«Во-вторых, зоолог вместе с ботаником или геологом нашли бы непременно богатый материал для своих специальных исследований на Усть-Урте и в ближайших степях. Не говоря уже о малой известности Усть-Урта, обследованного лишь по берегам Каспия, эта высокая площадь с несколькими хребтами невысоких гор среди низменных степей, ее окружающих, является островом с интересными древними и новыми отложениями и оригинальными формами животных, чуждыми низменной степи. С другой стороны, этим специалистам было бы желательно проникнуть в дельту и на нижний плес Амударьи с целью пополнить собранные там в прошлом году материалы.
«Исследования на Каспии желает принять на себя О. А. Гримм; исследованиями на Арале желал бы заняться В. Д. Аленицын; я с удовольствием приму на себя изучение сухопутной фауны Усть-Урта и низовьев Амударьи» (I, 41, стр. XLVI—XLVII).
Таким образом, наметилось фаунистическое исследование большой территории двух морских бассейнов и суши между ними. С участием ботаника или геолога исследования могли быть еще более расширены.
Обе экспедиции — Амударьинская и Арало-Каспийская— должны были работать одновременно. Чтобы не дублировать друг друга, участники договорились четко разграничить районы исследований. Экспедиция Русского географического общества действовала в долине Амударьи и западнее, в Кара-Кумах, экспедиция Петербургского общества естествоиспытателей — на Аральском и Каспийском морях, полуострове Мангышлаке и плоскогорье Усть- Урт. Руководители отрядов — М. Н. Богданов и Н. А. Северцов — условились о взаимной помощи. Кроме Богданова, Гримма и Аленицына в состав Арало-Каспийской экспедиции был включен также молодой зоолог М. А. Бутлеров, сын А. М. Бутлерова, только что окончивший Петербургский университет. Поскольку геологические исследования обеих экспедиций были очень близки, то было решено поручить их одному человеку — Барбату-де-Марни. Часть маршрута западнее Арала (на Мангышлаке и Усть-Урте) он должен был проделать вместе с М. Н. Богдановым, а далее, в дельте Амударьи, перейти в отряд Н. А. Северцова.
Весной 1874 г. Арало-Каспийская экспедиция направилась в район работ.
В распоряжение экспедиции должна была быть предоставлена на Каспии казенная шхуна «Хивинец», а на Арале — баркас и баржа. Однако, когда О. А. Гримм прибыл в Баку, шхуна стояла на ремонте. Ему пришлось ждать около двух месяцев. Это сильно нарушило планы исследования, так как в это время он вынужден был ограничиться знакомством с Бакинской бухтой и прилегающими к ней участками моря, а также экскурсировать вдоль побережья.
В середине июля «Хивинец» наконец вышел в море. Маршрут лежал на восток через Каспий до Красноводска и оттуда на юг вдоль побережья. Обогнув южную половину Каспия вдоль берега, «Хивинец» через месяц вернулся в Баку. Гримм весьма подробно обследовал южную часть Каспийского моря, которая до этого была изучена хуже других его частей. Всего он добыл около 120 видов животных, из которых две трети оказались для Каспия новыми.
Работы В. Д. Аленицына в Аральском море развернулись несколько в ином плане. Непосредственной его задачей, как и Гримма, было обследование водной фауны Арала. Но Аленицын сильно расширил круг своих наблюдений. Он собирал материал не только по водной фауне, но и по фауне островов и побережья Аральского моря. Немалое значение имели и ботанические сборы Аленицына, которые составили коллекцию из 89 видов водной флоры. Очень большое внимание Аленицын уделил также геологическому строению берегов Арала, его островов и дна.
Пока Гримм и Аленицын вели исследования самостоятельно, члены сухопутного отряда Богданов, Бутлеров и Барбот-де-Марни пересекли полуостров Мангышлак, поднялись на Усть-Урт, посетили развалины форта Ново-Александровского, пересекли пески Сели и Асмантай-Матай и спустились к Аральскому морю, где их в урочище Кара- Тамак ожидал Аленицын.
Некоторое время Богданов и Бутлеров плавали на барже с Аленицыным, а Барбот-де-Марни занимался исследованием берегов Арала, продвигаясь по суше вдоль побережья. Добравшись затем морем до горы Кушханетау, члены экспедиции расстались с Барботом-де-Марни, который дальше отправился в район форта Ново-Александровска и в Самарканд.
М. Н. Богданов и М. А. Бутлеров, выполняя вторую половину программы сухопутных исследований, занялись изучением фауны нижней части долины Амударьи. Они остановились в районе крепости Нукус, откуда делали выезды в Петро-Александровск, на Даукаринские озера и в другие пункты дельты. В начале октября они тронулись в обратный путь через Баймурат на Казалинск, где и закончился маршрут экспедиции. Были собраны богатые коллекции фауны, особенно птиц.
В конце октября 1874 г. участники Арало-Каспийской экспедиции вернулись в Петербург. Их краткие отсчеты были опубликованы в «Трудах Петербургского общества естествоиспытателей» (т. 6, вып. 1 за 1875 г.).
Материалы исследований публиковались в течение ряда лет в специальном издании. «Труды Арало-Каспийской экспедиции» выходили отдельными выпусками как приложение к «Трудам Петербургского общества естествоиспытателей». Большой исторический очерк Богданова об изучении Арало-Каспийского края с начала XVIII столетия, напечатанный в первом выпуске «Трудов» экспедиции (1875), служил введением к остальным работам, освещающим разные стороны исследований, проведенных членами экспедиции.
Второй выпуск заняла монография О. А. Гримма «Каспийское море и его фауна» (1876). Составлена она была на основе двух поездок Гримма на Каспий — в 1874 и в 1876 гг.
Исследования Гримма на Каспийском море в значительной степени выяснили состав его фауны и характер ее распределения. Впервые были найдены 13 видов простейших организмов. Изучение каспийских моллюсков было проведено наиболее полно, что дало возможность набросать в общих чертах картину их эволюции. Последнее обстоятельство сильно способствовало выяснению геологической истории Каспийского бассейна, так как моллюски— древняя и малоподвижная группа организмов — представляют хороший материал для иллюстрации геологических преобразований заселяемых ими водоемов.
Третий выпуск «Трудов Арало-Каспийской экспедиции» (1876) составила работа В. Д. Аленицына «Гады берегов и островов Аральского моря». Эта монография содержит описание 12 видов пресмыкающихся, обитающих в окрестностях Арала. В пятом выпуске Аленицын опубликовал два очерка по геологии аральского района.
В четвертом выпуске «Трудов Арало-Каспийской экспедиции» (1877) была напечатана работа К. Ф. Кесслера о рыбах южнорусских морей. На основе анализа видового состава рыб К. Ф. Кесслер пришел к заключению, что Каспийский бассейн отделился от Черного моря до соединения последнего со Средиземным, а после этого от Каспия отделился Арал.[1 Подробнее о работе К. Ф. Кесслера см.: Н. Н. Банина. К. Ф. Кесслер и его роль в развитии биологии в России. Л., 1962.]
Результаты геологических исследований Н. П. Барбота-де-Марни увидели свет позже других, в 1889 г. Смерть геолога прервала его работу над материалом экспедиции. Это дело завершили его ученики.
В изучении материала Арало-Каспийской экспедиции принял деятельное участие профессор Киевского университета И. Г. Борщов, член Сырдарьинской экспедиции Северцова 1857 г. Он описал ботаническую коллекцию Аленицына. Работа Борщова «Водоросли Аральского моря» — первое обстоятельное исследование флоры Арала.
Основной труд М. Н. Богданова, посвященный Средней Азии, — «Очерки природы Хивинского оазиса и пустыни Кызылкум» — был издан в Ташкенте в 1882 г. Книга написана в форме очерка и рисует живые картины природы Средней Азии и быта населяющих ее народов. Подобно многим естествоиспытателям того времени, М. Н. Богданов собирал не только сведения по фауне, но подробно знакомился с природными и климатическими особенностями, характером почв и растительности, с геологией, с местным населением, его жизнью и хозяйством. Поэтому книга его до сих пор привлекает читателя и представляет большой познавательный интерес. Недаром выдающийся географ и путешественник П. П. Семенов- Тян-Шанский назвал ее прекрасной.
Большое внимание Богданов уделил описанию условий обитания животных в пустыне. Труд его — одна из немногих работ того времени, посвященная пустынной фауне. Он называл пустыню «сухим морем», которое населяют «своеобразные растительные и животные формы, выработавшиеся в процессе эволюции в постоянной борьбе за право на свое существование при самых неблагоприятных условиях суровой природы... Много пало организмов в этой борьбе, — писал Богданов, — но те, которые выжили, приобрели все необходимые приспособления организации. Они представляют чрезвычайно устойчивые, крепкие типы, едва ли способные к дальнейшему развитию, так как их организация сильно уклонилась в сторону и повернуть ее на прямой путь уже трудно, если не невозможно» (I, 86, стр. 50). Основным экологическим признаком обитателей пустыни Богданов считал приспособление к недостатку влаги. При описании фауны он анализирует эти приспособления, по-разному проявляющиеся у разных организмов. «Большая часть здешних грызунов— обитатели нор и деятели ночи, а многие к тому же засыпают на зиму; следовательно, жизнь этих животных вполне ограждена и от летнего зноя пустыни и от зимних ее холодов. С недостатком воды в песках они мирятся отлично, так как никогда не пьют воды и там, где она есть» (I, 86, стр. 26).
Особенно поразило Богданова обилие в пустыне пресмыкающихся и жуков. В целом жизнь здесь оказалась намного богаче, чем думали раньше. В коллекции Эверсманна числилось 30 видов птиц, обитающих в пустыне Кызылкум; Богданов описывает в своих очерках 96 видов. Эверсманн и Леманн описали 11 видов рептилий, Богданов — 25.