Как возникла и развилась жизнь на Земле - Гремяцкий Михаил Антонович - Страница 23

Описанное устройство конечностей имеется у всех наземных позвоночных. Правда, некоторые из них теряют ту или другую кость или даже несколько костей; в других случаях отдельные кости могут между собой срастаться, и тогда число их становится меньше. Но стоит обратиться к изучению зародышей таких животных с неполным скелетом конечностей, как сразу станет ясно, что у них закладывается полное число этих костей, и лишь в дальнейшем та или другая кость недоразвивается.

Вот теперь нам и надо проследить, как из плавника кистеперой рыбы могли возникнуть конечности с их многочисленными и очень постоянными костями.

Рис. 26. Скелет верхней (слева) и нижней (справа) конечности человека: 1 — ключица, 2 — лопатка, 3 — плечевая кость, 4 — локтевая, 5 — лучевая, 6 — запястье, 7 — пясть, 8 — фаланги пальцев, 9 — таз, 10 — бедренная кость, 11 — малая берцовая кость, 12 — большая берцовая, 13 — одна из костей предплюсны, 14 — кости плюсны, 15 — фаланги пальцев

На рис. 27 изображен замечательный документ, дошедший до нас от девонского времени. Это — отпечаток переднего плавника рыбы «ящеропер» (завриптер). Всматриваясь в рисунок, вы видите, что в нем намечаются все главные части скелета сухопутной конечности. Скелет плечевого пояса представлен здесь несколькими частями, в которых можно найти зачатки будущих лопатки (7) и ключицы (2); к этому поясу причленяется одна небольшая хрящевая пластинка — зачаток плечевой кости; к ней прикрепляются две пластинки, соответствующие лучевой и локтевой костям, а дальше идут многочисленные лучи, в которых можно узнать предшественников запястных косточек и костей пальцев. Если бы рыба с такими плавниками очутилась на суше, она смогла бы не только опереться на плавники, как рогозуб или протоптер, но и кое-как ползать по земле. Такой плавник без больших трудностей мог бы дать начало настоящей ноге.

Рис. 27. Скелет грудного плавника ископаемой девонской рыбы завриптера: 4 — плечевая кость, 5 — лучевая, 8 — локтевая; к ним причленяются хрящи, соответствующие костям запястья и кисти

Но было ли так на самом деле? Нельзя ли привести какие-нибудь точные факты в защиту этого мнения? Один такой факт есть. Недавно выбравшиеся из воды существа, полурыбы-полуземноводные — ученые называют их тинопами — ползали когда-то по мягким песчаным берегам в Северной Америке. На песке они оставляли следы своих неуклюжих, еще не вполне сложившихся ног. Следы были занесены песком и пылью и погребены навеки в толщах земли. Но вот через сотни миллионов лет молоток геолога, разбивая каменную породу, в которую превратился древний песок, открыл в ней эти замечательные следы. Один из них показан на рис. 28. Остановите на минуту на нем свое внимание — он заслуживает этого: это — след далекого прародителя всех сухопутных позвоночных животных, а стало-быть, отдаленнейшего предка человека. Вы застаете здесь природу как бы за работой, которая еще далека от окончания. Только первый — большой палец успел развиться. Глубокая выемка отделяет его от остальной ноги. Второй палец, как видно, тоже скоро оформится. Но третий только начинает возникать, возвышаясь как бы почкой сбоку от второго; четвертый едва намечается. На пятый палец нет и намека.

Рис. 28. След ноги тинопа

Если это объяснение кажется вам неправильным, взгляните на рис. 29, сделанный одним ученым за много лет до находки следов тинопа. На этом рисунке показано развитие задней ноги саламандры, земноводного животного, которое и теперь существует на Земле. Сперва нога имеет вид выроста, похожего на плавник. Потом на ней начинают слабо намечаться будущие пальцы в виде невысоких почечек. Потом обособляются первый и второй пальцы, и нога саламандры как-раз подходит к тому состоянию, в котором на всю жизнь остались ноги у тинопа. Но у саламандры развитие продвигается дальше. Вырисовывается третий палец, и начинает возникать четвертый. Весь ход развития заканчивается удлинением второго и третьего пальцев, отрастанием четвертого и появлением маленького зачатка пятого.

Рис. 29. Развитие задней ноги саламандры

Немного лет назад блестящая находка, сделанная на дальнем севере, на берегу Гренландии, целиком подтвердила то, на что указывали следы тинопа. Были найдены остатки ползавшего по земле родственника тинопа, голова которого имела еще совершенно рыбье устройство, тогда как конечности уже приспособились к ползанию по земле и были очень похожи на лапы тинопа.

Немалым изменением была утрата жабер. Однако некоторые следы этого когда-то важного органа остались и у тех животных, которые уже давно его утратили. Следы эти выражаются в том, что у птиц и всех млекопитающих (в том числе и у человека) в ранние периоды развития их зародышей образуются в глоточной области жаберные щели, очень схожие с жаберными щелями рыб (рис. 30). Во время дальнейшего развития названных зародышей эти щели зарастают.

Рис. 30. Зародыши высших позвоночных животных: А — свиньи, Б — коровы, В — кролика, Г — человека. У ранних зародышей (верхние ряды) по бокам шеи заметны жаберные щели

Изучая остатки разных земноводных, геологи пришли к выводу, что эти существа развивались в очень изменчивом климате, когда сухое время года сменяли сильные дожди. Земноводные проникли в пределы суши далеко от морского берега. Однако дальнейшее высыхание местности могло привести к тому, что им уже негде было метать икру. Теперь многие земноводные сами попали в такое же стесненное положение, в каком когда-то очутились их предки — кистеперые рыбы. Из этого положения был один выход: дальнейшее приспособление к изменившимся обстоятельствам. И действительно, земноводные, оказавшиеся в затруднительном положении, начали изменяться: от них произошли путем долгой эволюции пресмыкающиеся, жизнь которых стала еще меньше связана с водой.

Однако и для земноводных в разных местах оставалось еще немало приволья. В конце каменноугольного периода на сотни километров простирались топкие болота, где росли необычные для нашего времени леса. В них не было ни цветов, ни лиственных деревьев. Изредка виднелись деревья, напоминающие наши хвойные и отдаленно похожие на сосны и ели. Всего больше, однако, было еще таких деревьев, каких теперь нет совершенно. Одни из них напоминали собой наши хвощи и были снабжены такими же зонтиками тонких ветвей, но достигали ростом 8 метров; были также огромные, высокие плауны. Встречались саговые деревья, похожие на теперешнюю саговую пальму (растет в теплых странах). Были, наконец, странные высокоствольные деревья с корой, покрытой большими чешуями.

В теплой воде тогдашних болот нежились различные земноводные. Тогдашние земноводные были крупными и сильными и могли постоять за себя. Привольно и удобно жилось им в течение каменноугольного времени. Ведь болота занимали огромные пространства. А вылезши из воды на сушу, земноводные встречали тоже очень благоприятную обстановку. В теплом и сыром воздухе не высыхала их влажная, покрытая слизью кожа, горячие лучи солнца не проникали сквозь зелень огромных зарослей и не вредили этим животным. Число их пород было очень велико. Одни из них больше плавали в воде, хотя могли свободно ползать по земле, волоча свой длинный хвост и оставляя глубокие следы на топкой почве. Многие из таких следов сохранились и до нашего времени вместе с костями, зубами и чешуями.