взаимоотношения между растениями и животными. защита растений от животных.
Взаимоотношения, которые складываются между растениями и травоядными животными, также можно рассматривать как отношения хищника и жертвы. Но растения, в отличие от жертв-животных, ни спрятаться, ни убежать не могут. Казалось бы, столь беззашитные, они просто обречены на то, чтобы быть полностью съеденными прожорливыми травоядными. Однако этого не происходит — по крайней мере на суше, где биомасса растений в тысячи раз больше биомассы животных. Даже огромные стада африканских антилоп и зебр или, напротив, северных оленей в заполярных тундрах не способны уничтожить сочную зелень. Невольно возникает вопрос: почему? В ответ можно выдвинуть две гипотезы, которые не исключают друг друга. Согласно первой, травоядные животные не могут съесть значительную часть растительности, поскольку их никогда не бывает слишком много. А увеличить численность им не позволяют хишники. Проше говоря, растения столь обильны на суше благодаря тому, что львы не дают возможности чрезмерно размножиться антилопам, рыси — зайцам, совы — полёвкам, а скворцы и синицы — насекомым. По второй гипотезе, растительноядные животные оставляют нетронутыми многие растения лишь потому, что те не являются для них полноценной пишей или защищены от поедания колючками, жгучими волосками, твёрдой корой или сильнодействующими ядовитыми веществами. Конечно, животные стараются как-то эти средства зашиты обойти (не умирать же им с голоду) и в процессе эволюции становят- ся всё более искушёнными в этом деле. Но и растения не отстают, «оттачивая» средства обороны. Среди таких «изобретений» —два вещества, наиболее распространённые в мире растений. Это целлюлоза (клетчатка) и лигнин. 1Леллюлоза представляет собой сложный полимер, состоящий из остатков Сахаров, а лигнин — тоже полимер, но состоящий из фенольных колец. Соединяясь с целлюлозой, лигнин делает растительные ткани одревесневшими. Оба вещества очень стойкие, прочные, но оба являются для растения «дешёвыми» материалами, так как почти не требуют каких-либо дефицитных химических элементов для своего построения. Обеспечивая механическую опору растениям, эти вещества оказываются «крепким орешком» для тех, кто захочет ими полакомиться. Вещества, необходимые для их расщепления, отсутствуют у животных, а те из них, кто потребляет большое количество целлюлозы, вынуждены обратиться к помощи микроорганизмов. Самые известные примеры содружества животных и микроорганизмов — различные жвачные. В их сложно устроенных желудках обитает громадное количество бактерий, а также мелких жгутиковых и довольно крупных и нигде более не встречающихся инфузорий, осуществляющих разложение целлюлозы. В 1 см3 содержимого желудка овцы насчитывается до 16 млн бактерий, 1 млн жгутиковых простейших и 330 тыс. инфузорий! При этом объём жидкого содержимого желудка у овцы составляет примерно 6 л, а у коровы — около 80 л. Перерабатывать лигнин ешё сложнее, чем целлюлозу. Наиболее успеш- но с этим справляются не бактерии, а грибы. Удивительный пример использования грибов для переработки целлюлозы и лигнина демонстрируют тропические муравьи-листорезы. Они вырезают кусочки свежих листьев и тащат их в специальную подземную камеру, где на перегнивающих остатках этих листьев растут особые виды грибов, которые и потребляются муравьями. Ешё лучше растения могут защититься от животных, накапливая в своих тканях таннины — сложные фенольные соединения, взаимодействующие с белками и останавливающие переваривание пиши. Многие растения синтезируют ядовитые вещества. Их очень много: десятки тысяч. Одни из наиболее известных — алкалоиды (к ним относятся никотин, кофеин, стрихнин и другие сильнодействующие вещества). Некоторые растения синтезируют цианистые соединения, блокирующие у животных дыхание. Однако, как бы ни были ядовиты некоторые растения, почти всегда находится один-два вида животных, выработавших способность переносить или нейтрализовывать действие ядов. А есть и такие, кто «научился» накапливать в своих тканях созданные растениями яды и защищаться ими от хищников. Самый известный пример — бабочка монарх, обитающая в Северной Америке. Её гусеницы кормятся на растениях ваточника, содержащего в своих тканях кардено-лиды — вещества, нарушающие сердечную деятельность птиц и млекопитающих. Если, какая-то неопытная птица и схватит гусеницу или взрослую бабочку, то сразу её выплюнет и никогда больше трогать не будет. почти всегда есть рыбы, которые, выбирая в первую очередь наиболее крупных рачков, уничтожают их. Очевидно, эволюция жертв должна быть направлена на то, чтобы стать менее привлекательными для хищника или выработать поведение, позволяющее избегать возможных встреч с ним. Казалось бы, лучшее решение для рачков — стать помельче. Однако это порождает определённые проблемы. Во-первых, мелким рачкам труднее прокормиться: они потребляют только микроскопические водоросли, расходуют больше энергии на единицу массы своего тела и хуже переносят нехватку пищи. Во-вторых, мелкие рачки становятся лёгкой добычей для беспозвоночных хищников, например личинок комаров хаоборусов (их ещё называют ко-ретрами) или довольно крупных вет-вистоусых ракообразных — лептодор. Значит, оптимальным для жертв был бы такой размер, который, с одной стороны, не позволил бы им стать лёгкой добычей беспозвоночных хищников, а с другой — не привлекал бы внимания рыб. В ряде случаев решить проблему удалось с помощью малозаметных (для рыб!) шипов, прозрачного выроста в форме шлема или, как у ветвистоусого рачка голопедиума, студенистого прозрачного шара, окружающего всё тело, за исключением узкой щели для конечностей. Подобные приспособления увеличивают реальные размеры рачков, делая их менее доступными для беспозвоночных хищников, но при этом они не становятся более заметными для рыб. Другой способ сосуществовать с хищником — не попадаться ему на глаза. Для планктонных рачков это значит проводить всё светлое время суток на глубине, там, где слабая освещённость мешает рыбам охотиться. И только ночью, под покровом темноты, они поднимаются к поверхности, где больше пищи. Интересно, что многие планктонные ракообразные, постоянно обитающие у поверхности и не мигрирующие в отсутствие рыб, при их появлении начинают совершать регулярные вертикальные миграции. О присутствии рыб рачки узнают по запаху, причем концентрация выделяемых рыбами веществ может быть чрезвычайно малой. Лабораторные опыты показали, что заставить дафний совершать вертикальные суточные миграции можно, просто добавив в сосуды с рачками воду из аквариума, в котором живут рыбы.
