Эволюция для всех, или Путь кентавра - Александр Гангнус

Ускользает и важнейшая грань, великий перелом в истории наших предков — переход к полной независимости от воды как колыбели икринок и личинок. Скелет первого пресмыкающегося мог ни в чем не отличаться от скелета его земноводного ближайшего предка. Но самка этого животного уже не метала икру в воду, а откладывала яйца на суше. Яйца были в плотной оболочке: зародыш оказывался как бы в скафандре, окруженный жидкостью. Мешок, заполненный жидкостью, есть и вокруг развивающегося внутри матери звереныша — зародыша млекопитающего. Мешок называется амнионом. И по этому главному признаку все позвоночные животные делятся на две большие, главные группы: амнионные (амниоты) — звери и рептилии и безамнионные (анамнии) — рыбы и амфибии. Этот переход к «амнионности» был в развитии наших предков очень важным, важнее даже перехода к млекопитанию, и таким же важным, как появление спинного хребта и кусающей челюсти.

Итак, панцирноголовые карбона были очень четко разделены на лепоспондилов — предков нынешних хвостатых и безногих земноводных и апсидоспондилов-лабиринтодонтов — предков лягушек и многих ящеров, включая современных пресмыкающихся и птиц.

Панцирноголовые еще могли дышать кожей, кожа у них была влажная. Стегоцефалы и на суше были как бы в своей водной стихии, создаваемой ими самими. Но при этом они непрерывно теряли воду — вода испарялась. И, побыв недолго на суше, стегоцефал стремился скорее окунуться, иначе ему был конец.

Но постепенно некоторые стегоцефалы стали меняться. Улабиринтодонтов, предков лягушек, ящериц и птиц, полость рыбьего брызгальца (этот орган произошел от того же жаберного отверстия, которое осталось «без работы», когда одна из жаберных дуг превращалась в челюсть) заполнилась воздухом и стала сначала резонатором, а потом и полостью среднего уха. На месте исчезающей жаберной крышки появилась барабанная перепонка, а одна из косточек бывшей жаберной дуги стала стремечком — слуховой косточкой, передающей звуковые колебания от барабанной перепонки к внутреннему уху. Это стремечко есть и у человека…

Теперь лабиринтодонты хорошо слышали. Им не нужно было больше прижиматься к Земле, когда хотелось что-то расслышать через почву и кости скелета (так до сих пор иногда слушают тритоны и саламандры — хвостатые потомки древних стегоцефалов, не прошедшие по лабиринтодонтному пути развития).

Лабиринтодонты и некоторые другие стегоцефалы продвигались к новому уровню организации — рептильности.

И опять, как в случае перехода от рыб к амфибиям, трудно указать точно «лягушкоящера» — родоначальника пресмыкающихся и предка млекопитающих. Их было несколько групп, этих «мозаичных», как говорят палеонтологи, чтобы не сказать грубее — «химерных» существ, причудливо составленных из признаков амфибий и признаков пресмыкающихся. Сейчас довольно хорошо известны три-четыре такие группы лягушкоящеровых «кентавров» — эмболомеры, сеймуриаморфы, микрозавры, антракозавры… Кто-то из них мог оказаться тупиковой ветвью. Кто-то стал предком нынешних пресмыкающихся и птиц… Кто-то мог дать начало другой ветви пресмыкающихся, которая, пройдя через «зве-роящеровую стадию», могла достичь уровня млекопитающих… Но кто именно и чьим именно стал предком?

Некоторые ученые так и выделяют всех (или часть) этих животных — разных и, вероятно, не близко родственных друг другу животных, начавших превращаться в рептилий, — в особый подкласс батрахозавров, то есть лягушкоящеров. Каждый из батрахозавров «шел в рептильность» своим путем: одни новые признаки приобретая, другие нет. Очень может быть, что некоторые лягушкоящеры еще метали икру в воду, а другие уже несли яйца на суше. Во всяком случае, точно установлено, что у некоторых из сеймуриаморфов были дышащие жабрами водоплавающие личинки.

Может быть, первыми настоящими рептилиями можно считать тех четвероногих, которые перестали дышать по-лягушачьи? Если ты присмотришься к лягушке, тебе может показаться, что она не дышит. Только горлышко как будто ходит вверх-вниз. Скелет лягушки устроен так, что она не может вздохнуть. Она втягивает воздух в рот, плотно закрывает его и с силой закачивает этот воздух в легкие, полнимая дно ротовой полости. Если животное уже умеет вздыхать с помощью грудной клетки — это должно отразиться на его скелете.

И вот у некоторых сеймурий и микрозавров заметно удлиняются ребра; они переходят на настоящее «сухопутное дыхание». У сеймуриаморфов и микрозавров начинает меняться позвоночник. Позвонки все больше походят на позвонки пресмыкающихся. Интересно, что и те и другие идут этим путем параллельно, независимо, их позвонки, возможно, унаследованные от разных кистеперых рыб-рипидистий, даже как бы «сближаются» по типу строения…

Первые кости этих животных, выкопанные в Предуралье из слоев примерно середины пермской эпохи, описал русский исследователь Куторга в 1838 году. Скоро подобные находки были сделаны в Южной Африке. Первый же череп, описанный там в 1844 году, привлек внимание своим «звериным оскалом». До тех пор считалось, что у всех пресмыкающихся — и древних и современных (крокодилов, к примеру) — зубы должны заполнять окружность рта без особого порядка. Это острые одинаковой формы зубы.

У ящера 1844 года — его назвали дипинодонтом, то есть двухклыковым, — действительно были в челюстях самые настоящие клыки. Клыки у млекопитающих делят зубной ряд на отделы: передний, где у нас расположены кусающие зубы — резцы, и боковой, где сидят зубы, предназначенные для жевания — коренные. Возник вопрос: кого выкопали в Южной Африке? Примитивного, невероятно древнего зверя, млекопитающего (из пермского периода!) или какого-то очень уж передового, но еще ящера?

Знаменитый английский палеонтолог Ричард Оуэн выделил подобных ящеров в особую группу звероподобных рептилий. В 1878 году американский палеонтолог Э. Коп предложил поискать среди звероящеров предков всех млекопитающих животных. Наших предков!

Четыре пятых всех ископаемых пресмыкающихся конца пермского и начала триасового периодов (240 миллионов лет назад) — это звероящеры. В наше время ученые уже не сомневаются: звероящеры — наши предки.

Жаркие споры вокруг звероящеров не утихают по сей день. Палеонтологи «вычислили»: звероящеры могли появиться не позднее самого начала пермского периода, то есть 280 миллионов лет назад. Произошли они из ящеров пеликозавров, как те, видимо, в конце карбонового периода, около 300 миллионов лет назад, ответвились от каких-то древних, примитивных, во многом похожих на земноводных котилозавров. От каких же? Первые котилозавры — диадекты и капторины. Диадекты были растительноядными, капторины — в основном хищниками и насекомоядными. Между собой они были схожи и несхожи. Схожи своей «примитивностью», некоторыми чертами, унаследованными от земноводных и даже кистеперых рыб. Несхожи, однако, настолько, что многие ученые считают их разными линиями, разделившимися еще на стадии амфибий или еще раньше. Некоторые российские палеонтологи склоняются к мнению, что диадектовые котилозавры ведут свой род от лягушкоящеров — сеймуриаморфов (как те — от лабиринтозубых земноводных). Эта ветвь получила дальнейшее мощное развитие. Скорее всего, от нее ведут свое происхождение завропсиды — современные пресмыкающиеся и птицы.