что происходит с оплодотворенным яйцом дальше, как оно превращается в зародыш, а потом и во взрослое животное?

Оплодотворенное яйцо жука, рыбы, лягушки, курицы, собаки, человека и т. д. нисколько не похоже на взрослое животное. До оплодотворения оно имеет форму шара; так же выглядит оно и после оплодотворения в течение нескольких часов, дней, а то и месяцев. Но остаться неизменным навсегда оно уже не может. Пробравшийся внутрь яйца живчик дает толчок к тому, чтобы оно начало изменяться. И яйцо на самом деле преобразуется: оно дробится пополам, потом на 4, а дальше на 8 и 16 частей (рис. 6). Это уже не яйцо, а первоначальный зародыш нового животного. Клетки, из которых он состоит, продолжают дробиться. Теперь их целые сотни, тысячи... наконец, миллионы. По- прежнему все они остаются связанными друг с другом. Из этих ячеек постепенно развиваются различные части тела нового животного. Сначала они едва намечены: сразу не разберешь, что это такое — голова или туловище, нога или рука. Но позже отдельные части тела обособляются, и зародыш в конце концов приобретает вид взрослого животного. Оно появляется на свет совсем непохожим на тот крошечный, невзрачный с виду «шарик», который мы назвали оплодотворенным яйцом. Так происходит оплодотворение и следующее за оплодотворением развитие яйца у всех животных, где есть самцы и самки.

Картина оплодотворения

Рис. 5. Картина оплодотворения:

а — яйцо окружено сперматозоидами; б — сперматозоид проникает в яйцо; в — хвостик сперматозоида исчезает, его головка превращается в ядро; г — ядра семенное и яйцевое идут навстречу; д — ядра слились

Мир животных бесконечно разнообразен. Существуют организмы, у которых размножение происходит несколько иначе. К таким животным относятся инфузории — крошечные, юркие создания, встречающиеся сотнями в капле гнилой воды. Каждая инфузория — очень простое животное: она состоит лишь из одной клетки, имеет, подобно яйцу, оболочку, протоплазму и ядро. У инфузорий нет самцов и самок в настоящем смысле этих слов. Нет у них и таких органов размножения, как у лягушки или мухи. И все-таки они при особых условиях вступают в брак, и у них наблюдается то, что принято называть оплодотворением.

Процесс деления яйца у лягушки (цифры показывают число клеток, на которые распался одноклеточный зародыш)

Рис. 6. Процесс деления яйца у лягушки (цифры показывают число клеток, на которые распался одноклеточный зародыш)

Вот две инфузории остановились, приблизились вплотную друг к другу и стали сливаться (рис. 7). У каждой из них есть подвижный жгут, есть протоплазма, есть ядро. При слиянии жгуты исчезают, протоплазма смешивается, ядра соединяются. Проходит некоторое время, и вместо двух инфузорий получается одна. Впрочем, это уж не инфузория, а круглое тельце — неподвижное, одетое в плотную оболочку, похожее на оплодотворенное яйцо.

Слияние (копуляция) двух инфузорий

Рис. 7. Слияние (копуляция) двух инфузорий

Дальше круглое тельце, получившееся от слияния двух инфузорий, делится пополам. Иначе говоря, повторяется то же, что происходит с оплодотворенным яйцом. Есть, однако, и разница. Половинки разделившегося яйца остаются связанными одна с другой, а половинки слитной инфузории разъединяются: у каждой из них появляется жгут, они становятся настоящими инфузориями. Эти инфузории размножаются обычно делением: из одной за несколько суток получается целое племя инфузорий. Но вот настает момент, когда инфузории теряют способность делиться. Положение серьезное. Инфузориям грозит опасность вымереть. Тут-то они и соединяются парами, вступают в брак. Сольются две в одну, смешаются их протоплазмы, соединятся ядра в одно новое ядро, и способность размножаться вновь обретается.

Все ли инфузории сливаются полностью, когда вступают в брак? Нет, не все. Существует инфузория по имени туфелька. С виду она и в самом деле напоминает крошечную туфлю. Туфельки обычно размножаются делением. Но и в их жизни наступает пора, когда они уже не могут делиться. Лишь только наступает «брачная пора», туфельки сходятся парами, но не сливаются (рис. 8). Две туфельки, образующие пару, пробыв некоторое время друг возле друга, снова расходятся. После этого каждая из них опять может делиться. До брака она временно потеряла способность размножаться. После брака способность эта восстанавливается.

Спаривание туфелек

Рис. 8. Спаривание туфелек:

а — две туфельки сблизились; б — ядра каждой делятся надвое; в — туфельки обмениваются половинками ядер; г — у каждой туфельки двойное ядро; д — туфельки разошлись

Что же случилось? Спарившиеся туфельки обменялись частями своих ядер. Каждая из них дала другой часть своего ядерного вещества. До брака у каждой такой туфельки ядро было простое. После брака оно стало смешанное. Смешение ядерных веществ — вот в чем суть оплодотворения у туфелек. То же самое происходит у других инфузорий и у всех животных, у которых размножение связано с оплодотворением.

В яйце животного есть ядро. Головка живчика — то же ядро. Когда совершается оплодотворение, то яйцевое ядро соединяется с ядром семенным (с ядром живчика). Во время оплодотворения у рыб, лягушек, птиц, млекопитающих и других животных происходит то же самое, что и при спаривании туфелек: смешение ядерных веществ. После смешения ядерных веществ яйцо начинает дробиться, развиваться, становится зародышем нового животного.

Как же происходит размножение у растений? Весной деревья, кусты и травы одеваются цветами. В цветах завязываются плоды, а в плодах развиваются семена. Семена, попав в подходящую почву, прорастают — становятся новыми деревьями, кустами и травами. Цветы, плоды, семена, новые растения — все это звенья одной и той же цепи. Проследим, как они связаны между собой.

На рис. 9 изображен цветок. Он состоит из короткой ножки (цветоножки), на ней сидят чашечка, сложенная из чашелистиков, и венчик из нескольких лепестков. На цветке должно быть пять лепестков. На рисунке же представлены только три, чтобы можно было как следует разглядеть, что находится внутри венчика. Ибо тут-то и скрыты наиболее важные части цветка. Обратите внимание на нити, прикрепленные к основанию венчика. Это — тычинки. На верхушке каждой из них — два мешочка (пыльника), а в мешочках — пыльца. Тычинки — это мужские органы размножения растений. Тычинка играет такую же роль, как семенная железа животного, а заключенная в мешочках тычинки пыльца по существу то же самое, что и семенная жидкость животных.

Оплодотворение у растений

Рис. 9. Оплодотворение у растений:

а — цветок; б — увеличенный цветок без лепестков:

  • 1 — тычинки; 2 — пестик (некоторые пыльники открылись, и пыльца высыпалась на рыльце пестика); 3 — завязь,
  • 4 — семяпочки (в их отверстие пробрались трубочки пылинок); в — сильно увеличенное рыльце в разрезе, видны прорастающие пылинки; г — пылинка; д — пылинка выгнала трубочку (проросла); е — семяпочка

Из середины цветка выступает еще одна нить, потолще остальных. Это — пестик. Подобно тычинке, пестик является органом размножения, но уж не мужским, а женским. В нем обыкновенно различают три части: верхняя называется рыльцем, средняя — столбиком, а нижняя — завязью. В завязи находится одно или несколько маленьких телец — семяпочек (семяпочка, или семенная почка, то есть почка, из которой получается семя). Завязь — самая существенная часть пестика. Ее можно сравнить с яйцевой железой животного. Такой цветок называется двуполым, так как у него имеются и тычинки и пестик, то есть органы размножения обоих полов, и мужского и женского. У груши, яблони, картофеля и гвоздики цветы двуполые, а у дуба, ольхи, вербы, конопли и хмеля цветы однополые. У дуба, например, часть цветов имеет только пестики: это — женские цветы; а другая часть лишена пестиков и имеет лишь тычинки: это — цветы мужские. Однако какой бы ни был цветок, двуполый или однополый, он обычно не исполняет своего назначения, не превращается в плод с семенами, если остается безбрачным[1].

Брак — явление обычное и у растений. Когда цветок вполне распустится и тычинки его созреют, тогда мешочки, торчащие на конце тычинок, раскрываются и из них вываливается цветочная пыльца — тысячи пылинок, круглых, яйцевидных, гладких либо узорчатых, смотря по растению. Несколько пылинок попадает на рыльце зрелого пестика — или в том же самом цветке, или в соседнем. Когда это случится — цветок опылен. Очутившись на рыльце пестика, пылинки прорастают, то есть каждая из них выгоняет трубочку (рис. 9, а, б). Трубочка прободает рыльце и, вытягиваясь все больше и больше, пробирается по столбику в нижнюю часть пестика, в завязь, где, как мы уже знаем, сидят семяпочки. Вот к ним-то и направляются трубочки пылинок. Внутри каждой семяпочки, в особом мешочке — его называют зародышевым мешочком — лежит крошечное яйцо: растительное яйцо, из которого должен получиться зародыш нового растения. Однако для того, чтобы яйцо это начало развиваться и стало зародышем нового растения, оно должно оплодотвориться: слиться с содержимым цветочной пылинки. От того-то пылинка прорастает и ее трубочки направляются туда, где лежат семяпочки. Кончик трубочки упирается в семяпочку в том месте, где находится маленькое отверстие. Он проникает в это отверстие и добирается наконец до яйца: содержимое цветочной пылинки, спустившись по трубочке, соединяется с яйцом. Теперь яйцо оплодотворено. Оно начнет дробиться и превращаться в зародыш нового растения. Начнут расти и семяпочка и сама завязь. Завязь станет плодом, а семяпочка — семенем. Внутри этого семени, когда оно созреет, вы найдете зародыш маленького растения с зачаточным стебельком, корешком и листьями. Достаточно такому семени попасть в хорошо прогретую солнцем почву, напитаться влагой, — и оно прорастет: пустит в землю корешок, выгонит наружу стебель и свежие листочки, словом, станет молодым растением. Но если цветок не был опылен, если спрятанное в его семяпочке яйцо осталось неоплодотворенным, то и сам он останется пустоцветом: увянет, не завязав плода с семенами, не оставив после себя потомства.

Как видите, появление зародыша нового растения в мире растений ничем по существу не отличается от зарождения живых существ в мире животных. Правда, вы можете сказать: ну, а где же у растений подвижные живчики? Разве цветочная пылинка то же, что и семенное тельце? Нет, не то же. Но содержимое пылинки играет у растений ту же роль, что и семенное тельце (живчик) у животных.

Ученые сделали замечательное открытие: они установили, что у некоторых растений внутри пылинок образуются подвижные живчики, совсем как семенные тельца у животных. Эти живчики, спустившись по трубочке пылинки, пробираются в семяпочку, оттуда в зародышевый мешочек и соединяются с яйцом. В этих случаях сходство между оплодотворением у растений и оплодотворением у животных полное.

Яблоня, груша, картофель, дуб, хмель, верба и другие растения, дающие цветы, называются цветковыми. Но видел ли кто-нибудь, как цветут мхи, папоротники, грибы и водоросли? Не видел, конечно, ибо это — растения бесцветковые. Однако они все же размножаются, а следовательно, имеют и органы размножения. Возьмем небольшой отрезок водоросли — фукуса пузырчатого. На ней местами видны вздутия, наполненные воздухом. Это своего рода плавательные пузыри, при помощи которых это растение держится в воде. Кроме пузырей на ветке имеются небольшие ямки. Вооружимся лупой и рассмотрим повнимательнее одну из таких ямочек. Внутри она густо усажена волосками; перед волосками сидят какие-то мешочки, а в каждом из них — восемь круглых телец. Это — женские органы размножения фукуса с заключенными в них яйцами.

Фукус — водоросль двудомная. Среди фукусов одного и того же вида есть двоякого рода особи. У одних на ветвях, в ямочках, сидят только женские органы размножения, у других —только мужские. Органы размножения помещаются как бы в двух различных домах: женские на ветвях женского фукуса, а мужские на ветвях мужского фукуса.

Возьмем ветку мужского фукуса, вооружимся лупой и рассмотрим одну из находящихся на ветке ямок. Ветвистые волоски, подобно войлоку, заполняют ямку, на волосках сидят мешочки, размером гораздо меньше тех, в которых помещаются яйца фукуса. Это мужские органы размножения фукуса. Они наполнены подвижными живчиками.

Когда приходит пора размножения, мешочки с яйцами и живчиками разрываются. Яйца попадают в воду. Туда же высыпаются и живчики. Их много, гораздо больше, чем яиц. Да в размерами они значительно меньше яйца: точно маковое зернышко подле крупной антоновки. Живчики подплывают к яйцам, окружают их со всех сторон, стремясь пробраться внутрь. Для чего — вы уже знаете. Знаете и то, что происходит дальше. Потому напомню лишь, что после того, как яйцо сольется с одним из живчиков, оно начинает дробиться, а затем превращается в молодую водоросль — фукус.

Оплодотворение у растений ничем по существу не отличается от оплодотворения у животных. Да это так и должно быть. Средства, которые имеются в природе для размножения, одинаковы. Ими пользуются растения, животные и человек. Все они — детища природы и подчиняются ее законам.

Теперь обратимся к насекомым, Познакомимся с населением пчелиного улья. Населен он густо: имеет несколько тысяч работниц, несколько сотен трутней и одну «царицу» — матку. Трутни — самцы, матка — самка, которая может отложить в сутки до 4000 яиц, а за всю свою недолгую жизнь — около полумиллиона. Работницы — тоже самки, но они никогда с самцами не спариваются. У работниц, как и у матки, есть яичники; но по сравнению с органами размножения царицы их яичники развиты плохо и яиц не вырабатывают.

Но вот что любопытно. Случается, что улей остается без матки. Тогда некоторые работницы начинают класть яйца. Из этих яиц развиваются только трутни. Оттого-то таких плодущих пчел-работниц называют трутовками. Трутовка в брак с трутнем не вступает, откладывает не- оплодотворенные яйца. И все же из таких яиц рождаются молодые пчелы — трутни.

Общее правило таково: яйца развиваются лишь после того, как соединятся с живчиками. Но и у этого правила есть исключения. Не всегда яйца нуждаются в помощи живчиков. Иногда они развиваются без оплодотворения. Иногда самка в брак не вступает, остается на всю жизнь девственницей и все-таки дает потомство — без участия самца, без содействия живчиков. Способ, каким размножаются эти самки, принято называть девственным размножением (партеногенезис).

Отправимся к шелководу. У него на особых полочках воспитываются шелковичные черви, то есть гусеницы бабочки-шелкопряда. Эти гусеницы вывелись из яиц, которые снесла самка шелкопряда после того, как их оплодотворил самец. Бывает, однако, и так, что самка шелкопряда не спаривается с самцом, а яйца все же откладывает. Из этих не- оплодотворенных яиц выклевываются гусеницы, которые со временем превращаются в бабочек. Короче говоря, не только пчелы-трутовки, но и бабочки-шелкопряды могут размножаться девственно.

Такой способ размножения встречается и у других животных: ос, муравьев, бабочек, червей. Но у всех этих животных девственное размножение — дело случайное: оно наблюдается как исключение, а не как общее правило. Вот почему гораздо интереснее поговорить о тех животных, у которых девственное размножение — явление обычное и даже неизбежное. Чтобы познакомиться с ними, направимся к садоводу.

В саду много плодовых деревьев — яблонь, груш, слив, персиков. Есть в нем и прекрасные кусты розы. Одно несчастье: некоторые деревья и розовые кусты страдают от нашествия мелких насекомых — тлей (их называют еще травяными вшами).

Спросите садовода, как размножаются эти вредители на плодовых деревьях, и он расскажет немало любопытного.

Когда наступает сырая и холодная осень — тяжелая пора для всех насекомых, в том числе и для тлей, — крылатые самцы и самки тлей спариваются. После брака самки откладывают оплодотворенные яйца и умирают, погибают и самцы, а яйца зимуют.

Приходит весна, а с ней и теплые дни. Пригретые лучами солнца, яйца оживают. Из них выклевываются молодые бескрылые тли. Все они самки: ни одного самца! Самцы этим самкам не нужны, так как они дают потомство без оплодотворения, Яиц они не откладывают, а рождают живых детенышей, таких же бескрылых самок, способных к размножению. Так размножаются тли в течение всей весны и лета. Одно поколение приходит на смену другому. Пока греет солнце и вдоволь пищи, они рождаются тысячами. Тли покрывают стволы и ветви плодовых деревьев, листья и цветочные почки розовых кустов. Но это лишь самки — целое женское царство.

Лето на исходе. Вновь надвигается осень, а с ней вместе и перемена в поведении тлей. Тли рождают уже не бескрылых самок, а крылатых самцов и таких же самок. Самцы вступают в брак с самками, которые откладывают оплодотворенные яйца. Яйца перезимовывают и весной дают снова бескрылых самок-девственниц. Дальше все повторяется сначала...

В море, как известно, водятся морские ежи и морские звезды. Они размножаются при помощи яиц. Яйца начинают развиваться лишь после оплодотворения. Значит ли это, что морская звезда и морской еж никогда, ни при каких условиях не могут размножаться девственно, то есть при помощи неоплодотворенных яиц?

Два видных ученых — американец Лёб и француз Делаж — установили, что яйца морской звезды или морского ежа могут развиваться даже тогда, когда они не оплодотворены. Делаж показал это особенно наглядно.

Он взял яйца морского ежа и поместил их приблизительно на час в слабый раствор воды с нашатырным спиртом, сахаром (сахароза) и таннином (дубильная кислота); затем вынул из раствора яйца, несколько раз промыл и погрузил в сосуд с чистой морской водой. Тут- то и произошло нечто неожиданное: неоплодотворенные яйца начали дробиться и превратились в личинок морского ежа. Правда, большинство личинок погибло. Но оставшиеся в живых продолжали развиваться и превратились в настоящих морских ежей.

Этот интересный опыт наводит на серьезные размышления о власти человека над природой и «причудах» самой природы. Ученый сделал, казалось бы, невозможное: яйцо морского ежа превратилось в ежа не при содействии живчика, а под влиянием раствора определенного состава.

Морской еж — животное беспозвоночное. А мы уже знаем, что девственное размножение наблюдается нередко у мотыльков, ос, пчел, тлей и других беспозвоночных животных. Совсем другое дело животные позвоночные — рыбы, змеи, птицы и т. д. Поэтому опыт французского ученого Батальона, сумевшего вырастить позвоночное животное из неоплодотворенного яйца, еще более интересен.

Батальон взял неоплодотворенные яйца лягушки и проколол их тонкой стеклянной иглой. Прокол оказал на яйца поистине волшебное действие — точно не игла, а живчики проникли внутрь: началось дробление яиц. Из многих яиц развились головастики. Правда, почти все головастики затем погибли. Только три головастика выросли, а один начал даже превращаться в лягушонка.

Опыт Батальона, сумевшего заставить позвоночное животное размножаться девственно, еще ярче, чем опыт Делажа, показал власть человека над природой. Не надо, однако, преувеличивать размеры этой власти. Не следует думать, что человек все может. Наперекор природе, вопреки ее законам человек ничего не может делать. Его сила — в знании природы, в понимании ее законов, в умении их использовать. Тысячи Батальонов ничего не сумели бы сделать с лягушиными яйцами, если бы эти яйца от природы не имели способности развиваться и без помощи живчиков.

Живая природа едина. Единство можно наблюдать повсюду и во всем, как в малом, так и в большом. Одинаков основной строительный материал, из которого сложены тела всех населяющих землю животных и растений. Одинаковы основные свойства этого материала. Одинаковы, наконец, те основные силы и способности, которыми наделены все без исключения живые существа. Способность размножаться — один из таких общих даров. Он сказывается в возможности размножаться девственно. Только не у всех эта способность выявляется; а когда выявляется, то не с одинаковой силой. У тлей она сказывается ярко, для них она обязательна. У пчел и шелкопрядов эта способность выражена слабее, проявляется случайно. У морских ежей и лягушек девственное размножение не выявляется: оно находится как бы в скрытой форме и обнаруживается лишь в условиях, которые искусственно создает человек.

Если живая природа едина, то девственное размножение должно встречаться и у растений, ибо растительное яйцо ничем по существу не отличается от животного яйца. Приведу пример, подтверждающий эту мысль.

Есть молочайное растение, называемое кур-зелье. Растет оно и в огороде и около заборов как сорная трава. Цветы у курзелья однополые: одни только с тычинками, другие только с пестиками. Сидят эти цветы на разных кустах: на одних мужские (тычиночные), а на других женские (пестичные). Пылинки с мужских цветов падают на пестики женских и таким образом оплодотворяют их. Но если женский цветок кур-зелья останется неоплодотворенным, то он не всегда гибнет, как бесплодный пустоцвет. Порой такой девственный (неоплодотворенный) цветок завязывает плод, а семяпочки его превращаются в семена, которые выгоняют новые растеньица. Это — девственное размножение.

Большинство цветковых растений имеет и тычинки и пестик. Они двуполы, то есть они — гермафродиты[2]. Среди животных гермафродиты встречаются реже. Обыкновенная улитка — настоящий гермафродит. Каждая улитка имеет в своем теле и живчиков и яйца. Для этого у нее есть и соответствующий орган: нельзя сказать, что это — яичник; но не назовешь его и семенной железой, потому что он производит и мужские и женские половые клетки (яйца и живчиков). Пиявка тоже гермафродит. Она, подобно улитке, имеет в своем теле яйца и семенные тельца. Но только у нее имеется не один, а два органа — и семенные железы и яичники.

Оплодотворение у гермафродитов протекает по-разному. Есть, например, ракообразные животные, которые паразитируют на теле некоторых рыб. Мужские и женские органы размножения созревают у них в разное время: в молодости у неразвиты семенные железы, а в старости — яйцевые. В молодости эти животные — самцы и вступают в брак со «старушками» своей породы. А состарившись, сами превращаются в самок и идут в «жены» молодым.

Улитка, пиявка и рак-паразит, о котором только что шла речь, — животные беспозвоночные. Среди беспозвоночных гермафродиты не редкость. Зато среди позвоночных они встречаются как редкое исключение. Гермафродитов нет у земноводных, пресмыкающихся, птиц, млекопитающих. Только среди рыб известны две породы, для которых двуполость является правилом: это — морской карась и каменный окунь (оба встречаются в Черном море). Эти рыбы всегда двуполые. А мотыльки, наоборот, однополые: либо самка, либо самец. Но все-таки среди мотыльков иногда встречаются гермафродиты. Случается, например, что бабочка-самка, которой надлежит иметь только яичники, имеет и семенные железы. Она двупола: одновременно и самка и самец. В одной половине ее тела лежат мужские органы размножения, а в другой — женские. Такая бабочка по форме тела, величине и окраске крыльев, по устройству усиков — наполовину самка, наполовину самец: та часть тела, где находятся яичники, выглядит, как у самки, а та, где помещаются семенные железы, как у самца. Такая случайная двуполость наблюдается иногда у жаб...

Гермафродиты иногда встречаются и среди людей. Но это скорей люди с неправильно или уродливо развитыми органами размножения, чем настоящие гермафродиты.

У древних греков был миф, в котором говорилось о той поре, когда не было людей: Землю населяли особые человекоподобные существа с четырьмя ногами и руками и двумя лицами. У каждого такого чудовища имелись двойные органы размножения. Это были гермафродиты. Природа одарила их богатырской силой и недюжинным умом. Эти сказочные существа захотели проникнуть на Олимп, в жилище богов. Тогда Зевс решил наказать гордецов. Чтобы лишить их телесной и духовной мощи, он рассек всех пополам. Не стало двуполых и двуликих чудищ. Вместо них объявились существа однополые и одноликие: мужчины и женщины. С той поры каждая половина ищет недостающую ей другую половину. Отсюда — влечение одного пола к другому, любовь мужчины к женщине и женщины к мужчине.

Конечно, это миф. На земле никогда не было двуполых и двуликих существ с четырьмя ногами и двумя парами рук. Но сказание не лишено некоторого смысла. В нем высказана мысль о том, что существа однополые, то есть самцы и самки, произошли от существ двуполых, то есть от гермафродитов. Кто впервые объявился на земле — организмы двуполые или однополые, сказать с уверенностью трудно. Есть факты, которые позволяют предполагать, что существа однополые произошли от гермафродитов.

Вспомним рака-паразита, о котором говорилось раньше. Он — гермафродит, но совсем особенный. Мужские и женские органы размножения созревают у неги в разное время: в молодости развиваются семенные железы, в старости они увядают и возникают яичники. Этот рак, строго говоря, не гермафродит, а существо однополое. От настоящих однополых животных он отличается тем, что пол его меняется в течение жизни. Однополое животное, родившись самцом, на всю жизнь самцом и остается, наш рак-паразит в юности — самец, а подрастет — превращается в самку. Этот пример очень поучителен. В нем как бы намечен тот путь, которым шло разделение полов.

Еще нагляднее тяга к разделению полов наблюдается на примере усоногих раков; их прекрасно изучил еще Чарльз Дарвин. Усоногие раки мало похожи на известного нам речного рака. Они неподвижно сидят в своих известковых двустворчатых камерах, которые прикрепляются при помощи особой «рукоятки» к какому-нибудь подводному предмету. Их ноги — тонкие, сложенные из многих члеников, — похожи на густые, щетинистые усы, которые то выдвигаются наружу из камеры, то уходят внутрь; отсюда название этих раков — усоногие.

Один вид усоногих раков — гермафродиты: у каждого из них вы найдете и яичники и семенные железы. Другой вид усоногих раков имеет при себе и настоящих самцов (одного или нескольких). Эти дополнительные самцы — существа недоразвитые и беспомощные — прикреплены к телу гермафродитов. Зачем они тут понадобились?

Оказывается, эти усоногие — гермафродиты лишь по строению. Но семенные железы остаются без употребления. Их роль исполняют «дополнительные самцы». Иначе говоря: яйца такого усоногого гермафродита оплодотворяются не семенными тельцами самого гермафродита, а живчиками «дополнительных самцов». В данном случае гермафродит исполняет обязанности только самки, то есть ведет себя, как существо однополое, а не двуполое. Вряд ли он что-нибудь проиграет, если его семенные железы просто за ненадобностью исчезнут, а сам он станет не только по поведению, но и по строению животным однополым, то есть самкой. Это предположение подтверждается фактами. Есть среди усоногих раков и такие, у которых вместо гермафродитов мы находим самок с прикрепленными к ним самцами. Тут уж настоящее разделение полов на женский и мужской.

Часто говорят: природа не делает скачков. Это значит, что в природе все изменяется шаг за шагом, все возникает постепенно — совершенное из несовершенного, сложное из простого, и наоборот: простое из сложного, обособленное из необособленного. Так возникали звезды. Солнце и Земля. Так возникли и населяющие землю живые существа: сначала простые и однообразные, а потом, спустя тысячелетия, все более сложные и разнообразные.

В животном мире развитие, по-видимому, шло так: сначала появились простейшие животные, сродни амебам; затем появились губки, полипы, черви, моллюски, а еще позже — насекомые, рыбы и земноводные; за земноводными, опять-таки тысячелетия спустя, развились пресмыкающиеся, птицы и наконец млекопитающие. Человек, «венец творения и властелин земли», появился позже всех. Беспозвоночные животные, возникшие гораздо раньше позвоночных, являются как бы их родоначальниками.

Среди беспозвоночных много гермафродитов. Среди позвоночных их почти нет: тут наблюдается строгое разделение полов. Так как беспозвоночные считаются родоначальниками позвоночных, можно предположить, что родоначальниками животных раздельнополых были животные двуполые, то есть, что самцы и самки ведут свой род от гермафродитов.

В природе наблюдается размножение без цветов, тычинок и пестиков, без оплодотворения, а просто при помощи отводков и черенков. Клубника и земляника выгоняют, помимо короткого стебля и листьев, еще и длинные плети. Каждая такая плеть может пустить корешки, развернуть пучок листьев и дать, таким образом, начало новым кустикам земляники и клубники. В горах можно встретить одно интересное растение, его называют — молодил (рис. 10). Молодил растет на уступах скал и имеет толстые, мясистые листья, собранные в плотный шаровидный кочан. В пазухах этих листьев зарождается несколько тоненьких отростков, а на конце каждого такого отростка образуется кучка маленьких листочков, собранных в шарик. Первое время молодой побег питается соками материнского тела. Затем он отрывается. Легкое дуновение ветерка — и шарик-молодил сваливается на ближайший уступ скалы. Здесь он укрепляется в земле, выгоняя корешки, питается, растет и со временем «рождает» потомство таким же образом, как «родился» сам. Уступы скалы тем временем покрываются тесной семьей молодилов, где рядом живут и «отцы», и «дети», и даже «внуки».

Молодил и его потомство

Рис. 10. Молодил и его потомство

Различные луковичные растения — обыкновенный лук, тюльпан, гиацинт и т. д. — размножаются не только семенами, но и при помощи луковиц. Некоторые растения могут размножаться клубнями. Так размножается, например, картофель.

На картофельном клубне в ямочках сидят «глазки», каждый такой глазок — почка, зачаток нового картофельного растения. Разрежьте картофельный клубень на несколько кусков, но так, чтобы у каждого из них имелось, по крайней мере, по одному глазку, закопайте их в землю, и у вас вырастет несколько молодых картофельных кустов.

Обычно думают, что почками могут размножаться только растения. Это неверно. Размножение почкованием очень распространено и у животных.

Коралловые полипы размножаются при помощи яиц и живчиков. Однако они же могут размножаться и почкованием. На теле полипа образуются выступы. Выступы растут, и постепенно каждая такая «почка» становится новым полипом (рис. 11). Существуют такие полипы, которые размножаются не только яйцами и почками, но и делением. Само название «деление» показывает, в чем тут дело. Полип делится перетяжкой на две части, и из него получается два полипа. Они в свою очередь делятся, и вместо двух оказывается налицо уже четыре полипа. Затем их получается 8,16, 32, 64 и т. д. до бесконечности. Не удивительно, что в море местами скопляется так много кораллов, что из их известковых жилищ слагаются целые острова, подводные кряжи и мели.

Делением размножаются и другие животные, например морские звезды, некоторые породы червей и т. д. Но в основном этим способом размножаются простейшие микроорганизмы, живущие в воздухе, в воде и в почве. Одни из этих живых пылинок — растения, другие — животные. Среди животных наиболее интересны инфузории, среди растений особенной известностью пользуются бактерии. Те и другие чрезвычайно плодовиты: в несколько суток могут произвести на свет простым делением миллионы себе подобных.

Размножение красного полипа

Рис 11. Размножение красного полипа:

а—г — развитие полипа; д — молодой полип, образующийся из почки; е — ветка красного коралла с полипами; ж — отдельный полип (сильно увеличен)

Инфузория-туфелька, с которой вы уже знакомы, делится поперечной перетяжкой пополам. Каждая половинка растет и превращается в новую туфельку. Так же размножаются и другие инфузории. При этом те из них, которые покрыты ресничками, делятся поперек, а те, что снабжены жгутом, делятся вдоль. Бактерии обладают способностью дробиться на части. Дробление идет иногда настолько быстро, что из одной «палочки» за 24 часа получается несколько миллионов новых палочек.

Есть одно обстоятельство, на которое следует обратить внимание, когда речь заходит о размножении бактерий.

Существует бактерия, которая великолепно развивается в настое из сенной трухи. Ее поэтому так и называют; сенная бактерия, или сенная палочка. В хороших условиях жизни, когда достаточно пищи, влаги и тепла, сенная палочка отлично размножается: делится на половинки, и кажется, что дроблению ее не будет конца. Но вот настают для сенной палочки тяжелые дни: пища иссякает, воды недостает. Дробление идет тогда все медленнее и медленнее.

Как будто оно должно вот-вот совсем прекратиться, и тогда не в меру плодовитому племени придет конец: старые погибнут, а новых уже не будет.

Но напрасная тревога. Присмотритесь к ним в такое время при помощи микроскопа, и вы увидите внутри каждой сенной бактерии кругловатое блестящее тельце. Это споры.

Раньше их не было. Они возникли с наступлением неблагоприятных условий.

Проходит некоторое время с того момента, как образовались споры. Оболочка палочек разрывается, споры выходят наружу. Теперь уж нет сенных бактерий: остались споры. Споры выносят все невзгоды, пока не попадут в благоприятную для развития среду. Тогда они прорастают, становятся снова сенными палочками. Так споры спасают многих бактерий от гибели.

Существуют, однако, и растения, для которых споры — то же самое, что семена для цветковых растений. Таковы, например, грибы — крупные, вроде мухомора, и крошечные, вроде тех, что образуют плесень. Рассматривая при помощи микроскопа небольшой клочок плесени, нетрудно заметить, что она состоит из тонких членистых, перепутанных нитей, среди которых поднимаются столбики с шариками или кисточками на верхушке. Это — тело плесневого грибка, головки и кисточки — плодоносцы. Каждая головка (или кисточка) набита спорами. Каждая спора, прорастая, дает начало новому грибку. Споры имеются и у крупных грибов — у мухомора, боровика, подосиновика, рыжика, опенка и т. д. Споры развиваются в шляпках этих грибов. Созрев, они рассыпаются во все стороны, а потом прорастают и дают новые грибы.

Кроме грибов, при помощи спор размножаются мхи, папоротники, водоросли, лишайники. У всех этих бесцветковых растений спора имеет такое же значение, как семяпочка или, точнее, как яйцо у цветковых растений. Разница в следующем: у цветковых растений семяпочка превращается в семя и в новое растение лишь тогда, когда заключенное в семяпочке яйцо оплодотворено. Споры в оплодотворении обычно не нуждаются. Они прорастают без содействия живчиков.

Есть в природе организмы, у которых сочетается оба способа размножения: и бесполый и половой. Взгляните на нижнюю сторону листа обыкновенного перистого папоротника. Вдоль жилок листа по обеим сторонам сидят рядами какие-то темные бляшки величиной с конопляное семя. Каждая такая бляшка представляет собой собрание мешочков, набитых спорами. Созревшие споры вываливаются из мешочков, рассыпаются во все стороны, попадают в почву и прорастают. Из каждой споры образуется растение, нисколько не похожее на папоротник. Выглядит оно, как плоский сердцевидный лист, который лежит на земле и тянет из нее пищу маленькими корешками. Это — предросток, предшественник настоящего папоротника. Придет пора, вырастет и сам папоротник. Вот как это происходит.

На предростке, с нижней стороны, развиваются органы размножения — мужские и женские. Обычно и те и другие появляются на одном и том же предростке. Бывает, однако, и так, что на одном предростке возникают только мужские органы размножения, а на другом — только женские. В мужских органах развиваются живчики — подвижные, с пучком ресничек; а в женских образуются яйца — круглые, неподвижные и гораздо крупнее живчиков. Живчики сливаются с яйцами. Из оплодотворенных яиц развиваются уже настоящие папоротники. Сначала они очень маленькие, но посте пенно становятся крупнее, пускают корни, выгоняют перистые листья.

На вопрос, как размножается папоротник, половым или бесполым способом, надо ответить: и тем и другим. На листьях папоротника зарождается множество спор. Из спор возникают предростки. Это — первое поколение «детей» папоротника. Они родились бесполым путем. На предростке развиваются в особых органах яйца и семенные тельца, которые, слившись, производят настоящие папоротники. Это — второе поколение «детей». Они родились путем полового размножения (рис. 12). Такое чередующееся размножение вовсе не является исключительным достоянием папоротников. Так размножаются, например, и мхи. Так размножаются и многие животные, особенно морские, например медузы. У

Размножение папоротника

Рис. 12. Размножение папоротника:

а — листочек из ложного листа папоротника; вдоль жилки листа лежат мешочки со спорами; 6 — один из споровых мешочков, он открылся, и споры высыпаются наружу; в — предросток, развившийся из споры (с нижней стороны видны корешки и мужские и женские органы размножения); г — один из мужских органов размножения (увеличено), из него выходят живчики

медузы образуются яйца (у самок) и семенные тельца у самцов. То и другое выбрасывается в воду. Подвижные живчики находят яйца и оплодотворяют их. Из каждого оплодотворенного яйца получается зародыш, покрытый подвижными ресничками. Он, живя некоторое время на свободе, теряет реснички, погружается глубже в воду и садится на камешек или на ветку водоросли. Укрепившись, он вытягивается, принимает грушевидную форму и выгоняет на верхнем конце своего тела щупальца (рис. 13).

Размножение и развитие медузы

Рис. 13. Размножение и развитие медузы:

а — реснитчатый зародыш; б, в — зародыш без ресниц; г — зародыш выгнал щупальца; д — живая «шишка»; е — подросшая «шишка»; ж — «шишка» распалась

на блюдца; з — зародыш медузы; и — молодая медуза; к — взрослая медуза

Дальше — ряд новых превращений. Зародыш растет, становится значительно крупнее. На его теле обозначается несколько поперечных кольцевидных перетяжек. Теперь он напоминает собой еловую шишку. Это, конечно, не медуза.

Проследим за дальнейшей судьбой «шишки». Перетяжки на теле ее становятся все глубже и глубже. Скоро она начинает походить на кучу поставленных друг на друга блюдец с зубчатыми краями. Все «блюдца» связаны меж собой тоненькой перемычкой, точно нанизаны на нее. Перемычка эта со временем разрывается, а рассыпавшиеся «блюдца» превращаются в группу недоразвитых молодых медуз. Со временем каждая такая медуза вырастет, разовьется окончательно и станет настоящей медузой.

В заключение мне хочется рассказать о размножении плазмодия[3] — паразита, который вызывает болотную лихорадку (малярию).

Плазмодий живет в крови человека. Кровь состоит, как вы знаете, из кровяной жидкости, в которой плавают кровяные тельца (красные и белые кровяные шарики). Попав в кровь, плазмодий располагается на красном кровяном шарике, а потом пробирается внутрь его. Кровяной шарик служит плазмодию и временным пристанищем и пищей. Тут он питается и растет, пока не заполнит собой почти все кровяное тельце (рис. 14, 1—4).

Жизненный путь возбудителя болотной лихорадки

Рис. 14. Жизненный путь возбудителя болотной лихорадки:

  • 1 — плазмодии в крови человека; 2 — красный кровяной шарик, к которому устремляется группа плазмодиев; 3 и 4 — плазмодий разрастается;
  • 56—86 — показывает, как идет бесполое размножение плазмодия; 96 — молодые плазмодии, вышедшие из красного кровяного шарика. Остальная часть рисунка (ниже точечной линии) показывает, как совершается половое размножение плазмодия в теле комара; 5, — плазмодий превращается в яйцо;
  • 6—9 — плазмодий распадается на кучу «живчиков», 10 — «яйцо» сливается с «живчиком» (оплодотворение); 11—14 — возникший после оплодотворения плазмодий растет, дробится и дает целую кучу молодых плазмодиев, которые I) опять проникают в красный шарик здорового человека после укуса комара

Затем он начинает размножаться, то есть рассыпается на целую кучу маленьких плазмодиев. Их много. И вот они разрывают стенки кровяного шарика, попадают в кровяную жидкость (рис. 14, 56—96) и принимаются за дело: пробираются внутрь красных кровяных телец, разрушают их, а затем вновь рассыпаются на кучку молодых плазмодиев. Так одно поколение их сменяется другим, размножаясь делением. Наконец, все тем же бесполым путем появляются плазмодии, которые дальше уж не плодятся.

Болотная лихорадка оттого и называется болотной, что она распространена в тех местностях, где много болот. А где много болот, там много комаров, среди которых есть и малярийные. Садится такой комар на лицо или на руку больного, страдающего болотной лихорадкой, запускает в кожу свой хоботок и начинает высасывать кровь. Вместе с кровью попадает в его кишечник несколько штук плазмодиев. Очутившись в кишечнике комара, плазмодии растут, делаются большими и круглыми, как шар. Одни из них так круглыми и остаются (рис. 14, 7а). Это — яйца. Другие дробятся на мелкие участки, образуют кучки живчиков (рис. 14; 6—9). В кишечнике комара живчики сливаются с яйцами (рис. 14; 10). После оплодотворения яйцо попадает в стенки кишечника и делится на части, давая, таким образом, много новых плазмодиев. Оболочка яйца разрывается, плазмодии выходят из него и в конце концов попадают в слюнные железы комара (рис. 14; 13,14). Теперь для дальнейшего развития плазмодий опять должен очутиться в теле человека.

Ничтожное создание — плазмодий, а как сложно протекает его жизнь! Он живет на положении паразита за счет двух «хозяев». У человека плодится бесполым способом, делением; а попадет к комару — сейчас же начинается половое размножение. Так и кочует с места на место: от комара к человеку, от человека к комару, размножаясь вперемежку, то половым, то бесполым путем.

Размножается каждое живое существо. Размножение — одно из основных явлений жизни. Размножение — «закон жизни». Никто, однако, не может размножаться, когда захочет и как захочет. Способность размножаться имеет предел. Лев и тигр, живя на свободе, рождают детей в положенный срок. В неволе, запертые парами в клетках зверинца, они лишь изредка дают приплод. Попугаи размножаются отлично в родных лесах Америки и Австралии. В неволе они могут прожить парами два- три десятка лет и ни разу не высидеть птенцов.

То же и среди растений. Какие иногда красивые пальмы можно встретить в оранжереях! Но цветут они редко и почти всегда дают пустоцветы, плодов не дают, а если и дают, то они никогда не созревают. А между тем у себя на родине, в лесах Индии или Южной Америки, в степях Аравии или в оазисах Сахары, такие же пальмы покрываются цветом и дают обильный сбор плодов. Ясно, что не всегда и не при всяких условиях живые существа могут размножаться. Ясно, что с переменой обстановки изменяется и способность размножения.

Мы знаем, что одни организмы размножаются быстро и дают многочисленное потомство; другие медленно и дают небольшой приплод. Мы знаем также, насколько различны и те способы размножения, которыми обладают различные организмы. Случайны ли эти различия или они подчиняются каким-нибудь правилам?

Собака и волк — близкие родственники. Они и по росту и по строению очень похожи друг на друга. Однако собака плодовитее волка. Она иной раз дает в год 12 щенят. У волчихи же рождается не более шести волчат в год. Домашняя кошка гораздо плодовитее дикой: она рождает детенышей обычно два раза в год, давая каждый раз по пяти-шести котят; а дикая рождает всего лишь раз в год не больше пяти. Еще значительнее разница между приплодом домашней и дикой свиньи. Дикая свинья дает в год шесть-восемь поросят, а домашняя за то же время может подарить своему хозяину целых две дюжины. Такую же разницу найдем при сравнении плодовитости домашнего гуся и домашней утки с плодовитостью их диких родичей.

Чем объясняется эта разница? Домашние животные живут на попечении человека. Хорошее питание способствует размножению. Иначе складывается жизнь диких родичей. Не всегда они имеют вдоволь пищи: а голод — плохой союзник размножения. Может ли волчица вырастить в своей утробе много детенышей, если ей не хватает пищи? Может ли дикая гусыня отдать на образование яиц столько же питательных веществ, сколько на это обычно тратит домашняя гусыня, которую усердно кормит человек?

Питание и размножение связаны друг с другом. Из двух одинаковых животных с одинаковой способностью размножаться окажется более плодовитым то, которое лучше питается. Связь между питанием и плодовитостью особенно наглядно выступает у растений. Пересадите растение из неплодородной почвы на почву, хорошо унавоженную, богатую запасами пищи, и оно завяжет массу новых почек, из которых каждая станет листостебельным побегом. А что такое листостебельные побеги для дерева, как не потомство, рожденное бесполым способом, при помощи почек?

На растениях можно проверить еще одно правило размножения. Оно хорошо известно каждому садоводу.

В питомнике воспитываются молодые яблони. Сидят они в жирной почве, питаются вволю и выгоняют множество молодых побегов, то есть размножаются почками, бесполым путем. Садовнику, однако, захотелось, чтобы его яблоньки поскорее зацвели и завязали побольше плодов. Иначе говоря, он хочет, чтоб яблони перешли от бесполого размножения к половому, к размножению при помощи яиц и пылинок. Садовник либо пересаживает яблони на почву, бедную питательными веществами, либо, оставив яблони на старом месте, подрезает у них часть корешков. В обоих случаях молодые деревца начинают получать гораздо меньше пищи, чем получали раньше. Они перестают давать зеленые побеги, а покрываются цветочными почками, которые, распустившись, завязывают плоды. Пока яблони получали обильную пищу, они размножались бесполым путем; когда же пищи стало меньше, они перешли к половому размножению. То же самое можно сказать и о насекомых.

Вспомним о тлях. Весной и летом они размножаются девственно — без оплодотворения, то есть бесполым способом; в это время они имеют пищу в избытке. Осенью же пища убывает, и тогда тли переходят к половому размножению.

Еще пример. При хорошем питании инфузории-туфельки могут долго размножаться делением. В плохих условиях они перестают делиться и начинают спариваться. И тут, как видите, бесполое размножение зависит от обильного питания.

Существует еще одно «правило размножения». Чем больше организм расходует пищи на то, чтобы согреть себя и заместить потери, вызванные в нем работой, тем меньше остается у неге строительного материала для образования яиц и детенышей. Или чем больше трата организма, тем меньше его плодовитость.

Предположим, что какое-нибудь животное обильно питается, но в то же время почти ничего не делает. Можно заранее сказать, что оно должно быть очень плодовитым. Таким животным является, например, пчелиная матка. Уже в детстве, когда она еще не похожа на пчелу, а на червячка, ее кормят очень обильно. Когда же она подрастет, станет «царицей», то пчелы-работницы наперебой спешат снабдить ее вкусным и сытным кормом. Ест она буквально за десятерых и ничего не делает. Весь улей держится трудами работниц. А у царицы на обязанности одно лишь дело: класть яйца. И это дело она исполняет блестяще: откладывает ежедневно до четырех тысяч яиц. Пчела-работница, наоборот, и труженица примерная — весь день о чем-нибудь хлопочет — и питается в общем неважно. К тому же ее и в детстве, в личиночную пору, не сильно баловали пищей. Она обычно яиц не образует и не откладывает, то есть она бесплодна. Чтоб показать, что и большая плодовитость «царицы» и бесплодие пчелы-работницы тесно связаны с условиями их жизни и питания, напомню следующие факты.

Яйцо, из которого рождается рабочая пчела, ничем не отличается от яйца, из которого должна возникнуть «царица». Нет никакой разницы и между только что вылупившимися рабочими и «царскими» личинками. Поместите рабочую личинку в такую же большую, просторную ячейку, в какой обычно воспитывается царица, кормите ее так же обильно, как кормят царскую личинку, — и она станет «царицей», то есть плодущей маткой. И наоборот: перенесите только что выклюнувшуюся царскую личинку из ее «хором» в обыкновенную «пролетарскую» ячейку, переведите ее на тот же «стол», которым пользуются все рабочие личинки, — и от «царственности» ее не останется и следа: она превратится в самую заурядную, бесплодную пчелу-работницу.

Посмотрим, однако, от чего еще может зависеть большая плодовитость живого организма.

Слониха только на тридцатом году своей жизни впервые рождает только одного детеныша. А мышь, у которой еще «молоко на губах не обсохло», становится матерью, давая ежегодно два-три раза по дюжине мышат. Низкорослый одуванчик два-три месяца спустя после рождения выгоняет целую «корзину» цветов числом в несколько сот штук и образует примерно такое же количество семян. А высокоствольная кокосовая пальма только на десятом году жизни начинает как следует цвести и завязывать плоды. В то время, как крупные животные и растения дают за несколько лет десятки, сотни, самое большее — тысячи потомков, невидимые без микроскопа инфузории и бактерии производят за несколько дней миллионы и десятки миллионов себе подобных инфузорий и бактерий.

Все эти факты заставляют думать, что между размерами живых существ и их плодовитостью существует связь, которую можно выразить так: чем крупнее организм, тем малочисленнее его потомство — при равноценности всех других условий. Последняя оговорка очень важна. И вот как следует ее понимать.

Лягушка и воробей примерно одинаковой величины. Если величина животного влияет на плодовитость, то надо предположить, что лягушка и воробей одинаково плодовиты. На самом же деле лягушка несравненно плодовитее воробья: воробей выводит всего лишь пять-шесть птенцов, лягушка дает несколько сот головастиков, из которых может получиться примерно столько же лягушат. Что это показывает? Значит ли, что приведенное выше правило о связи между размером и плодовисто- стью неверно?

Воробей и лягушка, приблизительно одинаковые по величине, были бы одинаково плодовиты, если бы и во всем остальном — по строению, по нраву, по образу жизни — они были сходны. Но этого-то как раз и нет. Лягушка тратит сравнительно мало пищи на согревание своего тела: у нее и кровь и тело «прохладные». А у воробья и кровь и тело «горячие». Лягушка по сравнению с воробьем — животное малоподвижное и недеятельное. Воробей, наоборот, очень деятелен и очень подвижен. А подвижность и деятельность требуют, как известно, большой траты пищевого материала. Если одинаковые по величине лягушка и воробей будут даже одинаково хорошо питаться, то и тогда у «хладнокровной» и малодеятельной лягушки останется па приплод гораздо больше питательных и строительных веществ, чем у «теплокровного» и очень подвижного воробья.

Птицы по своему строению стоят выше земноводных. В этом смысле воробей — существо более «развитое», более «совершенное», чем лягушка. А жизнь показывает, что из двух организмов одинакового роста, одинаково деятельных и одинаково питающихся, плодовитее тот, который устроен проще, то есть менее развитый, менее совершенный. Организм воробья имеет более сложное строение, потому воробей должен давать меньше потомства даже в том случае, если бы его образ жизни ничем не отличался от образа жизни лягушки.

Таковы основные закономерности условия размножения животных и растений, которым подчиняется мир живых существ. Только человек способен в большей или меньшей степени изменять (в меру знания законов природы) условия своего существования, а также животных и растений.

  • [1] Известны случаи, когда цветок дает плод и без «брака»; но в таком плоде обыкновенно не бывает семян. Это наблюдалось не раз у некоторых сортов яблонь, груши у других растений.
  • [2] Гермафродит — слово греческое, образовано из двух имен: Гермес и Афродита,то есть мужчина и женщина — существо, имеющее признаки обоих иолов. Гермес —в греческой мифологии бог ремесел и торговли. Афродита — богиня красоты.
  • [3] О нем упоминается менее подробно в очерке «Невидимые враги и друзья человека».
 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ