Жизнь на Земле. Естественная история - Дэвид Эттенборо

Выбравшись из воды, они валятся плашмя, раскинув все четыре ноги, на горячие камни — совсем как пловец-человек после утомительного холодного купания. И покуда температура их тела не поднимется снова, они не способны приступить к перевариванию пищи, которая лежит у них в желудке.

Когда же солнце начинает клониться к закату, снова возникает опасность переохлаждения, и игуаны опять собираются на камнях, спеша накопить как можно больше солнечного тепла, прежде чем наступит ночь.

В результате всей этой деятельности игуанам удается почти постоянно поддерживать в своем теле температуру около 37° — столько же, что и у человека. А у некоторых ящериц она даже на один-два градуса выше. Очевидно, что термин «холоднокровные» в применении к ним неверен. Гораздо правильнее их называют «экзотермичными», то есть получающими тепло из окружающей среды, в отличие от «эндотермичных» животных, например млекопитающих или птиц, которые вырабатывают тепло внутри организма.

Эндотермия дает много преимуществ. Она способствует появлению сложных и чувствительных органов, которые не могли бы работать при резких температурных перепадах. Она позволяет сохранять активность в ночное время без непосредственного обогревания в солнечных лучах. И даже дает возможность жить в холодных поясах, где не выжила бы ни одна рептилия. Но плата за эти блага очень высока. Примерно 80 % калорий, получаемых с пищей, уходит, например, у нас на то, чтобы поддерживать температуру нашего тела на постоянном уровне. Экзотермичным рептилиям, получающим тепло непосредственно от солнечных лучей, требуется вдесятеро меньше питательных веществ, чем млекопитающим соответственно таких же размеров. Как следствие этого они могут жить в пустынях, где млекопитающие погибнут от голода, и морские игуаны благоденствуют, питаясь растительной пищей в таком мизерном количестве, на каком не выжил бы даже кролик.

Рептилии способны не только сами обитать в сухих местах, они даже размножаются на суше, поэтому их яйцам тоже требуется водонепроницаемая оболочка. Обеспечивается это несложным способом. В конце яйцевода находится особая железа, которая выделяет некое вещество, одевающее прочной оболочкой каждое выходящее яйцо. Зародышу нужно дышать, поэтому оболочка должна быть слегка пористой, чтобы пропускать кислород внутрь и углекислый газ наружу. Однако такая кожура создает не только удобства, но и новые трудности. Если она так плотна, что не дает влаге выпариться из яйца, значит, она не даст и сперме проникнуть в яйцо. Следовательно, оплодотворение должно происходить внутри тела самки, до того как яйцо оденет плотная оболочка. Для этого у самца имеется пенис.

Форма этого органа у разных видов рептилий очень различна. И только у одной современной рептилии его совсем нет — у странной ящерицы гаттерии, обитающей на нескольких островках у берегов Новой Зеландии.

Гаттерия ухитряется производить внутреннее оплодотворение примерно таким же способом, как некоторые саламандры и лягушки. При спаривании половые отверстия самца и самки приходят в тесное соприкосновение и сперма проникает в яйцевод самки. Интересно, что у гаттерии есть и другая особенность, напоминающая земноводных: она сохраняет активность даже при температуре воздуха ниже 7 °C, которая ни одной ящерице или змее не пришлась бы по вкусу. Так что она, по-видимому, относится к самым примитивным пресмыкающимся, что подтверждается и строением ее черепа — он в основном близок к черепу наиболее ранних ископаемых рептилий. Кости, принадлежащие именно этому виду, обнаружены в породах, возраст которых — 200 млн. лет. Это позволяет предположить, что гаттерия восходит если не к тому времени, когда рептилии впервые отделились от амфибий, то, во всяком случае, к раннему периоду их истории, к самой заре их золотого века, в котором рептилии достигли фантастического разнообразия форм.

Эти существа, определяющиеся четырьмя основными характеристиками — четвероногие, прочнокожие, яйцекладущие и холоднокровные, — сумели приспособиться к жизни во всех районах земного шара, кроме полярных. Одни из них — ихтиозавры и плезиозавры — стали водноживущими, конечности у них переродились в ласты. У других на передних ногах удлинился один палец и растянул парусоподобную кожную складку — это птерозавры, они населили воздух. На суше же господствовали динозавры.

Больше всего окаменелых остатков динозавров обнаружено на Среднем Западе США. Река Палукси, приток Бразоса (Техас), неспешно петляет теперь по аргиллитовой равнине. Когда-то это было илистое дно эстуария. И однажды во время отлива по нему брели несколько динозавров. Один — теропод, плотоядное пресмыкающееся, ходившее на задних ногах. Ряд его трехпалых следов и сегодня тянется вдоль берега современной реки, а между ними видна борозда, оставленная волочившимся хвостом. Немного ниже по течению река размыла поздние отложения и в том же слое открылись четыре огромные круглые вмятины чуть не метрового диаметра — следы гигантского растительноядного ящера. Сейчас, когда река струит над ними свои воды, так и кажется, что ложе ее не каменное, а все еще илистое, и чудовища прошли здесь по воде всего каких-нибудь несколько часов назад.

В другом месте организован «музей» динозавров — там на крутом обрыве в одном слое почти 4-метровой толщины были обнаружены остатки 14 разных видов динозавров. Некоторые размерами не больше курицы. Другие — крупнейшие в мире наземные существа. Тридцать полных скелетов были извлечены из камня, но там еще осталось много разрозненных костей. Порода, которая содержит все эти сокровища, была некогда песчаной отмелью в середине реки. Вниз по реке плыли огромные разлагающиеся туши дохлых динозавров, застревали на мели и в конце концов распадались или же растаскивались по кусочкам ящерами помельче, которые собирались у падали и пировали. Все длинные кости, скелет конечностей, фрагменты позвоночника ориентированы приблизительно в одном направлении, и по их положению можно определить, как текла река. Весь слой отложений, по-видимому, образовался за каких-нибудь 100 лет, не больше. Здесь можно составить себе представление о том, как потрясающе многочисленны были когда-то эти твари.

Почему некоторые виды достигли таких огромных размеров? На то имелись по крайней мере две причины. По строению зубов самых крупных ящеров, например апатозавра (который раньше назывался бронтозавром, имел около 25 м в длину и, возможно, весил три десятка тонн), можно сделать вывод, что эти исполины были вегетарианцами. Растения той эпохи, папоротники и саговники, состояли из жестких волокон и прожилок, так что переваривать их приходилось долго. У апатозавра и его сородичей зубов было хотя и много, но самого примитивного строения — как колышки; они были гораздо хуже приспособлены для размалывания растительной пищи, чем зубы современных травоядных — коров и антилоп. Поэтому полное размельчение пищи должно было происходить у ящеров в кишечнике. Есть основания предполагать, что некоторые виды заглатывали речные голыши, которые служили им своего рода жерновами при сокращении желудка — так в наше время, только в гораздо меньшем масштабе, некоторые птицы склевывают мелкие камешки. Но решающим фактором усвоения пищи у древних ящеров была биохимическая и бактериологическая активность их пищеварительных соков. Вполне правдоподобно, что процесс пищеварения был у них длительным. Поэтому кишечник травоядного ящера должен был служить своего рода гигантской бочкой для хранения пищи на все время, пока шел медленный процесс ферментации. А чтобы нести такое брюхо, требовалось гигантское туловище. В свою очередь плотоядным ящерам, например тираннозавру, гигантский рост требовался для того, чтобы он мог охотиться на травоядных великанов.

Второе преимущество, которое давали динозаврам огромные размеры, связано с постоянной проблемой всех пресмыкающихся — температурой тела. Чем больше тело, тем медленнее оно теряет полученное тепло и тем меньше подвержено воздействию кратковременных температурных перепадов в окружающей среде. Поскольку растительная пища крайне бедна питательными веществами, травоядным приходилось поедать ее в больших количествах и кормиться почти беспрерывно, от зари до зари, так что нечувствительность к малым температурным изменениям в течение суток была им очень кстати.

Нуждами теплорегуляции обусловливались и вычурные формы тела у некоторых видов. Например, у стегозавра вдоль спины тянулись два ряда ромбовидных пластин. Раньше их считали оружием этого животного, но внимательное изучение костной поверхности показало, что при жизни каждая пластина была обтянута кожей и пронизана густой сетью кровеносных сосудов. Это позволяло стегозавру регулировать температуру своего тела тем же способом, что и современной морской игуане. Стоя боком к солнечным лучам, он очень быстро разогревал кровь, текущую по сосудам пластин; а когда он поворачивался к солнцу головой, эти же пластины даже при самом слабом ветре служили отличными радиаторами охлаждения.