Александр Гангнус - Эволюция для всех, или Путь кентавра
Ведь и иглокожие офиуры, и позвоночные не такие уж дальние родственники. И те и другие — вторичноротые.
Вот как далеко заводят рассуждения, начинаемые от интересной гипотезы В. Яковлева. Сейчас уже трудно спорить с главной мыслью этого палеонтолога: панцирь бесчелюстных и его видоизменения отражали аэро-… вернее, гидродинамическую эволюцию предков рыб. Но, как и всегда, мы не должны в эволюции путать причины и цели. Панцирь служил гидродинамике, но появился он не для того, чтобы бесчелюстной рыбе легче взлеталось, а потому что… Гадать не будем — может быть, причина третьей «раздачи скелетов» была та же, что и при первых двух. Какие-то закономерности химического взаимодействия организмов со средой… «Мода на панцири» в силуре и девоне, другие странные «моды» в истории жизни еще ждут своего полного объяснения. Может быть, прочтя эту книгу, особенно ее последнюю главу, и ты, читатель, сможешь сформулировать очередную гипотезу, проливающую свет на «моду» в эволюции панцирных чудищ.
Рис. Офиуры
ЖИВОЕ ИСКОПАЕМОЕ
…Ящик вынесли на крышу люка и поставили у моих ног… Хант снял крышку, я увидел слой ваты. Неодолимый страх сковал мои члены, я не мог ни говорить, ни двигаться. Все смотрели на меня, а у меня рука не поднималась поднять вату. Наконец, я сделал знак, чтобы рыбу открыли…
Силы небесные! Он, точно! Характерные бугорки на крупной чешуе, костистая голова, плавники с шипами. Это он!. Самый настоящий целакант. Я опустился на колени, чтобы лучше видеть, и, гладя рыбу, вдруг ощутил, что на мою руку падают слезы… Четырнадцать лучших лет моей жизни было отдано поискам — и не зря, не зря!
Дж. Д. Б. Смит. Старина-четвероног.Книгу, откуда взят этот эпиграф, ты можешь взять в библиотеке. Это избавляет меня от подробного рассказа об одной из самых чудесных, удивительных находок нашего века. Считалось, что целаканты, близкие родичи наших кистеперых рыбных предков, вымерли тогда же, когда вымерли ихтиозавры, динозавры и прочие чудовища мезозоя — 70 миллионов лет назад. То, что они все-таки не вымерли, гораздо для нас удивительней, чем если бы не вымер какой-нибудь птеродактиль. Ведь целакант к нам, людям, и нашей родословной имеет гораздо более непосредственное отношение.
Конечно, целаканты не были нашими предками. Чтобы ты понял, в каком родстве мы с ними состоим, нужно сказать несколько слов о девоне — веке рыб.
Говорят, девон стал веком рыб не потому, что какие-то необычайные условия тогда способствовали этому виду жизни. Нет, условия были не самые лучшие: в девоне материки поднимались, реки и озера мелели и высыхали — было, скорее, жарко и сухо. Веком рыб девон стал для палеонтологов, а не для самих рыб: поднималась суша, окаменевали засохшие илы с захороненными в них рыбами… Лишний пример того, что картина, представляющаяся глазу палеонтолога, порой вовсе не отражает действительности в прямом, неискаженном виде.
По хорошо сохранившимся остаткам палеоихтиологи установили, что в девонских морях, озерах и реках рядом с предками-предрыбами обитали основные три группы рыб, настоящих челюстноротых позвоночных животных, зародившихся наверняка раньше, до девона.
Это были, во-первых, хрящевые рыбы — акулы и химеры. И те и другие дожили до наших дней. Акулы большей частью — высокоскоростные хищники верхних слоев воды, химеры — глубоководные малоподвижные чудища.
Во-вторых, уже жили на Земле костные рыбы — лучеперые. Их потомки — все современные костистые и многоперые рыбы. И еще осетровые.
К костным же рыбам относят и третью, самую могущественную группу девонских рыб — мясистолопастных. Общая черта мясистолопастных — плавники в виде весел, очень похожие на короткие конечности! Еще одна такая общая черта — легкие для дыхания воздухом (у других костных рыб на месте легких плавательный пузырь).
Но уже с самого своего появления в палеонтологической летописи эта группа рыб была неоднородна. Она делилась на кистеперых и двоякодышащих.
Кистеперые, в свою очередь, тоже делились на две подгруппы — целакантов и рипидистий.
Рипидистии не дожили до нашего времени, рано вымерли, но, возможно, именно они успели дать начало всем наземным четвероногим.
Целаканты же жили долго, дотянули до наших дней, но менялись поразительно медленно и ни во что новое не превратились. Стоит задуматься, какая из этих двух судеб завиднее…
РЫБЫ ПО ЛУГУ ГУЛЯЮТ
Девон. 340–410 тысяч тысячелетий назад. Для нас почти так же давно, как кембрий и ордовик (полмиллиарда лет назад). И все же Земля в девоне была совсем другая.
Была населена суша. Щетки темно-зеленых зарослей из весьма странных, на наш взгляд, растений лентами протянулись по берегам рек и озер. Еще больше кислорода стало в воздухе (до этого кислород выделяли только водоросли). У подножия первых деревьев во мхах копошились выползшие еще в силуре на сушу предки нынешних пауков, скорпионов и клещей. А в девоне к ним прибавились новые пешеходы — настоящие насекомые!
«Свет не знал раньше других звуков, кроме свиста и завывания ветра, шума ветвей… падения шишек… волнения рек, шума разыгравшихся морских волн, ударов грома, извержения вулканов или подземного гула, предвестника землетрясений. Но вот ко всему этому прибавляется жужжанье быстро дрожащих крыльев…» Так писал о появлении насекомых французский биолог Э. Перрье в начале века.
В трудном положении находится наука об эволюции, когда обращается к каменной летописи, чтобы поймать начало той или иной эволюционной линии. Начала почему-то не сохранялись…
Хочется, например, ученому узнать, как насекомые получили крылья: самые первые девонские насекомые, попадающиеся палеонтологу, уже крылаты. А хочется найти «недостающее звено», переходную, полукрылатую форму букашек. Но вот ученый обращается к косвенным, эмбриологическим свидетельствам, тщательно изучает анатомию ракообразных предков насекомых и приходит к неожиданному выводу: а ведь зря искал. Крылья развились, видимо, из каких-то древних органов дыхания у животных, еще, может быть, и не расставшихся окончательно с водой. Крылья поначалу были, скорее всего, и не органами для полета, а чем-то вроде вентиляторов.
Хочется поймать момент «переделки» одной из жаберных дуг агнат в хватающую зубастую челюсть первых примитивных хрящевых, но уже настоящих рыб. И опять нет переходного звена — челюсть появляется в палеонтологической летописи как бы внезапно: вполне готовая добротная челюсть. И нет ясности, от какой именно предрыбы-агнаты следует вести нам свою родословную…
И никакого перехода не находят палеонтологи между древними хрящевыми рыбами-предками и следующей ступенью — настоящими костными рыбами, обладающими плавательным пузырем (или легкими — какую работу этот орган выполнял раньше, какую позже, неясно). Опять внезапное появление. «Ниоткуда» — сразу, вполне сформированные и в большом числе разновидностей… И среди них уже вполне развитые древние они срастаются в специальные пластинки для перетирания твердой пищи. Приспособившись так хорошо к определенной еде, двоякодышащие раз и навсегда закрыли себе путь к дальнейшим эволюционным превращениям. Кистеперые же остались хищниками, сохранили зубы и тем самым оставили для себя выход к совершенно иному существованию.
Значит, предок всех наземных четвероногих — кистеперая рыба. Но очень многие черты строения самых первых дошедших до нас земноводных говорят все-таки, что они с самого начала делились как будто на основные большие группы, давшие одна хвостатых (например, тритон) и безногих земноводных (например, червяга), другая — бесхвостых: лягушек, рептилий (а из них уж и млекопитающих). Были и другие группы первых земноводных, не давших никакого потомства, рано вымершие. Как ни странно, и тут, возможно, правы и сторонники неодноразового происхождения больших групп животных, и сторонники «единых корней». Превращалась в земноводных не одна какая-то кистеперая рыба, а одновременно и параллельно сразу несколько родов. По крайней мере у двух групп небольших хищных кистеперых рыб этот эксперимент закончился блестяще. Но сами эти группы кистеперых — родственники между собой. И все же: как и в голову-то могло такое прийти, чтобы большая группа животных — земноводные — произошла не от одного эволюционного корня, а из двух? Какой-то один орган — ну, позвонки у офиур и позвоночных, ну, плацента у млекопитающих и некоторых акул — ладно. Но чтобы целый комплекс признаков, целый класс животных дважды?. Может такое быть?
Большинство ученых и раньше и в наше время ответили бы на это отрицательно: «Нет! Хотя бы потому, почему не может дважды произойти жизнь на одной и той же планете».
Многие решающие шаги эволюции возможны лишь тогда, когда им не мешает раньше развившаяся и дальше вперед ушедшая жизнь. Именно поэтому современная бактерия не может начать все сначала — превращаться в многоклеточное и в прочих, — все места, все дорожки впереди уже заняты. Поэтому же не может современная рыба, морской черт или илистый прыгун, ползающие на плавниках, дать побег новых амфибий… А современная кистеперая рыба латимерия — угрюмое существо, доживающее свой век в одиночестве в глубинах океана близ Коморских островов, — не может снова всплыть к поверхности (там обитают современные рыбы, которые ушли далеко впереди не потерпят конкуренции). Тем более она не может выползти на берег. Ее тут же слопает неблагодарный потомок.
