> Энциклопедический словарь Железнова, страница > Экология животных

Экология животных

Экология животных (ойкологил, от греч. — дом), впервые предложенное в 1869 г. Э. Геккелем название зоологической дисциплины, предметом которой является изучение взаимоотношений между животными и окружающей пх средой, Изучать эти отношения можно или у отдельных видов, или у целых сообществ животных] Повременные экологи называют Э. отдельных видов uduo-Э., а Э. сообществ — син-Э. Э. отдельных видов издавна обращала на себя внимание зоологов, и экологические данные обычно сопровождали описания животных под широким общим названием „биоло-гиа“ вида, причем под этим обозначением подразумевались и те акты „поведения“ животных, которые составляют предмет .зоопсихологии“. Слово «биология“ в настоящее время обычно употребляется в ином, более широком смысле для обозначения науки о живом, учения об общих законах, регулирующих жизнь органического мира (с.и. У, 636/704).

Одно из направлений экологического исследования заключается в изучении влияния отдельных факторов среды на отдельные организмы, производимом или в природе, или в лабораторной обстановке. В природе изучать отдельные факторы среды трудно, так как обычно несколько факторов действуют совместно и одновременно и изучаемый фактор тесно связан с другим. Самый обычный пример влияния на жпзньживотных целого комплекса тесно связанных друг с другом факторов среды мы видим во влиянии климата и погоды. И то и другое составляет предмет изучения метеорологии, и данные этой науки имеют самое близкое отношение к Э. Необходимо, однако, заметить, что; обычные метеорологические данные не | вполне применимы к Э. потому, что I приемы наблюдения, применяемые метеорологами, часто не могут уловить ! такие явления, которые имеют весьма ! важное значение для жизни животных. : Во всех частях света, где имеются

! постоянные метеорологические стаи“

′ цан, принято производить наблюдения I на высоте 1,5—2 м от земной поверхно-1 сти, и делается это для того, чтобы; устранить те колебания метеорологи-j чеокнх элементов, которые постоянно ] наблюдаются в близком к земле слое i атмосферы и притом иногда на не-! больших пространствах. Но этот осо-I бый климат близкого к земле слоя | атмосферы и особый климат небодь j inns участков земной поверхности,

1 обладающих особыми свойствами (лес,

| луг, пахатное поле, болото и т, п.), j нли микроклимат, имеет специально I вйжное-вначение для понимания Э. жп-| вотных. Биолог, занимающийся Э., дом ! женмбнееобращать внимания наданные. метеорологических станций, изучаю“

‘ щпх „макроклимат“, чем на специальное изучение метеорологических усло-j вий отдельных мест обитания животных, или биотопов. Изучение мнкро-! климата началось сравнительно недав-1 но и производилось почтиисключитель-| но в интересах растительных культур | (ср. экология растений). Для эксперп-| ментального изучения климатических ! факторов устраиваются в настоящее : время лаборатории искусственногокли-\ мата.

! Изучая экологические факторы воздушной среды, мы должны прежде всего отметить, что состав воздуха отличается большим постоянством. Лишь в виде исключения имеются в некоторых местностях в качестве при-: месей к нормальному воздуху вредные для жизни животных газы—углекиело-] та (т. иазыв. „собачья пещера“ около | Неаполя), сернистый газ (в вулкани-: ческих местностях) и серодовород

(близ серных источников). В местностях с сильно развитой фабричной и заводской промышленностью дым и копоть могут оказывать влияние на жизнь животных. Влажность воздуха, являясь сильно изменчивым элементом климата и погоды, может оказывать весьма резко выраженное влияние на условия жизни животных. Наиболее ярким примером экологического значения большой влажности является тот факт, что в насыщенной водянымп парами атмосфере тропических лесов могут жить наземные животные с наружным реснитчатым эпителием (наземные пла-нарни, снь XLV, ч. 8,704), свойственным обычно водным животным. Частые дожди, мешая лету насекомых, могут препятствовать их спариванию. Для наземных животных с мягкой слизистойкожей, как например, наземные моллюски, амфибии, влажность воздуха является необходимым жизненным условием. Наземные моллюски, не имея возможности спастись от застигнувшей их сухости воздуха, защищаются, выделяя временные крышечки из засохшей слизи, закупоривающие вход в раковину, и впадают в состояние анабиоза. Интересно отметить, что рыбы, жизнь которых нормально тесно связана с водной средой, застигнутые пересыха-, нием водоемов или спадом вод после разлива рек, спасаются от гибели, i приспособившись зарываться вил.Кро-! ме особенно известных этой способ- -ностью двоякодышащих рыб, афрнкаи-! ского Protopterus и южноамериканского Lepidosiren, некоторые обычные пресноводные рыбы,как, например, вьюны, лннп, караси, карпы, способны сохранять жизнь, зарывшись в землю (смотрите спячка).. Особенно интересны наблюдения над вьюнами в полосе разлива Дуная, где онн, застигнутыеспадом вод, выживают без воды, зарывшись в землю, до следующего разлива. Способность переживать высыхание свойственна многим водным животным: простейшим, коловраткам, круглым и кольчатым червям, ракообразным, моллюскам. Особую реакцию на отсутствие воды выявляют некоторые степные млекопитающие, не имеющие по условиям обитаемой ими местности ш:ого источника воды, кроме сока рае гений: во время засухи

| они уходят в норы и там впадают в летнюю спячку. Это ваблюдалось у африканских танреков (смотрите танрековые) и у нескольких видов сусликов американских, туркестанских и южнорусских. Лабораторные опыты показали, что эту „летнюю спячку“ можно вызвать у сусликов, независимо от климатических условий, путем кормления их сухой пищей.

Температура воздуха является весьма важным экологическим факторомдля наземных животных, а температура воды—для водных. По отношению к этому фактору среды экологи делят всех животных на эеритермических, или приспособленных к широким колебаниям температуры, и степотермических, или приспособленных к узким ее колебаниям. Кроме того, можно делить животных на приспособленных к высоким и на приспособленных к низким температурам. Фауна разных климатических поясов несет в своем составе резко выраженные характерные отличительные черты (смотрите географическое распределение ясивотных). К низким температурам приспособлено громадное количество животных: сюда относится вся глубинная фауна (ем. XLIH, 54/59), фауна полярных стран, зимующая фауна умеренного климата, высокогорная фауна. Для водных животных, живущих прн низких температурах, повышение температуры бывает обычно смертельно, что в значительной мере зависит от того, что при нагревании воды уменьшается количество растворенного в ией кислорода. Наземные теплокровные животиые(зверии птицы) сравнительно легко приспособляются. к большим колебаниям температуры, на чем основана акклиматизация (с.к.). Хорошим примером широкой приспособленности к большим колебаниям температуры являются оседлые птицы и не впадающно в зимнюю спячку звери тех районов умеренного климата, где и зима холодная, и лето жаркое. Понижение температуры является, в общем, фактором, понижающим жизнедеятельность тех животных, которые не приспособлены специально к низким температурам. Многочисленные примеры являют насекомые, летающие только в теплые, особенно в солнечныедай. Особенно чувствительный температуре пчелы,которые при температуре немного ниже +10° уже не летают за взятком. Большое количество насекомых проводит зиму в недеятельном состоянии, зарывшись прямо в землю (шмели, осы, жуки) шга забравшись в какое-либо убежище (комары). У всех упомянутых насекомых установлено осеннее накопление жнра, за счет которого они и питаются во время зимовки. Впадающие в зимнюю спячку млекопитающие (медведи, барсуки, суслики, байбаки) тоже накопляют жир перед зимовкой. Водные жнвотныо после покрытия водоемов льдом или свободно плавают под ним, или зарываются в дно, а некоторые, как недавно выяснено, остаются живыми, вмерзая в толщу льда.

Говоря об экологическом значении температурного фактора, источником которого является солнце, необходимо иметь в виду, что солнечная радиация является, в общем, крупнейшим экологическим фактором, т. к. дает не только тепло, но и свет, являющийся источником синтеза органического вещества в растениях, и ионизацию воздуха, которая по новейшим данным стимулирует жизненные процессы, и биологически активные ультрафиолетовые лучи, а возможно, что и иные еще неизвестные виды энергии, также стимулирующие жизненные процессы. Особым видом энергии, вероятно влияющем на жизненные процессы, является радиоактивность земли, экологическое значение которой пока ие выяснено.

Давление воздуха для наземных животных и давление воды для водных являются экологическими условиями, могущими иметь важное жизненное значение. Разреженность воздуха, возрастающая с высотой, оказывает более вредное влияние на высоко организованных животных, чем на низко организованных, причем вредность зависит прежде всего от недостатка кислорода. Опыты показали, что для человека явные признаки недостатка кислорода обнаруживаются уже при 350 миллиметров ртутного столба, для собаки—при 250 миллиметров, для кролика—при 20йди“, для лягушки— только при 100 миллиметров. Наибольшая высота, которой достигали альпинисты безособых приспособлений для снабжения кислородом, была 8.500 и (с.«. L, 624), а наиболее высокое постоянное человеческое поселение находится в западном Тибете на высоте 4.864 м. Пастухи со стадами и собаками достигают 5.500 м. Кошки и нежные породы собак погибали в Андах в короткое время уже на высоте 3.900 и/., а зайцы достигали 5.500 волки — 5.600 м, горные бараны и горные козлы—до 5.800 м высоты. Подымаясь иа высоты, животные испытывают все меньшее атмосферное давление, а спускаясь в водные глубины, они испытывают все большее давление водяного столба (смотрите ХЬШ, 55). Приспособленные к высокому давлению глубинные животные не могут жить на мелководьи, и наоборот. В связи с глубиною, кроме давления, стоят другие экологические факторы: температура освещение, подвижность воды, отчасти содержаипе солей и газов в воде. Фактор глубпны ярко проявляется в океанах и морях, менее—в пресноводных водоемах, из которых лишь немногие имеют сколько-нибудь значительные глубины (смотрите XLIII, 72). В неглубоких пресноводных водоемах выступают на первый план свойства дна, растительность, содержание вводе солей и газов и концентрация водородных ионов в ней.

Изучение водной фауны и ее экологии еще в 80-х гг. прошлого столетия, в работах Гензена и Мебиуса, вылилось в комплексное изучение не жизни отдельных жявотиых, а жизни животных сообществ в связи с условиями окружающей среды. Это направление получило название гидробиологии и развилось в отдельную дисциплину, охватившую не только животные, ио и растительные организмы, и отчленившуюся от ботаники и зоологии, создав богатую специальную литературу, особые журналы, особые съезды и так далее Принимая во внимание экологическую терминологию, мы можем сказать, что гидробиология есть син-экология водных организмов, или их биоценология. Мы называем биоценозом сообщество животных и растительных организмов, которое заселяет определенный биотоп, т. е. участок земной поверхности, характеризующейся определеннымн свойствами, и в подборе и численности видов соответствует в среднем внешним условиям среды. Члены биоценоза зависят друг от друга и под влиянием взаимно действующих условий находятся в состоянии неустойчивого равновесия, которое колеблется около средней величины. Относительно неустойчивого равновесия мы наблюдаем следующие явления: если в известном биоценозе произойдет усиленное размножение какого-либо вида, то это привлечет в это место увеличенное количество врагов этого вида, которые сократят его усиленное размножение; при скученности представителей какого-либо вида, что наблюдается, например, при размножении вредящих растительности насекомых, развиваются бактериальные и грибковые заболевания, размножаются паразитические перепончатокрылые и мухи, и происходит сокращение усиленно размножившегося вида. В биоценозе постоянно происходят смерти и рождения, гибель и появление вновь, и эти противоположности, взаимно; уравновешиваясь, создают в общем подобие равновесия в жизни биоценоза.

Состав населения животного сообщества в любой момент ехю существования представляет собою нечто непо-1 стоянное, текучее. Проявления этой | текучести сказываются прежде всего; в умиранип и размножении животных,′ а также в смене фаз развития, что; имеет особо важное значение для на! секомых, у которых личиночная, куко-лочная и крылатая стадии нередко жнвут в совершенно различных уело-1 виях. Непостоянство состава сообществ, зависит, кроме того, от переселений! (временных нли навсегда) из одного сообщества в другое, из одного биотопа в другой (смотрите миграции). Самый яркий ! и общеизвестный пример переселений ′ иа долгое время и на далекие расстояния являют нам перелетные птнцы. Но существует целый ряд разнообразных миграций, из которых некоторые весьма кратковременны, повторяются несколько раз в сутки и всецело зависят от экологических условий. Хороший пример таких экологических суточных миграций приводит проф. Беклемишев относительно комаров,

главным образом Chironomidae (смотрите хирономусы), которые в жаркие и сухие дневные часы собираются во влажном и прохладном травяном ярусе, под пологом ив, а перед заходом солнца, когда в траве становится холоднее и влажность достигает 100°/о, иод-j нимаются выше, в кроны дв, а затем, когда наил учите для них условия тем-| пературы и влажности осуществляются в свободной атмосфере вне кустов, они I „роятся“ в воздухе, пока дальнейшее \ охлаждение его не заставит их спрятаться на ночь под защиту кустов. Некоторые миграции связаны с переходом от одного времени года к другому, как, например, переселения степ-I ных и луговых насекомых в лес иа зимовку. Относительно миграций водных животных с,«. ХЫИ, 60.

Экологическое равновесие сообществ непрерывно нарушается непостоянством многих нз окружающих условий, прежде всего непостоянством мотеоро-I логических факторов. В средней частп I РСФСР постоянно наблюдаются рев-! вне различия погоды в одно и то же время года, но в разные годы, что создает иногда для животных весьма вредные условия, и мы видим примеры, что вследствие необычных холодов и дождей уменьшается количество вредных насекомых, а в другие годы, наоборот, погода благоприятствует ьк усиленному размножению. Иногда необычайные метеорологические условия создают катастрофы для животных, как, иапр., зима 1928/29 года почти во всей Европе, когда сотнями и тысячами гибли в разных местах звери и птнцы (точные подсчеты были сделаны в немецких охотничьих хозяйствах; относительно РСФСР имеются данные в более общих чертах). В точение достаточно длительного времени одно сообщество может постепенно смениться другим.

Подготовкой к разработке бноцеио-догнческнх данных является прежде всего изучение Э. отдельных животных, а затем научение биотопов. Об отдельных экологических факторах уже было сказано выше. Изучение влияния этих факторов на животных сближает Э. о физиологией, том более, чтЬ некоторые экологи применяют вкспернмеитальный метод. Изучая бнотоп, описывают его границы, положение, рельеф, почву, растительность, режим температуры и влажности, инсоляцию, влияние на этот биотоп культурной деятельности человека. Изучение этого последнего фактора получает в СССР все больше и больше значения в связи с усиленной эксплоатацней лесов, увеличением посевной площади и разными мелиорационными работами. Приступая к изучению какого-либо животного сообщества, живущего в пределах бнотопа, необходимо ирежде всего определить его границы, что обычно бывает очень трудно, и нередко приходится пользоваться растениями, как показателями границ, предполагая, что на площади, занятой однородной растительностью, и животное население является более или менее однородным. Следующим этапом био-ценологнческого исследования является составление возможно водного списка видов, входящих в состав сообщества, причем тут же надо определить и обилие отдельных видов, иначе говоря, густоту населения каждого вида в данном биотопе. Чем реже вид попадается, тем меньше, при прочих равных условиях, он имеет значения в сообществе. Обилие вида характеризуется количеством животных, приходящихся в момент нсследовання накакую-либо единицу поверхности бнотопа. Для сравнимости данных, получаемых в разные дни работы, необходимо сборы приурочивать к одному и тому же часу (лучше всего 1-3 ч. дня) и к определенной погоде, а все исследование производить в возможно короткий срок. Встречаемостью какого-либо вида мы называем % проб, в| которых встретились представители данного вида, по отношению ко всему числу исследованных нз данного био-; топа проб, независимо от того, сколько′ было экземпляров изучаемого внда в каждой пробе. Сравнивая данные об обилия и встречаемости какого-либо внда, мы видим, что животные с одинаковым обилием могут обладать различной встречаемостью, и наоборот — животные с одинаковой встречаемостью могут обладать разными обилиями. При этих и иных подобного же родаисследованиях биоценозов необходимо иметь цифровые данные о количестве пойманных на определенной площади экземпляров животных, что не удается сделать при обычном способе ручного коллектнрования, а потому в настоящее время предложены различные способы автоматических ловов. В каждом биоценозе имеются особо характерные для него, так называемым руководящие формы. Изучение наземных животных сообществ гораздо менее разработано, чем изучение растительных, откуда зоологи в значительной мере ! заимствуют и методику, и терминологию. В 1855 г. появилась замечательная работа Я. Северцова „Периодические явления в жизни зверей, птнц и 1 гад Воронежской губернии“ (ср. XLI, :ч. С, 525), которую следует признать j первой экологической и биоценологп-I ческой работой в России и одной из | первых в мировом масштабе, хотя тер-I мннов Э., биоценоз, биотоп тогда еще ! но существовало. За последние годы i за границей и у нас появилось боль-! шое количество экологических и спс-; циально биоценологвческих работ и | разработана специальная методика по-

добных исследований.

j В виду того, что 3. изучает связь

распространения животных с опреде-| ленными условиями местности, онаимеет большое значение для зоогеографии. Основные законы географического распределения животных определяются преимущественно причинами геолого-историческими, но в распределении их по более мелким участкам земной поверхности имеет важное значение Э. Многие животные по природе своей могут жить только в определенных биотопах, например только в лесу (лось, глухарь, рябчик), или только в степи (сайга, байбак, стрепет), или только в болоте (различные ку-i дикн, некоторые уткн) и тому подобное., и отсут“

′ ствие нужного биотопа исключает воз-, можность нахождения животного в нз- вестном зоогсографическом участке.

9. имеет большое практическое значение для сельского хозяйства, меди-! цини и ветеринарии. Рыбные промысли, добыча дичи д пушнины нуждаются для своей рационализации и планирования в экологических данных.

Борьба с вредными для сельского хозяйства насекомыми всецело опирается на хорошее знание их Я. Борьба с малярией требует детального изучения 9. малярийных комаров, как в их крылатой стадии, так и в стадиях личинки и куколки, и в вопросах эпидемиологии малярпн эитомолог-эколог занял здесь равноправное место с врачом. Знание 3. мух помогает бороться о ними как разносптелями ряда заразных болезней, а знание 3. клещей необходимо ветерпнару для борьбы с пироплазмозом и некоторыми иными заболеваниями животных.

Литература: Беклемишев, В. Н., „Основные понятая биоценологии в приложении к животным компонентом назгыных сообществ1′ (Труды по защите растений, т. I. в 2. Всесоюв. Анад. с.-х. наук имени В. И Левена. 1991); Вернадский, В. II., „Ноосфера“ (Лпгр, 1820); Кашкаров, Л. Н., и Лейн-Соколова, Л. В., „Экологические паблюдепня над туркестанским желтым сусликом“ (Ташкент, 1027.1; Станчинский, В. В., „Материалы по экологической географии птиц1 (Смоленск, 1924); Кашкаров. Д. //., и Станчинский, В. В., „Курс биологии позвоночник“ (1928); Журнал „Экология и биоценология“, том Г (li′Slj; Chapman, Royal N.. „Animal neology with special reference to insects“ (Minneapolis, 1920); Elton, Charles, .AnimalEcology“ (bond., 1927); Oelger, Rudolf,,Djs Klims der bodennahen Luftscbicht“ (Braunschw., 1927): Hesse, R., .Tiergeograpbie euf i-kologisoher Grundlage (Jena, 1924): lVeigett, Joh„,Yom Sterben der Wlrbeltiere (Leopoldtna, B. 6, 1930).

Г. Кожевников.