Eogyrinus attheyi
Lepospondyli, наверное, самые странные стегоцефалы. Их позвонки формировались без хрящевой стадии, сразу в виде костного кольца вокруг хорды, а зубы потеряли складчатость. Если в группе Nectridea примитивные Scincosaurus и Ptyonius мало отличаются от тритонов, то особо зубастый Urocordylus имел выступы на задних углах черепа, а продвинутые треугольноголовые Batrachiderpeton отрастили из таких выступов шипы-рога, несколько расходящиеся в стороны, тогда как у трапециеголовых Diceratosaurus подобные рога торчали строго назад. Рога совершенно недвусмысленно указывают на появление хищников. Потомки нектридей в перми довели рогатую идею до крайности.
Другая группа лепоспондил – Aistopoda: Dolichosoma и Lethiscus stocki были червеподобными крайне тонкими животными со 100 – 250 позвонками и совсем без ножек, покрытыми сверху и снизу чешуйным панцирем. Такими же длинными и безногими (плечевой пояс при этом сохранялся) и с мелкими костными чешуйками на животе были Adelospondyli – Palaeomolgophis scoticus и Adelospondylus watsoni. Близкие к ним Lysorophia, например, Lysorophus, Cocytinus и Brachydectes, всю жизнь сохраняли окостеневшие жаберные дуги. Все эти вытянутые создания копошились в придонном иле и процеживали воду между своими мельчайшими зубками.
Scincosaurus
Еще одна группа – Microsauria; их череп и зубы похожи на таковые у лепоспондилов, но позвонки устроены иначе, а тело покрыто чешуйным панцирем. Большинство микрозавров стали неотеническими формами, всю жизнь дышавшими наружными жабрами, подобно современному аксолотлю. Отличные примеры – Microbrachis, Tuditanus, Hyloplesion и Adelogyrinus simorhynchus.
Некоторые карбоновые амфибии вообще не родственны никому. И виной этой неопределенности не всегда недостаток данных. Например, визейский Crassigyrinus scoticus – короткоголовый пучеглазый полутораметровый стегоцефал с крошечными лапками – известен по более-менее полному скелету, но все равно никто не знает, к кому его отнести. По некоторым признакам крассигиринус оказывается едва ли не примитивнее вентастеги, акантостеги и ихтиостеги, так что его иногда выделяют в особый отряд Palaeostegalia.
Hyloplesion
Ещё более загадочен Hesperoherpeton garnettense из Канзаса, иногда выделяемый в собственный отряд Plesiopoda. Несмотря на позднекарбоновый возраст, он имел череп из двух блоков с суставом, хорду, заходящую в череп, и боковую линию в каналах черепа – всёе, как у рипидистий. Вероятно, у него еще не было среднего уха, зато имелся рудимент жаберной крышки и внутренних жабр. Передняя лапа крайне специфична: запястье состояло из одного ряда костей, каждый из четырех пальцев нес всего по две фаланги. На концах длинных костей передней лапы имелись характерные для рипидистий выросты, так что рука гесперогерпетона оказывается примитивнее, чем у ихтиостеги!
Как вы там, потомки?
Современные амфибии, или земноводные Amphibia делятся на три отряда: хвостатые Caudata (или Urodela; тритоны и саламандры), безногие Gymnophiona (или Apoda; червяги), а также бесхвостые Anura (или Salientia; лягушки, жабы и квакши).
Все особенности амфибий связаны так или иначе с передвижением и дыханием. Большинство современных амфибий, кроме червяг, полностью утратили чешую, ведь при несовершенстве почти гладких легких хорошо бы дышать кожей. Фишка амфибий – изобилие многоклеточных кожных желез, в том числе ядовитых; особенно знамениты на этом поприще южноамериканские древесные квакши-листолазы Phyllobates.
Оттого что хоаны у амфибий расположены спереди и твердого вторичного нёба нет, глазницы снизу открываются прямо в ротоглоточную полость, так что лягушки используют глаза для глотания.
Из-за сочетания легочного и кожного дыхания кровеносная система амфибий, как ни странно, деградировала. У рыб венозная кровь идет из сердца в жабры, насыщается кислородом, становится артериальной и прямиком следует в мозг. У амфибий же кровь из сердца идет в легкие, а потом опять в сердце, так как мощности сердца не хватит, чтобы одним толчком гнать кровь до легких и сразу из них дальше по всему организму. В итоге артериальная кровь в сердце смешивается с венозной, которая попадает ровно туда же, только через другое предсердие. Казалось бы, надо просто разделить два круга кровообращения, как это и сделано у птиц и млекопитающих, но тут-то и мешается кожное дыхание, ведь кожа тоже насыщает кровь кислородом, но включена в большой круг кровообращения. Поэтому у амфибий кровь в желудочке оказывается смешанной, и мозги получают не самую артериальную кровь, то есть система устроена хуже, чем у рыб! Но в карбоне на суше все равно не было никого круче амфибий, так что – «и так сойдет!» Вот когда появились рептилии, у которых возникла хотя бы неполная перегородка желудочка (на самом деле, у амфибии карликового сирена Siren intermedia она тоже возникла, но, очевидно, намного позже), то амфибии оказались в явном проигрыше и катастрофически сократились в числе и разнообразии. Но пока – в карбоне – все было отлично.
Как уже говорилось, в серпуховском веке случилось мощное вымирание, основательно прошедшееся и по амфибиям. Но свята экологическая ниша пуста не бывает – на место исчезнувших стегоцефалов устремились потомки выживших, закаленные в холоде ледникового периода первые рептилии – провозвестники нового миропорядка.
А где же люди? Первые рептилии
Уже с начала карбона разные амфибии начали пытаться превратиться в рептилий. Огромные леса заполонили огромные пространства, там бегали мириады вкусных тараканов, все это очень хотелось съесть, но была большая проблема: весь организм амфибий, а особенно икра и личинки-головастики, был зависим от воды. Растения и насекомые намного раньше решили подобные проблемы и подготовили среду для окончательного выхода четвероногих на сушу. Наставало время рептилий.
Проблемы с сохнущей икрой были решены развитием и совершенствованием зародышевых оболочек, окруживших уже не икру, а яйцо.
Хорион – самая наружная оболочка, стала затвердевать и превратилась в скорлупу, известковую или кожистую. Это, очевидно, механическая защита.
Маленькая тонкость
Скорлупа только кажется такой уж непроницаемой. На самом деле, она пронизана множеством маленьких пор. На этом основан способ сохранения прохладной воды в пустыне: берется страусиное яйцо, содержимое, понятно, съедается, а в скорлупу через дырочку заливается вода. Скорлупа через микропоры помаленьку пропускает самые горячие молекулы, а вода внутри остается прохладной.
Амнион – тонкая пленочка под скорлупой, как раз почти водонепроницаемая, служит для защиты от высыхания. Амнион окружает амниотическую полость, заполненную амниотической жидкостью, то есть получается свой маленький личный аквариум, в котором плавает довольный зародыш. Разница лягушки и ящерицы не в том, что у первой есть стадия головастика с жабрами, а у второй – нет. Разница сугубо в сроках и последовательности событий. У лягушки сначала из икринки вылупляется головастик с жабрами, одним предсердием и боковой линией, без ног и скелета – фактически круглоротая рыба, а потом происходит метаморфоз и все переделывается на взрослый лад. У ящерицы же (да и у нас тоже) сначала эмбрион проходит метаморфоз – исчезают зачаточные жабры и боковая линия, появляются второе предсердие, скелет и ручки-ножки, а потом уже готовый детеныш вылупляется из яйца. У лягушки головастик плавает в водоеме, и у нас тоже, только у нас этот водоем ограничен амнионом.
Существа, имеющие амнион – амниоты, это рептилии, птицы и млекопитающие; в противоположность им, рыбы и амфибии – анамнии. В этом смысле лягушка ближе к акуле и карасю, чем к ящерице и человеку.
Аллантоис служит главным образом для дыхания зародыша, но на ранних стадиях развития важен и как запасающий воду пузырь. Более того, он способен втягивать воду из окружающей среды, так что у некоторых ящериц и черепах с момента откладки яйца до вылупления детеныша количество воды в яйце увеличивается вдвое.
Как вы там, потомки?
Некоторые современные безлегочные саламандры семейства Plethodontidae, например, родов Desmognathus, Plethodon, Hemidactylium и Batrachoseps, демонстрируют, как могли возникнуть яйца: они откладывают крупные икринки прямо на землю во влажных местах и обвивают их своим телом. Вылупившиеся личинки, хотя и дышат жабрами, не живут в воде, а ползают по мокрым кочкам и быстро проходят метаморфоз.
Антильская листовая лягушка Eleutherodactylus martinicensis пошла в некотором отношении дальше. Она откладывает икринки-яйца, заключенные в общую оболочку, в пазухи листьев. Все развитие детеныша происходит внутри икринки без метаморфоза, у личинки нет наружных жабр, а дыхание происходит через капилляры укороченного и расширенного хвоста, прилегающего к оболочке икринки.
Даже у некоторых костистых рыб возникает подобие яиц: африканские Nothobranchius и Aphyosemion откладывают икру в сравнительно сухих местах, а некоторые даже в дуплах деревьев, причем без высыхания икра в принципе не развивается. Оболочка-хорион у таких икринок утолщена и не позволяет сохнуть, так что стала аналогом амниона.
Кроме оболочек, яйцо усовершенствовалось увеличением количества желтка, ведь зародыш должен развиваться внутри скорлупы до вполне приличного состояния, да к тому же не особенно стучаться об эту скорлупу, так что желток выполняет не только питательную, но и амортизационную роль.
Благодаря всем этим наворотам четвероногие перестали зависеть в своем размножении от воды.
Маленькая тонкость
Как обычно, у всего есть и обратная сторона. Безопасность размножения рептилий сделала ненужной заботу о потомстве. У рыб и амфибий ее, конечно, обычно тоже нет, но все же примеров достаточно. А у рептилий с заботливостью все совсем плохо: у большинства видов яйца даже не закапываются в землю, а просто откладываются куда попало на землю или листья – «и так сойдет». Минимальную ответственность изображают лишь крокодилы, питоны и королевские кобры. У крокодилов это выражается в том, что крокодилица закапывает яйца в кучу песка и листьев (в книгах это называется гнездом, но в реально