Михаил Гремяцкий - Как возникла и развилась жизнь на Земле
Жизнь на суше в этот период тоже продвинулась вперед. Леса, степи и болота обогатились многими породами пресмыкающихся. Эти животные были еще больше земноводных приспособлены к жизни на суше. Пресмыкающиеся могли уже окончательно порвать с водой. Они — настоящие обитатели лесов, полей, гор и долин.
Мы знаем, что они произошли от земноводных. Как это совершилось?
Мы видели, что у некоторых рыб в борьбе за существование развились легкие, и эти рыбы, начиная еще с каменноугольного периода, стали постепенно превращаться в земноводных, широко расселившихся затем по Земле. Будучи связаны с водой, земноводные не могли поселиться где-нибудь в глубине страны, в какой-либо пустынной местности, где днем печет яркое солнце. Их кожа должна быть постоянно влажной, они хорошо себя чувствуют только в сырых местах. Вспомните лягушку.
Вернемся на минутку к концу палеозоя, когда резко стал меняться климат. Наступило оледенение. В то же время происходило поднятие огромных пространств суши. Океаны и моря отступали. Болот стало несравненно меньше. Появились обширные сухие равнины, а местами и пустыни. Земноводным пришлось туго в новой обстановке: мало стало воды для развития икры, для поддержания влажности кожи. Приспособления, которыми обладали земноводные, теперь оказались недостаточными для жизни на суше. У некоторых из них, как например у наших жаб, кожа покрыта бородавками. Существовали и покрытые чешуей. Этим легче всего было перебраться в сухие места и дать начало новым породам. Но и с ними должны были при этом произойти большие перемены. Прежде всего — в способе размножения. Откладывание икры стало невозможным. Оно заменилось иным способом развития. Прежде всего икринки начали дольше задерживаться в теле, где вырастали и покрывались плотной оболочкой. Но одного этого было мало.
Надо принять в расчет еще то, что икринки земноводных очень многочисленны и вылупившиеся из них личинки дышат жабрами. Они долго плавают в воде и питаются там той пищей, которую находят в иле и на водяных растениях. С переходом к наземной жизни такое развитие стало уже невозможным. На суше эти беспомощные рыбообразные личинки обречены на гибель. Но они выживают, если икринки превращаются в яйца, а жаберное дыхание заменяется легочным. Ни у пресмыкающихся, ни у их потомков — птиц и млекопитающих — никогда жаберного дыхания не бывает ни во взрослом состоянии, ни в зародышевой жизни. Даже если эти животные снова возвращаются к жизни в воде, как например киты, они для дыхания поднимаются на поверхность воды и набирают в легкие воздух. Это — важная перемена, за которой неизбежно последовали и другие. Так, огромным преимуществом в борьбе за существование было образование у пресмыкающихся двух особых зародышевых оболочек, которые остались у всех птиц и млекопитающих. Одна из них называется водной оболочкой (амнион), другая — дыхательной (аллантоис, мочевой мешок). Обе эти оболочки служат для того, чтобы развивающийся зародыш мог пользоваться атмосферным воздухом.
Яйцо пресмыкающегося или птицы сильно отличается от икринки рыбы или земноводного. В яйце собран питательный желток — запас продовольствия для зародыша, который сам себе не может добывать пропитания, как головастик лягушки. Этого продовольствия хватает зародышу на все время его развития, пока он не станет способным питаться самостоятельно (у пресмыкающихся).
Сложное яйцо пресмыкающегося покрыто защитной оболочкой — скорлупой, — далеко не такой твердой, как у птиц. Яйца откладываются на землю, где и происходит их развитие. Как только образуется зародыш, из его брюшной стенки вырастает двойная складка, которая разрастаясь окружает зародыш целиком. Между обеими складками скопляется жидкость, за что эти складки получили название «водной оболочки». Эта оболочка отделяет зародыш от окружающего мира с его опасностями и неожиданностями. Если кто-нибудь толкнет или покатит яйцо, водная оболочка, как хорошие рессоры, предохранит его от сотрясения. Если воздух сильно нагреется, водная оболочка не даст яйцу перегреться или высохнуть; если внезапно станет холодно, как бывает по ночам в местах с сухим климатом, оболочка и тут придет зародышу на помощь: холод не так скоро доберется до него через слой воды.
Другая зародышевая оболочка — дыхательная, или мочевой мешок, — возникает сходным путем, как и водная оболочка, и тоже состоит из двух слоев. Она служит главным образом для дыхания воздухом. В связи с этим мочевой мешок лежит снаружи от водного мешка, т. е. между этим последним и скорлупой яйца. Такое его положение вполне понятно: ведь он должен находиться как можно ближе к наружному воздуху, чтобы поглощать из него необходимый для дыхания кислород и отдавать скопляющийся в зародыше углекислый газ. На поверхности мочевого мешка ветвится густая сеть кровеносных сосудов, связанных с сосудами зародыша. По кровеносным сосудам кислород из мочевого мешка переносится к зародышу.
Яичная скорлупа пронизана множеством мелких отверстий, которые хорошо видны через увеличительное стекло. Через эти отверстия кислород все время просачивается в яйцо, а углекислый газ выходит из него. Пока зародыш развивается, яйцо энергично дышит. Если эти отверстия замазать, покрыв, например, яйцо лаком, то зародыш скоро погибнет от задушения, как человек, которому сдавили горло. Стало-быть, мочевой мешок служит для дыхания и работает, как легкие, а не как жабры. Положенное в воду яйцо не может развиваться, и зародыш задыхается, как всякое легочное животное, погруженное в воду. Такие яйца, снабженные водной оболочкой и мочевым мешком, пресмыкающиеся откладывают в песок или прячут в укромной норке, согреваемой солнцем. Через несколько недель из них вылупляется подвижная молодь. Если же пресмыкающимся иногда приходится жить в воде, как например крокодилам или морским черепахам, то для размножения и кладки яиц они все же выходят на берег.
Ясно, что пресмыкающиеся с такими привычками и приспособлениями легко могут уже жить в совсем сухих местностях. Действительно, многие из них постоянно живут в пустынях. Земноводные же, если иногда и могут взрослыми прожить в очень сухом месте, то уже размножаться там им затруднительно.
Юрский период можно с полным правом назвать веком пресмыкающихся. Процветанию их помогал теплый равномерный климат того времени, без резких смен жары и холода. Было всюду тепло — как в тех странах, где теперь жаркий климат, так и в тех, где мы живем, т. е. в умеренном климате, и даже в холодных областях дальнего севера. Круглый год стояла ровная летняя погода. В таких местах, которые теперь постоянно покрыты ледяной корой, — как Гренландия, тогда царил мягкий и теплый климат. Устройство земной поверхности в юрское время тоже благоприятствовало размножению и расселению пресмыкающихся. Тогда на Земле было мало гор и других возвышенностей, которые препятствовали бы передвижению животных. Все это подготовило небывалый расцвет жизни на суше.
Нам трудно даже представить себе, как велико было тогда господство пресмыкающихся. В нашем климате пресмыкающиеся мало заметны. Изредка шмыгнет в сухую траву зеленая или серая ящерица, еще реже попадется уж или гадюка, и совсем редко удается увидеть на воле черепаху. Крокодилов же мы знаем только по зоологическим садам да по книжкам. Правда, в теплых краях еще и теперь можно лицом к лицу столкнуться и с крокодилом и со страшными змеями — удавом, гремучей змеей, очковой; и сейчас можно увидеть там огромных черепах, на которых человек мог бы ездить верхом. Но современные чудовища — жалкая мелюзга по сравнению с теми, которые жили в юрском периоде. Тогда они были широко распространены по всей Земле. И больше всего было таких, которые давным-давно совершенно исчезли и уступили свое место новым победителям в жизненной борьбе.
В юрское время чудовищные рептилии кишели всюду. Одни из них медленно и шумно бродили по лесам, сваливая своим тяжелым телом огромные деревья, обгладывая их и оставляя за собой след, как от бурелома. Другие, еще более крупные, жили в болотах и опустошали целые заросли. К их числу принадлежали самые большие из когда-либо живших наземных животных. Одно из этих чудищ — бронтозавр — достигало в длину почти 20 метров и в высоту 5 метров (рис. 33). А весила эта ящерица примерно 40 тонн! И эта огромная туша мяса управлялась совсем маленьким мозгом, сидевшим в небольшой головке! Надо думать, что бронтозавр не отличался ни сообразительностью, ни быстротой движений. Да едва ли это и было ему нужно. Кто осмелился бы напасть на такого силача и великана? Таких отважных хищников в те времена еще не было. Да и трудно было на него напасть. Свое время бронтозавр проводил в воде, где целый день наслаждался пережевыванием мягких водяных растений. В воде его тело было очень устойчиво, потому что ноги были толсты, как бревна, и тяжелы, а жирная спина, укрепленная на пустых внутри, очень легких спинных позвонках, не была тяжелой. Там, где бронтозавру было по шею в воде, всякому хищнику пришлось бы пробираться вплавь. Такое положение не очень удобно для нападающих.
