Технопарк юрского периода. Загадки эволюции - Александр Александрович Гангнус
А вот этого, оказывается, не получится при всем желании.
Вслед за учеными мы должны понять и осознать некоторые удивительные парадоксы родства в мире живого.
Лепоспондилы - земноводные предки тритонов (но не лягушек). Некоторые из них (нектридии) обладали черепом причудливой самолетной формы - явно для того, чтобы быстро «набрать высоту» в глубоком водоеме
Давняя заветная мечта биологов - построить абсолютную естественную систему всех живых организмов. Эта идеальная система одновременно расставила бы живые существа по полочкам - по порядку, по свойствам и в то же время отразила бы и реальные родственные - генеалогические - взаимоотношения организмов. И именно она отвечала бы прямо и просто на прямые и простые вопросы.
Но оказалось, что такая идеальная классификация просто невозможна. Животные «с одной полочки», земноводные, могут быть более дальними между собой родственниками, чем животные из разных классов - лягушки и птицы.
Раз уж речь зашла о птицах... Птицы, крокодилы, ну, и скажем, серый варан, большая ящерица пустыни, ее так и называют «крокодил пустыни»,- кто кому родней из этой троицы?
Даже на вид они похожи - крокодил и варан. А птица, к примеру, воробей, что в его облике общего с крокодилом?
Но они, как мы уже знаем, родственники, причем более близкие, чем крокодил и варан. Между ними - вымершие динозавры, среди которых в юре стали появляться мелкие древолазающие виды, нуждающиеся в теплозащите. Перья, сначала больше похожие на пух, оказалось, можно использовать дополнительно сначала для парашютирования, смягчения ударов при падении, потом для планирования между деревьями, а там...
Если современные рептилии произошли от лабиринтодонтов, древних близких родичей лягушек, а похоже, что это именно так, то, выходит, лягушки нынешним ящерицам, крокодилам и их близким родичам - птицам ближе, чем тритон. Общий кистеперый предок тритона и лягушки жил в девоне, то есть раньше, чем карбоновый лабиринтодонт - общий предок лягушки и... скворца! Но если так, выходит, что птицы, высокоорганизованные существа с горячей кровью, более близкие родственники земноводной лягушке, чем земноводные же тритоны! Чепуха какая-то!
Логика подсказывает: раз начало пресмыкающихся - в середине каменноугольного периода, значит, общий земноводный предок крокодилов, динозавров (вместе они составляют группу архозавров), птиц, черепах и чешуйчатых современных ящериц (общее имя всех этих животных - завропсиды), а также звероящеров и млекопитающих жил на Земле в середине каменноугольного периода. Ведь мы вроде бы тоже произошли от пресмыкающихся?.. Ответ прозвучит на первый взгляд странно: да, мы произошли от пресмыкающихся. Но «логика» нам подсказывала неправильно: предок завропсид нашим предком не был. Современные пресмыкающиеся и птицы нам, может быть, более дальняя родня, чем более древние в целом земноводные! А общий наш предок - с тем же скворцом, может быть, был... опять-таки кистеперой или двоякодышащей рыбой!
Великий перелом
Не нужно забывать, что палеонтологи обычно имеют дело только с костями, да еще часто с далеко не полным их набором. По костям специалист может угадать, додумать многое. Но далеко не все.
Ускользает и важнейшая грань, великий перелом в истории наших предков - переход к полной независимости от воды как колыбели икринок и личинок. Скелет первого пресмыкающегося мог ни в чем не отличаться от скелета его земноводного ближайшего предка. Но самка этого животного уже не метала икру в воду, а откладывала яйца на суше. Яйца были в плотной оболочке: зародыш оказывался как бы в скафандре, окруженный жидкостью. Мешок, заполненный жидкостью, есть и вокруг развивающегося внутри матери звереныша - зародыша млекопитающего. Мешок называется амнионом. И по этому главному признаку все позвоночные животные делятся на две большие, главные группы: амнионные (амниоты) - звери и рептилии и безамнионные (анамнии) - рыбы и амфибии. Этот переход к «амнионности» был в развитии наших предков очень важным, куда важнее даже перехода к млекопитанию, и таким же важным, как появление спинного хребта и кусающей челюсти, о чем еще будет особый разговор.
Итак, панцирноголовые земноводные карбона были очень четко разделены на лепоспондилов - предков нынешних хвостатых и безногих земноводных и апсидоспондилов-лабиринтодонтов - предков лягушек и многих ящеров, включая современных пресмыкающихся и птиц.
Панцирноголовые еще могли дышать кожей, кожа у них была влажная. Стегоцефалы и на суше были как бы в своей водной стихии, создаваемой ими самими. Но при этом они непрерывно теряли воду - вода испарялась. И, побыв недолго на суше, стегоцефал стремился скорее окунуться, иначе ему был конец.
Но постепенно некоторые стегоцефалы стали меняться. У появившихся в конце девона лабиринтодонтов, предков лягушек, ящериц, звероящеров и млекопитающих, динозавров и птиц, полость рыбьего брызгальца (этот орган произошел от того жаберного отверстия, которое осталось «без работы», когда одна из жаберных дуг превращалась в челюсть) заполнилась воздухом и стала сначала резонатором, а потом и полостью среднего уха. На месте исчезающей жаберной крышки появилась барабанная перепонка, а одна из косточек бывшей жаберной дуги стала стремечком - слуховой косточкой, передающей звуковые колебания от барабанной перепонки к внутреннему уху. Это стремечко есть и у человека...
Теперь лабиринтодонты хорошо слышали. Им не нужно было больше прижиматься к Земле, когда хотелось что-то расслышать через почву и кости скелета (так до сих пор иногда слушают тритоны и саламандры - хвостатые потомки древних стегоцефалов, не прошедшие по лабиринтодонтному пути развития).
Лабиринтодонты и некоторые другие стегоцефалы продвигались к новому уровню организации - рептильности.
И опять-таки трудно указать точно «лягушкоящера» - родоначальника и нынешних пресмыкающихся и млекопитающих. Их было несколько групп, этих «мозаичных», как говорят палеонтологи, чтобы не сказать грубее - «химерных» существ, причудливо составленных из признаков амфибий и признаков пресмыкающихся. Сейчас довольно хорошо известны три-четыре такие группы лягушкоящеровых «кентавров» - эмболомеры, сеймуриаморфы, микрозавры... Кто-то из них мог оказаться тупиковой ветвью. Кто-то стал предком нынешних пресмыкающихся и птиц... Кто-то мог дать начало другой ветви пресмыкающихся, которая, пройдя через «звероящеровую стадию», могла достичь уровня млекопитающих... Но кто именно и чьим именно стал предком?
Лягушкоящеры
Некоторые ученые так и выделяют всех (или часть) этих животных - разных и, вероятно, уже не близко родственных друг другу животных, начавших превращаться в рептилий,- в особый подкласс батрахозавров, то есть лягушкоящеров. Каждый из батрахозавров «шел в рептильность» своим путем: одни новые
