Способы расселения

Этот вопрос уже разбирался сэром Ч. Лайеллем и другими авторами. Я, со своей стороны, могу представить здесь очень краткий обзор наиболее важных фактов. Перемены в климате должны были оказать сильнейшее влияние на миграцию. Регион, в настоящее время непроходимый для известных организмов вследствие особенностей его климата, мог служить большим миграционным путем при другом климате. На этой стороне вопроса я, однако, остановлюсь здесь несколько подробнее. Колебания уровня суши также должны были оказывать большое влияние: узкий перешеек разделяет в настоящее время две морские фауны; но если он погрузится или если он был погружен прежде, то и две фауны смешаются или раньше смешались друг с другом. Там, где в настоящее время простирается море, в прежнее время суша могла соединять острова и даже материки, что могло вызвать передвижение наземных форм с одних на другие. Никто из геологов не оспаривает того, что крупные перемены в уровне суши происходили в период существования современных организмов. Эдвард Форбз настаивал, что все атлантические острова недавно были соединены с Европой или Африкой, а Европа в свою очередь с Америкой. Другие авторы перенесли эту гипотезу почти на все океаны и соединили почти каждый остров с тем или другим из материков. И действительно, если приведенные Форбзом доказательства справедливы, то мы должны допустить, что едва ли существует хоть один остров, который не был бы в недавнее время соединен с каким-либо материком. Это воззрение разрубает гордиев узел расселения одного и того же вида в крайне отдаленные друг от друга области и устраняет многие трудности; но, насколько я могу судить, мы не имеем права допускать такие огромные географические перемены в течение времени существования современных видов. Мне кажется, что мы имеем многочисленные доказательства больших колебаний уровня суши или моря, но у нас нет указаний на такие значительные перемены в положении и размерах материков, чтобы соединять их в пределах новейшего периода как друг с другом, так и с различными межлежащими океаническими островами. Я охотно допускаю прежнее существование многих, теперь опустившихся в море островов, которые могли служить остановками для растений и многих животных в процессе их миграции. В океанах, где образуются коралловые рифы, такие опустившиеся острова в настоящее время отмечены видимыми на поверхности моря кольцами коралловых построек, или атоллами. Когда будет полностью принято, как это и будет когда-нибудь, что каждый вид произошел из одной коренной области, и когда с течением времени мы будем знать нечто определенное о способах распространения организмов, мы будем в состоянии с уверенностью рассуждать о прежнем протяжении суши. Но я не думаю, что когда-либо будет доказано, что в пределах современного периода большая часть наших материков, ныне совершенно разделенных, была непрерывно или почти непрерывно соединена друг с другом и со многими современными океаническими островами. Некоторые факты из распространения организмов, как-то: большая разница в составе морских фаун на противолежащих сторонах почти каждого материка, тесная связь третичных обитателей разных стран и даже морей с их современными обитателями, степень родства млекопитающих, населяющих острова, с млекопитающими ближайшего материка, определяемая отчасти (как это мы увидим дальше) глубиной лежащего между ними океана, – эти и другие подобные факты говорят против допущения таких огромных географических переворотов в течение новейшего периода, какие необходимы с точки зрения Форбза и допускаются его последователями. Своеобразие и относительная численность обитателей океанических островов также свидетельствуют против допущения непрерывного соединения последних с материками в прежнее время. Почти исключительно вулканическое строение этих островов также не говорит в пользу предположения, что они представляют собой остатки погрузившихся материков: если бы они были первоначально материковыми горными кряжами, то по крайней мере некоторые из них состояли бы, подобно другим горным вершинам, из гранита, метаморфических пород, древних, содержащих ископаемые пластов и других горных парод, а не представляли бы собою массы исключительно вулканического происхождения.

Я должен сказать теперь несколько слов о том, что называют случайными способами распространения, но что более точно надо бы называть распространением, происходящим время от времени. При этом я ограничусь растениями. В ботанических трудах часто указывается относительно того или другого растения, что оно плохо адаптировано к широкой диссеминации своих семян на большие расстояния, но большая или меньшая способность растений переноситься через море, можно сказать, почти совершенно неизвестна. Пока я не произвел при помощи м-ра Беркли (Berkeley) некоторых опытов, оставалось неизвестным даже то, как долго могут семена противостоять вредному действию морской воды. К моему удивлению, я нашел, что из 87 видов семян 64 проросли после погружения их в морскую воду на 28 дней, а некоторые выдержали даже вымачивание в продолжение 137 дней. Следует отметить, что одни семейства страдали более, чем другие: взятые для опыта девять бобовых растений, за исключением одного, плохо перенесли действие соленой воды; семь видов близких семейств Hydrophyllaceae и Polemoniaceae погибли после месячного вымачивания. Ради удобства я брал для опыта преимущественно мелкие семена без коробочек или плодов; все они затонули спустя несколько дней и, следовательно, не могли бы переплыть через большое пространство моря, независимо от вредного воздействия на них соленой воды. После этого я взял несколько крупных плодов, коробочек и пр., и некоторые из них оставались на поверхности долгое время. Хорошо известно, как велика разница в плавучести свежего и сухого дерева, и мне пришла мысль, что волны могут часто уносить в море сухие растения или их ветви с оставшимися на них семенными коробочками и плодами. Поэтому я решил высушить стебли и ветви со спелыми плодами от 94 растений и положить их в морскую воду. Большинство из них скоро затонуло, но некоторые, в свежем состоянии плававшие недолго, будучи высушенными, плавали гораздо дольше; так, например, зрелый лесной орех тонул немедленно, высушенный же плавал в продолжение 90 дней и, посаженный после этого в землю, пророс; спаржевое растение со зрелыми ягодами плавало 23 дня, высушенное – 85 дней, после чего его семена прорастали; зрелые семена Helosciadium потонули через два дня, высушенные же плавали свыше 90 дней и после этого прорастали. Всего из 94 сухих растений 18 плавали свыше 28 дней и некоторые из этих 18 даже гораздо долее. Так как 64/87 всех испытанных видов семян проросли после 28-дневного пребывания в соленой воде и 18/94 различных видов со зрелыми семенами (но не все тех же видов, как в предыдущем опыте) плавали, будучи предварительно высушены, свыше 28 дней, то мы можем заключить, насколько вообще можно делать заключения на основании столь скудных данных, что семена 14/100 видов растений какой-нибудь страны могут в продолжение 28 дней переноситься морскими течениями и сохранить свою способность к прорастанию. В физическом атласе Джонстона (Johnston) средняя скорость различных течений Атлантического океана показана в 33 мили в день (некоторые течения достигают в среднем 60 миль в день); исходя из этого, мы заключаем, что семена 14/100 растений, принадлежащих одной стране, могут проплыть по морю 924 мили до другой страны и если, достигнув берега, будут перенесены ветром внутрь страны, в какое-нибудь благоприятное место, то прорастут.

После меня подобные же опыты были произведены г-м Мартензом (Martens), но гораздо лучше, так как он опускал семена в ящике в море, отчего они последовательно смачивались и подвергались действию воздуха, как действительно плавающие в море растения. Для опыта он взял 98 семян, по большей части отличных от моих, но при этом выбрал несколько крупных плодов, а также семена растений, живущих около моря, что в обоих случаях благоприятствовало как продолжительности их плавучести, так и противодействию вредному влиянию соленой воды. Но зато он предварительно не высушивал ни растений, ни веток с плодами, что, как мы видели, для некоторых из них могло значительно продлить плавучесть. В результате 18/98 из взятых для опыта семян разных видов держались на воде 42 дня и после этого были способны к прорастанию. Но я не сомневаюсь, что, будучи предоставлены действию волн, эти растения плавали бы гораздо меньше времени, чем будучи защищены от сильных движений, как в наших опытах. Поэтому, быть может, надежнее принять, что семена 10/100 растений какой-либо флоры после высушивания могли бы переплыть через море шириной в 900 миль и потом прорасти. Интересно, что крупные плоды часто плавают долее мелких; так как растения с большими плодами или семенами имеют обычно, как это было показано Альфонсом Декандолем, узкие области распространения, едва ли они могут переноситься каким-либо другим способом.

Семена могут переноситься иногда и другим способом. Плавучий лес заносится на большинство островов и даже на те из них, которые лежат среди открытого океана; жители коралловых островов Тихого океана добывают камни для своих орудий исключительно среди корней плавучих деревьев, и эти камни обложены даже значительным королевским налогом. Я нашел, что если камень неправильных очертаний застрял между древесными корнями, то мелкие частицы земли часто бывают так плотно внедрены в его трещинах и около него, что не вымываются оттуда даже в продолжение долгого пути; я совершенно убежден в точности одного наблюдения, согласно которому, из небольшого количества земли, совершенно скрытой в корнях дуба приблизительно пятидесятилетнего возраста, проросли три двудольных растения. Кроме того, я могу сообщить, что трупы птиц, попадая в море, иногда избегают немедленного уничтожения, а различные семена в зобах таких плавающих трупов долго сохраняют свою жизненность: горох и вика, например, погибают, пробыв в морской воде всего несколько дней; но, вынутые из зоба голубя, который в продолжение 30 дней был оставлен плавающим в искусственной морской воде, они, к моему удивлению, почти все проросли.

Живые птицы также должны считаться весьма деятельными агентами переноса семян. Я мог бы привести многочисленные примеры в доказательство того, как часто разные виды птиц переносятся ветрами через обширные пространства океана. При этом мы можем без колебания принять, что средняя быстрота их полета при таких условиях часто достигает 35 миль в час, а некоторые авторы дают и более высокие цифры. Я ни разу не видел, чтобы питательные семена проходили неповрежденными через кишечник птицы, но твердые семена плодов проходят неповрежденными даже через органы пищеварения индейки. В течение двух месяцев я добыл в моем саду из экскрементов мелких птичек 12 сортов семян, казавшихся неповрежденными, и некоторые из них, взятые для опыта, проросли. Но следующий факт имеет особое значение: зоб птиц не выделяет желудочного сока и, как я знаю из опытов, не оказывает никакого вредного влияния на способность семян к прорастанию; но если птица нашла и проглотила большое количество корма, то, как несомненно установлено, все зерна не могут попасть в желудок ранее как через 12 и даже 18 часов. В это время птица может быть легко унесена за 500 миль; хищники, как мы знаем, ловят утомленных птиц, и содержимое из разорванных зобов может при этом легко выпасть наружу. Некоторые ястребы и совы съедают свою добычу целиком, а через промежуток времени от 12 до 20 часов извергают погадки, которые, как я знаю по опытам, проведенным в зоологических садах, содержат семена, способные к прорастанию. В некоторых случаях семена овса, пшеницы, проса, канареечного семени, конопли, клевера и свеклы прорастали, пробыв в желудке разных хищных птиц от 12 до 21 часа; два семечка свеклы дали ростки, пролежав в желудке птицы двое суток и 14 часов. Пресноводные рыбы, по моим наблюдениям, едят семена многих наземных и водных растений; рыбы в свою очередь делаются добычею птиц, и благодаря этому семена также могут переноситься с места на место. Я засовывал разные семена в желудки мертвых рыб и после того бросал последних рыбоядным хищникам, аистам и пеликанам; спустя несколько часов эти птицы выбрасывали семена или с погадками, или в экскрементах, причем некоторые из семян сохраняли способность к прорастанию, впрочем, другие семена приходили в полную негодность после этого процесса.

Саранча уносится ветром иногда на большие расстояния от суши; я сам поймал одну в 370 милях от берега Африки и слышал о других, пойманных на еще больших расстояниях. Преподобный Р. Т. Лоу (R. Т. Lowe) сообщил сэру Ч. Лайеллю, что в ноябре 1844 г. тучи саранчи посетили о-в Мадейру. Они летели бесчисленными массами, как хлопья снега в самую сильную метель, и кверху были видимы до такой высоты, на какую хватала зрительная труба. В продолжение двух или трех дней они медленно носились по огромному эллипсу, по крайней мере 5–6 миль в диаметре, а на ночь спускались на высокие деревья, которые совершенно покрывались ими. Саранча исчезла, улетев в море, так же неожиданно, как и появилась, и с тех пор не посещала этот остров. В некоторых частях Наталя фермеры думают, хотя без достаточного основания, что вредные семена заносятся на их луга в испражнениях, которые остаются после больших стай саранчи, часто посещающих эту страну. На основании этого предположения м-р Уил (Weale) прислал мне в письме небольшой пакет таких сухих комочков, из которых я извлек под микроскопом несколько семян и вырастил из них семь травянистых растений, принадлежащих к двум видам двух родов. Следовательно, стаи саранчи, подобные тем, которые посетили Мадейру, могут действительно служить средством для занесения разных видов растений на остров, лежащий далеко от материка.

Хотя клювы и ноги птиц обыкновенно бывают чисты, однако земля иногда пристает к ним: в одном случае я снял 61, а в другом – 22 грана сухой глинистой земли с ноги куропатки, и в этой земле были камешки величиной с семя вики. Или еще более поучительный случай: к ноге вальдшнепа, присланной мне одним из моих друзей, к голени пристал комочек сухой земли весом всего в девять гран, но в нем было семечко ситника (Juncus bufonius), которое проросло и принесло цветки. М-р Суэйсленд (Swaysland) из Брайтона, внимательно изучавший в продолжение последних 40 лет наших перелётных птиц, сообщает мне, что ему часто приходилось убивать трясогузок (Motacillae), луговых чеканов и каменок (Saxicolae) сейчас же по их прибытии на наше побережье, прежде чем они успевали опуститься на землю, и при этом он несколько раз замечал небольшие комочки земли, приставшие к их ножкам. В подтверждение же того, что земля обыкновенно содержит семена, можно привести много примеров. Так, проф. Ньютон (Newton) прислал мне ногу красной куропатки (Caccabis rufa), которая была ранена и не могла летать, с приставшим к ней комочком сухой земли весом в 6 1/2 унций. Эта земля сохранялась в продолжение трех лет, но когда затем была измельчена, размочена и помещена под стеклянный колокол, из нее проросло не менее 82 растений; это были 12 однодольных, в том числе обыкновенный овес и по крайней мере еще один вид злаков, и 70 двудольных, принадлежавших, насколько можно было судить по росткам, по меньшей мере к трем разным видам. Располагая подобными фактами, можем ли мы сомневаться, что многие птицы, ежегодно переносимые ветром через большие пространства океана и совершающие ежегодно перелеты, как например миллионы перепелов, перелетающих через Средиземное море, могут иногда перенести с собой в приставшей к их ножкам или клювам сухой земле несколько семян. Но я еще вернусь к этому вопросу.

Нам известно также, что айсберги иногда несут на себе землю и камни, а в некоторых случаях даже хворост, кости и гнезда наземных птиц; едва ли может оставаться сомнение, что они могут иногда, как это было предположено Лайеллем, переносить семена из одной части арктической или антарктической области в другую, а во время ледникового периода – и в пределах нынешнего умеренного пояса. Так, на Азорских островах велико число растений, общих с Европой, сравнительно с видами других островов Атлантического океана, лежащих ближе к материку; к тому же [как это было замечено м-ром Г. Ч. Уотсоном (Н. С. Watson)] они отличаются более северным характером сравнительно с широтой; исходя из этого, я подозреваю, что Азорские острова были отчасти снабжены семенами, перенесенными айсбергами во время ледникового периода. По моей просьбе сэр Ч. Лайелль запросил г-на Хертунга, не находил ли он на этих островах эрратических валунов, и г-н Хертунг ответил, что им были найдены большие куски гранита и других пород, не встречающихся на архипелаге. Поэтому мы можем с уверенностью заключить, что айсберги, некогда отлагали свой груз из обломков скал на берегах этих океанических островов, и по крайней мере не исключена возможность, что они могли занести сюда небольшое число семян северных растений.

Принимая во внимание, что эти разные способы перенесения, а также и другие способы, которые остаются, без сомнения, неоткрытыми, действовали из года в год в течение десятков тысячелетий, я думаю, было бы, странно, если бы таким путем не были широко разнесены многие растения. Эти способы переноса иногда называются случайными, но такое выражение не вполне правильно: морские течения не случайны, как не случайно и направление господствующих ветров. Можно бы прийти к заключению, что едва ли какие-либо способы могут перенести семена на очень далекие расстояния; с одной стороны, семена не сохраняют свою жизнеспособность при продолжительном воздействии на них морской воды, с другой – не могут сохраняться долго в зобах и кишечниках птиц. Однако этих способов было бы достаточно, для того чтобы перенести их иногда через море в несколько сотен миль шириной, с острова на остров или с материка на близлежащий остров, но не с одного материка на далеко лежащий другой. Флоры различных материков посредством этих способов не могут смешаться и остаются настолько различными, насколько мы это видим в настоящее время. Благодаря направлению морских течений последние никогда не заносят семян из Северной Америки на Британские острова, но они могут занести и действительно заносят семена из Вест-Индии на наше западное побережье, где они, если бы и не погибли от чрезвычайно продолжительного пребывания в морской воде, не могли бы вынести нашего климата. Почти каждый год одна или две наземные птицы переносятся через весь Атлантический океан, из Северной Америки на западные берега Ирландии или Англии; но семена могли бы быть перенесены этими редкими странниками только одним способом, именно сохранившись в земле, которая пристает к их ножкам и клювам, что само по себе является редкой случайностью. Однако даже и в таком случае очень мала вероятность того, что семя попадет на благоприятную почву и растение достигнет полного развития! Тем не менее было бы большой ошибкой думать, что раз такой хорошо заселенный остров, как Великобритания, не получал, сколько известно (но это было бы очень трудно доказать), в течение нескольких последних столетий путем происходившего иногда переноса мигрантов из Европы или с какого-нибудь другого материка, то и другой слабонаселенный остров, хотя и более удаленный от материка, не мог получить колонистов теми же способами. Из сотни видов семян или животных, занесенных на остров, даже гораздо менее населенный, чем Британия, быть может, оказалось бы не более одного, настолько хорошо приспособленного к его новому местожительству, чтобы натурализоваться. Но это совсем не может быть серьезным возражением против значения случайных способов переноса, действующих время от времени на протяжении огромной длительности геологического времени, пока остров поднимался и прежде чем он вполне населился. На почти голой земле, населенной лишь немногими вредными насекомыми и птицами или даже совершенно лишенной их, почти каждое семя имело бы возможность прорасти и выжить, если только оно подходило к климату.