Динозавры против млекопитающих: история соперничества, которая не закончилась до сих пор - Юрий Александрович Угольников
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
У «пеликозавров» и даже у намного более продвинутых пермских синапсид еще не был сформирован вторичный челюстной сустав и развита окклюзия в щечной области, жевать столь же хорошо, как их потомки, они пока не могли. Да могли ли они вообще перерабатывать пищу во рту? Скорее всего, нет, при охоте на палеозойских крупномеров им это и не требовалось на самом деле. Но перспективы к развитию жевания у них уже появляются.
Начнем с перехода к теплокровности. Как уже было сказано, вскоре после создания паруса переход пока еще к мезотермности оказался необходим и возможен. Дело здесь не только в питательности добычи и огромном количестве истребляемых нашими пращурами позвоночных, хотя и в них тоже. Наши предки, начавшие заморачиваться обогревом тела (и сначала закачивавшие кровь в свои огромные паруса), вынуждены были увеличивать давление в левой части сердца (которая и отвечает за снабжение кровью всего организма). Но при неокончательном разделении сердца при повышении давления в левой части артериальная кровь начинала поступать и в правую, которая отвечала за перегон венозной крови к легким. Вместо одной лишь венозной крови в легкие поступала и артериальная кровь, что уменьшило эффективность энергообмена. Да, паруса были и у земноводных, но у них-то венозная и артериальная кровь смешивались в любом случае, и на особо продвинутый метаболизм они не претендовали. «Мы» вынуждены были наглухо изолировать друг от друга правую и левую половину сердца. Это, в свою очередь, сделало невозможным прицельное перенаправление венозной крови к желудку, что, опять же, заставило существ, произошедших от «пеликозавров», искать способы более эффективно перерабатывать мясо, не усиливая кислотность среды (не на одних же симбионтов полагаться). Этим эффективным способом и оказались в дальнейшем дифференцированный зубной ряд и первичная переработка пищи во рту (в дальнейшем пригодившиеся и травоядным). Впрочем, постепенное развитие жевательной мускулатуры (точнее, процессы, предшествующие этому появлению) само могло способствовать сохранению амфибийных черт у наших предков и в дальнейшем выработке специфических форм заботы о потомстве. У нас с вами в основном мускулатура красная — богатая миоглобином, ставку на нее сделали, возможно, еще «пеликозавры». В красной мускулатуре обмен веществ идет интенсивнее, она требует высокой температуры, притока кислорода, зато такая мускулатура лучше приспособлена к длительной работе, и это не только долгие погони, но и, например, тщательное пережевывание пищи или поддержание равновесия на выпрямленных конечностях. «Мы» обзавелись красной мускулатурой. Она работает, в нашем организме происходят химические пертурбации, конечным результатом белкового обмена в таком случае оказывается мочевина — вещество токсичное, и надо же его куда-то девать из организма. А дальше (сейчас я практически дословно цитирую книгу Еськова, лишь немного переставляя последовательность эволюционных решений) наиболее простой выход: растворить ее в большом количестве воды и вывести из организма вместе с водой. И готово, мы получаем неэкономные почки млекопитающих, действующие как водоотвод. Точнее, не получаем, а сохраняем, потому что модернизировать примитивные амфибийные почки в данном случае и не надо, они изначально созданы для того, чтобы выводить из организма лишнюю воду. Но одно дело избавляться от жидкости, будучи водным жителем, и другое — живя на суше. Теперь вы вынуждены поглощать огромное количество жидкости, чтобы компенсировать влагопотерю. Как говорилось в рекламном ролике памперсов, «Я пью и писаю» — млекопитающие, собственно, так и поступают (а их предки, видимо, по части расхода воды были еще менее экономны). Раз так и так приходится постоянно пополнять запасы воды в организме, насчет снижения влажности кожи и сокращения желез можно не сильно усердствовать — воды организму и так требуется много. Это еще не все, в процессе перехода к красной мускулатуре действовала и обратная связь. Если в основном вы оснащены красной мускулатурой, у вас в организме не вырабатывается молочная кислота, которую возможно использовать (все же допустим это) для усиления кислотности в желудке, — приходится искать альтернативные методы (как то же жевание), но об этом я уже сказал.
Совершенно противоположный маршрут получается, если организм приспосабливается не пережевывать добычу в пасти, а растворять ее особенно мощной кислотой в желудке, и сохраняет до поры до времени отдельную дугу аорты для снабжения желудка венозной кровью. В таком случае чем больше кислоты в организме, тем лучше — от уставших белых мышц ее можно направить все к тому же желудку, где она вполне пригодится. У большинства лепидозавров и примитивных архозавров (и их предков изначально) развивается именно белая мускулатура. В ней миоглобина и митохондрий меньше, чем в мускулатуре красной. Она непригодна для длительной работы, зато может производить сильные и быстрые сокращения. Энергоснабжение мышечных сокращений идет в ней в основном без участия кислорода. Для ее наиболее эффективной работы не требуется и поддерживать высокую температуру организма. После непродолжительной работы мышц мы получаем чудовищную усталость и порцию молочной кислоты, зато ее мы можем использовать по назначению: это как раз то, чем мы можем заодно с венозной кровью и (но это в теории) мочевой кислотой снабжать желудок для усиления кислотности. Конечным продуктом белкового обмена в организмах рептилий оказывается, как уже говорилось, мочевая кислота. Она не столь токсична, как мочевина, с ней можно не расходовать воду попусту, обзавестись более экономными почками, удалить лишние железы с кожи и до поры до времени не особо заботиться о потомстве — благо от недостатка влаги оно страдать будет несильно. Дальше намечается весь путь развития, вплоть до птичьего типа дыхательной системы.
Так или же несколько иначе происходила эволюция будущих млекопитающих и будущих динозавров на ранних стадиях, но окончательное разделение крови сделало для наших предков птичий тип дыхания (то есть неподвижные легкие) неактуальным. Кровь от них при сокращении не отливала, не понадобился им и малоподвижный позвоночник. Напротив, он становился более гибким, а возникновение брюшной полости позволяет диафрагме сильнее растягиваться, то есть делает подвижные нептичьи легкие предков млекопитающих (вернее, еще цинодонтов) более эффективными, не в той степени, что неподвижные легкие птиц и динозавров, но все же работающими лучше, чем легкие ящериц и большинства прочих существ с рептильными чертами, и тем более амфибий.
