Животные

Беспалов Юрий Гаврилович

Плавник латимерии довольно похож на настоящие ноги сухопутных позвоночных (таких, как крокодил, например)

Возможность для освоения новой среды предоставили им унаследованные от целакантов особенности: во-первых, то, что рыбы эти были двоякодышащими, то есть могли дышать не только жабрами, но и легкими, следовательно, для дыхания им был пригоден атмосферный кислород; во-вторых, эти рыбы имели особые плавники – мясистые, похожие на лапы, окруженные перьями.

Вымершая родственница латимерии, жившая во времена динозавров

За эти плавники древние рыбы получили

свое второе название – кистеперые. Что касается современной представительницы этого древнего семейства, профессор Смит дал ей имя в честь директора Ист-Лондонского музея. Он назвал ее латимерией. Через некоторое время удалось поймать еще несколько таких рыб в районе Коморских островов в Индийском океане, а в 1953 г. был сделан первый фотографический снимок живой латимерии под водой.

Отцы и дети

Рыбы, как правило, не очень заботятся о своем потомстве. Они откладывают тысячи, а некоторые виды даже миллионы икринок и забывают о них. Только из нескольких икринок вырастают взрослые рыбы, остальные погибают. Если бы было иначе, потомство одной пары рыб за несколько поколений заполонило бы все моря и океаны. Но есть и исключения из этого правила. Например, небольшая рыбка колюшка старательно строит гнездо для своей икры, а затем, когда икра уже отложена, самец бережно охраняет ее от врагов. Защищая своих будущих детей, маленькая рыбка способна на отчаянную храбрость. Она может броситься на врага, который значительно превышает ее своими размерами, а также на человека, который приблизился к гнезду. К счастью, самец колюшки неплохо защищен от хищников. Он имеет панцирь с острыми шипами, поэтому в водоеме не много обитателей, которые захотят иметь с ним дело. Из-за описанных обстоятельств часто случается, что колюшки размножаются в водоемах в огромном количестве. И это при том, что они откладывают всего 1300 икринок, очень немного по сравнению с другими рыбами. Так, щука и сазан, которые не заботятся о своем потомстве, откладывают до миллиона икринок, а рыба-луна, которая даже во взрослом состоянии сама о себе не может позаботиться, – 300 миллионов.

Первые четвероногие (класс Земноводные, или Амфибии)

Из названия этого класса животных – Земноводные – видно, что живут они одновременно и в воде, и на суше, ведут двойной образ жизни (их еще называют амфибии, что в переводе с греческого языка означает – «ведущие двойной образ жизни»). Это – первый класс позвоночных, который осторожно и не очень далеко вышел из воды на сушу. На суше обитают только взрослые животные, личинки-головастики живут исключительно в воде и телосложением очень похожи на мальков рыб. Земноводные – не очень большой по числу видов класс (около 4000).

Скелет крокодилоподобной вымершей амфибии – капитозавра

Это в основном небольшие животные, как, например, известные всем нам лягушки и тритоны. Африканская лягушка-голиаф считается великаном среди лягушек – ее размеры достигают 35 см. Для лягушки размеры впечатляющие, но – только для лягушки. Крупнейший представитель ныне живущих амфибий – гигантская саламандра, которая обитает в водоемах Японии и Китая. Ее длина достигает полутора метров, это размеры не очень крупного крокодила. Некоторые вымершие амфибии, внешне очень похожие на крокодилов, достигали в длину трех метров, треть приходилась на голову с зубастой пастью. Животное, как видим, солидного телосложения, но это – чемпион, великан. Напомним, что великанами среди других позвоночных являются киты и слоны, вымершие динозавры весом около 60 тонн и длиной – до 25 метров. Поэтому по размерам земноводные не очень впечатляющий класс.

Развитие бесхвостых амфибий – от рыбообразного головастика, который только что вылупился из яйца (сверху), до взрослого животного, которое еще не успело избавиться от хвоста (снизу)

Но он занимает важное место среди других разработок конструктора Природы, потому что это первый вариант использования четвероногости. Это первые у позвоночных конечности, пригодные для передвижения по суше. И это первые конечности с пальцами, в типичном случае – с пятью пальцами (как у нас с вами, кстати). А именно из пятипалой конечности возникла рука – «помощник и учитель мозга». Чтобы такие конечности выполняли свою задачу, требуются значительные изменения в строении скелета.

Гигантская саламандра

Изменения, ставшие позже полезными не только земноводным. А почему бы и в самом деле конструктору Природе не использовать и дальше такую удачную схему? Любой разумный конструктор от такой возможности не отказался бы. Скелет –

опора для мышц. Поэтому появляются развитые мышцы конечностей. Отдельные мышцы прикреплены к определенным костям. Это так называемые скелетные мышцы. Очень мудрая схема и тоже очень похожа на схемы, которые конструктор Природа использовал в дальнейшем. Мышцам для энергичной работы требуется много питательных веществ («горючего») и кислорода. «Горючее» и кислород транспортирует – разносит – по организму кровеносная система. По сравнению с рыбами кровеносная система земноводных имеет уже существенные усовершенствования. Прежде всего, это два круга кровообращения – малый и большой. Малый круг несет кровь к легким, где она обогащается кислородом. (У большинства земноводных есть легкие – органы дыхания, крайне необходимые для жизни на суше.) Большой круг гонит обогащенную кислородом кровь по всему телу. Сердце имеет три камеры – два предсердия и желудочек. Два предсердия позволяют иметь два круга кровообращения. Один общий желудочек не позволяет полностью разделить артериальную кровь (обогащенную кислородом) и кровь венозную (обедненную кислородом). Это, конечно, определенный недостаток: несовершенная система подачи кислорода не позволяет производить нужное для организма количество энергии. А энергия – это, в частности, тепло. Земноводные – животные холоднокровные. Это значит, что они не могут согревать свое тело сами. Точнее – температура их тела очень зависит от внешней температуры. У нас с вами не так. У здорового человека температура тела при любых условиях колеблется в пределах одной-двух десятых градуса. Понятно, что речь идет о температуре головы и туловища. Руки, ноги, нос или уши могут очень сильно охлаждаться. Примерно так у земноводных охлаждается все тело, в частности нервная система. «Бортовой компьютер» амфибий удовлетворительно работает только тогда, когда тепло. Поэтому зимой в наших краях земноводные прячутся, в отличие от теплокровных животных и птиц. А вообще большинство амфибий – жители теплых краев. Из всех животных теплокровными являются только звери и птицы. Поэтому они и заселили всю нашу планету – от Африки до побережья Антарктиды. Но вернемся к амфибиям. Конечно, то, что в их кровеносной системе смешивается артериальная и венозная кровь, не очень хорошо. Такое смешение несколько снижает эффективность этой разработки конструктора Природы. Но в целом система кровообращения у земноводных достаточно удовлетворительная. Следует принять во внимание и то обстоятельство, что легкие – не единственный орган дыхания земноводных. Они также дышат и кожей – влажной и скользкой. Есть среди них и очень небольшие животные, которые не имеют легких и дышат только кожей. Кислород из кожи попадает в большой круг кровообращения, поэтому и венозная кровь у амфибий несет кислород. И следовательно, смешение артериальной и венозной крови в сердце – не очень существенный недостаток. К тому же сердечные сокращения выбрасывают сначала артериальную кровь и только потом – венозную. Заметим также, что легкие есть не у всех амфибий. А у тех, кто их имеет, они появляются только во взрослом возрасте, – головастики же имеют жабры.

Таковы важнейшие особенности земноводных. В остальном они несущественно отличаются от рыб. Как и рыбам, большинству земноводных забота о потомстве не свойственна. Поэтому большая часть вылупившихся головастиков обречена на гибель. А еще больше их погибает, так и не появившись из икринки на свет (оплодотворение происходит вне тела матери).

Древние амфибии

Древнейшим представителем класса Амфибий можно считать ихтиостегу – первое четвероногое животное, которое было способно передвигаться не только в воде, но и в случае необходимости по суше. Выход ихтиостеги на сушу произошел в девонский геологический период.

Скелет древнего земноводного – плагиозавроида

Окаменелые останки древнейшей амфибии были найдены учеными в Гренландии. Это было сравнительно небольшое животное, длиной около 90 см. Впрочем, размер достаточно солидный, если сравнивать с современными земноводными, ведь большинство из них – это совсем мелкие существа.

Ископаемые амфибии – хвостатая (сверху) и бесхвостая (снизу)

Но прежде на Земле жили родственники тритонов величиной с большого крокодила. Крупнейший представитель этого класса достигал в длину 4,5 м, а длина его черепа равнялась 125 см. Из-за такой непропорционально большой головы древние земноводные получили название стегоцефалы. Самые крупные современные амфибии лишь немного превышают размерами длину головы своих ископаемых родственников.