Очень краткая история жизни на Земле: 4,6 миллиарда лет в 12 лаконичных главах - Генри Джи

class="p1">За несколько миллионов лет появились настоящие амниоты. Теперь это не были мелкие животные, похожие на саламандр, – нет, теперь это были мелкие животные, похожие на ящериц. Такие животные, как гилономус (Hylonomus) и петролакозавр (Petrolacosaurus), были очень похожи друг на друга, и образ жизни вели тоже похожий – непрерывно охотились на насекомых и других мелких животных, которым не удавалось ускользнуть от голодных челюстей. А еще они были у самого основания эволюционной линии, которая спустя миллионы лет привела к змеям, ящерицам, крокодилам, динозаврам и птицам. Другой была судьба археотириса (Archaeothyris). Это существо принадлежало к пеликозаврам, группе рептилий, среди потомков которых окажутся млекопитающие, включая человека.

Эволюция амниотического яйца стала ключом к успеху наземных позвоночных. Мир растений тоже дал свой ответ на аридизацию климата: отдаленные родственники папоротников обзавелись семенами, дав начало ветви, которая в будущем станет голосеменными.

Первые наземные растения – печеночники и мхи – подобны земноводным тем, что их размножение полностью зависит от воды. Созревающие на мужских растениях спермии плывут по сверкающей водной пленке, которой всегда покрыты листья и стебли таких водолюбивых растений, в поисках готовых быть оплодотворенными яйцеклеток на женских растениях. Оплодотворенная яйцеклетка вырастает в растение, на котором созревают не спермии или яйцеклетки, а крошечные частички – споры. Они разлетаются вокруг и, вырастая, вновь дают мужские и женские растения.

В этом цикле, продолжающемся снова и снова, все время чередуются поколения растений, производящих половые клетки, – гаметофитов – и растений, производящих споры, – спорофитов. Споры могут быть защищены от высыхания, но половым клеткам вода требуется в обязательном порядке. Поэтому мхи и печеночники не могут без воды.

Гаметофиты и спорофиты мхов и печеночников похожи друг на друга. А вот у папоротников в жизненном цикле явно перевешивает спорофит. Все папоротники, которые нам встречаются в лесах и полях, – спорофиты. Споры созревают в рядах капсул на нижних сторонах листьев. Гаметофиты же папоротников, напротив, маленькие, тонкие и незаметные. Они вообще не очень-то похожи на папоротник. А так как на них созревают яйцеклетки и спермии, которые должны плыть друг навстречу другу, то гаметофитам нужны для роста влажные места. Гаметофитам гигантских плаунов и хвощей карбоновых лесов – тоже.

У некоторых папоротников гаметофиты стали настолько мелкими, что едва ли превосходили размерами созревающие на них половые клетки. И даже более того – настолько мелкими, что весь гаметофит помещался внутри споры, которая, таким образом, оказывалась мужской или женской. Дальше – больше: у некоторых видов женские споры перестали выбрасываться в окружающую среду, оставаясь на родительском растении. Мужские споры попадали на женские с ветром. Оплодотворенная яйцеклетка становилась семенем, которое было защищено прочной кожурой и прорастало, только попав в благоприятные условия. Как и в случае с амниотическим яйцом, эволюция семян позволила растениям избавиться от тирании воды.

Бурный рост каменноугольных лесов длился недолго. Конец ему положило медленное движение Пангеи на север. Окраины континента, которые до этого находились на Южном полюсе и большую часть позднего каменноугольного и раннего пермского периодов были скованы льдом, вновь оттаяли. Но глобальная циркуляция теплых экваториальных вод была нарушена соединением северного и южного континентов. Эту преграду течениям было не преодолеть.

Но был еще и океан, бурливший жизнью, – Тетис. Огромный, окаймленный рифами, тропический залив на восточном берегу Пангеи, вполне сравнимый с ней по размерам, благодаря чему весь суперконтинент напоминал огромную «С».

Из-за такого расположения суши, не позволявшего теплым течением замкнуть глобальную циркуляцию, климат на берегах Тетиса обладал ярко выраженной сезонностью. Долгие сухие сезоны внезапно заканчивались свирепыми ливнями летних муссонов, похожими на те, что в наши дни заливают Индию, но только в гораздо большем масштабе[130]. Для лесов, в которых доминировали плауны, такой климат совсем не годился, им требовалась тропическая влага круглый год. Площади, занятые дождевыми лесами, значительно сократились и остались лишь отдельные участки. Исключение составлял Южный Китай. Тогда это был отдельный небольшой континент на восточном краю Тетиса. Время забыло про эту землю, и она осталась покрыта лесами из гигантских плаунов.

На смену влаголюбивым каменноугольным джунглям пришли смешанные леса из споровых и семенных папоротников и небольших плаунов, которые были лучше приспособлены к сезонному климату с преобладанием сухих и очень жарких периодов. Вдали же от побережий начала расти пустыня.

На земноводных и рептилий гибель каменноугольных лесов оказала колоссальное влияние[131]. Земноводные пострадали очень сильно, хотя пресмыкающимся удалось удержаться и воспользоваться возможностями, открывшимися при изменении климата.

Земноводные в массе своей оставались крокодилоподобными обитателями прибрежных зон, но некоторые приспособились к опустыниванию и стали гораздо больше походить на рептилий. Среди них стоит отметить напоминающего носорога диадекта (Diadectes), достигавшего трехметровой длины. Он стал одним из первопроходцев среди тетрапод, перешедшим на радикально новый рацион: он был в числе самых первых растительноядных. До сих пор все тетраподы питались членистоногими, рыбой или поедали друг друга. Поймать мясо тяжело, но, пойманное, оно легко и быстро съедается и переваривается. Растениям же некуда бежать, им остается лишь стоять до последнего, что они и делают своими плотными, волокнистыми тканями, каждая клетка которых защищена крепостной стеной неперевариваемой целлюлозы.

Раз растительный материал нельзя разрушить механически – а у первых тетрапод не было эффективных жевательных зубов, – то его надо измельчить, насколько это возможно, проглотить и медленно переваривать в протяженном кишечнике, словно в компостной яме, с участием разных бактерий. Таким способом питательные вещества удается извлечь из этой пищи, но медленно. По этой причине травоядные животные, как правило, крупны, медлительны и питаются без перерыва. К диадекту присоединились и первые растительноядные пресмыкающиеся, среди которых выделяются массивные, словно перекормленные, бизоны, бугорчатые парейазавры – потомки мелкого шустрого гилономуса – и разнообразные пеликозавры, в том числе эдафозавр (Edaphosaurus) – более стройное существо, носившее на спине мембрану, натянутую на удлиненные отростки позвонков.

На этих растительноядных охотились другие наземные амфибии – например эриопс (Eryops), выглядящий как жаба, возомнившая себя аллигатором. Будь у него колеса, это был бы БТР. С зубами. За звание «царя горы» с ним боролся другой парусный пеликозавр – диметродон (Dimetrodon).

Земноводные и пресмыкающиеся, в отличие от птиц и млекопитающих, не способны регулировать температуру тела собственными силами. Замерзнув, они становятся вялыми и беспомощными, поэтому для активной деятельности им надо согреваться на солнце. Благодаря этому возникали интересные возможности для животных, способных разогреваться и остывать быстрее остальных. Пеликозавры были первыми из тетрапод, кто всерьез занялся своим метаболизмом. Развернув парус к солнечным лучам, эдафозавр и диметродон разогревались гораздо быстрее рептилий, не имеющих такого приспособления – и первыми оказывались на кормовых