Бабочек порождают зеленые растения, размышлял Аристотель, а что порождает саранчу?
Но в те времена никто не знал, из каких мест саранча прилетает. Поэтому Аристотель высказал только догадку: саранча зарождается из болотной травы и ила.
Все это было 2300 лет назад.
Проходили века, а взгляды оставались прежними. Даже крупнейшие ученые продолжали верить, что насекомые порождаются растениями.
Но постепенно, шаг за шагом, наука все глубже проникала в тайны живой природы. Стало ясно, что растения рождаются от растений, а насекомые — от насекомых.
Когда ученые стали наблюдать за жизнью и развитием насекомых, они убедились, что Аристотель правильно описал превращение гусеницы в бабочку. Ему следовало только на место «зеленеющих листьев» поставить яички бабочки. Тогда развитие насекомых выглядело бы так, как оно происходит в действительности: яичко — гусеница — куколка — бабочка.
Превращение бабочки: яичко, гусеница, куколка, бабочка.
Здесь налицо четыре важные фазы развития, или полное превращение, как его называют ученые.
Не только бабочки, но и различные жуки, пчелы и мухи проходят полное превращение.
Оказалось, однако, что не для всех видов насекомых такое полное превращение обязательно. Примером может служить саранча.
Когда стало известно, что саранча размножается в тростниковых зарослях южных рек, ученые проследили фазы ее развития.
Взрослая саранча откладывает яички в теплый влажный песок. Из яичек выходят не гусеницы, а личинки, в общем очень похожие на своих родителей. Вырастая, личинки линяют и увеличиваются в размере.
После четырех-пяти линек личинки становятся взрослыми, приобретают крылья и размножаются.
Яичко, личинка, взрослое насекомое — эти три фазы развития, которые проходит саранча, называют неполным превращением. Так же развиваются тараканы, тли, клопы, кобылки.
Изучая саранчу, установили, что она бывает разная. Есть саранча стадная, перелетная — страшный враг сельского хозяйства. И есть еще саранча одиночная — не представляющая серьезной опасности.
Для размножения стадной саранчи необходима большая влажность и высокая температура. Именно такие условия и находит саранча на песчаных островах в устьях южных рек. Она откладывает свои яички в хорошо прогреваемый солнцем влажный песок.
Личинки по выходе из яичек собираются в плотные кучки и таким образом поддерживают высокую температуру своего тела.
У взрослой стадной саранчи сравнительно короткие ноги и длинные крылья, хорошо приспособленные для полета.
Одиночная саранча живет в сухих злаковых степях. Там нет ни особенно высокой температуры, ни большой влажности. Ноги у одиночной саранчи длиннее, а надкрылья короче, чем у стадной.
Одиночная саранча никогда не собирается в стаи и не совершает перелетов.
Стадная и одиночная саранча настолько различны, что их относили даже к разным видам.
Стаи перелетной саранчи наносили большой урон сельскому хозяйству Средней Азии, южным и юго-восточным районам России. Многочисленные исследователи продолжали поэтому поиски наиболее верного метода борьбы с этим опасным вредителем.
В 1912 году изучением саранчи занялся русский ученый Б. П. Уваров.
Через два года он обнаружил, что из яиц стадной саранчи, прилетевшей на юг России, стала развиваться одиночная саранча. Происходило превращение одной формы саранчи в другую.
Оказалось, что во всех случаях, когда яички и личинки стадной саранчи развиваются в степных условиях, из них вырастает одиночная саранча.
И наоборот: если личинки одиночной саранчи находятся в условиях южных речных плавней, при большой влажности, скученности и высокой температуре, из них развивается перелетная саранча.
Ученый был поражен своим открытием.
На его глазах в степных условиях из яичек стадной саранчи вначале развивалась такая же стадная саранча. Но так было только в течение одного-двух поколений. А потом сразу из яичек, отложенных саранчей стадного типа, начинали развиваться насекомые, которые как две капли воды походили на саранчу одиночную.
Все это свидетельствовало о том, как велико влияние условий жизни на организм животных и как велика приспособляемость животных к изменяющимся условиям жизни.
В природе все находится в постоянном движении, все изменяется, развивается. Не остаются постоянными и условия, в которых существуют растения и животные: изменяется климат, температура и влажность воздуха, состав пищи.
Пока эти изменения не очень велики, растения и животные сохраняют отличительные особенности того вида, к которому они принадлежат.
Но что произойдет, когда условия жизни и питания животных или растений будут изменяться не на короткое время, а постоянно и очень сильно?
В теле животных и растений под влиянием новых условий также начнут происходить изменения. Будут накапливаться новые вещества, необходимые для образования новых клеток, тканей, органов.
Пока новых веществ еще мало, они не вызывают перемен в жизни организма. Но когда эти вещества накопятся в теле животного или растения в большом количестве, они резко изменят все жизненные процессы, протекающие в организме.
Организм животного или растения перестраивается, он преобразуется в организм, более приспособленный к изменившимся условиям жизни. У животного или растения при этом изменяются и внешний вид и внутренняя организация. Вместо одного вида животных или растений возникает другой, новый вид.
Для такой перестройки вовсе не обязателен длительный срок. Советские ученые-дарвинисты установили, что превращение одного вида в другой может происходить очень быстро, скачкообразно. В подтверждение этого собрано немало фактов. Мы приведем здесь только один, имеющий отношение к теме этой книги.
В липовых лесах Западной Украины издавна обитало насекомое — липовый пилильщик. В годы, когда Западная Украина была временно отторгнута от СССР, липовые леса были почти полностью истреблены.
Тогда липовый пилильщик переселился на плантации хмеля.
Раньше насекомые откладывали свои яички в листья липы.
Там, в тканях листа, яички быстро увеличивались в объеме за счет соков липы, которые проникали внутрь каждого яичка. Зародыши пилильщика, развиваясь внутри яичек, усваивали соки липы. Этими же соками продолжали питаться личинки по выходе из яичек.
Теперь насекомые стали откладывать яички в листья хмеля. Уже не соки липы, а соки хмеля окружали со всех сторон яичко и проникали внутрь его. Но сок хмеля — не сок липы, он имеет другой состав.
Под влиянием новой среды изменялось развитие зародышей в яичках. Вышедшие из них личинки были уже приспособлены к питанию только листьями хмеля. Когда их пересадили на листья липы, они все до одного погибли.
Почему это произошло?
Потому что это были уже не личинки липового, а личинки хмелевого пилильщика.
В новых условиях липовый пилильщик дал начало новому виду насекомых — хмелевому пилильщику.
Так советская наука решила еще одну загадку природы.
Благодаря Чарлзу Дарвину мы узнали, что все животные и растения представляют собой результат длительного развития. В этом величайшая заслуга Дарвина.
Но как происходит это развитие? Дарвин думал, что оно всегда происходит только медленно и плавно, в течение многих веков.
А мы теперь знаем, что развитие в природе совершается не только путем медленных, постепенных изменений, но и быстро, скачкообразно.
Мы не только знаем, что ископаемые животные и растения — это древние предки нынешних, но нам открыты и причины изменений, происходящих в животном и растительном мире. Различные виды животных и растений изменяются и превращаются в другие виды под влиянием изменяющихся условий жизни, внешней среды. А внешняя среда — это пища, почва, климат.
Зная все это, мы можем заглянуть в каменную летопись земной истории. Мы найдем там страницу, где записана история цветков и насекомых.
Мы сумеем правильно прочесть эту страницу.
Глава третья
Там, где не ступала нога человека
Машина времени и чудеса кино
На одной из московских киностудий сделали фильм о жизни растений. Самые удивительные, казалось, недоступные глазу человека тайны растений открываются на экране.
В землю падает крошечное семечко. Оно набухает на наших глазах. Клетки зародыша растут и начинают делиться. Из одной клетки образуются две, из двух — четыре, затем восемь, шестнадцать…
Из семечка появляется проросток, пробивающий себе путь к свету, к солнцу. Он еще живет запасами питательных веществ, заложенных в семечке материнским растением.