Животные в природе


ЧЕМ ЖИВОТНЫЕ ОТЛИЧАЮТСЯ ОТ РАСТЕНИЙ

Казалось бы, очень простой вопрос. Однако правильно ответить на него не так легко, как кажется.

Всякий скажет без колебаний, что кошка, змея, лягушка, ворона — это животные, а пшеница, дуб, ель — растения.

Слева — губки бадяги на стеблях водяных растений. Справа — грибы трутовики на стволе березы.
Слева — губки бадяги на стеблях водяных растений. Справа — грибы трутовики на стволе березы.

Но посмотрите, как выглядит вынутая из воды губка бадяга, наросты которой часто покрывают стебли подводных растений, и сравните ее хотя бы с грибом трутовиком, растущим на стволе березы — он очень похож на бадягу. Но губка — животное, а гриб трутовик — растение. Чем же они отличаются друг от друга?

В первом примере различие между животными и растениями как будто не вызывает сомнений. Кошка, лягушка и т. д. — животные, потому что они передвигаются, чувствуют и отвечают на раздражения, а пшеница, дуб, ель неподвижны и на раздражения, по-видимому, не отвечают. Но во втором примере различие не так ясно. И губка и трутовик неподвижны, и тот и другой организм не реагирует на раздражение. Рассматривая губку, мы не находим у нее никаких заметных признаков животного.

Вооружимся микроскопом. Среди многих движущихся в воде мелких организмов мы найдем и подобные тем, которые изображены на рисунке внизу. Оба организма на рисунке — одноклеточные. И у того и у другого видны жгутики, с помощью которых они быстро передвигаются в воде. Различие между ними только в том, что у одного из них внутри протоплазмы есть зеленый хроматофор с хлорофиллом, а в передней части тела — красноватое пятнышко — глазок; у другого — этих особенностей нет.

Вы, конечно, ответите правильно, приняв за растение зеленое жгутиковое. Но не спешите с выводом. Верно, что наличие зеленого пигмента — хлорофилла характерно только для растений. Но немало и таких растений, у которых нет хлорофилла, например грибы и многочисленные бактерии. Все это показывает, что между низшими растениями и низшими животными различий гораздо меньше, чем между высшими.

Простейшие жгутиковые организмы: налево — животное, направо — растение. Буквами обозначены: ж — жгутик; я — ядро; п — протоплазма; хр — хроматофоры; об — оболочка; с — глазок.
Простейшие жгутиковые организмы: налево — животное, направо — растение. Буквами обозначены: ж — жгутик; я — ядро; п — протоплазма; хр — хроматофоры; об — оболочка; с — глазок.

Многие животные, и не только низшие, ведут неподвижный образ жизни. Таковы, например, все губки, коралловые полипы и даже некоторые моллюски, например устрицы, которые всю жизнь остаются прикрепленными к подводным камням. С другой стороны, многие низшие растения подвижны, например одноклеточные и колониальные жгутиковые — обычные обитатели водоемов.

Однако верно, что для подавляющего большинства животных характерна значительная подвижность, а с этим связано развитие у животных таких органов, которых нет у растений: мышц, нервной системы и органов чувств. Верно также, что подавляющее большинство растений на всю жизнь связано с почвой, на которой они растут. Но это не значит, что растения полностью лишены способности двигаться.

То же можно сказать о раздражимости. Верно, что животные обладают раздражимостью, и их способность отвечать на раздражения тем больше, чем выше их организация. Но раздражимость, правда в более слабой степени, свойственна и многим растениям.

Комнатные растения надо время от времени поворачивать, так как их стебли наклоняются, а листья обращаются своей поверхностью к свету. Соцветие-корзинка подсолнуха с восходом солнца обращена на восток, а к заходу оказывается обращенной на запад.

У маленького болотного растения росянки (см. ст. «Насекомоядные растения») небольшие ложечкообразные листочки покрыты железистыми волосками. Стоит мухе или другому мелкому насекомому сесть на листик росянки, как волоски наклонятся к добыче и прилипнут концами к телу пойманного насекомого.

У зеленых жгутиковых растений есть пигментное пятнышко — глазок, благодаря чему они реагируют на свет и собираются массами в более освещенных местах водоема.

Жужелица, поедающая майского жука.
Жужелица, поедающая майского жука.

Правда, у растений нет нервной системы. Но и у низших животных (например, у одноклеточных и у губок) ее также нет. А между тем амёба или инфузория реагирует на свет, на изменение температуры и т. д.

Раздражимость — первичное свойство живой протоплазмы клеток. Поэтому она, хотя и в различной степени, свойственна всем живым существам — как животным, так и растениям. Даже неподвижная губка, у которой нет ни нервных клеток, ни органов чувств, хоть и едва заметно, но сморщивается при сильном раздражении.

Наиболее существенное различие между животными и растениями прежде всего в способе питания. У большинства растений в клетках есть хлорофилл. Зеленые растения получают из внешней среды только неорганические вещества: воду, минеральные соли из почвы и углекислый газ. Из этих неорганических веществ в клетках зеленого растения создаются органические вещества — сахар и крахмал. Этот процесс происходит только на Свету, с помощью солнечной энергии, потому он и называется фотосинтезом (см. ст. «Как живет растение»). Затем растения в своих клетках строят более сложные органические вещества. Такой способ питания называют растительным.

Незеленые растения, например большинство грибов, в отличие от зеленых растений, не могут жить только за счет неорганических веществ. Они нуждаются в органических веществах и питаются мертвыми остатками растений и животных и продуктами их разложения (гниения). Такой способ питания называют сапрофитным, а питающиеся таким образом организмы — сапрофитами. Так питаются, кроме грибов, и многие бактерии.

Хищная птица питается мясом животных.
Хищная птица питается мясом животных.

В отличие от всех растений животным необходимы для питания сложные органические вещества: белки, жиры и углеводы. Ни одно животное не может жить за счет неорганических веществ и создавать из них в своем теле органические вещества. Зеленое растение — как бы лаборатория органических веществ, а животное способно только потреблять эти вещества в готовом виде.

В основном животные питаются растениями или другими животными. Питание это происходит различно. Чаще всего животные просто поедают растения и животных. Хищники — волки, тигры, соболи, хорьки, хищные птицы, многие змеи — нападают на других животных и поедают их. Хищников много и среди беспозвоночных животных, например жуки (жужелицы, божьи коровки и их личинки), осьминоги, кальмары и многие другие.

Название «хищник» не совсем точно. Многие животные, которых обычно не называют хищниками, по существу отличаются от них только тем, что поедают более мелких животных. Кроты поедают червей и личинок насекомых, а большинство насекомоядных птиц истребляет! огромное количество насекомых, особенно стрижи, ласточки, скворцы. Многие рыбы поедают довольно крупных моллюсков и других животных. Правильнее и этих животных, и хищников называть плотоядными.

В отличие от плотоядных травоядные животные питаются растениями и сами нередко служат добычей хищников. Таковы многочисленные копытные млекопитающие, грызуны, многие насекомые, например бабочки и их личинки (гусеницы), пчелы, шмели и т. д.

Кроме того, есть немало животных, которые питаются и животной, и растительной пищей. Так питаются многие птицы (дятлы, синицы и др.), а также многочисленные насекомые. Этих животных по способу питания называют разноядным и. Есть и такие животные, которые питаются по-разному в разных возрастах. Например, зерноядные птицы выкармливают своих птенцов исключительно насекомыми.

Амёба протей захватывает пищу.
Амёба протей захватывает пищу.

Но есть животные с особым способом питания — животные-паразиты: они живут постоянно или временно внутри или на поверхности тела других животных и питаются за счет этих животных. Так, например, свиной цепень (из плоских червей) живет в тонких кишках человека и питается уже переваренной пищей, находящейся в кишечнике; плазмодий малярии живет внутри красных кровяных телец крови человека и питается их содержимым. Блохи, вши, постельные клопы, комары, москиты, кровососущие мухи и многие клещи питаются кровью человека и животных (см. ст. «Паразиты животных и человека»).

В питании этих животных — и плотоядных, и травоядных, и паразитов — много общего: они поедают (в виде частей тела животных или растений) сложные органические вещества, которые затем перерабатывают в своем теле. Такой тип питания, в отличие от растительного, называется животным. В этом и заключается основное отличие животных от растений.

От животного типа питания зависят многие другие особенности животных. Уже у одноклеточных животных развились приспособления для схватывания и проглатывания добычи (бактерий или водорослей): псевдоподии — у амёб, рот и глотка — у инфузорий и т. п. (см. ст. «Простейшие животные»). У одноклеточных растений, имеющих хлорофилл, таких приспособлений нет.

Чем сложнее организовано животное, тем больше различий между ним и растением. Многоклеточные растительные организмы перешли к прикрепленному образу жизни. Этому благоприятствовал растительный способ питания. Оставаясь прикрепленным, растение может получать все, что ему нужно для питания: углекислый газ, воду и минеральные соли. Растения не разыскивают пищу. Животные находятся в других условиях. Пока низшие животные развивались в воде, в которой были в изобилии другие мелкие животные и растения, им не нужно было передвигаться и они могли вести прикрепленный образ жизни. На этом уровне развития до сих пор остались губки и полипы. Но в дальнейшем, в связи с усложнением строения организмов, животные все более и более вынуждены были отыскивать пищу, охотиться за ней, и это обусловило переход животных от прикрепленного к плавающему и особенно к ползающему образу жизни.

Хищная инфузория, пожирающая других инфузорий.
Хищная инфузория, пожирающая других инфузорий.

История развития жизни на Земле показывает, что развитие животного мира шло, направляясь ко все более и более активному питанию и активному передвижению. А это привело к развитию у животных таких тканей и органов, которых нет у растений.

Усиление активной жизнедеятельности связано с развитием мускулатуры, а вместе с ней и нервной системы. Кроме того, охотясь за другими животными или отыскивая места более богатые пищей, животное должно было ориентироваться в окружающей среде. Это привело к усложнению нервной системы и органов чувств.

Питание сложными органическими веществами связано с необходимостью переваривать эти вещества, так как они не могут быть непосредственно усвоены животным. При переваривании пищи одни вещества (белки, жиры) расщепляются на более простые вещества и из нерастворимого состояния превращаются в растворимое (крахмал превращается в сахар). Переваривание пищи происходит в различных отделах пищеварительной системы: во рту, в желудке, в кишечнике. Пища переваривается с помощью особых веществ — ферментов. В слюне, желудочном соке, в соке поджелудочной железы есть различные ферменты, действующие на пищу: фермент слюны превращает крахмал в сахар, ферменты желудочного сока расщепляют белки на более простые вещества. Затем переваренные растворимые вещества всасываются стенкой кишки, поступают в кровь и разносятся по всем органам тела животного. Значительная часть переваренных веществ идет в клетках различных органов на построение сложных органических веществ. Это происходит также с помощью ферментов. Другая часть переваренных веществ откладывается в виде питательных запасов.

Особенности питания животных обусловили развитие у них системы пищеварительных органов: различные железы и отделы кишечника выделяют пищеварительные соки, содержащие различные ферменты. У растений такой системы пищеварительных органов нет.В животном организме происходит синтез сложнейших органических веществ — белков. Но они создаются не из неорганических веществ, как у растений, а путем предварительного расщепления белков, заключавшихся в принятой пище, на более простые органические вещества. Белки, полученные животным с пищей, не могут быть непосредственно усвоены его организмом потому, что каждому виду животных свойственны определенные белки, из которых и состоит протоплазма всех клеток у каждой особи этого вида животных.

Основные особенности строения организма животных сводятся к развитию у них мускулатуры, нервной системы, органов чувств, органов пищеварения и кровообращения. Все эти органы находятся в теснейшей связи с тем, что животное активно питается органическими веществами.

Схема стропит губки асцетты. Стрелками показано движение воды в полость губки и из нее.
Схема стропит губки асцетты. Стрелками показано движение воды в полость губки и из нее.

Но активное добывание пищи свойственно не всем животным. Обратимся снова к губкам. Питание губок нетрудно представить себе на примере одиночной морской губки (большинство губок — колониальные животные). На рисунке справа показана схема строения такой губки. Стенки ее мешковидного тела пронизаны множеством мелких отверстий — пор. Поры ведут в обширную полость, которая открывается наружу широким отверстием на конце, противоположном месту прикрепления губки. Эта полость изнутри выстлана слоем особых клеточек со жгутиками. Колебания всех этих жгутиков вызывают в полости непрерывный ток воды. Вода входит в полость из наружной среды через поры и выходит через широкое выводное отверстие.

На рисунке направление тока воды показано стрелками.

С водой в полость приносятся бактерии и другие мелкие организмы, жгутиковые клетки захватывают и переваривают их. Губки не ищут себе пищу: она сама приходит к ним. Поэтому у губок нет ни нервных клеток, ни органов чувств, ни мускульных волокон. Нет у них и сложных пищеварительных органов: они питаются очень мелкими частицами и могут переваривать их внутри клеток, так же как переваривают пищу одноклеточные животные (см. ст. «Простейшие животные»).

Еще любопытнее животные, которые приспособились к паразитическому образу жизни и питания. В связи с этим они утратили некоторые особенности строения животных, которые были у их предков.

Паразитический червь цепень приспособился к питанию переваренной пищей в кишечнике человека. У него нет ни рта, ни органов пищеварения. Он всасывает пищу всей поверхностью своего плоского длинного тела. Подобных примеров упрощения различных органов очень много, особенно среди животных-паразитов.

Итак, животные чрезвычайно разнообразны, но все они отличаются от зеленых растений тем, что питаются готовыми органическими веществами.

Для того чтобы усвоить эти вещества, животные должны предварительно превратить их в органах пищеварения в легко усвояемые и растворимые вещества. Продукты пищеварения поступают во внутренние органы, достигают там протоплазмы клеток и идут на восстановление израсходованных частиц организма, на его рост и развитие.