Рис. 52. Sphinx convolvuli; стадия V., сегменты 10–8. Коричневая разновидность с отчетливыми белыми пятнами в точках пересечения исчезнувшей субдорсальной линии с косыми полосами.
Fig. 53. Anceyrx Pinastri; A and B, larvæ immediately after hatching. Natural length, 6 millim.
Fig. 54. Same species; Stage II. Subdorsal, supra- and infra-spiracular lines developed. Natural length, 15 millim.
Fig. 55. Smerinthus Populi; Stage I. Immediately after hatching; free from all marking. Length, 6 millim.
Рис. 56. Тот же вид в конце первой стадии; вид сбоку. Длина 1,3 см.
Рис. 57. Тот же вид; стадия II. Субдорсальная линия нечеткая; первая и последняя косые полосы более выражены, чем остальные. Длина 1,4 см.
Рис. 58. Deilephila hippophaës; стадия III. Субдорсальная линия с открытым кольцевидным пятном на 11-м сегменте. A, сегмент 11 несколько увеличен. Длина 3 см.
Таблица VII. Рис. 59. Deilephila hippophaës; стадия V. Вторичные кольцевидные пятна на шести сегментах (10–5).
Рис. 60. Тот же вид; стадия V. Одна или две красные шагреневые точки на сегментах 10–4 в положении кольцевидных пятен рис. 59. Длина 6,5 см.
Рис. 61. Тот же вид; стадия V. Сегменты 9–6 другого экземпляра, более сильно увеличены. Кольцевидное пятно на сегментах 9 и 8, показывающее свое происхождение из двух шагреневых точек; две красные шагреневые точки на сегменте 7, на сегменте 6 только одна.
Рис. 62. Deilephila livornica (Европа) на последней стадии. Зеленая форма. Скопировано с Буа Дюваля.
Рис. 63. Pterogon œnotheræ; стадия IV. Длина 3,7 см.
Рис. 64. Тот же вид на той же стадии; вид последнего сегмента со спины.
Рис. 65. Тот же сегмент на стадии V. Глазчатое пятно полностью развито.
Fig. 66. Saturnia Carpini, larva from Freiburg; Stage III. Natural length, 15 millim.
Fig. 67. Same species; larva from Genoa; Stage IV. Length, 20 millim.
Fig. 68. Same species; larva from Freiburg; Stage III. Segments 8 and 9 in dorsal aspect. Length, 15 millim.
Рис. 69. Та же гусеница; вид сегмента 8 сбоку.
Рис. 70. Smerinthus ocellatus; взрослая личинка с отчетливой субдорсальной линией на шести передних сегментах. Шагрень показана только в контуре, в остальном опущена. Длина 7 см.
Таблица VII.
Авг. Вейсман пинх.
Лит. Дж. А. Хофманн, Вюрцбург.
Таблица VIII.
Авг. Вейсман пинх.
Лит. Дж. А. Хофманн, Вюрцбург.
Таблица VIII. Рис. 71–75 представляют сегменты 8 и 9 личинки Saturnia carpini (немецкая форма) в виде со спины, все на четвертой стадии. Предполагается, что голова гусеницы находится сверху, так что верхний сегмент — восьмой.
Рис. 71. Saturnia carpini. Самая темная разновидность.
Рис. 72. Более светлая разновидность.
Рис. 73. Еще более светлая разновидность.
Рис. 74. Одна из самых светлых разновидностей; черный цвет распространяется дальше на сегменты 9 и 10, чем на 8-й.
Рис. 75. Самая светлая разновидность.
Рис. 76–80 представлены в меньшем масштабе, чем остальные рис., чтобы сэкономить место; если бы они были увеличены до того же масштаба, они были бы больше других рисунков.
Рис. 76. Saturnia carpini (лигурийская форма); сегмент 8; стадия V.
Рис. 77. Та же форма; тот же сегмент на стадии VI.
Рис. 78, 79 и 80. Saturnia carpini (немецкая форма); вид 8-го сегмента со спины на стадии V. (последней для этой формы).
Рис. 78. Самая темная разновидность.
Рис. 79. Более светлая разновидность.
Рис. 80. Самая светлая разновидность.
Рис. 81–86. Saturnia carpini (немецкая форма); стадия IV. Вид 8-го сегмента сбоку у шести различных разновидностей. Рис. 81 показывает только два маленьких зеленых пятна у оснований верхних бородавок, помимо зеленых дыхальцевых полос. Рис. 82 показывает пятна, увеличенные и дополненные третьим позади бородавок; ложноножки также стали зелеными.
Рис. 83. Два из трех зеленых пятен, которые стали еще более увеличенными, слились.
Рис. 84. Все три пятна слились; но здесь, как и в
Рис. 85, различные остатки первоначального черного цвета оставлены в качестве граничных отметин.
Рис. 86. Самая светлая разновидность.
КОНЕЦ ЧАСТИ II.
ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ТЕОРИИ ПРОИСХОЖДЕНИЯ.
Часть III. О ПЕРВОПРИЧИНАХ ТРАНСФОРМАЦИИ.
III. ТРАНСФОРМАЦИЯ МЕКСИКАНСКОГО АКСОЛОТЛЯ В АМБИСТОМУ.
ВВЕДЕНИЕ.
С тех пор как Дюмериль сообщил о трансформации ряда аксолотлей в так называемую форму амбистомы, это мексиканское земноводное разводили во многих европейских аквариумах, главным образом с целью установить условия, при которых происходила эта трансформация, чтобы иметь возможность сделать дальнейшие выводы об истинных причинах этого исключительного и загадочного метаморфоза.
Хотя земноводные свободно размножались, случаи, в которых происходила трансформация, оставались чрезвычайно редкими, и ни разу не удалось ответить на главный вопрос, а именно: определялся ли этот метаморфоз внешними условиями или чисто внутренними причинами; не говоря уже о возможности обнаружения некоторых определенных внешних влияний, с помощью которых метаморфоз можно было бы вызвать с уверенностью. Но пока эти пункты не решены, все попытки теоретической интерпретации этого явления должны быть лишены твердой основы.
Мне с самого начала казалось, что история этой трансформации аксолотля имеет особую теоретическую ценность; действительно, я полагал, что она, возможно, может послужить особым случаем для проверки истинности тех основных принципов, согласно которым происхождение этого вида представляется двумя конфликтующими школами как случай трансформации или как случай гетерогенеза. Поэтому я решил сам провести несколько экспериментов с аксолотлем в надежде, что мне посчастливится пролить некоторый свет на этот предмет.
В 1872 году проф. фон Кёлликер был так любезен, что оставил мне пять экземпляров своих аксолотлей, выведенных в Вюрцбурге, и они дали многочисленное потомство в следующем году. С ними я осуществил идею, теоретическое значение которой будет показано впоследствии: нельзя ли заставить всех личинок, или, по крайней мере, подавляющее большинство, подвергнуться трансформации, подвергая их условиям жизни, которые затрудняли использование жабр и облегчали использование легких; иными словами, заставляя их жить частично на суше на определенной стадии жизни.
В течение того года я действительно не получил никаких результатов: большинство личинок погибло до того, как наступило время для такого эксперимента, а немногие выжившие не подверглись метаморфозу, но дожили до следующей весны, а затем также погибли один за другим. Из-за долгого отсутствия в Фрайбурге, вызванного другими работами, я, очевидно, оставил их без должного ухода и внимания. Таким образом, я пришел к убеждению, которое впоследствии полностью подтвердилось, что без величайшего ухода и внимания при выращивании, на чем должны быть сосредоточены все интересы, никаких результатов получить невозможно, и не следует считать утомительным ежедневно в течение многих месяцев уделять этому эксперименту большое количество времени. Поскольку было очевидно, что я не могу позволить себе тратить это время, не прибегая к посторонней помощи, я с радостью ухватился за возможность увидеть эксперимент, выполненный другими руками.
Живущая здесь (во Фрайбурге) дама, фрейлейн фон Шовен, взялась вырастить некоторое количество моих личинок следующего года, которые только что вылупились, и в соответствии с моим замыслом провести эксперимент по принудительному переводу их в форму Amblystoma. Насколько полно это было достигнуто, можно увидеть из следующих заметок самой дамы, и не менее очевидно, что эти результаты были получены только благодаря тому уходу и тонкости наблюдений, которые она посвятила экспериментам.
ЭКСПЕРИМЕНТЫ.
«Я начала эксперименты 12 июня 1874 года с пятью личинками в возрасте около восьми дней, которые были единственными выжившими из двенадцати. Ввиду необычайной нежности этих существ, качество и температура воды, а также природа и количество их пищи оказывают величайшее влияние, особенно в раннем возрасте, и в обращении с ними нельзя быть слишком осторожным».
«Экземпляры содержались в стеклянном шаре диаметром около тридцати сантиметров, температура воды регулировалась; в качестве пищи сначала вводились дафнии, а затем в большом количестве более крупные водные животные. Благодаря этому все пять личинок прекрасно развивались. В конце июня у наиболее сильных экземпляров появились зачатки передних конечностей, а 9 июля стали видны и задние конечности. В конце ноября я заметила, что один аксолотль постоянно держится у поверхности воды, и это навело меня на мысль, что настал подходящий период для осуществления метаморфоза в Amblystoma. Для краткости я буду обозначать его как № I, а последующие экземпляры — соответствующими римскими цифрами».
«Чтобы вызвать этот метаморфоз, 1 декабря 1874 года № I был помещен в стеклянный сосуд большого размера с землей, расположенной таким образом, что, когда сосуд наполнялся водой, лишь часть поверхности земли была полностью покрыта жидкостью, и существо в ходе своих частых перемещений было, таким образом, более или менее подвержено воздействию воздуха. В последующие дни количество воды постепенно уменьшалось, в течение этого периода у амфибии появились первые изменения — жабры начали сморщиваться, и в то же время существо проявило склонность искать самые мелкие места. 4 декабря оно полностью перешло на сушу и скрылось среди влажного мха, который я поместила на кучу песка на самой высокой части земли в стеклянном сосуде. В этот период произошла первая линька. В течение четырех дней, с 1 по 4 декабря, во внешнем виде № I произошли поразительные изменения: жаберные пучки почти полностью сморщились, спинной гребень полностью исчез, а хвост, который до этого был широким, стал округлым и по форме напоминал хвост наземной саламандры. Серо-коричневый цвет тела постепенно сменился черноватым оттенком; появились отдельные пятна, сначала тускло-белые, которые со временем становились все интенсивнее».
«Когда аксолотль покинул воду 4 декабря, жаберные щели были еще открыты, но они постепенно закрылись, и примерно через восемь дней заросли кожей и стали невидимы».
«Из других личинок три, по-видимому, в конце ноября (т.е. в то же время, когда № I поднялся к поверхности воды) шли в развитии в ногу с № I, что указывало на то, что и для них настал подходящий период для ускорения процессов развития. Поэтому они были подвергнуты такому же обращению, как и № I. № II претерпел метаморфоз в то же время и точно таким же образом, как и последний; его жаберные пучки были полными, когда его впервые поместили на мелководье, но через четыре дня они почти полностью исчезли; в течение примерно десяти дней после того, как он перешел на сушу, произошло зарастание жаберных щелей кожей и полное принятие формы саламандры. В течение этого последнего периода существо принимало пищу, но только когда его к этому побуждали».
«У № III и № IV развитие шло медленнее. Ни один из них не искал так часто мелкие места, и, как правило, они не оставались так долго на воздухе, так что большая часть января прошла, прежде чем они полностью перешли на сушу. Тем не менее, высыхание жаберных пучков заняло не больше времени, чем у № I и № II, так как первая линька произошла, как только они перешли на сушу».
«№ V показал еще более поразительные отклонения в своем метаморфозе, чем № III и № IV, но поскольку этот экземпляр с самого начала казался гораздо слабее других и значительно отставал в росте, это совсем не удивительно. Потребовалось четырнадцать дней вместо четырех, прежде чем метаморфоз продвинулся настолько, чтобы позволить ему покинуть воду. Было особенно интересно наблюдать за поведением этого экземпляра в этот период. Его слабая и нежная конституция, очевидно, делала его гораздо более восприимчивым ко всем внешним воздействиям, чем другие. Если его слишком долго держали на воздухе, он приобретал светлую окраску, а когда его беспокоили или пугали, он издавал специфический запах, похожий на запах саламандры. Как только эти явления наблюдались, его немедленно помещали в более глубокую воду, в которую он тотчас же погружался и постепенно приходил в себя, причем жабры всегда снова расправлялись. Тот же эксперимент повторялся несколько раз и всегда приводил к одному и тому же результату, из чего мы можем рискнуть сделать вывод, что при слишком энергичном ускорении метаморфоза процесс может остановиться и даже при продолжающемся принуждении закончиться смертью».
«Остается еще упомянуть в отношении аксолотля № V, что этот экземпляр, в отличие от всех остальных, вышел из воды не при первой линьке, а во время четвертой».
«Все аксолотли сейчас (июль 1875 г.) живы, здоровы и энергичны, так что в отношении их состояния питания ничто не препятствует их размножению. Из первых четырех самый крупный имеет длину пятнадцать сантиметров; аксолотль № V достигает двенадцати сантиметров».
«Предыдущие утверждения, по-видимому, подтверждают правильность взглядов, выдвинутых во введении: личинки аксолотля обычно, но не всегда, завершают свой метаморфоз, если, во-первых, они выходят из яйца здоровыми и правильно питаются; и если, во-вторых, они подвергаются необходимой обработке для перехода от водного к воздушному дыханию. Очевидно, что эту обработку следует применять только очень постепенно и таким образом, чтобы не перенапрягать жизненную энергию амфибии».
* * * * *
К вышеприведенным замечаниям фрейлейн фон Шовен я могу добавить, что во всех пяти случаях метаморфоз был полным и его нельзя путать с тем изменением, которое в большей или меньшей степени происходит у всех аксолотлей с течением времени при содержании в небольших стеклянных сосудах. В последнем случае часто появляются изменения в направлении формы Amblystoma, не достигая ее на самом деле. У пяти взрослых аксолотлей, которыми я владел в течение короткого времени и двое из которых были в возрасте не менее четырех лет, жабры были сильно сморщены, но водный хвост и спинной гребень оставались неизменными. Гребень, однако, может также исчезнуть, а хвост укоротиться, без того чтобы эти изменения были связаны с метаморфозом в Amblystoma, как будет показано далее.
Что касается продолжительности метаморфоза, то у аксолотлей № I–IV она составила в общей сложности двенадцать или четырнадцать дней. Из них четыре дня ушли на первые изменения, которые происходили, пока существо еще находилось в воде; оставшееся время до завершения метаморфоза было проведено на суше. Дюмериль указывает продолжительность метаморфоза в шестнадцать дней.
Следующие результаты только что описанных экспериментов кажутся мне особенно примечательными: пять личинок аксолотля, которые одни только могут быть приняты во внимание, так как остальные вскоре погибли, все претерпели метаморфоз и без исключения стали амбистомами. Только один из них, № I, постоянно плавая у поверхности, как это наблюдалось в конце шести месяцев, проявил явную склонность к метаморфозу и переходу к воздушному дыханию. В отношении этого экземпляра поэтому можно с уверенностью предположить, что он перешел бы на сушу и метаморфоз произошел бы без искусственной помощи, точно так же, как это было в случае с тридцатью экземплярами, которые Дюмериль наблюдал в общей сложности.
Что касается № II, № III и № IV, с другой стороны, такое предположение мало вероятно. Эти три личинки стремились оставаться в глубокой воде и избегали, насколько это было возможно, мелких мест, которые заставили бы их полностью перейти на легочное дыхание. Таким образом, метаморфоз у этих особей произошел более чем на месяц позже.
Наконец, едва ли может быть сомнение в том, что № V не претерпел бы метаморфоза без принудительной адаптации к воздушному образу жизни.
Из этих результатов мы можем рискнуть сделать вывод, что большинство личинок аксолотля превращаются в форму Amblystoma, когда в возрасте от шести до девяти месяцев их помещают на такое мелководье, что они вынуждены дышать преимущественно легкими. Представленные перед нами эксперименты, безусловно, в настоящее время очень немногочисленны, но такой вывод нельзя назвать преждевременным, если учесть, что из нескольких сотен аксолотлей (точное число не приводится) Дюмериль получил только около тридцати амбистом, в то время как фон Кёлликер вывел только одну амбистому из сотни аксолотлей.
Остается лишь вопрос, можно ли было заставить каждую личинку претерпеть метаморфоз, но это можно было бы решить только новыми экспериментами. Первоначально я намеревался отложить публикацию экспериментов до тех пор, пока фрейлейн фон Шовен не повторит их в большем количестве, но поскольку мои аксолотли в этом году (1875) не размножались, я должен отказаться от своего плана, и это можно сделать тем легче, что для теоретического рассмотрения фактов не имеет значения, можно ли было заставить всех или только почти всех аксолотлей претерпеть метаморфоз. Я не должен, однако, упустить из виду, что герр Гериг, куратор нашего Зоологического музея, вывел значительное количество личинок из того же выводка, с которым экспериментировала фрейлейн фон Шовен, и что из этих личинок шесть пережили зиму, не претерпев метаморфоза. Их всегда держали в глубокой воде, и таким образом они послужили обратным экспериментом тем, что описаны выше; они далее доказывают, что весь этот выводок не имел предварительной склонности к метаморфозу.
Если эти новые факты должны быть использованы для объяснения природы этого необычайного процесса метаморфоза в соответствии с нашими современными представлениями, то в первую очередь необходимо привлечь уже известные данные.
Прежде всего необходимо установить, что Siredon mexicanus, насколько нам известно, никогда не претерпевает метаморфоза в своей родной стране. Эта амфибия известна там только в форме Siredon, утверждение, которое я взял у Де Соссюра, который сам наблюдал аксолотля в мексиканских озерах. Этот натуралист никогда не находил ни одной амбистомы в окрестностях озер, «тем не менее личинка (аксолотль) там настолько обычна, что ее тысячами привозят на рынок». Де Соссюр полагает, что в Мексике аксолотль не претерпевает метаморфоза. То же самое утверждение отчетливо делает Коп, чьи экземпляры Siredon mexicanus, выведенные в Америке, даже в неволе не проявляли «никакой склонности к метаморфозу». С другой стороны, Тегетмейер наблюдал, что один из пяти экземпляров, полученных из озера Мехико, претерпел метаморфоз, и это, соответственно, устанавливает второй факт, а именно, что настоящий аксолотль при определенных условиях в неволе превращается в Amblystoma.