Александр Гангнус - Эволюция для всех, или Путь кентавра
Скорее всего, двойной челюстной сустав приносил какие-то выгоды. Какие? Может быть, с ним неудобно было кусать, но удобнее жевать. Зверозубы постепенно приучались тщательно пережевывать пищу…
ЛУЧШЕ И ДЫШАТЬ, И ЖЕВАТЬ!
Это еще одно важное превращение, происходившее со звероящерами. Про это превращение уж никак не скажешь, что оно было «приспособлением впрок», для неблагодарных потомков…
Пеликозавры и первые звероящеры ели так, как едят современные гигантские ящерицы — вараны. Острыми зубами они рвали мясо, а потом судорожно, поспешно заглатывали, давясь, размахивая мордой, проталкивая скорее кусок передними лапами. Тупость и жадность? Ничего подобного! Иначе ни современные вараны, ни наши древние предки есть и не могли. Верхняя челюсть рептилий была устроена так, что животные могли дышать либо через рот, либо через специальные носовые отверстия — хоаны, появившиеся впервые еще у кистеперых рыб рипидистий (а также у двоякодышащих).
Хоаны давали возможность дышать с закрытым ртом. Удобно? Конечно. Но путь для воздуха через хоаны был очень короток. Они проходили в рот, и все. Когда ящер кусал, рот его заполнялся и он не мог дышать! Вот откуда такая неприличная поспешность при поглощении пищи. Правда, до поры до времени ящерам не приходилось особенно жалеть о своем природном недостатке. Зубы у них были устроены так, что могли только кусать, и особых причин задерживать пищу во рту у них не было.
Но у зверозубов развились жующие, коренные зубы. И вот параллельно этому превращению у них начинается еще одно важное изменение. Спереди, от рта в верхней челюсти начинает расти особая костная перегородка — вторичное небо. Все этапы этого совместного развития зубов и вторичного неба, отгораживающего носовые ходы от рта, проследили палеонтологи в эволюции звероящеров. Сначала небольшая перегородка, козырек, который только и мог, что облегчить дыхание в момент захвата добычи. Потом козырек дорос до середины неба и уже неплохо, наверное, справлялся со своими обязанностями. И наконец, у самых похожих на млекопитающих последних звероящеров было и настоящее небо, и настоящие жующие коренные зубы.
Диартрогнаты, тритилодонты — небольшие, с мышей и крыс ростом, полузвери-полуящеры — могли уже тщательно пережевывать пищу. Только на момент глотания дыхание останавливалось. Неудобство? Да! Но — увы! — пока еще эволюция не создала зверей, которые могли бы и глотать и дышать одновременно. Но уже изобрела способ, как обойти это неудобство.
Мы с тобой не совершенны — не дышим в момент глотания. И в принципе можем подавиться застрявшим, плохо прожеванным куском.
А вот детеныш кенгуру, после того как, родившись, доберется до сумки матери и вцепится в сосок, на время приобретает такую организацию носоглотки, что спокойно дышит, не захлебываясь, когда мать с силой наполняет его рот струей молока. И если бы сумчатые развивались независимо от нас еще сотню миллионов лет, глядишь, они бы приобрели и во взрослом состоянии эту интересную и важную особенность своих сосунков — и дышать и глотать одновременно.
…Иногда рождаются люди с врожденным уродством — отсутствием вторичного костного неба. Это уродство называется «волчья пасть», но совершенно необоснованно, ведь у волка есть свое прекрасное вторичное небо.
«Волчья пасть» была у тебя и у меня во время раннего зародышевого развития. Вторичное небо появляется не сразу, как оно не сразу появилось у позвоночных предков. И время от времени эта ранняя зародышевая стадия — воспоминание о невероятно давнем прошлом — проявляется и у взрослых. Мы говорили: вряд ли что в эволюции появляется просто так, без всякого смысла. Уродства-воспоминания типа «волчьей пасти» появляются с определенной частотой и, может быть, с определенным смыслом: вдруг старый забытый признак пригодится, придаст новую силу потомкам звероящеров. Это как бы вопрос, время от времени задаваемый природой естественному отбору: нужен признак или не нужен, вреден? И у людей и у зверей «волчья пасть» — уродство, тяжелая врожденная болезнь. Звери от нее погибают. Люди, если даже и женятся, остерегаются иметь детей, боясь появления в своей семье еще одного несчастного человека… С вторичным небом на современной Земле жить явно лучше.
ОНИ БЫЛИ ТЕПЛЫЕ И ПУШИСТЫЕ
Есть в биологии закон корреляции, впервые сформулированный в прошлом веке великим французским палеонтологом Ж. Кювье.
Ни один орган в теле животного не существует сам по себе. Он связан со всеми другими органами, и, если меняется, должны меняться, подстраиваясь под эту перемену в той или иной мере, остальные органы животного. Кювье так верил в эту связь-корреляцию, что брался по одной ископаемой кости восстановить весь облик вымершего животного. Не все ему верили, иногда высмеивали, и однажды он решил подвергнуть свой метод публичному испытанию. В раннетретичных (60 миллионов лет назад) гипсовых отложениях под Парижем находили много ископаемых костей. И однажды Кювье привезли обломок породы, из которого торчала передняя часть какого-то маленького скелета. Рассмотрев зубы зверька, Кювье объявил, что в камне скрыты останки древней сумчатой крысы. До той поры никто не встречал сумчатых животных в Европе, и заявление Кювье вызвало изумление и интерес.
Собрав сомневающихся зоологов, Кювье торжественно и осторожно очистил скелет от камня. В задней части скелета, у таза, открылись две небольшие косточки, которые есть только у сумчатых животных, их так и называют «сумчатые кости».
Когда в эволюции что-то менялось, например, у звероящеров появились жующие коренные зубы, это вызывало целую цепочку перестроек, каждая из которых в отдельности непонятна и может показаться «приспособлением впрок». Для жевания нужна мускулатура — совсем другая, чем для кусания, и вот целый ряд костей в черепе меняется. Эти изменения могут привести к двойному челюстному суставу звероящеров, который нам кажется таким неудобным. Он и стал в какой-то момент неудобным и, может быть, поэтому превратился со временем в чуткое ухо млекопитающих.
Для жевания нужно вторичное небо, и оно тоже появляется. Жевание улучшило пищеварение, а это могло ускорить для звероящеров продвижение к теплокровности, этому важному признаку млекопитающих. Длинные носовые ходы потом опять же пригодились теплокровным зверям: в них воздух согревался и очищался. Еще одно «приспособление впрок» получает естественное объяснение…
А дальше… Получив с помощью вторичного неба что-то вроде носа, звероящеры вполне могли стать на новый путь развития органов обоняния. К носу стягиваются нервные окончания (у млекопитающих подвижный влажный нос), и «усы»-вибриссы около него становятся чуть ли не самым главным органом чувств… Но только ли у млекопитающих?
Палеонтологи внимательно присмотрелись к черепам самых развитых зверозубов. И они обнаружили на концах морд некоторых древних предков млекопитающих специальные выемки для мускулов, приводящих в движение нос, и крошечные отверстия в кости — путепроводы для нервных окончаний и кровеносных сосудов. У бинотериев — древних тритилодонтов, строением зубов напоминающих современных зайцев, — и нос был, почти как у зайцев. Почти наверняка он был подвижным, чувствующим!
И у другого, хищного тритилодонта палеонтолог Е. Тениус обнаружил вокруг ноздрей целое решето сквозных отверстий через кость; по этим отверстиям подводилась кровь к мягким губам, которыми в принципе можно было бы… сосать молоко! Были найдены у этих тритилодонтов и «усы» — чувствующие волоски около рта.
Биологи давно подозревали, что волосы — эти роговые потомки чешуи древних рептилий — впервые появились на теле не везде, а лишь около носа в качестве вибрисс: чувствующих «усов». Но раз уж они появились, были изобретены, ничто не мешало им, когда это понадобилось, разойтись по всему телу, стать тем, чем они являются теперь, — шубой, способом сохранения тепла тела.
Что же тогда мешает представить себе тритилодонтов целиком волосатыми? Мех плохо сохраняется в земных слоях, особенно если срок хранения сотни миллионов лет, но ученые все-таки находят волосы у некоторых немлекопитающих животных!
В сланцах — окаменевших глинах позднеюрской эпохи (140 миллионов лет назад) — около Вюртемберга (ФРГ) палеонтологи нашли скелеты древних летающих ящеров с… самыми настоящими волосами. Не так давно российские ученые раскопали в отрогах Туркестанского хребта в слоях примерно такой же давности одного из таких волосатых ящеров-летунов. Потрясение ученых необычным обликом животного хорошо отразилось в названии, которое они дали чудовищу: нечисть волосатая. В меловых породах Китая находят даже и не звероящеров, а динозавров, полностью или частично покрытых то волосами, то перьями.
