Ирина Яковлева - По следам минувшего
Но яйцу, чтобы нормально развиваться, необходимо дышать и избавляться от продуктов распада. У икринки все просто. Кислород она берет из воды. В воду же выводятся и продукты распада. Перед яйцом стоит задача не менее сложная, чем перед космическим кораблем. Ведь личинка амфибии — это рыбка с жабрами. Вылупившись в воде, она сразу приступает к самостоятельному питанию и дышит кислородом, растворенным в воде. У рептилий зародыш тоже проходит стадию рыбки. Только рыбку эту нужно сразу перевести в иной мир. И рыбке этой так же трудно освоиться с сушей, как вырваться в космос. В яйце рептилий оказывается успешно решенной проблема и дыхания, и выведения продуктов распада. Жесткая оболочка яйца — ее скафандр. А внутри нее находятся оболочки зародыша — амнион и аллантоис. Для питания служит амнион. Внутри его — питательный желток и жидкость, где сидит сам эмбрион. А прижатый к скорлупе аллантоис — одновременно и легкие, что-то вроде мешочка для отходов зародыша. Получается, что зародышевые оболочки играют роль системы обеспечения дыхательного центра и решают проблему отходов.
Яйца рыб и амфибий невелики. Это маленькие икринки с небольшим количеством желтка. Когда животное подрастает, оно выходит из икринки и, как мы уже говорили, сразу начинает питаться в воде. Зародышу рептилий ни на что похожее рассчитывать не приходится. Поэтому головастик в яйце должен дорасти до стадии ящерки. Иначе он погибнет. Маленькая рептилия должна выйти из яйца такой, чтобы уметь прокормить себя. Значит, на развитие внутри яйца уйдет гораздо больше питательного вещества. Поэтому яйца рептилий гораздо крупнее икринок рыб и амфибий.
Яйцо, конечно, появилось раньше курицы. А вот кто появился раньше: яйцо или рептилия? «Додумались» ли до изобретения яйца особо удачливые стегоцефалы?
Или же первые рептилии все еще метали икру в болотах? Долгое время ученым второй вопрос казался бессмысленным. Существо с признаками рептилии, существо, приспособленное к наземной жизни, обязательно должно откладывать яйца.
Более пятидесяти лет назад, в самых древних слоях перми, ученые нашли животное, получившее название «сеймурия». Судя по всему, это была настоящая рептилия. С рептильным позвоночником, рептильной челюстью и лапами. Она и дышала уже как настоящее наземное животное — всей грудной клеткой, а не ртом, как стегоцефалы.
Решили, что сеймурии и были предками всех рептилий. Но в 1951 году чешский палеонтолог Шпинар отыскал детенышей — личинок сеймурии. Оказалось, что они дышат жабрами. Сеймурия еще не откладывала яиц. Получается, что рептилия появилась раньше яйца. Более того, ученые пришли к выводу, что такое выдающееся изобретение, как яйцо, было запатентовано природой дважды. Не только рептилии откладывали яйца. Самые примитивные из млекопитающих, австралийские утконос и ехидна размножаются таким же способом. А что, если млекопитающие не унаследовали яйцо от своих предков, а «изобрели» его сами?
Личинки сеймурий
ШТУРМ ТАЙН ЗВЕРООБРАЗНЫХ
Пожалуй, только встретившись со зверообразными, палеонтологи осознали, как трудно втиснуть исторический поток жизненных форм в привычные рамки классификации современных животных. Выбирать приходилось одно из двух. Если зверообразные не млекопитающие, значит, они рептилии. Так, собственно, и было решено большинством голосов и узаконено в самом названии этих животных — зверообразные рептилии. На возможность третьего решения загадки впервые указал друг и соратник Дарвина, знаменитый английский зоолог Томас Гексли. Зверообразными он не занимался. Он просто сравнил классы четвероногих: кто на кого больше похож. Сходство птиц и рептилий было естественным. Но мысль о сходстве земноводных и млекопитающих, человека и лягушки, еще никому не приходила в голову. А сходство явно обнаруживалось в мягкой, богатой железами коже, в совсем одинаковом устройстве почек, выделяющих мочевую кислоту. У птиц и рептилий почки выделяют совсем другой продукт — мочевину. Сходство было даже в строении затылочных мыщелков, которыми череп соединяется с позвоночником. У человека и у лягушки их два. У птиц и рептилий — один. Но самым серьезным аргументом были сосуды сердца. У земноводных две дуги аорты — правая и левая. У рептилий и птиц развита только правая. У млекопитающих только левая.
Гексли пришел к выводу, что млекопитающие должны происходить прямо от амфибий. Если это так, то должно отыскаться «недостающее звено» между амфибиями и зверями, и таким звеном вполне могли быть зверообразные.
Но доказать это было чрезвычайно сложно. Чем дольше работали ученые, тем больше они убеждались, что зверообразные — не звено и даже не цепь последовательных превращений, а некий хаотический каскад линий развития. Среди зверообразных оказались и похожие на собак цинодонты, и удивительные ящеры — пеликозавры с парусом на спине, и клыкастые или вовсе беззубые дицинодонты. А еще циногнаты, горгонопсы, тероцефалы, дейноцефалы. Все новые и новые группы существ возникали из тьмы пермского периода, и разобраться в этом многообразии, связать его строгой научной теорией представлялось совершенно невозможным.
У нас в Советском Союзе работу по изучению пермских животных возглавил Иван Антонович Ефремов. Именно его богатырский размах, неукротимая энергия, огромные и разносторонние знания нужны были, чтобы продолжить дело Амалицкого. Он начал с главного — с организации планомерных раскопок пермских отложений во всех районах СССР. Открыты были целые комплексы фаун, и более древние, чем Северодвинский, и более молодые. И вскоре в залах палеонтологического музея Северодвинская коллекция стояла уже в окружении множества других находок. А по всему музею разносился гулкий веселый бас Ивана Антоновича Ефремова, дарившего очередную идею своим ученикам: Вьюшкову, Чудинову, Татаринову. Все они решили заниматься зверообразными.
Ефремов умел увлекать, умел находить талантливых учеников. И умел видеть главное. Главным в предстоящей работе было доказательство «маммализации» — возникновения у зверообразных признаков класса млекопитающих. Вместе с Вьюшковым Ефремов выдвинул гипотезу теплокровности высших зверообразных, обоснованную серией оригинальных доказательств. Одним из них было открытие зверообразного с настоящими змеиными клыками-шприцами и ядовитыми железами. Ведь яд выгоден только против теплокровных, на животных с медленным обменом веществ он действует слабо. Недаром главный расцвет ядовитых позвоночных приходится на кайнозой — время млекопитающих. Но первая попытка использовать отравленный зуб приходится на пермь — время зверообразных.
Могучий и разносторонний гений Ефремова указал путь к решению задачи, как указал еще десятки путей в палеонтологии. Но саму задачу он не решил. И не только потому, что умер в расцвете сил. Достичь цели мешала сама разносторонность его дарований. Ученые такой силы и темперамента, как Ефремов, ведут наступление сразу по всему фронту науки. Они планируют, подготавливают и организуют успех, глубокий прорыв в неведомое тем, кто идет за ними. А для самого прорыва нужно полное сосредоточение на одной проблеме, точность, строгость, отказ от всего, что отвлекает от главной задачи.
Борис Павлович Вьюшков, любимый ученик Ефремова, трагически погиб еще до смерти учителя. Но Леонид Петрович Татаринов, Петр Константинович Чудинов и ученики этих учеников Ефремова осуществили тот глубокий прорыв, о котором мечтал Иван Антонович. Понадобились годы, десятилетия напряженного труда, чтобы выяснить и обобщить тысячи точных и строгих фактов: как проходили вены и артерии в голове зверообразных, каким был их мозг, зубы, челюсти, слуховые косточки. Петр Константинович Чудинов сумел найти и изучить даже ископаемую кожу.
Сезон дождей сделал реку безбрежной. Под водой осталась болотистая пойма, исчезли песчаные отмели и заросшие острова. Не только беспомощные обитатели суши, но и те, чья жизнь связана с водой, вынуждены искать временное убежище. Крепко вцепился в бревно увлекаемый потоком фитозавр, который хотя похож на крокодила, но вовсе ему не родствен. Многочисленные фитозавры населяли триасовые водоемы в Старом и Новом Свете, однако все они бесследно исчезли в середине мезозоя, когда появились настоящие крокодилы. Длинные узкие челюсти некоторых фитозавров, усеянные сотнями острых зубов, напоминают челюсти современных гавиалов. Основной добычей этих существ, многообразных по облику и размерам, были костные рыбы с твердой эмалевой чешуей.
Пробурнетия.
И сходство с млекопитающими стало несомненным. Зверообразные вовсе не были «хищными ящерицами», как раньше полагали многие. Усы, мягкие губы, чуткий влажный нос, железистая кожа были обычными чертами их облика.
