Михаил Гремяцкий - Как возникла и развилась жизнь на Земле
Рис. 18. Панцырные рыбы и другие животные палеозоя
Рядом с ними возникли и настоящие морские рыбы. У них твердый скелет был не снаружи, а внутри тела и состоял из хряща, а в коже сверху сидели чешуи. Хотя сами они не дожили до нашего времени, но отдаленные их потомки — акулы — носятся и теперь по волнам океана. В теле акул также нет костей. Весь их скелет — хрящевой. Акулы стоят особняком среди теперешних рыб и своим видом резко отличаются от них.
С появлением рыб началась история той ветви животного мира, которая постепенно превзошла все его остальные ветви и вышла победительницей из жестокой борьбы за жизнь. Эта ветвь — позвоночные животные. Медленным путем развитие жизни привело к появлению первых позвоночных. Много миллионов лет потребовалось, чтобы из первых живых существ образовалась акулоподобная рыба.
Эта долгая история наукой освещена еще недостаточно. Нам гораздо лучше известен дальнейший путь: от первых позвоночных к человеку. В земных пластах нашлись документы в виде множества окаменелых остатков и отпечатков, намечающих этот путь. Мы остановимся на его главнейших этапах.
Каменноугольный период
Особенно пышно расцвела жизнь во второй половине палеозойской эры, начиная с так называемого каменноугольного периода. За этот долгий период в Земле накопились несметные богатства каменного угля, теперь открытые и разрабатываемые человеком. Накоплению этих ценных запасов прежде всего содействовал тогдашний климат: теплый и влажный воздух окутывал весь земной шар, и, как в гигантском парнике, на нагретой почве дружно всходили и быстро разрастались высокие деревья.
Нередко в каменном угле видны отпечатки листьев, кусков древесной коры, шишек, веток и т. д. Для изучения растений, из которых образовался каменный уголь, делают тонкие срезы (шлифы), просветляют их особым образом и рассматривают в микроскоп. Изучение это показало, что в каменноугольный период сильно возросло разнообразие растительного мира. Новых пород древесных растений появилось так много, и среди них были такие великаны, что каменноугольную флору (растительность) считают самой мощной и богатой из всех, когда-либо существовавших на Земле. Благодаря ей на Земле впервые возникла плодородная почва. До этого времени растениям приходилось укрепляться на голых скалах, на камнях или песке. Теперь образовался перегной, который смешался с песком и камнями и создал настоящую почву.
Рис. 19. Отпечатки растений на каменном угле
Первое место среди тогдашних растений занимали древовидные папоротники, огромные хвощи и плауны. Папоротники высоко над землей возносили свои раскидистые листья, затеняя малорослые формы, ютившиеся внизу. Огромного развития достигало бесполое поколение папоротников, приносившее миллиарды спор, которые усыпали Землю толстым слоем. Местами каменный уголь целиком состоит из бесчисленных уплотненных, спрессованных спор. Хвощи поднимали свои толстые стебли, украшенные вверху плодовыми шишками. Листья их сидели кольцами вокруг стволов, а нижние части стеблей были погружены в болото. Плауны были одеты небольшими узкими листьями, придававшими стволам их вид чешуйчатых колонн. С их вершин свешивались плодоносные шишки, выбрасывавшие целые тучи спор. Были еще особые семенные папоротники с рассеченными листьями, по краям которых сидели семена. Местами попадались невысокие деревья с широкими веерообразными листьями — гинковые деревья, которым предстояло роскошное развитие в следующую — мезозойскую — эру.
Рис. 20. Деревья каменноугольного периода
Земля на обширных пространствах была покрыта болотами, и на них вздымались огромные леса. Отмиравшие деревья постепенно погружались в топкую почву и глубоко засасывались ею. Уцелевшие стволы, листья и ветки деревьев, тесно сплетенные друг с другом, постепенно затягивались илом, нагромождались одни на другие. Вновь отмиравшие деревья налегали на нижние, сдавливали их, а потом и сами подвергались той же участи.
В течение многих и многих тысячелетий накоплялись эти деревья, этаж за этажом, хороня вместе с собой животных, приютившихся у них под корой или в дуплах. Не раз исследователям попадались среди стволов, образующих каменный уголь, остатки улиток, тысяченожек, а то и целые окаменевшие скелеты похожих на лягушек животных, сидевших в дуплах.
Многие миллионы лет скрывались эти растительные и животные остатки под землей. Над ними накоплялись все новые и новые пласты, уплотняя нижележащие. Не раз заливало их море, и они оказывались глубоко под морским дном. Вещество растений все более уплотнялось, подвергалось разным химическим изменениям, обугливалось и постепенно превращалось в твердую горючую горную породу, в каменный и другие угли.
Много тысячелетий прошло, пока человек научился добывать уголь, и его упорный труд проложил дорогу к погребенному в Земле драгоценному топливу, движущему теперь наши пароходы, паровозы и фабричные станки. Человек извлек из недр Земли те богатства, что окрылись там в каменноугольном периоде.
Почти все животные, о которых мы говорили, были жителями морей или пресных вод. Сухопутных животных в этой глубокой древности почти не было.
Жизнь возникла в воде. Долгое время она и развивалась только там. Она постепенно принимала новые формы, стала бесконечно сложнее и разнообразнее. Мы, видели, что растения стали приспособляться к наземному образу жизни, мало-помалу овладевая сушей. Наконец и животные смогли сделать новый крупнейший шаг в своей эволюции. Вслед за растениями они тоже начали завоевание суши. Ведь суша, уже заселенная растениями, могла служить им удобным местом обитания.
Нам, существам сухопутным, давно привыкшим к наземному существованию, кажется, что жить на земле куда легче и привольнее, чем в воде, что для жизни в воде нужны особые приспособления. Но это не так. Для множества низших животных нет более удобной среды жизни, чем морская вода. На сотни и тысячи километров в ширину, на километры в глубину — все та же вода, с более или менее одинаковым составом, со сходной температурой в более глубоких слоях. Морская поверхность по временам еще волнуется от бурь и непогоды, но на большую глубину никакое волнение почти не проникает, тишина и спокойствие царят здесь… Казалось бы, ничто не может потревожить безмятежного существования глубоководных обитателей. Недаром в воде произошло и самое возникновение жизни, в воде протекли и очень долгие первые века ее развития.
Даже высшие животные — и люди, и звери, и птицы — до сих пор носят в своем теле как бы запас морской воды в виде крови. Кровь по содержанию солей довольно близка к морской воде. В ней, как в морском аквариуме, купаются внутренние органы всех животных: сердце, желудок, печень, кишки, мозг — все это омывается кровью.
Теперь спрашивается: если животные так привольно жили миллионы лет в морской воде, если они к ней великолепно приспособились, то почему же они покинули свою древнюю родину? «От добра добра не ищут», — говорит пословица про людей, но она справедлива также относительно животных и растений.
В самом деле: где, когда и по каким причинам были вынуждены животные (и растения) оставить водную стихию и выбраться на негостеприимную сушу?
Выход животных на сушу
Немало пришлось потрудиться в поисках ископаемых следов вымерших существ, чтобы выяснить этот вопрос. Прежде объясняли переход животных на сушу так: в воде, мол, много врагов, и вот рыбы, спасаясь от них, стали по временам выползать на сушу, постепенно вырабатывая нужные приспособления и переделываясь в другие, более совершенные формы организмов.
С этим объяснением нельзя согласиться. Ведь и теперь есть такие удивительные рыбы, которые по временам выползают на берег, а потом возвращаются в море (рис. 21). Но они докидают воду вовсе не ради спасения от врагов. Вспомним и о лягушках — земноводных, которые, живя на суше, для произведения потомства возвращаются в воду, где они мечут икру, и где развиваются молодые лягушата — головастики. Прибавьте к этому, что древнейшие земноводные вовсе не были беззащитными, страдающими от врагов существами. Они были закованы в толстый твердый панцырь и охотились на других животных, как жестокие хищники; невероятно, чтобы их или им подобных выгнала из воды опасность со стороны врагов.
Высказывали также мнение, что водные животные, переполнявшие море, будто бы задыхались в морской воде, ощущали потребность в свежем воздухе, и их привлекали неисчерпаемые запасы кислорода, находящиеся в атмосфере. Так ли это было в действительности? Вспомним о летающих морских рыбах. Они то плавают у поверхности моря, то сильным всплеском поднимаются из воды и несутся в воздухе. Казалось бы, им всего легче начать пользоваться воздухом атмосферы. Но они как-раз им не пользуются. Они дышат жабрами, т. е. органами дыхания, приспособленными для жизни в воде, и вполне довольствуются этим.
