Ирина Яковлева - По следам минувшего
Путь в море был проще. Плотная соленая вода хорошо держит тело. Кругом безбрежный простор. Была бы пара плавников-крыльев да крепкий хвост — плыви куда хочешь! Дышать всегда легко. Тут сойдут любые, даже самые плохонькие жабры. И можно расти и расти. В море достаточно места для исполинов и пища для них всегда найдется. И хотя акулоподобные не брезговали ни моллюсками, ни придонными растениями, все же они непременно стремились приобрести форму живой крылатой торпеды. Как мы видим сегодня, они вполне преуспели на этом пути, сохранив притом первобытную простоту устройства.
Но в море были и свои трудности. Ведь любой гигант в младенчестве — крошка. А в море всегда были любители рыбьих детенышей. Медузы, актинии и раки наносили и наносят большой ущерб поголовью мальков. Вот поэтому акулоподобным с самого начала пришлось позаботиться о потомстве. Одни из них приспособились откладывать не икру, а огромные плоские яйца с крепкой роговой скорлупой. Из такого яйца сразу вылуплялись вполне солидные рыбы, которые не всякому оказывались по зубам.
Другие акулоподобные вообще перешли к живорождению. Они оказались первыми, кто пошел по этому пути защиты своего потомства. Потом по нему же пойдут и высшие позвоночные.
Путь костных рыб был сложнее. Они жили в прибрежье, среди отмелей, скал, камней, во взбаламученной воде. Разгоняться здесь было негде. Здесь нужна ловкость, поворотливость. И неумолимый отбор способствовал развитию подвижных плавников-весел. В мутной воде, часто перегретой, дышать было не просто. Именно поэтому возникает и усовершенствуется их дыхательный вентилятор — жаберная крышка. Но пожалуй, самым главным «изобретением» костных рыб был плавательный пузырь.
Геликоприоп и гигант динихтис — представители ветви хрящевых рыб — жили в разное время, но одинаково знамениты. Панцирноголовый динихтис был самым большим и сильным хищником девонских морей. Его длина превышала десять метров.
Челюсти динихтиса, подобные ковшу экскаватора, представляли собой зазубренные дуги из твердого дентина, а передняя часть туловища была защищена жестким панцирем. От геликоприонид, населявших моря в конце каменноугольной и начале пермской эпох, сохранились только странные «дисковые пилы» — зубные спирали. Академику Карпинскому удалось доказать, что это загадочное образование украшало конец рыла хрящевых рыб, близких к химерам, и служило оружием в поединках.
Акула тяжелее воды. Она летит в воде, опираясь на широкие плавники, как самолет на крылья. Минутная остановка, и акула неизбежно начинает опускаться на дно. Но остановки эти ей не нужны, потому что добычу свою она ловит на ходу. А вот костной рыбе часто приходится останавливаться. То она срывает улитку со стебля водоросли, то вытаскивает из норки червяка или отыскивает проход между камней. Поэтому костной рыбе выгоднее быть легкой, как дирижабль. Тут ей и понадобились надутые воздухом пузыри. Они развились из задней пары жаберных мешков. «Изобретение» оказалось очень удачным. Пузыри помогли не только плавать, но и дышать. Именно они впоследствии стали нашими легкими.
Из числа костных рыб самыми приспособленными к прибрежной жизни оказались кистеперые. У них были ловкие мускулистые плавники, похожие на лапки, и большие плавательные пузыри-легкие. Они-то и двинулись по водным путям в глубь суши.
«Молчат гробницы, мумии и кости…» — писал некогда Валерий Брюсов, и даже самый ревностный палеонтолог знает, что в печальных этих словах заключена изрядная доля правды. Как были устроены пузыри-легкие кистеперых? Как сердце и сосуды обеспечивали работу двух независимых органов дыхания? Эти и другие подробности начала пути наших предков, наверное, остались бы тайной, если бы не дожившие до наших дней свидетели-ветераны. Тогда, в середине палеозоя, не одни кистеперые двинулись в глубь континентов по опасным дорогам рек, озер и болот. Вместе с ними шли двоякодышащие, очень похожие на кистеперых. У них были такие же мясистые плавники-лапы, такой же смешной хвост с кисточкой на конце, такие же пузыри-легкие. Не было только зубов. Их заменяли ребристые зубные пластинки, немного похожие на протезные челюсти, но весьма удобные для раскусывания любой растительной и животной пищи. Остатки таких рыб часто находили в древних слоях вместе с кистеперыми. И одну из первых двоякодышащих рыб выкопали и описали в 1825 году уже знакомые нам Мурчисон и Седжвик. Но им и в голову не пришло, что подобные рыбы еще живут где-то на Земле.
Впрочем, зоологи, изловившие десять лет спустя в болотистых джунглях Южной Америки чешуйчатое мяукающее создание, тоже не догадались, что в их сетях барахтается «живая окаменелость», современная двоякодышащая рыба лепидосирен, что по-русски значит «чешуйчатая сирена».
Огромная важность «живых ископаемых» стала очевидной лишь после работ Дарвина. Многим казалось, что двоякодышащие и есть предки наземных позвоночных. Тогда-то и началась полная удач и разочарований эпопея поисков живых свидетелей прошлого.
Легочных рыб-амфибий нашли в Африке, потом в Австралии. Они многое рассказали ученым о жизни и облике далеких предков. Но сами они не были предками. Выяснилось, что их сложная жевательная пластинка никогда и ни при каких обстоятельствах не могла превратиться в настоящие зубы. Предками были кистеперые, но они, увы, давно вымерли.
И вдруг — неслыханная, фантастическая удача! Случайный невод у берегов Южной Африки, как сказочную золотую рыбку, вынес на берег «старину-четверонога» — кистеперую латимерию. Но в руках ученых оказалось лишь жалкое чучело, которое ничем не лучше ископаемых остатков. Сотрудники провинциального музея не догадались, да и не сумели бы сохранить самое главное — мозг, внутренности, мягкие ткани.
А потом — долгие годы тщетных поисков и разочарований. Лишь один человек был исполнен оптимизма и не переставал надеяться.
Но даже этот человек, профессор Смит, наверное, не мог представить себе, что только через тринадцать лет он потрогает ящик с вновь обретенной латимерией и что при этом он будет трястись в кабине военного самолета, с ужасом ожидая погони истребителей.
Если вы еще не читали книгу Смита «Старина-четвероног», захватывающую историю драматических поисков латимерии, то попросите ее в библиотеке. Право же, она стоит многих детективных романов!
Изучение «живых ископаемых» продолжается и сейчас. Свидетели-ветераны отвечают на вопросы, которые не задашь окаменелостям. Совсем недавно биологи измерили содержимое наследственной ДНК в клетках двоякодышащих. Оно оказалось почти в тысячу раз больше, чем в хромосомах других рыб, млекопитающих и человека. В тысячу раз больше, чем нужно для сохранения и передачи нормальной генетической информации. Некоторые биологи думают, что именно в этом секрет удивительного постоянства «свидетелей», изменить которых не сумело даже всемогущее время.
Впрочем, в хромосомах единственной ныне живущей кистеперой рыбы, латимерии, нормальное количество ДНК, а ведь она тоже не слишком далеко ушла от своих предков.
Наука продолжает опрос свидетелей, мы с вами вернемся к моменту, когда разошлись пути водных позвоночных, хрящевых и костных рыб.
Вряд ли расставание их было по-родственному мирным. Ведь древние кистеперые рыбы были очень небольшими, всего сантиметров 30 в длину, а среди акулоподобных панцирных рыб уже появились страшные хищники — артродиры.
Во всех учебниках палеонтологии это название, образованное из двух древнегреческих слов, переводится как «членистошейные», или «суставчатошейные». И действительно, тяжелая, будто склепанная наспех из листовой брони, голова этой рыбы сочленялась с туловищным панцирем особым суставом. Но название этой рыбы можно перевести и совсем по-другому. Греческие слова «дейре» — шея и «дире» — фурия, богиня мести, пишутся одинаково. Так вот, пожалуй, второе значение как нельзя больше подходит к артродирам. Сами боги Греции, решись они отомстить ракоскорпионам и спрутам за всех съеденных ими позвоночных, не смогли бы принять более грозного облика. Ни раньше, ни после море не видело ничего похожего на эти бронированные громады с экскаваторными ковшами вместо головы. Эти чудовища (динихтис — десятиметровой, а титанихтис — тринадцатиметровой длины) ели, конечно, не только скорпионов. Так что в морском прибрежье сложилась очень напряженная обстановка. Ракоскорпионы теснили последних бесчелюстных. Кистеперые теснили скорпионов и бесчелюстных, а «фурии» — всех вместе.
Впрочем, случилось это уже в следующем периоде палеозойской эры — в девоне.
Латимерия
