Поразительный внешний вид в сочетании с весьма ощутимым и проникающим запахом иногда встречается, как, например, у гусеницы обыкновенного махаона, Papilio machaon. Я никогда не видел, чтобы ящерица делала хоть малейшую попытку напасть на этот вид. Однажды я поместил два крупных экземпляра этой гусеницы в террариум с ящерицами, где они оставались в течение пяти дней и, наконец, окуклились невредимыми на стенке садка.
Я записал эти эксперименты, хотя они пока не относятся к гусеницам бражников (Sphingidae), с окраской которых мы здесь в первую очередь имеем дело, поскольку мне показалось необходимым, прежде всего, установить путем собственных экспериментов, что сигналы несъедобности действительно встречаются у гусениц.
Теперь я перехожу к моему, к сожалению, весьма скудному опыту с личинками Deilephila, с которыми мне удалось провести эксперименты только на двух видах, а именно D. galii и D. euphorbiae.
Первый из них постоянно отвергался. Две крупные гусеницы, одна черной, а другая желтой разновидности, были оставлены на двенадцать часов в террариуме с ящерицами, не будучи ни осмотренными, ни тронутыми. Таким образом, представляется, что D. galii является несъедобным куском для ящериц; и повадки гусеницы вполне соответствуют этому, так как она не скрывается, а отдыхает днем на стебле, полностью открытая, так что она едва ли может избежать обнаружения. Она почти так же заметна, как D. euphorbiae.
Однако я был весьма удивлен, обнаружив, что этот последний вид не отвергается ящерицами. Когда я поместил крупную гусеницу, длиной от шести до семи сантиметров, в террариум, ящерица немедленно начала наблюдать за ней, и, как только та начала ползать, схватила ее за голову и, сильно встряхнув, начала заглатывать. Несмотря на энергичные извивания и повороты, насекомое постепенно начало исчезать среди повторяющихся встряхиваний; и менее чем через пять минут было полностью проглочено. Таким образом, в отношении ящериц заметные кольцевые пятна этой личинки неэффективны в качестве средства устрашения и не рассматриваются как признак несъедобности.
К сожалению, до сих пор мне не удалось провести никаких экспериментов с птицами. Было бы опрометчиво заключать на основании опыта с ящерицами, что кольцевые пятна не имеют никакой биологической ценности. Едва ли существует хоть одно средство защиты, которое может сделать своего обладателя безопасным от всех его врагов. Яд самых ядовитых змей не защищает их от нападения птицы-секретаря (Serpentarius secretarius) и змееяда (Spilornis cheela); а гадюка, как известно, без колебаний поедается ежами. Поэтому следует признать, что многие виды, защищенные несъедобностью, могут иметь определенных врагов, против которых это качество бесполезно. Таким образом, нельзя сказать, что ярко окрашенные гусеницы, которые не поедаются птицами и ящерицами, также щадятся наездниками. Поэтому вполне можно предположить, что личинка D. euphorbiae может быть не противна ящерицам, потому что они заглатывают ее целиком; в то время как она, возможно, неприятна на вкус для птиц, потому что им приходится разрывать и терзать ее, чтобы проглотить.
Исходя из этих соображений, мне все еще кажется наиболее вероятным, что D. euphorbiae и близкородственные D. dahlii и D. mauritanica имеют заметные кольцевые пятна как признаки своей несъедобности для большинства своих врагов. Тот факт, что эти виды питаются ядовитыми молочайными (Euphorbiaceae), в сочетании с их привычкой открыто выставлять себя днем, чтобы быть легко заметными на расстоянии, возможно, может подтвердить этот взгляд. Поскольку эти насекомые не имеют защитной окраски, эта привычка давно привела бы к их истреблению; вместо этого, однако, мы обнаруживаем, что во всех ситуациях, благоприятных для условий их жизни, они являются одними из самых обычных среди бражников (Sphingidae).
Так, D. euphorbiae встречается в больших количествах как в Южной, так и в Северной Германии (Берлин); и доктор Штаудингер сообщает мне, что в Сардинии личинок D. dahlii приносили ему целыми корзинами.
Но если заметные кольцевые пятна (в сочетании, конечно, с другими яркими цветами) можно рассматривать как сигналы несъедобности у многих видов Deilephila, это отнюдь не исключает возможности того, что у некоторых видов эти отметины играют другую роль и эффективны как средство устрашения. Мне даже кажется вполне вероятным, что у одной и той же гусеницы они могут играть обе роли против разных врагов, и, безусловно, было бы интересно подтвердить или опровергнуть это предположение экспериментально.
У светло-желтой разновидности гусеницы D. galii кольцевые пятна могут служить средством устрашения, и еще в большей степени у D. nicaea, сходство которой со змеей поражало более ранних наблюдателей.
У тех видов Deilephila, которые скрываются днем, кольцевые пятна нельзя считать сигналами несъедобности, и поэтому они должны иметь какое-то другое значение. В качестве примеров этого класса можно упомянуть D. vespertilio, которая имеет защитную окраску как на молодых, так и на взрослых стадиях; а также D. hippophaes, у которой эта привычка к сокрытию связана с адаптивной окраской. В случае с первым из названных видов представляется возможным, что многочисленные крупные кольцевые пятна могут служить для устрашения мелких врагов, но истинность этого предположения могла бы быть решена только экспериментом. У D. hippophaes, с другой стороны, такое толкование должно быть немедленно отвергнуто, поскольку большинство особей обладают лишь одним кольцевым пятном, которое не обнаруживает никакого сходства с глазом.
Я долго тщетно искал значение этого кольцевого пятна, открытие которого в данном конкретном случае имело бы величайшую ценность, потому что здесь перед нами очевидно начало всего развития кольцевых пятен — начальная стадия, из которой произошла окраска всех остальных видов Deilephila.
Я полагаю, что теперь нашел правильный ответ на эту загадку, но, к сожалению, в такое время года, когда я не могу доказать его экспериментально. Я считаю, что кольцевые пятна являются грубой имитацией ягод кормового растения. Последние оранжево-красные и точно такого же цвета, как пятна; соответствие в цвете между последними и ягодами столь же близкое, как между листьями и общей окраской гусеницы. Я не знаю ни одного вида, который более точно соответствовал бы цвету листьев своего кормового растения, причем темная верхняя сторона и светлая нижняя сторона соответствуют таковым у листьев и гусениц. Цвет Hippophae не обычный зеленый, а серо-зеленый, какой оттенок также встречается, хотя, конечно, редко, у личинок. Я могу прямо заявить, что неоднократно показывал людям до шести-восьми крупных гусениц на одной ветке облепихи, не будучи ими в состоянии сразу обнаружить их. Поэтому это не просто предположение, а факт, что этот вид защищен своей общей окраской. Сначала оранжево-красные пятна кажутся скорее уменьшающими эту защиту — по крайней мере, когда насекомые помещаются на молодые побеги, не несущие ягод. Но поскольку в то же время, когда ягоды становятся красными (конец июля и начало августа), гусеницы находятся на последней стадии своего развития (т.е. имеют красные пятна), представляется крайне вероятным, что эти пятна являются смутными изображениями ягод. По той же причине, по которой эти гусеницы приобрели привычку питаться только в сумерках и во время утренних сумерек или ночью, и скрываться днем, для них должно быть выгодно иметь поверхность своих крупных тел не только разделенной белыми полосами, но и прерванной еще каким-либо образом. Как это могло бы быть лучше осуществлено, чем двумя пятнами, которые по цвету и положению представляют группировку красных ягод на ветвях? При кормлении насекомое всегда покоится задними сегментами на ветке, причем только передние сегменты более или менее приподняты и удерживаются параллельно листьям; красные пятна, таким образом, всегда появляются на стебле, где также расположены ягоды. Можно было бы даже почти предположить, что тот небольшой прогресс, который формирование вторичных кольцевых пятен на других сегментах сделало до настоящего времени, объясняется тем фактом, что такие ягодные пятна на других частях гусеницы были бы скорее вредными, чем полезными.
Однако можно спросить, как имитация красных ягод, которые поедаются птицами точно так же, как и другие ягоды, может быть выгодна гусенице, поскольку таким образом она скорее привлекла бы внимание своих врагов?
На это можно дать два ответа. Во-первых, ягод на каждом растении так много, что существует лишь очень малый шанс того, что более мелкие и менее заметные ягодные пятна привлекут взгляд птицы раньше, чем настоящие ягоды; и, во-вторых, последние, хотя и начинают краснеть, когда гусеницы питаются, полностью созревают только к осени, когда листья опадают и желтовато-красные гроздья ягод можно увидеть издалека. Гусеница же окукливается задолго до этого времени.
Я рассмотрел этот случай так подробно, потому что он кажется мне особо важным. Это единственный пример, который учит нас, что ряды кольцевых пятен личинок Deilephila происходят от одной исходной пары — единственный пример, который позволяет проследить весь ход развития до его истоков. Если бы удалось прийти к причинам формирования этих пятен, их первоначальное или первичное значение было бы тем самым прояснено.
Теперь я кратко резюмирую результаты исследования биологической ценности кольцевых пятен Deilephila.
У известных видов рода, существующих в настоящее время, эти пятна имеют различные значения.
У некоторых видов (безусловно, у Galii и, вероятно, у Euphorbiae и Mauritanica) заметные кольцевые пятна служат сигналами несъедобности для определенных врагов (не для всех).
Во второй группе видов они служат средством устрашения, подобно глазчатым пятнам личинок Chaerocampa (Nicaea? светлая форма Galii?).
Наконец, в третьей группе, из которой я в настоящее время могу привести только Hippophaes, они действуют как адаптивное сходство с частью растения и усиливают эффективность защитной окраски.
5. Второстепенные отметины. — Если из вышеизложенных соображений представляется, что три главных элемента отметин бражников — продольные и косые полосы, а также пятнообразования — не являются чисто морфологическими признаками, а имеют весьма определенное значение в отношении их обладателей, то не должно быть затруднений в отнесении всей совокупности отметин бражников (Sphingidae) к действию естественного отбора, при условии, что эти три вида отметин были единственными, которые действительно встречались.
Однако у различных видов появляются другие узоры, которые я объединил под термином «второстепенные отметины», некоторые из которых я выберу с целью показать причины, позволяющие обозначать их таким образом.
Я отношу к этой категории, например, ту тонкую сеть темных продольных штрихов, которая часто распространяется по всей верхней стороне гусеницы и которая называется «сетчатостью». Этот признак встречается главным образом у взрослых личинок Chaerocampa, будучи наиболее сильно выраженным у коричневых разновидностей: он встречается также у Deilephila vespertilio, Pterogon oenotherae и Sphinx convolvuli. Насколько мне известно, он связан только с адаптивными цветами и, действительно, встречается только у тех гусениц, которые периодически отдыхают у основания своих кормовых растений среди опавших листьев и веток. Я не считаю эту сетчатость отдельной имитацией, а лишь одним из различных средств разбивания большой однородной поверхности гусеницы, чтобы придать ей неровности и тем самым сделать ее менее заметной. Не может быть никаких сомнений в зависимости этого признака от естественного отбора.
Существует, однако, вторая группа отметин, которые должны быть отнесены к другому происхождению. К этой группе, например, относятся те светлые точки у Chaerocampa porcellus и Elpenor, которые были названы «спинными пятнами». Я не знаю другого объяснения для них, кроме того, что они являются необходимыми результатами других новых образований и зависят от корреляции (Дарвин), или, как я могу выразиться, они являются результатом действия закона, управляющего организацией этих видов.
Пока мы ограничены лишь предположением, что рассматриваемый признак может быть внешним выражением врожденного закона роста, допустимо попытаться показать, что совершенно аналогичное образование у другого вида зависит от такого закона.
Многие из темных экземпляров Sphinx convolvuli показывают беловатые точки на сегментах с шестого по одиннадцатый, причем одна расположена на переднем крае каждого из этих сегментов, на высоте полностью исчезнувшей подспинной линии (Рис. 52). Эти пятна сильно варьируют по размеру, светлости и четкости очертаний. Теперь было бы трудно приписать какой-либо биологический смысл этому признаку, но его происхождение становится ясным при изучении светлых экземпляров, у которых косые белые полосы отчетливы по бокам, а подспинная линия сохраняется по крайней мере на пяти или шести передних сегментах. Тогда можно увидеть, что пятна расположены в точках пересечения подспинной и косых полос (Рис. 16, Табл. III.), и их, соответственно, можно объяснить тенденцией к отложению светлого пигмента, будучи вдвое большей в этих позициях, чем в других частях двух систем светлых линий. Светлые пятна, таким образом, формируются, когда линии, которые пересекаются в этих точках, частично или полностью исчезают на всем остальном своем протяжении.
Отметина, следовательно, создается в этом случае чисто врожденным законом роста — наложением двух древних признаков, ныне рудиментарных. Многие другие неважные детали отметин должны рассматриваться как произведенные подобным образом, хотя, возможно, и не удастся доказать это в отношении каждого мельчайшего пятна и полоски. Большинство «второстепенных отметин» зависят от смешения унаследованных, но ныне бессмысленных признаков с вновь приобретенными.
Было бы совершенно ошибочно приписывать естественному отбору только те признаки, которые можно продемонстрировать как все еще обладающие биологической ценностью у видов, ими обладающих. Они могут быть в равной степени обусловлены наследственностью. Так, вполне возможно, что слабые и незаметные кольцевые пятна Deilephila vespertilio теперь бесполезны для жизни вида — они могут быть унаследованы от предковой формы и не были устранены естественным отбором просто потому, что они безвредны. Я упоминаю это лишь как гипотетический случай.
В случае отметин второго класса, т.е. косых полос, можно продемонстрировать перенос на более поздние филетические стадии, хотя полосы при этом теряют свое первоначальное биологическое значение. Так, личинки Chaerocampa, когда они были зелеными на протяжении всей своей жизни и адаптированными к листьям, по-видимому, все обладали светлыми косыми полосами в имитации жилок листа. Все виды старого типа окраски и отметин, такие как Chaerocampa syriaca (Рис. 29) и Darapsa choerilus (Рис. 34), а также светло-зеленые молодые формы C. elpenor (Рис. 20) и Porcellus (Рис. 25 и 26), показывают эти косые полосы. У этих последних видов имитация листвы отбрасывается на более поздней стадии и приобретается темно-коричневый или черновато-коричневый основной цвет. Тем не менее косые полосы не исчезают, но проявляются — особенно на четвертой стадии, а иногда и на пятой — как отчетливые грязно-желтые полосы, хотя и не столь четко очерченные, как на более ранних стадиях. Эти устойчивые полосы, в соответствии с их малой биологической ценностью, очень изменчивы, поскольку они полезны лишь постольку, поскольку помогают разбить большую поверхность, представленную гусеницей, и не имеют никакой ценности в качестве имитации окружающих объектов.
Косые полосы Sphinx convolvuli предлагают совершенно аналогичный случай; и можно с уверенностью предсказать, что молодые формы этого вида обладали бы четко очерченными светлыми косыми полосами, поскольку более или менее отчетливые остатки этих отметин встречаются у всех взрослых личинок, и особенно у зеленой формы. Весь узор этой гусеницы зависит по существу от смешения признаков, сохраняющихся с более раннего периода, т.е. остатков подспинной и косых полос, причем обе эти отметины необычайно изменчивы. Черная сетчатость была добавлена к основному цвету как новое средство адаптации, причем этот признак появляется только у филетически более молодой коричневой формы и полностью отсутствует или лишь слабо намечен у более старой зеленой разновидности.
VI. Возражения против филетической жизненной силы.
В предыдущем разделе было показано, что три элемента, составляющие отметины личинок бражников, первоначально обладали отчетливым значением в отношении жизни вида и что они были вызваны к существованию этим путем. Было также показано, что у большинства видов, обладающих этими признаками в настоящее время, они все еще имеют определенное, хотя иногда и другое применение для своих обладателей, так что с этой точки зрения не может быть выдвинуто никаких возражений против того, чтобы считать их возникшими путем естественного отбора.
Однако при взгляде на явление в целом встречаются определенные случаи, которые кажутся совершенно непримиримыми с этим взглядом.
Наиболее грозное возражение предлагает род Deilephila. Ряд кольцевых пятен, который почти все существующие виды имеют более или менее развитым, возник из простой подспинной линии. Поэтому не было бы удивительным, если бы был обнаружен вид, который обладал бы этой линией без каких-либо кольцевых пятен в качестве своей единственной отметины. Если бы D. hippophaes была так отмечена, не было бы возражений против теоретического допущения, что это был предок других видов. Тогда было бы сказано, что кольцевые пятна были впервые развиты у более позднего вида путем естественного отбора и что они были переданы всем последующим и более молодым видам.
Некоторые особи D. hippophaes, однако, обладают маленькими кольцевыми пятнами, некоторые из которых хорошо развиты на нескольких сегментах. У этого вида ряд кольцевых пятен, следовательно, включен в развитие. Остальные виды, которые филетически гораздо моложе Hippophaes, не могли унаследовать свои кольцевые пятна от последнего, поскольку этот вид сам обладает ими лишь изредка и, так сказать, в пробном порядке. Пятна, следовательно, по-видимому, возникли спонтанно у этого вида и независимо от таковых у других видов. Но если бы это было так, как мы могли бы доказать, что и у других видов кольцевые пятна не возникли независимо; и если, более того, большое число видов показывало один и тот же признак, не будучи отсылаемым к наследственности от общего предка, как это могло бы быть иначе объяснено, чем как результат силы, врожденной этим видам и производящей сходные вариации? Но это не что иное, как «фиксированное направление вариации» Аскенази — т.е. филетическая жизненная сила.