Пермский период (285–230). Вымирают трилобиты и гигантские скорпионы. Обитают уже современного типа десятиногие раки, жуки, клопы, мухи и первые зверообразные пресмыкающиеся (терапсида) — предки млекопитающих животных. Некоторые специалисты полагают, что корни происхождения этих зверозубых ящеров простираются даже в карбон.
Ланцетник — реликт, живое ископаемое, чудом сохранившееся от давно минувших дней, — и поныне еще роется в песке на мелководьях теплых морей. Впрочем, не совсем так. Некоторые из этих странных созданий на дне не живут.
«Ланцетники амфиоксиды… встречаются в планктоне открытых частей всех трех океанов, нередко над большими, до трех тысяч метров, глубинами, всюду в тех районах, куда течения выносят многих прибрежных животных, иногда за тысячи миль от суши» (Т. Расс).
Большую часть жизни ланцетник проводит, почти совсем зарывшись в песок, наружу торчит лишь «голова». Если потревожить его, он с заметным усилием проплывет немного и снова быстро зароется в песок.
Особенно много ланцетников у берегов Южного Китая. В Тайваньском проливе их ловят тоннами и продают на рынках. Китайцы, малайцы, итальянцы едят ланцетников.
Своими очертаниями ланцетник напоминает рыбу. Но у него нет ни настоящих плавников, ни челюстей, ни скелета, ни глаз, ни ушей. Строго говоря, у него и головы-то нет! Свет от тьмы он, правда, отличает. Спереди на трубчатом нервном стволе у него есть светочувствительное пигментное пятно.
Пища ланцетника — микроскопические водоросли, инфузории, яйца и личинки некоторых морских животных. Все это ланцетник выуживает из воды, которую втягивает в рот, а затем отфильтровывает, пропуская через жаберные щели.
Из этих-то вот щелей, выполнявших вначале роль простой цедилки, и развились рыбьи жабры (и рыбьи челюсти! Это позднее). А хорда — хрящевая струна, протянутая природой внутри тела ланцетника от «головы» к «хвосту», — дала начало позвоночнику. Значит, животные, обладатели хорды, близкие к ланцетнику, были прародителями не только рыб, но и всех вообще позвоночных: и птиц, и гадов, и зверей, и человека в том числе.
Моря кембрия уже были богаты жизнью. Почти все типы животных были представлены в водной фауне. На картине Зденека Буриана, изображающей придонных обитателей морей кембрия, мы видим ползающих по дну трилобитов, кремневых губок, возносящих свои бокалы вверх, вдали — разные водоросли, над ними плавают медузы. Жили в морях в тот период и примитивные черви, плеченогие, иглокожие и многие другие существа
Моря силура были еще богаче жизнью, чем в кембрии. Мы видим на рисунке первых головоногих моллюсков — древних наутилусов, но не в спиральных раковинах, в которых живут сейчас немногие сохранившиеся из них, а в прямых или слабо изогнутых, богато орнаментированных. Трилобиты еще не вымерли, а мир кораллов, морских лилий, улиток и двустворчатых моллюсков, мшанок, плеченогих (в правом нижнем углу) и других животных очень разнообразен
Это не вызывает сомнения. Но неясно еще, какое переходное звено соединяло подобных ланцетнику бесчерепных предков с их потомками — рыбами.
А между тем в позднем ордовике — нижнем силуре в море уже плавали панцирные бесчелюстные рыбообразные. Силур и девон — время их расцвета. Голову и переднюю часть тела у многих из них укрывал костный панцирь, а не защищенная им задняя часть тела несла на своей коже… острые зубы!
Знаменательный факт. Мир стал кусаться! Природа изобрела зубы! Кольчугой из мелких острых зубов одела она своих первых позвоночных детей. Потом часть зубов переместилась в рот — на челюсти. К тому времени, надо сказать, у древних предрыб уже появились челюсти (из первой жаберной дуги). А это значит, что они стали уже настоящими рыбами!
«Древнейшими представителями челюстных позвоночных были акантодии, ископаемые остатки которых известны уже из силура. Акантодии были, следовательно, современниками специализированных бесчелюстных позвоночных и могли произойти лишь из более примитивных форм, живших в ордовике и оставивших после себя только следы в виде разрозненных небольших кожных зубов» (И. Шмальгаузен).
Самые примитивные обладатели хорды — и оболочники, и ланцетники — извечные обитатели морей. Из этого «следует, что первоначальная дифференциация позвоночных животных наверняка проходила в море, а последующая их история могла разыгрываться и в пресных водах. Этот вопрос мы должны здесь немного обсудить.
Два американских исследователя, Ромер и Гров, в 1935 году высказали мысль, что позвоночные животные произошли в пресных водах. Однако В. Гросс в 1950 году на более обширном материале получил противоположный результат, которому вполне соответствует и мое собственное мнение. Гросс подсчитал, что в верхнем силуре 64 процента всех рыбообразных жили в море, в нижнем же девоне — лишь 19 процентов» (О. Кун).
Ланцетник — переходная форма к рыбам
Цифры показывают, что расцвет пресноводных рыбообразных наступил в нижнем девоне. И возможно, как предполагает О. Кун, их массовое переселение из морей в реки произошло именно в это время.
Однако есть противоположное суждение. Академик Л. С. Берг (многие ученые с ним согласны) полагает: позвоночные животные проходили ранние этапы своей эволюции в реках и озерах.
«Костные рыбы появляются в пресноводных отложениях девона сразу в виде многочисленных форм» (И. Шмальгаузен).
Вот эти-то пресноводные костные рыбы нас сейчас особенно интересуют, ибо от них произошли первые четвероногие обитатели суши.
Рыбы, жившие 400–350 миллионов лет назад в реках и озерах, дышали и жабрами и легкими. Оттого и назвали их двоякодышащими. Без легких они бы задохнулись в затхлой, бедной кислородом воде первобытных озер.
Одни из них зубами-жерновами жевали растения (так называемые настоящие двоякодышащие). Другие, кистепёрые, ели всех, кого могли поймать. Нападали из засады и, хватая добычу, отравляли ее ядом. Он стекал из нёбной железы вниз по канальцам на зубах. (Если только ихтиологи не ошиблись, решив, что межчелюстная железа кистепёрых рыб была ядовитой.)
Позднее кистепёрые рыбы из группы целакантов переселились опять в море. Но им там не повезло: они неожиданно вымерли (все, кроме знаменитой латимерии, открытие которой в наше время наделало столько шума).
Море и суша среднего девона. На суше: растения, стоящие в воде, — астероксилоны, за ними вдали раскидистое дерево, похожее немного на пальму, — папоротник псевдоспорохнус. В море плавают две кистепёрые рыбы, ниже их в левом углу — акантодии
Кистепёрых, которые сохранили верность пресным водам, ожидало великое будущее: им было суждено породить ихтиостегов — прямых предков всех четвероногих и пернатых обитателей суши.
У древних рыб с легкими были удивительные лапоподобные плавники с членистым скелетом, похожим на кисть, очень подвижные и мускулистые. На этих плавниках они ползали по дну. Наверное, вылезали и на берег, чтобы спокойно здесь подышать и отдохнуть. (Суша в ту пору была пустынна — идеальное место для ищущих уединения.) Постепенно плавники-ходули превратились в настоящие лапы. Рыбы вышли из воды и стали жить на суше.
Сравнительно недавно пойманная латимерия — чудом дожившая до наших дней кистепёрая рыба
Но какая же причина побудила рыб, которые, надо полагать, чувствовали себя в воде совсем не плохо, покинуть родную стихию? Недостаток кислорода?
Нет, кислорода хватало. Когда в затхлой воде его становилось мало, они могли подняться на поверхность и дышать чистым воздухом. Итак, недостаток кислорода в воде не мог служить причиной, заставившей рыб переменить место жительства.
Может быть, их выгнал на сушу голод?
Тоже нет, потому что суша в то время была более пустынна и беднее пищей, чем моря и озера.
Может быть, опасность?
Нет, и не опасность, так как кистепёрые рыбы были самыми крупными и сильными хищниками в озерах той эпохи.
Стремление остаться в воде — вот что побудило покинуть воду! Это звучит парадоксально, но именно к такому заключению пришли ученые, внимательно исследовав возможные причины. В ту далекую эпоху неглубокие сухопутные водоемы часто пересыхали. Озера превращались в болота, а те — в лужи. Наконец, под палящими лучами солнца высыхали и лужи. Кистепёрые рыбы, которые на своих удивительных плавниках умели неплохо ползать по дну, чтобы не погибнуть, должны были искать новые убежища, новые лужи, наполненные водой.
В поисках воды рыбам приходилось проползать по берегу значительные расстояния. И выживали те, кто хорошо ползал, кто лучше мог приспособиться к сухопутному образу жизни. Так, постепенно, благодаря суровому отбору рыбы, искавшие воду, обрели новую родину. Они стали обитателями двух стихий — воды и суши. Произошли земноводные животные, или амфибии, а от них — пресмыкающиеся, затем млекопитающие и птицы. И наконец, по планете зашагал человек!
Тут мы слишком забежали вперед. Пока из гигантской «лягушки» получился человек, прошло без малого 400 миллионов лет. Так что последуем порядку. На очереди у нас амфибии.
Но прежде чем пойдет о них рассказ, попытаемся найти ответ на такой кардинальный вопрос: какие кормовые ресурсы лежат в основе жизни на Земле?
Чем кормятся хищники — понятно и без лишних слов. Так же ясно, чем сыты травоядные животные — их жертвы. Но ведь ни те, ни другие не создают из неорганических веществ органические, а лишь поедают их в готовом виде. Так кто же наполняет органической продукцией кормушки для всех представителей животного царства?
Все организмы, живя, питаясь и умирая, приводят в движение гигантский «маховик» круговорота жизни и смерти. У «колеса» три фазы вращения. В каждой из них роль главного двигателя выполняет особая группа живых созданий. В первой — продуценты, во второй — консументы, в третьей — редуценты. В первой фазе из воздуха и солей земли создается органическое вещество, во второй оно преобразуется в новые формы, в третьей, распадаясь, вновь возвращается в землю и воздух.