Жизнь до человека - Питер Вуд

Обитатели этого позднедевонского озера демонстрируют начальные и позднейшие стадии эволюции рыб 360 млн. лет назад. На левом краю рисунка и справа, у берега, два представителя рода эустеноптеронов показывают, что они способны и плавать и (во время засухи) переползать по суше из одного водоема в другой. Справа от более крупного эустеноптерона по дну медленно передвигается примитивный покрытый панцирем коричневатый ботриолепис, у которого уже есть челюсти, а правее - более примитивные бесчелюстные эскуминасписы, похожие на саперные лопатки. Еще одна древняя бесчелюстная рыба, эндейолепис, изображена справа, у берега. Крупная рыба в центре - хищный плоурдостеус, чьи челюсти раскрывались достаточно широко, чтобы схватывать относительно большую добычу. Он гонится за крапчатой флеуранцией, более развитой двоякодышащей рыбой, а справа от нее еще два быстрых пловца - полосатые хейролеписы

Это новое поворотное событие в истории жизни совпало со значительными переменами в собственном облике Земли. В конце силурийского и в начале девонского периода земная кора неоднократно разламывалась, проваливалась и вспучивалась. Постепенно суша поднималась выше, возникали новые горы. В соответствии с изменениями коры воды Мирового океана, и особенно воды внутренних морей, то вели наступление на сушу, то вновь отступали. Отступая, они оставляли после себя толстые слои черного ила, богатого органическими веществами, которые накапливались в течение миллионов лет, а теперь подверглись воздействию воздуха и солнца.

Никогда еще перед жизнью не открывались подобные возможности, не менее многообещающие и плодотворные, чем те, которые были заложены в первобытном океане. И девонский период - время максимального их осуществления. По берегам эстуариев и озер, в болотистых прибрежных равнинах - повсюду, где отложился черный ил, - начали появляться растения. Сначала им приходилось нелегко. Водоросли укреплялись на почве, периодически заливаемой водой, а затем каким-то образом сумели выжить, когда вскормившая их вода отхлынула навсегда. Размножение вне воды также было очень затруднено. Эти древние растения еще не образовывали семян, а размножались с помощью спор - способ, для суши не слишком подходящий. При развитии из споры растение проходит ряд сложных этапов, для которых обязательно требуется вода или очень влажная почва. Под воздействием влаги из спор возникают промежуточные формы, так называемые гаметофиты. Гаметофиты образуют мужские и женские половые клетки. Мужские половые клетки подвижны, и, когда такая клетка подплывает по водяной пленке к женской клетке, происходит оплодотворение. Однако новое поколение спороносных растений появится, только если оплодотворение произошло там, где имеются необходимые питательные вещества.

В каменноугольном периоде, 325 млн. лет назад, между амфибиями и насекомыми, вероятно, очень часто происходили встречи, подобные этой. Слева 25-сантиметровый дендрерпетон следит глазами-бусинами за потенциальной добычей - летающим насекомым стенодиктией (вверху), парящей на 12-сантиметровых крыльях. У таракана (справа) размах крыльев не столь внушителен, и летает он хуже, зато может похвастать рекордной долговечностью - как показывает его внешность, он был одним из предков современной язвы наших кухонь

По сравнению с жизнью в море, где насыщенная питательными веществами вода непрерывно омывала все растение до последнего сантиметра, жизнь на суше оказалась очень трудной-на первых порах. Однако у нее были и свои преимущества. Отсутствие воды возмещалось изобилием солнечного света, необходимого для процесса фотосинтеза - основы основ существования всех зеленых растений. Первые девонские растения, маленькие, безлистые, плохо использовали солнечный свет. Они стали предками хвощей, членистостебельных растений и папоротников. Но у более поздних развились настоящие листья, обеспечивающие большую поверхность для поглощения солнечного света, - сначала простые узкие листья, затем широкие, но все еще растущие прямо на стебле. Высокое и раскидистое растение получает больше солнечного света, чем его соседи, а потому растения становились все выше и раскидистее. Подача питательных веществ во все части стебля и листьев осложнилась, и в результате постепенно появилась система сосудов, по которым циркулирует сок. Одновременно в почве разрастались корни, которые теперь всасывали влагу и питательные вещества, а заодно гораздо прочнее прикрепляли растение к его месту.

Со временем была решена и проблема размножения. Еще до конца девона некоторые растения, вероятно, начали сохранять споры в специальных вместилищах. У более поздних растений вместилища эти стали частью семени, которое укрывало женскую половую клетку и содержало запас веществ, необходимых для питания зародыша после оплодотворения. Хотя в девонском периоде все это только-только начиналось, такое развитие означало, что растения преодолели одну из главных трудностей жизни на суше. Теперь для превращения спор в гаметофиты, а гаметофитов - в новые растения уже не требовалось исключительно удачных сочетаний освещения и влажности. Семя похоже на крохотное растение, это как бы частичный слепок с его родителей. После оплодотворения мужской пыльцой (которое не требует воды) оно получает достаточно шансов для дальнейшего полноценного развития. Семенные растения сразу же оказались в чрезвычайно выгодном положении, и их потомки, такие хвойные деревья, как ели, сосны и пихты, теперь составляют треть всех мировых лесов.

Да, конечно, девонский лес мало походил на современный - сплошное море зелени без вкрапления каких-либо иных оттенков. Тогда еще не существовало ни пестрого разнообразия цветов, ни пигментов, меняющих цвет листьев с изменением времени года (да и времен года, дающих толчок к подобным изменениям, тоже не было). Эти растения были довольно примитивными организмами с простым строением и всю жизнь сохраняли зеленый цвет. Однако, несмотря на простоту строения, они отличались большим разнообразием и прихотливостью внешних форм. По земле стлался колподексилон, никогда не поднимаясь выше чем на полметра. Над ним высились плауны величиной с доброе дерево, такие, как археосигиллярия с зелеными иглоподобными листьями. Гигантами девонского леса были так называемые древовидные папоротники, похожие на папоротники наших лесов видом, но не размерами, - аневрофитон достигал в высоту восьми метров, а археоптерис возносил свою верхушку и на все пятнадцать.

Но в одном отношении девонский лес все-таки походил на современный: это была великолепная среда обитания для животных. Собственно говоря, возможности, которые девонский лес предлагал новой жизни, далеко превосходили все, что может дать Земля в наши дни. Если определение "девственный лес" когда-либо соответствовало действительному положению вещей, то только тогда и никак не теперь. Сотни миллионов лет суша оставалась бесплодной, хотя море кишело конкурирующими видами жизни. Внезапно за считанные миллионы лет суша стала плодородной, обещая безоблачное существование любому животному, которое решилось бы на нее перебраться. На это она так и напрашивалась-незаселенная, обильная растительной пищей.

Первые поселенцы оказались более чем скромными. Скорее всего это были животные вроде пауков и скорпионов - отдаленные потомки ракоскорпионов, царивших в силурийских морях. Они дышали воздухом с помощью трубочек, которые называются трахеями, а настоящие легкие у них так и не развились. Подобная дыхательная система утрачивает эффективность с увеличением размеров тела, и по-настоящему большими эти животные так никогда не стали. Что же касается позвоночных, то почти до самого конца девонского периода ни одно из них на сушу не выбралось. Наконец на это отважилась несколько видоизмененная рыба.

Несмотря на фантастическое развитие в девоне наземных растений, период этот часто называют Веком Рыб, причем с полным на то основанием. По разнообразию и (что не менее важно) по развитию форм, идеально приспособленных к условиям существования, рыбы девона превосходили всех остальных тогдашних обитателей Земли. Выжили они не все, но некоторые из наиболее непритязательных проявили необычайную цепкость. Так, например, кое-какие бесчелюстные рыбы в конце девона все еще плавали в морях совершенно так же, как в его начале. А челюстноротые рыбы процветали и благоденствовали. Постепенно сбрасывая панцирь и увеличивая мощь своих челюстей, способных кусать и рвать, они развились в десятиметровых динихтисов, великанов своего времени, среди которых, по-видимому, были предки современных рыб.

В число этих новых рыб входили большие акулы и скаты, образующие среди современных рыб особый класс, который характеризуется хрящевым, а не костным скелетом. Однако владыками моря суждено было стать классу костных рыб, и наиболее важными среди них оказались так называемые лучеперые рыбы с жесткими малоподвижными плавниками. Ни одно позвоночное животное не превзошло лучеперых рыб в разнообразии и широте распространения. В настоящее время они насчитывают больше различных видов, чем все остальные позвоночные, вместе взятые; к ним относятся и мерцающие обитатели морских бездн, и кормящиеся на дне сомы, и бесстрашные лососи, и летучие рыбы.