Классификация животного мира
Мир живых организмов чрезвычайно многообразен. Разобраться в этом многообразии можно, только расчленяя его, т. е. надо распределить организмы по каким-то группам в зависимости от сходства, иначе не может быть и речи ни о каком изучении. Такое распределение по группам в науке называется систематикой, или классификацией.
Собственно, и в бытовом обиходе мы производим, не можем не производить такую классификацию — без нее и шагу ступить нельзя. Мы говорим животные и растения. Но это еще слишком обще, и потому мы каждый из этих больших разделов дробим дальше. Мы говорим: звери, птицы, насекомые, травы и деревья и затем каждому из различных организмов, входящих в эти группы, даем свое имя.
Но в быту мы классифицируем неполно, по внешним, поверхностным признакам, так или иначе обращающим наше внимание, интересующим нас в нашей хозяйственной практике. А наука классифицирует с исчерпывающей полнотой, на основе всестороннего, глубокого изучения; она заботится о том, чтобы ее систематические группы были построены по однородным принципам, так, чтобы их можно было сравнивать друг с другом и точно судить по ним о месте, занимаемом данным живым организмом в общем ряду живых существ.
Наука кладет в основу классификации не просто признаки сходства, но стремится строить свои группы так, чтобы они объединяли действительно кровно родственные организмы, происшедшие от общего корня. Научная классификация не просто описывает живой мир, но вскрывает его происхождение и пути его развития.
По всему этому количественная разница между бытовой и научной классификацией перерастает в качественную.
Наука принимает очевидное разделение органического мира на растительный и животный. Затем она делит прежде всего каждый из этих разделов на типы — самые широкие подразделения, в основу которых кладутся самые общие черты строения организмов.
Типы далее расчленяются на классы. Примеры: классы млекопитающих (зверей), птиц, рыб и т. д. в типе позвоночных (или более широко — хордовых).
Классы делятся на отряды. Отряды на семейства. В семействах различаются роды. Это уже очень тесное подразделение, объединяющее близко сходные (родственные), хотя все еще различные организмы. Пример: род кошек — кошка, лев, тигр, ягуар и т. д.
Наконец каждая из различных форм организмов, входящих в род, называется видом.
Конечно мы знаем, что виды изменяются, они произошли от других видов и непрерывно порождают новые виды. Поэтому и внутри вида часто можно отыскать подвиды, разновидности и т. д., которые еще не настолько разнятся друг от друга, чтобы их можно было признать за отдельные виды, но которые уже нельзя больше мешать друг с другом. Вспомните хотя бы о бесчисленных породах домашних голубей в одном виде сизого голубя. Это возникающие, завтрашние виды.
Все-таки с учетом всего этого вид можно признать основной единицей в классификации и числом видов измерять многообразие живых форм. Общее число видов всех живых существ в точности не учтено. По-видимому, их (растений и животных) не меньше двух миллионов.
Теперь мы дадим основные подразделения классификации животных.
I тип. Простейшие
Это мельчайшие, большей частью невидимые простым глазом существа, тело которых представляет один пузырек, одну клетку. Иные из них представляют просто каплю слизистого вещества с ядром внутри, другие одеты оболочками, несут мельчайшие раковинки и зачастую, оставаясь одноклеточными, устроены весьма сложно.
По существу простейшие не относятся ни к животным, ни к растениям. Они стоят на рубеже между теми и другими и связывают их между собой. Одно крыло простейших ближе к растениям (это бактерии, также одноклеточные водоросли), другое ближе к животным (корненожки, инфузории, жгутиковые), третьих разве только по вкусу можно отнести к растениям или к животным (например евглена обладает хлорофиллом, но активно двигается с помощью жгута и питается помимо растительного способа — углеродом и неорганическими, солями, — также и животным способом — другими организмами).
Простейшие доказывают единство жизни. В сущности названы они неверно. Они вовсе не «просты» и вовсе не похожи на первобытные праорганизмы. Они далеко ушли от них вперед, но только на свой собственный лад. Приобрели способность чудовищного размножения, способность переносить самые неблагоприятные воздействия внешней среды. Это делает их одним из наиболее процветающих типов живых существ, играющим колоссальную роль на земле (вспомните бактерий, горы, сложенные раковинками нуммулитов, диатомей, фораминифер, радиолярий).
II тип. Кишечнополостные
Самые простые из многоклеточных. Тело их состоит из двухслойного слепого мешка с единственным отверстием. Таким образом настоящей полости тела, где могли бы помещаться органы, у них нет, как, впрочем, нет еще и органов. Есть очень примитивная нервная система, зачаточные чувствующие клетки, так называемые стрекательные (защитительные) пузырьки, выбрасывающие ядовитую жидкость, похожую на ту, которой жжет крапива. Кишечнополостные имеют не двустороннюю (как прочие животные), а лучистую форму тела — они обладают, как говорят, радиальной симметрией. Тело их с венцом щупальцев возле отверстия построено по типу звезды с числом лучей, кратным четному числу (4, 6, 8).
Форму двухслойного слепого мешка проходят все прочие многоклеточные на самых первых стадиях своего зародышевого развития. Она называется гаструлой. Но единственные взрослые организмы, построенные по типу гаструлы (конечно различным образом видоизмененной), — это кишечнополостные.
К кишечнополостным относятся гидроидные полипы (наша обычная прудовая гидра, «морские цветы» — анемоны, актинии), кораллы, медузы, гребневики.
III тип. Губки
Раньше их также причисляли к кишечнополостным. Но они настолько своеобразны, что их приходится выделить отдельно. Общий вид губки общеизвестен. В ней трудно даже признать животное. Губки сидят неподвижно, иногда раздельно, иногда выращивая из почек на себе других, дочерних, т. е. образуя большие колонии. Пористый остов губки, состоящий из известкового или кремневого скелета, пронизан каналами и полостями, в которых непрерывно двигаются (мерцают) реснички, прогоняя ток воды, приносящей мельчайшие органические частицы, служащие пищей губке.
По-видимому, губки — слепая ветвь, неплохо приспособившаяся в своем роде и потому прожившая миллионы лет, почти те изменившись, ветвь, до крайности специализированная и никакого дальнейшего, более высокоразвитого потомства не давшая.
IV тип. Черви
Тип, вне всякого сомнения, искусственный, сборный, уже сейчас расчленяющийся на отдельные самостоятельные группы. Черви очень многочисленны и чрезвычайно важны для эволюциониста. Они — древнейшие из животных, приобретших двустороннюю симметрию, и, по-видимому, все остальные группы многоклеточных (кроме кишечнополостных и губок), ведут свое происхождение от червей. Классификация червей крайне сложна и запутана. Нам будет достаточно различать среди них:
1) плоских червей (к ним относятся, между прочим, очень опасные паразиты, как солитер, эхинококк), не имеющих еще полости тела, происшедших, вероятно, от гребневиков.
2) круглых (нечленистых) червей, с еще очень несовершенной полостью тела (просвет между стенкой кишечника и наружной стенкой, где лежат половые органы), так называемых первично-полостных (глисты — аскарида, острица); произошли, как полагают, независимо от плоских червей от гребневиков.
3) вторичнополостных нечленистых червей, развившихся из первичнополостных; впервые появляется настоящая полость тела (свойственная всем высшим животным), образующаяся между двумя расщепившимися половинками среднего из трех основных слоев тела и выстланная особой слизистой тканью; сюда относятся многочисленные, большею частью водные формы (звездчатые черви и т. д.).
От нечленистых произошли, с одной стороны,
4) черви со средним числом члеников (мезомерные), а с другой,
5) многочленистые (полимерные), высшие кольчатые черви, представителем которых может служить обычный дождевой червь, имеющий уже органы чувств, сложно построенную кровеносную, нервную, выделительную систему.
Можно выделить наконец:
6) малочленистых (олигомерных) червей — ряд очень своеобразных форм (кишечножаберные, щетинчаточелюстные), которые произошли, может быть, даже непосредственно от полипов типа актиний и кораллов, минуя и гребневиков.
Все эти разделения, мало что говорящие неспециалисту, интересны однако потому, что от них пошли стволы всей высшей животной жизни на земле. Часто червей делят более просто, но зато, несомненно, и более искусственно на три типа: 1) плоских, 2) круглых и 3) кольчатых.
V тип. Червеобразные
Сюда отнесли, вероятно искусственно, немногочисленных и незаметных животных, происхождение которых остается темным, — мшанок и плеченогих. Последние, поражающие своей древностью, были кратко охарактеризованы в тексте. Среди них есть род, не изменившийся с кембрия-силура. Причину конечно нужно искать в особых условиях их существования, в относительно маломеняющейся океанической среде, почти вне конкуренции с другими организмами, следовательно, вне жестокого естественного отбора. Такой специализированный, тихий образ жизни конечно не может привести группу к господствующему положению на Земле, но сохранить ее от вымирания, как бы заживо консервировать ее, может.
Изучая развитие червеобразных, приходят к выводу, что это сильно изменившиеся ветви червей (быть может, потомки различных групп последних).
VI тип. Иглокожие
Исключительно морские животные, снова обладающие радиальной (пятилучевой) симметрией. Однако тщательное изучение показало, что лучистость у них вторичное приобретение (вероятно результат отбора при малоподвижном образе жизни в водной среде), предки их были двусторонне симметричны. У иглокожих плотный наружный скелет, состоящий из игл. Многие группы в этом типе перешли к совершенно неподвижному образу жизни во взрослом состоянии. Тип иглокожих, еще довольно многочисленных, сейчас находится в упадке.
Ныне живущие иглокожие заключают в себе классы:
1) морских лилий.
2) морских звезд.
3) змееобразных морских звезд.
4) морских ежей и
5) голотурий (морских огурцов).
Вымершие морские яблоки (цистоидеи) были, по-видимому, предками основного ядра групп иглокожих. Произошли иглокожие, как полагают, от олигомерных червей.
VII тип. Мягкотелые, или моллюски
Это довольно высокоразвитые животные с мягким не-расчлененным телом, построенным по двустороннему плану, но с нарушенной обычно симметрией (асимметричным). Большинство обладает характерными двустворчатыми или закрученными раковинами, реже прямыми пластинками (у некоторых головоногих).
Высший класс — головоногие, спруты, страшные хищники, достигающие и теперь значительной величины, в прошлом (аммониты), выдвинувшие гигантов. Отлично развитые глава. Довольно высокое развитие нервной системы. Большинство живущих — двужаберные; подавляющее большинство вымерших — четырехжаберные. От них сохранился единственный представитель — наутилус, или кораблик. Класс переживает упадок.
Из других моллюсков назовем общеизвестных слизняков, улиток и раковин. Раковины (класс пластинчатожаберных) находятся и сейчас в периоде полного расцвета.
Предполагают происхождение моллюсков от вторичнополосгных нечленистых червей.
VIII тип. Членистоногие
Этот тип, вместе с типом хордовых, включает наиболее распространенные, процветающие группы животных на земле. Они организованы наиболее высоко, хотя по иному плану, чем хордовые. Представители членистоногих общеизвестны и с первого взгляда в них можно найти много общего. Это, как говорят, хорошо очерченный тип, и тем не менее он, по-видимому, все же состоит из двух самостоятельно развившихся стволов (хотя и происшедших от близко родственных групп).
К первому стволу относятся классы ракообразных и паукообразных. Предполагают, что ракообразные произошли от мезомерных червей (со средним числом члеников). Две древних группы ракообразных представляют уже как бы шаг к паукообразным: трилобиты, целиком вымершие (их единственным измененным побочным потомком является, может быть, мечехвост, или молуккский рак, живущий ныне), и особенно гигантские раки, давшие начало паукам через скорпионоподобные формы.
Другой ствол членистоногих составляют классы многоножек (очевидно, происшедших от многочленистых червей; переходная форма — кивсяк — живет и сейчас) и развившихся из них насекомых, насчитывающих до миллиона видов и являющихся, вместе с млекопитающими, простейшими и цветковыми растениями, наиболее главенствующей группой живых существ на суше.
IX тип. Хордовые
Этот тип разбивается на три различных, очень неравных по значению ствола — подтипа:
1) бесчерепных.
2) оболочников.
3) позвоночных.
Ближе всего к исходной точке стоят бесчерепные. Из них сейчас сохранился только крайне редкий и незаметный ланцетник. У него уже есть характерные признаки хордовых — спинная струна, или хорда, хрящевой тяж, зачаток внутреннего скелета, нервная трубка вдоль хорды, сердце на брюшной стороне, жаберные щели в передней части тела, сообщающиеся с кишечником. Но у ланцетника нет еще ни конечностей, ни переднего расширения нервной трубки, образующего у высших хордовых головной мозг.
Этот наиболее близкий, наиболее интересный для нас тип развился скорее всего из малочленистых (олигомерных) червей. Среди них есть, между прочим, загадочная группа кишечножаберных, представляющая, быть может, изменившуюся примитивную ветвь хордовых.
Оболочники — морские малоподвижные существа, образующие нередко колонии (как многие низшие животные). Во взрослом состоянии ничем не напоминают родственников самых высокоразвитых животных на земле. Только их личинка, с зачатком хорды, удостоверяет это родство.
Видимо, оболочники — также побочная слепая ветвь, пошедшая назад в своем развитии под влиянием сидячего, полупаразитического образа жизни.
Позвоночных снова можно разбить на две очень неравных группы.
Бесчелюстные, или круглоротые, не имеют вовсе челюстей, характерных для всех остальных позвоночных (у них вместо челюстей так называемое околоротовое кольцо), и парных конечностей — возможно, что они их утеряли, а может быть, никогда и не имели. Сюда относятся миноги и миксины. Обычно их считают за рыб, но, строго говоря, это неверно. Их, как видим, надо противопоставить не только рыбам, но и всем остальным челюстноротым позвоночным.
Первым (исходным) классом среди челюстноротых являются рыбы. Это и посейчас в высшей степени процветающая группа, разбившаяся на огромное множество ветвей (наибольшее среди позвоночных). В воде рыбы относятся к числу главенствующих групп, вместе с ракообразными (заменяющими здесь сухопутных насекомых), простейшими и водорослями.
Древние панцирные рыбы, еще не имевшие двух пар конечностей, относились к примитивным челюстноротым (по мнению других, их следует сближать с круглоротыми).
Акулоподобные стоят выше (но немного) их. Замечательно, что эта группа, сократившись в числе, успешно борется за свое право на жизнь и теперь. Это объясняется тем, что она, сохранив самые примитивные черты (плакоидная чешуя из дентина, зубного вещества, скелет только из хряща, спиральная борозда в прямой кишке, простое устройство сердца, открытые жаберные щели без жаберных крышек), сочетала их с чертами весьма высокой организации (внутреннее оплодотворение, много желтка и прочная скорлупа в яйце, значительное развитие мозга).
Высших рыб дал другой ствол с начинающим окостеневать скелетом. Одна ветвь его — ганоидньх рыб (осетровых) — скоро остановилась и сейчас, после расцвета во второй половине палеозоя и в мезозое, несомненно вымирает. Другая произвела кистеперых, двоякодышащих и собственно костистых рыб (все основные промысловые, кроме «красной рыбы»), которые и являются настоящими хозяевами воды. Тут приспособление к водному образу жизни достигло высшей степени совершенства.
Рыбы уже обладают характерным дли всех позвоночных планом строения с двумя парами конечностей. У рыб это грудные и брюшные плавники. Предполагают, что они образовались путем расщепления парной боковой складки у первых бесчерепных, у которых складки эти, как думают некоторые, произошли путем слияния щетинок червей. Последнее, впрочем, маловероятно. Остатками спинной и брюшной складок у рыб являются спинной, заднепроходный и хвостовой плавники.
Долгое время думали, что предками простейших четвероногих — амфибий — являются двоякодышащие рыбы. Жалкие остатки их дожили до наших дней. У них есть жабры, и кроме того они могут заглатывать воздух, дыша плавательным пузырем, оплетенным кровеносной сетью.
Но у двоякодышащих положение пузыря таково, что представить себе превращение его в легкие никак невозможно. Двоякодышащие — слепая боковая ветвь, очень давно отделившаяся от кистеперых, от которых теперь и производят четвероногих.
Единственный род — кистепер — живет и сейчас. Раньше кистеперые насчитывали много родов. И хотя полный ряд переходных форм неизвестен, все же найдены древние кистеперы с очень развитым скелетом парных плавников, в которых уже можно угадать начинающие возникать пять пальцев.
Класс амфибий, или земноводных, после расцвета в карбоне (каменноугольный период), когда жили панцирноголовые ящеры (стегоцефалы), играл всегда побочную роль. В нем три основных отряда — безногие, или червяги, роющиеся в земле, как черви; хвостатые (саламандры, тритоны), древний отряд, находящийся в упадке; бесхвостые (лягушки, жабы), самый молодой отряд, утративший хвост, развивший сильную прыгательную мускулатуру, видимо достаточно хорошо приспособившийся к своим условиям жизни. Если в этом отряде класс земноводных несколько и развивается, то во всяком случае по линии заполнения мелких «дыр» в мире — претендовать на господство в нем он конечно не в состоянии.
Класс пресмыкающихся (рептилий) в своем нынешнем, жалком состоянии делится на отряды:
1) первоящеров, единственный представитель которых, гаттерия, имеющая еще древний третий теменной глаз, дожила с триасовых времен в австралийском «заповеднике», на Новой Зеландии (см. текст).
2) крокодилов.
3) черепах.
4) хамелеонов.
5) ящериц.
6) змей (последних трех соединяют часто в один отряд чешуйчатых).
Хамелеоны, внешне сходные с ящерицами, имеют многие удивительные особенности строения, напоминающие о птицах и динозаврах. Ящерицы — молодая группа, еще моложе их — змеи. Это, может быть, единственные невымирающне группы пресмыкающихся.
Нынешние амфибии и рептилии — ветви древних стегоцефалов. Только амфибии в общем стоят, вероятно, ниже их, а пресмыкающиеся выше.
Хорошо прослежено происхождение птиц— яйцекладущих, теплокровных животных, с высокосовершенным четырехкамерным сердцем (так что очищенная артериальная кровь у них вовсе не смешивается с венозной), с чешуей, превратившейся в перья, и передними конечностями, обращенными в крылья.
Птицы отделились от мелких прыгающих по деревьям, ходивших на задних ногах пресмыкающихся в юрском периоде. Древние птицы еще не имели киля на грудной кости, к которому прикрепляются могучие мускулы крыльев. Из этой группы сохранились страусы. Килевые птицы — отличные летуны, единственная группа позвоночных, которая (вместе с насекомыми) удачнее всего разрешила задачу полета. Жизнь не раз вытеснялась в воздух, но никогда так удачно. Вспомните «летучих» рыб, яванскую «летающую» лягушку, ящерицу «летучего дракона», птеродактилей, летающую белку, летучих мышей. Летание у всех этих групп достигается по-разному, но только два способа — птиц и насекомых — оказались вполне отвечающими цели.
Млекопитающие древнее птиц. Они ответвились от каких-то еще очень древних (пермских) примитивных пресмыкающихся. В тексте уже говорилось о поразительном факте совершенно жалкого прозябания млекопитающих в течение всего огромного мезозоя и затем внезапном беспримерном взлете в кайнозое. В тексте указывалось и примерное объяснение этого.
Остатком примитивных млекопитающих мезозоя являются однопроходные ехидна и утконос из австралийской фаунистической области. Мочеполовые протоки у них, как у пресмыкающихся, соединяются с прямой кишкой в клоаку. Они кладут яйца. Настоящих молочных желез нет. Температура тела низка (около + 28° Цельсия).
Остальные млекопитающие еще раз разбиваются на два подкласса: сумчатые, у которых зародыш не прикрепляется в матке и родится недоразвитым (также древняя группа, живет в Австралии, частично в Южной Америке), и плацентарные, у которых зародыш прикрепляется к стенке матки детским местом, или плацентой (пуповина), и родится уже высокоразвитым.
Среди высших плацентарных млекопитающих мы различаем сейчас основные отряды:.
1) насекомоядных, очень древняя, бугорчатозубая, ведущая незаметный образ жизни группа (у нас — крот, еж).
2) рукокрылых — «воздушные представители» млекопитающих, довольно примитивная группа, с ночным образом жизни, в вероятном родстве с насекомоядными (летучие мыши).
3) неполнозубых — род древних странных животных с очень неполной зубной системой, с плохо выясненным происхождением, скорее всего искусственно объединяемых в один отряд (ленивцы, муравьеды, броненосцы, ящеры); есть попытки разбить этот отряд.
4) грызунов — очень многочисленная, но довольно примитивная, преимущественно ночная группа (зайцы, мыши, бобры, дикобразы, тушканчики, шиншиллы и многие другие).
5) хоботных (слоны) — потомки древних копытных, резцы (а не клыки!) превращены в бивни.
6) парнокопытных — группа огромного многообразия (свиньи, бегемоты, антилопы, жирафы, олени, верблюды, жвачные).
7) непарнокопытных — (лошади, тапиры, носороги).
8) травоядных китов (сирен) — «водные представители» копытных (важный промысловый вид белуха, морские коровы).
9) хищных — высокосовершенная, очень многочисленная группа с зубами задними ложнокоренными в верхней челюсти и передними коренными в нижней, превращенными в хищные, или плотоядные, зубы (кошки, виверры, гиены, собаки, медведи, еноты, куницы и т. д.).
10) ластоногих (тюлени, моржи) — «водные представители» хищных.
11) китообразных — дальнейшее приспособление к воде потомков хищных; некоторые — зубастые киты — сохранили еще зубы (дельфины, кашалоты), другие — беззубые — уже утеряли их (настоящие киты — гренландский кит и т. д.).
12) полуобезьян (лемуров) — довольно примитивная, живущая на деревьях в тропиках ночная группа, связанная, вероятно, с насекомоядными и давшая начало:
13) обезьяноподобным, среди которых в третичном периоде появились (может быть, в виде проплиопитека, затем дриопитека, потом питекантропа) предки человека (недавно открытый синантроп является, вероятно, первым человеком, уже делавшим орудия).
Систематику растений я не буду приводить — она сложна и до сих пор плохо разработана. Непосвященному человеку она скажет гораздо меньше, чем систематика животных. Дело в том, что мы гораздо менее отчетливо чувствуем значение различий в строении растений, чем значение различий в строении животных (может быть потому, что мы сами относимся к животному миру). В схематической таблице приведена и в тексте рассказана примитивная систематика растений, которой достаточно для понимания этой книги и которая в особых комментариях не нуждается.