История Земли

Рис. 58. Четыре вида лошадей, живших в различные эпохи. Eohippus и Mesohippus в действительности были еще меньше по отношению к более поздним лошадям, чем это показано на рисунке

В ископаемых скелетах степных травоядных заметны и другие эволюционные изменения. У них удлиняются челюсти, причем происходит разделение зубов на резцы, расположенные спереди, и зубы, расположенные сзади и предназначенные для жевания. Но так как степные травы содержат большое количество кремния, а кроме того растительность степи часто покрыта пылью, серьезную проблему представляло истирание коренных зубов мелкими твердыми частицами кремнезема. Ход эволюции привел к видоизменению коренных зубов. У лошадей эти зубы приобрели высокую коронку и складчатые образования эмали (рис. 59), напоминающие модель Аппалачских гор в миниатюре. Эти складки включают твердый слой эмали и прилегающий к ней более мягкий материал. При жевании пыльной травы зубы снашиваются, но эмаль стирается в последнюю очередь и образует выступы, придавая поверхности зуба шероховатость и облегчая перетирание зеленой пищи.

Рис. 59. Коренные зубы млекопитающих. А. Низкий коренной зуб нетравоядного млекопитающего. Б. Коренной зуб травоядного млекопитающего, более высокий и имеющий складчатую структуру; более мягкий материал быстрее истирается, а твердая эмаль (на рисунке показана частой штриховкой) образует небольшие выступы

В отличие от описанных случаев далеко зашедшей специализации, некоторые млекопитающие были очень слабо специализированы. Они не были ни травоядными, ни плотоядными, могли есть и действительно ели все, что попадалось. Они не оказывали четкого предпочтения ни лесу, ни степи, но жили в любом районе, где была хорошая пища в достаточном количестве, будь то насекомые, ягоды или плоды, рыба или мелкие млекопитающие. Они были искателями и скитальцами. Типичными современными примерами таких животных являются медведи, еноты, некоторые виды обезьян. Млекопитающим, ведущим такой образ жизни, не требовалось вследствие условий жизни или пищевого рациона изменять форму своих зубов и конечностей. Они навсегда сохранили примитивную плоскую стопу (рис. 56, Г) и низкие коренные зубы (рис. 59 А).

Эволюция млекопитающих на суше, в море и в воздухе

Если проследить эволюционные линии всех ископаемых млекопитающих, как мы это уже сделали с лошадьми, эти линии, разветвляясь, образуют дерево, подобное схеме развития динозавров. Схема млекопитающих значительно сложнее, но на рисунке 60 дан ее упрощенный вариант, включающий только основные ветви. Однако даже на этой упрощенной схеме видно, что большинство ветвей отделилось от главного ствола в эоцене. История эволюционных изменений основных линий слишком сложна, чтобы излагать ее полностью. Интересно, однако, рассмотреть хотя бы немногие из исчезнувших ныне видов, принадлежавших к заканчивающимся тупиком эволюционным линиям, не показанным на нашей схеме. Некоторые из них изображены на рисунке 61. С нашей точки зрения, они выглядят странно. Но было бы, однако, несправедливо считать эти виды неудачными только на том основании, что они вымерли и, поэтому их облик непривычен для нас.

Рис. 60. Эволюционные линии млекопитающих

В отличие от странных животных, показанных на этом рисунке, крупные хищники сохраняли относительную стабильность, не подвергаясь таким сильным эволюционным изменениям, как лошади. В начале кайнозоя, как было установлено, кошки подразделились на две группы - кошки, к которым относятся львы, тигры и современные домашние кошки, и саблезубые кошки более массивного сложения. У последних (фото 49) верхние клыки были длинными и уплощенными, а челюсти видоизменены таким образом, что могли широко раскрываться. Прыгая на добычу, такая кошка глубоко вонзала свои саблеобразные клыки, а затем вытаскивала их, оставляя глубокие кровоточащие раны.

Рис. 61. Некоторые млекопитающие, обладавшие приспособлениями, оказавшимися неудачными. A. Platybelodon, млекопитающее, похожее на слона, у которого рот напоминал огромный совок; им животное сгребало болотные растения. Миоцен. Б. Dinotherium размером со слона, имел загнутую книзу нижнюю челюсть с клыками. Миоцен.

Рис. 61. Некоторые млекопитающие, обладавшие приспособлениями, оказавшимися неудачными. В. Moropus, похожий на лошадь, но более крупный, - травоядное животное с короткими задними ногами. Его трехпалая стопа была снабжена когтями, возможно, служившими для выкапывания растений. Миоцен. Г. Brontotherium, травоядное длиной более 3,5 м. Олигоцен. Д. Syndyoceras, родственный оленю, но с дополнительным рогом. Миоцен. Е. Epigaulus, рогатый грызун с необычайно длинными когтями. Плиоцен

К олигоцену обе группы кошек так хорошо приспособились к своему хищному образу жизни, что с тех пор они мало менялись. Саблезубый тигр вымер немногим более 10 000 лет назад, но мы не можем считать его неудачной моделью только на том основании, что он вымер. Два или более видов его существовали на протяжении более 30 миллионов лет. И мы не можем считать, что здесь эволюция зашла в тупик. Действительно, вполне может быть, что саблезубые исчезли только потому, что человек каменного века со своими усовершенствованными орудиями охоты успешно боролся с ними за пищу.

Как мы уже видели, кайнозойские млекопитающие повторили ход развития рептилий - подобно им, они увеличивали разнообразие видов и численность и достигли господствующего положения. Как и мезозойские рептилии, они успешно проникли в водную и воздушную среду. У мелких млекопитающих, живущих на деревьях, развились крылья, состоящие из кожистой перепонки, и тем самым было положено начало эволюционной линии летучих мышей. Крыло летучей мыши сконструировано лучше, чем крыло летающей рептилии (рис. 52), но оно уступает крылу птицы по структуре, а также потому, что на нем нет перьев. Может быть, это и есть главная причина того, почему летучие мыши никогда не достигли такого успеха, как птицы.

Фото 49. Сцена времен олигоцена на территории западной части современных Соединенных Штатов; саблезубая кошка (Hoplophoneus) убивает примитивную лошадь (Mesohippus). Реконструкция

В водной среде млекопитающие также повторили путь развивающейся группы мезозойских рептилий. Не успела начаться эоценовая эпоха, как с суши в море переселились наземные хищники, превратившиеся в примитивных китов с острыми зубами. Возможно, они прошли промежуточную стадию, заходя на мелководье и охотясь на рыбу. Один из этих видов развился позднее в настоящих китов, которые разделились на несколько известных сейчас видов. Самое крупное из ныне живущих морских млекопитающих, синий кит, по длине равен самому большому из когда-либо существовавших динозавров, а по весу превосходит его более чем вдвое.

В точности так же, как это произошло у их предшественников - рептилий за 200 миллионов лет до них, у всех морских млекопитающих тело удлинилось и конечности превратились в плавники или ласты. Снова мы с поразительной ясностью видим способность среды изменять форму и строение организмов. Притягательная сила кайнозойских морей действовала не только на китов. В эоцене одно из растительноядных млекопитающих, возможно состоявшее в отдаленном родстве с предками слонов, также погрузилось в воду и присоединилось к обитателям моря, основав линию, которая привела к современным морским коровам и ламантинам. И в довершение к этому в миоцене хищник, предположительно родственный кошачьим, присоединился к прежним обитателям моря и дал линию современных тюленей.

Дальние миграции

Палеонтологическая летопись ясно свидетельствует о том, что млекопитающие неоднократно мигрировали с одного континента на другой. Мы находим один и тот же род или близкие роды на двух разобщенных массивах суши. Как могло произойти такое расселение? Пыльца растений переносится по воздуху на тысячи километров, но пылинки имеют микроскопические размеры. Насекомые заносятся ветром за сотни миль водных пространств. Семена растений могут переноситься течениями через Атлантический океан. Стволы деревьев также проплывают большие расстояния. Известны случаи, когда змеи и крокодилы (и те и другие привычны к водной среде) проплывали сотни километров между отдельными островами. Полярные медведи проходят сотни километров по поверхности морских льдов. Но все это частные случаи, которые не могут объяснить данные палеонтологической летописи, свидетельствующие о том, что десятки видов млекопитающих размерами от мыши до слона переходили с одного континента на другой.

Такие миграции нельзя объяснить с помощью гипотезы движения плит коры, при котором происходит разъединение континентов и отторжение их частей далеко друг от друга, потому что Атлантический океан существовал задолго до начала кайнозоя. Что же касается возможности переплыть морское пространство, то очень мелкие млекопитающие, возможно, и могли переплывать его на стволах деревьев, но для большинства остальных животных единственный путь с одного континента на другой (если не пользоваться целой флотилией ковчегов гораздо большего размера, чем знаменитый ковчег Ноя) - сухопутные мосты. Обратимся к карте континентов (рис. 16), на которой показаны также шельфы. На этой карте, во-первых, видны узкие перемычки суши, существующие сейчас между двумя Америками и между Европой и Африкой, и, во-вторых, мелководные участки, где при довольно незначительных изменениях уровня океана относительно суши два или более массивов суши могут оказаться соединенными (или почти соединенными цепочкой островов между ними). Примером может служить связь Евразии с Северной Америкой через Сибирь и Аляску и Евразии с Австралией через острова Малайского архипелага. Таким образом, при небольших подвижках суши или изменениях уровня моря могут возникнуть или мосты суши, или мелководья, соединяющие между собой все континенты, кроме Антарктиды (отметим, что речь идет лишь о последних 63 миллионах лет).