Требования к каждой новой теории
становятся все более жесткими —
ведь она не только должна объяснить
вновь открытые факты, но и включить
в себя в качестве частного случая все
ранее открытые закономерности, указывая
точные границы их применимости.
1. «Все живое из яйца!»
Итак, много веков люди в меру своих сил, возможностей и понимания пытались вести борьбу с насекомыми.
Одновременно люди пользовались медом, шелком, краской — продуктами, которые уже тысячелетиями получали от насекомых.
Но как это ни странно, ни в первом, ни во втором случае человек не знал насекомых. Вероятно, для этого еще не наступило время: человечество не имело достаточного опыта, не накопило достаточных знаний.
Однако такое время должно было рано или поздно наступить. И должен был найтись человек, который взял бы на себя труд положить начало науке о животных вообще и о насекомых — в частности.
Историки зоологии считают, что такое время наступило в IV веке до нашей эры. Именно тогда в Греции родилась наука — зоология. Основоположником ее был Аристотель, автор многотомного сочинения «История животных». Книга Аристотеля была первым в мире научным трудом по зоологии. Но это вовсе не значит, что до Аристотеля люди вообще не знали ничего о животных.
Значительными сведениями (правда, весьма конкретными, утилитарными) располагали и практики: пастухи, охотники, рыболовы, сборщики меда диких пчел.
Египтяне и народы Индии, поклонявшиеся многим животным, тоже немало знали о них; китайцам, занимавшимся шелководством, за несколько тысячелетий до появления трудов Аристотеля хорошо была известна жизнь шелкопрядов.
Но все это были отдельные, разрозненные сведения. Аристотель впервые, на предельно высоком для того времени научном уровне, свел все эти знания (естественно, он пользовался лишь очень ограниченными сведениями — ведь это был IV век до нашей эры!) воедино, впервые в истории человечества систематизировал их и создал науку — зоологию.
С Аристотеля ведет свое начало и одна из важнейших отраслей зоологии — наука о насекомых, энтомология. Даже термин этот принадлежит Аристотелю: «энтомон» — по-гречески «насекомое», «логос» — «наука». Аристотель не только описал 60 видов насекомых, собрав о них все доступные ему сведения, не только попытался систематизировать насекомых, но даже дал характеристику этой группе животных.
«Я называю насекомыми всех тех, которые обладают насечками на теле, на брюшной стороне или же как на брюшной, так и на спинной», — писал великий грек.
Определение Аристотеля до сих пор считается одним из важнейших признаков, характеризующих насекомых. Правда, о втором признаке — о делении тела насекомого на голову, грудь и брюшко — Аристотель ничего не говорил. Что же касается третьего признака — количества ног, — то об этом вообще тогда не могло быть и речи: Аристотель на количество ног не обращал внимания и к насекомым относил и безногих червей, и пауков, и многоножек, а однажды объявил, будто у мухи четыре пары ног. Если бы ученый знал, что благодаря его авторитету такое утверждение будет жить долгие века и обычная шестиногая муха будет считаться уродом (раз Аристотель сказал — четыре пары, значит, так оно и есть)!
Аристотель был добросовестным ученым. Но, как и каждый ученый, он мог и ошибаться и заблуждаться. К сожалению, впоследствии его ошибки и заблуждения были возведены в догму и веками тормозили науку. Так, например, было с вопросом о способе появления на свет насекомых.
В частности, Аристотель не мог допустить мысли, что «низшие твари — насекомые откладывают яйца подобно птицам»! Возможно, это просто претило его возвышенной поэтической натуре: одно дело — прекрасные птицы, другое дело — отвратительные насекомые. Как вообще их можно пытаться сравнивать?!
Отрицая появление насекомых из яиц, Аристотель неизбежно должен был ответить на вопрос: откуда же насекомые берутся?
По древнегреческой мифологии, обычные пчелы, например, появлялись из внутренностей зарытого в землю быка, наиболее смелые — из внутренностей мертвого льва, и Аристотель не опровергал это: у него не было доказательств обратного. Но вот мухи, утверждал Аристотель, рождаются из гусениц. Мы уже говорили с тобой об этом. И ведь Аристотель не придумал такое — он видел все это собственными глазами!
Ну, а относительно выводов… какие же могут быть выводы из столь очевидного факта?
Другой знаменитый натуралист древности, римлянин Плиний Старший, через двести пятьдесят лет после смерти Аристотеля, не опровергая рождения мух из гусениц, расширил представление о способах появления насекомых и, попытался ответить на волнующий вопрос: откуда появляются сами гусеницы?
Оказывается, вот откуда: «Семена, из которых родятся черви, происходят от росы, осевшей на листья капусты и редьки и затвердевшей под действием солнца».
Странны в данном случае не сами утверждения Аристотеля и Плиния — странных утверждений в то время было больше чем достаточно, — странно тут другое: Аристотель, а в особенности Плиний изучили все существовавшие в те времена научные труды. И безусловно, среди этих трудов должны были попадаться сведения о жизни насекомых и, в частности, сведения о их развитии. (Библиографический список, который Плиний приложил к своей тридцатисемитомной «Естественной истории», содержит 2000 названий, он отобрал материал из книг 146 римских и 327 иноземных авторов.) Во всяком случае доподлинно известно: за тысячу лет до Аристотеля египтяне уже знали, что насекомые откладывают яйца. Доказательством тому служит научный трактат, относящийся к XVI веку до нашей эры, найденный и расшифрованный немецким ученым Эберсом и получивший поэтому название «папирус Эберса».
В нем рассказывается о развитии жука-скарабея и упоминается о яичках насекомых.
Правда, Аристотель и Плиний наверняка не были знакомы с этим трактатом, но ведь подобные сведения должны были быть в других трудах древних. Конечно, насекомым уделялось в научных трудах меньше внимания, чем другим животным (хотя именно они, насекомые, доставляли людям больше всего неприятностей).
Мы уже говорили о том, что задолго до Аристотеля и Плиния в Китае было развито шелководство. Китайцы, не разрешая под страхом смерти вывозить грену или яички, тем не менее не делали секрета из шелковичного производства.
Впрочем, о том, что насекомые откладывают яички и что происходит потом, знали за многие тысячелетия до начала шелководства.
Современные (или недавно вымершие) племена аборигенов Австралии и Африки верят, что произошли от животных. Поэтому у каждого рода, племени или клана (в разных местах по-разному) имелись, да и до сих пор имеются, свои почитаемые животные-«предки». В большинстве своем это крупные звери и птицы, но некоторые племена считали своими предками насекомых. В честь «предков» люди устраивали празднества. Устраивали празднества и племена, «ведшие свой род» от жуков и гусениц. Они совершали ритуальные обряды у камней, символизирующих взрослое насекомое (большой камень), куколку или личинку (камень поменьше) и яички (маленькие камешки).
Многие ученые считают, что обряды современных людей, стоящих на очень низком уровне развития (близком к уровню людей каменного века), родились в глубокой древности. Таким образом, вполне можно предположить, что за много тысячелетий до Аристотеля аборигены Австралии и Африки знали о существовании у насекомых яиц, знали, что с этими яйцами происходит, имели представление о стадии личинок.
И просто удивительно, что «отец многих наук», и в частности «отец зоологии», Аристотель и первый в мире популяризатор Плиний Старший не знали об этом. Если даже допустить, что Аристотелю и Плинию не попадались труды, где бы описывалось появление насекомых из яичек, нельзя забывать другого: сам же Аристотель описал наездника, даже название дал ему «ихневмон», проследил его повадки, а во времена Плиния римский сенат издавал указы о сборе яиц саранчи.
Тем не менее факты налицо. Сначала авторитет великого ученого узаконил ошибку, а затем ее подняли на щит церковники.
Два тысячелетия держалось мнение о том, что насекомые не откладывают яиц. Даже когда люди наблюдали что-то, не укладывающееся в рамки устоявшейся догмы, они вынуждены были молчать: это противоречило Аристотелю и библии.
Труден и тернист был путь людей к узнаванию насекомых.
И через много веков после Аристотеля, когда появилась, по сути дела, первая работа по энтомологии «Театр насекомых», автором которой считается Томас Моуфет, в ней не было и намека на происхождение или развитие насекомых. Любопытно, что труд этот историки биологии считают коллективным. Недоработанная рукопись Геснера 15 лет дорабатывалась англичанином Томасом Пенном, который значительно дополнил ее новыми сведениями и материалами, взятыми у других ученых. Но сам Пенн до конца довести дело тоже не успел. После его смерти рукописью занялся Т. Моуфет. Но и он издать рукопись не успел — она была издана в 1634 году, через тридцать лет после смерти Моуфета. Коллективный труд крупнейших ученых своего времени фактически не внес ничего нового в вопрос о развитии насекомых. К утверждению Аристотеля или Плиния они лишь добавили сведения о происхождении каких-то насекомых, которые якобы рождаются в огне.
Вообще надо сказать, что не только у древних, но и у средневековых ученых и у ученых более поздних времен не было единого мнения о том, как рождаются насекомые. Даже о пчелах, которые издавна были близкими соседями человека, за жизнью которых имелась возможность наблюдать постоянно и не удаляясь от дома, существовали самые разноречивые мнения. Допускалось отклонение от библии: некоторые утверждали (это шло еще из античных времен), что пчелы рождаются из цветов. Другие считали, что на масличных деревьях и на тростниках есть особые семена, которые после обработки пчелами превращаются в личинки.
Удивительное дело: в XVII веке было совсем не трудно проверить, как рождаются насекомые, ну хотя бы пчелы, — стоило лишь заглянуть в улей (а уже тогда были особые ульи для наблюдений). Так нет! Опровергая одни легенды, придумывали другие. Например, в книге «Весна пчелы» некий Александр де Монфор, капитан королевской и католической службы (в науке были и такие капитаны!), утверждал, что пчелы рождаются не из мертвого льва и даже не из цветов, а из меда!
Конечно, это вовсе не значит, что наука о насекомых не продвигалась вперед. Значительный вклад в энтомологию внес итальянец Улис Альдрованди, живший в XVI веке (1522–1605). Он описал нескольких насекомых и даже осмелился заявить: «Хоть это и противоречит мнению Аристотеля, но я все же должен сказать, что та бабочка, которую мы называем капустной, рождается из куколки, куколка — из гусеницы, гусеница — из яйца бабочки». Это «еретическое» заявление дорого обошлось Альдрованди — он едва не стал жертвой инквизиции. Церковники яростно набрасывались на всех, кто хоть как-то пытался приблизиться к истине, опровергнуть хоть некоторые библейские догмы. И тем не менее теория самозарождения все чаще подвергалась атакам.
Первую брешь в этой теории пробил Франческо Реди. Врач и блестящий спорщик, талантливый литератор и оригинальный экспериментатор, он сначала умозрительно, а затем и практически доказал (или сделал попытку доказать) несостоятельность теории самозарождения. Помог ему случай, который в науке часто играет не последнюю роль. Реди начал опыты с исследованием самозарождения мух в мясе. (Хоть Аристотель и утверждал, что мухи появляются из гусениц, в XVII веке наука в данном вопросе позволила себе сделать «шаг вперед» и расширить место рождения мух.)
Однажды по каким-то причинам Реди пришлось прервать опыт и уйти из лаборатории. А когда через некоторое время он вернулся, то увидел: в сосудах, где мясо хранилось открыто, имелись «червячки» — личинки мух, а в закрытых сосудах их не было.
То ли Реди уже и раньше подозревал что-то неладное в вопросе самозарождения мух, то ли по каким-то другим причинам, он ухватился за этот факт и принялся за работу. В лаборатории появились десятки банок с гниющим мясом, и запах стоял такой, что страшно было войти в лабораторию. Но Реди радовался — его догадка подтверждалась каждым опытом: если сосуд с гниющим мясом оставался открытым — личинки появлялись, если был прикрыт хотя бы кисеей, мешавшей мухе приблизиться к мясу, — личинок не оказывалось.
Реди выпустил книгу «Опыт о размножении насекомых». Книга наделала много шума, вызвала множество споров. У Реди нашлись сторонники, и в конце концов было признано: мухи не зарождаются сами по себе в гнилом мясе. А вслед за этим нечто подобное (правда со множеством оговорок) признали и в отношении некоторых других насекомых. Конечно, еще рано было торжествовать, победу, теория самозарождения еще крепко стояла на ногах, ее сторонники цепко держали в руках науку. Но первый мощный удар теория самозарождения получила. Вслед за Реди против этой теории выступили некоторые другие ученые. И среди них итальянец Марчелло Мальпиги — одна из ярчайших звезд на небосклоне науки XVII века.
Мальпиги был врачом, ботаником, зоологом. В тридцать три года он стал уже одним из самых знаменитых ученых Италии. Правда, слава не принесла ему богатства: всю жизнь он нуждался, был в долгах и денежной кабале. Не принесла слава Мальпиги и покоя: всю жизнь, до последних дней, его преследовали.
Его преследовали и научные враги, которые не останавливались перед тем, чтобы натравить грабителей на дом ученого и уничтожить все хранившиеся там работы, и личные враги, подсылавшие к Мальпиги наемных убийц. У него было много врагов и среди высшей знати. Но Мальпиги имел не только врагов, но и преданных друзей, горячих сторонников. Это помогало ему жить, помогало ему быть твердым и верным себе.
Студенты пытались устраивать Мальпиги абструкции: при поступлении в итальянские университеты абитуриенты давали клятву «никогда не допускать, чтоб им опровергали Аристотеля, Галена и Гиппократа». А Мальпиги опровергал великих старцев! Но опровергал не ради скандальной славы, а из страстного желания двинуть вперед науку, которой был предан, во имя которой готов был на все. Эта преданность науке и постоянное стремление к новому помогли Мальпиги сделать ряд выдающихся для своего времени открытий, многие из которых были настолько значительны, что даже чопорные тогда английские ученые избрали его действительным членом Королевского общества (академии).
Вот этот-то Мальпиги со свойственной ему страстностью и доказательностью поддержал Реди.
Но и после всего теория самозарождения продолжала прочно господствовать в науке. Настолько прочно, что когда через сто лет, в XVIII веке, итальянский ученый Ладзаро Спалланцани дал новый бой этой теории, она зашаталась, но все-таки не рухнула.
И только в XIX веке сражение было выиграно окончательно, выиграно великим Пастером, полностью разгромившим теорию самозарождения.
Теперь уже лозунг, провозглашенный в XVII веке знаменитым английским врачом и биологом Вильямом Гарвеем, «все живое из яйца» ни у кого не вызывал сомнения.
Теория самозарождения очень тормозила развитие биологии вообще, а науки о насекомых — в особенности. Ведь именно в энтомологии эта теория жила дольше, чем в других областях зоологии, дольше, чем где-либо (за исключением микробиологии), сохраняла свои позиции.
Чтоб разбить сторонников самозарождения, нужен был могучий аргумент — факт. Но вот как раз фактов у противников самозарождения было слишком мало для того, чтоб выстроить новую теорию. Ведь даже изучать яички насекомых, вокруг которых велись постоянные споры и которые служили главным камнем преткновения, было очень трудно. В лабораториях тогда держать и разводить насекомых не умели, а в природе наблюдать за ними тоже почти не представлялось возможным. Но даже если ученый находил где-нибудь в природе яички насекомых — а находил безусловно, и не раз! — он вероятно, зачастую и не предполагал, что это за находка: уж очень они необычны.
И дело, конечно, не в размерах. Яйца куриц, уток, гусей — те яйца, с которыми приходилось в первую очередь сталкиваться людям, — имеют совершенно точную, в различной степени овальную форму, от которой даже пошло определение «яйцеобразное», имеют скорлупу, а под скорлупой белок и желток.
А у насекомых яйца могут быть какой угодно формы. У клопа-арлекина, например, живущего на капусте, они похожи на маленький бочонок, а у другого клопа — хищнеца — напоминают бутылку из-под кефира. У клопа-щитника яичко окружено венчиком, яйцо водяного скорпиона имеет два длинных отростка-нити, а у сверчка-трубчика яички вытянуты и слегка изогнуты. Бабочка-репейница откладывает яички-куличики, а яички кистехвоста похожи на волчки, яички голубянки Икар напоминают игральные шашки, у некоторых шелкопрядов яички похожи на лепешку, у пяденицы напоминают цветочные горшки, а у плодожорки они такие сплюснутые, что скорее похожи на какую-то прозрачную чешую. И только у немногих насекомых яйца имеют действительно яйцевидную форму.
Так же как разнообразна форма яичек насекомых, разнообразна и их окраска. Они бывают черные и белые, красные и оранжевые, бурые и желтые, зеленые и розовые. Поверхность их может быть и гладкой и ребристой, сетчатой и шершавой.
Яички располагаются и поодиночке, и кучками, и цепочками, и друг на друге, и плотными лентами, и крупными колониями-бляшками. Яички одних насекомых лежат открыто, у других прикрыты самыми различными материалами, начиная от мелких кусочков коры, кончая волосками с брюшка самки. Насекомые приклеивают яички на листья или кору деревьев, на стебельки трав, прячут в различные щели и трещины, зарывают в землю, а общественные насекомые, имеющие собственные дома, помещают их в специальные «комнаты» в этих домах. Многие насекомые прячут свои яички в плотные пакеты-оотеки. У одних оотеки делаются из пенистого, быстро затвердевающего вещества, у других — из прочных шелковистых нитей.
Мы уже знаем, что насекомые — хорошие родители: многие стремятся как-то обезопасить свое будущее потомство, а главное, обеспечить его с первых же дней существования едой. Большинству растительноядных, чьи личинки или гусеницы живут открыто, сделать это не трудно — надо лишь вовремя прилететь к тому растению, на которое можно отложить яички. Тем, у кого личинки проводят жизнь внутри растений, труднее: приходится просверливать, прокалывать, надрезать растения, чтобы положить яичко. (Правда, у насекомых для таких операций имеются специальные приспособления.)
А бывает и иначе. Прекрасное яблоко оказывается внутри червивым. Что такое? Как туда попал «червь» — гусеничка? Ведь на поверхности не видно никакого входного отверстия. А гусеничке и не надо «входить» в яблоко — она в нем родилась. Предусмотрительная мамаша отложила в завязь или цветок свои яички, и, когда появился плод, гусеница оказалась внутри…
Насекомым, жизнь которых частично связана с водой, приходится труднее. Стрекоз можно встретить всюду, даже далеко от водоемов. Но в определенное время они обязательно появятся около реки и пруда. Большие стрекозы — прекрасные летуны и способны пролететь десяток километров, чтоб отложить яички на плавающие, растущие в воде и у воды растения. Появившаяся личинка сразу окажется в родной для нее среде.
Ну, стрекозы — народ отважный и сильный, могут спикировать на плавающий лист и опустить в воду брюшко и даже целиком опуститься под воду, чтобы отложить яички на утопленные растения. Многим комарам такое не под силу. Приходится им откладывать яички на землю в расчете на сильный дождь, паводок или весеннее таяние снега.
Некоторые насекомые, например слепни или ручейники, которым тоже необходимо отложить яички в воде, нашли такой выход: прикрепляют яички к листьям растений, свисающим над водой. И личинка падает в воду, едва появившись на свет.
Но пожалуй, труднее всех насекомым-паразитам, чьи личинки питаются животной пищей. Тут родителям приходится изрядно потрудиться.
Замечательный французский ученый, о котором мы еще не раз будем говорить, Анри Фабр, много лет наблюдал за жизнью одиночных, так называемых роющих ос. Он открыл людям удивительное и долгое время казавшееся загадочным поведение этих насекомых, проделывающих во имя продления рода поистине гигантский труд. Оса роет норку. Это очень нелегко, если даже учесть, что у насекомого имеется для такой работы специальное приспособление. Когда норка готова, оса отправляется на охоту: разыскивает и парализует крупного паука. Фабр считал, что оса очень точно находит нервный узел и, воткнув в него жало, парализует жертву. Такого мнения придерживались и многие ученые. Сейчас существует другая точка зрения: жертва парализуется не уколом в нервный узел, а ядом, который действует как кураре. Затем оса приносит паука к норке, затаскивает внутрь и там откладывает в него свои яички. Дело сделано, но не закончено. Оса зарывает норку, заравнивает поверхность, даже утрамбовывает, пользуясь для этого специально подобранным камешком. Будущее потомство в безопасности и обеспечено едой. У некоторых ос не одно, а несколько подобных гнезд. К тому же личинки их достаточно прожорливы. И осам приходится по очереди облетать все норки, каждый раз притаскивая нового паука[2], раскапывать норки, а затем, когда личинка получит свежую пищу, закапывать их и тщательно маскировать входное отверстие.
Осы — не единственные насекомые, отдающие так много сил потомству. Но эти хоть не рискуют жизнью. А вот наездникам (тем самым, о которых мы уже говорили с тобой и которые играют очень важную роль в новой стратегии отношений людей и насекомых) во имя своего потомства часто приходится подвергаться смертельной опасности.
Крошечное насекомое, во всяком случае гораздо меньше своего противника, не колеблясь вступает в бой. В большинстве случаев это бывают гусеницы. Гусеницы не так проворны, как наездники, но, видимо чувствуя опасность, делают все, чтоб спастись. А спастись они могут, только погубив противника. Они изворачиваются, поднимают головы, выпускают коричневую клейкую жидкость, пытаясь ею измазать наездника. И если гусенице это удается, наездник может погибнуть. Но такое случается не часто. В большинстве случаев наездник выходит победителем: улучив момент, он вскакивает на гусеницу и вонзает в нее яйцеклад. С этого момента гусеница обречена — в ее теле десяток яичек. Пройдет некоторое время, и из продырявленной шкурки погибшей гусеницы вылетят тысячи крошечных насекомых-наездников — у наездников из одного яйца могут вывестись 1000–2000 насекомых. (Вот они-то в свое время и ввели в заблуждение Аристотеля!)
Некоторые наездники откладывают яички на загривке гусеницы. Дело это тоже не легкое. Надо ухитриться не только вскочить на бешено сопротивляющуюся гусеницу, но и положить яичко так, чтобы оно не могло быть сброшено, чтоб острый крючок, который имеется на яичке, как следует зацепился.
Муха-тахина откладывает яички на листике. Яички настолько малы, что гусеница не замечает их и съедает вместе с мякотью листа.
Так же как разнообразны насекомые по внешности, так же разнообразны их способы откладки яичек: у каждого своя, выработанная многими тысячелетиями система обеспечения едой будущего потомства. Обо всех, конечно, не расскажешь. И все-таки о двух насекомых мне еще хочется рассказать. Способ откладки яичек одного насекомого — настоящая приключенческая история, способ другого связан с любопытным историческим анекдотом. Овод откладывает свои яички на кожу теплокровных животных. Насекомые эти обитают, как правило, рядом с теми, на которых паразитируют, но вот странно: по какой-то причине некоторые виды оводов не могут откладывать свои яички самостоятельно — им необходим посредник. А посредника часто в нужный момент не оказывается рядом. Тогда самка овода отправляется на его поиски. Правда, искать приходится недолго — комар-кровосос, а точнее, комариха как раз и служит этим посредником. Увидав комариху, овод молниеносно набрасывается на нее и тут же выпускает. Но того мгновения, которое она находилась в объятиях овода, оказывается достаточно, чтоб к ее брюшку было приклеено крошечное яичко. Рано или поздно комариха отправится на поиски еды. Она сядет на шкуру животного и вонзит в нее хоботок. И пока комариха будет пить кровь, из яйца, приклеенного к ее брюшку, вылупится личинка овода и вопьется в шкуру своей жертвы.
Почему оводы избрали такой путь, трудно сказать, а вот почему златоглазка откладывает яйца очень странным способом, люди поняли. Хотя тоже не сразу.
Лет двести назад ботаники открыли необычные грибы, росшие на ветках кустарников. Овальной формы шляпки торчали на тоненьких, сантиметра полтора длиной, ножках. Ботаники назвали эти грибки «аскофора овалис». Но когда пришли посмотреть на них через некоторое время, грибов не оказалось, только слабые признаки — крошечные остатки — говорили, что тут были грибы. Лишь много позже выяснилось: за грибы ученые приняли яйца златоглазки.
Личинки этого насекомого питаются тлями. И, чтоб обеспечить их едой, златоглазки откладывают яйца в центре тлиной колонии — благо тли почти неподвижны. Вылупившаяся личинка сразу начинает хватать окружающих ее тлей и «под горячую руку» может схватить и яйца, которые явно придутся ей по вкусу. Так вот, чтобы этого не произошло, златоглазка «ставит» их на столбики: прижимая брюшко к стеблю растения, златоглазка выделяет клейкую жидкость. Затем, изгибаясь, поднимает брюшко вверх. Жидкость тянется и быстро застывает на воздухе. Получается столбик. На его вершине златоглазка и кладет яичко.
Яйца насекомых покрыты не скорлупой, а кожицей. У одних кожица плотная и прочная, у других, как, например, у некоторых жуков, живущих в воде, — тонкая и слабая. В таких случаях эмбрион с первых же дней жизни укрепляет свое жилище — выделяет особую жидкость и «штукатурит» яйцо изнутри.
Так как зародыш дышит кислородом, то покрытие яйца пропускает воздух (у одних воздух поступает диффузно, у других имеется что-то похожее на дыхальца), а так как для нормального развития эмбриона нужна вода, то оболочка проницаема и для воды. Но поступление влаги не стихийный, а управляемый процесс: поступило воды в яйцо достаточно, и доступ ее прекращается. Безводие тоже опасно для эмбриона. Поэтому в сухие, жаркие дни яйца многих насекомых покрываются воскообразным веществом, которое препятствует выходу влаги из яйца.
Это спасает зародыш от гибели, но в то же время в такой обстановке, точнее, в таких условиях он и не развивается. Наступает диапауза — прекращение развития из-за неблагоприятных условий. Но природой все «предусмотрено»: стоит условиям измениться (а они могут измениться и не скоро, даже через несколько лет), яйцо снова начнет развиваться.
Но вот эмбрион созрел. Остается выйти из яйца. И тут оказывается, что для крошечной и слабой личинки — это непосильная задача, она не может прорвать оболочку.
В таких случаях гусеницы начинают усиленно грызть ее и быстро прогрызают нужное им для выхода отверстие. У других насекомых, не способных прогрызть оболочку к моменту созревания, появляются специальные приспособления: например, у комариных — острые рожки на голове, у личинок мух — крючки во рту, у других насекомых — специальные пилочки по бокам головы. Этими приспособлениями, которые они потом, кстати, утрачивают, личинки пропиливают или вспарывают оболочку яйца и выбираются наружу.
Личинки других насекомых поступают иначе: быстро заглатывают оставшуюся в яичке жидкость, моментально от этого увеличиваются в размерах, и кожица, не выдержав напора, лопается. Начинается новая стадия в развитии насекомого.
2. Три и четыре
Судьба Яна Сваммердама была трагической. Сын аптекаря, увлекавшегося всякими редкостями и даже организовавшего в своей квартире что-то вроде музея (кунсткамеры, как тогда говорили), Ян с детства полюбил природу и ничем иным, кроме изучения ее, не хотел заниматься. Он сделался врачом, но не стал практиковать; он нищенствовал, но ни на один день не пожелал оставить своего любимого занятия.
Зоология обязана ему многими замечательными открытиями. Но слава пришла к Сваммердаму после смерти. При жизни же ему было очень трудно. И вот однажды, когда стало совсем невмоготу, Ян решил продать свою кунсткамеру (он, по примеру отца, организовал собственный музейчик). Желающих купить кунсткамеру Сваммердама было не очень-то много, а те, кто мог бы это сделать, давали смехотворно мало за коллекции и чучела. Да и за что, собственно, платить больше: ведь в этой кунсткамере не было почти никаких редкостей — Ян не имел возможности что-либо покупать у моряков, возвращавшихся из далеких стран, а именно эти заморские редкости составляли главные ценности тогдашних кунсткамер.
И однажды, когда очередной покупатель, какой-то заезжий герцог, сказал Яну, что экспонаты его кунсткамеры неинтересны (то ли дело заморские диковины!), Сваммердам показал «фокус»: на глазах у герцога он из кокона вынул готовую живую бабочку.
Наблюдательный и терпеливый Сваммердам уже давно заметил, что из неподвижного кокона в определенный момент появляется прекрасная живая бабочка. Надо было только вовремя «поймать» этот момент.
Герцог был поражен, хотя это и не помешало ему отказаться от покупки музея. Но Ян вдруг потерял интерес к герцогу, к продаже музея — ко всему, кроме насекомых. Он внезапно понял, что за этим «фокусом» кроется великое открытие. Сваммердам снова засел за работу, и вскоре из-под его пера вышел труд, изумивший не только невежд, подобных заезжему герцогу, но и весь ученый мир.
Увлеченные спорами о том, происходит ли все живое из яйца или существует самозарождение, ученые как-то не очень интересовались дальнейшей судьбой яйца или неизвестно откуда взявшегося зародыша. То есть они знали — и это еще в XVI веке сформулировал У. Альдрованди, — что существуют гусеницы, куколки и взрослые насекомые. Но откуда они появляются, никто не знал или знал весьма приблизительно. Сваммердам занялся вопросом превращения насекомых и вскоре предложил свою теорию.
По этой теории зародыш — личинка — куколка — взрослое насекомое — одно и то же, никакого изменения или превращения с насекомым не происходит. Все дело в росте. Откуда же появляются, допустим, куколки, а затем бабочки? Да ниоткуда не появляются — они существуют с самого начала. Короче говоря, по Сваммердаму, дело обстоит так: из яичка появляется гусеница. Она растет до определенного предела. Потом сбрасывает шкурку, а под шкуркой оказывается куколка.
Куколка находилась в гусенице всегда и росла вместе с ней, но до поры до времени была скрыта шкуркой гусеницы. Наступило время — появилась куколка. Потом наступит время, и из куколки появится бабочка, которая с самого начала была спрятана в куколке (а значит, и в гусенице). Как коробочки или деревянные матрешки, вложенные друг в друга, недаром же теория так и называлась «теорией вложений». Разница только в том, что «коробочки» эти или «матрешки» живые и все время растут. Растет одна «матрешка», разрывает яйцо — появляется зародыш. А в это время внутри зародыша растет вторая: вырастает, разрывает шкурку — появляется гусеница. В гусенице растет третья — куколка, а внутри куколки уже подрастает четвертая — «матрешка» — бабочка, которая тоже ждет лишь момента, чтобы разорвать шкурку куколки и выбраться на волю.
Теория Сваммердама была принята учеными XVII века. И, несмотря на свою наивность, лишь с небольшими изменениями просуществовала до нашего века. Личинки даже получили название «лавра», что по-латыни значит «масочка», так как считалось: она, как и куколка, — всего лишь замаскированное взрослое насекомое.
Современникам Сваммердама и ученым, жившим позже, «теория вложения» казалась убедительной: они многое из предложенного Сваммердамом могли наблюдать сами.
Из яичка появляется крохотная гусеница. Она начинает быстро расти. Мы уже говорили с тобой, как быстро растут гусеницы, увеличивая за короткое время свой вес в несколько тысяч раз.
Конечно, во времена Сваммердама, да и много позже, никто не вел таких точных измерений, но всякому было ясно, что личинки очень быстро увеличиваются в весе и в размерах. Но до какого-то предела. Потом происходит сбрасывание маскирующего наряда, то есть шкурки, и появляется подлинное насекомое.
А если ученый наблюдал, допустим, за саранчой, то ему вообще все казалось еще более простым: личинка даже не считает нужным особенно маскироваться — она становится сразу же похожей на взрослое насекомое, разница только в каких-то деталях. Например, в отсутствии крыльев да в величине.
Тогда еще не знали, во всяком случае никто этим всерьез не занимался, что существуют две группы насекомых: с полным превращением, как мы теперь говорим, и с неполным, то есть проходящие лишь три стадии.
Нам теперь известно: бабочки и мухи, жуки и осы, муравьи и пчелы и еще многие насекомые — их примерно 80–85 процентов — проходят четыре стадии развития: яйцо — гусеница — куколка — имаго (взрослое насекомое). 15–20 процентов — к ним относятся тараканы, термиты, кузнечики, клопы и некоторые другие — проходят три стадии: яйцо — личинка — имаго. Причем личинка, как правило, похожа на взрослое насекомое.
Личинка, как мы теперь знаем, быстро растет. И хоть шкурка или кожица личинки часто бывает эластичной, способной растягиваться, или даже складчатой — с «запасом на вырост», — возможности ее не беспредельны. И рано или поздно наступает критический момент: шкурка перестает растягиваться и личинка уже не может расти. Остается один выход: сбросить мешающую росту шкурку, что гусеница и делает. А под старой шкуркой уже заготовлена другая. И снова через какое-то время шкурка становится тесна. И опять происходит то же самое. Личинки за время своего роста меняют «наряды» до 25 раз!
У насекомых с неполным превращением последняя линька — рубеж, переход во взрослое состояние. У насекомых с полным превращением последняя линька — переход в неподвижное состояние. Тот, кому когда-либо удалось наблюдать этот процесс (или еще удастся!), вспомнит Сваммердама. Да и как не вспомнить: гусеница только что была нормальной, подвижной и вдруг почти перестала шевелиться, чуть сократилась в размерах, затем лопается шкурка и появляется куколка. Откуда она появилась, когда? И поневоле поверишь, что она, эта куколка, была спрятана под шкуркой гусеницы, вложена в гусеницу, что ли!
Нет, сейчас люди знают, что куколка не вложена в гусеницу. Знают и другое: всего несколько мгновений назад у гусеницы имелись мышцы и кишечник, органы дыхания и выделения, и вдруг в момент превращения гусеницы в куколку все это сразу исчезает, превращается в полужидкую, студенистую, или, как ее называют, коллоидообразную, массу. (Происходит явление, похожее на бесшумный взрыв.)
Куколка просуществует определенное, положенное ей время, и за этот срок под ее шкуркой сформируется новое существо. У него все будет новым: и мышцы, и дыхательный аппарат, и кишечник; у него появятся усики и лапки, крылышки, пронизанные тонкими жилками и покрытые яркими и нежными чешуйками. И все это будет формироваться из коллоидообразной массы. А когда сформируется окончательно, шкурка куколки лопнет и появится на свет бабочка — совершенно взрослое насекомое.
И начнется у нее совсем иная, чем у гусеницы, жизнь. Если «задача» гусеницы заключалась в том, чтоб расти и как можно больше есть, потому что от ее аппетита нередко зависит судьба будущего потомства, то «задача» взрослого насекомого состоит в том, чтоб, во-первых, вовремя, во-вторых, в надежном и, в-третьих, в подходящем месте отложить яички, продолжить род.
Но все это мы знаем теперь, знаем благодаря открытиям и наблюдениям, опытам и раздумьям тысяч ученых, обогативших своими трудами науку о насекомых. Но и они и мы немало обязаны Яну Сваммердаму.
Полностью зависимый от отца, а после его смерти — полунищий, попавший под влияние авантюристки-«прорицательницы», он тем не менее был фанатически предан науке. Сваммердам не только автор «теории вложений» — он сделал множество открытий в строении насекомых и их анатомии. Он подробно описал личинок стрекозы и развитие бабочек, жука-носорога и оводов — в общем, трудно переоценить заслуги этого человека в зоологии. И трудно сказать, как протекало бы в дальнейшем узнавание человеком своих шестиногих соседей по планете, если бы не открытия Сваммердама, описанные в его книге «Библия природы».
Ян Сваммердам умер в 1680 году, так и не увидев свою рукопись напечатанной. Она вообще вышла в свет лишь через пятьдесят лет после смерти ее автора. И если строго подходить, она была первой настоящей работой по энтомологии (книга Т. Моуфэта не в счет), сразу и значительно продвинувшей эту науку.
Появление «Библии природы» по времени совпадает с появлением знаменитого шеститомного труда Рене Реомюра, названного автором «Мемуары о насекомых». Да, того самого Реомюра, который изобрел «реомюровский фарфор», внес кое-какие усовершенствования в стекольное производство, первым описал способ изготовления цементной стали, тот самый Реомюр, которого знают все как изобретателя термометра с 80-градусной шкалой, и тот же самый Реомюр, которого очень немногие знают как одного из основоположников науки о насекомых.
Заслуга натуралиста Реомюра колоссальна не только потому, что в шести толстенных, форматом в четверть газетного листа, томах, состоящих в свою очередь из серии «мемуаров», он описал — и довольно точно — многих насекомых, их повадки и образ жизни, их развитие и строение. Хотя уже одно это само по себе очень много, у Реомюра есть и другие заслуги перед наукой. Например, он делает попытки отойти от теологического, божественного начала. Правда, ему это плохо удается, но знаменателен уже сам факт такой попытки.
Заслуга ученого и в том, что он был горячий сторонник собственных наблюдений, практических исследований. Например, Реомюр охотно подставлял свою руку комарам и терпеливо следил за тем, как они сосали кровь. Он чуть ли не с рассвета до заката находился у ульев, наблюдая за пчелами. Критически относясь ко многим своим предшественникам, слишком доверявшим различным басням и легендам о насекомых, Реомюр немало сил отдавал попыткам развенчать предрассудки, связанные с насекомыми.
Еще одна заслуга Реомюра, причем очень большая, состоит в том, что, вольно или невольно, он уже развивает теорию взаимосвязи и взаимозависимости в природе.
Вот лишь несколько примеров из «Мемуаров» Реомюра.
«Говорят, будто провидение, чтоб сохранить гусениц и уберечь от птиц, которые могли бы скоро их уничтожить, наделило их цветом листьев или стеблей тех трав и деревьев, на которых они живут».
С другой стороны, говоря о чрезмерном размножении насекомых, Реомюр понимал (это уже само по себе прогресс в оценке), что такая плодовитость может привести к катастрофе, если не будет сдерживаться. Поэтому он пишет, что природа «позаботилась», чтоб насекомые не очень размножались: «для этого она создала других животных, истребляющих их».
И наконец, третий пример. «Несомненно, все было хорошо налажено, хорошо скомбинировано, — пишет Реомюр. — Мы с грустью решились бы лишить наши леса соловьев, малиновок и сотен других, менее музыкальных птиц, щебетание и различные песни которых веселят, радуют и даже уносят нас в область сладких мечтаний; заставим, в самом деле, погибнуть всех гусениц, и мы лишимся немедленно большей части этих птиц».
Правда, тут присутствует в первом случае «провидение», во втором — некая абстрактная «природа», в третьем — некто, хорошо все скомбинировавший и наладивший. Безусловно, это дань «творцу», но разве можно винить в этом Реомюра? Он был достаточно скептичен по отношению к церковникам и достаточно осторожен, ибо понимал власть церкви. Но если отбросить реверансы Реомюра по адресу «творца», разве не видим мы в приведенных отрывках подлинно экологическое понимание покровительственной окраски в первом случае, понимание биологического равновесия во втором и, наконец, взаимосвязь живых организмов в третьем?
Это, так сказать, примеры общетеоретических взглядов ученого. Если же говорить об описании конкретных насекомых, то тут Реомюр почти всегда был на высоте. Правда, кое-что он взял у своих предшественников Сваммердама и Мальпиги, к которым, кстати, относился с большим уважением, но многое открыл самостоятельно. Десятки насекомых — наездники и различные гусеницы, тли и моли, муравьи и комары, мухи и пчелы, поденки и цикады и еще многие насекомые — тщательно описаны, исследованы и, по сути дела, открыты для науки Реомюром. Даже обращаясь к уже ранее известным насекомым, он вносит в их описание много нового. Так, например, он описывает уже хорошо и давно известных людям цикад. Цикад описал еще Плиний, и еще в те времена было известно, что поют только самцы, самки же, по замечанию Вергилия, «к счастью, немы». Но вот как устроен звуковой аппарат цикад, подробно описал только Реомюр.
Во времена Реомюра уже не говорилось о появлении пчел из мертвого льва. И до него многие ученые, да и он сам, уделяли большое внимание пчелам, и вопрос их появления на свет был уже ясен. Но Реомюр пошел дальше — он все-таки вернулся к вопросу о пчелах и льве и попытался ответить, откуда пошла эта легенда. Описывая мух-пчеловидок, которых он встречал на трупах животных и которые своим видом нередко вводили ученого в заблуждение, Реомюр предполагал, что эти же мухи могли ввести в заблуждение людей в далеком прошлом и таким образом появилась легенда (хотя сейчас мы знаем, что пчеловидки — мухи, уже сам факт попытки Реомюра объяснить легенду значителен).
Конечно, «Мемуары» Реомюра были далеко не безупречны. Можно привести немало ошибочных и даже анекдотичных сведений, которые в них имелись. Можно упрекать автора «Мемуаров» в излишнем антропоморфизме или в слишком частом упоминании всевышнего, но нельзя отрицать огромной заслуги Реомюра перед наукой. Ошибки и неверные утверждения, конечно, были (да и как их могло не быть!), но то положительное, что имелось в его работах, значительно покрывало «издержки», которые, в основном, надо все-таки считать данью времени. И не случайно многие историки науки утверждают, что первая половина XVIII века в биологии — это время Реомюра.
3. Систематика
Если биология первой половины XVIII века прошла под влиянием Реомюра, то на вторую половину, как это ни странно на первый взгляд, оказал влияние один из блестящих мыслителей XVIII века — Жан-Жак Руссо.
Вторая половина XVIII века во Франции характерна бурным нарастанием революционных идей. «Третье сословие» — прогрессивная в то время буржуазия — стремилось к власти. Классовые интересы буржуазии требовали развития науки. Ее поддерживала передовая часть дворянства, стоявшая в оппозиции к строю.
В это время различные салоны становятся центрами оппозиции: тут обсуждаются злободневные проблемы политики и философии, кипят споры между представителями различных течений, тут же поднимаются и важнейшие вопросы науки. Лучшие люди того времени, гордость не только Франции, но и всего культурного человечества, — Дидро и Вольтер, Гольбах и Гельвеций, Д'Аламбер и Руссо — были неизменными и постоянными посетителями этих салонов. Далеко не все идеи великих мыслителей принимались или правильно понимались посетителями салонов, а тем более как-то претворялись практически. Однако идеи Руссо о «культе природы», призыв к сближению с природой и утверждение, что именно она, и лишь она, великая природа, наделяет человека не только трудолюбием, но и добротой, нашли живой отклик у представителей разных сословий. «Увлечение природой» стало модным занятием, практически же оно выражалось часто в собирании гербариев — благо это наиболее простое дело — и в коллекционировании насекомых — тоже не очень уж трудное для дилетантов занятие.
И тут выяснилось, что не только о жизни шестиногих никому, кроме отдельных ученых, ничего не известно, но что у многих насекомых даже нет названий!
Ученые прошлого, занимавшиеся насекомыми, интересовались, в основном, их анатомией, развитием (вспомним спор о яйце), поведением. Они потрошили насекомых, проявляя чудеса настойчивости и терпения, находили у них пищеварительный аппарат и нервную систему, органы дыхания и кровеносные сосуды, но мало задумывались о самом насекомом — что же оно из себя представляет?
Конечно, для любителей коллекционировать насекомых вовсе не обязательно было знать их научные названия, тем более — знать классификацию. В конце концов, могли бы обойтись местными или народными названиями и даже вообще обойтись без них: достаточно знать, что это — бабочка, жук и так далее. Но в том-то и дело, что проповеди Руссо пробудили интерес к природе, и в частности к энтомологии, не только у дилетантов. Этот интерес породил большое количество ученых, сделавших энтомологию своей специальностью, точнее даже — узкой специальностью. А уж им-то нужны были и точные названия и система.
Нельзя сказать, чтоб ученые в прошлом, до XVIII века, не пытались как-то систематизировать насекомых. Первым такую попытку сделал еще Аристотель. Он разделил всех известных ему насекомых на несколько групп, причем — на то он и был великим Аристотелем! — в основу своей систематики положил количество крыльев у насекомых — один из важнейших принципов классификации и в наше время. Однако Аристотель принимал во внимание и другие признаки, в частности анатомические.
Сделал попытку классификации насекомых и Ян Сваммердам, и Ф. Реди, а позже — Ламарк, но все это были попытки малоудачные. Во-первых, потому, что ученых тогда это просто мало интересовало — они предпочитали анатомировать или спорить о развитии насекомых. Систематику они считали ненужным занятием, а некоторые даже презирали ее. Отрицательное отношение к систематике было так велико, что даже через много лет, уже после того как была доказана ее необходимость, «настоящие зоологи» продолжали считать тех, кто занимался систематикой, учеными «второго сорта». Достаточно сказать, что даже в конце прошлого века известный русский ученый М. Д. Рузский, автор уникальной работы по систематике муравьев, долго не мог защитить свою докторскую диссертацию именно потому, что он был систематиком.
Вторая причина, по которой ученые прошлого пренебрежительно относились к систематике, заключалась в том, что они просто не знали, кого систематизировать. Да, именно так: увлекаясь отдельными насекомыми, они не видели других. И когда Карл Линней взял на себя колоссальный труд по систематике животных, в его распоряжении было очень немного насекомых: в 10-м издании своей системы (1758 г.) он описал 1929 видов. Если учесть, что Аристотель знал и описал 60 видов, то легко подсчитать: за 2 тысячи лет ученые узнали менее 1900 насекомых.
О том, какие шлюзы открыла система, как она была нужна, свидетельствует хотя бы то, что всего через девять лет — в 1767 году в 12-м (последнем прижизненном) издании К. Линней описал уже 2764 вида насекомых, а к концу XVIII века число известных — то есть описанных и классифицированных насекомых — достигло 11 тысяч видов.
Система Линнея дала мощный толчок развитию энтомологии. Его биноминальная система, по которой каждое животное, каждое растение имеет два названия (видовое и родовое), внесла тот необходимый порядок, ту логику, которая нужна была науке, уничтожила тот хаос, который господствовал в ней и мешал развитию.
В самой классификации насекомых Линнея было немало слабых мест и неточностей, но все искупала биноминальная система. Если бы не она, слава «отца систематики» досталась бы не ему, а датчанину Иоганну Фабрицию, а годом рождения этого раздела науки считался бы не 1758 год — год выхода 10-го издания «Системы природы» (предыдущие издания историками науки в счет не принимаются), а годы издания 18-томного труда Фабриция.
Имя этого ученого, к сожалению, сейчас известно лишь энтомологам и историкам науки, а ведь он по праву может считаться вторым после Линнея «отцом систематики».
Блестяще образованный, целеустремленный и преданный науке, он, несмотря на то что был советником короля, крупным политэкономом, отдавал всего себя энтомологии. Его заслуга не только в том, что в своих 18 томах он дает довольно точные характеристики десяткам тысяч насекомых, но и в том, что эти насекомые систематизированы по устройству ротовых частей: грызущие, к которым Фабриций относит жуков, прямокрылых, сетчатокрылых, перепончатокрылых, стрекоз, и сосущие, в группу которых вошли чешуекрылые, двукрылые, полужесткокрылые.
Это большой шаг вперед по сравнению с системой Линнея. Но, повторяю, Линней дал биноминальную систему, а это было превыше всего. Именно поэтому количество открываемых и описываемых насекомых начинает расти как снежный ком. Появляются книги, посвященные специально жукам (например, 6 огромных томов, изданных в 1789–1808 гг. французом Антуаном Оливье) и бабочкам (7 томов, изданных в 1777–1806 гг. немцем Эвгеном Эспером), и книги о пчелах, в частности швейцарца Франсуа Гюбера, чья жизнь может служить образцом удивительной преданности науке.
В молодости Гюбер увлекся наблюдением за пчелами, сконструировал специальные ульи и все время отдавал наблюдениям. И вдруг — несчастье: Франсуа ослеп. Ему было тогда 28 лет. О каких наблюдениях, о какой работе натуралиста могла теперь идти речь? Но любовь к природе, очевидно, способна на чудеса, способна сделать невероятное. Франсуа остался натуралистом. Да, он не мог читать, и ему читал вслух слуга. За несколько лет Франсуа прочитал, вернее, прослушал все, что можно было прослушать о пчелах. А потом начались наблюдения. Слуга Бюрненс и тут заменил Гюберу глаза — он наблюдал за пчелами и то, что видел, рассказывал хозяину. И так изо дня в день, из года в год в течение 50 лет. Сначала слуга, потом — жена. Гюбер слушал, задавал вопросы, уточнял, просил проверить. И думал, думал, сопоставлял, делал выводы, обобщения. До него много книг было написано о пчелах. Но зрячие люди, как мало они видели! И вот слепой открыл людям глаза на этих насекомых. Книги Гюбера о пчелах — пожалуй, первые настоящие научные труды об этих насекомых. Они не только были избавлены от анекдотов, которыми изобиловали все предшествующие работы, но и давали точное описание всех циклов в жизни пчел. Эти книги многие годы были самыми лучшими и самыми достоверными о пчелах, так же как книга его сына Жан-Пьера по праву считалась в течение многих десятков лет лучшей книгой о муравьях.
История науки, в частности история науки о насекомых, тесно переплетается с причудливыми судьбами людей, служивших этой науке.
Пример тому — судьба графа Пьера Дежана. В 30 лет этот лихой военный уже командовал кавалерийской бригадой, был адъютантом Наполеона, после изгнания Бонапарта сослан, вернулся на родину через 10 лет и снова стал возвышаться. Умер в 1845 году в чине генерал-лейтенанта, будучи пэром Франции. Однако ни военная карьера, ни положение изгнанника не могли затмить главную страсть в жизни Дежана — его любовь к энтомологии. Где бы он ни был — сам ли, с помощью ли своих офицеров он собирал жуков. Даже поспешное бегство наполеоновской армии из России не могло заставить генерала Дежана расстаться с коробками, куда он складывал насекомых. В результате коллекция Дежана, насчитывавшая 22 500 видов, явилась крупнейшей коллекцией жуков в мире. К сожалению, после смерти генерала-энтомолога правительство Франции не смогло купить эту коллекцию, и она разошлась по частям. Колоссальный материал, собранный Дежаном, очень помог энтомологам разобраться и изучить жесткокрылых.
Вот еще одна страница истории энтомологии, в которой судьба человека связана с насекомыми, точнее, с одним насекомым.
Пьер Лятрейль — автор знаменитой 14-томной «Естественной истории, общей и частной, ракообразных и насекомых» — в 1792 году был известен лишь очень немногим специалистам-энтомологам. Он был священником и, отказавшись дать присягу на «верность нации», был приговорен, вместе с другими священниками, к ссылке в Гвиану. В ожидании отправки он находился в тюрьме. Но и там оставался верен себе: наблюдал за насекомыми, недостатка в которых в тюремной камере не было. Однажды Лятрейль поймал какого-то жучка в присутствии тюремного врача и объяснил, что это — редкий жук. Врач попросил жука для своего знакомого — влиятельного барона. Барон заинтересовался священником-энтомологом, добился его освобождения, и вскоре Лятрейль стал одним из крупнейших энтомологов своего времени, был назначен профессором Музея натуральной истории — почетнейшее звание не только в то время, но и в современной Франции. А жучка-спасителя Лятрейль, описав впоследствии, назвал «некробия», что в переводе значит «мертвый-живой».
На истории Лятрейля, конечно, не кончается история изучения насекомых. Напротив, XIX век дал большое число энтомологов, в том числе замечательного французского ученого Жана-Анри Фабра, список известных людям насекомых увеличился в сотни раз. Но Лятрейль, по сути дела, был последним «энциклопедистом» в энтомологии. Поток информации, открытие новых видов привело к тому, что энтомологи — как профессионалы, так и любители — все чаще стали выбирать себе какую-то узкую отрасль. Так, например, знаменитый английский финансист и энтомолог Джон Лебок специализировался по пчелам, осам и главным образом — по муравьям. А знаменитый швейцарский психиатр Август Форель был крупнейшим специалистом по муравьям. Муравьями занимались немцы Карл Эшерих и Эрих Вассманн, оставившие более 250 работ об этих насекомых.
Англичанин лорд Уолсингэм изучал молей. В течение 40 лет он собирал этих бабочек, составив крупнейшую в мире коллекцию молей — 260 000 штук (49 000 видов).
Австриец Эдмунд Рейтер описал около 9000 видов жуков.
Однако ученым становилось все труднее и труднее работать в одиночку. И не только потому, что количество открываемых новых видов все возрастало, но и потому, что вопросы экономики выдвигали новые требования: систематика должна была как-то объединиться с практической энтомологией. А это, в свою очередь, вело к объединению энтомологов в общества. Первое такое общество было организовано во Франции еще в 1832 году. Затем появились подобные организации в США, Канаде, многих европейских странах. В 1860 году было организовано Русское энтомологическое общество.
Однако еще за сто лет до этого — в 1765 году — в России было организовано «Вольное экономическое общество», которое ставило своей задачей «распространение в государстве полезных для земледелия и промышленности сведений». Естественно, что вопросы сельскохозяйственной энтомологии не могли остаться в стороне, так как потери от вредителей исчислялись огромной суммой, равной четверти государственного бюджета!
Но «распространять полезные сведения» обществу не удалось: малограмотные помещики восприняли «опросные листы», разосланные обществом, чуть ли не как призыв к свержению устоев и засыпали Екатерину II жалобами и доносами.
Гораздо результативнее были другие начинания Екатерины. Стремление разведать, что можно «взять», что можно «выжать» из своего хозяйства — огромной и неизведанной России, заставили императрицу организовать ряд экспедиций.
Миновало уже почти полвека с момента создания Российской Академии наук, уже было организовано несколько экспедиций, но нехватка денег заставляла организовывать новые, посылать новых разведчиков. Объективно же эти экспедиции в немалой степени способствовали развитию науки и, в частности, зоологии. Путешествия П. Палласа и И. Лепехина, В. Зуева, С. Гмелина, С. Гербертштейна и И. Георги, С. Крашенинникова и И. Фалька заложили фундамент изучения природы России. Правда, в работах путешественников насекомым уделялось гораздо меньше внимания, чем другим животным, но если учесть, что мир шестиногих в России был тогда совершенно неизвестен, любое упоминание о насекомых было ценно. Но были и не только упоминания.
Заметный след в истории науки о насекомых оставил Петр Симон Паллас. Немец по происхождению, он нашел в России свою вторую родину и отдал изучению ее природы 43 года жизни. Поволжье и Урал, Алтай и Восточная Сибирь, Забайкалье и Кавказ — далеко не полный перечень мест, где побывали экспедиции Палласа. Тяжелейшие условия, голод, холод, отсутствие необходимых средств — все это не могло не сказаться на здоровье путешественника. И тем не менее «блаженство видеть природу в самом ее бытии, где человек очень мало отошел от нее и ей учится — служило для меня за утраченную юность и здоровье лучшей наградой, которой от меня никакая болезнь не отнимет», писал Паллас.
Результатом путешествий и «видения природы» были ряд книг, среди которых особенно выделяется многотомное «Путешествие по разным провинциям Российского государства». Используя собственные материалы и материалы, собранные русским путешественником В. Зуевым, Паллас описал в этом труде более 250 животных, в том числе более 100 видов насекомых. И не просто описал. Все зоологические работы до Палласа, как, впрочем, многие и гораздо позже, содержали лишь перечень видов и описание их внешности. Огромная заслуга Палласа в том, что он не ограничился этим, а собрал материал и о географии распространения и об образе жизни животных.
Для развития энтомологии особенно ценна монография Палласа (в четырех выпусках), посвященная мухам и главным образом жукам европейской части России и Сибири. Это была первая капитальная энтомологическая работа в нашей стране.
Кое-какие работы (в частности, работа И. Лепехина, посвященная шелковичным червям) в это время появляются, но по-настоящему энтомологией в России занялись лишь в самом начале XIX века. Толчком к этому послужило то, что знаменитый уральский заводчик П. Г. Демидов, получивший блестящее образование за рубежом, где сблизился и подружился с К. Линнеем, подарил Московскому университету свой домашний музей, равного которому, пожалуй, не было не только в России, но и во всей Европе. А к музею присовокупил крупную сумму денег, на которые «следовало содержать музей и особого профессора натуральной истории при оном». Эту должность занял только что приехавший в Россию Фишер фон Вальдгейм.
Энергичный тридцатитрехлетний профессор был уже хорошо известен в научных кругах. Но вершины своей славы Фишер достиг лишь в Москве: он организовал Зоологический музей при Московском университете и учредил в 1805 году «Московское общество испытателей природы», существующее и поныне, с 1806 года начал выпускать «Мемуары» этого общества, а с 1829-го — «Бюллетени», что очень стимулировало развитие естествознания в России. Однако Фишер занимался не только организационной работой — из-под его пера вышло 262 научных труда по зоологии, в том числе «Энтомография Российской империи», в которой он хотел дать полную сводку известных в то время насекомых России. Работа эта осталась незаконченной, «но и то, что вышло, составило эпоху не только в русской, но и в мировой зоологии», отмечал профессор?. Н. Плавильщиков.
Одновременно с Фишером и даже несколько раньше стали появляться работы других русских ученых, делавших попытки систематизировать мир шестиногих. В частности, профессор Московского университета И. А. Двигубский в 1802 году выпустил книгу «Начатки московской фауны», где перечислил всех известных ему (примерно около тысячи) животных, в том числе и насекомых Московской губернии.
На первых этапах развития зоологии в России ученые — и русские и те, кто приезжал в Россию работать, а не на «ловлю счастья и чинов», — были зоологами широкого профиля. И если занимались энтомологией, то не делили ее на прикладную, систематику и прочее. Когда организовалось Русское энтомологическое общество, многое изменилось. Общество поставило своей задачей поднять на достаточно высокий уровень практическую энтомологию и действительно внесло огромный вклад в дело изучения вредных насекомых, в разработку методов борьбы с ними (в том числе и биологических), однако «систематика попала в число даже не гонимых — большинство ее откровенно презирало. Правда, так было только в пылу увлечения; действительность скоро окатила весьма холодным душем горячие головы „антисистематиков“, и им пришлось скрепя сердце признать полезность этой части зоологии», писал?. Н. Плавильщиков. Однако такое отношение к систематике задержало ее развитие, и едва ли не до начала XX века не только энтомологи-любители, но и специалисты не имели ни сводок, ни даже просто каталогов или списков насекомых России, что очень мешало развитию энтомологии, в том числе и прикладной. Огромную роль в решении этого вопроса сыграл Г. Г. Якоби — автор двух грандиозных работ о прямокрылых и жуках, имевших резонанс не только в России, но и в Западной Европе.
Благодаря многолетней работе тысяч ученых-энтомологов мы теперь знаем примерно миллион видов насекомых. Они объединены в один класс насекомых, или инсекта. Класс, в свою очередь, состоит из двух надотрядов, тридцати четырех отрядов, разбитых на два подкласса, из множества семейств, родов и в конечном итоге — из приблизительно миллиона видов. Однако это лишь то, что известно людям сейчас. А ведь считается, что известно далеко не все. Если же принять во внимание, что ежегодно открывается, как писал советский ученый Бей-Биенко, 6–8 тысяч видов неизвестных ранее насекомых, то невольно возникает вопрос: как же можно разобраться во всем этом количестве? Кто же способен запомнить всю эту массу насекомых, среди которых, кстати, немало отличающихся друг от друга лишь едва заметными признаками?
Конечно, гениальных людей, способных запомнить всех насекомых, нет и быть не может. Нет даже таких, которые могут запомнить всех жуков или всех бабочек, — ведь их по нескольку десятков тысяч видов. Даже самый опытный энтомолог, посвятивший всю жизнь изучению шестиногих, знает «наизусть» не больше 3–5 тысяч видов насекомых.
Вот почему очень часто открытие происходит не там, где найдено или поймано насекомое, а за много сотен или тысяч километров — не в экспедиции, а в тиши кабинетов или лабораторий. Там, на месте, далеко не всегда можно решить: пойманный жук или бабочка уже известны ученым или это новый вид. А в кабинете или в лаборатории на помощь придут книги, таблицы, коллекции. Правда, и тут может показаться невероятной возможность что-то определить: ведь опубликованы сотни толстенных томов о насекомых, как в них разобраться? А коллекции… Тут еще труднее: например, коллекция Зоологического института Академии наук СССР состоит из 30 тысяч ящиков. И в каждом ящике сотни насекомых. В общей сложности в коллекции собрано 7 миллионов экземпляров. Да, конечно, и определители, и таблицы, и коллекции оказались бы бесполезными, если бы у ученых не было спасительного ключа. А ключ этот — систематика, основу которой заложил Карл Линней и без которой не могла бы развиваться, двигаться наука.
Сейчас все живущее на земле систематизировано, разбито на типы. Их около 20. Среди них есть тип, объединяющий всех членистоногих. Ученый сразу же по внешнему виду может установить, относится ли животное к типу членистоногих. Но ведь это могут быть и пауки, многоножки, ракообразные. По ряду дополнительных признаков — шесть ног, насеченность туловища и расчлененность его на голову, брюшко и грудь — можно определить, что животное это не относится ни к одному из перечисленных классов, а относится к классу насекомых. Но ведь и насекомых известно уже примерно 1 000 000 видов. Как быть?
Насекомые, в свою очередь, разбиты на отряды, и отряды тоже резко отличаются друг от друга; невозможно спутать, например, бабочку — представительницу отряда чешуекрылых с жуком — представителем отряда жесткокрылых. Тут можно разобраться пока без справочников. Но определить, что перед нами животное типа членистоногих, класса насекомых и отряда жесткокрылых — это самый первый и самый легкий шаг. Отряд объединяет насекомых, входящих в разные семейства. Их часто бывает много, а каждое семейство, в свою очередь, состоит из родов, и в каждом роду могут быть тысячи видов. Вот тут-то и начинается настоящая работа. У каждого семейства свои признаки. По этим, в общем-то, довольно заметным признакам насекомые объединяются в одно семейство, и они же, эти признаки, отличают их от представителей других семейств. Определив семейство по наиболее характерным признакам, ученый начинает изучать более мелкие — и тоже характерные! — признаки, объединяющие насекомых в роды. Ну, а уж потом внутри рода будут отыскивать насекомое, похожее на пойманное. Если такого нет — значит, обнаружен новый вид!
Итак, есть ключ, вернее, компас, который помогает ученым ориентироваться в мире шестиногих. Он помогает и делать открытия.
На месте поимки жука часто нельзя ответить на вопрос, известен ли он уже науке. Но и в лаборатории ответ придет не сразу. Сначала жук будет соответствующим образом обработан, потом будут тщательно изучены все его характерные особенности: и строение крыльев, и форма усиков, и количество члеников на них, и ноги, и даже крошечные крючочки и выросты на ногах. Все это важно. Именно по этим признакам ученые начнут определять насекомое, идя от наиболее заметных признаков, характеризующих отряд, к более мелким, определяющим семейство, потом к еще более мелким, типичным для представителя определенного рода, и, наконец, к самым крошечным, понятным и заметным лишь специалистам, а иногда даже только узким специалистам, занимающимся лишь тем или иным отрядом насекомых. И вот от всего этого и зависит, будет ли сделано открытие или нет, — зависит место жука в коллекции. Возможно, жуку вообще в коллекции не найдется места — он хорошо известен и не представляет интереса. А возможно, он еще долго будет предметом обсуждений, разговоров, получит имя и «паспорт», о нем будут писать статьи в научных журналах. У насекомого начнется новая «жизнь». Но бывает иначе. Как указывает академик М. С. Гиляров, иногда новый вид можно открыть только на месте поимки насекомого. При изучении насекомого в лаборатории будет установлено: это не новый вид, а уже известный и изученный. Даже исследования, проведенные на самом высоком уровне, подтвердят, что данное насекомое уже описано и занесено в соответствующие каталоги. И все-таки это может быть другое насекомое, другой вид. Доказательство тому — голос самого насекомого.
Известно: чем животные больше схожи внешне, тем больше отличаются они по голосам. Это необходимо, чтоб похожие внешне, но принадлежащие к разным видам животные не обманывались, легче узнавали своих и чужих. А так как слуху многие животные верят больше, чем зрению, то путаницы не происходит.
Все это относится и к насекомым.
Но для чего тратить столько усилий? Чтоб в списке известных людям насекомых появилось еще одно? Не слишком ли непроизводительная затрата сил?
Нет, отнюдь. Во времена Линнея и Руссо, когда бабочек и жуков накалывали на булавки, еще не представляли себе, какое значение будет иметь правильное взаимоотношение людей с насекомыми. Поэтому всякое открытие нового насекомого было достижением само по себе. Прошло не так уж много времени, и от энтомологии потребовались ответы: как живет насекомое, что ест, как размножается, как ведет себя в тех или иных условиях? Энтомология постепенно становилась на практическую основу, проблема узнавания смыкалась с проблемой взаимоотношений.
А открытия продолжались. Продолжаются, конечно, и сейчас, а вместе с этим продолжается и узкая специализация ученых-энтомологов.
Когда-то были зоологи-энциклопедисты. Постепенно стали выделяться специалисты по птицам — орнитологи и по рыбам — ихтиологи, по млекопитающим — териологи и по насекомым — энтомологи.
Но сейчас уже трудно быть просто энтомологом: сейчас уже все чаще звучит — энтомолог-колеоптеролог, это значит — узкий специалист по жукам, или мирмеколог — энтомолог, изучающий только муравьев. Ортоптеролог изучает только саранчу и кузнечиков. А тот энтомолог, чьи научные интересы распространяются в основном на бабочек, называется лепидоптеролог. Но чем уже специальности энтомологов (и, естественно, глубже знают они свою отрасль), тем шире становится сама энтомология. К работе энтомологов присоединяются уже врачи и химики, физики и инженеры, физиологи и конструкторы и еще множество людей самых неожиданных и, казалось бы, очень далеких от энтомологии специальностей: наряду с узнаванием идет и познание этих самых таинственных пока еще и самых удивительных наших соседей.