За порогом вражды

«Волосистый» симбиоз и дерзкие мечты

Начнем с ленивцев. Относятся они, как известно, к отряду неполнозубых. По сравнению с большинством остальных млекопитающих им, стало быть, не хватает зубов. На самом деле им не хватает и многого другого — быстроты реакции и сообразительности, способности передвигаться по земле, орудий защиты и нападения. Всю жизнь проводят они на деревьях подвешенными спиной вниз, даже когда едят, спят, переходят с ветки на ветку, рождают и рождаются. Только при отправлении естественных надобностей они принимают иное положение, но случается это очень редко — от одного до трех раз в месяц (по свидетельству некоторых натуралистов, даже через 47 дней). На первый взгляд ленивцы кажутся искусно сделанными чучелами, шутливыми произведениями какого-нибудь скульптора-юмориста. Эта кажущаяся нелепость их строения и всего образа жизни ввела в заблуждение даже крупных натуралистов, наделивших эти существа весьма нелестными эпитетами. Жорж Бюффон, например, называл их «величайшей ошибкой природы», а Альфред Брем — «карикатурой на животных».

Но такое впечатление было вынесено из невольного сопоставления ленивцев с наземными зверями. Если же их рассмотреть как древесных обитателей, то окажется, что к своей среде они приспособ-лены совсем неплохо. Их несоразмерно длинные конечности, почти непригодные для передвижения по земле, служат великолепным инструментом для подвешивания к ветвям и лазания по деревьям. Все четыре лапы вооружены мощными загнутыми наподобие крючков когтями, достигающими в длину 7,5 см (это составляет приблизительно 1/7—1/9 длины их тела). Обладая такими когтями, зверек прочно подвешивается к ветвям, не затрачивая при этом на удержание своего тела никаких усилий. В зависимости от числа пальцев их делят на двупалых и трехпалых.

У ленивцев удивительно гибкая шея. Как и сова, они могут поворачивать голову на 270 градусов. Для зверей, живущих в кронах деревьев, это очень удобно, так как для обзора окружающей обстановки нет нужды менять позу. Нормальная температура их тела 28–35 градусов, во время сна она может падать до 20 градусов. Все они большие сони: спят по 15 часов в сутки, причем в дневное время. Двупалые ленивцы питаются листьями, молодыми побегами, цветами и плодами разных деревьев, а трехпалые — только очного дерева — цекропии. Воду не пьют совсем (им хватает влаги в нище и дождевых капель на листьях) и могут подолгу голодать.

Ленивцы целиком оправдывают свое название: их движения напоминают кадры, отснятые при скоростной киносъемке и пущенные затем с нормальной скоростью. Впрочем, куда и зачем им спешить? Они ведь висят среди еды.

Но самое интересное у ленивцев — их шуба. Такой больше не встретишь в зверином мире. Ворс ее направлен не от спины к животу, а от живота к спине. Для животного, висящего брюхом вверх, так и нужно. Благодаря этой особенности ленивцам нипочем тропические ливни. Вода стекает по их волосам, точно с гуся.

Сами волосы тоже необычные. Они стойко окрашены в зеленоватый цвет! Такой редчайшей среди зверей окраской ленивцы обязаны живым водорослям, издавна поселившимся в их шерсти. С уверенностью можно сказать, что, не будь этих микроскопических зеленых сожителей, не выжить бы медлительным беззащитным зверькам в суровой битве за жизнь. Слишком много у них врагов. Не спас бы их от вымирания и ночной образ жизни. Единственное их средство самозащиты — быть невидимками. Благодаря водорослям они даже при ярких лучах солнца, когда неподвижно висят на ветвях, совершенно сливаются с зеленью деревьев, уподобляясь причудливым лианам или лишайникам. Их нелегко заметить даже специалистам-зоологам.

За сотни тысяч, а может быть, и миллионы лет совместной жизни ленивцы выработали для своих симбионтов удобные «гнезда». Остевые волосы (они достигают на спине длины 17 см) у них несколько уплощены, клетки их покровного слоя неплотно прилегают друг к другу, образуя продольные и поперечные ложбинки. В этих ложбинках и поселяются зеленые квартиранты. Очевидно, что естественный отбор благоприятствовал зверькам, волосы которых давали пристанище водорослям, и они выживали в борьбе за существование; те же, что были лишены живого зеленого камуфляжа, чаще становились жертвами хищников.

В волосах каждого рода ленивцев «цветет» по два вида водорослей, которые больше в природе нигде не встречаются. Один род, трихофилюс, относится к зеленым водорослям, другой, цианодерма, — к сине-зеленым. У представителей обоих родов тело нитевидное, состоит из одного ряда клеток, но нить может и ветвиться, как у их свободноживущих водных сородичей. Цианодерма размером поменьше и отливает слегка розоватой окраской. Больше об этих водорослях почти ничего не известно.

Но в шерсти ленивцев живут не только водоросли. Здесь, в косматых зеленых дебрях, нашли себе удобный приют жуки, несколько видов мелких бабочек-огневок, а из паразитов — клещи и вши. Если почесать шерсть ленивца гребешком, из нее посыплются сотни насекомых. Чем не живой инсектарий! Экологи с полным правом приравнивают всю эту пеструю компанию к настоящему маленькому сообществу, или биоценозу. Пока еще трудно сказать, являются ли жуки и бабочки комменсалами, т. е. простыми нахлебниками. Известно, что многие из них питаются слущивающимися чешуйками кожи вместе с ее выделениями; возможно, что они или их личинки поедают также водоросли. Судя по всему, они не причиняют ленивцу сколько-нибудь заметного вреда и не склонны от него надолго отлучаться. Можно не сомневаться, что дальнейшее изучение уникального симбиоза ленивцев обогатит науку ценными сведениями о взаимоотношениях разных организмов.

Наш век знаменателен тем, что человек всё больше учится у живой природы. Так, убедившись в совершенстве некоторых органов животных, наделяющих зачастую их обладателей способностями, какими обделила природа людей, ученые и конструкторы начали усиленно изучать и копировать эти органы, создавая новые машины и приборы и совершенствуя уже существующие.

Схема строения крыла летучей мыши была положена в основу конструкции первых летательных аппаратов, ставших прототипами современных самолетов. Изучение эхо-локационных сигналов у тех же летучих мышей позволило усовершенствовать уже существовавшие локационные системы. Свойство кожи дельфинов устранять завихрения воды и тем самым обеспечивать животному большую скорость движения частично воспроизвели в искусственных покрытиях, которыми теперь обшивают корпуса быстроходных подводных лодок. По принципу строения и функционирования бобровых резцов в нашей стране сконструированы самозатачивающиеся резцы многих металлорежущих станков. Все эти вещи прочно вошли в жизнь. Без них нам трудно представить теперь современные средства производства, связи, транспорта. Замечательно, что лежащие в основе многих технических достижений явления и принципы были впервые открыты у живых организмов.

Уже на пороге нашего века людей стала волновать проблема быстрого роста населения земного шара и истощения природных ресурсов. Специалисты занялись подсчетами. Выходило, что, если демографический взрыв будет продолжаться, в недалеком будущем над человеком, нависнет угроза голода. Какой же предлагали выход из этого положения? Одни видели его в насильственных мерах ограничения рождаемости, в неизбежных войнах и т. п., другие — в завоевании человеком новых пространств и миров. Руководствуясь лучшими побуждениями, ученые-гуманисты призывали к поискам путей освоения океана и ближайших к нам планет.

Вспомним Ихтиандра из фантастической повести А. Р. Беляева «Человек-амфибия», которому в детстве доктор Сальватор пересадил жабры молодой акулы. Произведя эту операцию, ученый-хирург пытался вернуть человеку преимущества низших позвоночных животных, которые тот утратил благодаря эволюционному усовершенствованию в других отношениях. Сальватор ясно сознавал, что океан с его неистощимыми запасами пищи и промышленного сырья мог бы обеспечить существование миллиардов людей. Как упростилось бы его освоение, если бы человек смог жить и работать под водой без скафандра и кислородных приборов!

Мы знаем, чем закончилась эта история. Изменив физические возможности одного Ихтиандра и не будучи в силах запретить ему общаться с остальными людьми, доктор Сальватор вопреки собственной воле сделал его несчастным. Тем самым писатель показал, что проблема освоения океана должна решаться по-другому.

С разгадкой секрета зеленых животных для человека открылась еще одна перспектива — обзавестись симбионтами и таким образом хотя бы частично удовлетворить свою потребность в пище за счет их фотосинтетической деятельности. Такой симбиотический вариант решения проблемы питания особенно заманчив. Судите сами, ведь на построение своего тела все растения земного шара, вместе взятые, потребляют всего от 0,1 до 0,5 процента падающей солнечной энергии. Вся остальная энергия частично отражается атмосферой и поглощается ее водяными парами, а частично идет на нагрев земной поверхности, вод морей и океанов.

В неизбежности эволюции человека от гетеротрофного к автотрофному способу питания был убежден создатель учения о биосфере В. И. Вернадский. Это был строго научный прогноз. Но, быть может, не все знают, что еще до Вернадского та же дерзновенная идея родилась у К. Э. Циолковского, причем в еще более широком — космическом масштабе. Воображению великого калужского мечтателя рисовался образ человека грядущего, освобожденного от бремени повседневных забот, связанных с необходимостью добывания пищи. Энергия такого человека всецело отдана созиданию, творчеству, а его дом — вся Вселенная. В своем раннем произведении «Грезы о Земле и небе» Циолковский изобразил фантастических «эфирных людей» — жителей астероидов, способных «дышать и питаться» солнечным светом. Он наделил их сильными, как у альбатроса или буревестника, крыльями, позволяющими легко парить в эфире. У крыльев «эфирных людей» была еще одна, главная особенность: они были изумрудные. Такой цвет зависел от огромного количества заключавшихся в них зернышек хлорофилла. Они легко поглощали солнечные лучи и ничего не выпускали наружу. В сущности, по способу питания «эфирные люди» Циолковского ничем не отличались от уже известных тогда зеленых животных, например червя конволюты.

Микроскопическая хлорелла как своего рода искусственный внешний симбионт космонавтов, а в будущем один из возможных компонентов замкнутой экологической системы космического корабля достаточно успешно выдержала экзамен. Советские ученые всесторонне оценили ее как в термокамере на земле, так и в космическом аппарате. Вопрос заключается в том, удастся ли когда-нибудь с помощью настоящих симбионтов создать круговорот веществ не в кабине космического корабля, а внутри самого человека.

Пока мы твердо знаем: если бы человеку ввели в кровь культуру зеленой водоросли, возникла бы такая же инфекция, как при заражении болезнетворными бактериями и вирусами. Сработали бы те же защитные механизмы, которые так ревностно оберегают организм от всех и всяких чужеродных тел и до сих пор являются труднопреодолимой преградой на пути пересадки органов и тканей от одного человека к другому. Чтобы снять защитную реакцию, надо преодолеть так называемый белковый барьер — биохимическую несовместимость тканей.