Рассказ предка. Паломничество к истокам жизни - Ричард Докинз

“Естественный эксперимент” с австралинейскими “альтернативными млекопитающими” часто иллюстрируют парными картинками, на которых австралинейское сумчатое сравнивается с его плацентарным двойником. Но не все экологические двойники похожи друг на друга. Например, плацентарного эквивалента поссума-медоеда не существует. Нет и сумчатого двойника китов, и нетрудно понять, почему: ведь помимо неудобства обращения с сумкой под водой, “киты” не могли оказаться в изоляции, которая позволила австралийским сумчатым эволюционировать независимо. По той же причине не существует и сумчатых летучих мышей. И хотя кенгуру можно считать сумчатым двойником антилоп, они все-таки выглядят по-другому: строение тела кенгуру определяется в основном их способом передвижения. Однако по питанию и образу жизни 68 видов австралинейских кенгуру и кенгуру-валлаби вполне соответствуют 72 видам антилоп и газелей. Конечно, перекрываются они не полностью. Некоторые кенгуру время от времени едят насекомых. Кроме того, найдены ископаемые остатки крупного хищного кенгуру. За пределами Австралии есть плацентарные млекопитающие, которые прыгают, как кенгуру, но в основном это мелкие грызуны (например тушканчики). Африканский долгоног – единственное плацентарное млекопитающее, которого можно принять за кенгуру (скорее, за маленького валлаби). Однажды мой коллега д-р Стивен Кобб, читавший лекцию по зоологии в Университете Найроби, был очень удивлен возмущенными возгласами студентов в ответ на сообщение, что кенгуру живут лишь в Австралии и Новой Гвинее.

Рандеву № 15

Однопроходные

Рандеву № 15 назначено около 180 млн лет назад – в полумуссонном-полузасушливом мире нижней юры. Тогда южный континент Гондвана только начал сходиться с северным континентом Лавразией – впервые за время путешествия мы видим основные массивы суши соединенными в Пангею. Раскол Пангеи стал решающим событием в судьбе потомков сопредка № 15, нашего вероятного прародителя примерно в 120-миллионном поколении. Пилигримы, которые присоединяются здесь к остальным млекопитающим, представлены всего тремя родами: утконос (Ornithorhynchus anatmus), живущий в Восточной Австралии и Тасмании; австралийская ехидна (Tachyglossus aculeatus), обитающая в Австралии и Новой Гвинее; проехидна (Zaglossus), чей ареал ограничен высокогорьями Новой Гвинеи [53]. Эти три рода известны как однопроходные.

Выше мы затрагивали тему островов-континентов как колыбелей крупных групп животных: Африка для афротериев, Лавразия для лавразиотериев, Южная Америка для неполнозубых, Мадагаскар для лемуров, Австралия для большинства современных сумчатых. Однако все больше данных говорит о том, что млекопитающие претерпели еще один раскол, более ранний. Согласно одной из теорий, млекопитающие задолго до гибели динозавров разделились на две крупные группы: австралосфениды и бореосфениды. (Приставка австрало– означает “южный”, борео-, соответственно, – “северный”.) Австралосфениды – древние млекопитающие, эволюционировавшие на южном континенте – Гондване. Бореосфениды, в свою очередь, эволюционировали на северном континенте – Лавразии – задолго до эволюции лавразиотериев, которых мы знаем сейчас. Однопроходные – единственные сохранившиеся представители австралосфенид. Все остальные млекопитающие звери (Theria), включая сумчатых (которые ассоциируются с Австралией), произошли от бореосфенид. Те животные, которые позднее расселились по осколкам Гондваны (например афротерии Африки и сумчатые Южной Америки), были бореосфенидами, мигрировавшими на юг, в Гондвану.

Однопроходные. Тело современных млекопитающих (ок. 5 тыс. видов) покрыто шерстью, они выкармливают детенышей молоком. Уже повстречавшиеся нам плацентарные и сумчатые млекопитающие возникли, как считается, в Северном полушарии в юрском периоде. Пять видов однопроходных – немногие представители некогда пестрой группы млекопитающих Южного полушария, сохранивших обыкновение откладывать яйца.

На рис. (слева направо): утконос (Ornithorhynchus anatinus), австралийская ехидна (Tachyglossus aculeatus).

Теперь об однопроходных. Ехидны живут на суше и питаются муравьями и термитами. Утконос живет преимущественно в воде и выискивает в тине мелких беспозвоночных. Его “клюв” и вправду похож на утиный. У ехидны клюв не такой плоский, он похож на трубку. Кстати, согласно молекулярным данным, общий предок ехидн и утконосов жил позднее ископаемого утконоса (Obdurodon), который по образу жизни и внешнему виду очень напоминал современного (за тем исключением, что его клюв был снабжен зубами). Это, по-видимому, означает, что ехидны суть утконосы, которые покинули воду не менее 20 млн лет назад, утратили перепонки между пальцами, сменили клюв на трубку для всасывания муравьев и приобрели защитные иглы.

У однопроходных есть свойство, объединяющее их с рептилиями и птицами, и именно оно дало им название. Monotreme – по-гречески “одно отверстие”. У однопроходных, как и у рептилий и птиц, анус, мочевыводящий канал и репродуктивные пути открываются в единый проход – клоаку. Еще одно “рептильное” свойство однопроходных: из клоаки появляются не детеныши, а яйца. И не крошечные яйцеклетки, как у других млекопитающих, а настоящие двухсантиметровые яйца с прочной белой шершавой скорлупой. В яйцах содержатся питательные вещества, которыми пользуется детеныш до вылупления. Вылупление происходит точно так же, как у рептилий или птиц, – с помощью яйцевого зуба на конце клюва.

Возможно, наш предок выглядел так. Генкелотерий (Henkelotherium), представитель эупантотериев. Рис. Э. Гренинг.

У однопроходных есть и другие типичные для рептилий признаки: например межключичная кость, которая есть у рептилий, но не у зверей. Однако в скелете однопроходных есть и признаки, характерные для млекопитающих. Так, нижняя челюсть у них представлена одной костью. У рептилий же в нижней челюсти (рядом с сочленением с черепом) три дополнительных кости. В ходе эволюции у млекопитающих эти кости переместились из нижней челюсти в среднее ухо. Это молоточек, наковальня и стремечко, передающие звук от барабанной перепонки к внутреннему уху. Делается это хитрым способом, который физики называют согласованием по импедансу. По этому признаку однопроходные группируются с млекопитающими. Правда, само внутреннее ухо однопроходных больше похоже на ухо рептилии или птицы: улитка (трубка во внутреннем ухе, улавливающая звуки различной тональности) у них почти не изогнута – в отличие от млекопитающих, у которых улитка закручена в спираль (отсюда и ее название).

Однопроходных объединяет с млекопитающими и то, что они выделяют молоко для кормления детенышей: это самый известный признак млекопитающих. Впрочем, у однопроходных нет выраженных сосков, и молоко сочится из пор на обширном участке кожи на брюшной стороне тела. Там его и слизывают детеныши, цепляющиеся за волосы на животе матери. Наши предки, вероятно, делали то же самое. Конечности однопроходных расставлены немного шире, чем у типичных млекопитающих. Это заметно по необычной, вразвалку, походке ехидны: она ходит уже не как ящерица, но еще не как млекопитающее. В целом однопроходные кажутся переходными формами между рептилиями и млекопитающими.

Как выглядел сопредок № 15? Думать, что он был похож на утконоса или ехидну, нет оснований. Ведь это был наш предок в той же степени, что и их собственный, и с тех пор прошло очень много времени. Юрские ископаемые подходящего возраста принадлежат различным типам мелких животных, похожих на землероек или грызунов. Это, например, морганукодон (Morganucodon) и крупная группа многобугорчатых (Multituberculata).

Рассказ Утконоса

Старое латинское название утконоса – Ornithorhynchus paradoxus [“парадоксальный птицеклюв”]. Когда его обнаружили, он показался ученым настолько нелепым, что присланный в музей экземпляр сочли чучелом из сшитых вместе частей тела млекопитающего и птицы. Кое-кто решил, что у Бога, когда он сотворил утконоса, выдался паршивый день. Господь, видимо, нашел на полу мастерской лишние детали и решил их не выбрасывать, а слепить какое-нибудь животное. Есть и такие ученые (и эти уже не шутят), которые называют однопроходных “примитивными”: как будто быть примитивными – основное занятие этих существ. (В “Рассказе Утконоса” мы поставим под сомнение эту точку зрения.)

После сопредка № 15 утконос располагал ровно таким же количеством времени на развитие, что и остальные млекопитающие. Так зачем считать одну группу “примитивнее” другой (примитивный, напомню, означает “похожий на предка”)? Конечно, в некоторых отношениях однопроходные примитивнее нас – это касается, например, откладывания яиц. Но нет оснований полагать, что примитивность в одном отношении обусловливает примитивность во всех.