В подземных лабиринтах

Как известно, жизнь - это прежде всего движение. Когда речь идет о наземных животных, все предельно ясно. А каково тем, кто блуждает в подземных лабиринтах?

Животные, которые не покидают почвенных глубин, поразительно медлительны. Простейшим, чтобы преодолеть путь в 10 сантиметров, нужно не меньше трех недель. То же можно сказать и о других обитателях пленочной воды. Правда, когда воды в почве избыток, она, стекая вглубь и по поверхности, проникая по капиллярам, сама разносит таких животных. Но это - пассивный путь расселения. Мы же имеем в виду передвижение активное, самостоятельное.

Животные используют для этого естественные скважины или сами прокладывают ходы; иногда для освоения новых угодий выходят на поверхность и перебираются на другое место. Для движения по естественным скважинам нужно, чтобы размеры тела или хотя бы его диаметр были очень малы, иначе по тонкому ходу не пролезть.

В жизни этих мелких животных есть свои сложности. Они крайне чувствительны к недостатку влаги. Кроме того, их распространение зависит от физических свойств почвы: в плотных, не имеющих зернистой структуры тяжелых глинах с мельчайшими порами, как и в каменистых почвах с малым количеством мелкозема, число мелких обитателей скважин невелико.

По естественным скважинам передвигаются все так называемые микроартроподы - мелкие членистоногие с размерами тела 0,1-1 миллиметр. У многих червей и многоножек тело гораздо длинней, зато ширина его крайне невелика. При длине около 150 миллиметров ширина тела некоторых многоножек составляет всего 2 миллиметра. Кроме того, они способны менять ширину тела.

Многие почвенные животные роют ходы самостоятельно, но делают это по-разному: одни раздвигают почвенные частицы, как бы вклиниваясь в них, другие измельчают почву.

В первом случае животное фиксирует задний конец тела в ходе, выносит передний конец тела вперед и как бы ввинчивает его в почву, затем закрепляет на новом рубеже передний конец тела и подтягивает вперед заднюю его часть. Так передвигаются дождевые черви, личинки многих двукрылых, ряд многоножек и животные, обитающие в грунте водоемов. Этот способ имеет свои минусы. Так можно двигаться только в рыхлой почве, которая вжимается в стенки норки. Позади животного остается ход, по которому его могут настигнуть хищники. Кроме того, в таком открытом ходе, когда почва подсыхает, недостает влажности, что, как уже говорилось, почвенные животные ощущают очень остро.

Более рационально измельчение частиц почвы, которое осуществляется личинками многих насекомых, мокрицами, млекопитающими-землероями и другими животными. Для этого им нужны приспособления для рыхления и отгребания почвы, а также (у многих личинок насекомых) для закупоривания хода. У личинок таких жуков, как щелкуны, чернотелки, жужелицы, есть зубцы или выросты на заднем конце тела, которыми личинка упирается в стенки хода; подвижное сочленение сегментов позволяет изменять длину тела. На заднем конце тела у многих личинок щелкунов и чернотелок образуется особая площадка, "тачка", с помощью которой личинка затыкает ход измельченной землей.

Самостоятельно прокладывают ходы и так называемые С-образные личинки, например, хорошо многим знакомые личинки майских жуков. Такие личинки проникают в глубь земли до двух метров, но движутся здесь они совершенно иначе: ногами и головой измельчают почву и отгребают ее к заднему концу тела, хвостовой частью и спиной земля вдавливается в стенку камерки. Затыкая ход, животные поддерживают в камерке постоянную высокую влажность воздуха, а главное - они могут не опасаться нападения хищников, которых в почвах более чем достаточно. Но чтобы активно прокладывать ход, нужны немалые усилия, а это доступно только более крупным животным. Ни одна из групп микрофауны так передвигаться не может.

Природа вокруг нас

А вот позвоночные животные могут двигаться таким способом и по проложенным ранее чужим ходам. Подземные лабиринты прокладывают самыми разными способами: кроты работают передними лапами, слепушонки отгребают почву сильными задними ногами, слепыши рыхлят землю, прокладывая ход зубами. Некоторые африканские грызуны роют всей семьей: упираются друг в друга, помогая переднему копать, а затем время от времени меняются местами. Крупные звери, например барсук, устраивая нору, много трудятся и задними лапами, выбрасывая землю из хода. Поселиться же в чужих готовых норах любителей предостаточно: ласки, горностаи, хори, лисы, змеи, ящерицы, жабы, совы.

Как бы ни была разнообразна роющая деятельность животных, суть ее сводится к перемещению материала из нижних горизонтов на поверхность, затаскиванию вглубь растительных остатков и гумусного поверхностного слоя, изменению химического состава и структуры почвенного покрова. В разных почвенных зонах интенсивность этого процесса различна, но в наиболее благоприятных для животного населения почвы условиях они могут перерабатывать на одном гектаре до 225 тонн почвенной массы за год, полностью перемешивать поверхностный корнеобитаемый слой примерно за 20 лет.

Жизнь в почве решающим образом влияет на физиологию и образ жизни животных. Дело в том, что у почвенных животных водные предки. Условия в воде и на суше настолько различны, что сразу такой переход совершить невозможно. Почва и оказалась той промежуточной средой, через которую водные животные заселяли сушу. При переходе на сушу самой сильной угрозой для водных животных была гибель из-за потери воды - ведь никаких специальных приспособлений у них для защиты от высыхания нет. А вот у наземных форм таких приспособлений множество. Во-первых, их покровы, непроницаемые для воды, во-вторых, экономное использование воды, в частности, выделение обезвоженных продуктов обмена.

О приспособлении к окружающей среде говорят и способы размножения: наземные существа не могут, в отличие от многих водных, просто выбрасывать сперму и яйца наружу, поскольку они сразу же высохнут и погибнут. Отсюда внутреннее оплодотворение, живорождение, формирование прочных, непроницаемых для воды стенок у яиц.

И конечно, животные сами всячески стремятся восполнить запас воды: они всасывают ее через кожу, пьют капли росы, очень экономно обращаются с водой, которая была в пище. Наглядный пример - платяная моль, которая прекрасно обходится, питаясь одной лишь сухой шерстью, а необходимую воду получает в процессе переваривания и окисления пищи; такую воду называют метаболической - она образуется в процессе метаболизма, химических превращений.

Необходимость приспосабливаться диктует и определенное поведение животных, например, выбор места, пригодного для жизни, а также наиболее подходящего времени для удовлетворения потребности в пище, воде, размножении. Убедительное свидетельство такой приспособляемости - вертикальные миграции животных. То, что дождевые черви при наступлении холодов или при засухе уходят в глубокие слои почвы, известно было давно. Позднее обнаружили, что регулярные вертикальные миграции совершают практически все активно передвигающиеся животные: личинки хрущей, проволочники, мокрицы, ногохвостки, клещи и т. д., причем все они реагируют на малейшие изменения среды, даже если относительная влажность уменьшится на 0,5 процента, а температура, скажем, возрастет на 0,5 градуса.

Мелкие членистоногие (клещи и ногохвостки) совершают миграции в глубоких слоях почвы даже зимой, когда верхний слой замерзает. Во время оттаивания почвы эти животные перемещаются в более поверхностные слои, хотя температура среды в это время часто не превышает 1-1,5 градуса Цельсия.

В засушливых областях при неблагоприятных условиях животные меняют свой образ жизни: они становятся наиболее активны в ночное время, питаются сочными корнями растений, даже сокращают время своего развития. Быстрое развитие, кстати, характерно и для многих почвенных животных севера, в распоряжении которых слишком короткий теплый период.

В какой-то степени почвенные обитатели изменяют и среду обитания: личинки насекомых, создавая в почве камеры, уплотняют их стенки, чтобы предотвратить уход влаги через них, поддерживают в камерах высокую относительную влажность воздуха. Так же поступают и дождевые черви, наносящие на стенки камеры экскременты, а термиты регулируют влажность в своих гнездах, соответствующим образом располагая камеры и создавая систему вентиляции.

Современная зоология насчитывает 72 класса животных в 23 типах. Почвенные формы имеются в 19 классах из 10 типов. Известны два класса животных, всегда связанных только с почвой, - многоножки; они не живут ни в море, ни в пресных водах, среди них нет паразитов.

Рассмотрим основные группы почвенных обитателей.