Зоология

Зоология — это наука о животных, составляет часть науки о живых существах, биологии. Предметом ее служит изучение животного мира по отношению к строению и отправлениям тела животных, их развитию, распределению по земле, взаимным отношениям их по строению и происхождению и отношениям к окружающему миру.

Ввиду отсутствия резкой границы между растениями и животными, область зоологии соприкасается с областью ботаники и до известной степени смешивается с ней в учении о низших представителях обеих групп. Отдел зоологии, посвященный изучению строения животных, носит общее название морфологии. Изучение строения животного или известной группы животных, независимо от других, составляет предмет описательной анатомии. Если же строение животных изучается путем сравнения различных форм, то эта отрасль зоологии получает название сравнительной анатомии. Общей задачей последней является выяснение законов строения животных.

Тончайшее строение животных, изучаемое с помощью микроскопа, служит предметом особой отрасли морфологии — гистологии, но так как между изучением строения животных без вспомогательных оптических средств и изучением с помощью оптических приборов (простых и сложных микроскопов) не существует резкой, определенной границы, то и область гистологии не отграничена определенным образом от области анатомии.

Отправления тела животных составляют предмет физиологии. Физиология может быть направлена к выяснению деятельности известного определенного организма, при чем другие рассматриваются лишь настолько, насколько это необходимо для понимания явлений, происходящих в изучаемом животном, или же физиология, называемая в таком случае сравнительной, изучает всех животных с точки зрения их отправлений, стремясь выяснить общие законы изучаемых явлений.

Особый отдел физиологии животных составляет учение о психической жизни их — зоопсихология. Отношения животных к окружающему миру составляют предмет биологии животных в тесном смысле слова (в более широком смысле биологией называется совокупность наук о живых существах). Здесь мы тоже можем иметь дело или с биологией данного животного или с общей биологией животных, если исследуются общие законы соотношений между животными и окружающим миром, как органическим, так и неорганическим. Сюда относится изучение влияния на животных различных внешних условий: температуры, света, состава окружающей среды, ее физических свойств, давления, движения или неподвижности окружающей среды и так далее, а также отношений к другим организмам, которые являются их врагами, добычей, средством защиты, источником пищи.

Не ограничиваясь изучением животного в его взрослом, развитом состоянии, зоология рассматривает, как развивается животное прежде, чем достигнет взрослого окончательного состояния. Эта отрасль зоологии называется историей развития, онтогенией, эмбриологией. В состав эмбриологии входит, как изучение явлений происходящих внутри яйца, собственно эмбриональное развитие, так и тех изменений, которые совершаются в животном затем — постэмбриональное развитие. Взаимные отношения между животными могут рассматриваться с точки зрения их происхождения.

Отрасль зоологии, стремящаяся выяснить, как развивалось животное царство, путем каких изменений и под влиянием каких факторов вырабатывались новые формы животной жизни и в каких отношениях генетических (по происхождению) стоят между собой различные группы животных, — носит название филогении животных. Задачей ее является установление генеалогии животного царства.

Ввиду громадного количества видов животных (число которых определяют приблизительно в 200 000) является необходимость в группировке животных с целью облегчения изучения их. Сравнение строения животных в их взрослом состоянии оказывается часто недостаточным, так как животные, могут в связи с образом жизни (особенно, под влиянием паразитического или сидячего образа жизни), подвергаться таким изменениям, которые совершенно скрывают их истинную природу. Существенную помощь при выяснении близости между собой различных животных оказывает изучение их эмбриологии, так как при этом животные проходят часто известные стадии развития, позволяющие с уверенностью причислять данную сомнительную форму к той или другой группе.

Результатом изучения строения и истории развития животных является возможность точной, определенной характеристики их и естественной группировки, классификации их на основании действительных, существенных, а не чисто внешних сходств и различий. Характеристика и классификация животных служат предметом систематики. Не довольствуясь классификацией на основании действительного сходства строения и развития животных, современная зоология стремится группировать их на основании кровного их родства, положить в основание системы генеалогию животного царства. Существенную роль по отношению к сравнительной анатомии и к филогении животных играет изучение ископаемых остатков животных, живших в прежние геологические эпохи — палеонтология животных или зоопалеонтология.

Важную отрасль зоологии представляет в новейшее время учение о распределении животных на земле — география животных или зоогеография. На основании фактов распределения животных и с помощью палеонтологии, геологии и общей биологии животных зоогеография стремится выяснить причины и законы современного распределения животных. С точки зрения современных воззрений на происхождение животного царства распределение животных есть такой же результат ряда предшествующих условий, как и самое строение животных. Вместе с тем, зоогеография является ценным критерием для проверки положений теорий происхождения животных. Все перечисленные отрасли зоологии находятся в тесной связи между собой, преследуя свои специальные цели.

Вся зоология распадается на общую и специальную. Предметом первой (то есть общей зоологии) служит изучение данных и законов, относящихся ко всему животному миpy. Предметом второй (то есть специальной зоологии) является детальное изучение отдельных групп на основании общих воззрений зоологии. Отделы специальной зоологии носят особые названия по тем группам, которым посвящены: наука о млекопитающих — маммология, о птицах — орнитология, о рыбах — ихтиология, о моллюсках — малакология, насекомых — энтомология, пауках — арахнология, глистах — гельминтология, губках — спонгиология и так далее.

От теоретической зоологии, имеющей целью чисто научное изучение животных следует отличать прикладную зоологию. Опираясь на данные теоретической зоологии, прикладная зоология изучает животных исключительно с точки зрения экономических интересов человека, с точки зрения их пользы или вреда (прямых или косвенных), способов охранения, размножения или напротив, истребления их. Весьма важное значение получили две отрасли прикладной зоологии — прикладная энтомология (наука о насекомых) и прикладная ихтиология (наука о рыбах).

История зоологии

В течение очень долгого времени зоология, как и ботаника, занималась исключительно накоплением фактов, вопрос о причинах явлений едва затрагивался или вовсе не возникал. Слабые попытки объяснения наблюдаемых явлений отличались фантастическим и произвольным, ненаучным характером. Между тем как явления неорганического мира давно сведены к однородным и общим свойствам материи, поддающимся анализу и измерению, зоология становится на научную почву лишь в сравнительно очень недавнее время. Бедность фактов, отсутствие научных методов исследования составляют характеристическую черту зоологии в древнем мире.

Первая попытка положить основание научной зоологии принадлежит Аристотелю. Он собрал накопившийся до его времени фактический материал и дополнил его множеством собственных наблюдений. Существенную помощь оказал его трудам ученик его Александр Македонский, доставлявший ему богатый зоологический материал из своих походов. Аристотель не ограничивался описанием внешнего вида животных, но стремился изучать их строение, психическую жизнь, историю развития, биологию и многие из его наблюдений подтвердились в новейшее время.

До нас сочинения Аристотеля по естественной истории дошли в весьма неполном виде. Важнейшее из них: «История животных» дошло не целиком, и многие части его написаны, вероятно, другими. Аристотель дал первую попытку классификации животных, и при всей бедности знаний в его время система его стоит гораздо выше, чем системы его преемников (в древние и средние века). Животное царство он подразделял на две больших группы: животных, имеющих кровь и лишенных крови. Первые имеют красную кровь и скелет (позвоночные современной системы), вторые будто бы лишены крови. Эти группы он разделяет на следующие «большие роды»:

• Животных имеющих кровь — на четвероногих живородящих, птиц; четвероногих и безногих яйцеродящих, живородящих безногих (киты) и рыб;
• Животных не имеющих крови — на мягких (головоногие), мягкокожих многоногих (высшие раки), многоногих членистых (все остальные членистоногие) и раковинных безногих (раковинные моллюски и морские ежи).

Кроме того, он указывал на ряд групп, служащих переходами между ними. Он употреблял термины род и вид, но не в современном смысле, а скорее в том неопределенном смысле, в каком мы употребляем слово группа. Крупным недостатком зоологических воззрений Аристотеля было то, что для объяснения строения животных он прибегал к ненаучному понятию целесообразности. С Аристотелем прекращаются в древности попытки сколько-нибудь научного изучения животных. Александрийская школа ограничивается составлением извлечений из сочинений Аристотеля и комментированием. Единственное значительное сочинение по естественной истории в древности, после Аристотеля, принадлежит Плинию Старшему, но оно представляет лишь компиляцию из сочинений Аристотеля и других писателей, лишенную критики, часто с неверным пониманием подлинника и со множеством басен. Принятое им деление животных на сухопутных, водяных и летающих — чисто искусственное.

Общий упадок науки в средние века, по духу своему чуждые научному исследованию, отразился и на зоологии. Даже сочинения древних остаются долгое время забытыми и хранятся лишь кое-где в монастырях. Немногочисленные сочинения этого времени, касающиеся зоологии, не имеют значения. Лишь в XIII столетии наблюдается некоторое оживление, благодаря арабским писателям. Оригинальные сочинения их, а главным образом переводы классических писателей (сначала Аристотеля, потом Плиния) возбуждают интерес к науке. Вообще XIII век по отношению к естественным наукам играет такую же роль, как XIV и XV века — к гуманитарным. Император Фридрих II интересуется естественной историей и впервые разрешает вскрытие трупов, до середины XIII века появляется несколько переводов Аристотеля с арабского, Фома Аквинский первый делает перевод с греческого подлинника.

В том же веке появляются важные, преимущественно компилятивные, сочинения трех выдающихся писателей: Фомы Контипратанского (годы жизни 1186-1263), Винцента де Бове (умер в 1264 года) и Альберта Великого (годы жизни 1193-1280). После ХIII века наступает период затишья, но выдающиеся сочинения переводятся на живые языки. Основываются многочисленные университеты в XIV веке, книгопечатание облегчает распространение сочинений по естествознанию, образуются ученые кружки, предшествующие научным обществам. Сильный подъем в области зоологии замечается в XVI веке.

Великие географические открытия обогатили науку множеством новых фактов и возбудили стремление к самостоятельным исследованиям. Из зоологов этого периода выдающееся место занимают: Эдуард Воттон (годы жизни 1492-1555), сочинения которого замечательны попытками сближения форм, действительно близких между собою, и осторожным отношением к сообщаемым фактам. Самый замечательный зоолог XVI века Конрад Геснер (годы жизни 1516-1555), обладавший огромной эрудицией и отличавшийся крайне подробными наблюдениями, и Улисс Альдрованд (1522-1605). В тоже время труды Везалия (1514-1564),Фаллония (1523-62) и Евстахия (умер в 1574 году) сильно обогащают анатомию. В XVII столетии Джон Джонсон (1603-1675) заканчивает собой ряд выдающихся компиляторов, имевших большое влияние на развитие зоологии до периода ее обновления.

Важные открытия по физиологии и анатомии содействуют более глубокому пониманию организма животных. Гарвей открывает кровообращение и устанавливает принцип «omne vivum ex ovo» (что переводится как «все живое из яйца»), который подтверждает затем итальянец Реди, доказывая опытом, что личинки мух не зарождаются в гниющем мясе, а развиваются из откладываемых туда яичек. Азелли открывает лимфатические сосуды. М. Аурелио Северино сообщает ряд данных по анатомии различных животных. Сваммердам (1637-1680) исследует строение и превращение насекомых, строение моллюсков, превращение лягушек.

Большое значение имеет применение микроскопа, изобретенного в конце XVI века, к изучению строения животных, открывающее целый новый мир. Франческо Стеллути первый пользовался микроскопом при изучении строения пчелы. Мальпиги (1628-1694) применил к изучению строения животных ряд новых методов (скальпель, иглы, мацерирование), дал полное описание строения насекомых и исследовал с помощью лупы развитие куриного яйца. Он различал уже клеточное строение тела животных. Левенгук (1632-1723) открыл микроскопические организмы, кровяные шарики, описал семянные тельца, открытые лейденским студентом Гаммом.

В том же XVII веке основываются три академии: Academia Naturae Curiosorum, Royal Society of London (1662) и Academie des Sciences de Paris (1633), за которой последовал во Франции ряд провинциальных академий. Джон Рэ (1628-1678) установил понятие о виде и тем подготовил почву для обновления систематики животных, которым ознаменовался следующий век. Громадный шаг вперед делает зоология в XVIII веке. В конце XVII и начале XVIII веков совершается ряд путешествий с научной целью в различные страны, которые доставляют обильный зоологический материал.

Применение спирта для сохранения животных (в начале XVIII века) делает возможным собирание богатых коллекций. Обширные собрания устраиваются в Париже, Лондоне, Вене. Наряду с ними собираются значительные частные коллекции. Еще в XV столетии существовали при дворах, как предмет роскоши, зверинцы, с течением времени место их занимают зоологические сады, позволяющие производить наблюдения над живыми животными чужих стран. В 1725 году основывается Академия наук в Санкт-Петербурге, в 1734 году в Стокгольме, затем в Копенгагене. Появляется множество ценных работ по строению, истории развития и образу жизни животных.

Обильный и быстро растущий фактический материал, накопившийся в науке, делал настоятельно необходимым приведение его в порядок, между тем не существовало ни сколько-нибудь удовлетворительной классификации, ни определенной терминологии животных. Заслуга приведения в систему зоологического материала принадлежит Карлу Линнею. В дополнение к понятию о виде, установленному Рэ, Турнефор ввел в XVIII столетии сначала в ботанику, а затем и в зоологию понятие о роде, Адансон начал применять к моллюскам систему обозначения двойным названием (рода и вида) — двойную номенклатуру. Эта система была принята и Линнеем, который кроме рода и вида установил еще высшие категории: отряд и класс. Каждому виду Линней дал краткую характеристику, присоединяя к ней краткие сведения об образе жизни, родине животного, и распределил всех известных ему животных в стройную и удобную для обозрения систему.

Линней делит царство животных на 6 классов:

• млекопитающих
• птиц
• земноводных (= пресмыкающиеся + земноводные современной системы)
• рыб
• насекомых
• червей

Из современников Линнея — Бюффон своими блестящими, хотя поверхностными сочинениями по зоологии сильно способствовал возбуждению в обществе интереса к естествознанию. Циммерман в 1778 году положил начало научной географии животных. К концу того же века относятся труды Палласа (1741-1810), много содействовавшего изучению фауны России. Труды Этьена Жоффруа С. Илера, существенно содействовавшие развитию сравнительной анатомии. Спалланцани (1729-1799) положил начало теории оплодотворения. Каспар-Фридрих Вольф (1735-1794) основал современную эмбриологию. О. Мюллер начал систематическое изучение фауны моря. В то же время множество специальных работ по всем группам животного царства чрезвычайно расширили зоологические знания.

Самым важным явлением в области зоологии в начале XIX века являются труды Кювье (1769-1832). Наиболее крупные заслуги его относятся к области сравнительной анатомии (как ныне живущих, так и вымерших животных). Помимо громадного фактического материала по анатомии животных, он дал ряд ценных общих принципов, которые он блестящим образом приложил к изучению ископаемых остатков животных. Ему же принадлежит и первая естественная система животного царства. Труды по сравнительной анатомии привели его к установлению ряда больших групп, на которые распадается животное царство, отличающихся строением нервной системы, а также и других органов, и относительным их положением. Эти группы, типы Кювье считал постоянными и не представляющими между собой переходов. Кювье держался теории постоянства видов и встретил противников в лице Ламарка, Э. Ж. С. Илера и других трансформистов. В споре, возникшем по этому поводу, победа осталась на стороне Кювье.

Еще более подтвердилась теория постоянства видов и неизменности типов, когда Карл-Эрнест Бэр (1782-1876), создатель современной эмбриологии, показал, что развитие животных, принадлежащих к различным типам, идет неодинаково. Тем не менее, Кювье ошибался, и работы Дарвина и Валласа не только поставили вне всякого сомнения изменчивость видов, но и в значительной степени выяснили, каким путем идет развитие новых видов.

Прочное установление теории трансформизма сильно повлияло на дальнейшее развитие зоологии, и потому мы должны считать год появления книги Дарвина — началом новой эры в зоологии. Влияние теории трансформизма сказалось крайне благотворно на всех отраслях зоологии. Между тем, ряд исследований по всем отраслям зоологии чрезвычайно обогатил эту науку. Важное значение имело, между прочим, установление Шванном, в 1839 году, клеточного строения животных, изучение превращений глистов, чередования поколений и другое.

Выдающимся явлением в периоде после 1859 года является развитие эмбриологии животных. Едва затронутая до этого времени эмбриология беспозвоночных сильно подвинулась трудами ряда исследователей, среди которых выдающееся место занимают и русские ученые: А. О. Ковалевский и И. И. Мечников. Геккель и ряд других зоологов устанавливают единство развития всех многоклеточных животных. Сильное развитие получает также сравнительная анатомия позвоночных, благодаря трудам Оуэна и Гегенбаура. Палеонтология все более и более подтверждает теорию трансформизма. География животных, сильно подвинутая трудами Форбса и Ляйеля и ставшая на твердую научную почву с появлением теории Дарвина, получает дальнейшее развитие, благодаря трудам Валлиса. Наконец, важную роль в развитии зоологии играют зоологические станции и широко развившееся с конца 60-х годов исследование жизни океанов.

Классификация животных, данная Кювье, подверглась ряду преобразований. Зибольд выделил в 1843 году в особый тип простейших, затем из типа членистых он выделил кольчатых червей и соединил их с внутренностными червями в тип червей, а остальные членистые составили тип членистоногих. В 1848 году Лейкарт разделил лучистых на два типа: тип кишечнополостных и тип иглокожих. Затем были выделены в особый тип оболочники, которых Кювье причислял к моллюскам, а из мшанок и плеченогих составлен тип моллюскообразных. Вместе с тем, по мере ближайшего изучения животного царства, границы типов становились все менее и менее резкими, так как обнаружилось существование ряда форм промежуточных.