Технопарк юрского периода. Загадки эволюции

Гангнус Александр Александрович

То, что Райхерт наблюдал в эмбриональном развитии человека, палеонтологи увидели в черепах ископаемых звероящеров. Звероящеры и первые млекопитающие взяли на себя все трудности переходного периода. У них действовали одновременно оба челюстных сустава (точнее, один сустав, но двойной). Кости были тоньше и меньше, чем у пеликозавров, и становились еще тоньше. Может быть, у каких-нибудь не дошедших до нас в окаменелостях животных они одновременно исполняли и старые и новые обязанности. Работали как орган слуха и еще справляли должность челюстного сустава! Шум в ушах у этих наших предков, должно быть, стоял во время жевания необычайный. Но чего не стерпишь, если надо

для прекрасного будущего!

Два сустава рядом - это было неудобно. Современный исследователь, палеонтолог из ФРГ доктор О. Кюнн, пишет: «Зачем такое превращение терапсидам (звероящерам.
– А.Г.), совершенно неясно. Оно связано с рискованными стадиями развития. Промежуточное состояние - два сустава рядом друг с другом - едва ли было функционально полезно. Это состояние мы наблюдаем у диартрогнатуса из верхнего триаса. Здесь работает уже новый сустав, но и старый остается и еще по включен в среднее ухо, чтобы здесь помогать в передаче звуковых колебаний».

Приспособление впрок?

В эволюции часто появляются какие-то приспособления, которые в момент появления вроде бы еще и не нужны. Они даже мешают. Тройной шейный мыщелок и двойной челюстной сустав звероящеров - очень яркие примеры такого «приспособления впрок». О преадаптации, «приспособлении впрок», мы говорили, когда шла речь об эволюции предков лошади.

Приспособление впрок... Если мы говорим о превращении челюстного сустава в механизм среднего уха в онтогенезе - зародышевом развитии человека, то это выражение вполне понятно. В зародышевом развитии все превращения заранее спланированы. Есть задача - построить хороший орган слуха. Есть разработанная и записанная в генах «технология» - дать сначала развиться жаберной дуге, потом превратить Две косточки этой дуги в первичный челюстной сустав, потом косточки челюстного сустава, видоизменив, встроить в среднее ухо, превратить в слуховые косточки. А разросшуюся зубную кость нижней челюсти соединить непосредственно с одной из костей верхней челюсти. Все действия наперед оправданы конечной целью.

Но в том же порядке, оказывается, все шло и в эволюции у самых настоящих звероящеров. Двойной временный неудобный сустав у зародыша человека не работает. Но у иктидозавра он не был временным. Звероящер с ним жил. Зачем ему было терпеть такое неудобство? Во имя будущего? Но такое объяснение противоречит одному из основных правил учения Дарвина: ничего чудесного, всякое изменение в эволюции было случайным. Закреплялось случайное изменение естественным отбором - если оказывалось нужным тем животным (или растениям), с которыми эти изменения происходили. Нужным сегодня, а не завтра.

Вот почему дарвинист Симпсон, сказав «приспособление впрок» и назвав несколько интересных примеров такого приспособления (например, длинные зубы у лошади появились задолго до того, как они ей всерьез понадобились), каждый раз пытается найти причину такого изменения. Ведь мы далеко не все знаем о жизни вымерших животных. И то, что нам теперь кажется дальновидным приспособлением, которое было создано впрок, как бы для нас, потомков, - было почему-то небесполезно тому животному, у которого это неудобное, с нашей нынешней точки зрения, устройство появлялось.

Очень долго ученые не могли понять, как появились крылья у насекомых. Самые древние известные им насекомые были уже с крыльями. Бескрылые насекомые появились позже. Одни из них («первичнобескрылые») с самого начала не были крылаты, но они не были предками крылатых насекомых. Другие (например,

клопы, некоторые жуки) потеряли крылья позже, за ненадобностью. Только недавно, тщательно изучив, сравнив развитие крыльев у разных насекомых, ученые заметили связь крыльев с органами дыхания. Ведь насекомые не делают вдохов-выдохов, им как-то иначе надо прогонять воздух через дыхательные трубочки - трахеи. Возникла мысль, что на первых крыльях не летали, ими только вентилировали! Но ведь и комнатный вентилятор взлетит, если прибавить ему оборотов!

Очень может быть, что, когда членистоногие предки насекомых выходили из воды на сушу, в атмосфере Земли было гораздо меньше кислорода, чем сейчас. Чтобы выудить этот кислород из воздуха, не было другого выхода, как прогонять его с повышенной скоростью через органы дыхания. Появился вентилятор как жизненная необходимость. Крылышки вентилятора медленно и постепенно, по всем правилам эволюции, росли, становились все лучше. Но однажды количество кислорода в воздухе резко увеличилось. В конце каменноугольного периода его стало, наверное, даже больше, чем сейчас, - тогда летали стрекозы физиологически невозможных сегодня габаритов и появились первичнобескрылые насекомые. Что крылатым делать с ненужным больше вентилятором? Можно превратить его в крылья - так был завоеван воздух. Можно ликвидировать крылья. Появились вторично-бескрылые насекомые.

Так находят объяснение «приспособления впрок». Но беда в том (впрочем, с не меньшим правом можно сказать: в том-то и очарование ремесла палеонтолога), что каждое такое объяснение нужно искать каждый раз заново. Всегда это трудно, и, может быть, для некоторых, даже многих, загадочных случаев так и не найдется «нормальных» дарвинистических объяснений. Но это не будет означать, что реальных причин, веских собственных резонов (которые нам пока неизвестны) не было у тритилодонтов и цинодонтов терпеть «неудобства» тройного шейного мыщелка или двойного челюстного сустава.

Скорее всего, двойной челюстной сустав приносил какие-то выгоды. Какие? Может быть, с ним неудобно было кусать, но удобнее жевать. Зверозубы постепенно приучались тщательно пережевывать пищу...

Лучше и дышать, и жевать!

Это еще одно важное превращение, происходившее со звероящерами. Про это превращение уж никак не скажешь, что оно было «приспособлением впрок», для неблагодарных потомков...

Пеликозавры и первые звероящеры ели так, как едят современные гигантские ящерицы - вараны. Острыми зубами они рвали мясо, а потом судорожно, поспешно заглатывали, давясь, размахивая мордой, проталкивая скорее кусок передними лапами. Тупость и жадность? Повежливее с предками! Иначе ни современные вараны, ни наши древние предки есть и не могли. Верхняя челюсть рептилий была устроена так, что животные могли дышать либо через рот, либо через специальные носовые отверстия - хоаны, появившиеся впервые еще у кистеперых рыб рипидистий (а также, кажется независимо, у двоякодышащих).

Хоаны давали возможность дышать с закрытым ртом на радость будущим ревнителям благопристойного поведения в обществе. Удобно? Конечно. Но путь для воздуха через хоаны был очень короток. Они проходили в рот, и все. Когда ящер кусал, рот его заполнялся и он не мог дышать! Вот откуда (а вовсе не от плохого воспитания) такая неблагопристойная поспешность при поглощении пищи. Правда, до поры до времени ящерам не приходилось особенно жалеть о своем природном недостатке. Зубы у них были устроены так, что могли только кусать, и особых причин задерживать пищу во рту у них не было.