Многие животные не предпринимают никаких специальных действий для того, чтобы уберечься от врагов. О них позаботилась природа, наделив их различными защитными приспособлениями, позволяющими им пассивно обороняться от хищников. Одни имеют покровительственную окраску, которая делает их незаметными для глаз врагов, другие - наоборот - очень яркую отпугивающую окраску, предупреждающую хищника о том, что это животное ядовито или несъедобно. Некоторые животные формой тела напоминают окружающие их предметы, что также вводит хищника в заблуждение и спасает животное от гибели.
В природе и хищники, и их жертвы часто вынуждены жить рядом. Да и хищники часто сами становятся чьей-то добычей. Чтобы уцелеть, животные маскируются под цвет и форму окружающей среды, в которой они живут. Например, пустынные змеи или ящерицы окрашены в серовато-желтый цвет, под стать цвету окружающей почвы и растительности, а животные, обитающие среди снегов, имеют белый мех или оперение.
Белая куропатка в летнем наряде
Окраска, совпадающая с основным цветом окружающей среды и помогающая животному остаться незаметным, называется покровительственной или защитной. Такой тип окраски может быть в какой-то мере одинаковым для животных совершенно различных географических природных зон.
Насиживающих самок, которые гнездятся в открытых местах, спасает от истребления то, что окраска у них обычно гармонирует с окружающей обстановкой и является покровительственной. У самцов окраска более разнообразная, но, в общем, окраска и у них остается покровительственной. Так бывает у птиц, которые живут парами и у которых самец принимает участие в заботах о потомстве.
В случае резко выраженного полового диморфизма, у птиц, живущих в «многоженстве» (многие куриные, дикие утки), оперение самок, которым приходится насиживать яйца и выхаживать свое потомство, имеет более скромную, «куропатчатую», окраску, что делает даже крупную птицу незаметной, тогда как их самцы носят более яркий наряд. У таких птиц жизнь самца оказывается менее драгоценной для сохранения вида, так как он не принимает участия в заботе о потомстве, а самками в случае его гибели завладевают другие самцы.
Зеленый цвет - лучшая маскировка
Поскольку основной цвет растительности зеленый, а сама растительность занимает значительные пространства, то и животных с зеленой окраской очень много. Такую окраску, в разных ее вариациях, имеют многие насекомые, земноводные, пресмыкающиеся и некоторые птицы, обитающие в средней географической зоне: кузнечики, богомолы, лягушки, жабы, ящерицы, а также насекомые, амфибии и рептилии тропических лесов, где даже среди птиц много видов с зеленым оперением. Среди млекопитающих тоже встречаются животные, шерсть которых имеет зеленоватый оттенок. Например, обитатель тропических лесов ленивец.
Английские энтомологи подсчитали, что из 50 местных видов бабочек, летающих осенью, 42 вида окрашены в осенние тона увядающей растительности.
В тех природных зонах, где происходит смена сезонов года и растительность осенью окрашивается в желтые, оранжевые и красные цвета, встречаются животные с такой же окраской.
Животным Севера приходится на протяжении одного года приспосабливаться к двум прямо противоположным цветам окружающей среды. Если в теплую пору года местная природа имеет темные тона, то зимой все кругом бело. Поэтому животные, которые хотят быть незаметными, не могут иметь на протяжении всего года одну и ту же окраску, в отличие от животных более умеренных широт, где цветовые контрасты окружающей среды не столь кардинально меняются. Очень многие животные высоких широт в течение года меняют свою окраску в зависимости от цвета окружающей среды. Так, на зиму они линяют и меняют темный цвет своего оперения или шерсти на белый. Широко распространенный в России заяц-беляк летом имеет рыжевато-серую окраску шерсти, а осенью, с приближением холодов, он линяет: старая шерсть выпадает, а вместо нее вырастает новая, белого цвета. Белая куропатка летом имеет красновато-коричневатое оперение - под цвет моховых болот, где она обычно сооружает свое гнездо, а с наступлением зимы стает белой, что и отразилось в ее видовом названии.
Сезонная окраска наблюдается и среди насекомых, например у листовидок. Со сложенными крыльями и подобранными лапками они удивительно похожи на лист, - отсюда, видимо, и их название. Летом листовидки зеленые, а с наступлением осени цвет их крыльев становится буровато-желтым, под стать пожелтевшей листве, поэтому заметить это насекомое среди листьев в любое время года очень трудно. «Одевается» по сезону и гусеница бабочки-челночницы дубовой. Весной, когда гусеница питается дубовыми почками, она имеет розовую окраску, летом окраска ее становится зеленой, а осенью - коричневой.
Яркая окраска - защита для бабочек
Самая многочисленная группа животных на земле - насекомые. В этой группе живых существ заметно удивительное разнообразие цвета и форм, - следствие приспособительной эволюции этих животных к разным условиям среды, частным проявлением которого считаются защитные приспособления. Насекомые - это излюбленное лакомство многих животных, поэтому, чтобы сохраниться как вид, они выработали в процессе эволюционного развития самые разнообразные способы защиты от многочисленных хищников.
Перелетная бабочка монарх
Пожалуй, самая заметная группа насекомых - бабочки, благодаря своим крупным, пестрым, ярко окрашенным крыльям являются украшением самых разнообразных природных сообществ. Далекие предки бабочек были бескрылыми, вместо крыльев они имели маленькие наросты, предохраняющие дыхательные щели от высыхания. На протяжении тысячелетий маленькие наросты увеличивались в размерах и постепенно превращались в крылья - перепончатые образования, служащие для полета. Приобретение в процессе эволюции крыльев и способности к полету позволило бабочкам передвигаться на значительные расстояния в поисках корма (увеличилась площадь поиска), а в отдельных случаях спасаться в воздухе от присутствия повсюду наземных хищников. Чем больше площадь крыльев, тем они для долгого, спокойного парения. Однако увеличение крыльев и, в связи с этим, общих размеров бабочек, ни в коей мере не повлиявшее на их оборонительные качества, в то же время сделало бабочек заметными для многих потенциальных хищников. Поэтому некоторые виды бабочек остановились в своем развитии на относительно коротких крыльях, что делает их и менее заметными, и более искусными и увертливыми в полете.
У большинства ярко окрашенных видов бабочек крылья имеют разный цвет. Верхняя поверхность яркая и броская, тогда как их изнанка - серо-коричневых тонов. Стоит бабочке сесть на растение и сложить крылья, как их яркая окраска тут же сменяется неброской, обычно одноцветной, окраской изнанки. Так, у бабочки павлиний глаз большие пятна на раскрытых крыльях переливаются всеми цветами - от коричневого или черного до желтого или красного, а изнанка окрашена в скромные черно-коричневые тона.
Другие виды бабочек «пошли другим эволюционным путем». Их большие крылья разукрашенные в самые разнообразные цвета, позволяют бабочкам как-то выживать. Дело в том, что они летают над цветущими лугами и лесными полянами, где растут такие же яркие и пестрые цветы. Хищнику трудно порой отличить летающих красавиц от столь же ярко разукрашенных цветов, на фоне которых бабочки практически незаметны.
У большинства ночных бабочек крылья, в основном, серого цвета, с неброским, но часто сложным рисунком из черных черточек и точек. Днем они сидят на коре деревьев, в ветвях или под камнями и почти полностью сливаются с этим фоном.
Бабочка-ленточница
Есть ночные бабочки, у которых верхние крылья окрашены в серые тона, а нижние - в яркий, например красный, цвет. Такие бабочки используют другой способ защиты: многие хищники боятся бросающейся в глаза окраски, во многих случаях связанной с какой-то опасностью. К таким бабочкам относятся некоторые бабочки-медведки, у которых верхние крылья окрашены в белые и коричневые тона, а нижние - ярко-красного цвета, с черными пятнами.
Есть бабочки, у которых на нижней части крыльев имеются изображения голов, глаз и усиков. Это помогает во многих случаях сохранить свою голову и органы чувств.
Обычно бабочка сидит так, что передние, незаметные на окружающем фоне крылья прикрывают задние. В момент опасности она шевелит передними крыльями, и из-под них вспыхивают огненно-красные блики, часто акцентируемые синим или черным рисунком. Быстрая смена рисунка пугает нападающего.
У бабочек-ленточниц верхние крылья серовато-бурые со множеством полосок, линий, пятнышек. Когда ленточница садится вдоль ствола дерева и складывает крылья «домиком», она буквально сливается с цветом и рисунком коры. Если же, несмотря на эту маскировку, бабочку все-таки обнаруживают, она мгновенно открывает рисунок на задних крыльях, удивительно напоминающий глаза какого-то позвоночного. Это может отпугнуть небольшую птицу.
Отпугивающая окраска гусеницы
Важный элемент защитной окраски - принцип противотени, при котором освещаемая сторона тела животного окрашена темнее, чем находящаяся в тени. Такая покровительственная окраска встречается у рыб, плавающих в верхних слоях воды. Темная, но освещаемая солнечными лучами спинка и светлое, но затененное брюшко делают этих рыб малозаметными для хищников как сверху, так и снизу.
Среди животного мира встречаются животные-невидимки. Они не имеют цвета и практически прозрачны, благодаря чему незаметны на любом фоне. Необычайной прозрачностью обладает личинка ветвистоусого комара Chaoborus plumicornis: через ее тело, как сквозь стекло, можно рассматривать подводные предметы. Это способ защиты от многочисленных врагов. Большие крылья бабочки из рода Ithomia, обитающей на Тринидаде, совершенно прозрачны, и, когда она сидит на земле или на растении, сквозь них видны окружающие предметы, что и помогает ей в какой-то мере оставаться незаметной. Гусеницы бабочки Phlogophora meticolosa тоже прозрачны, настолько, что сквозь их покровы просвечивает набитый зеленой кашицей кишечник, он помогает этой невидимке маскироваться среди зеленых растений, которыми она питается.
Есть невидимки и среди рыб. Так, окунь, обитающий в водоемах Индийского побережья, за поразительную прозрачность тела, особенно в молодом возрасте, получил название стеклянный. Такая окраска, а вернее ее отсутствие, спасает от многих врагов. И это не исключительный случай среди рыб. Прозрачны также колючая чанда, окунь Коммерсона и некоторые другие виды.
Маскирующая окраска зебры
Окраска многих животных представляет собой сочетание контрастных по цвету пятен и полос, которые не соответствуют очертаниям тела животного, но по тону и рисунку сливаются с окружающим фоном. Такая окраска как бы расчленяет тело животного, отсюда и ее название.
Расчленяющую окраску имеют зебры и жирафы. Их полосатые и пятнистые фигуры почти незаметны на фоне растительности африканских саванн, особенно в сумерки, когда выходят на охоту хищники.
С помощью расчленяющей окраски достигается большой маскирующий эффект у некоторых амфибий. Тело обитающей в Южной Африке жабы Bufo superciliaris зрительно как бы разбито на две части, благодаря чему животное полностью теряет свое очертание.
Роскошной расчленяющей окраской обладают многие змеи, и среди них - габонская гадюка. Яркий геометрический рисунок стирает контуры тела змеи и делает ее совершенно незаметной на фоне пестрой растительности и опавшей листвы.
Габонская гадюка
Характерен такой вид окраски и для многих обитателей подводного мира, особенно для коралловых рыб. Наиболее пестрой окраской отличаются представители семейства щетинозубых, например рыбы-ангелы или вымпельные щетинозубы.
Расчленяющая окраска встречается и у насекомых. Ее маскирующая защитная роль особенно велика для тех видов, которые демонстрируют ее, находясь в спокойном состоянии.
Животные с яркой окраской хорошо заметны на окружающем фоне. Как правило, такие животные держатся открыто, при опасности не прячутся. Им не нужно быть осторожными или торопливыми, поскольку чаще всего они бывают несъедобными или ядовитыми. Их яркая окраска - своеобразное предупреждение - не трогай! Такая форма защиты называется предупреждающей, и настолько эффективна, что многочисленные неядовитые виды переняли внешность этих несъедобных, бросающихся в глаза животных, а потому хищники опасаются их трогать.
Богомол
Есть немало животных, которые формой и окраской тела похожи на какой-либо предмет окружающей среды. Это помогает им в обычной для них среде обитания становиться буквально невидимыми, потому что они либо полностью сливаются с фоном (так называемая защитная окраска), либо замаскированы под те или иные неживые и несъедобные объекты - например, сучок или колючку.
Палочники в совершенстве подражают сухим палочкам, сучкам, листьям. Среди насекомых они, пожалуй, - самые ловкие обманщики. У гусениц бабочек-пядениц имеются три пары грудных и две пары брюшных ножек. Передвигаются они как бы «пядями»: выгибая тело дугой и приближая задние ножки к передним. Когда гусеница сидит неподвижно на ветке, она вытягивается под углом к ней и становится похожей на короткий сучок или веточку. Еще более похожи на сухие ветки насекомые палочники, имеющие характерную палочковидную форму тела и конечностей. Различные виды богомолов, сидя неподвижно на деревьях и кустах, выглядят точь-в-точь как сучочки, листья или цветки, так что даже остроглазые птицы обнаруживают их лишь с большим трудом.
Сходство с растениями особенно широко распространено среди тропических видов насекомых. Например, богомол дьявольский похож на цветок орхидеи, цикада аделунгия напоминает семена деревьев, а прямокрылые насекомые акридоксена и циклоптера, благодаря сильно расширенным надкрыльям, почти неотличимы от листьев.
С помощью защитной формы тела маскируются и некоторые рыбы. Внешний облик таких рыб довольно своеобразен, да и названия у них оригинальные: морской клоун, конек-тряпичник. Морской клоун живет в саргассовых водорослях, по которым передвигается с помощью грудных и брюшных плавников. Благодаря окраске и причудливой форме он совершенно теряется в зарослях. Мало напоминает рыбу и конек-тряпичник. Тело его снабжено многочисленными шипами и лентообразными кожистыми выростами, они все время колеблются, и поэтому отличить рыбу от водорослей почти невозможно.
Морская собачка
Одно из защитных свойств животных - это сходство беззащитного вида с видом, хорошо защищенным. Такое явление в природе впервые было обнаружено среди южноамериканских бабочек, когда в стаях несъедобных для птиц геликонид были замечены очень похожие на них по окраске, форме, размеру и манере полета съедобные бабочки-белянки. Такое сходство получило название «мимикрия».
Среди насекомых широко распространено подражание жалоносным перепончатокрылым. Есть, например, бабочки-стеклянницы, похожие на шершней. Есть мухи-сирфиды, которых трудно отличить от ос, пчел или шмелей. У одних насекомых сходство очень велико, у других ограничено лишь окраской, но и в том и другом случае оно защищает их от многих птиц.
Своеобразная мимикрия была обнаружена между тремя видами змей: неопасные королевские змеи и ядовитые коралловые аспиды в равной мере подражают умеренно опасным и многочисленным змеям семейства ужовых - эритролампрусам.
Природа наградила некоторых животных способностью изменять окраску при переходе из одной цветочной среды в другую. Такое свойство служит животному надежной защитой, поскольку делает его малозаметным в любой обстановке.
Морской конек
Помимо рыбы камбалы, хорошо известной быстрой сменой окраски, меняет свой цвет под стать окружающей среде рыба талассома, которая в толще воды синяя, а лежа на дне становится желтой. Мгновенно маскируются морские иглы, коньки и морские собачки: в зоне красных водорослей они приобретают красную окраску, среди зеленых водорослей - зеленую, в желтой среде становятся желтыми.
Меняют цвет и некоторые ящерицы. Особенно ярко это проявляется у древесной ящерицы хамелеона. Быстрая смена окраски от зеленой к желтой или бурой делает ее почти незаметной на ветках среди листвы.
Меняет цвет окраски в момент опасности и головоногий моллюск осьминог. Еще это животное может мгновенно маскироваться под грунт любого цвета, повторяя самый причудливый рисунок морского дна или водорослей. Особенно искусно это делают каракатицы. А если враг приблизится на слишком близкое расстояние, у них в запасе есть еще один прием: окутать себя облаком так называемых «чернил» - темной непрозрачной жидкостью.
Мастерски управляют своей расцветкой некоторые земноводные, ракообразные, насекомые и даже пауки.
Многие животные не предпринимают никаких специальных действий для того, чтобы уберечься от врагов. О них позаботилась природа, наделив их различными защитными приспособлениями, позволяющими им пассивно обороняться от хищников. Одни имеют покровительственную окраску, которая делает их незаметными для глаз врагов, другие - наоборот - очень яркую отпугивающую окраску, предупреждающую хищника о том, что это животное ядовито или несъедобно. Некоторые животные формой тела напоминают окружающие их предметы, что также вводит хищника в заблуждение и спасает животное от гибели.
В природе и хищники, и их жертвы часто вынуждены жить рядом. Да и хищники часто сами становятся чьей-то добычей. Чтобы уцелеть, животные маскируются под цвет и форму окружающей среды, в которой они живут. Например, пустынные змеи или ящерицы окрашены в серовато-желтый цвет, под стать цвету окружающей почвы и растительности, а животные, обитающие среди снегов, имеют белый мех или оперение.
В природе и хищники, и их жертвы часто вынуждены жить рядом. Да и хищники часто сами становятся чьей-то добычей. Чтобы уцелеть, животные маскируются под цвет и форму окружающей среды, в которой они живут. Например, пустынные змеи или ящерицы окрашены в серовато-желтый цвет, под стать цвету окружающей почвы и растительности, а животные, обитающие среди снегов, имеют белый мех или оперение.
Насиживающих самок, которые гнездятся в открытых местах, спасает от истребления то, что окраска у них обычно гармонирует с окружающей обстановкой и является покровительственной. У самцов окраска более разнообразная, но, в общем, окраска и у них остается покровительственной. Так бывает у птиц, которые живут парами и у которых самец принимает участие в заботах о потомстве.
В случае резко выраженного полового диморфизма, у птиц, живущих в «многоженстве» (многие куриные, дикие утки), оперение самок, которым приходится насиживать яйца и выхаживать свое потомство, имеет более скромную, «куропатчатую», окраску, что делает даже крупную птицу незаметной, тогда как их самцы носят более яркий наряд. У таких птиц жизнь самца оказывается менее драгоценной для сохранения вида, так как он не принимает участия в заботе о потомстве, а самками в случае его гибели завладевают другие самцы.
Поскольку основной цвет растительности зеленый, а сама растительность занимает значительные пространства, то и животных с зеленой окраской очень много. Такую окраску, в разных ее вариациях, имеют многие насекомые, земноводные, пресмыкающиеся и некоторые птицы, обитающие в средней географической зоне: кузнечики, богомолы, лягушки, жабы, ящерицы, а также насекомые, амфибии и рептилии тропических лесов, где даже среди птиц много видов с зеленым оперением. Среди млекопитающих тоже встречаются животные, шерсть которых имеет зеленоватый оттенок. Например, обитатель тропических лесов ленивец .
В тех природных зонах, где происходит смена сезонов года и растительность осенью окрашивается в желтые, оранжевые и красные цвета, встречаются животные с такой же окраской.
Животным Севера приходится на протяжении одного года приспосабливаться к двум прямо противоположным цветам окружающей среды. Если в теплую пору года местная природа имеет темные тона, то зимой все кругом бело. Поэтому животные, которые хотят быть незаметными, не могут иметь на протяжении всего года одну и ту же окраску, в отличие от животных более умеренных широт, где цветовые контрасты окружающей среды не столь кардинально меняются. Очень многие животные высоких широт в течение года меняют свою окраску в зависимости от цвета окружающей среды. Так, на зиму они линяют и меняют темный цвет своего оперения или шерсти на белый. Широко распространенный в России заяц-беляк летом имеет рыжевато-серую окраску шерсти, а осенью, с приближением холодов, он линяет: старая шерсть выпадает, а вместо нее вырастает новая, белого цвета. Белая куропатка летом имеет красновато-коричневатое оперение - под цвет моховых болот, где она обычно сооружает свое гнездо, а с наступлением зимы стает белой, что и отразилось в ее видовом названии.
Сезонная окраска наблюдается и среди насекомых, например у листовидок . Со сложенными крыльями и подобранными лапками они удивительно похожи на лист, - отсюда, видимо, и их название. Летом листовидки зеленые, а с наступлением осени цвет их крыльев становится буровато-желтым, под стать пожелтевшей листве, поэтому заметить это насекомое среди листьев в любое время года очень трудно. «Одевается» по сезону и гусеница бабочки-челночницы дубовой. Весной, когда гусеница питается дубовыми почками, она имеет розовую окраску, летом окраска ее становится зеленой, а осенью - коричневой.
Самая многочисленная группа животных на земле - насекомые. В этой группе живых существ заметно удивительное разнообразие цвета и форм, - следствие приспособительной эволюции этих животных к разным условиям среды, частным проявлением которого считаются защитные приспособления. Насекомые - это излюбленное лакомство многих животных, поэтому, чтобы сохраниться как вид, они выработали в процессе эволюционного развития самые разнообразные способы защиты от многочисленных хищников.
Пожалуй, самая заметная группа насекомых - бабочки , благодаря своим крупным, пестрым, ярко окрашенным крыльям являются украшением самых разнообразных природных сообществ. Далекие предки бабочек были бескрылыми, вместо крыльев они имели маленькие наросты, предохраняющие дыхательные щели от высыхания. На протяжении тысячелетий маленькие наросты увеличивались в размерах и постепенно превращались в крылья - перепончатые образования, служащие для полета. Приобретение в процессе эволюции крыльев и способности к полету позволило бабочкам передвигаться на значительные расстояния в поисках корма (увеличилась площадь поиска), а в отдельных случаях спасаться в воздухе от присутствия повсюду наземных хищников. Чем больше площадь крыльев, тем удобнее они для долгого, спокойного парения. Однако увеличение крыльев и, в связи с этим, общих размеров бабочек, ни в коей мере не повлиявшее на их оборонительные качества, в то же время сделало бабочек заметными для многих потенциальных хищников. Поэтому некоторые виды бабочек остановились в своем развитии на относительно коротких крыльях, что делает их и менее заметными, и более искусными и увертливыми в полете.
Другие виды бабочек «пошли другим эволюционным путем». Их большие крылья разукрашенные в самые разнообразные цвета, позволяют бабочкам как-то выживать. Дело в том, что они летают над цветущими лугами и лесными полянами, где растут такие же яркие и пестрые цветы. Хищнику трудно порой отличить летающих красавиц от столь же ярко разукрашенных цветов, на фоне которых бабочки практически незаметны.
У большинства ночных бабочек крылья, в основном, серого цвета, с неброским, но часто сложным рисунком из черных черточек и точек. Днем они сидят на коре деревьев, в ветвях или под камнями и почти полностью сливаются с этим фоном.
Есть ночные бабочки, у которых верхние крылья окрашены в серые тона, а нижние - в яркий, например красный, цвет. Такие бабочки используют другой способ защиты: многие хищники боятся бросающейся в глаза окраски, во многих случаях связанной с какой-то опасностью. К таким бабочкам относятся некоторые бабочки-медведки , у которых верхние крылья окрашены в белые и коричневые тона, а нижние - ярко-красного цвета, с черными пятнами.
Обычно бабочка сидит так, что передние, незаметные на окружающем фоне крылья прикрывают задние. В момент опасности она шевелит передними крыльями, и из-под них вспыхивают огненно-красные блики, часто акцентируемые синим или черным рисунком. Быстрая смена рисунка пугает нападающего.
У бабочек-ленточниц верхние крылья серовато-бурые со множеством полосок, линий, пятнышек. Когда ленточница садится вдоль ствола дерева и складывает крылья «домиком», она буквально сливается с цветом и рисунком коры. Если же, несмотря на эту маскировку, бабочку все-таки обнаруживают, она мгновенно открывает рисунок на задних крыльях, удивительно напоминающий глаза какого-то позвоночного. Это может отпугнуть небольшую птицу.
Важный элемент защитной окраски - принцип противотени, при котором освещаемая сторона тела животного окрашена темнее, чем находящаяся в тени. Такая покровительственная окраска встречается у рыб, плавающих в верхних слоях воды. Темная, но освещаемая солнечными лучами спинка и светлое, но затененное брюшко делают этих рыб малозаметными для хищников как сверху, так и снизу.
Среди животного мира встречаются животные-невидимки. Они не имеют цвета и практически прозрачны, благодаря чему незаметны на любом фоне. Необычайной прозрачностью обладает личинка ветвистоусого комара коретры: через ее тело, как сквозь стекло, можно рассматривать подводные предметы. Это способ защиты от многочисленных врагов. Большие крылья бабочки из рода итомия, обитающей на Тринидаде, совершенно прозрачны, и, когда она сидит на земле или на растении, сквозь них видны окружающие предметы, что и помогает ей в какой-то мере оставаться незаметной. Гусеницы бабочки совка агатовая тоже прозрачны, настолько, что сквозь их покровы просвечивает набитый зеленой кашицей кишечник, он помогает этой невидимке маскироваться среди зеленых растений, которыми она питается.
Есть невидимки и среди рыб. Так, окунь, обитающий в водоемах Индийского побережья, за поразительную прозрачность тела, особенно в молодом возрасте, получил название стеклянный. Такая окраска, а вернее ее отсутствие, спасает от многих врагов. И это не исключительный случай среди рыб. Прозрачны также колючая чанда , окунь Коммерсона и некоторые другие виды.
Окраска многих животных представляет собой сочетание контрастных по цвету пятен и полос, которые не соответствуют очертаниям тела животного, но по тону и рисунку сливаются с окружающим фоном. Такая окраска как бы расчленяет тело животного, отсюда и ее название.
Расчленяющую окраску имеют зебры и жирафы. Их полосатые и пятнистые фигуры почти незаметны на фоне растительности африканских саванн, особенно в сумерки, когда выходят на охоту хищники.
С помощью расчленяющей окраски достигается большой маскирующий эффект у некоторых амфибий. Тело обитающей в Южной Африке жабы обманчивой, или камерунской, зрительно как бы разбито на две части, благодаря чему животное полностью теряет свое очертание.
Роскошной расчленяющей окраской обладают многие змеи, и среди них - габонская гадюка . Яркий геометрический рисунок стирает контуры тела змеи и делает ее совершенно незаметной на фоне пестрой растительности и опавшей листвы.
Характерен такой вид окраски и для многих обитателей подводного мира, особенно для коралловых рыб. Наиболее пестрой окраской отличаются представители семейства щетинозубых, например рыбы-ангелы или вымпельные щетинозубы.
Расчленяющая окраска встречается и у насекомых. Ее маскирующая защитная роль особенно велика для тех видов, которые демонстрируют ее, находясь в спокойном состоянии.
Животные с яркой окраской хорошо заметны на окружающем фоне. Как правило, такие животные держатся открыто, при опасности не прячутся. Им не нужно быть осторожными или торопливыми, поскольку чаще всего они бывают несъедобными или ядовитыми. Их яркая окраска - своеобразное предупреждение - не трогай! Такая форма защиты называется предупреждающей, и настолько эффективна, что многочисленные неядовитые виды переняли внешность этих несъедобных, бросающихся в глаза животных, а потому хищники опасаются их трогать.
Есть немало животных, которые формой и окраской тела похожи на какой-либо предмет окружающей среды. Это помогает им в обычной для них среде обитания становиться буквально невидимыми, потому что они либо полностью сливаются с фоном (так называемая защитная окраска), либо замаскированы под те или иные неживые и несъедобные объекты - например, сучок или колючку.
Палочники в совершенстве подражают сухим палочкам, сучкам, листьям. Среди насекомых они, пожалуй, - самые ловкие обманщики. У гусениц бабочек-пядениц имеются три пары грудных и две пары брюшных ножек. Передвигаются они как бы «пядями»: выгибая тело дугой и приближая задние ножки к передним. Когда гусеница сидит неподвижно на ветке, она вытягивается под углом к ней и становится похожей на короткий сучок или веточку. Еще более похожи на сухие ветки насекомые палочники, имеющие характерную палочковидную форму тела и конечностей. Различные виды богомолов, сидя неподвижно на деревьях и кустах, выглядят точь-в-точь как сучочки, листья или цветки, так что даже остроглазые птицы обнаруживают их лишь с большим трудом.
С помощью защитной формы тела маскируются и некоторые рыбы. Внешний облик таких рыб довольно своеобразен, да и названия у них оригинальные: морской клоун, конек-тряпичник. Морской клоун
живет в саргассовых водорослях, по которым передвигается с помощью грудных и брюшных плавников. Благодаря окраске и причудливой форме он совершенно теря ется в зарослях. Мало напоминает рыбу и конек-тряпичник
. Тело его снабжено многочисленными шипами и лентообразными кожистыми выростами, они все время колеблются, и поэтому отличить рыбу от водорослей почти невозможно.
Одно из защитных свойств животных - это сходство беззащитного вида с видом, хорошо защищенным. Такое явление в природе впервые было обнаружено среди южноамериканских бабочек, когда в стаях несъедобных для птиц геликонид были замечены очень похожие на них по окраске, форме, размеру и манере полета съедобные бабочки-белянки. Такое сходство получило название «мимикрия».
Среди насекомых широко распространено подражание жалоносным перепончатокрылым. Есть, например, бабочки-стеклянницы, похожие на шершней. Есть мухи-сирфиды , которых трудно отличить от ос, пчел или шмелей. У одних насекомых сходство очень велико, у других ограничено лишь окраской, но и в том и другом случае оно защищает их от многих птиц.
Своеобразная мимикрия была обнаружена между тремя видами змей: неопасные королевские змеи и ядовитые коралловые аспиды в равной мере подражают умеренно опасным и многочисленным змеям семейства ужовых - эритролампрусам.
Природа наградила некоторых животных способностью изменять окраску при переходе из одной цветочной среды в другую. Такое свойство служит животному надежной защитой, поскольку делает его малозаметным в любой обстановке.
Помимо рыбы камбалы, хорошо известной быстрой сменой окраски, меняет свой цвет под стать окружающей среде рыба талассома, которая в толще воды синяя, а лежа на дне становится желтой. Мгновенно маскируются морские иглы, коньки и морские собачки: в зоне красных водорослей они приобретают красную окраску, среди зеленых водорослей - зеленую, в желтой среде становятся желтыми.
Меняют цвет и некоторые ящерицы. Особенно ярко это проявляется у древесной ящерицы хамелеона. Быстрая смена окраски от зеленой к желтой или бурой делает ее почти незаметной на ветках среди листвы.
Меняет цвет окраски в момент опасности и головоногий моллюск осьминог. Еще это животное может мгновенно маскироваться под грунт любого цвета, повторяя самый причудливый рисунок морского дна или водорослей. Особенно искусно это делают каракатицы. А если враг приблизится на слишком близкое расстояние, у них в запасе есть еще один прием: окутать себя облаком так называемых «чернил» - темной непрозрачной жидкостью.
Мастерски управляют своей расцветкой некоторые земноводные, ракообразные, насекомые и даже пауки.
К средствам пассивной защиты относятся такие структуры и особенности, которые лишь своим присутствием определяют большую вероятность сохранения жизни особи в борьбе за существование.
У животных часто развиваются твердые покровы -- своеобразные защитные образования типа панцирей. У позвоночных - это костный покров рептилий, формирующий настоящие панцири у черепах,-- лишь некоторые примеры такого рода.
Чтобы избежать хищников, основными пассивно-оборонительными реакциями также являются замирание, бегство, укрытие в убежищах и другие целесообразные поведенческие приемы.
а) Приспособительная окраска -- одно из важных пассивных средств защиты организмов.
Покровительственная окраска часто особенно важна для защиты организма на ранних этапах онтогенеза -- яиц, личинок, птенцов и т.д. Так, яйца у птиц, открыто гнездящихся в траве или на земле, всегда имеют пигментированную скорлупу, соответствующую по цвету окружающему фону. У крупных птиц, хищников, а также у видов, чьи яйца находятся в закрытых гнездах или закапываются в почву (как у рептилий), покровительственная окраска не развивается.
Часто окраска животных имеет сходство с окраской среды, в которой они живут. Пустынные змеи или ящерицы окрашены в серовато-желтый цвет, под стать цвету окружающей почвы и растительности, а животные, обитающие среди снегов, имеют белый мех или оперение.
Окраска, совпадающая с основным цветом окружающей среды и помогающая животному остаться незаметным для врага, называется покровительственной, или защитной. Такой тип окраски может быть в какой-то мере одинаковым для животных совершенно различных географических природных зон. Например, для кузнечиков или богомолов, лягушек, жаб или ящериц, обитающих в травянистом покрове средней зоны, характерна зеленая окраска. Она же преобладает и в раскраске насекомых, амфибий или рептилий тропических лесов, где даже среди птиц много видов с зеленым оперением.
Важным элементом защитной окраски является принцип противотени, при котором освещаемая сторона тела животного окрашена темнее, чем находящаяся в тени. Такая покровительственная окраска встречается у рыб, плавающих в верхних слоях воды. Темная, но освещаемая солнечными лучами спинка и светлое, но затененное брюшко делают этих рыб малозаметными для хищников как сверху, так и снизу.
Предостерегающая окраска. Очень яркая окраска обычно бывает характерна для хорошо защищенных, ядовитых, обжигающих, жалящих и т.п. форм. Яркая окраска заранее предупреждает хищника о несъедобности объекта их нападения. Биологическая роль такой окраски хорошо изучена в экспериментах. Индивидуальные «пробы и ошибки» в конце концов заставляют хищника отказаться от нападения на жертву с яркой окраской (рис. 11.5). Отбор способствовал не только выработке ядовитых секретов, но и сочетанию их с яркой (обычно красной, желтой, черной) окраской.
Сезонная окраска. Велика роль покровительственной окраски в сезонно меняющихся условиях. Например, многие животные средних и высоких широт зимой бывают белой окраски, что делает их незаметными на снегу (песец, заяц, горностай, белая куропатка и т.д.). У ряда животных наблюдается быстрое (в течение нескольких минут) приспособительное изменение окраски тела, что достигается перераспределением пигментов в хроматофорах кожи или других покровов тела у камбалы (Pleuronectes platessa), агамовой ящерицы (Calotes versicolor), хамелеона (Chamaeleo chamaeleon) и других животных.
Расчленяющая окраска. Окраска многих животных представляет собой сочетание контрастных по цвету пятен и полос, которые не соответствуют форме животного, но по тону и рисунку сливаются с окружающим фоном. Такая окраска как бы расчленяет тело животного, отсюда ее название. Расчленяющую окраску имеют зебры и жирафы. Их полосатые и пятнистые фигуры почти незаметны на фоне растительности африканских саванн, особенно в сумерки, когда выходят на охоту хищники. С помощью расчленяющей окраски достигается большой маскирующий эффект у некоторых амфибий. Так, тело обитающей в Южной Африке жабы (Bufo superciliaris) зрительно как бы разбито на две части, благодаря чему животное полностью теряет свое очертание. Роскошной расчленяющей окраской обладают многие змеи и среди них габонская гадюка. Яркий геометрический рисунок стирает контуры тела змеи и делает ее совершенно незаметной на фоне пестрой растительности и опавшей листвы. Характерен такой вид окраски и для многих обитателей подводного мира, особенно для коралловых рыб. Наиболее пестрой окраской отличаются представители семейства щетинозубых, например, рыбы-ангелы или вымпельные щетинозубы. Расчленяющая окраска нарушает впечатление о контурах тела. При этом не только контур животного сливается с окружающим фоном, но и затрудняется определение очертания жизненно важных органов, например глаз у позвоночных животных. У многих неродственных животных наблюдается одинаковая маскировка глаза темными пятнами и полосами.
Отпугивающая окраска. Животные с яркой окраской хорошо заметны на окружающем фоне. Как правило, такие животные держатся открыто, при опасности не прячутся. Им не нужно быть осторожными или торопливыми, поскольку чаще всего они бывают несъедобными или ядовитыми. Их яркая окраска является своеобразным предупреждением для окружающих -- не трогай!
Отпугивающая, или предупреждающая, окраска представляет собой различные сочетания наиболее контрастных цветов: красного, черного, желтого, белого. Отпугивающей окраской обладают и те виды животных, кожные железы которых выделяют ядовитую слизь, например огненные саламандры или древолазы. Слизь древолазов настолько ядовита, что туземцы употребляют ее для обработки наконечников охотничьих стрел. Одна отравленная стрела может убить такого крупного зверя, как леопард.
Некоторые животные с отпугивающей окраской, например рыбы кузовки, имеют твердый «панцирь», который защищает их от нападения других рыб.
Мимикрия. Мимикрия -- сходство беззащитного и съедобного вида с одним или несколькими представителями генетически не родственных видов, хорошо защищенных от нападения хищников.
В последние годы вскрыто немало интересных примеров мимикрии. Один из них -- пример мюллеровской мимикрии у рыб. Морская собачка (Meiaeanthus nigrolineatus) на ранних стадиях развития выглядит как молодь рыб-кардиналов из семейства Apogonidae, единственный способ защиты которых -- образование стаи. На ранних стадиях окраска молоди у морской собачки близка к окраске кардиналов: темные полосы на светлом фоне по бокам тела и темное пятно с яркой окантовкой у основания хвостового плавника. У взрослых особей собачки окраска серо-голубая и монотонная. Взрослые собачки очень ядовиты, тогда как молодь слабо ядовита. Молодь собачки спасается только в стаях кардиналов, а взрослые формы образуют собственные стаи.
Молочная змея имитирует окраску
Меняющаяся окраска. Природа наградила некоторых животных способностью изменять окраску при переходе из одной цветовой среды в другую. Такое свойство служит животному надежной защитой, поскольку делает его малозаметным в любой обстановке.
Помимо рыбы камбалы, хорошо известной быстрой сменой окраски, меняет свой цвет под стать окружающей среде рыба талассома, которая в толще воды синяя, а на дне становится желтой. Мгновенно маскируются морские иглы, коньки и морские собачки: в зоне красных водорослей они приобретают красную окраску, среди зеленых водорослей -- зеленую, в желтой среде становятся желтыми.
Меняют цвет и некоторые ящерицы. Особенно ярко это свойство проявляется у древесной ящерицы хамелеона. Быстрая смена окраски от зеленой к желтой или бурой делает ее почти незаметной на ветках среди листвы. Кроме того, хамелеон может отпугнуть врага быстрой сменой окраски контрастных цветов, становясь то ярко-зеленым, то красным или черным.
Мастерски управляют своей расцветкой некоторые земноводные, ракообразные.
б) Защитная форма.
Есть немало животных, которые формой тела похожи на какой-либо предмет окружающей среды. Такое сходство нередко спасает животного от врагов, тем более если это животное имеет еще покровительственную окраску. С помощью защитной формы тела маскируются и некоторые рыбы. Внешний облик таких рыб довольно своеобразен, да и названия у них оригинальные, например морской клоун, конек-тряпичник. Морской клоун живет в саргассовых водорослях, по которым передвигается с помощью грудных и брюшных плавников. Благодаря окраске и причудливой форме он совершенно теряется в зарослях. Мало напоминает рыбу и конек-тряпичник. Тело его снабжено многочисленными шипами и лентообразными кожистыми выростами, они все время колеблются, и поэтому отличить рыбу от водорослей почти невозможно.
б) Устрашающая поза
Многие животные, которые не обладают достаточной силой для отпора врагу, пытаются все же отпугнуть его, принимая различные устрашающие позы. Например, ящерица ушастая круглоголовка широко расставляет ноги, до предела раскрывает рот и растягивает околоушные складки, которые наливаются кровью и вместе со ртом создают впечатление огромной пасти. Еще более отпугивающего эффекта достигает плащеносная ящерица. Принимая устрашающую позу, она внезапно, как зонт, раскрывает кожную перепонку, расположенную вокруг шеи. Неожиданное возникновение ярко расцвеченного воротника (плаща), окружающего широко оскаленную пасть, отпугивает многих ее врагов.
Среди змей устрашающей позой интересны кобры, ошейниковые змеи и особенно серая древесная змея, у которой при отпугивании врага резко изменяются форма и окраска передней части тела. Кроме того, змея высовывает длинный красный язык и закидывает его на голову.
в) Замирание
Оборонительной тактикой для некоторых животных является поза полной неподвижности. Так, увидев врага, застывают на месте бегущие заяц или олень. Благодаря этому они могут остаться незамеченными. Инстинкт замирания хорошо развит у птиц. Замирают на день ночные птицы, например выпи или козодои. Ярко выражено такое поведение у одиночных птиц в период насиживания. Так, сидящий на гнезде вальдшнеп, заметив опасность, плотно прижимается к земле и замирает. Скрадывающая окраска и неподвижная поза делают его абсолютно невидимым.
Есть животные, которые в момент опасности впадают в состояние оцепенения. Классическим примером является поведение опоссума. Не имея возможности вовремя убежать от врага, зверек валится на бок и становится неподвижным, имитируя смерть. Нападающий, обнюхав распростертое тело, обычно удаляется, а опоссум через некоторое время «оживает» и спасается бегством. Такое поведение, возможно, не притворство, а шоковая реакция животного на критическую ситуацию.
Впечатление смерти создают и некоторые пресмыкающиеся, например свиноносные змеи, которые в случае опасности лежат неподвижно на земле брюхом вверх.
г) Автотомия
Оригинальным оборонительным приемом у животных является автотомия -- способность мгновенно отбрасывать определенную часть тела в момент нервного раздражения. Такая реакция характерна, например, для многих ящериц. Когда нападающий хватает ящерицу за хвост, она оставляет его врагу, а сама убегает. Самокалечение происходит не осознанно и не от непрочности органа (у мертвой ящерицы хвост оторвать очень трудно), а под влиянием нервного раздражения. Боль, причиненная хвосту, приводит к резкому сокращению определенных мышц, и хвост автоматически отбрасывается. Отторгнутые органы продолжают какое-то время шевелиться: сокращаются отброшенные конечности, извиваются щупальца и хвосты, привлекая внимание нападающего. Благодаря этому животному удается спастись.
У некоторых животных автотомия связана с регенерацией -- восстановлением утраченных органов, например у ящериц.
д) Спасание в полёте, бегство
В борьбе за сохранение жизни некоторые животные пользуются приемами, совершенно не свойственными представителям их класса. Так, среди рыб есть виды, которые приспособились к полету и используют его как способ защиты от нападения. К таким летунам относятся, например, рыбы из семейства летучих рыб и семейства клинобрюхих. Спасаясь от настигающих хищников, они выскальзывают из воды. Летучие рыбы расправляют в воздухе огромные грудные, а некоторые виды и брюшные плавники и планируют над водой, пролетая обычно до нескольких десятков метров. Клинобрюшки держатся на поверхности благодаря быстрым и частым взмахам грудных плавников и могут пролететь до пяти метров.
Есть «планеристы» и среди пресмыкающихся, например ящерица летающий дракон. У этой рептилии имеются ложные ребра с кожной перепонкой. Когда дракон в спокойном состоянии, они плотно прижаты к телу. В случае опасности ящерица расправляет их, образуя подобие двух широких полукруглых крыльев, и стремительно планирует на расстояние до 30 метров. В полете спасаются от нападения и украшенные древесные змеи. Они сплющивают тело, раздвигая ребра и втягивая живот. Придав телу плоскую форму, змеи либо перелетают на другое дерево, либо мягко планируют на землю. Пользуются планирующим полетом, спасаясь от врагов, и древесные лягушки из семейства веслоногих. Между пальцами у этих амфибий имеются перепонки. Широко раздвигая пальцы и растягивая перепонки, лягушки легко, словно на крыльях, планируют вниз.
О невидимости, как о средстве ускользать от взора врага, мечтали еще слагатели народных сказок. Пушкин в «Руслане и Людмиле» воспел сказочную шапку-невидимку, оказавшую такую услугу юной пленнице Черномора:
Людмила шапкой завертела,
На брови, прямо, набекрень
И задом наперед надела.
И что ж? О чудо старых дней!
Людмила в зеркале пропала.
Перевернула, – перед ней
Людмила прежняя предстала.
Этот сказочный сюжет разработан и современным английским писателем – фантастом Гербертом Уэллсом, попытавшимся в «Человеке-невидимке» подвести научную основу под древнюю мечту. Ход его рассуждений очень поучителен. Романист повествует о замечательном ученом, открывшем способ сделать свое тело невидимым. Вот что сообщил изобретатель своему знакомому врачу о сущности открытия:
«Вы знаете, что тела или поглощают свет, или отражают его, или преломляют. Если тело не поглощает, не отражает и не преломляет света, оно не может быть видимо само по себе. Видишь, например, непрозрачный красный ящик потому, что краска поглощает некоторую долю света и отражает (рассеивает) остальные лучи. Если бы ящик не поглощал никакой доли света, а отражал его весь, он казался бы блестящим, белым ящиком, серебряным. Бриллиантовый ящик поглощал бы мало света, общая его поверхность отражала бы его тоже немного; только местами, на ребрах, свет преломлялся бы и отражался, давая блестящую видимость сверкающих отражений – нечто вроде светового скелета. Стеклянный ящик блестел бы меньше, был бы не так отчетливо виден, как бриллиантовый, потому что в нем было бы меньше отражений и меньше преломлений. Если же положить кусок обыкновенного белого стекла в воду, а особенно, если положить его в жидкость плотнее воды, – он исчезнет почти совершенно, потому что свет при переходе из воды в стекло преломляется и отражается очень слабо.
– Да, – сказал врач, – все это очень просто и в наше время известно каждому школьнику.
– А вот еще факт, также известный каждому школьнику. Если кусок стекла растолочь, превратить в порошок, он становится гораздо более заметным в воздухе, становится непрозрачным белым порошком. Происходит это потому, что толчение умножает грани стекла, производящие отражение и преломление. У пластинки стекла только две грани, а в порошке свет отражается и преломляется каждой пылинкой, через которую проходит, – и сквозь порошок его проникает очень мало. Но если белое толченое стекло положить в воду, оно сразу исчезает. Толченое стекло и вода имеют приблизительно одинаковые показатели преломления, так что, переходя из одного в другую, свет преломляется и отражается очень мало.
Положив стекло в жидкость с одинаковым показателем преломления, вы делаете его невидимым: всякая прозрачная вещь становится невидимой, если ее поместить в среду с одинаковым показателем преломлений. Стекло можно было сделать невидимым и в воздухе: надо устроить так, чтобы его показатель преломления равнялся показателю преломления воздуха, потому что тогда, переходя от стекла к воздуху, свет не будет ни отражаться, ни преломляться вовсе.
– Да, да, – сказал врач. – Но ведь человек не то, что стекло.
– Нет, он прозрачнее.
– И это говорит естественник! Неужели за десять лет вы успели совсем забыть физику? Бумага, например, состоит из прозрачных волоконец: она бела и непроницаема только потому, почему бел и непроницаем стеклянный порошок. Намаслите белую бумагу, наполните маслом промежутки между волоконцами, чтобы преломление и отражение происходили только на наружных поверхностях, – и бумага станет прозрачна, как стекло. И не только бумага, но и волокна ваты, волокна полотна, шерсти, дерева, наши кости, мускулы, ногти и нервы! Словом, весь состав человека, кроме красного вещества в его крови и темного пигмента волос, – все состоит из прозрачной, бесцветной ткани: вот как немногое делает нас видимыми друг другу».
Соображения эти совершенно правильны. Опыты, доказывающие их, проделывает иногда сама природа; попадаются животные, лишенные красящих веществ, так называемые альбиносы. У альбиноса – лягушки – через прозрачную кожу и мускулы просвечивают внутренности и скелет; сквозь брюшную стенку видно, как бьется сердце, сокращаются кишки.
Безусловно верно, что прозрачный предмет, погруженный в среду с тою же преломляющей способностью, делается невидимым. Практически Достаточно, чтобы разница в показателях преломления не превышала 0,05. Через десять лет после того, как были написаны приведенные строки Уэллса, германский ученый Шпальтегольц, профессор анатомии, почти осуществил те же мысли на практике, – правда не на живых организмах, а на мертвых препаратах, Можно видеть эти прозрачные препараты частей тела, даже целых животных, во многих музеях.
Способ приготовления прозрачных препаратов, предложенный (в 1911 г.) проф. Шпальтегольцем, состоит в том, что после известной обработки – беления и промывания – препарат пропитывается метиловым эфиром салициловой кислоты. Это – бесцветная жидкость, обладающая сильным лучепреломлением. Приготовленный таким образом препарат крысы, рыбы, разных частей человеческого тела и т. п. погружают в сосуд, наполненный той же жидкостью. При этом, разумеется, не стремятся достичь полной прозрачности препаратов (они стали бы тогда совершенно невидимыми, а потому и бесполезными для анатома). Но при желании возможно было бы достичь и этого.
Конечно, отсюда далеко еще до осуществления уэллсовской утопии о живом человеке, прозрачном до полной невидимости. Далеко потому, что надо еще, во-первых, найти способ пропитывать просветляющей жидкостью ткани живого организма, не нарушая его отправлений. Во-вторых, ткани этих препаратов могут быть невидимы лишь до тех пор, пока погружены в сосуд с жидкостью соответствующей преломляемости. Они могут быть невидимы в воздухе лишь при условии, если показатель их преломления равен показателю преломления воздуха, – а как этого достигнуть, мы еще не знаем.
Герой романа Уэллса знал, как этого добиться и, – если верить романисту, сумел сделать свое тело совершенно невидимым для окружающих. Кто читал этот роман, или видел соответствующий фильм, тому известно, какого могущества достиг благодаря своей невидимости герой Уэллса. Он незаметно проникает в любое помещение и безнаказанно похищает вещи. Неуловимый, благодаря своей невидимости, он успешно борется с толпой вооруженных людей. Угрожая людям неизбежной тяжкой карой, невидимый человек держит в полном подчинении обитателей целого города. Никто не ускользает от его мести: он может вредить всем, сам оставаясь неуловимым и неуязвимым. «Город отныне уже не под властью королевы! – объявляет невидимый в своем приказе. – Он под моей властью. Нынешний день – первое число первого года новой эры, эры Невидимого. Я – Невидимый Первый!»
Могущество невидимого человека показано в романе с такой убедительностью, что не оставляет в сознании читателя и следов сомнения. Однако, роман обязан этим не научной безупречности рассуждений, а своим художественным достоинствам. Большой мастер повествовательного стиля, Уэллс искусно затушевывает один чрезвычайно важный физический вопрос, от правильного разрешения которого зависит все построение романа.
Действительно, судьба невидимого человека предстанет перед нами в совершенно ином свете, если зададим себе следующий вопрос: будучи для других невидимым благодаря своей совершенной прозрачности, мог ли герой романа сам видеть окружающий мир? Ответ гласит, что согласно законам физики прозрачный человек должен быть лишен способности видеть. Невидимый должен быть слеп.
Поучительно разобраться подробнее в этой любопытной физической задаче. Вспомним, отчего герой романа невидим. Оттого, что все части его тела – в том числе и глаза – сделались прозрачными, и притом показатель их преломления равен показателю преломления воздуха. В чем состоит роль глаза? Его хрусталик, стекловидная влага и другие части преломляют лучи света так, что на сетчатой оболочке получается изображение внешних предметов. Но если преломляемость глаза и воздуха одинакова, то тем самым устраняется единственная причина, порождающая преломление: переходя из одной среды в другую, равной преломляемости, лучи не имеют своего направления, а потому и не могут собираться в одну точку. Лучи должны проходить через глаза невидимого человека совершенно беспрепятственно, не преломляясь и даже не задерживаясь в них ввиду полного отсутствия красящего вещества. Энергия этих лучей не производит в организме такого человека никаких материальных изменений и, следовательно, неспособна вызвать в его сознании никакого образа. Невидимый обречен на слепоту! Все преимущества его оказываются бесполезными. Мечты о безграничной власти рассеиваются без остатка. Невидимый был бы совершенно беспомощен: ощупью бродил бы он по улицам, прося милостыню, которой никто не мог бы подать невидимому просителю.
Уэллс не решил проблемы невидимости, как источника могущества, не указал пути к овладению шапкой–невидимкой. Прозрачный человек приобрел бы свою невидимость слишком дорогой ценой – ценою полной слепоты, крайней беспомощности.
Английский романист допустил этот промах, по всей вероятности, вполне сознательно. Известен поэтический прием, обычно используемый Уэллсом в его фантастических произведениях: заслонять для читателя основной дефект построения обилием реальных подробностей. В предисловии к американскому изданию своих фантастических романов Уэллс пишет: «Как только магический фокус проделан, нужно все прочее показать правдоподобным и обыденным. Надеяться следует не на силу доводов, а на иллюзию, создаваемую искусством».
Но есть другой путь к разрешению той же задачи – путь, на которой стало военное искусство и который предсказан самой природой. Он состоит в окраске предметов таким цветом, который делает их незаметными для глаз. Животный мир широко пользуется им в борьбе за существование.
То, что военные называют защитным цветом, зоологи со времени Дарвина именуют охранительной или покровительственной окраской. Примеров такой защиты в мире животных можно привести тысячи. Животные, обитающие в пустыне, имеют большей частью характерный желтоватый цвет пустыни; вы находите этот цвет и у льва, и у птицы, и у ящерицы, у паука, у червя, у всех представителей пустынной фауны. Напротив, животное население снежных равнин севера – будь то опасный полярный медведь или безобидная гагара – наделены от природы белой окраской, делающей их незаметными на фоне снега. Бабочки и гусеницы, живущие на коре деревьев, имеют соответствующую окраску, с поразительной точностью воспроизводящую цвет древесной коры. Собиратели насекомых знают, как трудно найти их, благодаря идеальному защитному цвету, которым наделила их природа. Попробуйте поймать зеленого кузнечика на лугу у ваших ног, – вы не различите его на зеленом фоне, словно поглощающем его бесследно.
Морские животные, водящиеся среди бурых водорослей, имеют защитный бурый цвет, делающий их неуловимыми для глаза. В зоне красных водорослей преобладающим защитным цветом является красный. Серебристый цвет рыбьей чешуи – тоже защитный. Он оберегает рыб и от хищных птиц, высматривающих их сверху, и от хищников водяной стихии, угрожающих им снизу. Водная поверхность имеет зеркальный вид не только при рассматривании сверху, но еще больше при взгляде снизу, из самой толщи воды (полное внутреннее отражение); с этим-то блестящим металлическим фоном сливается серебристая рыбья чешуя. А медузы и другие прозрачные обитатели вод избрали защитным цветом бесцветность и прозрачность, делающие их невидимыми в окружающей стихии.
Некоторые кальмары излучают свет своими телами, чтобы затеряться в солнечных лучах, падающих сверху. Это делает их практически незаметными снизу. Цвета имеют гораздо большее значение в мире животных, чем внешность.
На самом деле большинство животных частично дальтоники. Животные могут использовать цвета для флирта, для благожелательного приветствия и даже для обороны. Цвета для животных могут служить камуфляжем, спасающим жизнь, сотовым телефоном и даже кремом от загара.
Окраска и эволюция
Окраска – самое заметное выражение генетики организма. После нескольких миллионов эволюции большинство животных приобрели окраску наиболее подходящую для их естественной среды обитания и для роли, выполняемой ими в пищевой цепи.
В процессе эволюции мутации окраски могли сохраниться, только если они были каким-либо образом полезны. Практически каждое животное и даже растение на нашей планете полагается на свою окраску, защищаясь от хищников, подкарауливая добычу или привлекая особей противоположного пола.
Защитная окраска может действовать несколькими способами: служить защитным камуфляжем от хищников, использоваться для предупреждения или отвлечения.
Окраска как защитный камуфляж от хищников
Огромное количество животных используют свою окраску, чтобы слиться с окружающей средой. Так, живущие на деревьях животные могут иметь окраску под цвет коры или нательные узоры, помогающие им затеряться в листве. Наземные животные часто имеют окраску серо-коричневых тонов, которая помогает им передвигаться незамеченными по земле. Тело животных живущих среди снега часто покрыто белой шерстью, которая помогает им стать незаметными на белом фоне. Многие животные, живущие в джунглях, имеют пятнистую окраску. Такая защитная окраска известна также как криптическая окраска. Давайте теперь рассмотрим наиболее интересных животных, пользующихся криптической окраской.
Животные с криптической окраской
Эти невероятные существа, пожалуй, имеют самую лучшую защитную окраску. Крошечные морские коньки, длиной всего полтора сантиметра, идеально сливаются со своей естественной средой обитания, коралловыми рифами, выгодно используя при этом как свой размер, так и свою удивительную окраску. Карликовые морские коньки были обнаружены случайно на кораллах, которые выловили для изучения.
Эта фантастическая южноамериканская птица – ещё один эксперт по камуфляжу в животном мире. Узор перьев этих птиц выглядит как высушенная кора и ветки, обеспечивая им этим превосходное убежище. Большую часть дня лесные козодои проводят сидя на ветках, обнаруживая себя только, когда они раскрывают клюв или взмахивают крыльями, чтобы улететь в темноту на поиски насекомых.
Белоноги родственники козодоев, и они используют такую же тактику для защиты. Окраска оперения исполинских белоногов отлично сочетается с деревьями, на которых они сидят, из-за чего найти их хищникам очень трудно.
Обыкновенный козодой
Имея родственные отношения с лесными козодоями и исполинскими белоногами, обыкновенные козодои обычно имеют окраску коричнево-чёрного цвета, которая хорошо скрывает их в наземных гнёздах.
Сова
Совы – ночные хищники, которые проводят большую часть дня, прячась в дуплах. Их оперение сливается с деревом и в дневное время различить их на фоне дерева очень трудно.
Это изящное чудо природы почти всё время проводит на дереве, и для этого у неё есть серьёзная причина. Эта змея поразительно зелёного цвета без труда сливается с листвой, что делает её практически невидимой до тех пор, пока она не начнёт медленно двигаться.
Это хищное насекомое скрывается в зелёной траве, терпеливо поджидая свою жертву, нанося смертельный удар в самый подходящий момент.
Рябок
Эти наземные птицы окрашены в коричневые оттенки, помогающие им прятаться в их песчаной среде обитания.
Гусеница
Гусеницы используют два вида окраски: защитную окраску и предупреждающую окраску. Многие гусеницы окрашены точно так же, как растения, на которых они живут, из-за чего птицам и другим хищникам увидеть их непросто.
Крокодил
В мутных реках, среде обитания крокодилов, эти хищники лежат неподвижно, поджидая свою добычу, которая часто принимает крокодилов за безжизненные брёвна. Сканируя поверхность воды, крокодилы могут держать практически всё своё тело под водой. Это позволяет им довольно близко подобраться к ничего не подозревающей жертве, и перейти в смертельную атаку.
Карликовая африканская гадюка
Эта серая змея идеально соответствует своей пустынной среде обитания. Как все змеи это – отличный хищник-засадник, который прячется под песком в ожидании добычи. Над песком возвышается только голова, которую довольно трудно заметить.
Австралийская медноголовая змея
Большинство змей – мастера камуфляжа. Австралийская медноголовая змея или щитомордник, одна из самых смертельно опасных змей, имеет тело, покрытое поразительным узором хаотично расположенных пятен, которые сливаются с травой, листьями и ветками.
Бородавчатка
Эту хищную рыбу практически невозможно обнаружить, когда она лежит в засаде, поджидая свою добычу. В таком виде бородавчатка напоминает обычный камень покрытый кораллами на дне океана, вплоть до самого момента её атаки.
Лев, тигр, леопард, ягуар
Все эти дикие кошки на охоте полагаются на хитрость и засаду, поэтому подобраться к жертве им нужно как можно ближе. Золотистая шерсть льва скрывает его в золотисто-коричневом ландшафте африканских саванн. Львы стараются подобраться к жертве как можно ближе, компенсируя тем самым свою недостаточно большую скорость. Их камуфляж крайне полезен для достижения этой цели.
Тигры охотятся преимущественно в лесистых районах, на территории покрытой высокой травой. Так как тигры обычно охотятся на рассвете или в сумерках, их в другое время заметные полоски помогают им перемещаться незаметно в высокой траве.
Леопарды и ягуары охотятся в местностях густо покрытых лесами. Узор в виде розеток на их теле помогает им скрыться в постоянно перемещающихся тенях, отбрасываемых листьями на солнечном свете.
Сезонные изменения в окраске
Этот феномен можно наблюдать в тундре, где некоторые животные меняют шерсть зимой и летом. Зимняя шерсть этих животных белая, помогающая им слиться с постоянными массами снега и льда. Зимой белая шерсть помогает животным любо скрываться от хищников, либо поджидать добычу в засаде. С приходом лета белая шерсть сменяется коричнево-чёрной шерстью, помогающей животным прятаться в летнем ландшафте.
К таким животным можно отнести, прежде всего, зайца, куропатку и песца, который и питается как раз зайцами и куропатками.
Адаптивная смена окраски
Хамелеон
Хамелеон – несомненно, самый известный пример таких животных. Однако хамелеон не единственный, кто может менять окраску таким образом, много арктических животных также обладают этой способностью. Как и в случае с хамелеоном вопреки распространённому мнению эти животные меняют свою окраску не всегда ради защиты. Довольно часто смена окраски – это сообщение представителям этого же вида. Такое изменение цвета может служить сигналом о готовности к спариванию. Хамелеон главным образом использует свою способность менять окраску для выражения своего настроения, хотя также и для слияния с окружающей средой.
В отличие от хамелеона каракатица использует эту способность преимущественно в защитных целях. Она оценивает окружающую обстановку и принимает соответствующий цвет. Удивительно то, что каракатица может изменить окраску всего тела меньше чем за секунду. Каракатицы используют также способность «вспыхивать» как средство общения. Другие головоногие, такие как: осьминоги и кальмары также обладают этой способностью.
Камбала
Камбала, перемещающаяся по океанскому дну, может менять свою окраску в соответствии с окраской морского дна. Когда камбала лежит на дне, заметить её нелегко.
Постепенная смена оттенков окраски
Такая окраска наблюдается почти у всех высокоразвитых животных. Верхняя часть тела дельфинов, акул, пингвинов, оленей, гепардов и т.д. темнее нижней части. Хотя такая окраска помогает также и наземным животным, таким как: олени, наибольшую пользу она приносит океанским хищникам.
У акул, дельфинов и пингвинов практически белый живот, который постепенно переходит в тёмно-серую или чёрную спину. Благодаря такой окраске этих хищников нелегко заменить как снизу на фоне солнечного света, так и сверху, где их спины сливаются с цветом океана.
Мимикрия
Есть животные, которые научились подражать другим животным или предметам. Эта способность к подражанию даёт им огромное преимущество, позволяя им эффективно прятаться. Существа, подражающие неодушевлённому предмету, например, листику или сучку, могут спокойно отдыхать среди листьев и веток, не беспокоясь о своей безопасности. Животные, подражающие живым существам (это явление называется миметизм) часто подражают более опасным и более страшным животным, чем они сами. Таким образом, они защищают себя от хищников. Здесь мы представляем вашему вниманию самых лучших подражателей.
Листовидка
Это невероятное чудо эволюции невозможно обнаружить, когда оно прячется на дереве. Эти насекомые своим внешним видом поразительно напоминают листья деревьев. Они даже передвигаются наподобие листа под дуновением ветра. У некоторых листовидок есть даже неровности по краям, что делает их ещё больше похожими на листья.
Подобно многим бабочкам, имеющим большие пятна в виде глаз на крыльях, «глаз» бабочки «совиный глаз» предназначен для отпугивания потенциальных хищников. На этих бабочек охотятся в основном ящерицы и лягушки. Пятна, напоминающие глаза совы помогают бабочкам спасти жизнь.
Журчалки – безвредные насекомые, питающиеся нектаром и пыльцой. Многие журчалки подражают более опасным и ядовитым осам. Таким образом, они спасаются от животных боящихся ос.
В животном мире заметная окраска почти всегда оказывается недостатком. Однако яркая окраска может также служить предупреждением для потенциальных хищников.
Ярко окрашенные животные с большей вероятностью могут оказаться ядовитыми, опасными или невкусными. Многие невкусные бабочки и мотыльки окрашены в яркие предупреждающие цвета. И ярко окрашенных лягушек тоже лучше не трогать. У многих безвредных животных в процессе эволюции появилась окраска опасных животных, помогающая им избегать хищников.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .