Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №18/2004

ИСТОРИЯ НАУКИ

А.ГОРЯШКО, М.КАЛЯКИН

Архив биоразнообразия

Формирование, хранение и значение зоологических коллекций

Иногда детей вдруг охватывает страсть к коллекционированию насекомых или составлению гербариев. Большинство из них затруднится ответить на вопрос о цели. Просто красиво. Просто интересно. Период увлечения более или менее беспорядочными сборами переживает почти всякий студент-биолог. «Первый вопрос, который обыкновенно задают экскурсанты, увидя красивое животное: «Можно ли его сохранить в естественном виде?»… Вначале является жадность к собиранию; берут все, что только попадется.… Потом постепенно является уже разборчивость и критическое отношение», – писал о своих студентах К.К. Сент-Илер. Интересно, что подобные коллекционеры, в сущности, воспроизводят путь, который проделало человечество. Но если детские коллекции, как правило, заканчивают свою жизнь на помойке, то результатом деятельности человечества сегодня является множество зоологических хранилищ во всех странах. Объемы коллекций впечатляют. В одном только Британском музее собрано более миллиона экземпляров птиц. В двух главных зоологических хранилищах России – Зоологическом музее РАН в Санкт-Петербурге и Зоологическом музее МГУ им. М.В. Ломоносова в Москве счет единиц хранения для всех групп животных также идет на миллионы. И хотя в зоологические коллекции попадает мизерная доля того огромного количества животных, которые погибают от рук человека, именно добыча животных для научных исследований кажется неоправданной и необъяснимой широкой общественности.

 Рождение коллекций

 В истории науки собиратель образцов предшествовал зоологу и следовал за толкователями натуральной теологии и магии. Он перестал изучать животных в духе авторов Бестиариев, для которых муравей был воплощенным прилежанием, пантера – Христа, хорек – шокирующим примером безудержного сладострастия. Но этот собиратель, если не считать каких-то зачатков, еще не был физиологом, экологом или исследователем поведения животных. Его первоочередной заботой было составить перепись, поймать, убить, набить чучела и описать столько зверей, на сколько у него хватит рук.

Олдос Хаксли

Поначалу люди просто коллекционировали редкости. В одну коллекцию собирали все вместе – бабочек и монеты, гербарии и камни. Привозя из дальних стран чучела райских птиц или яйца страуса, путешественники еще не очень понимали, что с ними делать. Но рассматривать подобные чудеса было интересно. Кого-то они просто удивляли, а кого-то заставляли задуматься. Еще не вполне отдавая себе в этом отчет, человечество пыталось разобраться в наблюдаемом разнообразии окружающего мира. Участники великих экспедиций, начиная с XVIII в., вели более целенаправленный сбор коллекций, хотя мотивы у них были, по сути, те же. И.И. Лепехин, руководитель одной из академических экспедиций 1768 г., писал, что экспедиция была предпринята «для испытания естественных вещей в обширном нашем отечестве». Многие частные коллекционеры впоследствии передавали свои собрания научным учреждениям. Так, уже в XVIII в. из даров частных коллекционеров и экспедиционных сборов начали формироваться зоологические коллекции наиболее известных русских зоологических музеев.

Несмотря на разрозненность, сборы были весьма интересными, а размеры их внушительными. В 70-х гг. XVIII в. братья Демидовы передали в дар только что созданному Московскому университету Минералогический кабинет – около 6 тыс. образцов. Университету передал свою коллекцию рыб и земноводных граф Строганов. В 1802 г. Александр I купил у князей Яблоновских Семятический (по имени местечка Семятичи) кабинет натуральной истории за огромную сумму в 50 тыс. голландских гульденов и подарил его Московскому университету. Это собрание имело европейскую известность как одно из самых крупных и интересных в области зоологии и естественной истории. Коллекции привезли на 10 подводах в сопровождении чучельного мастера Ришара. Экспонаты коллекции демонстрировались во время публичных лекций по натуральной истории, которые читали в университете для всех желающих. В 1802 г. пожертвовал Московскому университету свой Кабинет (музей) натуральной истории П.Г. Демидов. Зоологическая часть коллекции включала: 15 чучел млекопитающих (среди которых были обезьяны, муравьед, дикая свинья); 115 чучел птиц (которые представляли все известные в то время отряды и семейства); 30 рыб и пресмыкающихся (в том числе крокодил, рыба-меч, рыба-пила); по несколько тысяч экземпляров моллюсков, насекомых и кораллов. Примерно в это же время И.Н. Демидов передал университету яйца и гнезда колибри, яйца страуса и казуара.

Ученый секретарь Зоологического музея МГУ М.В. Калякин с чучелами птиц, помещенными в стальной шкаф для хранения коллекций

Ученый секретарь Зоологического музея МГУ М.В. Калякин с чучелами птиц, помещенными в стальной шкаф для хранения коллекций

В XIX в. богатые зоологические сборы дали кругосветные экспедиции Академии наук, многолетние экспедиции Г.И. Лангсдорфа в Бразилию, И.Г. Вознесенского в Северную Америку и на Камчатку, А.Ф. Миддендорфа в Сибирь и на Дальний Восток, К.М. Бэра на Каспий, Г.И. Радде в Забайкалье и Амурский край. Чучела птиц, привезенные экспедициями Лангсдорфа в 1821–1828 гг., и поныне составляют основу материалов Зоологического музея МГУ, характеризующих бразильскую фауну. Коллекционные сборы экспедиций Н.А. Северцова, Н.М. Пржевальского, А.П. Федченко и др. также значительно пополнили собрания Зоологических музеев Академии наук и Московского университета. Одни только зоологические коллекции Н.М. Пржевальского содержали свыше 7,5 тыс. экспонатов; гербарии – около 16 тыс. экземпляров растений 1,7 тыс. видов (из которых 218 видов и 7 родов были описаны впервые).

Таким образом, человечество активно накапливало информацию о разнообразии живых существ, населяющих Землю. Причем, если в XVIII в. информацию просто собирали, то в XIX в. в ней начали разбираться – коллекции систематизировали и составляли описания. Сборище диковинок постепенно становилось научным материалом. К моменту появления теории Дарвина (1858 г.) списки действующих лиц грандиозного действа по имени Эволюция были уже достаточно большими и зафиксированными в виде коллекционных экземпляров – материальной основы, образцов научных описаний видов.

Как экземпляр становится научным материалом

 У меня имеются 2 маленьких эмбриона в спирту, для которых я забыл подписать название, и я теперь уже не в состоянии определить класс, к которому они принадлежат. Это могут быть ящерицы, маленькие птички или совсем молодые млекопитающие.

К.Бэр

Собрать тысячи экземпляров зоологических образцов – труд, конечно, колоссальный, но совершенно недостаточный для того, чтобы собранный образец стал экспонатом научной коллекции. Содержимое коллекции – научный материал, а научным материалом экземпляр становится только после того, как к нему приложена этикетка. Конечно, сопроводительная информация нужна и важна для любого коллекционного объекта. Но если про старинную картину можно найти новые сведения и через сто лет, то чучело животного или гербаризированное растение без этикетки – напрасно загубленное живое существо. Известный натуралист Винсон Браун писал: «Помните, что хорошая коллекция должна быть столь содержательной и красноречивой, чтобы из нее мог почерпнуть информацию не только владелец, но и любой, кто заинтересуется ею». Говоря попросту, на этикетке должно быть указано все, о чем не может рассказать сам экземпляр. Минимум, необходимый для любительских сборов, – место и дата сбора, биотоп, фамилия сборщика. Эти данные позже не смогут восстановить ни сам автор сборов, ни, тем более, другие ученые, которые будут работать с его материалами. Без этих данных любой, даже самый редчайший экземпляр, не имеет никакой научной ценности.

Один из экземпляров энтомологической коллекции

Один из экземпляров энтомологической коллекции

Научная этикетка проделала долгий путь, совершенствуясь вместе с развитием коллекционного дела. В середине–второй половине XIX в. в общих чертах уже сформировался современный тип подробной научной этикетки, и ключевые принципы этикетирования не изменились по сей день. Но если 200 лет назад к тушке птицы прилагалась запись только о том, где, кем и когда она добыта, то сегодняшняя этикетка может занимать несколько страниц. Кроме классических данных о дате и месте сбора в ней указываются состояние половой системы, оперения (например, стадия линьки), черепа, а также наличие жировых запасов, цвет неоперенных частей и т.д. Кстати, подробные записи часто помогают сократить число экземпляров, необходимых для коллекции.

Объект, изъятый из природы и ставший научным материалом коллекции, необходимо еще и сохранить. Для хранения материала зоологических коллекций существуют два основных способа – сухой и влажный. Влажный способ хранения — это фиксация объекта (или его части) в спирте или формалине. Выглядят влажные препараты не очень привлекательно и плохо пахнут, но зато объект сохраняется максимально. Правда, спирт может обесцвечивать, а формалин – делать некоторые объекты более хрупкими. Но зато влажные препараты хранятся практически вечно (в Зоомузее МГУ есть влажные препараты, которым 150 лет). Требуется только не допускать испарения: использовать герметично закрытую емкость и регулярно доливать фиксатор. Сухой способ хранения – это чучела, тушки, выделанные шкуры, скелеты, засушенные насекомые. Хотя на непросвещенный взгляд выглядят такие препараты более убедительно, стоит иметь в виду, что они сохраняют не весь объект, а только его наружный покров или скелет. К тому же в хранении подобных препаратов существует масса тонкостей и сложностей.

Редчайшие представители фауны Палеарктики – тонкоклювый кроншнеп, чешуйчатый дятел и вертлявая камышевка

Редчайшие представители фауны Палеарктики – тонкоклювый кроншнеп, чешуйчатый дятел и вертлявая камышевка

Основная проблема с млекопитающими и птицами – очистить кожу от жира. Если останется хоть какая-то часть подкожной жировой клетчатки, кожа начинает подгнивать, выпадают перья и шерсть. Яйца птиц для хранения «выдувают» – через крохотную дырочку шприцем отсасывают (или, наоборот, выдавливают, накачивая в яйцо воду или воздух) все содержимое. Это необходимо делать очень тщательно — если останется часть белка, он высыхает, стягивает скорлупу, и она лопается. Огромную проблему представляют насекомые (моль, пухоеды), которые способны уничтожить или существенно испортить зоологические коллекции. Чтобы не допустить этого, используют герметичные хранилища и периодически обрабатывают коллекции, вымораживая их, протравливая нафталином и другими реактивами. Весь поступающий извне новый материал получает право доступа в коллекцию только после того, как пройдет через дезкамеру, где он протравливается парадихлором или нафталином. Несмотря на все эти строгости, вредители все-таки проникают в хранилища. С коллекциями работают, а значит открывают двери, могут принести что-то на одежде, на волосах. Поэтому ежегодно происходит так называемая «затравка» материала, – в каждый ящик кладут по пригоршне нафталина. Борьба с насекомыми существенно облегчается при использовании специальных хранилищ, в которых поддерживаются постоянная влажность и температура. Такие хранилища изолированы от проникновения насекомых с помощью тамбуров и двойных дверей. Но, к сожалению, их стоимость значительно превосходит финансовые возможности российских музеев. Поэтому наши ученые вынуждены вести с насекомыми невидимую миру борьбу, которая не прекращается ни на секунду.

Зачем все это нужно

 …нашли гнездо с сильно насиженными яйцами и убили на нем самку… застрелен целый выводок; утята ростом были немного менее чирка… пока мы стреляли молодых, старая птица с криком летала над нашими головами, пока, наконец, не была убита сама… Мы стреляли с лодки старых птиц, выбирая сидящих на наиболее узких выступах. Падавшие кайры увлекали за собой и детенышей.

А.М. Никольский.

Это не откровения кровожадного садиста, а фрагмент отчета об экспедиции 1880 г. члена Санкт-Петербургского Общества естествоиспытателей. И как бы жестоко это ни звучало, но именно такие действия иногда стоят за формулой «сбор материала для коллекций». Это возвращает нас к вопросам, насколько оправданны подобные действия, каков смысл и назначение зоологических коллекций, так ли уж они необходимы?

Как мы уже говорили, на начальном этапе сбора коллекций человечество занималось инвентаризацией всего, что обитает на Земле. Ученые открывали и описывали новые виды и подвиды. Поэтому 100–150 лет назад основной вопрос, с которым обращались ученые к материалу зоологических коллекций, состоял в том, как называется найденное ими животное, известный это вид или новый? Ответить на подобные вопросы без вещественных доказательств было невозможно. Так появилось понятие «типовые экземпляры». Типовые экземпляры – это хранящиеся в коллекции эталонные представители данного вида, по которым этот вид и получил свое научное название. В оптимальном случае такой экземпляр обладает всеми видовыми признаками и не имеет каких-либо оригинальных особенностей. Однако на начальных этапах развития зоологии виды зачастую выделяли только на основании изучения одного-двух представителей (естественно – заколлектированных), отличавшихся от уже известных форм, но не всегда самых типичных для нового вида. Итак, типовые экземпляры – это эталонные образцы, с которыми сравнивают вновь поступившие материалы. Кому-то покажется, что уничтожать живое существо для этой цели излишне, типовой экземпляр вполне можно заменить его подробным описанием. Это не так. Если вы рассмотрите под бинокуляром самую обычную муху, то обнаружите, что признаков, которые необходимо описать, чрезвычайно много. Можно описать щетинки, сеточки на крыльях, их толщину, длину и окраску, но при сравнении со следующим экземпляром окажется, что, например, членики на ногах у него окрашены иначе, и именно этот признак может оказаться принципиальным для определения вида. Набор признаков каждого живого существа практически бесконечен, и мы не можем предугадать все возможные варианты, которые подкинет природа. Кроме того, описание неизбежно субъективно. Разные люди просто не в состоянии одинаково описать цвет, размер, форму.

На основе работы с зоологическими коллекциями составлены практически все наиболее значительные труды по орнитологии (и по зоологии вообще). Это и первый список птиц Московской области, опубликованный И.А. Двигубским в 1802 г., и «Птицы России» М.А. Мензбира (1893–1995), и «Кулики Российской Империи» С.А. Бутурлина (1902–1905). Материалы обработки орнитологических коллекций составляют основу шеститомной сводки «Птицы Советского Союза» (1951–1954), справочника-определителя «Птицы СССР» (1968), многотомной сводки «Птицы СССР», выходящей с 1985 г. И если кто-то считает, что сейчас, в XXI в., зоологические коллекции больше не нужны для инвентаризации, потому что все животные в мире уже известны науке, то он серьезно заблуждается. Достаточно сказать, что на сегодняшний день описано около 1 млн видов насекомых, а их на Земле, по самым приблизительным оценкам, существует от 15 до 30 млн видов. Не стоит забывать и о том, что эволюция продолжается. Виды расселяются, образуются зоны гибридизации между теми формами, которые, как нам казалось, относились к разным видам. В результате, например, зяблики, которые жили на нашей территории 100 или 200 лет назад, отличаются от сегодняшних. Определить это без помощи коллекций было бы невозможно. Но помощь в инвентаризации – далеко не единственное назначение коллекций.

Методы науки непрерывно развиваются и открывают все новые, неожиданные возможности. Всего 15 –20 лет назад использование анализа ДНК для определения видовой принадлежности казалось фантастикой. Сегодня это реально работающий метод. На его основании даже была пересмотрена систематика птиц, для чего использовались и коллекции. Сегодня идея о возможности клонирования вымерших видов по музейным образцам звучит как анекдот. Но современные методы молекулярной биологии уже позволяют выделить и воспроизвести ДНК из старых чучел, так что не исключено, что через десяток лет, благодаря коллекциям, мы увидим в зоопарке живую бескрылую гагарку, дронта, а то и мамонтенка Диму.

Существует еще множество актуальных способов использования зоологических коллекций. В частности, они могут оказать огромную помощь в охране редких и исчезающих видов. Наиболее яркий тому пример – ситуация с тонкоклювым кроншнепом. Этот вид (кстати сказать, являющийся эмблемой Союза охраны птиц России) находится на грани исчезновения. Общая численность популяции оценивается всего в 50–270 птиц. При этом тонкоклювый кроншнеп – единственный в Западной Палеарктике вид птиц, места гнездования которого до сих пор не известны ученым. За всю историю найдено всего 2 гнезда (в 1912 и 1928 г.) на юге Западной Сибири. Наладить реальную охрану, не зная мест гнездования, крайне затруднительно. Прочесать в поисках мест гнездования всю Западную Сибирь – невозможно. Что же делать? Оказывается, состав микроэлементов и редких металлов уникален в каждой точке земли. А современные методы позволяют определить состав химических элементов, которые накопили в оперении подрастающие птенцы. Таким образом появляется надежда на то, что, изучив перья молодых птиц из нескольких районов Западной Сибири, можно будет составить карту микроэлементов, сравнить с тем, что накопилось в оперении нескольких десятков коллекционных экземпляров и определить место, откуда они произошли.

Не стоит забывать и о том, что человек вносит все новые изменения в окружающую среду, которые неизбежно сказываются на животных. Коллекции могут служить индикаторами того, насколько сильное влияние мы оказываем на природу. Коллекционные материалы являются и доказательством научных выводов, которые были сделаны на их основании, позволяют проверить, перепроверить, уточнить эти выводы. Примеров научного использования зоологических коллекций можно привести еще множество.

Ну, и конечно же, зоологические коллекции имеют огромное значение для просвещения. В Зоологическом музее МГУ знакомятся с разнообразием современных животных и занимаются по более узким вопросам студенты не только Биологического факультета, но и факультетов Почвоведения, Психологии, Географического. До 100 тыс. посетителей в год приходят в Зоомузей, и 90% этих посетителей – дети.

Зоологические коллекции – своего рода природный архив, библиотека природы. Они накапливались столетиями, каждый их экземпляр уникален, невосстановим. Человечество обращается и будет обращаться к ним снова и снова, как к текстам великих писателей.

 Использованы фотоматериалы из архива Зоологического музея МГУ им. М.В. Ломоносова
(фото Д.Иванова)

 

Рейтинг@Mail.ru
Рейтинг@Mail.ru