Подводя итоги работы съезда, председатель его К. Ф. Кесслер призвал всех русских ученых «работать всеми силами, соединенными силами, для широкого развития естественных наук в пользу и честь русского народа» (III, 20, стр. 15).
Решение съезда о создании обществ естествоиспытателей было претворено в жизнь в последующие два года (1868—1869 гг.). В это время такие общества возникли при всех русских университетах.
При Казанском университете общество естествоиспытателей возникло в мае 1869 г. Организаторами его были Н. П. Вагнер и Богданов. Вагнер стал председателем, Богданов— секретарем. С этого времени Модест Богданов делается одним из самых деятельных его членов.
Казанский университет в те годы был крайним форпостом русской науки на востоке страны. За Казанью простирались малоисследованные волжские степи, далее Урал, а за ним и вся необъятная Сибирь. В «Отчете о деятельности Общества естествоиспытателей при Казанском университете в течение первого (1869—1870) года его существования» М. Н. Богданов писал о широких задачах общества по исследованию Восточной России и Сибири и о небольших его возможностях в этом отношении при недостатке научных сил. На первых порах предполагалось ограничиться частными обследованиями отдельных районов Поволжья, Урала и Арало-Каспийских степей. Богданов считал первоочередной задачей общества проведение геологических и ботанических исследований в Поволжье. Сам он хотел заняться био-географическим изучением зверей и птиц в этом же районе.
Молодой ученый становится популярным не только в Казани, но и в среде петербургских зоологов. Работа Богданова «Биогеографический очерк тетерева полевого», представленная Н. П. Вагнером Первому съезду русских естествоиспытателей, получила одобрение на съезде и была напечатана в его трудах. Сам Богданов с огромным увлечением отдался исследованию фауны Поволжья, вкладывая в это все свои силы и время.
Как оценивал Богданов роль естествознания .и какие цели ставил перед собой в собственном научном творчестве?
Несмотря на то что Богданов только начинал свой путь в науке, он уже совершенно ясно определил свое научное credo. На одном из заседаний общества естествоиспытателей он выступил с заявлением, которое можно считать программным для всей его деятельности. Критически оценивая состояние русского естествознания в прошлом, он указал, что «исключительно фактическое направление, так долго тяготевшее над естествоиспытанием, разбивало и разрознивало рабочие силы, а вместе с тем терялась в мелочах общая цель знания, исчезала его утилитарность». Такое направление Богданов считал бесплодным. Он видел настоятельную необходимость объединить научные силы, приблизить науку к практике. Наука, подчеркивал Богданов, должна прежде всего принести «практическую пользу социальному и экономическому развитию общества вообще» (I, 8, Протоколы, стр. 13).
Понимание социального значения науки помогло Богданову с самого начала сочетать разработку научных вопросов с постоянным стремлением к их практическому приложению и с широкой пропагандой естественнонаучных знаний.
Исследования Богданова в годы пребывания в Казани были в основном посвящены изучению фауны Поволжья. Материалы, собранные в 1869 и 1870 г., пополнили прежние сборы. Они легли в основу большого труда, который стал магистерской диссертацией Богданова. Работа эта составила заметный этап не только в творческой биографии ее автора, но и в развитии русской зоологии. Именно поэтому следует подробнее остановиться на истории ее создания.
Летом 1869 г. общество естествоиспытателей направило Богданова в путешествие по Волге. Задачей поездки было изучение жизни, нравов и привычек животных в их естественной обстановке, зависимости их от условий внешней среды, отношений между собою, определение границ распространения животных форм, уяснение исторического хода их расселения и связанных с ним изменений типа.
В записке, поданной обществу перед отъездом, Богданов формулировал выводы, которые ему удалось сделать на основе предшествующих восьмилетних наблюдений над фауной Среднего Поволжья. По его мнению, на расселение, жизнь, привычки, а следовательно и на изменение типа животного более всего оказывает влияние пища. Границы областей отдельных видов почти никогда не бывают неподвижны, а постоянно и неравномерно передвигаются. Между прочим, Богданов уже тогда отметил общее движение степной фауны на север, где жители степей акклиматизируются в полях. Лесные виды по мере уничтожения лесов в средней полосе России отступают еще далее на север. История расселения животных, утверждал Богданов, тесно связана с геологическими изменениями страны в послетретичный период, чем он объяснял прохождение пограничной линии средне- и южнорусских форм и северных лесных форм через Казань и Киев (I, 9, стр. 10—11).
Богданов стремился проверить свои выводы на большом материале и предпринял изучение фауны всей черноземной полосы Поволжья от северных до южных ее границ. Он просил общество естествоиспытателей направить в экспедицию совместно с ним ботаника, так как считал, что только сочетанием зоологических, ботанических и геологических исследований можно основательно изучить историю и ход органической жизни страны.
Казанское общество естествоиспытателей командировало вместе с Богдановым ботаника О. О. Баумана. Путешественники направились вниз по Волге, делая остановки в отдельных пунктах правобережья. Богданов предполагал спуститься до южных пределов Самарской и Воронежской губерний и проникнуть в бассейн Дона, с тем чтобы проследить южную границу чернозема и распространение связанных с ним животных и растений. Но так далеко пройти им не удалось. Было изучено распределение чернозема на западном берегу Волги между 49 и 55° с. ш. и около низовьев Камы, определены границы распространения типичных представителей фауны и флоры.
Собранный Богдановым обширный материал давал возможность составить карту распространения лесов на западном побережье Волги и выделить основные зоогеографические районы, сделать определенные выводы об историческом движении фауны и впервые набросать общую картину хода органической жизни на Русской равнине в послетретичное время.
Зиму 1869/70 г. Богданов посвятил сдаче магистерских экзаменов, а летом 1870 г. вновь отправился вниз по Волге, чтобы исследовать птиц, населяющих ее долину. Он поплыл на лодке один. Дождливая погода, бури и ветры задержали его и заставили пересесть на пароход. Он писал выдающемуся химику и своему большому другу А. М. Бутлерову из Саратова 4 июля 1870 г.: «Относительно моей поездки по Волге могу сказать, что не ожидал встретить столько препятствий, как это оказалось на деле. Во-первых, вследствие бурь и противных ветров. .. я едва только 2-го июля добрался до Саратова; во-вторых, комаров такая пропасть, что буквально не было возможности сомкнуть глаз в тихие ночи. Все эти прелести отнимали так много времени, что я здесь продал лодку и завтра еду прямо в Астрахань, с тем чтобы ознакомиться в течение июля с волжской долиной в нижнем течении реки».[1 Арх. АН СССР, ф. 22, оп. 2, № 30, л. 1—1 об.]
Богданов подробно исследовал фауну дельты. Наблюдения, сделанные во время поездки, убедили его в еще большем разнообразии видового состава птиц волжской дельты, чем он предполагал. Он насчитал здесь до 195 видов. Но самое интересное было то, что долина Волги оказалась как бы торной дорогой, по которой проходит основной путь передвижения фауны как с юга на север, так и с севера на юг. «Некоторые представители арало-каспийской фауны по долине Волги идут так далеко на север, как нигде в Европе, — писал Богданов в своем отчете о поездке, — а фауна лесов черноземной полосы в лице некоторых ее представителей спускается по долине Волги до самого взморья» (I, 16, Протоколы, стр. 16). Впервые в русской зоогеографии устанавливался факт, что реки и их долины являются основными путями движения не только для водной фауны, но и для наземной.
Летом 1870 г. Богданов завершил сбор материала для магистерской диссертации. К весне следующего года она была закончена. Под названием «Птицы и звери черноземной полосы Поволжья, долины средней и нижней Волги» диссертация была напечатана в первом томе «Трудов Казанского общества естествоиспытателей» в 1871 г. Она представляла собою первую в России попытку историко-географического анализа фауны большого района. Богданов нарисовал картину изменений фауны Поволжья с конца третичного периода до современности, связав ее с геологическими сдвигами, происшедшими в этих местах и определившими ход процессов почвообразования и распределение растительного покрова.
По его мнению, в конце третичного периода территория Европейской России была покрыта лесными массивами более равномерно, чем теперь. Граница леса спускалась значительно южнее, охватывая часть современной области распространения чернозема. В период оледенения большая часть современной территории Поволжья была погружена под воду. В результате сильной морской трансгрессии воды сравнительно небольшого морского бассейна, располагавшегося на территории Средней Азии и юго-западной Сибири, разлились на запад, заняли всю Каспийскую котловину, территорию Северного Кавказа и Южной Украины и слились с водами Черного моря. Вследствие этого возвышенности Алтая, Кавказа и Крыма оказались отрезанными от более северных земель значительным водным пространством.
Одновременно холодные воды Северного океана спустились далеко на юг, так что под водою оказалась вся центральная часть Русской равнины. Над водой оставалась только полоса суши в виде более или менее широкого перешейка, протянутого с юго-запада на северо-восток, от Карпат к Уралу. Морская трансгрессия на юге отделила Кавказ, Крым и Алтай от Русского плато и Урала, разорвав ареалы ранее единого фаунистического комплекса на Европейско-Азиатском материке.
Под влиянием погружения низменных участков суши сухопутные животные, как степные, так и лесные, должны были отступить в глубь материка и на горные хребты, и фауна сконцентрировалась на небольших пространствах, где типы северной и умеренной полос смешались. Такую смесь фауны Богданов отметил для Уральского хребта, а позже — для Кавказа.