В.В. Дежкин
- Экология? Вы хотите знать определение этой столь популярной ныне биологической науки? А если я не смогу ответить на этот вопрос?
- Как? Есть наука и нет ее определения?
- Беда в том, что их слишком уж много.
Классическая формула, приводимая во многих научных и популярных изданиях: экология - наука о взаимоотношениях организмов между собой и средой их обитания. Происхождение термина как бы подтверждает это определение: «экое» по-гречески -жилище, «логос» - наука. Наука о «жилищных условиях» организмов. Для справки откроем сборник докладов авторитетного научного форума - V Всесоюзной экологической конференции. И тут почти в самом начале нас озадачит категоричнейшее утверждение видного эколога, профессора МГУ Н. Наумова: «Принципиально неправильно определение экологии как науки о взаимоотношениях организмов со средой!»
Почему? Ученый поясняет, что все биологические науки, а не только экология, изучают отдельные стороны этих взаимоотношений. И биохимия, и цитология, и генетика, и морфология, и эмбриология, и физиология.
И право, нельзя удержаться, чтобы не процитировать обширную выдержку из труда еще одного известного ученого - американского эколога Э. Макфедьена: «Экология посвящена изучению взаимоотношений живых организмов, растительных или животных, со средой; она имеет целью выявить принципы, управляющие этими отношениями. Эколог исходит из того, что такие принципы существуют. Поле его исследований - это все разнообразие жизненных условий, в которых находятся изучаемые растения и животные, их систематическое положение, их реакция на воздействие среды и друг на друга, а также изучение физических и абиотических факторов, образующих абиотическую среду...»
Превосходное определение. Быть может, чуть-чуть сложновато. Организм и среда... Значит, с этим делом покончено? Увы, мы прервали цитату на середине. Читаем дальше: «Приходится признать, что эколог - это нечто вроде дипломированного вольнодумца. Он самовольно бродит по законным владениям ботаника и зоолога, систематика, физиолога, метеоролога, зоопсихолога, геолога, физика и даже социолога; он браконьерствует во всех названных и во многих других, уже сложившихся и почтенных дисциплинах». Вот что такое торопливость. После этого так и хочется добавить новое, сто первое определение экологии: наука о... биологическом браконьерстве.
Вы думаете, что профессор Н. Наумов сразу же приводит окончательное определение экологии? Не тут-то было! Основательно изучив многочисленные работы своих коллег, он собрал превосходную коллекцию формул, исключающих, дополняющих, уточняющих, опровергающих одна другую. Вот некоторые из них:
«Наука о сообществах» - американский ученый Ф. Клементе, 1920 г.;
«Научная естественная история, имеющая дело с социологией и экономикой животных» - видный английский эколог Ч. Элтон, 1937 г.;
«Изучение структуры и функций природы» - так широко «размахнулся» не менее известный американский ученый X. Одум, 1959 г.;
«Наука о законах, управляющих жизнью растений и животных в естественной среде обитания» - советский эколог, академик С. Шварц, 1972 г.
Не будем приумножать примеры. Поверьте, что их еще немало, причем приведены самые простые. Недаром академик С. Шварц сказал на одной научной конференции: «Я мог бы, не сходя с места, привести сто определений экологии, и все они были бы более или менее правильными!»
Ну и наука! Единственная в своем роде. В иной ученые бьются десятилетиями, стараясь придумать для нее сносное определение, а здесь сразу сто! И все они «почти правильные». Скептики из других областей биологии, знающие о такой непростительной роскоши, иногда язвительно-насмешливо вопрошают: «А есть ли мальчик-то?..»
Слово подчас невольно влечет за собой слово, фраза - фразу. Порой так просто, столкнувшись с непонятным или еще не понятым явлением, впасть в неверие. Если экология что-то вроде мартышки, заимствующей отовсюду различные повадки и ужимки, то откуда же у нее (экологии) такая популярность? Почему мы чуть ли не клянемся этой наукой?
Экологический кризис. Экологическая катастрофа. Экологическая истерия. Экологическое мировоззрение. Экологические основы природопользования. Эко, эко, эко...
На уже упоминавшейся V Всесоюзной экологической конференции известный ленинградский эколог профессор Г. Новиков, любивший меткую шутку, привел несколько несуразностей, появлявшихся на страницах печати: «экологическая «жилетка» (?), «экологический велосипед» (!) и даже... «экологическая порнография».
«Иногда хочется сказать: боже, избавь нас от друзей, прославляющих таким образом экологию», - заметил по этому поводу ученый.
Это крайности, издержки. Хотя, пожалуй, лучше эти крайности, чем другие, гораздо более опасные: сомнение в роли, которая отводится экологии в современном природопользовании, в надеждах, возлагаемых на нее и учеными и общественностью.
Ныне строй скептиков поредел. А прежде?.. Жизнь щедра на парадоксы. Автор этой книги сам участвовал когда-то в... анти-экологическом бунте. Да, да... Быть может, слово «бунт» звучит слишком громко. Но суть была именно такой.
Бывший Московский пушно-меховой институт располагал довольно сильными преподавательскими кадрами. Биологические дисциплины велись крупными учеными, некоторые из них имели всесоюзную известность.
Таким был и профессор П. Мантейфель, превосходный человек, глубокий натуралист, кумир студентов биолого-охотоведческого факультета. Как интересны и образны были его лекции о повадках охотничьих животных, о биотехнии - науке, помогающей охранять и восстанавливать богатства природы! Раз в неделю на заседаниях студенческого охотоведческого кружка профессор, в неизменном коричневом костюме, в простых сапогах, окутанный клубами синего дыма от столь же неизменной самокрутки, будоражил юношескую фантазию рассказами о путешествиях по диким таежным местам, о романтических приключениях, участником которых был он сам или его многочисленные ученики-охотоведы, работавшие в самых различных уголках страны.
А курс по экологии вел тогда А.Томилин, профессор, ныне один из крупнейших в мире специалистов по китообразным.
Скромный до застенчивости, он читал лекции тихим монотонным голосом. И не было в этих лекциях ни потрясающих охотничьих историй, ни рассказов о драматических путешествиях по непроходимой тайге. Усыпляюще сыпались на головы студентов бесчисленные экологические термины: нектон, планктон, абиссаль, литораль...
Первым не выдержал Слава Рашек, ныне один из лучших знатоков экологии сайгака и некоторых других копытных зверей, крупный специалист по охране природы. «Доколе, - воскликнул он, - нас будут терзать этой экологией?! Зачем она нужна нам, биологам-охотоведам? Пусть прибавляют часы по промысловой биологии, а экологией мы заниматься не станем!» Большинство студентов согласились с ним. Возникла заварушка, которую с трудом удалось уладить многострадальному охотоведческому декану профессору А. Колосову. Студенты примирились с экологией и дотянули курс до конца, сдав кое-как экзамены на тройки и четверки.
О двух участниках инициативной антиэкологической группы читатель уже знает. Можно добавить, что еще один «бунтарь» - ныне доктор биологических наук, защитивший на три четверти экологическую диссертацию. Четвертый редактирует специальный журнал и также с большим почтением относится к экологической науке. Быть может, не стоило бы рассказывать об этой студенческой истории, если бы не одно обстоятельство. Ее возникновение объясняется общим отношением к экологии на рубеже 40-50-х годов. Сомнения высказывались в ту пору не только романтическими безусыми юнцами, но и почтенными профессорами.
Не так давно - люди старшего поколения прекрасно помнят это время - в нашу жизнь входили термины, рожденные атомной физикой. Элементарные частицы, электрон, протон, нейтрон, ядерная реакция, период полураспада и т.д. Но прижились же они, никому не режут слух. И даже такое «неудобное» слово, как «синхрофазотрон», массовые газеты и журналы печатают без пояснений.
На смену веку физики пришел век биологии. И совершенно прав был академик С. Шварц, когда писал на страницах «Известий» о том, что сегодня каждый культурный человек и грамотный специалист, работающий в любой области народного хозяйства, должен знать, что такое «популяция», «биоценоз», «экологическое равновесие»...
Что же касается определения экологии, то главное в науке не оно, а уточнение ее задач. Попробуем пройти не спеша по непростой тропинке экологической науки, тогда, быть может, нам будет проще ответить на вопрос: что такое экология?
Однажды собрались многие ведущие экологи мира. Нужно было официально согласовать формулу экологии - этого требовали задачи Международной биологической программы. Каждый вставал и... произносил собственное определение. В конце концов участники дискуссии - а все они были люди с чувством юмора - договорились записать в протокол такую фразу: «Экология это то, чем занимаюсь я, но не занимаетесь вы!» Вот вам и 102-е определение...
Но, чтобы не остаться совсем без путеводной нити в нашем путешествии, будем ориентироваться на «взаимоотношения» организмов и среды. Организмы - это все живое на Земле, обладающее обменом веществ, способное к самовоспроизведению. Среда же - все, что окружает эти организмы, все, с чем они соприкасаются. Почва, снег, тепло, холод, ветер, пища, враги, паразиты, друзья, себе подобные... И еще будем помнить о Солнце. Без него не было бы ни организмов, ни среды.
- Солнце?! Раз уж и оно причастно к экологии, то, стало быть, возможно и 103-е определение.
- Что ж, и в нем можно будет найти рациональное зерно. Только тогда придется считать «солнечными» все науки о Земле, ибо без Солнца на ней не было бы и жизни.
Слова «солнце - источник всего живого» привычны. Их знают все, они правильны. И отрывочные представления о чудесном механизме фотосинтеза, оставшиеся после школы, также верны. Но почему мы перестали испытывать неугасающее удивление перед этим уникальным явлением природы? Не хватает эмоциональной энергии? Привычные штампы заслонили сущность?
А ведь было, было время восторгов и удивлений! Каким простым и ясным казалось все лет 300-400 назад! Растения живут, плодоносят, получая все нужное им из почвы. Иначе и быть не может: для чего же тогда у них корни? Ведь не только удерживаться в грунте, но и снабжать растения жизненными соками. И влияние удобрений на урожай подтверждало эту, казалось бы, прописную истину. Солнцу тогда в жизни растений отводили вполне почетную роль источника тепла. В самом деле, зимой, когда оно «холодное», рост растений прекращается; однолетние умирают, а многолетние погружаются в глубокий сон. На помощь естествоиспытателям приходила тогдашняя философия, объяснявшая все проявления жизни с точки зрения витализма - присутствия «жизненной силы».
Первая заметная трещина в этих представлениях возникла в 1630 г. Фламандец ван Гельмонт взял горшок, насыпал в него землю, которую предварительно взвесил, и посадил саженец ивы. Через 5 лет он вновь определил вес земли и растения. Дерево за это время стало тяжелее на 74 кг, а вес почвы уменьшился только на 57 г. Чудо? Ван Гельмонт решил, что ива получала питание с водой, которой поливали землю.
Почти через полтора века после этого опыта английский химик Джозеф Пристли доказал, что растения «исправляют» воздух, который был «испорчен» горящей свечой. А затем он провел оригинальный и смелый эксперимент: посадил на подоконник двух мышек и плотно прикрыл их стеклянными колпаками. Через некоторое время одна из мышек погибла от удушья. А вторая продолжала жить. И мышки были одинаковыми, и колпаки. Но только вместе со счастливицей под колпак была помещена ветка мяты. Растение дышало и выделяло «чистый воздух», необходимый для дыхания зверька. Опыт был поставлен в 1771 г., когда химия еще не располагала точными методами анализа содержания газов в атмосфере, да и вообще имела смутное понятие об этих газах (отсюда «испорченный воздух», «чистый воздух»).
Опыты естествоиспытателя привлекли огромное внимание. Ученые, добивавшиеся в ту пору успеха, быстро становились любимцами и баловнями публики. Однако к восхищению опытами Д. Пристли вскоре стало примешиваться и недовольство. Эксперименты не всегда оказывались удачными, иногда гибли зверьки под обоими колпаками. Трава переставала очищать воздух. Но почему? Потребовалось еще десять лет для того, чтобы швейцарец Ж. Сенебье выяснил причины неудачи. Следы привели... к Солнцу. Оказалось, что лишь днем под воздействием солнечных лучей кустик мяты выделяет кислород.
Продолжая опыты, ученый сделал вывод, что растения забирают некоторое вещество из «испорченного воздуха» и усваивают его, выделяя «чистый воздух». А это и есть питание растений.
К. Тимирязев в книге «Солнце, жизнь и хлорофилл» рассказал историю, услышанную им от своего учителя Ж. Буссенго. Она о том недоверии, которое вызывали у некоторых ученых открытия в области фотосинтеза.
Ж. Буссенго и его коллега Ж. Дюма изучали в лаборатории питание растений. Опыты шли нормально, растение на свету, как это и полагалось, разлагало углекислый газ и выделяло кислород. Но вдруг оно «закапризничало»: несмотря на солнечную погоду, стало выделять углекислый газ. Это противоречило всему, что было до сих пор известно. Уж не повторяются ли неудачи Д. Пристли? Быть может, они не были беспричинными?..
Нет, ученые находились на правильном пути. Их подвел знаменитый физик А. Реньо. У него были сомнения в том, что Ж. Буссенго и Ж. Дюма способны при помощи химических методов определять присутствие под колпаком прибора ничтожных количеств углекислоты. Поэтому он «перепроверял» исследователей: в их отсутствие прокрадывался в лабораторию и немного дышал в трубку. История, ставшая научным анекдотом, завершилась благополучно, ко всеобщему удовлетворению...
Фотосинтез. Этот великий процесс до сих пор продолжают все глубже и глубже познавать ученые многих специальностей. Мы не будем углубляться в его детали, «браконьерствовать», забираться во владения других биологических, химических и физических наук. Для экологии важны конечные результаты фотосинтеза. Напомним только схему этого процесса.
В большинстве растений имеется хлорофилл - пигмент, придающий им зеленую окраску. На свету, под воздействием солнечных лучей, в недрах хлорофилла происходит реакция, в результате которой образуется органическое вещество растений и выделяется углекислота. Из шести молекул углекислого газа и шести молекул воды в растении возникает одна молекула углевода, глюкозы. Рождается живое вещество планеты.
Говоря о фотосинтезе, обычно обращают внимание на химическую сторону процесса. Но чрезвычайно интересна и физическая сторона этого явления. Из атомной физики известно, что чем дальше электрон от ядра, тем большей энергией он обладает. Если сравнить между собой по запасам энергии различные химические элементы, то очевидно, что «богаче» те из них, которые имеют больший атомный вес.
Что же происходит, когда порции лучистой энергии, фотоны, проникают в хлорофилл? Они воздействуют на атомы молекул, участвующих в химической реакции, переводя их электроны на более высокие орбиты. Из сравнительно простых соединений воды и углекислоты получаются более сложные углеводы. Затем в биохимических микролабораториях растений с участием поступающих через корневую систему минеральных веществ синтезируются высокомолекулярные соединения вплоть до белков.
Если взглянуть на весь этот процесс со стороны, то всю Землю можно представить в виде огромного аккумулятора, подключенного к мощнейшему источнику энергии - Солнцу. Созидаемое при фотосинтезе органическое вещество растений как бы концентрирует энергию. Все последующие процессы на нашей планете сводятся уже к ее расходованию. Корова ест траву на пастбище. В ее организме высокомолекулярные вещества отчасти превращаются в животные (также высокомолекулярные) ткани, а отчасти расходуются на поддержание жизнедеятельности коровы, распадаясь на более простые вещества и выделяя энергию.
Мы сжигаем каменный уголь, образовавшийся миллионы лет назад. Происходит то же самое: превращение сложных элементов в простые, сопровождающееся выделением энергии.
Разумеется, в повседневной жизни невозможно сводить все, происходящее вокруг, к физико-химической сущности и пребывать в состоянии непрерывного удивления перед совершающимися повсеместно таинствами. Но иногда поразмыслить обо всем этом полезно и даже необходимо.
В 1968 г. была переведена на русский язык книга известного бельгийского эколога П. Дювиньо «Биосфера и место человека в ней». Иллюстрации к ней создал художник М.Танг. Они настолько органично слились с содержанием книги, были такими значительными и емкими, что их создатель стал соавтором ученого. Неожиданности поджидают читателя этой книги, даже достаточно подготовленного экологически, когда авторы начинают рассуждать как о чем-то само собой разумеющемся... о постепенном переходе человечества со смешанного рациона на растительный. Вегетарианство становится экологически обоснованным. Домашние животные, поедающие растительный корм, - расточители энергии! Ее потери при переходе с уровня производителей органического вещества растений на уровень потребителей растительноядных животных превышают 90%! Для образования одного килограмма говядины требуется 70-90 кг травы. Если человек найдет пути и способы использования в пищу только растительного органического вещества, эти 90% будут сэкономлены, они перейдут в нашу плоть, послужат для нас источником энергии.
Дальше - больше. Доказывается, что нужно отказаться от выращивания фруктов, изготовления вин, потребления чая и т. д. Это также энергетическое расточительство. Все плодородные земли должны быть заняты основными, наиболее производительными сельскохозяйственными культурами, преимущественно зерновыми.
«Но так ли уж легко откажутся цивилизованные люди от сокровищ, предлагаемых им садоводством, от всевозможных плодов и овощей? Отвернутся ли они по доброй воле от своих гастрономических утех, изобилия мяса, рыбы или различных ракообразных? Если, как часто говорят, бифштекс определяет высоту нашей цивилизации, то приветливый прием менее утонченных и даже синтетических продуктов весьма сомнителен».
Абсолютная объективность невозможна. Можно с большим удовольствием и, казалось бы, полным пониманием читать начальные главы этой книги, в которых, правда, в очень концентрированном виде содержатся в целом уже знакомые данные об энергии Солнца, о количестве органического вещества, образующегося на нашей планете. Однако когда ближайшим потомкам грозят заменой превосходного сочного мяса сухой, но очень питательной галетой, есть от чего встревожиться. Пробежав еще раз всю аргументацию ученых, читатель, быть может, впервые по-настоящему поймет, вернее - ощутит, почувствует, одну простую и суровую истину: ограниченность пищевых ресурсов нашей планеты.
Энергия Солнца огромна, хотя земной поверхности достигает сравнительно малая ее часть. Но все же на каждый гектар суши и моря в средних широтах приходится за год 9 млрд калорий. К сожалению, эффективность фотосинтеза невелика, растения аккумулируют в среднем 0,1-0,3% солнечной энергии. По расчетам П. Дювиньо, это обеспечивает ежегодное продуцирование примерно 83 млрд т органического вещества биомассы растений. Около 53 млрд создается на материках, остальное в морях и океанах.
83 млрд т. Это почти все, чем мы располагаем. Основной капитал человечества. Можно культивировать растения, наиболее эффективно использующие энергию Солнца. Увеличивать занятые ими площади. Предпринимать другие шаги. Прирост органического вещества повысится. Но не безгранично. У него есть пределы, определяемые: энергией Солнца, попадающей на нашу планету; поверхностью растений, поглощающей эту энергию; эффективностью фотосинтеза растений.
Прежде в уповании на «беспредельность», «неисчерпаемость» природных ресурсов никто не задумывался о том, каков прирост биомассы растений и в какой мере он может удовлетворить потребность человечества. Теперь все изменилось. У органического вещества планеты нашлась рачительная хозяйка - экология. Она села за стол, вооружилась счетами и карандашом. Подсчитала все. И предупредила: кладовая Земли не скатерть-самобранка. Необходима осторожность!
- А разве прежде люди не занимались такими подсчетами? Не знали, чем располагают? Экология, оказывается, конкурирует не только с биологией, но и с географией, экономикой, социологией!
- Конкурирует... Если бы это было так, она давно бы уже вытеснила своих «соперниц» из науки. Или сама пала жертвой конкуренции. Ни того, ни другого не случилось. Своим рождением экология обязана пробелам в занятиях предшественниц.
Конечно же, все началось с Аристотеля. Так уж получилось, что этому ученому суждено было стать родоначальником почти всех естественных наук - зоологии, систематики, сравнительной анатомии, общей морфологии, эмбриологии, физиологии и даже... геологии. Поэтому, когда возникнет вопрос: «Откуда экология?» - отвечайте не задумываясь: «От Аристотеля!» И не ошибетесь. Ну а если совсем серьезно, то этот необычный человек действительно имел отношение к экологии. Косвенное, конечно. Об этом свидетельствуют его взгляды на жизнь и на взаимоотношения организмов.
Гераклит еще до Аристотеля указывал на существование всеобщей связи в живой природе, на вечную подвижность и изменчивость. До нас дошли его удивительные строки: «Все непрерывный прилив и отлив... Как дитя играет с песком, пересыпая, собирая и рассыпая его, так и нестареющая вечность играет с миром... Никто не входит дважды в один и тот же поток, ибо воды его, постоянно текущие, меняются... Текут наши тела, как ручьи, и материя вечно возобновляется в них, как вода в потоке».
И Теофраст - ученик Аристотеля, давно уже и привычно числящийся в «отцах ботаники», писал о влиянии растительности на топографические и географические условия. У него же мы найдем типично экологические рассуждения о воздействии климата и погоды на рост растений, их долговечность, сроки созревания плодов и даже о влиянии среды на аромат плодов и цветов.
И все-таки истоки экологии ведут именно от Аристотеля. Почему? Наверное, такова магия громкого имени в соединении с действительными разнообразными заслугами человека. Еще один драгоценный камешек в диадему великого ученого. Что от этого изменится? Ничего. Разве что лишится этого камешка ученый, у которого он был единственным. Впрочем, кого заботит такая малость...
Почти два тысячелетия сотни ученых собирали данные о взаимоотношениях растений, животных и окружающей их среды. В XIX в. наступила пора кристаллизации идей в новую науку. Карл Линней высказал мысль о существовании «экономии природы»; под ней он понимал «взаимные отношения всех естественных тел, на которых основывается равновесие в природе». Его наблюдения были в сущности своей экологическими, хотя он и давал им теологическое объяснение, утверждая, что все в природе вершится по единому плану «творца-конструктора». Того же противоречивого мнения придерживался и Иоганн Вольфганг Гете:
Всюду меняются способы жизни согласно устройству,
Всюду устройства меняются способу жизни согласно;
Вечный порядок божественный правит созданьями всеми,
Вечно они изменяются, внешним покорны влияньям.
Именно в XIX в. профессор Московского университета Карл Францевич Рулье предлагал биологам вместо путешествий в дальние страны прилечь к ближайшей лужице и подробнейшим образом изучить населяющие ее растения и животных в «постоянном развитии и взаимно непрестанно перекрещивающихся отношениях». Его призыв по праву можно считать «эпиграфом» ко всей экологии. А самого К. Рулье некоторые не без основания провозглашают фактическим творцом этой науки.
Многие ученые, русские и зарубежные, в конце XVIII - первой половине XIX в. уже занимались экологией, не называя только эту науку по имени. Чего же недоставало? Термина, формулы, которые способствовали бы окончательной кристаллизации науки. К. Рулье и русский ученый Н. Северцов называли еще не получившую крещения экологию «общей зоологией». Но в таком виде она тонула среди прочих зоологических наук.
Слово было произнесено... Впрочем, об этом немного позже. Несколько слов о Чарлзе Дарвине. «Дневник изысканий по естественной истории и геологии стран, посещенных во время кругосветного плавания корабля ее величества «Бигль» под командой капитана королевского флота Фиц-Роя, Чарлза Дарвина, магистра наук, члена Королевского общества» - всемирно известный труд, соединяющий глубину взгляда на разнообразнейшие явления природы с изяществом и поэтичностью изложения. Да, именно во время плавания на «Бигле» научные представления молодого тогда еще ученого созрели до уровня, позволившего предположить наличие в живой природе закономерного развития, эволюции. Но на многих страницах дневника мы можем встретить и чисто экологические воззрения.
Так, во время посещения Южной Америки ученый размышляет о причинах, вызвавших глубокие изменения в животном мире этого континента. Почему исчезли крупные травоядные млекопитающие - неповоротливые мегатерии и многие другие? Дарвин отвергает мысль о какой-то гигантской катастрофе. Не человек ли уничтожил этих животных? Этот вопрос ученый оставил без прямого ответа, но косвенно дал понять, что не верит и в такую версию. Мысль Дарвина обратилась к факторам, которые мы ныне считаем экологическими, в частности к обеспеченности кормами растительноядных животных.
Ученый пишет в своем дневнике, что мы иногда забываем о том, как еще поверхностны наши знания об условиях существования каждого вида животных в отдельности. Не помним также о постоянных факторах, препятствующих слишком быстрому размножению организмов, находящихся в естественном состоянии. И поэтому часто объясняем причины колебаний численности каких-либо животных в разных местах или неодинакового состояния близких видов в одной и той же области туманными ссылками на слабые различия в климате, пище, врагах, конкурентах.
Действительно, имевшиеся в то время общезоологические сведения не были собраны по определенной системе и не ставили целью раскрыть взаимоотношения организмов и среды, не имели единой теоретической основы. Ч. Дарвин почувствовал это особенно остро. А долгожданное слово «экология» произнес австрийский ученый, с огромным вниманием изучивший труды естествоиспытателя и много сделавший для популяризации эволюционного учения, - Эрнст Геккель, медик, ботаник, зоолог-морфолог, первый признанный эколог, а в целом крупный самобытный биолог. Кстати, он прославился настойчивыми попытками ввести в науку множество новых терминов. Одни из них прижились, другие забыты. Большинство коллег относились к нему настороженно: не для всех, даже для ученых, был доступен тяжелый, перенасыщенный специальной терминологией язык его главного, опубликованного в 1866 г. труда «Всеобщая морфология организмов». Поэтому, хотя понятие «экология» Э. Геккель впервые и употребил в этой книге, научная общественность узнала о нем из появившихся тремя годами позже популярных лекций «Естественная история миротворения».
Приведем дословное, весьма громоздкое определение экологии, сформулированное Э. Геккелем (когда речь идет о первоисточниках, пересказ не может заменить подлинника): «К сожалению, нам в большинстве случаев совершенно неизвестны... крайне запутанные взаимоотношения организмов, так как до сих пор им почти не уделялось внимания, и тем самым фактически открывается огромная, столь же весьма интересная, сколь чрезвычайная'область для дальнейших исследований. Экология, или наука об экономии природы, представляет собой ту часть физиологии, которая до сих пор не упоминалась в учебниках, в этом отношении сулит блестящие и самые неожиданные плоды».
Надо обратить внимание на два обстоятельства. Первое: в его трактовке физиология - это скорее общая биология или общая зоология. Второе: синонимом новой науки ученый назвал «экономию природы». Запомните это.
И наконец, само определение науки: «Под экологией мы подразумеваем общую науку об отношениях организма и окружающей среды, куда мы относим все «условия существования» в широком смысле этого слова. Они частично органической, частично неорганической природы...»
У родившейся науки впереди был славный, но трудный путь. Поэтому оставим все, предшествовавшее ее появлению, в покое. Пожалуй, лишь одна подробность не должна при этом ускользнуть от нашего внимания: Э. Геккель назвал термином «экология» биологическую дисциплину, которая... уже существовала. Оказывается, не он впервые произнес это слово. Американский писатель Генри Дейвид Торо в письме от 1 января 1858 г. сообщал одному из ученых: «Мистер Гоар все еще в Конкорде, занимается ботаникой и экологией...» - за 7 лет до Э. Геккеля.
По-видимому, недостаточно «изобрести» термин. Надо насытить его содержанием, добиться признания. Эрнсту Геккелю все это удалось.
- Среда, факторы... Все чаще и чаще слышатся эти слова, но ведь без них не обходились и ученые, работавшие до Э. Геккеля.
- Ну и что же. В том-то и заслуга экологии, что она разобралась в сложнейшем хозяйстве факторов. Этого до нее сделано не было.
Нужно особое состояние, для того чтобы правильно осмыслить явления, с которыми люди сталкиваются ежедневно, к которым привыкли и поэтому, оказывается, не понимают их сущности.
Лаборатория охотничьего хозяйства и заповедников находится в Лосином острове - последнем, сохранившемся на окраинах столицы массиве естественного леса. Бревенчатый «терем» одного из производственных зданий лаборатории расположен на самом берегу пруда, окруженного деревьями. Прямо под окнами две ели, еще не старые, в полном расцвете, прямые, с густыми пирамидальными кронами. За ними березы, сквозь листву которых просвечивает водная гладь...
Известно, что растения делятся на светолюбивые и теневыносливые. Классический пример, с которым мы знакомимся еще в школе, а потом сталкиваемся очень часто при посещении леса или парка, - ель и береза. После вырубки хвойных пород лесосеки обычно возобновляются лиственными породами, в первую очередь березой и осиной. Их густая поросль быстро скрывает под зеленым покрывалом обезображенную вырубку. Жадно «впитывая» солнечные лучи, молодые деревца стремительно тянутся ввысь. Когда они немного поднимутся, под их пологом появляются ростки ели. Им здесь очень уютно: тени они не боятся, а покровительство берез и осин смягчает резкие перепады температуры, предохраняет от солнечных ожогов; опавшие листья удобряют почву.
Идет время. В густую еловую тень, под полог, уходят и осины и березы. Но в отличие от елей они светолюбивы и не могут вынести длительного затенения. Судьба лиственных деревьев, оказавшихся среди густых насаждений ели, печальна: постепенно они отмирают. Сохраняются отдельные растения или их куртины по разрежениям в ельнике, на прогалинах и опушках...
Под теми елями, что стоят у окон лаборатории, нет ни деревьев, ни кустов, только трава. Ближайшие березы находятся на просторе, в десятке метров от хвойных великанов. Все, за исключением одной. Она-то и обращает на себя внимание. Когда ее соседка ель была моложе, проекция еловой кроны на землю занимала меньше места. В это время здесь и появилась береза. Ель росла, крона ее становилась шире. И вот уже под ее плотную тень попало белоствольное светолюбивое деревце. Казалось, оно должно было отмереть. Но велика сила жизни! Береза начала расти... в сторону. Да, да, в сторону! Она «вынырнула» из-под еловой кроны и устремилась вверх. Так и растут они рядом: прямая ель и береза с изогнутым стволом, начинающимся под хвойной кроной...
Растений множество, и классификация их по отношению к свету сложна. Среди обычных наших деревьев, например на крайнем «светолюбивом» фланге, кроме березы, находятся сосна, лиственница; к ели примыкают теневыносливые пихта, бук - они могут выдержать еще большее затенение, чем ель, граб, липа. Посредине находятся дуб, ясень, клен. Влияние света на жизнь растений очень многообразно. Вспомним сосну на открытом месте и среди густого древостоя. Какая огромная разница! Как будто два различных вида дерева!
На свету, на просторе деревья растут преимущественно вширь. У них меньше высота, толще ствол, развесистее крона. В окружении собратьев деревья тянутся ввысь. Между ростом дерева в высоту и толщину есть известное соотношение, которое зависит от степени освещения.
Пример с сосуществованием ели и березы приводит к рассмотрению света как одного из важнейших экологических факторов. Он (свет) относится к числу так называемых абиотических, «неживых» факторов. Есть факторы и биотические, о них рассказывается далее. Еще одна группа факторов - антропогенная, вызываемая деятельностью человека. «Антропос» - человек. Помните чеховского Беликова, очень любившего это слово? «О, как звучен, как прекрасен греческий язык! - говорил он со сладким выражением; и, как бы в доказательство своих слов, прищуривал глаз и, подняв палец, произносил: - Антропос!»
Фотосинтез, конечно, главная «заслуга» лучистой энергии. Вспомним о нем еще раз, ведь он является источником жизни. От света зависят также сезонные и суточные биоциклы большинства организмов. Рассвет, утренняя заря - своеобразные рубежи: за ними остается деятельность ночных животных, после них - начало активности дневных. Вы не увидите днем бодрствующими ни сов, ни летучих мышей; усатые сомы проводят светлое время дня обычно в покое в глубоких ямах. Зато для большинства животных день - пора забот. Они не то что некоторые люди, которые встают сегодня в шесть утра, а назавтра нежатся в постели чуть ли не до обеда. Каждый вид животного действует по строгому расписанию. Особенно хорошо это известно охотникам и рыболовам, часто встречающим рассвет в поле, лесу или на реке.
...Ранняя весна. Снег только что сошел с пашни, но еще лежит под пологом леса. Ноги чуть не по щиколотку погружаются в оттаявшую жидкую грязь на зяби. Совсем темно, поставленный с вечера шалаш охотник находит только по одним, ему ведомым приметам. В шалаше свежий лапник, но он плохо защищает от холодной сырой земли. Сверху кладется пустой рюкзак, на него видавший виды спальник. Сапоги лучше снять. Так, вроде все в порядке. Ружье пристроено к щели в стенке шалаша, запасные патроны под рукой. Можно ждать тетеревов.
Проходит десяток-другой минут, и непроглядная до этого мгла начинает рассеиваться. Чуть-чуть, еле заметно посветлел краешек неба на востоке. Чуткое зрение чибисов, уловив этот сигнал, подсказало им: пришло время, надо начинать день. С характерными, знакомыми всем криками стайка этих птиц пролетела где-то у края болота. Голоса чибисов взбудоражили уток. Затем жалобно застонали большие кроншнепы. Послышалось хорканье вальдшнепа, протянувшего над просекой в недалеком лесу. Хотя еще почти темно, птичий хор разрастается с каждой минутой. Но вот, наконец, и тетерева решили, что наступило их время. На некоторые токовища эти птицы заявляются в полной мгле, за один-два часа до рассвета, на других же появляются позже. Два косача опустились метрах в сорока от шалаша, слились темным оперением с черным фоном пашни и замерли на минутку, осматриваясь и прислушиваясь перед началом брачных игр.
Любители природы знают очередность пробуждения диких животных, могут рассказать, приходится ли оно на самое начало утренней зари или на более позднюю пору, предшествующую восходу солнца. Ученые-экологи изучили этот вопрос с инструментами: роль количественного, инструментального метода в экологии очень велика.
«Считать, что считается, сделать считаемым то, что не считается», - любил повторять польский академик К. Петрусевич слова Декарта, говоря о задачах науки.
Надо вооружиться фотометром или люксометром, измеряющими интенсивность освещенности, и наблюдать за деятельностью животных в их естественной обстановке. В конечном итоге можно сказать, что чибис пробуждается при освещенности во столько-то люксов, жаворонок - при такой-то освещенности и т. д. Без меры, без точности нет науки, поэтому ученые ценят ее так высоко.
В давние времена кто-то из студентов на лекции по промысловой биологии спросил профессора П. Мантейфеля о его отношении к творчеству М. Пришвина. Профессор усмехнулся: «Вот какой вопрос задал мне как-то сам Пришвин. Подошел в перерыве одного научного совещания и спросил, нравится ли мне как натуралисту то, что он пишет о природе. Я ему и говорю, что не все нравится, вот в таком-то произведении у вас жаворонок начинает петь раньше кроншнепа. А ведь на самом деле кроншнепы просыпаются раньше жаворонков. И еще есть такие же неточности». - «Ну и?..» - «Ничего не ответил. Рассердился, вздернул бородку и отошел. Больше не пришлось с ним разговаривать».
...Свет оказывает влияние на химические и физические процессы, происходящие в организмах, на весь ход обмена веществ в них. Деятельность некоторых внутренних органов особенно тесно связана с освещенностью. К их числу относятся половые железы многих животных. У скворцов, ворон и других птиц, содержавшихся при различных световых режимах, менялся и вес семенников и яичников. Удлиняя искусственный световой день в лаборатории в середине зимы, ученые добились увеличения веса половых желез птиц. Он стал таким же, как весной. Не удивительно, что самцы начинали петь, ухаживать за самками. Поэтому вполне резонно связали с освещенностью такой важный момент биологии этих животных, как сезонные перелеты. Да ведь далеко за примерами и ходить не надо. Кому не известна так называемая весенняя песня большой синицы? Она раздается впервые обычно в феврале. Быстро возрастающая длина светового дня подсказывает синице: не верь холодам, все равно весна близко.
М. Пришвин, быть может, и допускал какие-то неточности в своих произведениях. Однако он, несомненно, был одним из самых «экологичных» отечественных беллетристов.
«У нас, фенологов, - писал он, - наблюдающих смену явлений природы изо дня в день, весна начинается прибавкой света, когда в народе говорят, что будто бы медведь переваливается в берлоге с боку на бок; тогда солнце перевертывается на лето, и хотя зима на мороз, все-таки цыган тулуп продает».
Мы говорили о светолюбии и теневыносливости отдельных видов растений. От этого их свойства зависит и так называемая ярусность растительности в лесах. Вспомните любой, знакомый вам бор. Наверху, в первом ярусе, - сосны, во втором, гораздо ниже, - различные лиственные деревья. Третий ярус состоит преимущественно из подлеска -кустарников, некоторых деревьев и подроста молодых деревьев основных лесообразующих пород. Наконец, внизу, под нашими ногами, травянистый ярус. Наверху - самые светолюбивые, внизу - теневыносливые. Это и неудивительно. Ученые измерили освещенность в лесу на разной высоте. Если считать, что над сосновыми кронами она составляет 100%, то под ними - уже 60%. Чем ниже, тем темнее. Поверхности почвы в густых насаждениях достигает только 4-5% солнечного света. Отсюда и ярусность, и набор растений на разных «этажах» леса.
Но ведь с растительностью тесно связано и животное население леса. Звери, птицы, амфибии, рептилии, насекомые селятся не где попало, а в строго определенных условиях. Это лишь крот, упомянутый в «Прогулках по Риму» Стендаля, мог выступить с нелепым упреком по адресу соловья, который не жил, как он, в темном подземелье, а легкомысленно порхал по деревьям.
«Жили-были когда-то крот и соловей, - пишет Стендаль. - Крот высунулся из своей норы и, обращаясь к соловью, распевавшему на ветке цветущей акации, сказал ему: «Вы, наверное, с ума сошли, если проводите вашу жизнь в таком неприятном положении, сидя на ветке, колеблемой ветром, и ослепляя себя ужасным светом, от которого у меня болит голова». Птичка прервала свое пение. Ей было очень трудно представить себе всю нелепость речей крота; потом она рассмеялась от всего сердца и ответила своему черному другу довольно резко. Кто из них был неправ? Оба».
Каждому свое, говорит экология. И доказывает это.
- Стендаль «столкнул» обитателя сырых и прохладных подземелий - крота и птицу, живущую среди света и воздуха. Контраст слишком велик.
- Любой организм реагирует на факторы среды индивидуально. Это совершенно ясно. Однако у каждого вида отклонения укладываются в какие-то определенные, свойственные ему пределы.
За окнами - снега, степная гладь и ширь,
На переплетах рам - следы ночной пурги...
Как тих и скучен дом! Как съежился снегирь
От стужи под окном...
Эколог увидит в этом отрывке из стихотворения И. Бунина очень точное описание двух факторов среды в действии. Всю ночь бушевала метель, а под утро снег перестал, небо прояснилось, ударил мороз. И снегирь после ночного разгула стихий нахохлился на ветке, голодный, замерзший. Снег и температура... Наш разговор о первом факторе. Шесть-семь месяцев в году в центральных областях России хозяйничает зима. Мы привыкли к снегу и замечаем его в основном во время... бесснежья: «Вновь гнилая погода!», «Да что же это такое сделалось с климатом?!», «Опять этой зимой не придется походить на лыжах!». Конечно же, роль снега - не только создание условий для лыжных прогулок. Она велика и разнообразна. В этом нетрудно убедиться собственными глазами, был бы... снег.
Совершим небольшую экологическую вылазку в лес. Вооружимся снегомерной рейкой и термометром. Неплохо прихватить еще любознательность и наблюдательность, без них не обойтись.
Лыжня начинается на окраине поселка. Прежде чем добраться до леса, который темнеет в двух километрах от нас, надо пересечь поле. Но это и хорошо, появляется возможность для сравнения! Снег, как и везде на открытых местах, под воздействием ветра уплотнился, лыжи скользят легко, не проваливаясь. Пройдя примерно половину расстояния до леса, останавливаемся и пускаем в ход снегомерную рейку: 25 см плотного снега для первой трети зимы - это совсем неплохо.
Метрах в сорока темнеет бугорок. Подъехав к нему, видим: это кормовая покопка зайца-русака. Здесь он добывал себе пропитание предыдущей ночью. На дне ямки, окруженной невысоким валом из перемешанного с землей снега, - стебельки озими. Они зеленые, хорошо развитые - словом, в нормальном состоянии. Ведь в конце ноября морозы достигали минус двадцати пяти! Ну что ж, вот и первое важнейшее свойство снежного покрова - «утеплять» поверхность почвы со всеми имеющимися на ней растениями и животными. Природе, да и человеку очень нужно такое «одеяло». Хорошо известно, что происходит, когда после длительных оттепелей, согнавших снег с полей, вдруг начинаются сильные холода. Озимь вымокает и вымерзает, весной приходится пересевать поля. Да и животный мир терпит немалый урон. Лишенная снежного покрова почва при первом же крепком морозе глубоко промораживается. Гибнут полевки, кроты, почвенные беспозвоночные...
Но вот и опушка. Обстановка резко меняется. Слабо накатанная лыжня становится ненадежной. Снег в лесу совсем иной, чем в поле, белый, неслежавшийся. Погружаем в него рейку: в при-опушечных кустарниках 40-50 см! Интересно, а что нам расскажет термометр? На поверхности - -15°С, на глубине 20 см - около 12°С; внизу, у земли, совсем тепло - -6°С.
Очень важно для всего живого, что при большой мощности снежного покрова температурные колебания в его толще и особенно у поверхности почвы сильно сглажены. Вот результат серии микроклиматических наблюдений, проведенных в Печоро-Илычском заповеднике. В тайге -17°С, а в снегу, на глубине 60 см, -6°С. Упала наружная температура до минус 40, внизу же уменьшилась только на один-два градуса. Не удивительно, что под снегом так хорошо себя чувствуют и мышевидные грызуны, и мелкие хищники-снеголюбы - ласка, и горностай, и тетеревиные птицы.
Пока мы вспоминали о теплоизолирующих свойствах снежного покрова, лыжня привела нас к лункам тетеревов на лесной поляне, неподалеку от группы больших берез. Кормившиеся вчера на березах, они с наступлением сумерек, как по команде, нырнули в мягкий снег и провели в нем всю ночь.
Все тетеревиные птицы ночуют в снегу: и глухарь, и тетерев, и рябчик. Многоснежная зима для них очень благоприятна. В бесснежье, при сильных морозах, оставаясь на ночь на деревьях, эти птицы могут погибнуть от холода. Но страшнее для них прочные насты. Заберутся с вечера во время оттепели в снег, а ночью - мороз. И все, из-под ледяной корки не выбраться...
Наш путь идет дальше, в глубь леса. Совсем вроде бы простой инструмент - снегомерная рейка, а какую хорошую службу служит. На опушке, помните, снег был глубоким и рыхлым. В старом чернолесье померили - тоже немало, 40 см. Попали в густой еловый лес - совсем иное дело. Простым глазом видно, что снег здесь мельче. И плотнее, лыжи перестали проваливаться. Да, рейка подтверждает: 20-25 см.
И это обстоятельство немаловажно для лесных растений и животных. Например, стойбы лосей и оленей, логова кабанов часто располагаются в спелых насаждениях хвойных пород. Здесь легче передвигаться. А за кормом все равно приходится выходить в лиственное мелколесье, на ближайшую зарастающую вырубку или тальниковое болото. Хорошо, если малоснежные участки и запасы веточного корма находятся по соседству.
Идем в надежде встретить следы копытных. И верно: близ окраины ельника пересекаем свежую лосиную тропу. Она ведет от лежки, оставшейся где-то за нашими спинами, к кормовому участку зверей.
«Что за чарующая сила скрыта в снежных следах! - восклицал американский натуралист, писатель и художник Э. Сетон-Томпсон. - Сколько чудесных рассказов можно прочесть по этим говорящим отпечаткам! Есть что-то волшебное в мысли, что там, на другом конце этой вереницы точек, находится зверь, который оставил их здесь... Запись каждого движения так безупречна, что останавливаешься в изумлении».
Для эколога следы диких животных не только повод для изумления, но и объект изучения. Положим в рюкзак термометр, он ничем не сможет помочь теперь нам. Познакомимся с тем, что уже знает наука о передвижении млекопитающих по снегу.
Глубина погружения того или иного зверя в снег зависит прежде всего от его веса. Нелепо ведь сравнивать в этом случае какую-нибудь шестиграммовую землеройку и полутонного лося. Но вес - это не все. Как вышел из положения человек, когда ему пришлось создавать машины высокой проходимости? Увеличил площадь их опоры - поставил на лыжи, подвел под них специальные гусеницы и очень широкие колеса. Примерно по тому же пути пошла и природа. Она снабдила зверей и птиц, живущих в условиях глубокоснежья, опорами с большой поверхностью. Вот два зайца - русак и беляк. Первый предпочитает открытые угодья с менее глубоким и более плотным снежным покровом, наподобие того, который мы видим в поле. Второй водится обычно в лесах с рыхлым снегом. У беляка задние лапы шире, «разлапистей», чем у русака. Но ведь беляк и легче. Нужна какая-то основа для сравнения, устраняющая влияние абсолютного веса животного. Ученые нашли ее: это весовая нагрузка, выраженная в граммах на 1 см2 поверхности следа. Оказалось, что у беляка она равна в среднем 19 г/см2, у русака - 23 г/см2. Это морфологическое - связанное со строением тела - приспособление к жизни при глубоком снеге.
А у других млекопитающих? Вот еще несколько показателей. Лось - 500 г/см2, косуля - 320, волк - 190, рысь - 42, лисица -28, лесная куница и соболь - 12, горностай – 8-10 г/см2. Этот внешне сухой ряд цифр для эколога настоящая поэма! Возьмем, например, волка. Нагрузка 190 г на 1 см2 поверхности лап. Немало! В 4 с лишним раза больше, чем у рыси. В этом одна из причин того, что серый разбойник не может жить в глубине сплошных лесных массивов, в то время как рысь чувствует себя там превосходно. Но это и почти в 3 раза ниже показателя лося. Такая разница - залог успешной охоты волков на лосей во время настов. Хищники бегут по снежной корке легко, будто скользя, а лоси проваливаются на каждом шагу, режут ноги и, в конце концов, обессиленные, останавливаются.
Не стоит, пожалуй, больше углубляться в эти цифры, как бы ни привлекательна была их «научная поэзия». Еще только один взгляд на них. Следовая нагрузка у диких копытных зверей гораздо выше, чем у пушных. Однако это не означает, что они хуже приспособлены к снегу. Чтобы понять, почему это так, надо вспомнить о другом показателе - длине конечностей животных. У копытных он гораздо выше. Проваливаются при ходьбе? Ну и что же, при таких ногах не страшно. Правда, при одном условии - если глубина снега не превысила определенных пределов. У каждого вида копытных есть критическая высота снега: у лося - 70 см, европейского оленя - 40, кабана - примерно столько же, у косули - 30 см.
В этом можно убедиться не только при наблюдениях за животными в полевых условиях. Наложив на специальную карту границы ареалов - областей распространения отдельных видов копытных, зоологи увидели, что, например, европейский олень и кабан не живут без помощи человека там, где средняя глубина снежного покрова превышает 40 см, и т. д.
Но ведь, помимо средних, бывают и крайние, а опасны именно они. В одном году со снегом пусто, в другом - куда как густо. После гнилой зимы иногда выпадает такая, что снег лося, кажется, с головой завалит. Какой уж тут «критический предел»!
Да, бывают катастрофы. Они вызывают массовую гибель диких животных, ареал их сокращается. Но при возвращении прежних условий он, как правило, восстанавливается. Происходит как бы «пульсация» ареала, изменение его «кружева» распределения животных внутри области распространения. Вот тут-то при многолетних наблюдениях и выявляется влияние средних величин.
В годы с необычно высокими снегами часть копытных зверей выживает благодаря имеющимся у них экологическим и поведенческим адаптациям — приспособлениям. К ним относится табу-нение - объединение животных на зиму в стада.
Вы не забыли, что экологическая экскурсия вывела нас на лосиную тропу. Уже около получаса мы идем по ней. Присмотревшись, можно различить следы по крайней мере 7-8 лосей. Летом и осенью они бродили в одиночку и небольшими группами. Тогда это было целесообразно. Зимой - нет. Невыгодно! Энергетическое расточительство! Объединение в табуны - страховка на случай глубокоснежья. Ведь в таких условиях след в след животным передвигаться намного легче. Поэтому в начале зимы копытные собираются на постоянных стойбах в табуны, которые, конечно, не могут быть слишком крупными - не хватит веточных кормов. В них насчитывается до 10-11 животных. От стойб к кормовым участкам проложена система утоптанных «магистралей». Выпадут рано снега, не успеют стабуниться животные - многоснежье становится более опасным, а иногда и губительным.
...Это было в январе 1967 г. под Воронежем. Зима для этих мест выдалась необычная, глубина снега в лесах приблизилась к 1 м. Дороги превратились в настоящие каньоны. Снег лежал рассыпчатый, ослепительно белый. В очень трудное положение попали кабаны и олени. Они вязли чуть ли не с головой в снегу, не могли добраться до кормов. А тут еще морозы, достигшие -42°С.
Звери были обессилены голодовкой; чтобы выжить, им пришлось изменять свое поведение. Олени ходили по дорогам, ища упавшее сено, забредали в населенные пункты. Большой табун их, обосновавшийся у южной опушки лесного массива, кормился на... железной дороге. Олени дежурили у полотна и подбирали упавшую с платформ сахарную свеклу, которую везли на сахарный завод. Обычно осторожные и даже трусливые кабаны набрасывались на ослабевших оленей...
Сотрудник заповедника возвращался из леса к центральной усадьбе заповедника. Вдруг метрах в сорока, за изгибом дороги, показались какие-то лохматые звери. Последний поднял голову - это был кабан. Голодные животные посредине дня вышли на дорогу и собирали рассыпанные на ней остатки свекольного жома. Огромная самка заметила человека и бросилась на узкую звериную тропу, ведущую в лес. За ней последовали два поросенка, третий растерялся и побежал по дороге. Не желая расстраивать кабанью семью, зоолог остановился, давая зверю возможность возвратиться к самке. Но он убегал все дальше. Высокие валы снега по краям дороги не позволяли ему свернуть в сторону. Пришлось последовать за ним. Показались дома. Увидев их, кабаненок повернул и с хрюканьем бросился на человека. Уступить дорогу? Позволить ему прорваться обратно? Но найдет ли он семью? А если и найдет, то почти наверняка не выживет. У сотрудника в руках был прут, и он слегка ударил им зверя. Поросенок смирился и побрел к поселку. Так и пригнал его человек хворостинкой к помещению, в которое свозили ослабевших и пойманных кабанов и оленей. Егерь Митрофан Иванович, правивший там, был очень доволен и спасением зверя, и непредвиденным заработком: за каждого отловленного кабана платили по 25 руб.
Зима 1967 г. погубила много зверей в воронежских лесах. Виной всему было раннее глубокоснежье, которое не дало возможности оленям и кабанам вовремя собраться в табуны. Правда, сыграла свою роль и их слишком высокая численность, явно не соответствовавшая кормовым ресурсам леса.
Снег приносит животным беду не только в лесах. В горных районах снежные лавины нередко погребают разных зверей и птиц. В степях и полупустынях дикие и домашние животные иногда становятся жертвой оттепелей. Стада здесь всю зиму находятся на пастбищах. Животные раскапывают снег в поисках корма, они привычны к такому образу жизни, не боятся холода и ветра. Трагедия приходит, когда после оттепелей наступает похолодание. Степь покрывается ледяной коркой, корм становится недоступным. Такие зимы надолго остаются в памяти местных жителей...
Лосиная тропа привела к осиновому мелколесью. Время близилось к вечеру, и звери уже приступили к ужину. Да, 8 лосей, как и определили по следам. Хороший табун. Горбоносые животные неторопливо скусывают тонкие побеги ив, наслаждаясь лакомым кормом. Один из них наконец заметил людей и метнулся в мелколесье. За ним последовали остальные, и вот уже все лоси на крупных махах уходят в сторону виднеющегося за низиной бора. Бег зверей легок, они без труда передвигаются по снегу. К счастью, эта зима будет, по-видимому, для них благоприятной.
- Снег, свет... Перечень, по-видимому, можно продолжить.
- Рельеф, субстрат, температура, влажность, газовый состав среды, ветер, течение, давление, гравитация, радиация...
- Ну что ж, направляемся в очередную экскурсию.
- Зачем? Пусть на этот раз путешествие совершит хорошо всем известный зверек - ондатра.
Родина ондатры - Северная Америка. Этот сравнительно крупный грызун весом около 1 кг, обладающий неплохой шкуркой, был завезен к нам в конце 20-х годов. Опасаясь «как бы чего не вышло», ондатру вначале поселили на Соловецких островах в Белом море и Карагинском острове у берегов Камчатки, а затем уже приступили к ее акклиматизации в материковых водоемах. Сейчас она обычна на большей части территории бьшшего Советского Союза.
...Рой Мак-Нейр, главный герой книги Джеймса Олдриджа «Охотник», был опытным промысловиком, с успехом добывавшим и бобра и ондатру. Он хорошо знал повадки этих животных, любимые места их обитания.
«Рой плыл по мускусной заводи, которая вела к его главному озеру и главной из его хижин и была одним из основных участков его охоты. Это был... водоем, извилистый и заросший, образованный старой бобровой запрудой, которая так надежно перегородила ручей, что получилось озерко с крутыми, густо заросшими лесом берегами. Идеальное обиталище для мускусной крысы, ондатры. Не слишком глубоко, дно и берега густо покрыты осокой, рогозом, стрелолистом и тростником... На серо-коричневой поверхности воды повсюду виднелись травянистые, слепленные из грязи и веток островки. На тех, что побольше, были жилища ондатры, на тех, что поменьше, крысы спокойно кормились, недостижимые для хищных врагов».
Перенесемся теперь на юг нашей страны. Здесь, в дельте реки Или, возник крупнейший в стране очаг ондатроводства. Много лет его изучал С. Мараков, биолог-охотовед, бывший одним из лучших знатоков полуводных млекопитающих. Откроем его книгу «В джунглях Прибалхашья», содержащую красочное описание этих мест и экологии ондатры: «Где тихие лесные озера и заводи, где пойменные заболачивающиеся старицы, так любимые ондатрой на ее родине? Их нет. Грызун живет здесь в протоках, по которым быстро несется насыщенная илом вода, в мелководных тростниковых и рогозовых россыпях илийской дельты, по побережью и на островах самого Балхаша и даже в межбарханных озерах, оазисах песчаных гряд. Небольшое число зверьков обосновалось на участке прибалхашской пустыни Сары-Ишик-Отрау, в группе солоноватых озер, заросших тростником».
Как будто бы ничего похожего на родные канадские места. Климат континентальный - летом иссушающий зной, зимой нередки сильные морозы, ураганные ветры. Разница между минимальными и максимальными температурами года достигает 90°С. Нет постоянного глубокого снежного покрова, утепляющего землю и жилища зверьков.
Как же смог обитатель водоемов умеренного пояса выдержать столь резкую перемену условий? Наверное, для некоторых будет неожиданным утверждение, что перемены не столь велики, как это может показаться на первый взгляд. Ондатра в тростниковом Прибалхашье живет почти в тех же условиях температуры и влажности, что и в лесных водоемах Канады и США. Они остались для нее оптимальными или близкими к ним.
Ондатра не человек, у нее не спросишь, жарко ей или холодно при определенной температуре, какую она предпочитает влажность воздуха и т. д. Ответы на эти вопросы можно получить, наблюдая за ондатрой или проводя специальные опыты.
Светлое время суток зверек проводит в жилищах - норах и хатках, в сумерки и ночью он плавает и ныряет в поисках корма, а на берегу питается, отдыхает, приводит в порядок меховой покров. Несомненно, у жилищ, водной среды, прибрежья свой режим температуры и влажности, или, как говорят экологи, свой микроклимат.
Изучить микроклиматические условия в населяемых ондатрой водоемах довольно просто. Надо периодически, несколько раз в сутки (лучше в так называемые метеорологические часы, когда снимают показания приборов на всех метеостанциях страны) измерять влажность воздуха и температуру воды, поверхности грунта и приземного слоя воздуха в прибрежной зоне жизнедеятельности зверька. Для этого требуются различные термометры и гигрометры, в том числе дистанционные. Можно воспользоваться метеорологическими самопишущими термографами и гигрографами; они регистрируют на движущейся ленте изменения температуры и влажности воздуха за сутки или за неделю...
Около 50 лет назад охотники, промышлявшие ондатр на севере штата Миннесота в США, стали сообщать о частых случаях гибели этих зверьков. Почти в каждом домике они находили по нескольку трупиков. Пробы на туляремию - наиболее опасное инфекционное заболевание ондатры - дали отрицательные результаты. В чем же дело? Кто-то из зоологов предположил: быть может, животные гибнут из-за высокого содержания углекислого газа в их жилищах? Мощный снежный покров, наледи и насты, обычные в ту зиму, могли препятствовать нормальной аэрации - обогащению свежим воздухом - хаток и нор зверьков.
Быстро снарядили экологическую экспедицию. Она была оснащена дистанционными газоанализаторами, позволявшими брать пробы воздуха из гнездовых камер ондатровых жилищ. Определяли содержание углекислого газа, кислорода, метана, сероводорода. Исследовали более 150 домиков. Метана и сероводорода в хатках не было, зато содержание углекислого газа достигало в феврале 5-7%. Это в 17-23 раза больше, чем в атмосферном воздухе. Опасно для животных? Можно было бы так и подумать, но, во-первых, некоторые жилища с такой концентрацией углекислого газа были заселены ондатрами, и, судя по всему, чувствовали они себя неплохо. Во-вторых, ученые знали о результатах предшествующих лабораторных экспериментов. Крупный американский специалист по физиологии водных млекопитающих Ирвинг установил, что бобру, равно как и ондатре, 10%-е содержание этого газа во вдыхаемом воздухе не причиняет существенных неудобств. Не то что подопытным кошкам, которые чувствовали себя в такой атмосфере очень плохо. Причины гибели ондатр ученые в тот раз так и не выяснили. Зато наблюдения помогли лучше узнать особенности микроклимата жилищ этих грызунов...
Итак, ондатра устойчива к высокому содержанию углекислого газа в жилищах; нет никаких оснований считать, что в Казахстане он скапливается в жилищах зверьков в больших концентрациях, чем в Канаде. Не привыкать ондатре и к сырости. Проведенные наблюдения показали, что относительная влажность воздуха в ее домиках и норах близка к 100%-й, т.е. насыщение воздуха водяными парами предельно при данных температурах.
Остается температура. Это очень важный и изменчивый фактор среды, хотя, вообще-то говоря, трудно сказать, какой фактор для животных важнее. Попытаемся исследовать температурный режим ондатрового жилища. Осторожно подходим к домику, стараясь не потревожить его жителей. Металлическим щупом проделываем несколько узких отверстий в его куполе и погружаем в них датчики дистанционного термометра.
Оказывается, что температура воздуха в гнездовых камерах ондатровых жилищ меняется в зависимости от температуры наружного воздуха, но колебания ее значительно меньше: они как бы сглажены и сильно отстают во времени. Это объясняется термической инертностью грунта и воды и теплоизолирующими свойствами материалов, из которых состоит жилище ондатр. Зимой хатки утепляет снеговой покров, изнутри их подогревают сами зверьки. Если в приземном и подводном слое на водоемах температура воздуха за год изменяется на 70...80°С - меньше, чем на стандартной для метеонаблюдений высоте, - то в ондатровых хатках эта амплитуда составляет всего 25...30°С. Летом при жаре 40...45°С в жилище зверьков прохладно - более чем 20°С. Мороз в 30°С также не страшен грызунам, собравшимся на зимовку в большой семейной хатке, укрытой к тому же слоем снега. Правда, здесь бывают и отрицательные температуры, но сбившимся в кучку животным тепло. Разгуливая по берегу, ондатра может попасть и под горячие солнечные лучи, и под сильный ветер с морозцем. Но в ее воле, если только она не слишком удалилась от родного места обитания, избавиться от неблагоприятных условий: нырнуть в воду или забраться в убежище. Температура воды колеблется, как известно, в сравнительно небольших пределах. Обладая высокой теплоемкостью, она может летом быстро «охладить» животное (резкое повышение теплоотдачи!), а зимой немного «подогреть» его. Впрочем, в холодную пору года куда надежнее нора или домик, так как длительные ванны не сулят зверькам ничего хорошего.
Сказанное, в сущности, уже позволяет ответить на один из поставленных вопросов. Путешествие ондатры из Канады в Казахстан оказалось возможным потому, что, помимо приспособлений, связанных со строением тела (например, густой плотный шерстный покров) и с особенностями физиологии, у нее имеется целый ряд так называемых поведенческих приспособлений к изменениям условий внешней среды. Это животное, как и многие другие, живет не в каком-то абстрактном климате, а в особом микроклимате. И что особенно важно: сооружая норы и хатки, ондатра сама участвует в его создании. Температура среды колеблется для казахстанской ондатры не на 90°С, а на 30...35°С. Благодаря этому, между прочим, ареал ондатры имеет большую широтную протяженность. И в Северной Америке она, встречаясь за Полярным кругом, заходит в то же время довольно далеко на юг. Этот грызун, обосновавшийся в Среднеазиатских республиках, в лесной и лесостепной зонах, пришелся ко двору и в Якутии, в которой находится полюс холода Северного полушария.
А получили ли мы ответ на второй вопрос - о благоприятных для ондатры физических факторах среды? Нет, мы только выяснили, при каких условиях она вынуждена жить. Быть может, какие-то из них отрицательно сказываются на весе, размножении, жизнестойкости зверька, не угрожая, однако, ему гибелью. Следовательно, нужны дополнительные специальные эксперименты.
Не будем погружаться в детали того научного направления, которое лежит на стыке физиологии и экологии и называется эколого-физиологическим. Упомянем только, что имеются специальные приборы и методы, позволяющие ученым точно установить золотую середину для каждого организма по отношению к тому или иному фактору среды, в том числе и к температуре. Для ондатры оптимальная температура зимой колеблется примерно около 15°С, а летом около 20°С тепла. При таких условиях у этого зверя отмечен минимальный уровень обмена веществ.
Но, пожалуй, эколог прежде всего должен знать температуры, критические для каждого вида животных и растений, ибо они вызывают их гибель и ограничивают географическое распространение. Та же ондатра гибнет при температуре +30...35°С, если она воздействует на зверька в течение 2-3 час. Нижний предел для этого грызуна при такой же длительности воздействия (экспозиции) равен -10-15°С.
Большое значение имеет при этом влажность воздуха. Мы по своему опыту знаем, насколько легче переносятся «сухой мороз» или «сухая жара». Экология принимает во внимание не изолированное, а совместное влияние на организм отдельных факторов среды. Это важнейшее обстоятельство. О нем никогда не следует забывать. Не случайно в Прибалхашье, по наблюдениям С. Маракова, ондатры весной, в пору расселения, оказываются иногда за добрые 10 км от своих водоемов. В жару и зной бродят зверьки по саксаульной пустыне в поисках воды. Сухость воздуха позволяет им переносить довольно высокие температуры. Но в конце концов большая часть расселяющихся ондатр гибнет от жары, жажды и хищников.
Критические температуры для различных растений и животных варьируют чрезвычайно широко. Большинство морских беспозвоночных гибнет при температуре свыше 30...32°С, в то время как приспособившиеся к сухому и жаркому климату рептилии без вреда для себя выдерживают 45-градусную жару. В Калифорнии в горячих источниках живет рыбка, которую не убивает температура даже в +52°С. Тут уместно вспомнить, что воду в ванне, температура которой превосходит температуру нашего тела, мы воспринимаем уже как горячую. Мы наверняка не смогли бы принимать ванны вместе с этой калифорнийской рыбкой.
Холодостойкость наших обычных бабочек - капустницы, крапивницы и некоторых других - во взрослом состоянии колеблется (-8...20°С). Лишь после падения температуры тела ниже этих величин у них наступает переохлаждение, вызывающее необратимые изменения в организме. Коловратки же при высыхании способны выдерживать охлаждение до -60°С и при нормальной температуре «вернуться к жизни».
У животных имеются два основных типа теплообмена: пойки-лотермность и гомотермия. Температура тела животных, относящихся к первому типу (а их преобладающее большинство) зависит от температуры окружающей среды и ненамного отличается от нее. У гомотермных, теплокровных животных совершенные механизмы регулирования температуры обеспечивают относительно постоянный уровень обмена веществ и температуры тела. У ондатры температура внутренней среды за 1 сутки меняется не более чем на 2...2,5°С, в то время как снаружи она может за это время перемениться примерно на 30°С. Гомотермия свойственна большинству птиц и млекопитающих. Лишь у детенышей температура тела менее устойчива.
И наконец, промежуточная группа - гетеротермные звери и птицы. Косолапый мишка, например, с весны до осени относится к теплокровным, а заснет на зиму - температура тела у него становится неустойчивой. Очень сильно она снижается у видов, впадающих в настоящую спячку, - сусликов, сурков, сонь, ежей и др.
Необычайно сложными многообразны нити, связывающие живой организм с окружающей средой.
- А ведь если хорошенько не поешь, то и при небольшом морозце замерзнуть недолго. Мы пока все как-то приглядываемся к животным «снаружи», не обращая внимания на их состояние.
- Действительно, устойчивость голодного животного по отношению к неблагоприятным условиям среды гораздо ниже, чем у сытого. Пища для животных такой же внешний фактор, как температура или влажность воздуха. Но она относится к «живым», биотическим факторам и заслуживает самого пристального внимания.
Трудно сказать, подметил ли кто-нибудь из биологов одно из противоречий библейской легенды о сотворении мира, которое носит экологический характер. Продовольственную проблему господь бог решил на шестой день своих трудов по сотворению Земли. Он выделил для питания людям и животным только растительную пищу - «всякую траву, сеющую семя... и всякое дерево, у которого плод древесный». Под запрет попали почему-то только яблоки. Из-за них, как известно, и свершилось грехопадение, и человек был изгнан из рая. Разгневанный творец предсказал потомкам ослушников всяческие несчастья, в том числе и продолжение скудной вегетарианской диеты.
Уже за пределами рая у Адама и Евы появились сыновья. Каин стал земледельцем. Авель - «пастырем овец». Первый пахарь расправился с первым скотоводом, но факт остается фактом: вопреки первоначальному проекту творца уже тогда люди были не прочь полакомиться бараниной. Думается, что и клыки тигров, львов, волков и других хищников, созданных богом в вегетарианский период, были не очень приспособлены для поедания «плодов древесных». Наверняка они потихонечку потаскивали овец Авеля... На заре возникновения на нашей планете жизни трудновато было прокормиться зеленой травкой, потому что... ее не было. Впрочем, если бы имелась, ее некому было есть, травоядные животные тоже отсутствовали. Но это уже экскурс в область палеонтологии и эволюционного учения. Наша тема скромнее - питание. И освещать ее придется без помощи священного писания.
Экология интересуется питанием давно и пристально. Дело в том, что оно не только средство поддержания жизнедеятельности всех организмов, без которого невозможно их существование и воспроизводство. Огромна биосферная роль питания. Фотосинтез, происходящий в растениях, дает начало органическому веществу планеты. Животные и бактерии, потребляя различные организмы и продукты их распада, поддерживают биогенный круговорот веществ в природе. Без него также не было бы жизни.
Но и с более узких позиций роль питания колоссальна. От потребностей организмов в тех или иных кормах и их наличия зависит размещение растений и животных по поверхности земли, выбор ими подходящих местообитаний, численность, взаимоотношения с другими организмами. У животных имеется множество различных приспособлений к тем или иным типам поиска и потребления корма - вспомним хотя бы хоботок шмеля или клюв елового клеста. Питание оказывает большое и постоянное влияние на поведение животных. В этом отношении известное изречение «любовь и голод правят миром» вовсе не лишено оснований.
Определить потребность растений в питательных веществах относительно просто. Они, за исключением свободноплавающих микроскопических растений, фитопланктона, неподвижны, удобны для опытов, четко отзываются на внесение в почву различных добавок. Кому не памятна картинка из школьного учебника? Рядом в банках два растения одного и того же вида. Одно вдоволь обеспечено всем необходимым, второе же искусственно лишено калия (или марганца, или фосфора). Результат налицо: первое процветает, второе угнетено, недоразвито. Конечно, мы еще не скоро познаем все потребности растений. Особенно ясно это показали опыты с внесением в почву микроэлементов, например кобальта. Растения отзываются на них очень сильно, хотя вносятся они в ничтожных количествах. Имеет значение состав почв, соотношение основных питательных веществ в них, абиотические факторы и многое другое. Экологам и физиологам растений есть еще над чем потрудиться. О «простоте» здесь сказано для того, чтобы подчеркнуть большие трудности, возникающие при изучении питания животных.
Начинают обычно с первого вопроса: что животное ест? Следующий вопрос: сколько корма ему требуется? Затем происходит бесконечная детализация - выяснение потребностей вида в минеральных веществах и витаминах, влияния пола и возраста животного на его кормовые потребности и т. д.
Джералд Даррелл, популярность которого делает ненужным его представление читателю, немало мучился с животными, пойманными им, пока ему удавалось (да и то не всегда) решить, чем и как их кормить. «Надо не только хорошо знать, чем питается данный вид, - писал он в книге «Зоопарк в моем багаже», - но и, если нельзя достать естественного корма, суметь подобрать заменители и приучить к ним вашего подопечного. При этом еще нужно угождать вкусам каждого в отдельности, а они чрезвычайно разнообразны. Помню грызуна, который упорно отвергал обычную для грызунов пищу - фрукты, хлеб, овощи - и три дня подряд ел только спагетти. У меня было также пять обезьян одного вида и возраста с самыми неожиданными идиосинкразиями. Две безумно любили крутые яйца, три остальные боялись незнакомых белых предметов и отказывались к ним прикоснуться, даже визжали от страха, если им клали в клетку страшное крутое яйцо. Все пять обезьянок обожали апельсины, но если четыре из них, осторожно очистив их, выбрасывали кожуру, то пятая выбрасывала апельсин, а кожуру поедала».
Особенно много хлопот Д. Дарреллу доставляло выкармливание детенышей, у которых, как известно, чрезвычайно нежные желудки. В книге «Перегруженный ковчег» он рассказал о неудаче, постигшей его с выкармливанием малышей крохотной антилопы дукера. Они отказывались пить молоко («горячее, теплое, холодное, сладкое, кислое, горькое»), слабели и гибли.
Эколог, начинающий изучение питания какого-либо животного в естественных условиях, прежде всего интересуется перечнем его кормов. При этом обнаруживаются любопытные крайности. У некоторых животных этот перечень очень краток. Например, симпатичнейший сумчатый медведь коала, обитающий в Австралии, во взрослом состоянии питается лишь свежими молодыми побегами эвкалиптов, и не всех, а только определенных видов. Никаких других кормов он и знать не желает. Сомнительно, чтобы самому Д. Дарреллу удалось найти подходящий заменитель эвкалипта: нет этого дерева - нет и коала.
Число кормов других видов животных, напротив, очень внушительно. Так, у коршунов их около 100, у лугового мотылька - 160, речного бобра - почти 400, обыкновенной полевки и того больше - свыше 500. Виды, питающиеся немногими кормами, относятся к стенофагам («стено» - узкий, «фаг» - пожиратель), виды с разнообразным рационом - к еврифагам («еври» - всякий, каждый). Кстати, эти эпитеты очень употребительны в экологии. В предыдущем разделе говорилось о температуре. Так вот стенотермный - вид, живущий при незначительных амплитудах температуры среды, евритермный - выдерживающий значительные колебания температуры...
Несомненно, особенно сложно изучать питание животных-еврифагов. В этом случае легко можно впасть в заблуждение. Лось поедает около 300 видов растений. Значит, он всегда обеспечен кормами? Или ему всегда необходимы все эти растения? Ничего подобного! Во-первых, 300 - это растения, которые когда-либо и где-либо поедались животными и в северной тайге, и в лесостепи, на болотистой равнине и в предгорьях и т. д.; в данной местности число кормов лося всегда гораздо меньше, да столько ему и не нужно. Во-вторых, и это главное, для зверя сотни растений совершенно неравноценны. От одного он на ходу отщипнет только листок или побег (тоже «кормовое»). Без другого он не может жить. Значит, надо выявлять предпочитаемые, основные корма.
У лося - раз уж мы упомянули о нем - летом приволье, как у крыловской стрекозы; везде «и стол, и дом». Питается он преимущественно травами, биомассы которых достаточно для любого лосиного поголовья. Правда, имеются у этого зверя самые лакомые травы, ради которых он иногда готов даже рисковать.
Несколько лет назад автолюбители, попавшие в затор на шоссе Липецк-Елец, были свидетелями такой картины. Виновником затора оказался трех-четырехлетний лось-самец. Он стоял в глубокой придорожной канаве и с удовольствием уплетал корневища произраставшего в ней тростника. На остановившиеся автомашины и сбежавшихся со всех сторон людей зверь не обращал ни малейшего внимания. Уж очень сладким был корм...
Если самые нужные травы отсутствуют, лось, быть может, и с неохотой, но насытится другими. А вот зимой, особенно во время глубокоснежья, его благополучие основывается всего на нескольких видах корма - ивах, молодых осинах и сосенках. Когда кормовые ресурсы этих растений исчерпаны или недоступны из-за глубоких снегов, лоси бедствуют и даже гибнут от голода. Плохим утешением служит им в этот момент перечень, включающий 300 кормовых растений, составленный экологами.
Ученые должны знать общую потребность того или иного животного в конкретных кормах, в минеральных веществах или иных компонентах (например, куриным птицам необходимы небольшие твердые камешки, которые они заглатывают с осени: без них нормальное пищеварение нарушается). Следует выяснить особенности питания животных различного пола и возраста, сезонные особенности рациона, отличия в питании животных из разных местообитаний и природных зон и еще многое другое. Но имеется заветная цель, к которой в содружестве с учеными других специальностей стремится эколог, изучающий питание животных, - определить общую потребность данного вида в энергии корма. А так как вес животного одного и того же вида различен, усредняют показатель, деля общую потребность на средний вес животных. Конечный итог - число калорий корма на 1 кг живого веса. Это очень важный показатель. Он позволяет рассматривать вопросы питания на энергетической основе, что необходимо и для теоретических, и для практических целей.
Ну и, разумеется, экология всегда интересуется кормовой базой животных, запасами доступных им кормов, их воспроизводством, влиянием на корма жизнедеятельности животных. Это чисто экологическая тематика, значение которой трудно переоценить. Обеспеченность кормами животных, особенно с узкоспециализированным питанием, может сильно меняться по годам. Белка, клест, кедровка и некоторые другие звери и птицы питаются в основном семенами хвойных деревьев. Между тем ель хорошо плодоносит в среднем 1 раз в 4 года, сибирский кедр - 1 раз в 4-6 лет и т. д. Во время урожая семян хвойных в лесу веселье, все сыты и довольны. Заканчивается пиршество, и вплоть до нового урожая трудно приходится этим животным...
Пьют ли воду лягушки? Нуждаются ли в питьевой воде насекомые? А звери и птицы - все ли они посещают водопои? Эти вопросы здесь совсем не случайны, так как обеспечение животных водой - часть общей проблемы питания. Правда, слово «пить» здесь не совсем точно. Важно, чтобы была удовлетворена потребность организма в воде. А как она поступит в него, это уже второстепенный вопрос.