Юрий Дмитриев - Соседи по планете Земноводные и пресмыкающиеся
Независимость пресмыкающихся от окружающей среды, от наличия водоемов, позволила им широко расселиться по планете, освоить не только малоблагоприятные для жизни, но и весьма суровые районы. Взрослые животные научились, приспособились переносить суровые условия. Однако яйца, даже если они и заключены в такую идеальную «упаковку», как скорлупа, менее стойки к суровым климатическим условиям. Правда, мы теперь знаем, что, попав в неблагоприятную среду, некоторые амфибии «нашли выход» — яйца их задерживаются в яйцеводах матери, там зародыши развиваются, становятся более крепкими и стойкими. И им уже не так страшны холод или засуха.
Рептилии — первые по-настоящему сухопутные обитатели нашей планеты.Пресмыкающиеся «расширили» и «усовершенствовали» этот способ сохранения яиц. У некоторых рептилий такая задержка настолько длительна, что на свет появляется не яйцо с развитым зародышем, а полностью сформировавшаяся личинка, покрытая тонкой пленкой (остатки яйцевой оболочки), которую новорожденный сразу же разрывает и немедленно начинает самостоятельную жизнь.
Такое явление называется яйцеживорождение, а не живорождение, как его часто ошибочно называют. Ведь яйцо в данном случае лишь задерживается в яйцеводе, зародыш развивается автономно, получая все необходимое не от матери, а из того же яйца. Правда, среди пресмыкающихся есть и настоящие живородки — зародыши их действительно во время развития получают питательные вещества из организма матери. Но такие случаи достаточно редки.
Основная масса пресмыкающихся откладывает яйца. Этот факт сближает рептилий с амфибиями. Но в то же время именно яйцо — его принципиальное отличие — резко разделяет пресмыкающихся и земноводных. Мало того, оно повело к дальнейшим коренным изменениям, так как дало возможность рептилиям стать полностью независимыми от воды, удалиться от нее на значительное расстояние. А это, в свою очередь, привело к изменению дыхательного аппарата.
Земноводные, как мы знаем, значительную часть кислорода получают через кожу. Но в то же время незащищенная голая кожа приводит к большой потере влаги. В жарком, сухом климате, да еще вдали от воды это могло бы стать роковым для рептилий. Поэтому они полностью «отказались» от кожного дыхания. Исчезли кожные железы, а голая кожа покрылась чешуей, костными пластинками или другими защитными приспособлениями. Но, перестав дышать кожей, пресмыкающимся надо было научиться дышать как-то иначе. Земноводные не имеют ребер, а если имеют, то очень короткие и несовершенные. Во всяком случае, необходимой для дыхания грудной клетки у них нет. Поэтому при дыхании (не кожном) воздух они как бы нагнетают, накачивают: сначала набирают в рот, затем, «заткнув» ротовое отверстие, «проталкивают» его в горло.
У рептилий уже появились ребра, грудная клетка, и это дало им возможность не заглатывать воздух, а вдыхать его.
Изменилась кровеносная система, изменилось сердце. Изменились скелет и мускулатура. В первую очередь потому, что изменились — и очень! — конечности рептилий.
Кистеперые рыбы в меньшей, земноводные — в большей степени, но и те и другие все-таки делали первые шаги по земле. Рептилии зашагали по планете уверенно. Для этого нужны были и соответствующие средства передвижения. И они получили их. Правда, затем часть рептилий почему-то вообще утратила это великое завоевание амфибий, за что весь класс стал называться рептилиями, или пресмыкающимися. Можно понять, почему знаменитый, французский ученый Ж. Кювье назвал так весь класс и почему ученый мир согласился с этим. Но тем не менее название это не очень точное, и если к змеям оно подходит, то ко многим другим представителям рептилий — никак.
Первые путешественники, увидевшие гигантских черепах, были поражены не только их величиной, но также их «длинноногостью». Действительно: медленно идущая гигантская черепаха, кажется, движется на огромных столбах. Известный американский зоолог Арчи Карр рассказывал, как был удивлен, увидав впервые стремящегося к воде крокодила: он неожиданно оказался не только очень проворным, но и весьма длинноногим. Многие ящерицы прекрасно двигаются на своих стройных длинных ножках, а есть и такие, что при опасности бегут — и очень быстро — лишь на задних ногах.
Однако и утратившие ноги рептилии не утратили способности активно двигаться. Достаточно вспомнить коротконогих ящериц и змей, которые гораздо проворнее и вообще гораздо лучше приспособлены к движению, чем амфибии.
Итак, рептилии твердо ступили на сушу. Они еще, как и, земноводные, откладывают яйца. Но земноводные, даже если они все время живут на суше, откладывают яйца в основном в воде или во влажной среде, а рептилии если и проводят большую часть жизни в воде и прочно связаны с ней — откладывают яйца только на суше.
Рептилии, хотя и не имеют постоянной температуры тела, все-таки меньше зависят от окружающей среды: их кожа покрыта защитными приспособлениями, для них не так важна влажность воздуха, они не так боятся жары, сухости, прямых лучей солнца. Мало того: перемещаясь то в тень, то на нагретые места, они в какой-то степени поддерживают относительно постоянную температуру своего тела.
Есть немало и другого общего и различного в самих этих чертах. Но есть и множество «новоприобретений», ставящих рептилий на более высокую ступень развития в животном мире.
Впрочем, и среди самих рептилий есть очень много различий. И во внешнем строении, и во внутреннем, и в поведении, и в образе жизни. Это и естественно — ведь произошли они в разные времена и от разных предков. И в процессе развития изменения продолжались — например, утрата ног у одних, изменение легких у других (у большинства змей развито лишь одно легкое, другое — недоразвито или отсутствует совсем, то же и у некоторых ящериц).
Некоторые рептилии примерно 300 миллионов лет назад снова начали возвращаться в воду. Возможно, побудили их к этому те же причины, что когда-то заставили выйти из воды: земля уже была достаточно заселена и появились конкуренты, появились враги. Море же для таких «переселенцев» являлось относительно новым и относительно нетронутым миром. 100 миллионов лет назад в море уже было много рептилий. Конечно, они стали отличаться от наземных — вновь обрели плавники, хвосты, утратили или почти утратили шею. Но все-таки снова превратиться в рыб они не сумели — у них остались легкие, как у наземных животных, следовательно и кровообращение не стало у них «рыбьим».
Да, рептилии очень разнообразны. Тем не менее и общих признаков у них очень много. Поэтому они объединены в один класс. А так как они все-таки очень разные, то разбиты на четыре современных отряда: отряд клювоголовых, насчитывающий всего один (!) вид; отряд черепах, насчитывающий сейчас примерно 250 видов; отряд крокодилов — прямых потомков жителей мезозоя, — их известно сейчас около 25 видов, и, наконец, отряд чешуйчатых — самых многочисленных и самых изменившихся рептилий, насчитывающий около 6000 видов. К чешуйчатым относятся все змеи, ящерицы, хамелеоны.
Таковы рептилии, живущие на нашей планете. Точнее, известные сейчас нам. Наверняка еще есть немало и не известных науке.
Проблемы открытий
Каждое научное определение и теория
должны начинаться словами:
«Насколько нам сейчас известно…»
Дж. Л. Б. Смит1. Открытия и сенсации
Нам трудно сказать, когда и как были открыты многие земноводные. Некоторых люди знали, видимо, очень давно и знали даже подробности их жизни или строения — вспомним, например, папирус Эберса, о котором мы уже говорили. Других земноводных и пресмыкающихся люди открыли для науки сравнительно недавно. Особенно много находок было сделано в период, который называется эпохой Великих географических открытий, когда стали осваиваться и изучаться материки и острова с жарким тропическим климатом, где сосредоточено наибольшее количество рептилий и амфибий. К сожалению, биологи были редкими участниками экспедиций, да и цели у путешественников тех времен были иные — они искали новые земли, богатые драгоценными металлами и камнями, пряностями, искали новые торговые пути. Великие географические открытия связаны с захватами и грабежами, истреблением и закабалением коренного населения многих стран Азии, Африки, Америки. До животных ли было? А если путешественники и интересовались животными, то главным образом такими, на которых можно было разбогатеть, которые давали ценный мех или кость, которых можно было употреблять в пищу во время долгого плавания или длительных завоевательных походов. И тем не менее именно в это время стал быстро расти список открытых рептилий и амфибий. Конечно, открытия эти были условными: местные жители прекрасно знали то или иное животное, а ученые не имели о нем никакого представления. И только когда животное попадало в руки натуралиста и он, описав его, находил ему место в соответствующем классе, отряде, — оно считалось открытым. Иногда эти открытия проходили незамеченными, иногда вызывали сенсации, нередко случались и курьезы. Например, гигантские черепахи уже хорошо были известны и пиратам и мореплавателям, а ученые все еще не хотели верить в их существование. Конечно, у ученых имелось достаточно причин для скептического отношения к подобным сообщениям: слишком были они «напуганы» описанием фантастических животных, которых путешественники «видели собственными глазами». И рассказы о черепахах весом в полтонны, естественно, встречались с недоверием, считались вымыслом, фантазией. Недоверие это было так велико, что даже в XVIII веке, в очень обстоятельных работах Шнейдера и Вельбаума, где, казалось бы, о черепахах было собрано все возможное, про гигантских не говорилось ничего. И только в XIX веке почти истребленная к тому времени гигантская черепаха была «узаконена» в науке.
