Соседи по планете Земноводные и пресмыкающиеся
Шрифт:
И все-таки, как ни оригинально проявляется забота о потомстве у пипы, у маленькой, до трех сантиметров в длину, лягушечки, называемой ронодермой Дарвина, эта забота проявляется еще оригинальнее, а появление на свет ее детишек еще удивительнее: они появляются не из спины, а изо рта! Ученые долго ломали голову, пока поняли этот феномен, особенно необычный еще и потому, что потомство появляется изо рта родителя. Родительница же, то есть законная мамаша, ограничивается тем, что откладывает во влажный мох яички и покидает их. Около яичек остается самец. В течение 10–15 дней он постепенно, одно за другим, заглатывает эти яички. Однако они попадают не в желудок, а остаются в его горловом мешке, который в это время так растягивается, что не только вмещает яички, но даже позволяет появившимся из яичек личинкам двигаться. Через некоторое время личинки прирастают спинкой или брюшком к стенкам горлового мешка, получая благодаря этому необходимые питательные вещества из
Однако и ронодерма Дарвина — не предел оригинальности «деторождения»: совсем недавно, в 1973 году, в Австралии была найдена небольшая лягушечка, которая превзошла всех. Живет она в холодных и быстрых потоках и, возможно, довольно суровые и трудные для маленьких лягушат условия заставили эту лягушку приспособиться и «изобрести» совсем уж необычный способ выращивания и сохранения потомства. Отложив икру, эта лягушка проглатывает ее, причем проглатывает по-настоящему. В другое время икринки, как и всякая животная пища, попав в желудок лягушки, стали бы перевариваться. Но все дело в том, что в период «проглатывания» икринок желудок у этой лягушки как бы выключается — прекращаются все его функции и он превращается в хранилище яиц. Впрочем, не просто в хранилище: стенки его богаты питательными веществами, которые получают появившиеся из яичек крошечные головастики. Там, в желудке, они растут, развиваются и вылезают изо рта матери уже почти сформировавшимися лягушатами.
И все-таки ни пипа, ни ронодерма Дарвина, ни австралийская лягушка не считаются живородящими. Но живородящие, то есть производящие на свет не икру и даже не живых личинок, а вполне сформировавшихся, себе подобных животных, среди земноводных существуют. Например, живородящая жаба, живущая в Африке, или черная саламандра, обитающая в высокогорных альпийских водоемах. Живорождение — характерная черта земноводных, живущих в суровых условиях: африканская жаба встречается в районах, где во время засухи часто пересыхают все водоемы, черная саламандра — в холодных реках. И то и другое отнюдь не способствует успешному развитию яичек и выживанию личинок. В теле матери яичкам и личинкам ничто не угрожает — ни сухость, ни холод. Поэтому яйца и личинки и проходят там все стадии развития.
Все это примеры (а число их можно было бы и значительно увеличить) якобы не типичной, якобы отступающей от определенной для земноводных схемы поведения и развития.
На самом же деле они лишь подтверждают эту схему. Развитие икры только в воде (в приведенных примерах она находилась в среде, способной заменить ее) — во-первых; существование личиночной стадии (даже если происходит так называемое живорождение — личинка существует и лишь развивается в теле матери) — во-вторых; метаморфозное развитие (даже если оно происходит в таких необычных местах, как спинные соты или горловой мешок) — в-третьих.
5. Что раньше — курица или яйцо? И кто такие пресмыкающиеся?
В 1651 году в Англии вышла книга знаменитого врача Вильяма Гарвея «О происхождении животных» («Исследование о зарождении животных»). На обложке этой книги был изображен Юпитер, держащий в руках яйцо. Из яйца, разделенного на две части, вылетают паук, бабочка, змея, птица, рыба и ребенок. А на самом яйце надпись: «Все живое — из яйца».
Книга Гарвея была важной вехой в многовековом споре между учеными и церковниками о самозарождении. Гарвей доказал: животные не появляются сами по себе, они появляются из яиц. Однако спор все-таки не был решен — ведь надо было выяснить, откуда берется яйцо? Под давлением огромного количества неопровержимых фактов становилось ясно, что первоначальная форма жизни — яйцо. Но откуда оно?
Об эволюции животных тогда не могло быть и речи, все считали, что животные всегда существовали такими, какими их знали современники Гарвея, и если сторонники самозарождения могли принять формулу «все живое — из яйца», то нужно было и знать, кто снес его?
Гарвей не прояснил этого вопроса, и спор о том, кто раньше появился — яйцо или курица, — продолжался. Действительно, если все живое — из яйца, то кто его снес? Курица, естественно. А откуда появилась курица? Из яйца, по утверждению Гарвея. Получался какой-то замкнутый круг.
Должно было пройти еще не одно десятилетие, должна была появиться, набрать факты, окрепнуть и утвердить себя эволюционная теория, прежде чем вопрос о первенстве яйца или курицы был решен. И сейчас с полной ответственностью мы можем утверждать: яйцо появилось раньше, чем курица. А на вопрос — кто снес его? — с той же ответственностью скажем: яйцо, из которого через много миллионов лет появилась курица, как это ни парадоксально, снесла рептилия, но это же яйцо и сделало саму рептилию.
В истории рептилий или пресмыкающихся еще много белых пятен, но основное мы уже знаем. Мы знаем, что первопроходцы суши — земноводные — появились на стыке девона и каменноугольного периода. Покинув воду и приобретя кое-какие приспособления для жизни на суше, первые земноводные — так называемые стегоцефалы — видимо, неплохо чувствовали себя: климат был ровный, теплый, воздух влажный, да и водоемов было достаточно. Но вот в конце каменноугольного периода на Земле произошли существенные перемены, изменился климат: в ряде мест земного шара он стал жарким и сухим, в то же время, как свидетельствуют годовые кольца на стволах ископаемых деревьев, начались суровые и холодные зимы. Естественно, изменилась и растительность. Счастливая и беспечная жизнь стегоцефалов кончилась — надо было приспосабливаться к новым условиям существования. Часть из них не смогла приспособиться и погибла. Другие сохранили верность полуземному-полуводному образу жизни и постепенно превратились в современных амфибий. Это, пожалуй, наиболее легкий путь и, возможно, по нему пошли бы все стегоцефалы. Но дело в том, что водоемов и болот стало гораздо меньше — земная кора во многих местах поднялась, да и в ряде районов водоемы стали пересыхать из-за жары. И вот тогда стегоцефалы сделали решительный и окончательный шаг на берег, вот тогда, вероятно, и появилось первое настоящее яйцо.
Произошло это в мезозойский период. «Мезозой» в переводе с греческого значит «промежуточная жизнь». Но часто он называется Веком Рептилий, потому что именно в этот период истории Земли рептилии — первые по-настоящему сухопутные обитатели нашей планеты — окончательно завоевали ее, стали полноправными хозяевами суши. Они уже не так зависели от климатических и погодных условий, они уже не были привязаны к определенному — близкому к водоему — месту жительства, у них было множество преимуществ перед амфибиями. И в первую очередь благодаря яйцу.
Конечно, оно появилось не сразу; конечно же, на его создание и совершенствование ушли миллионы лет, но в конце концов яйцо в плотной «упаковке», которому не страшно было высыхание, появилось. Однако яйца земноводных, находясь в воде, не только защищены от высыхания — из воды зародыши получают микроэлементы, необходимые для успешного развития. Кроме того, зародыш, не имеющий возможности превратиться в яйце в «полноценное» животное, проходит в воде, как мы знаем, личиночную стадию. Ну, а если яйцо оказывается вне воды? Вряд ли зародыш земноводного разовьется в нем, если даже и не высохнет икра. А у рептилий он развивается, потому что яйцо создает все необходимые условия. Так как каждое живое существо в своем развитии проходит все стадии, которые прошли животные за миллионы и миллионы лет, какое-то время оно должно находиться в водной среде. И яйцо дает ему эту возможность: под скорлупой имеется крошечное «озерцо», где какое-то время находится зародыш-«рыбка». Зародыш должен питаться — и яйцо дает ему все необходимое. Иными словами, «новое яйцо» — яйцо рептилий, было уже настолько совершенно и приспособлено для наземного существования, что за многие и многие миллионы лет не потребовалось его существенных изменений, и у современных птиц оно мало чем отличается от яйца перворептилий. Это относится и к яйцам, покрытым скорлупой — удивительно совершенным материалом, не только предохраняющим зародыш от высыхания и от механических повреждений, но и позволяющим ему дышать. Справедливости ради надо сказать, что такие яйца далеко не у всех пресмыкающихся. У большинства видов они покрыты не скорлупой, а кожистым веществом. Такие, в отличие от покрытых скорлупой, испаряют не 10–15 % влаги, а до 25 %. Поэтому свои яйца рептилии откладывают во влажную среду, прячут от прямых солнечных лучей.
Независимость пресмыкающихся от окружающей среды, от наличия водоемов, позволила им широко расселиться по планете, освоить не только малоблагоприятные для жизни, но и весьма суровые районы. Взрослые животные научились, приспособились переносить суровые условия. Однако яйца, даже если они и заключены в такую идеальную «упаковку», как скорлупа, менее стойки к суровым климатическим условиям. Правда, мы теперь знаем, что, попав в неблагоприятную среду, некоторые амфибии «нашли выход» — яйца их задерживаются в яйцеводах матери, там зародыши развиваются, становятся более крепкими и стойкими. И им уже не так страшны холод или засуха.