Соседи по планете Земноводные и пресмыкающиеся

Все это примеры (а число их можно было бы и значительно увеличить) якобы не типичной, якобы отступающей от определенной для земноводных схемы поведения и развития.

На самом же деле они лишь подтверждают эту схему. Развитие икры только в воде (в приведенных примерах она находилась в среде, способной заменить ее) — во-первых; существование личиночной стадии (даже если происходит так называемое живорождение — личинка существует и лишь развивается в теле матери) — во-вторых; метаморфозное развитие (даже если оно происходит в таких необычных местах, как спинные соты или горловой мешок) — в-третьих.

5. Что раньше — курица или яйцо? И кто такие пресмыкающиеся?

В 1651 году в Англии вышла книга знаменитого врача Вильяма Гарвея «О происхождении животных» («Исследование о зарождении животных»). На обложке этой книги был изображен Юпитер, держащий в руках яйцо. Из яйца, разделенного на две части, вылетают паук, бабочка, змея, птица, рыба и ребенок. А на самом яйце надпись: «Все живое — из яйца».

Книга Гарвея была важной вехой в многовековом споре между учеными и церковниками о самозарождении. Гарвей доказал: животные не появляются сами по себе, они появляются из яиц. Однако спор все-таки не был решен — ведь надо было выяснить, откуда берется яйцо? Под давлением огромного количества неопровержимых фактов становилось ясно, что первоначальная форма жизни — яйцо. Но откуда оно?

Об эволюции животных тогда не могло быть и речи, все считали, что животные всегда существовали такими, какими их знали современники Гарвея, и если сторонники самозарождения могли принять формулу «все живое — из яйца», то нужно было и знать, кто снес его?

Гарвей не прояснил этого вопроса, и спор о том, кто раньше появился — яйцо или курица, — продолжался. Действительно, если все живое — из яйца, то кто его снес? Курица, естественно. А откуда появилась курица? Из яйца, по утверждению Гарвея. Получался какой-то замкнутый круг.

Должно было пройти еще не одно десятилетие, должна была появиться, набрать факты, окрепнуть и утвердить себя эволюционная теория, прежде чем вопрос о первенстве яйца или курицы был решен. И сейчас с полной ответственностью мы можем утверждать: яйцо появилось раньше, чем курица. А на вопрос — кто снес его? — с той же ответственностью скажем: яйцо, из которого через много миллионов лет появилась курица, как это ни парадоксально, снесла рептилия, но это же яйцо и сделало саму рептилию.

В истории рептилий или пресмыкающихся еще много белых пятен, но основное мы уже знаем. Мы знаем, что первопроходцы суши — земноводные — появились на стыке девона и каменноугольного периода. Покинув воду и приобретя кое-какие приспособления для жизни на суше, первые земноводные — так называемые стегоцефалы — видимо, неплохо чувствовали себя: климат был ровный, теплый, воздух влажный, да и водоемов было достаточно. Но вот в конце каменноугольного периода на Земле произошли существенные перемены, изменился климат: в ряде мест земного шара он стал жарким и сухим, в то же время, как свидетельствуют годовые кольца на стволах ископаемых деревьев, начались суровые и холодные зимы. Естественно, изменилась и растительность. Счастливая и беспечная жизнь стегоцефалов кончилась — надо было приспосабливаться к новым условиям существования. Часть из них не смогла приспособиться и погибла. Другие сохранили верность полуземному-полуводному образу жизни и постепенно превратились в современных амфибий. Это, пожалуй, наиболее легкий путь и, возможно, по нему пошли бы все стегоцефалы. Но дело в том, что водоемов и болот стало гораздо меньше — земная кора во многих местах поднялась, да и в ряде районов водоемы стали пересыхать из-за жары. И вот тогда стегоцефалы сделали решительный и окончательный шаг на берег, вот тогда, вероятно, и появилось первое настоящее яйцо.

Вильям Гарвей (1578–1657).

Произошло это в мезозойский период. «Мезозой» в переводе с греческого значит «промежуточная жизнь». Но часто он называется Веком Рептилий, потому что именно в этот период истории Земли рептилии — первые по-настоящему сухопутные обитатели нашей планеты — окончательно завоевали ее, стали полноправными хозяевами суши. Они уже не так зависели от климатических и погодных условий, они уже не были привязаны к определенному — близкому к водоему — месту жительства, у них было множество преимуществ перед амфибиями. И в первую очередь благодаря яйцу.

«Все живое из яйца!»

Конечно, оно появилось не сразу; конечно же, на его создание и совершенствование ушли миллионы лет, но в конце концов яйцо в плотной «упаковке», которому не страшно было высыхание, появилось. Однако яйца земноводных, находясь в воде, не только защищены от высыхания — из воды зародыши получают микроэлементы, необходимые для успешного развития. Кроме того, зародыш, не имеющий возможности превратиться в яйце в «полноценное» животное, проходит в воде, как мы знаем, личиночную стадию. Ну, а если яйцо оказывается вне воды? Вряд ли зародыш земноводного разовьется в нем, если даже и не высохнет икра. А у рептилий он развивается, потому что яйцо создает все необходимые условия. Так как каждое живое существо в своем развитии проходит все стадии, которые прошли животные за миллионы и миллионы лет, какое-то время оно должно находиться в водной среде. И яйцо дает ему эту возможность: под скорлупой имеется крошечное «озерцо», где какое-то время находится зародыш-«рыбка». Зародыш должен питаться — и яйцо дает ему все необходимое. Иными словами, «новое яйцо» — яйцо рептилий, было уже настолько совершенно и приспособлено для наземного существования, что за многие и многие миллионы лет не потребовалось его существенных изменений, и у современных птиц оно мало чем отличается от яйца перворептилий. Это относится и к яйцам, покрытым скорлупой — удивительно совершенным материалом, не только предохраняющим зародыш от высыхания и от механических повреждений, но и позволяющим ему дышать. Справедливости ради надо сказать, что такие яйца далеко не у всех пресмыкающихся. У большинства видов они покрыты не скорлупой, а кожистым веществом. Такие, в отличие от покрытых скорлупой, испаряют не 10–15 % влаги, а до 25 %. Поэтому свои яйца рептилии откладывают во влажную среду, прячут от прямых солнечных лучей.

Независимость пресмыкающихся от окружающей среды, от наличия водоемов, позволила им широко расселиться по планете, освоить не только малоблагоприятные для жизни, но и весьма суровые районы. Взрослые животные научились, приспособились переносить суровые условия. Однако яйца, даже если они и заключены в такую идеальную «упаковку», как скорлупа, менее стойки к суровым климатическим условиям. Правда, мы теперь знаем, что, попав в неблагоприятную среду, некоторые амфибии «нашли выход» — яйца их задерживаются в яйцеводах матери, там зародыши развиваются, становятся более крепкими и стойкими. И им уже не так страшны холод или засуха.

Рептилии — первые по-настоящему сухопутные обитатели нашей планеты.

Пресмыкающиеся «расширили» и «усовершенствовали» этот способ сохранения яиц. У некоторых рептилий такая задержка настолько длительна, что на свет появляется не яйцо с развитым зародышем, а полностью сформировавшаяся личинка, покрытая тонкой пленкой (остатки яйцевой оболочки), которую новорожденный сразу же разрывает и немедленно начинает самостоятельную жизнь.

Такое явление называется яйцеживорождение, а не живорождение, как его часто ошибочно называют. Ведь яйцо в данном случае лишь задерживается в яйцеводе, зародыш развивается автономно, получая все необходимое не от матери, а из того же яйца. Правда, среди пресмыкающихся есть и настоящие живородки — зародыши их действительно во время развития получают питательные вещества из организма матери. Но такие случаи достаточно редки.

Основная масса пресмыкающихся откладывает яйца. Этот факт сближает рептилий с амфибиями. Но в то же время именно яйцо — его принципиальное отличие — резко разделяет пресмыкающихся и земноводных. Мало того, оно повело к дальнейшим коренным изменениям, так как дало возможность рептилиям стать полностью независимыми от воды, удалиться от нее на значительное расстояние. А это, в свою очередь, привело к изменению дыхательного аппарата.

Земноводные, как мы знаем, значительную часть кислорода получают через кожу. Но в то же время незащищенная голая кожа приводит к большой потере влаги. В жарком, сухом климате, да еще вдали от воды это могло бы стать роковым для рептилий. Поэтому они полностью «отказались» от кожного дыхания. Исчезли кожные железы, а голая кожа покрылась чешуей, костными пластинками или другими защитными приспособлениями. Но, перестав дышать кожей, пресмыкающимся надо было научиться дышать как-то иначе. Земноводные не имеют ребер, а если имеют, то очень короткие и несовершенные. Во всяком случае, необходимой для дыхания грудной клетки у них нет. Поэтому при дыхании (не кожном) воздух они как бы нагнетают, накачивают: сначала набирают в рот, затем, «заткнув» ротовое отверстие, «проталкивают» его в горло.

У рептилий уже появились ребра, грудная клетка, и это дало им возможность не заглатывать воздух, а вдыхать его.

Изменилась кровеносная система, изменилось сердце. Изменились скелет и мускулатура. В первую очередь потому, что изменились — и очень! — конечности рептилий.

Кистеперые рыбы в меньшей, земноводные — в большей степени, но и те и другие все-таки делали первые шаги по земле. Рептилии зашагали по планете уверенно. Для этого нужны были и соответствующие средства передвижения. И они получили их. Правда, затем часть рептилий почему-то вообще утратила это великое завоевание амфибий, за что весь класс стал называться рептилиями, или пресмыкающимися. Можно понять, почему знаменитый, французский ученый Ж. Кювье назвал так весь класс и почему ученый мир согласился с этим. Но тем не менее название это не очень точное, и если к змеям оно подходит, то ко многим другим представителям рептилий — никак.