Субдорсальная линия проходит непосредственно от второго глазчатого пятна до основания очень короткого и сильно изогнутого фиолетового анального рога. Относительно защитной окраски г-н Траймен пишет: «Трудность обнаружения этих крупных и прекрасно окрашенных личинок на виноградных лозах просто поразительна; шесть или более могут быть на виду, и все же остаться незамеченными. Субдорсальная полоса значительно помогает их маскировке, так как она хорошо имитирует своим искусственным светом и тенью черешки листьев винограда». Когда эта личинка втягивает свои передние сегменты, глазчатые пятна выделяются очень угрожающе; но, несмотря на это, ее жадно поедают куры и сорокопуты (Fiscus Collaris), и г-н Траймен также обнаружил, что ручной сурикат (Rhyzæna Suricata) и крупная варановая ящерица (Regenia Albogularis) не отказывались от них. Неспособность глазчатых пятен вызывать испуг в этих конкретных случаях нельзя рассматривать как опровержение их полезности во всех случаях. Всегда следует помнить, что никакой защитный признак не может быть полезен против всех врагов; естественный отбор требует лишь того, чтобы такие признаки были преимуществом по отношению к большинству врагов любого вида, и дальнейшие эксперименты с этой гусеницей могут показать, что в случае с более мелкими врагами глазчатые пятна эффективны как средство устрашения. Диморфизм личинки C. Capensis представляет особый интерес, хотя мы еще недостаточно знакомы с повадками этого вида, чтобы предложить полное объяснение. Согласно выводам д-ра Вейсмана (стр. 297), диморфизм личинок Chærocampa обусловлен двойной адаптацией: насекомые сначала приобрели привычку скрываться днем, а темная форма затем была выработана действием естественного отбора, чтобы адаптировать такие разновидности к цвету почвы, в то время как другие сохранили зеленый цвет, который адаптирует их к листве их кормовых растений. В соответствии с этим, C. Capensis может иметь схожую привычку скрываться, или (если окажется, что это не так) возможно, что это насекомое в более ранний период обладало этой привычкой и питалось каким-то другим растением, когда оно стало диморфным описанным образом, а существующий диморфизм может быть пережитком более древнего диморфизма, причем красная форма (соответствующая более старой темной форме) была впоследствии модифицирована так, чтобы стать также адаптированной к новому кормовому растению. Многое прояснило бы изучение онтогенеза этого вида.
Фитофагическая изменчивость. — Ряд наблюдений, касающихся фитофагической изменчивости личинок бражников и других гусениц, был записан в предыдущем примечании (стр. 305), и также была сделана ссылка на кормовые растения Acherontia Atropos в Южной Африке (примечание 121, стр. 263). Теперь я могу добавить некоторые дальнейшие наблюдения по этому виду из заметок, предоставленных мне г-ном Роландом Трайменом, который утверждает, что в течение многих лет он замечал, что на Мысе эта личинка сильно варьирует по глубине и оттенку зеленого основного цвета, причем изменчивость находится в строгом соответствии с цветом листьев конкретного растения, на котором питается особь. Это явление было особенно заметно у личинок, питающихся на Buxia Grandiflora, кустарнике, обычно культивируемом в садах, листва которого имеет очень тусклый бледно-серовато-зеленый цвет. Другой поразительный пример был замечен у некоторых очень красивых гусениц, питающихся на крупном кустарниковом Solanum, которые, за исключением ярко-желтых полос, окаймляющих спинные фиолетовые полосы, были в целом тускло-охристо-желтыми, как листья и стебли Solanum. На растениях с ярко-зелеными или темно-зелеными листьями цвет личинок почти в точности совпадает. Г-н Траймен добавляет: «Эти замечания относятся главным образом к нижней стороне, ложноножкам и нижним боковым областям, спинные цвета фиолетового и желтого варьируют лишь незначительно. Обеспечиваемая защита очень значительна, так как личинки почти всегда цепляются за нижнюю сторону веточек своих кормовых растений, так что их однотонно окрашенная нижняя поверхность обращена вверх и повернута к свету, а их пестрая верхняя поверхность повернута вниз».
Эти наблюдения имеют высочайшее значение не только как добавление еще одного примера к зарегистрированным случаям фитофагической изменчивости, но и как доказательство того, что вместе с этой изменчивостью была приобретена защитная привычка. Следует надеяться, что столь многообещающая область для экспериментальных исследований, какую предлагают этот и аналогичные случаи, не останется надолго неисследованной. При подходе к этой проблеме в первую очередь должны быть решены два главных вопроса: (1) Является ли изменчивость истинно фитофагической, т.е. вызваны ли цветовые вариации на самом деле химико-физиологическим действием кормового растения? и (2) Восприимчивы ли личинки в какой-либо период роста к действию фитофагических влияний? Первый вопрос можно было бы решить, выкармливая личинок из одной партии яиц на разных кормовых растениях с момента их вылупления. Второй вопрос можно было бы решить, меняя кормовые растения у серии отобранных экземпляров на различных стадиях роста и наблюдая, произошло ли какое-либо изменение цвета. В соответствии с принципами, отстаиваемыми в предыдущем примечании (стр. 305), можно предположить à priori, что фитофагическая изменчивость может происходить в результате прямого химико-физиологического действия, совершенно независимо от того, имеют ли какие-либо изменения цвета защитное значение. В случае ярко окрашенных несъедобных видов фитофагическая изменчивость могла бы таким образом проявляться в полной мере, но в случае защитно окрашенных съедобных видов фитофагическая изменчивость находилась бы под контролем естественного отбора. Эти соображения поднимают вопрос величайшего теоретического интереса в связи с этим явлением. Если фитофагическая изменчивость может проявляться в полной мере, не контролируемая естественным отбором у ярко окрашенных гусениц, не должно ли это явление встречаться чаще у таких видов, чем у защитно окрашенных? Хотя наши знания по этому предмету все еще очень несовершенны, на самом деле ярко окрашенные личинки, насколько мне удалось установить, по-видимому, не восприимчивы к фитофагическим влияниям. Но это кажущееся противоречие, вместо того чтобы противоречить, фактически подтверждает вышеизложенные взгляды, как станет ясно при дальнейшем рассмотрении. Цвета защищенных видов в целом гораздо менее яркие, чем у несъедобных видов, так что любой фитофагический эффект был бы более заметен у первых, чем у вторых, у которых в большинстве случаев, по-видимому, достигнут максимально возможный стандарт яркости. Теперь, фитофагические вариации цвета, по-видимому, имеют лишь небольшую величину, или, другими словами, такие вариации колеблются в сравнительно ограниченных пределах, и, поскольку известные в настоящее время случаи в основном адаптивны, законно заключить, что они были произведены и доведены до своего нынешнего стандарта естественным отбором, т.е. что они возникли из фитофагических влияний как причины изменчивости. Начальные стадии фитофагических вариаций, следовательно, должны были быть еще менее заметны, чем ныне усовершенствованные конечные результаты; и это приводит к заключению, что мельчайшие вариации этого характера были достаточно важны для защитно окрашенных видов, чтобы ими воспользовался естественный отбор. Но мельчайшие вариации у тускло окрашенной личинки, как указывалось ранее, произвели бы сравнительно гораздо больший эффект, чем такие вариации у ярко окрашенного вида; и поскольку защита требуется первым, начальные фитофагические эффекты накапливались бы, и способность к адаптации придавалась бы продолжающимся действием естественного отбора, в то время как у ярко окрашенных видов, где не требуется никакой способности к адаптации, эта причина изменчивости не только произвела бы результат, который по сравнению с его эффектами на тусклые виды можно рассматривать как «исчезающую величину», но этот результат был бы слишком незначительным, чтобы им мог воспользоваться естественный отбор, который в этих случаях имеет дело только с большими «величинами» и стремится сделать гусениц как можно более яркими. Тот факт, что ярко окрашенные несъедобные личинки не проявляют фитофагической изменчивости, по моему мнению, объясняется в первом приближении этими соображениями; конечная причина фитофагической изменчивости, рассматриваемая как химико-физиологическое действие, требует дальнейшего исследования.
Половая изменчивость у личинок. — Поскольку большинство отметин гусениц можно объяснить двумя факторами: адаптацией и наследственностью, или, другими словами, их нынешними и прошлыми отношениями с окружающей средой, и поскольку половой отбор не мог играть никакой прямой роли в создании этих цветов и отметин, я считаю своим долгом записать здесь несколько наблюдений о половых различиях у личинок в дополнение к уже зарегистрированным случаям Anapæa и Orgyia (примечание i, стр. 308) и Lophostethus Dumolinii (стр. 527).
Г-н К. В. Райли утверждает 219 в отношении личинки Thyreus Abboti, что основной цвет, по-видимому, зависит от пола, причем д-р Моррис описал насекомое как «красновато-коричневое с многочисленными пятнами светло-зеленого цвета» и прямо заявил, что «самка имеет однотонный красновато-коричневый цвет с прерывистой темно-коричневой спинной линией и поперечными штрихами». Г-н У. Д. Гуч, который вырастил южноафриканских бабочек Nymphalis Cithæron и N. Brutus из их личинок, утверждает 220, что они «различались по полу в обоих случаях». Brutus было выведено лишь несколько, но Cithæron — много. «Половое различие последних заключалось в том, что у самок было большое спинное субкордальное кремовое пятно, которое отсутствовало или было обозначено лишь точкой у самцов, а цвет был более ярким в окантовке передних рогов».
Хотя такие случаи кажутся в настоящее время необъяснимыми, они представляют интерес как примеры тех «остаточных явлений», которые, как хорошо известно, во многих отраслях науки так часто служили важными отправными точками для новых открытий и обобщений. 221
ПРИЛОЖЕНИЕ II.
Следующая статья д-ра Фрица Мюллера 222 является третьей из серии сообщений о бразильских бабочках, опубликованных в «Kosmos», и, поскольку она относится к исследованиям, изложенным в третьем эссе настоящей работы, я приведу здесь перевод с разрешения издателя, г-на Карла Альбертса.
«Acræa и бабочки Маракуйи как личинки, куколки и имаго. «В глубоком эссе о «Филетическом параллелизме у метаморфизирующих видов» Вейсман показал, что в случае чешуекрылых стадии развития личинки, куколки и имаго варьируют независимо, и что изменение, происходящее на одной стадии, не оказывает влияния на предшествующие и последующие стадии, так что путь, по которому следовали отдельные стадии в своей истории развития, не был во всех случаях идентичным. Это отсутствие согласованности может проявляться как в неравном расхождении форм-родства, так и в неравном группообразовании. Что касается неравного расхождения форм, гусеницы иногда более тесно связаны по форме, чем их имаго, а в других случаях дело обстоит наоборот. Что касается неравного группообразования, опять же, возможны два случая; личинки и имаго могут образовывать группы неравной ценности, одна стадия образует более высокие или более низкие группы, чем другая, или они могут образовывать группы неравного размера, т.е. группы, которые не совпадают, но перекрываются. Форм-родство и кровное родство поэтому не всегда согласуются; сходства среди гусениц привели бы к совершенно иному расположению, чем то, которое вытекает из сходств среди имаго, и вероятно, что ни одно из этих расположений не соответствовало бы фактическим родственным связям.
«Исходя из этого факта, который он устанавливает многочисленными примерами, Вейсман продолжает показывать весьма убедительно, что врожденная сила развития или трансформации, подобная той, что предполагалась под различными названиями многими приверженцами теории развития, не существует, но что каждая модификация и прогресс у видов были вызваны внешними влияниями.
«Прекраснейшая иллюстрация отсутствия «филетического параллелизма», как Вейсман обозначает различные формы родства личинок, куколок и имаго, представлена пятью родами Acræa, Heliconius, Eueides, Colænis и Dione (= Agraulis). Этот пример кажется мне особенно ценным, потому что он предлагает редкий случай куколок, показывающих большие различия, чем личинки и имаго.
«Виды, личинок и куколок которых я наблюдал, — это Acræa Thalia и Alalia, Heliconius Eucrate, Eueides Isabella, Colænis Dido и Julia, Dione Vanillæ и Juno; помимо них я наблюдал куколку Eueides Aliphera.
«Следующие замечания относятся только к этим видам, хотя мы можем с большой вероятностью предположить, что все конгенерические формы — за исключением, возможно, широко распространенных видов Acræa — проявляли бы схожие признаки со своими бразильскими представителями.
«Имаго пяти упомянутых родов образуют два четко определенных семейства: Acræidæ и бабочки группы Маракуйи. 223 Последняя включает три рода Heliconius, Eueides и Colænis, которые различаются лишь очень маловажными признаками; Eueides отличается от Heliconius более короткими усиками, а Colænis отличается от Eueides тем, что дискоидальная ячейка задних крыльев открыта. Род Dione далее удален из-за иного строения ног и серебристых пятен на нижней стороне крыльев. Некоторые виды напоминают виды других родов самым поразительным образом, и гораздо более тесно, как по цвету и рисунку, так и даже по форме крыльев, чем они напоминают своих собственных сородичей. Это случай с Acræa Thalia и Eueides Pavana, с Heliconius Eucrate и Eueides Isabella, и с Eueides Aliphera и Colænis Julia, которые обманчиво похожи, а последние два связаны с Dione Juno, по крайней мере, верхней стороной крыльев. Трудность суждения о родственных связях отдельных видов таким образом значительно усугубляется; нельзя сказать, какая часть этого сходства должна быть приписана кровному родству, а какая — обманчивой имитации.
«Как личинки, все бразильские виды должны быть помещены в один род, так как они точно согласуются в количестве и расположении своих шипов (4 шипа, не в поперечном ряду, на сегментах 2 и 3; 6 шипов, в поперечном ряду, на сегментах 4–11; 4 шипа, не в поперечном ряду, на последнем (12-м) сегменте). Они различаются друг от друга в этом отношении гораздо меньше, чем немецкие виды Vanessa, такие, например, как V. Io или Antiopa от V. Polychloros, Urticæ и Atalanta. 224 Личинки Acræa Thalia, безусловно, лишены двух шипов на голове, которые есть у других, и, с другой стороны, у них есть хорошо развитая пара шипов на первом сегменте, которые у большинства других видов полностью отсутствуют; но это не оправдывает их разделения, поскольку головные шипы Heliconius, Eueides и Colænis Dido, которые имеют значительную длину, короче, чем шипы следующего сегмента у Colænis Julia и Dione Vanillæ, а у Dione Juno они уменьшаются до двух крошечных точек, причем этот последний вид также несет короткую пару на первом сегменте. Личинка Dione Juno, таким образом, так же тесно связана с личинкой Acræa Thalia, как и с личинкой своего сородича Dione Vanillæ.
«Если бы возникло желание сформировать две отдельные личиночные группы, это нельзя было бы осуществить на основе их различий в форме, а можно было бы основывать только на их кормовых растениях. Личинки Heliconius, Eueides, Colænis и Dione живут на видах Маракуйи (Passiflora); личинки Acræa Thalia и Alalia — на сложноцветных (Mikania и Veronia). Эти личиночные группы согласовались бы с теми, что основаны на формах родства имаго, но, в отличие от имагинальных групп, которые могут быть сформированы в семейства, они едва ли обладали бы родовым значением.
«Если мы расположим отдельные виды гусениц в соответствии с их сходствами, это расположение не согласуется с тем, которое основано на сходствах имаго, даже если мы не будем учитывать различные значения групп. Результат примерно таков:—
ИМАГО. (Нимфалидные бабочки с пучками на жилках крыльев.) /---------------------------------------------------" (Семейства.) ГРУППА МАРАКУЙИ. ACRÆIDÆ. /---------------------------" | /-------------------" /-------------------" | (Роды.) Heliconius. Eueides. Colænis. Dione. Acræa. | /-------" /-------" | (Виды.) Eucrate. Isabella. Dido. Julia. Vanillæ. Juno. Thalia. | | | | | | | "+---------/ \--------/ \------/ \--------------------------------------/ ЛИЧИНКИ.»
* * * * *
[Здесь следуют замечания о повадках личинок в связи с их цветами и т. д., которые уже были процитированы в качестве иллюстрации использования колючей защиты (примечание 133, стр. 293). Из этих фактов автор делает вывод, что формы родства гусениц зависят скорее от их образа жизни, чем от их кровного родства, при условии, что последнее правильно выражено принятым в настоящее время расположением имаго.]
Рис. 1–4. Куколки Acræa Thalia; Heliconius Eucrate; Eueides Isabella и Colænis Dido; в натуральную величину.
«Взгляд на приведенные выше рисунки куколок Heliconius Eucrate (рис. 2), Eueides Isabella (рис. 3) и Colænis Dido (рис. 4) покажет, насколько велики различия между этими куколками по сравнению с близким форм-родством всех бабочек Маракуйи и с не менее близким сходством их личинок. Семейство, которое включало бы три столь несхожие куколки, было бы также способно включить куколку Acræa Thalia (рис. 1).
«Куколка этого последнего вида не имеет ничего особенного в своем общем виде, но обладает обычной куколочной формой; она довольно округлая, без каких-либо больших возвышений или углублений; крошечный заостренный выступ расположен на голове над каждой глазной крышкой, и аналогичный отросток выступает из оснований крыльев. Ее отличительными признаками являются пять пар шипов на спине брюшных сегментов. Эти шипы встречаются также у Acræa Alalia, но, по-видимому, отсутствуют у других видов, например, у индийской A. Violæ. Прошлым летом среди нескольких партий личинок Thalia — каждая партия была потомством от одной кладки яиц — я нашел несколько особей, которые отличались от других тем, что имели гораздо более короткие шипы, и они превратились в куколок, у которых пять пар шипов были пропорционально короче обычного, что является исключением из правила, согласно которому изменения на одной стадии развития не оказывают влияния на другие стадии. Я могу заметить, кстати, что этот закон, сформулированный Вейсманом, может быть применен к имаго и куколкам только с определенными ограничениями. Кожа куколки образует оболочку или покров для глаз, усиков, хоботка, ног и крыльев имаго, и если эти части претерпевают какую-либо значительную модификацию у последнего, соответствующие изменения должны появиться у куколки. Это показано, например, многими «толстоголовками» (Hesperidæ), у которых необычайно длинный хоботок требует оболочки соответствующей длины. Цвет куколки Acræa Thalia беловатый, жилки крыльев с некоторыми другими отметинами и шипы черные; металлические пятна отсутствуют.