Тайны прошлого в глубинах времен
Шрифт:
Теперь посмотрим, что скажет нам палеонтология с исторической геологией, т. е. фактическая документация пути исторического развития земной жизни на отрезке полумиллиарда лет от древнейших достоверных остатков до. наших дней.
Подобно истории человеческого общества, основывающейся на письменных документах, первые окаменелые остатки, могущие послужить для расшифровки строения древних организмов, принадлежат уже весьма сложным животным или растениям, вполне приспособленным к окружающей среде. Без всякого сомнения, это лишь вершина айсберга, выступающего над водой. «Вода» в этом случае — еще не менее 2 миллиардов лет предыстории, в течение которых образовались все главные группы животных, и растения, вероятно, уже начинали осваивать сушу.
Гигантские пробелы в геологической документации очень
Вместе с тем характер палеонтологической документации таков, что еще в недавнее время порождал представление о прерывистом, скачкообразном развитии жизни, о периодах расцвета, сменявшегося повсеместными катастрофами и массовыми вымираниями. Подобная картина возникала из-за непонимания особенностей хода эволюционного процесса. Приспособление к условиям существования путем естественного отбора мелких мутаций позволяло отдельным видам животных или растений (последних в несколько другом плане) процветать н обильно размножаться. В результате область или, точнее, та совокупность внешних условий обитания, которую биологи называют экологической нишей, заселялась все плотнее и плотнее, пока эта плотность не достигала критической точки. «Ниша» — меткое название, подразумевающее ограниченность места, вовсе не обязательно географическую, но гораздо чаще чисто биологическую. За пределами ниши не было ни пищи, ни других жизненно важных условий для вида, приспособленного именно к этой области. Неограниченное размножение в результате успешного приспособления вызывало голод или эпизоотию и массовую гибель процветающего вида. Подобную же массовую гибель вызывало и небольшое изменение режима внешней среды, к которому узкоприспособленные виды с большой численностью особей очень чувствительны.
Массовая смертность обусловливала образование больших скоплений остатков, заставляя нас воображать чудовищные катастрофы. Ввиду общей пространственной разорванности палеонтологической документации частные случаи казались распространенными чуть ли не по всему земному шару. На самом деле эти случаи нисколько не отражались на других видах, кроме связанных кормовой базой с гибнущими, и вовсе не означали серьезных потрясений нашей планеты.
Более того, неуклонное восхождение исторического развития от низших форм к высшим (считая высшими более сложные и более универсальные) вне всякого сомнения доказывает чрезвычайно длительную устойчивость среды обитания на поверхности нашей планеты, отражающую постоянство радиации Солнца и спокойное состояние вещества в недрах Земли. Особенно очевидно это для наземных организмов, незащищенных водой. Чтобы пройти путь от первичных рыбообразных позвоночных до высших млекопитающих, потребовалось около 400 млн. лет. За этот громадный промежуток времени наше светило ни разу не подвело наземную жизнь. Равным образом те триллионы километров, которые проделала наша Земля вместе со всей солнечней системой через пространства Галактики, не привели ни к каким губительным встречам. Хрупкие, чрезвычайно чувствительные в космических масштабах индикаторы — наземные животные и растения неоспоримо говорят об этом, подтверждая, что звезды типа нашего Солнца и системы, подобные солнечной, обладают стабильностью, исчисляющейся миллиардами лет, т. е. допускают развитие высших форм жизни.
Вторым, очень существенным фактом, наблюдаемым во всей великой истории жизни, является та направленность ее развития, о которой говорилось ранее. Эволюция не идет в любом случайном направлении. Всякое существенное усовершенствование организмов вызывает новую «вспышку» образования видов, во время которой прежние «экологические ниши» заселяются новыми видами, лучше организованными, чем прежние, уничтожаемые естественным отбором. Однако количество этих ниш на поверхности Земли ограничено. В результате проявляется конвергенция, т. е. принятие разными организмами похожей формы, образа жизни, питания
Общеизвестны ихтиозавры — ископаемые морские пресмыкающиеся, чрезвычайно похожие на дельфинов, появившихся на полтораста миллионов лет позже. Но мало кто знает, что аналогичные змеям формы земноводных существовали уже в каменноугольных лесах около 300 млн. лет назад, а крокодилообразные имеют еще более почтенный возраст. С тех пор внешний облик крокодилов принимали неоднократно в разные геологические эпохи различные группы вымерших пресмыкающихся. Современные крокодилы — это довольно высокоорганизованные животные с почти четырехкамерным сердцем, сложной системой терморегуляции и глазами, которые приспособлены как к дневному, так и к ночному освещению.
Чем выше по лестнице исторического развития жизни поднимаемся мы, приближаясь к нашему времени, тем чаще и глубже конвергенция. Можно упомянуть об ископаемых млекопитающих Южной Америки, разобщенной со странами Евразии и Африки, похожих на млекопитающих так называемого Старого Света. Южноамериканские копытные, принадлежащие к совершенно особенным древним группам, дали похожие на животных Старого Света верблюдообразные, кабанообразные, лошадеобразные, даже хоботные формы. Лошадеподобные литоптерны по строению ног («однопалостн») ушли дальше лошадей, но отстали в отношении совершенства зубной системы.
Самым поразительным животным Южной Америки, найденным в уже очень позднее геологическое время, является тилакосмилус, повторивший во всех чертах строения саблезуба смилодона, но принадлежащий к совершенно иному, низшему подклассу млекопитающих — сумчатым. Сумчатые Австралии тоже повторяют главные группы высших млекопитающих — плацентарных Старого Света — грызунов, волков, тигров, медведей.
Приспособления, отличающие целые классы и подклассы у более поздних животных, возникали как отдельные признаки очень давно и у самых отдаленных и несходных групп. Так, например, скорпионы имеют в основании своих конечностей особые камеры, где зародыши прикреплены к плацентоподобному образованию, отличающему самых высших млекопитающих — плацентарных. Это высокая степень охраны эмбрионов. Двуглазое (бинокулярное) зрение, отличающее человека, появляется даже у моллюсков (осьминогов), а затем и у целого ряда пресмыкающихся, птиц, не говоря уже о многих млекопитающих.
Постоянство температуры тела по всем данным появилось у пресмыкающихся около 200 млн. лет тому назад. Но в том или ином виде высокая энергетика теплокровного организма есть у некоторых рыб, типа меч-рыбы или парусника, т. е. возникает как частный случай у еще очень примитивных животных. Молоко как средство выкармливания детенышей известно у некоторых птиц и даже рыб, не говоря уже о самых древних яйцекладущих млекопитающих типа утконоса. Наконец, недавние исследования показали, что объем и сложные извилины мозга, превосходящие таковые у человека, есть у китообразных и появились примерно на 15 млн. лет раньше.
Здесь приводится лишь несколько наглядных примеров, общее число которых громадно. Остается сказать хотя бы об одной наиболее типичной конвергенции наземных растений — облик дерева с ветвями и органами фотосинтеза появляется уже с первых этапов развития крупных наземных форм. Каменноугольные сигиллярии уже очень похожи на современные деревья, хотя они гораздо ближе к плауновым мхам (современный ликоподий). Даже пневматофорьг или дыхательные выросты корней сигиллярий по существу ничем не отличаются от современных болотных кипарисов или авиценний, растущих в заливаемых морем прибрежных мангровых лесах, т. е. в такой же обстановке, в какой обитали 300 и более миллионов лет назад сигиллярии.
На протяжении сотен миллионов лет истории жизни и растения и животные наделяются не только внешне похожими чертами. Еще ближе сходство органов чувств, нервной и гормональной регулировки. В похожих условиях обитания вырабатываются и одинаковые черты поведения. Эти аналогичные конструктивные решения показывают, что эволюция, так сказать, ставит перед организмами одни и те же задачи, а следовательно, имеет направленность. По существу в этом нет ничего удивительного, ибо главные условия внешней среды, к которым приспособляются организмы, условия поверхности нашей планеты и общие закономерности жизни просуществовали, как мы говорили ранее, около миллиарда лет.