Грибы и микробы подключились масштабно к переработке отработанной органики исторически позже, чем она успела накопиться, и ее значительная часть образовала со временем многочисленные и мощные пласты залежей угля, возникновение которых приходится на этот геологический период, то есть на девон и начальный карбон.
Избыточная растительная биомасса, насыщение атмосферы кислородом, а с учетом количества и мощности угольных пластов, образовавшихся в этот геологический период, мощное «вымывание углекислого газа» из атмосферы – создали благоприятные условия для проникновения животных на сушу, в том числе и для развития животных форм жизни, утилизирующих эту биомассу, возвращая ее в биологический оборот.
Первыми посланцами животного мира на суше в условиях еще низкого содержания кислорода в атмосфере Земли были паукообразные, близкие по строению к современным скорпионам. Они распространились на суше почти одновременно с псилофитами.
Девонский период считают периодом расцвета рыб. Потомки панцирных рыб дали разнообразнейших представителей настоящих рыб. Среди них были хрящевые рыбы (современные акулы, скаты, химеры), появились рыбы с костным скелетом. Девон стал временем их расцвета. Костный скелет, в отличие от хрящевого, обеспечивал возможность его обладателю избегать поимки за счет резкого набора скорости от изгибов тела и движений хвоста. А вот для кистеперых – костный скелет стал функциональной необходимостью. Только такой скелет мог обеспечить удовлетворительную возможность передвижения по суше.
Освоение суши растительностью, а вслед за ней и насекомыми, не могло не отразиться на домене рыб. Для рыб, у которых в рационе питания личинки насекомых, да и сами насекомые составляли основу, освоение суши становится необходимостью. Сохранилось множество видов рыб, у которых основа рациона -насекомые и которые вполне приспособились к существованию в двух средах. Есть все основания считать, что такое массированное приспособление началось в те далекие времена, когда прилегающая к водоемам суша изобиловала насекомыми, безраздельно господствующими на суше. Столь питательная среда и явилась первопричиной появления домена земноводных и амфибий.
У кистеперых рыб были короткие мясистые плавники – два грудных и два брюшных, при помощи которых они не только плавали, но и могли передвигаться по высыхающим озерам в поисках воды. Самое удивительное, что в условиях обмелевших водоемов они приобрели способность дышать воздухом. Для дыхания им служил плавательный пузырь с сильно разветвленными кровеносными сосудами. Постепенно парные плавники становились все более удобными для ползания и превращались в пятипалую конечность, а плавательный пузырь усложнялся, разрастался и видоизменялся в легкие.
Следующее существенное морфологическое изменение было связано с тем, что способ размножения, применимый в водной среде путем метания икры с раздельной фазой оплодотворения, на суше был совершенно неприемлем. За миллионы лет обитания видов в водной среде выживание потомств превратилось в отдельную проблему из-за их хищнического истребления. Эволюционно обозначились два пути противодействия этому: большое количество икринок и метание икры в труднодоступных местах. Самым труднодоступным местом для рыб была прибрежная суша. Но она исключала возможность сохранения и оплодотворения икры. Именно из-за этих особенностей уже моллюсками был использован контактный способ оплодотворения с последующим прикреплением оплодотворенной икры на предметах, выступающих над водной поверхностью. По этому пути пошли и земноводные: контактное оплодотворение с последующей кладкой оплодотворенных яиц на суше в прибрежной зоне. Для предотвращения высыхания и потери формы яйца имели жесткую оболочку. Начальная защищенность кладки, да и всего вылупившегося потомства, уже не требовала большой численности яиц. К тому же, если в водной среде личинки, вылуплявшиеся из икры, могли сразу находить себе еду в форме мельчайших водных организмов, то на суше с этим были проблемы, и поэтому зародыши должны были достигать кондиции, достаточной для самостоятельного добывания пищи. Что требовало закладывать в яйцеклетки огромные запасы питательной среды. Поэтому яйца стали достигать больших размеров, а их количество в кладке резко уменьшилось.
Первопричина, выведшая животных на сушу – насекомые, послужила и причиной морфологических изменений у них. Для амфибий, в рацион питания которых входили преимущественно крупные насекомые, и которые, как следствие, вели преимущественно наземный образ жизни, защита кожных покровов была отчасти необходимостью. Для амфибий со смешанным питанием (растительность, рачки, личинки) в прибрежных зонах главным было сохранение гибкости тела. Среда питания и обусловила разделение амфибий на две ветви эволюции. Это тероморфная ветвь, от которой произошли млекопитающие, и завроморфная, породившая птиц и динозавров.
От амфибий обеим группам досталась мягкая, покрытая железами, постоянно влажная кожа, но группы по-разному развили это наследство. Кожа пресмыкающихся покрыта ороговевшими чешуйками, сухая. Такое строение помогает свести к минимуму потерю организмом воды. Тероморфные унаследовали влажную кожу, покрытую большим количеством желез. Такая кожа высыхает гораздо быстрее, но имеет множество возможностей, которых рептилии лишены. Кожные железы могут быть специализированы по-разному: в потовые, сальные и млечные. Могут такие железы вырабатывать и волосяной покров. Это дает млекопитающим возможность регулировать температуру тела через потовые железы и волосяным покровом согревать его, а также выкармливать детенышей. Последнее развилось, скорее всего, как морфологическое изменение от изначальной поддержки детенышей влагой и необходимыми солями с потовых желез.
Охота за насекомыми потребовала от завроморфов таких морфологических изменений, которые бы обеспечивали возможность быстрого передвижения, подпрыгивания с целью поимки этих насекомых, в том числе и на лету. Боковое расположение передних кистей, превратившихся в конечности, никак не способствовало быстрому передвижению. Современные крокодилы способны только на быстрые рывки, но никак не на длительный бег. Это и предопределило переход завроморфов на двуногое передвижение на задних конечностях. Дальнейшее их приспособление к среде обитания разделило вид еще на две ветви. У животных, для которых основой питания были летающие насекомые, результатом морфологических изменений стало появление клюва, трубчатого строения костей, перепонок между телом и передними конечностями, обеспечивающих планирующее приземление при высоких прыжках и прыжках со стволов растительности. Именно эти животные и образовали в последующем домен птиц.
Первые тероморфы были также хладнокровными, но их образ жизни потребовал выработки способов терморегулирования тела, обеспечивающих должную подвижность в любое время суток. Одним из таких приспособлений у тероморфов – пеликозавров – был так называемый «парус», который состоял из высоких остистых отростков позвоночника, обтянутых кожей, а у основания отростков проходила сеть кровеносных сосудов. Этот парус быстро прогревался солнцем и «оживлял» животное после холодной ночи.
Освоение животными суши происходило сотни миллионов лет назад. Как отмечалось выше, такой период существен для проявления влияния значимых физических планетарных изменений. По крайней мере, по двум параметрам: продолжительности суток и плотности атмосферы. Продолжительность суток за столь большой период существенно возросла из-за приливного воздействия Луны, а плотность атмосферы существенно уменьшилась из-за затухания вулканической деятельности на Земле. Исходя из этого, можно предположить, что на рассматриваемый момент времени температурный фон атмосферы Земли был более равномерен по всей ее поверхности, да и сама средняя температура приграничного слоя была существенно выше, чем сейчас. Поэтому почти повсеместно на Земле господствовал теплый и влажный климат, за исключением разве что гор. Такие условия, да еще и отсутствие травоядных, предполагает образование весьма внушительной биомассы растительности на суше, а вместе с ней и изобилие насекомых. Это способствовало быстрому размножению земноводных. А обилие живности, в свою очередь, дало толчок к увеличению популяции хищников. Возросла конкуренция среди хищников. Резко обозначились проблемы выживания. И решались они преимущественно тремя путями: усилением прочности роговых покровов тела; увеличением скорости передвижения и гибкости тел, не обладавших такой защитой; увеличением массивности тел до гигантских размеров.
Давление морских хищников способствовало тому, что земноводные покидали берега морей и перемещались вглубь суши, все больше приобретая морфологические признаки наземных животных. Биомасса животных в морях по этой причине существенно уменьшилась, что повлияло на популяцию гигантских морских ящеров и привело, в конце концов, к их вымиранию.
Переход земноводных к наземному образу жизни, в условиях первозданного изобилия растительной органики, привел к тому, что часть из них перешли на растительный рацион. Защитная реакция растительного мира от массового поедания травоядными была в усилении роли трудно перевариваемой клетчатки в ее структуре и в связи с этим в переходе растительности к древовидным формам.
Бурный прирост наземных растений существенным образом повлиял на процентное содержание кислорода в атмосфере, а все еще высокая вулканическая деятельность порождала наряду с выбросом огромного количества углекислого газа и повышенную плотность атмосферы. Такое сочетание природных факторов создало к юрскому периоду условия, при которых стало возможным поддержание жизни биологических организмов в гигантских формах. Этому способствовало и наличие обширных мелководий, поросших растительностью.
Выделяются в этот период ящеротазовые и птицетазовые. Ящеротазовые передвигались на четырех ногах, имея пять пальцев, длинную шею, маленькую голову и длинный хвост. Питались они растениями. Жизнь гигантских травоядных проходила преимущественно в воде, над водой выступала только голова на длинной шее. Выходить на сушу таким животным было проблематично из-за огромной массы тела, и, скорее всего, свое существование они завершали в той же водной среде.