Борис Александрович Трофимов
Шрифт:
Летающие ящеры рамфоринх (внизу, юрский период)и птеранодон (вверху, меловой период)
Вполне возможно, что ящеры научились летать таким же способом, как белки и летучие мыши. Некоторым маленьким ящерам, чтобы спастись от крупных хищников, приходилось жить на деревьях. Здесь они совершали прыжки, защищаясь и охотясь за добычей. Выживали лучшие прыгуны. Постепенно чешуя исчезла, кости облегчились, становились полыми — все это уменьшало вес животного. У них образовалась большая складка кожи, идущая от мизинцев передних ног вдоль туловища к задним ногам. Так образовалась летательная перепонка, которая прикреплялась у них к ногам. Поэтому их назвали птеродактилями — пальцекрылыми ящерами. По внешнему виду они напоминали летучих мышей. Были и другие летающие ящеры. В палеонтологии все они носят название птерозавров, то есть крылатых ящеров.По величине летающие ящеры были весьма различны. Одни из них, в особенности птеродактили, были маленькие — с воробья или голубя, — другие имели до 8 метров в размахе крыльев. У более древних обычно были длинные, тонкие хвосты и острые зубы; более поздние из них были с короткими хвостами или бесхвосты, а зубы у них уже не развивались. Одни крылоящеры имели большие глазницы, у них, следовательно, были большие глаза, как у совы, и, вероятно, они вели ночную жизнь. Другие имели небольшие глаза и больше летали днем. Некоторые из них могли ползать по земле, сложив крылья, другие подвешивались на деревьях или на скалах, как летучие мыши. Мелкие виды питались ягодами, насекомыми, которых ловили своими широкими клювами.Многие крылоящеры носились над морями и охотились на рыб, подобно чайкам, альбатросам и другим птицам. Некоторые из этих «рыболовов» имели в размахе крыльев несколько метров, обладали крепкой головой с мышцами, большими челюстями и могли тащить в клюве или когтях тяжелую добычу. Таким был гигантский крылоящер птеранодон, с 8-метровым размахом крыльев. Это было самое большое летающее животное, самый сильный летун из когда-либо живших существ. Он мог нести груз по весу не меньше, чем вес взрослого человека. Между прочим, когда изобретатели стали работать над созданием аэроплана, некоторые из них, чтобы понять законы полета,
Птеранодон
Если бы мы оказались в Европе в юрском периоде, около 150 миллионов лет назад, то увидели бы на ее месте мелководное море с бесчисленными архипелагами островов. В его теплых водах процветала жизнь: кораллы громоздили свои рифы, много было различных червей, рачков, моллюсков — аммонитов и белемнитов, — рыб и водных ящеров — ихтиозавров и плезиозавров. В некоторых зонах этого моря недалеко от берегов на дно оседал мягкий ил, в котором захоронялись животные и растения юрского периода. Этот ил превратился в литографский камень, которым пользовались долгое время для печатания иллюстраций. При добыче этого камня в нем открыто много сокровищ — остатков жизни юрского периода. Среди них оказались отпечатки животного, которое является переходным типом от ящера к птицам и было названо учеными археоптериксом, то есть первоптицей. Между прочим, у нас в СССР близ г. Чимкента в Узбекистане в тонких сланцах найдено множество остатков растений и животных (рыб, моллюсков, насекомых, крылоящеров и др.). Эти скопления образовались на дне большого пресного озера юрского периода.
Скелет археоптерикса
Предполагаемый вид предков птиц
Археоптерикс, найденный в Германии, был величиной с голубя или ворону. У него были крылья и длинный хвост, покрытые перьями. Но крылья его имели по три пальца с когтями на концах, а хвост состоял из позвонков, как у ящерицы. 20 позвонков составляли этот хвост и соответственно им было 20 пар длинных перьев. Значит, он, размахивая крыльями, перелетал с ветки на ветку, с дерева на дерево. Он летал, по всей вероятности, плохо. Об этом говорит и более значительная, чем у современных летающих птиц, массивность костей скелета.Когда археоптерикс бегал, то он, по-видимому, пользовался своими крыльями, как ногами, цепляясь острыми когтями за землю или деревья. Клюва, как у ныне живущих птиц, у археоптерикса не было. Вместо него были челюсти с зубами. Голова была покрыта редкими перышками и частой чешуей.В Южной Америке живет птица гоацин, которая напоминает археоптерикса. Голос гоацина больше похож на кваканье, чем на крик птицы. У птенцов на крыльях есть коготки, и они ползают, хватаясь ногами и крыльями за ветки.Итак, находка археоптерикса убедительно доказывает, что птицы возникли от мелких ящерицевидных пресмыкающихся, приспособившихся сначала к жизни на деревьях, затем к пассивному планирующему полету и, наконец, ставших настоящими летунами. Все это произошло не сразу, а в течение долгой эволюции, путем постепенных, все более совершенных приспособлений к жизни в воздушной среде, к полету. Почему предкам птиц стал необходим полет? На этот вопрос можно ответить так. У мелких ящерице-видных пресмыкающихся — предков птиц -- было много врагов из среды более крупных хищников. Жизнь на деревьях помогала избавиться от них; наконец, здесь они могли сравнительно легко добывать себе корм: ягоды, плоды, насекомых. В дальнейшем такой образ жизни привел к возникновению крыльев и других особенностей, свойственных птицам. У птиц, которых сейчас насчитывается около 10 тысяч видов, постепенно выработались такие особенности, которые позволили им широко распространиться и говорят о том, что это высокоразвитые представители животного мира.К числу таких прогрессивных особенностей принадлежат: постоянная температура тела, или теплокровность, которая у них больше, чем у млекопитающих, и достигает 42—43°; хорошо развитый головной мозг, органы чувств, дыхательная и кровеносная система органов. У птиц развита забота о потомстве.Уже в конце мезозойской эры появилось очень много разных птиц; среди них были летающие, бегающие, плавающие. У всех у них имелись зубы, поэтому их называют зубатыми птицами.Первые летающие живые существа появились гораздо раньше, за 100 миллионов лет до крылоящеров и птиц. Тогда насекомые — стрекозы, кузнечики — поднялись в воздух, и в то же приблизительно время позвоночные начали осваивать сушу.В мезозойскую эру насекомые продолжали развиваться: наряду с муравьями, тлями появились и более совершенные, чем ранее, обитатели воздуха: пчелы, осы, мухи, комары, бабочки.Это обилие живых существ, населявших воздушные стихии, объясняется, по-видимому, начавшимся обновлением растительности. Леса, болота, луга стали принимать другой вид. Вместо широко распространенных ранее мхов, хвощей, папоротников, хвойных растений земля все более и более покрывалась различными цветковыми или покрытосеменными растениями. В меловом периоде появились цветы и травы, выросли новые деревья — дубы, буки, тополи, ивы, березы. В теплом климате того времени росли пальмы, магнолии, виноград.В природе все взаимосвязано. Особенно тесная связь имеется между растениями и животными. Поэтому появление и развитие цветковых растений увеличило количество пищи, создало новую, лучшую и разнообразную кормовую базу для многих животных. Можно смело утверждать, что это обеспечило прогрессивное развитие таких высших классов животных, как насекомые, птицы, млекопитающие. С другой стороны, и эти животные сыграли большую роль в развитии покрытосеменных растений. Вспомним хотя бы многообразие их приспособлений для перекрестного опыления, расселения плодов и семян с помощью насекомых, птиц и млекопитающих.С появлением покрытосеменных растений однообразные леса из голосеменных и папоротниковых стали исчезать.Приспосабливаясь к изменяющимся и усложняющимся условиям среды, цветковые растения создали новый, разнообразный растительный покров земли из деревьев, кустарников, травянистых однолетних и многолетних растений.
ДИНОЗАВРЫ - УДИВИТЕЛЬНЫЕ И УЖАСНЫЕ ЯЩЕРЫ
Предками этих ящеров были «ранние гады» — текодонты, которые дали начало также крокодилам, летающим ящерам и птицам. Это были маленькие, величиной с петуха или немного более, проворные ящеры, жившие в конце палеозоя и в начале мезозоя. Многие из них ходили на двух задних ногах, передние ноги были маленькие, короткие. Мы уже говорили, что двуногое хождение давало животным определенное преимущество: это увеличивало их высоту, что важно для ориентации, особенно при жизни среди растительности. Кроме того, передними ногами они могли драться, убивать добычу и врагов. Размножались текодонты, как и их потомки динозавры, откладывая яйца. Палеонтологами найдено довольно большое количество ископаемых яиц, которые, по-видимому, принадлежат динозаврам сравнительно мелкого размера. Однако очень крупных яиц не найдено.Некоторые вообще сомневаются, что обнаруженные в Монголии и Китае яйца принадлежат именно динозаврам, а не черепахам или другим пресмыкающимся. Вопрос этот не ясен. Потомки текодонтов распространились особенно в юрский и меловой периоды мезозоя. Они известны под названием динозавров (что значит «страшные, удивительные ящеры»). Динозавры были весьма разнообразны. Нам трудно даже представить себе, как велико было тогда буквально фантастическое царство пресмыкающихся. В наше время пресмыкающиеся мало заметны. Изредка мы видим зеленую или серую ящерицу, ужа или змею. В более теплых краях их больше, особенно черепах, змей. Там еще сохранились крокодилы, которые прежде были весьма широко распространенными животными. В мезозое все эти пресмыкающиеся уже существовали и были многочисленны и разнообразны, за исключением змей, которые появились в конце этой эры. Но главную роль тогда играли динозавры. Теплый, равномерный климат, без резкой смены жары и холода, был даже на севере, например в Сибири или Гренландии. Больших гор и возвышенностей в мезозое было меньше, чем теперь, пустыни почти отсутствовали. В условиях средней влажности и довольно высоких температур были распространены голосеменные растения. От Японии до Англии, от Новосибирских островов до Южной Африки и Австралии флора характеризовалась однообразием, отсутствием резко выраженной зональности. Это наблюдалось и в мире наземных животных, в особенности пресмыкающихся. Лесная флора была менее мощной, чем каменноугольная. В ней не было гигантских хвощей, плаунов, папоротников, а только хвойные и более мелкие беннетитты. Травянистый покров составляли мелкие папоротники, мхи, хвощи, плауны. Много было болотистых пространств с обильной растительностью.Все эти условия благоприятствовали расцвету пресмыкающихся, особенно динозавров. Некоторые из них остались такими же хищниками, как и их предки, с передними более короткими ногами. У них развились орудия нападения — зубы и когти. Эти динозавры передвигались резкими шагами, напоминающими прыжки кенгуру или тушканчиков. В таком передвижении, помимо сильных двух задних ног, им помогал мощный хвост. Среди них многие были небольшими, величиной с собаку, страуса, другие, более поздние, очень большими. Величина кинжаловидных зубов этих крупных хищных динозавров достигала 20 сантиметров. Это неизбежно связано с увеличением черепа и всего тела животного. У крупных форм череп имел около 2 метров в длину, высота тела составляла 8—9 метров при длине в 15—16 метров. Передние конечности были очень маленькими, что облегчало переднюю часть туловища с массивной тяжелой головой.
Мелкий хищный динозавр орнитолестес, схвативший археоптерикса
Такие хищные динозавры, как тираннозавр (ящер-тиран, то есть убийца) и его родичи, жившие в меловом периоде, были самыми страшными хищниками всех времен. Но среди четвероногих растительноядных динозавров были и такие, которые значительно превосходили по размерам тираннозавров, которые на них охотились. Они относятся к группе так называемых зауропод, или ящероногих. Их предки были с укороченными передними ногами, как и предки хищных динозавров, но перешли на растительную пищу. Постепенно в связи с этим они стали ходить на четырех ногах и, преследуемые своими хищными собратьями, переселились в воду, где проводили большую часть своей жизни. В условиях водной среды и обилия растительной пищи они довольно быстро достигли гигантских размеров. Среди них были самые крупные животные из когда-либо обитавших на суше.
В Палеонтологическом музее Академии наук СССР. На переднем плане слепок скелета диплодока
По длине и объему они близки к наиболее крупным современным китам. Таковы: бронтозавр, диплодок, брахиозавр. Один из наиболее интересных динозавров — диплодок, — найденный в Северной Америке, имел до 26 метров в длину. Он имел массивное, сравнительно короткое туловище, длинные хвост и шею. Очень крупны были позвонки. Спинномозговой канал у него, особенно в области крестца, был широкий. Головной мозг, наоборот, был очень маленький — с грецкий орех. Объем спинного мозга, вероятно, в десятки раз превосходил объем головного. Голова также непропорционально мала по сравнению с гигантским туловищем. Недаром в связи с расширением спинного мозга в области крестца это животное названо диплодоком, что в переводе означает «двойной ум» или «двуум». Диплодоки вели полуводный образ жизни и большую часть времени стояли и бродили в озерах и больших болотах, изредка выходя на сушу. Гигантский рост позволял им заходить на значительную глубину, не боясь при этом ни прибойной волны, ни хищников. По суше они вряд ли легко передвигались, в воде же чувствовали себя хорошо.В связи с таким образом жизни у диплодоков вырабатывались особые приспособления. Шейные и туловищные позвонки у них были полые, легкие, хвостовые позвонки и конечности — массивные, тяжелые, так что верхняя передняя часть туловища, поднимавшаяся над водой, была облегченной, а задняя, нижняя, погруженная в воду, — тяжелой. При таком соотношении общий вес тела диплодока, а он был не менее 30 тонн, сильно облегчался, когда он погружался в воду. На водный образ жизни диплодока указывает и положение носовых отверстий, расположенных на верхней части черепа. Пищей диплодоку служили различные мелкие водяные растения. При помощи длинной гусиной шеи он собирал их вокруг себя, захватывая передними зубами. Он проглатывал растения, не пережевывая их. На это указывает строение зубов. Довольно длинные цилиндрические зубы с зазубринами на концах торчали, как спицы в граблях, лишь на передних краях челюстей. Таков был диплодок — один из наиболее хорошо изученных растительноядных гигантских динозавров.
Череп крупного хищного динозавра
Скелеты гигантских хищных динозавров —тираннозавров в Палеонтологическом музееАкадемии наук СССР
Тираннозавр — двуногий хищный гигант
Интересны обстоятельства, при которых были впервые найдены остатки диплодока. Один американский палеонтолог — охотник за ископаемыми (это было в конце прошлого века) нашел богатое местонахождение костей в одном из районов центральной части Северной Америки. Нужно сказать, что там очень много естественных обнажений горных пород, содержащих богатые скопления остатков животных. Поэтому районы центральной Америки всегда служили полем для «охоты» палеонтолога. Вот и там, где был найден диплодок, вся местность казалась усеянной массой темных камней. Однако при ближайшем осмотре определили, что это не камни, а обломки огромных костей, вымытых из ближайшего местонахождения. Их было так много, что один мексиканец пастух сложил себе из них хижину. Интересный, пожалуй, единственный в мире строительный материал!Достаточно было начать ближайшее обнажение, как сразу же обнаружили части скелета диплодока в естественном положении. Так было открыто замечательное местонахождение гигантских динозавров, которое американцы назвали «раскопками костяной хижины». Раскопки костей диплодоков, как и всех крупных ящеров, были весьма громоздким предприятием. Кости животных берутся вместе с вмещающей их породой, все это покрывается гипсом и заключается в ящики. Далее следует препаровка, то есть очистка от породы и пропитка скрепляющими веществами.Близок к диплодоку по строению и образу жизни бронтозавр (от «бронта» — гром, «заурус» — ящер; «громоподобный ящер»). Он был менее массивен, чем диплодок, достигая всего лишь 17 метров в длину. В Африке был найден гигантский брахиозавр длиной около 35 метров и высотой около 5 метров. Это самый величайший ящер. Вес его, вероятно, достигал 40 тонн! Брахиозавр имел длинную змеиную шею, приподнятую вверх, и маленькую голову.Для того чтобы насытиться, брахиозавр должен был поедать ежедневно не менее полутонны зеленого корма.Зауроподы, к которым относятся описанные нами ящеры-гиганты, были широко распространены, и остатки их найдены почти на всех материках.Интересны и другие ящеры мезозоя. Рассказать о них даже кратко можно лишь в отдельной книге. Поэтому мы охарактеризуем еще лишь нескольких представителей этих «владык» мезозойской суши.Птиценогие динозавры, так называемые орнитоподы, были двуногими. Часть из них жила на суше, как, например, игуанодоны, другие — утконосые динозавры, — подобно зауроподам, перешли к обитанию в воде. В связи с тем, что животные, подобно птицам, ходили на двух ногах, строение их таза и задних конечностей приобрело большое сходство с тазом и ногами птиц. Игуанодоны, скелеты которых в большом количестве были найдены в прошлом веке в Европе, были растительноядными животными до 4,5 метра высоты. На задних ногах у них было по три пальца, а на укороченных передних — пять. Утконосые динозавры достигали громадных размеров — 9—10 метров высоты. Их задние ноги были тяжелыми, колонновидными, напоминающими ноги слона или крупного носорога. Когти на пальцах превратились в копыта, что было выгодным приспособлением при хождении по топкому грунту. Передние конечности, которые были вдвое меньше задних, имели плавательные перепонки. Хвост был очень мощным. Челюсти утконосых динозавров были похожи на утиный клюв, которым ящер щипал растительность или процеживал болотную воду с попадавшей в нее пищей, как это делают утки. Спереди челюсти утконосых динозавров были беззубы и покрыты роговой пластинкой, как у птиц, а зубы у них росли позади этой пластинки. Их было много, несколько сотен на каждой половинке челюсти, и располагались они, как щетина на щетке. Такими челюстями и зубами утконосые динозавры могли жевать, как травоядные копытные млекопитающие.
Исполинские динозавры — бронтозавры, достигавшие 35 метров в длину и 40 тонн веса
Скелет растительноядного динозавра зауролофа из меловых отложений Монголии в Палеонтологическом музее Академии наук СССР
Интересны и разнообразны были рогатые и панцырные динозавры, жившие «совместно» на суше с хищными динозаврами. Они были растительноядными животными, и для защиты у них появились мощные оборонительные средства.Панцирные динозавры были защищены прочным панцырем, образовавшимся, подобно черепашьему из слияния наружных костных щитков. Некоторые из этих динозавров имели еще дополнительные шипы, а на хвосте — острые шипы-колючки до полуметра длиной. Таково защитное вооружение одного из этих панцырных ящеров — юрского стегозавра. Стегозавры достигали 9 метров в длину и ходили на четырех ногах. На спине стегозавра, вдоль шеи, туловища и хвоста, располагались большие костяные пластины. Для поддержания их позвоночный столб у стегозавров стал массивным, позвонки имели длинные спинные отростки. Так же как диплодоки и бронтозавры, стегозавры имели очень маленький головной мозг и большое расширение полости спинного мозга в области крестца. Были и другие виды динозавров, имевшие оригинальные защитные шипы и чешую.Не менее надежно были защищены и рогатые динозавры, имевшие на черепе один или три гигантских рога до 1,5 метра в длину. Шея их была прикрыта сверху большим костным воротником, представлявшим выросты височно-теменных костей. Из них можно отметить носорогоподобного трехрогого трицератопса с большим костяным шлемом, защищавшим шею, с двумя рогами на лобных костях и одним на носу.Динозавры жили на всех материках. Особенно много их найдено в Северной Америке, Африке и на древней суше земного шара — в Центральной, Азии. В последние годы советские палеонтологи добыли в Монголии очень много скелетов динозавров, в том числе много новых, не известных науке. Раскопанные в древней пустыне Гоби, скелеты хищных, утконосых, панцырных и других динозавров украшают сейчас Палеонтологический музей Академии наук СССР в Москве и Центральный музей в Улан-Баторе.Таковы были некоторые формы представителей мира динозавров — удивительных ящеров мезозойской эры. И они исчезли навсегда в конце этой эры. Время сохранило нам лишь их скелеты.
Крупный, семиметровой высоты, утконосый динозавр зауролоф (ящер с гребнем) в болотистых зарослях Центральной Азии (Монголии). Зауролофы, жившие в Азии около 80 миллионов лет назад, и среда их обитания детально изучены советскими палеонтологами.
(Реконструкция проф. К. К. Флерова.)
ВЕЛИКОЕ ВЫМИРАНИЕ
В архиве Земли нет сведений, которые отвечали бы нам прямо на вопрос, почему одни растения и животные вымирали, а другие продолжали жить и развиваться. Поэтому нам приходится высказывать более или менее вероятные предположения об этом, исходя из анализа строения и биологических особенностей как самих вымерших организмов, так и условий их жизни, среды обитания. Каковы же были причины вымирания динозавров и других мезозойских пресмыкающихся — ихтиозавров, крылоящеров и др.Первая мысль, которая приходит в голову, — не погибли ли они от какой-либо катастрофы, больших резких перемен на Земле? Но эту мысль, которой придерживались многие палеонтологи прошлого, приходится отбросить. Действительно, на Земле происходят страшные землетрясения, вулканические извержения, иногда широко распространяются заразные болезни, которые уничтожают очень много животных и растений. Но совершенно невероятна такая катастрофа, которая уничтожила бы великое царство мезозойских пресмыкающихся, которые были распространены буквально по всей Земле — и на суше, и в воде, и в воздухе.