Замечательные животные. Протей

Читателю предлагается замечательный рассказ о представителе пещерной подводной фауны — протее. Его мифический тёзка — существо переменчивое, способное принять любой вид по желанию. Как оказалось, и амфибия обладает кое-какими секретами перевоплощения. П.Ю. Шмидт с присущей ему изобретательностью раскрывает все характерные черты редко встречающегося земноводного, используя для этой цели и непосредственно мифы, и легенды о первой встрече человека и протея, и отнюдь не сухие научные данные. Особенно интересно такое чтение для школьников. После ознакомления с жизнью протея им наверняка захочется ещё более глубоких и разносторонних знаний, а в данной рубрике можно найти множество увлекательных историй о животном мире и отдельных его представителях.

Это было осенью 1751 года. Все население ав­стрийской деревушки Ситтих в Крайне находилось в большом волнении. Незадолго перед тем деревушке пришлось претерпеть страшное бедствие: речка Унц, на берегу которой располагается Ситтих, из-за про­должительных дождей в горах, вышла из берегов и затопила все окрестности. Немало погибло запасов сена и хлеба. Были снесены постройки на берегу реки и утонуло несколько человек, спасая свое имущество...

— «И за что только господь нам послал такое испытание? Чем мы прогневили господа?» - недоуменно вопрошали богобоязненные словаки.

— «Это Ольм в горах затеял свою игру!» - утверждали старики и старухи, не потерявшие веры в Ольма, о котором слышали от своих дедов и прадедов. Ольм — страшный дракон, обитает где то в горах, в темных подземных пещерах, охраняя спрятанные там сокровища, и когда он обрадуется новой богатой находке, то бьет хвостом направо и налево, и выходят из бере­гов подземные озера и реки, и на земле расходив­шаяся стихия заливает поля и луга...

И вот, в одно прекрасное утро, когда Унц уже вошел в свои берега, по Ситтиху распространилась страшная весть:

— «Поймали Ольма!..»

Вся деревня высыпала на берег реки, где только что один из жителей вытащил свои сети и в них оказалось невиданное чудовище... длиной в 20 см! Оно извивалось, как змея, у него были че­тыре коротеньких ноги, длинное, валиковатое, розовое тело без признаков чешуи, маленький рот на вытяну­том рыльце, и... полное отсутствие глаз...

— «Ни рыба, ни змея!» — говорили крестьяне, и наиболее благочестивые из них предлагали бросить пойманную гадину, - несомненное исчадие адово - вовсеочищающий огонь, во славу господа...

О находке узнал местный священник, заинтересовался, велел посадить невиданного зверька в бадью с водой и написал своему другу, монаху-иезуиту, который занимался естественными науками. Тот приехал, описал все случившееся и познакомил впер­вые науку с виновником всего беспокойства жителей Ситтиха - с хвостатым земноводным, которое позднее получило в науке название «протея» (Proteus аnguineus).

Это название, данное в честь мифического вели­кана Протея, умевшего принимать различные формы и превращаться то в одно, то в другое существо, было выбрано очень удачно, как мы увидим далее, - оно, как нельзя более подходит к замечательному существу, не перестававшему интересовать ученых в течение 150 лет.

Интересно уже самое распространение протея. Он живет только в Крайне и в Далмации и больше не встречается нигде в мире. Родственная ему форма - американский протей - водится в восточных штатах Северной Америки. При том живет протей исключи­тельно в подземных реках и озерах, которых много в горах Крайны. Там широко распространены слои известняков, которые легко растворяются и вымываются подпочвенными водами, - отсюда все горы Крайны пронизаны сетью подземных трещин и пустот, кото­рые часто сплетаются в лабиринт пещер, украшенных сталактитами и сталагмитами из прорезаемых подземными реками. Протеи водятся на глубине, в илистых водоемах пещерах, и никогда не показываются на свет божий. Лишь во время наводнений иногда подземные реки захватывают их и выносят наружу, прежде - на удивление, а теперь, в наш меркантильный век - на радость жителям! Они знают теперь хорошо цену «Ольма», — вылавливают протеев сачками и продают их скупщикам для любителей аквариумов и для уче­ных! В прежние времена можно бывало выписать протея из Берлина или из Мюнхена от какой-нибудь немецкой фирмы, торгующей водяными животными и аквариумными рыбками, за сравнительно недорогую цену — рублей за 10-12, и мне самому не раз прихо­дилось держать в аквариуме этих замечательных тварей.

Протеи в аквариуме, впрочем, мало интересны, — они лежат большею частью на дне, неподвижно, едва шевеля своими красными бахромчатыми жабрами по бокам головы. При том они стараются выбрать место потемнее, так как, несмотря на отсутствие глаз, прекрасно различают свет с помощью кожной чувствительности. Надо сказать, что и глаза не совсем отсут­ствуют у протея: они имеются, но недоразвиты и покрыты кожей. При отыскании пищи, состоящей из червей, личинок или дафний, протей руководствуется обонянием, и вероятно, сильно развитой кожной чув­ствительностью. Как бы то ни было, он ловит до­вольно ловко добычу, - его можно даже приучить брать червей прямо из рук!

Одна сторона в жизни протея чрезвычайно инте­ресовала натуралистов. Это его размножение. В аквариуме протеи не размножаются даже при самом тщательном уходе. Долгое время не удавалось выяснить и такого, казалось бы, простого вопроса: живородящи протеи или же откладывают икру? Местные жители утверждали, что протеи живородящи, однако, в 1875 году главному надсмотрщику за Краинскими пещерами, Прелестнику, удалось заметить, что протеи отклады­вают икру.

Позднее известная натуралистка, г-жа де-Шовен, сделавшая много замечательных наблюдений над различными земноводными, точно также подтвердила непосредственными наблюдениями в аквариуме, что протеи откладывают икринки 6 миллиметров в диаметре, окруженные, как у лягушечьей икры, прозрачной, студенистой оболочкой. Ей не удалось вывести из икры личинок, но затем и это было достигнуто Целлером: он наблюдал, что вылупляются личинки длиной в 22 миллиметра.

Казалось, яйцерождение протея было твердо уста­новлено. И вдруг, в 1904 году, немецкому зоологу Нуссбауму пришлось собственными глазами убедиться в том, что самка протея родит совершенно сложив­шихся детенышей, длиной в 126 миллиметров! Вопрос опять стал загадочным!

Лишь несколько лет тому назад австрийскому зо­ологу Каммереру, много потрудившемуся над изучением биологии земноводных, удалось, путем ряда продолжи­тельных опытов, установить, что одинаково правы как защитники яйцерождения протея, так и сторонники живорождения его!

Каммерер постарался, прежде всего, создать для жизни протеев условия, возможно более подходящие к естественным условиям краинских пещер. Он поселил протеев в бетонном бассейне, находящемся в глубоком и абсолютно темном подземелье. Вода имела там круглый год постоянную температуру 12—14° С, а протеи больше всего страдают именно от резких пе­ремен температуры. Животных хорошо кормили там червями, устроили им проточную воду, и они оказа­лись совершенно как бы в маленьком подземном озере.

И вот, наблюдая в течение нескольких лет за жизнью протеев в таких нормальных для них усло­виях, Каммерер установил, что они превосходно размножаются. При том, каждый раз самка рождает двух детенышей, вполне сходных со взрослыми, но примерно в половину меньшей величины.

В то же время, держа протеев в аквариуме, стояв­шем в лаборатории, где вода летом имела температуру 20—25° С, а зимой температура спускалась до 16° С, Каммерер констатировал, что протеи иногда также размножаются, откладывая до 50 и более икри­нок. Из этих икринок выходили ма­ленькие недоразвитые и лишенные ног личинки, но, не смотря на все старания, личинки не могли быть доведены до взрослого состояния, - они погибали.

Каммереру удавалось даже от одной и той же самки получать то детенышей, рождавшихся живыми, то икру, в зависимости от того, держал ли он самку в подземелье, или в лаборатории.

Ясно, следовательно, что способ размножения протеев зависит всецело от внешних условий: при по­стоянной температуре ниже 15° С. наблюдается живо­рождение, при температуре изменчивой п превышаю­щей 15° С - самка мечет икру.

Загадка размножения протея была решена, но зато возник целый ряд других вопросов, связанных с этим интересным животным.

Протей по всей своей организации является типич­ным «пещерным» животным — все его своеобразные особенности - отсутствие пигмента в коже, сильно вы­тянутое в длину тело, недоразвитие глаз, высокое развитие обоняния и осязания - все эти особенности, в той или иной степени, свойственны и другим пе­щерным животным, а их имеется довольно большой ассортимент. Известны пещерные рыбы, ракообразные, паукообразные и, в особенности, много известно на­секомых.

Характерные признаки «пещерной» фауны, вы­званные приспособлением к своеобразным условиям жизни в пещерах, давно уже интересуют ученых. Почему пропали у пещерных животных глаза (из­вестны совершенно слепые рыбы и насекомые) - по­тому ли, что непосредственно влияло отсутствие света, вызывая бездеятельность глаза, или почему либо другому? Почему бесцветен накожный покров рыб, насекомых - вследствие ли того, что на него не действуют лучи света, или по иным причинам?

Возникает старый вопрос о влиянии на организа­цию упражнения и неупражнения органов, или, на­оборот, о получении приспособлений исключительно путем естественного подбора.

Последовательные сторонники теории подбора, дарвинисты, полагают, что пещерные животные произошли от наземных, живущих в темных местах и переселявшихся постепенно в пещеры. При этом путем подбора они мало-по-малу утрачивали органы зрения и пигмент кожи и приобретали новые приспо­собления - хорошо развитые органы обоняния и осяза­ния и т. п. Менее приспособленные особи вымирали в борьбе за существование, более приспособленные выживали и давали потомство, закреплявшее за собою выгодные признаки... И таким способом, в тече­ние веков и тысячелетий, из форм, приспособлен­ных к нормальной жизни, создавались пещерные жи­вотные.

Сторонники принципа упражнения органов и пе­редачи по наследству индивидуальных приобретений особи — ламаркисты — считают возможным, что дело шло быстрее и проще. Животные, попадая в пещеры, подвергались непосредственно воздействию целого ряда условий, которые заставляли бездействовать одни органы и вызывали к усиленной деятельности другие. Изме­нения, испытываемые каждой особью, до некоторой степени влияли на ее потомство, и оно непосредственно уже, без всякого влияния подбора и борьбы за суще­ствования, закрепляло за собой изменения, вызванные пещерными условиями.

Теоретически решить этот старый спор невоз­можно... Надо собирать и накоплять факты и наблю­дения, и, прежде всего, надо не упускать возможности применять опыт, эксперимент, во всех случаях, когда к тому представляется случай!

Каммерер попытался решить вопрос о действии окружающих условий путем опытов над протеем и получил замечательные результаты.

Прежде всего, вопрос об окраске кожи. Нор­мально кожа протея совершенно не содержит пигмента, и потому, цвет животного белый или, вследствие про­свечивания крови, - светло-розовый.

Виновато ли в этом непосредственно отсутствие действия лучей света? Решить вопрос можно просто, если подвергнуть протея продолжительному действию света, посадив его в освещенный аквариум. Каммерер так и сделал, и установил, что уже в короткий срок кожа протея темнеет. Через год она становится темно-серой, через 3 года — со­вершенно черной.

Замечательно при том, что почерневший протей, перемещенный в темноту, начинает светлеть, но процесс идет гораздо медленнее, - приблизительно в 3 раза медленнее, чем потемнение на свету! Еще заме­чательнее, что, по опытам Каммерера, потомство самки протея, потемневшей на свету, рождается также уже темным, даже если самка была отсажена в темный аквариум, где за время развития детенышей не подвер­галась действию света. Индивидуально приобретенная ею темная окраска, оказывается, следовательно, пере­дающейся, по наследству!

Второй вопрос - развитие глаз. Зависит ли недо­развитость глаз протея от отсутствия света? И этот вопрос может быть решен экспериментом. Каммерер помещал новорожденных протеев в светлый аквариум и наблюдал за развитием у них глаз. Ему пришлось, однако, столкнуться с неожиданным препятствием: дей­ствие света вызывало образование пигмента в коже, и черной становилась также и кожа, покрывающая глаза. Ясно, что зрение делалось невозможным, и глаз не развивался просто по тому, что он, все равно, ничего не мог видеть.

Но, на развитие пигмента в коже действуют, ко­нечно, те лучи, которые вообще имеют химическое действие, - лучи синей части спектра. Красные лучи химически мало деятельны, - на этом основывается применение красного света в фотографии. Такое со­ображение заставило Каммерера попробовать приме­нить красный свет и к протеям. Он осветил аквариум с молодыми протеями одними красными лучами. Ре­зультат получился поразительный: глаза протеев, по мере роста животных, стали развиваться, тогда как у животных, сидящих в темноте, они остаются в том же состоянии, как при рождении, и даже регрессируют.

После 5-летнего пребывания в красном свете глаза протея стали явственно выдаваться наружу, чего никогда не наблюдается у нор­мального животного. Размеры глазного яблока увели­чились в 4 раза, хрусталик сделался в 18 раз длиннее и в 12 раз шире, образовалась прозрачная роговина и, что особенно важно, в сетчатой оболочке появились светочувствительные клетки - палочки и кол­бочки.

Если молодых протеев держали исключительно в красном свете, то пигмента в глазу не появлялось вовсе, если же их поочередно выставляли на 2 недели на красный свет и на 2 недели - на обыкновенный, то глаза становились черными, как бисеринки.

Вместе с тем - это особенно интересно - удалось доказать, что протей видел своими глазами. Каммерер подносил к такому зрячему протею червя, снаружи аквариума, так что он мог только видеть добычу сквозь стекло, и протей бросался и ударялся об стенку!

Таким образом, одним изменением внешних усло­вий удалось сделать слепое животное зрячим! Это ли не чудесное превращение, достойное превращений сказочного великана Протея!

Вместе с тем, опыты Каммерера имеют и глу­бокий внутренний смысл: они показывают, что иногда внешние условия способны влиять сильнейшим обра­зом на организацию животного уже в пределах одного поколения, и изменения, вызываемые ими, так глубоки, что могут даже передаваться по наследству, как передается окраска потемневшего на свету протея.

Конечно, это не решает всецело вопроса об упражнении и о подборе, тем более, что в других случаях были получены иные результаты. Эйгенмар в Америке выводил на свет молодь из икры слепых пе­щерных рыб и обнаружил, что глаза их не развиваются и регрессируют, не смотря на действие света. В этом случае слепота является как бы более прочно закрепленною.

С другой стороны, Вирт и Фрис подвергали рачка - бокоплава (Gammarus pulex) действию темноты в те­чение многих поколений и обнаружили у него регрес­сивные изменения органов зрения и побледнение на­ружных покровов.

Разумеется, все эти опыты еще не могут окончательно решить трудного и сложного намеченного нами выше общего вопроса, но только такие опыты, продолжительные и точные, дают материал для его решения!

Медленно, но верно должна строиться наука! Ка­мень за камнем и даже песчинку за песчинкой приносит каждый из нас на постройку ее грандиозного здания! И надо выбирать твердые и прочные камни, какими являются лишь хорошо проверенные факты и результаты точного научного опыта.

Шмидт П.Ю 1924 г.