Развитие вселенной, часть 5

Если целаканты в самом деле обитали у побережья Южной Африки, то рыбаки должны бы были вылавливать и другие экземпляры. Может, этот целакант отклонился от привычного маршрута? Или же места его обитания находились далеко отсюда? Профессор внимательно изучил карту океанических течений и обнаружил, что от берегов Восточной Африки к югу устремляются сильные подводные течения. Возможно, целаканты живут севернее и искать их нужно в другом месте. Внимание Смита привлекла группа островов между Мадагаскаром и Африканским материком. Их называют Коморскими. Профессор решил отослать на Коморские ские острова дополнительную партию листовок с предложением вознаграждения. Практически немедленно он получил телеграмму следующего содержания: "ИМЕЕТСЯ ПЯТИФУТО- j ВЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР ЦЕЛАКАНТА. 1 СДЕЛАЛ ИНЪЕКЦИЮ ФОРМА- Д ЛИНА НА МЕСТЕ. ДОБЫТ Д 20-ГО. ТРЕБУЕТСЯ СОВЕТ. ОТ- Ц ВЕТЬТЕ ХАНТУ ДЗАУДЗИ". Любопытно, что второй целакант, подобно первому, объявился опять-таки на Рождество. Да, был канун Рождества, и с момента находки первого живого целаканта прошло ровно 14 лет. А Бриерли Смит находился от вожделенной добычи в тысячах километров. В полном отчаянии он обратился за помощью к премьер-министру Южно-Африканского Союза Даниэлю Малану, и тот согла сился предоставить в его распоряжение правительственный самолет для перевозки нелаканта.

"Золотая жила" для рыбаков

Вскоре в морях стали вылавливать все новых и новых целакаитов. Теперь они пользовались огромным спросом у местных рыбаков. Музеи предлагали за них большие деньги, а вскоре их как редкую диковинку стали продавать и частным лицам. Больше того, кое-кто даже утверждал, что из целакантов можно приготовлять любовный напиток.
Ученые установили, что целаканты обитают на значительной глубине-от 183 до 610 м. Они встречаются только в тех местах, где пресная вода, содержащаяся в толще
горных пород, просачивается через подводные пещеры в океан крайне специфическая среда обитания. Это означает, что ареал (область распространения данного вида животных) иелакантов может быть очень невелик, а стало быть, их популяция, скорее всего, довольно-таки немногочисленна. По злой иронии судьбы, сам факт открытия живых целакантов может оказаться для них роковым. Ведь целаканты размножаются крайне медленно. Самка производит громадные яйца - величиной с грейпфрут - и носит их в себе до тех пор, пока детеныши не вылупятся. Это значит, что общее количество яиц у самок целакантов сравнительно невелико, и их потомство немногочисленно. Даже если шансы выжить у вылупившихся из яиц миниатюрных целакантиков окажутся неплохими, столь медленное размножение делает их вид в целом крайне уязвимым, и усиленная охота за целакантами может привести к тому, что их всех выловят.

Реконструкция древнего цепаканта (вверху). Целаканты мало изменились за миллионы лет. На скелете ископаемого целаканта (внизу) можно видеть массивную голову, туловище поддерживают толстые плавники и длинная центральная часть хвоста - все напоминает особенности современного целаканта.


Старина четвероног

Целаканты принадлежат к очень древней группе кистеперых рыб, или саркоптери-гий. Парные грудные и тазовые плавники (то есть плавники, расположенные сразу за глазами и на брюхе) целаканта растут на концах особых выступов, похожих на недоразвитые ноги. Хвостовой плавник состоит из трех частей, из них средняя крепится к короткой ножке.
Главное отличие целакантов от прочих рыб как раз и заключается в их плавниках. Ученым удалось заснять целакантов в естественных условиях и увидеть, как они плавают и добывают корм. Выяснилось, что целаканты используют парные плавники так же, как современные тритоны, ящерицы и собаки - ноги при ходьбе: сперва одна пара ног, расположенных по диагонали, делает шаг, затем вторая пара. Вся разница лишь в том, что целакант пользуется своими конечностями не для ходьбы по земле, а для плавания. Он как бы загребает ими, когда охотится на рыб или на головоногих моллюсков. Иногда целакант плавает даже задом наперед или кверху брюхом.

Вот так плавает живой целакант. Обратите внимание, что один из передних плавников направлен вперед, а другой- назад. Целаканты используют свои мясистые плавники примерно так же, как четвероногие животные - свои ноги, то есть так же двигают ими вперед-назад, только их конечности играют роль гребных весел. Существует теория, согласно которой все четвероногие позвоночные- земноводные, рептилии и млекопитающие - произошли от прямых предков современных целакантов.


Недостающее звено или эволюционный тупик?

Никто толком не может сказать, какое место занимает целакант на шкале эволюции. Некоторые палеонтологи полагают, что он - близкий родственник предков первых земноводных, своего рода недостающее звено между рыбами и земноводными. Другие считают его представителем тупиковой ветви эволюционного процесса, которая принадлежит к особой древней группе, почти целиком вымершей в давнюю геологическую эпоху.
В девонский период истории Земли, 400 млн лет назад, целаканты были широко распространены. Они жили и в пресноводных озерах, и в открытом океане. До сих пор для нас в прошлой и настоящей жизни целаканта много неясного и загадочного. Почему почти все целаканты вымерли? И почему немногие из них уцелели именно у побережья Коморских островов? Что такого особенного было в этом месте? Согласитесь, будет очень жаль, если целаканты, просуществовав на Земле 400 млн лет, бесследно исчезнут из-за причуд богатых туристов и непомерных аппетитов некоторых музеев.

Лес араукарий. Эти древние хвойные деревья впервые появились на Земле в триасовый период. Сегодня они произрастают в Южной Америке, Австралии и на Новой Гвинее; такое их распространение говорит о том, что в свое время их предки обитали на древнем сверхматерике Гондвана. Эти ранние семеноносные растения вырабатывали свои семена на внутренней стороне древесных чешуйчатых листьев, образовавших хвойные шишки (врезка на рисунке).


Растения из прошлого

Самое большое живое существо на Земле - гигантское мамонтовое дерево, или секвойя-дендрон, - произрастало на нашей планете еще в эпоху динозавров. Возможно, когда-то стада длинношеих динозавров - зауроподов паслись посреди рощ из мамонтовых деревьев, отдаленные потомки которых ныне - самые высокие деревья на Земле. Одна из разновидностей мамонтовых деревьев была известна только в ископаемом виде вплоть до 1948 г., когда в Центральном Китае обнаружили живые экземпляры.
У так называемого "папоротникового дерева", или гинкго, еще более древняя история. Похожие деревья в изобилии произрастали еще в пермский период, около 280 млн лет назад. В наши дни на Земле сохранился лишь один вид гинкговых де-
ревьев. Его "примитивные" веерообразные листья, жилки па которых образуют причудливый узор в виде ряда Y-образных веточек, практически одинаковы с ископаемыми листьями из триасовых горных пород, чей возраст оценивается в 200 млн лет. Из-за их съедобных семян гинкго столетиями культивировались в Китае и Японии.
Еще один пример живых ископаемых - деревья рода араукария. Окаменевшую древесину со схожей структурой обнаружили в палеозойских горных породах.

Первые "загрязнители"

Самые древние живые ископаемые на Земле обитают в заливе Шарк у побережья Австралии. Там на мелководье растут странные слоистые холмики высотой до 1,5 м, зачастую обнажающиеся при отливе. Они - продукт жизнедеятельности синезеленых водорослей, чьи переплетенные волокна удерживают осадочный материал и каким-то образом выделяют из воды известняк. Подобные холмики - их называют строматолиты - состоят из слоев водорослей и цементирующей их осадочной породы.
Подобные структуры были широко распространены по всему земному шару еще в докембрийскую эпоху. Собственно говоря, ископаемые останки почти точно таких же строматолитов обнаружили в горных породах возрастом аж в 3 млрд лет. Древние строматолиты вызвали поистине революционные изменения на Земле, обогатив ее атмосферу кислородом (путем фотосинтеза, см. с. 52). Судя по всему, это было равносильно сильнейшему "загрязнению" окружающей среды для многих живых организмов того времени, приспособившихся к жизни в бескислородной среде. Тем не менее в дальнейшем развились новые жизненные формы, сумевшие с помощью кислородной "подпитки" перейти к новому, куда более энергичному образу жизни, что придало мощнейшее ускорение эволюционному процессу.
Большинство строматолитов вымерло примерно 80 млн лет назад. Возможно, их численность резко сократилась в результате оледенений или каких-либо других климатических изменений, а может, их в больших количествах поедали ранние многоклеточные животные. В наши дни строма-толиты встречаются лишь в немногих местах на Земле. Одно из них - залив Шарк. Это чрезвычайно специфичное место. Там очень жарко и при этом выпадает крайне мало осадков, а вода практически неподвижна. Из-за сильного испарения на поверхности залива вода в нем сделалась такой соленой, что в ней не могут жить брюхоно-гие моллюски и прочие хищники, обычно кишащие на мелководье. Очевидно, прежде в мире также существовали подобные укромные места, свободные от всяких хищников, и это позволило строматолитам выжить на нашей планете в течение нескольких миллиардов лет (см. также с. 52).

Живые (слева) и окаменевшие (справа) листья дерева гинкго. Гинкго появились на Земле примерно 280 млн лет назад и с тех пор почти не изменились.


Последние из аммонитов

У побережья острова Вануату, расположенного в Тихом океане, в одну из тихих лунных ночей вам может посчастливиться увидеть бледные спиралевидные раковины, болтающиеся в воде примерно в метре от поверхности. Из-под этих раковин в темную толщу воды всматриваются большие глаза. Перед их взором когда-то нескончаемой вереницей проносились странные и жуткие создания - ихтиозавры, плезиозавры, панцирные рыбы. Они появлялись и исчезали без следа, а вот наутилусы, обладатели этих глаз, пережили их всех. В целом животные глубоководные, наутилусы по каким-то им одним ведомым причинам временами поднимаются на поверхность в этом самом месте и охотятся здесь на омаров и прочих ракообразных, хватая их своими щупальцами, напоминающими осьминожьи. Глядя на их охоту, поневоле представляешь себе, что сидишь на берегу доисторического моря за 200 млн лет до собственного рождения.
Строго говоря, наутилусы не аммониты. Они близкие родственники аммонитов, чьи ископаемые останки впервые появляются в отложениях ордовикского периода. Науке известны свыше 3000 ископаемых видов наутилусов, однако до наших дней дожили всего лишь шесть из них. Каким-то образом им удалось пережить грандиозную катастрофу, стершую с лица Земли в конце мелового периода их родственников - аммонитов, а также динозавров и многих других животных. Возможно, наутилусы уцелели потому, что жили на больших глубинах: последствия
мерли примерно 345 млн лет назад. Ученым эти небольшие животные были известны многие годы. Однако в 1992 г. был открыт новый вид цефалодисков, очень похожий на граптолитов. Эти малютки размещаются в собственных "чашечках", образующих жизненные сообщества с другими такими же "чашечками". Каждый цефалодиск днем прячется в своей чашечке, а по ночам выбирается наружу по выступам на чашечке, чтобы добыть себе пищу. Похожие выступы обнаружены у многих ископаемых граптолитов.

Самец и самка наутилусов вместе закусывают.
Наутилусы - морские хищники, родственные спрутам и осьминогам. Их раковины разделены на отдельные камеры. Некоторые камеры наполнены газом, что помогает животным удерживаться на плаву. Когда наутилус желает подняться или опуститься, он регулирует содержание газа внутри своей раковины. В ордовикский период океаны Земли буквально кишели наутилусами, однако впоследствии их численность начала сокращаться, и к настоящему времени большинство из них вымерло.


Другие старожилы океанских глубин

Некоторые живые ископаемые вплоть до самого последнего времени оставались неизвестны науке, скрываясь в бездонных глубинах океана. В их числе - небольшие моллюски, очень схожие по своему строению с первыми моллюсками, когда-то обитавшими в древних морях, а именно пять ныне здравствующих видов моноплакофор, или неопи-лин. Вплоть до 1952 г. считалось, что эта группа моллюсков полностью вымерла около 400 млн лет назад. Затем в одной из глубоководных впадин Тихого океана на глубине 3750 м обнаружили живых неопилин. С тех пор были открыты еще четыре вида этих животных, причем все они обитают в глубоководных впадинах. На первый взгляд моноплакофоры (так называется эта группа моллюсков, к которой относятся неопилины) напоминают блюдечки, однако их органы, заключенные внутри раковин, - жабры, нервная система, выводные протоки и половые железы имеют парную структуру, наподобие внутренних органов кольчатых червей и членистоногих. Это позволяет предположить, что кольчатые черви, моллюски и членистоногие произошли от общих предков.
В глубинах Тихого океана обитает и еще один претендент на звание живого ископаемого - цефалодиск. Это потомок древней группы животных, возникшей еще в кембрийский период, свыше 500 млн лет назад.

Повелитель древних морей

Еще один "гость" из далекого прошлого нашей планеты - мечехвост (его называют еще королевским крабом). Эти животные ежегодно в больших количествах заполоняют североамериканские песчаные пляжи, чтобы отложить там свои яйца. Это живое ископаемое очень трудно не заметить. Даже поверхностного взгляда па него достаточно, чтобы обнаружить его несомненное сходство с гигантским трилобитом. Молодняк мечехвостов еще больше походит на трилобитов, только крохотных.
Собственно говоря, мечехвосты не трилобиты, однако принадлежат они к не менее древней группе животных, а именно к артроподам (членистоногим), которые появились на Земле около 550 млн лет назад. Мечехвосты пребывают в почти неизменном виде вот уже по меньшей мере 300 млн лет. Отличаются они незаурядными приспособляемостью и жизнестойкостью. Питаются мечехвосты практически любой доступной им добычей, даже падалью (мертвыми животными).
Мечехвосты легко переносят самые резкие колебания температуры воды и ее солености и способны жить даже в сильно загрязненной среде. Более того, они могут несколько дней обходиться без воды. Это означает, что им доступны такие места обитания, как прибрежное мелководье и даже морское побережье, где очень суровые условия жизни существенно ограничивают численность их потенциальных врагов. Впрочем, в любом случае закованные в прочный панцирь голова и тело мечехвостов ставят перед многими хищниками трудноразрешимые проблемы.

В самых глубоких местах Тихого океана, в нескольких километрах от его поверхности, живут крохотные моллюски неопилины, не претерпевшие, по всей видимости, никаких существенных изменений за многие миллионы лет. Хотя внешне они очень похожи на маленькие блюдечки, их внутренние органы имеют парную структуру, напоминающую строение кольчатых червей и членистоногих; возможно, примерно так же выглядели общие предки червей, членистоногих и моллюсков.


Ключ к прошлому

Мечехвосты обитают в основном на морском дне, однако они умеют и плавать: переворачиваются на спину и гребут своими конечностями. Наблюдая за передвижениями мечехвостов в песке и иле, ученые смогли выяснить значение многих следов и отпечатков, сохранившихся в древних осадочных породах. Мечехвосты прокладывают себе дорогу через верхние осадочные слои, при помощи хвостового шипа зарываясь в песок и разгребая его одной парой двигательных конечностей. Другие двигательные конечности мечехвостов снабжены похожими на челюсти клешнями, которыми они хватают добычу и раскалывают ее раковину или панцирь.

Туатара, отрезанная от внешнего мира в Новой Зеландии, благополучно дожила со времен динозавров до наших дней. Это единственный ныне живущий представитель древней группы рептилий, у которого скелет и сердце примитивные, а барабанная перепонка и настоящие зубы отсутствуют - вместо зубов лишь зубцы на челюстной кости.


Внимание: драконы!

Представьте себе маленького такого дра-кончика, длиной около 65 см, вдоль спины которого проходит устрашающего вида гребень из зазубренных роговых пластин. Жил он 140 млн лет назад, в самый разгар эпохи динозавров. По сравнению с современными рептилиями это весьма примитивное создание. Сердце его устроено крайне просто, а расположение костей черепа напоминает строение черепов крокодилов и динозавров, но не современных ящериц. Тем не менее у этого существа, подобно ныне живущим ящерицам, есть так называемый "третий глаз" - светочувствительный орган, скрытый под кожным покровом на макушке.
А теперь вернемся в сегодняшний день и заглянем на вершины утесов, высящихся на некоторых островах неподалеку от побережья Новой Зеландии. Точно такой же дракончик греется на солнышке у входа в норку морской птицы - норку он захватил по праву сильного. Это туатара, или гаттерия, единственный уцелевший представитель древней группы рептилий, возникшей свыше 200 млн лет назад. Туатара ведет ночной образ жизни, поэтому ее глаза содержат яркий отражательный слой, помогающий ей хороню видеть в сумерках. Она питается насекомыми, червями, слизнями и улитками, а также птенцами и яйцами морских птиц, среди которых живет, и даже своими более мелкими сородичами.
Как же туатаре удалось выжить? Новая Зеландия оказалась изолированной от остального мира около 80 млн лет назад, задолго до появления на Земле многих современных хищников. Хотя туатара откладывает одновременно не более 15 яиц, а детеныши вылупляются из них почти через 15 месяцев, живет эта рептилия, возможно, дольше 120 лет, так что времени для размножения у нее более чем достаточно.

Насколько важны для нас живые ископаемые?

Живые ископаемые как бы позволяют нам заглянуть в поразительный мир давно минувших геологических эпох. Иногда они снабжают пас ценной информацией о древних группах животных, когда-то населявших Землю. Одни из них, например нео-пилин и туатары, возможно, являются некими промежуточными формами между различными группами животных - моллюсками и кольчатыми червями, ящерицами и динозаврами. Другие, к примеру целакант, больше вызывают вопросов, чем дают ответов. Кто они - недостающее звено или эволюционный тупик?

Мечехвосты, или королевские крабы, откладывающие яйца на пляже в штате Нью-Джерси, США. Эти существа, более родственные паукам и скорпионам, чем собственно крабам, практически не изменились за последние 300 млн с лишним лет. Подобную картину, вероятно, можно было бы наблюдать на каком-нибудь пляже каменноугольного периода.

К оглавлению

Добавить комментарий

Войти с помощью: 

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *