Соседи по планете Земноводные и пресмыкающиеся - Юрий Дмитриев

И все-таки, как ни оригинально проявляется забота о потомстве у пипы, у маленькой, до трех сантиметров в длину, лягушечки, называемой ронодермой Дарвина, эта забота проявляется еще оригинальнее, а появление на свет ее детишек еще удивительнее: они появляются не из спины, а изо рта! Ученые долго ломали голову, пока поняли этот феномен, особенно необычный еще и потому, что потомство появляется изо рта родителя. Родительница же, то есть законная мамаша, ограничивается тем, что откладывает во влажный мох яички и покидает их. Около яичек остается самец. В течение 10–15 дней он постепенно, одно за другим, заглатывает эти яички. Однако они попадают не в желудок, а остаются в его горловом мешке, который в это время так растягивается, что не только вмещает яички, но даже позволяет появившимся из яичек личинкам двигаться. Через некоторое время личинки прирастают спинкой или брюшком к стенкам горлового мешка, получая благодаря этому необходимые питательные вещества из организма отца, и продолжают развитие. В таком «приклеенном» состоянии они теряют хвосты, приобретают легкие, конечности. В это же время у них происходит перестройка всех внутренних органов. Когда развитие полностью закончено, лягушечки «отлипают» от стенок горлового мешка и изо рта отца выскакивают на волю.

Однако и ронодерма Дарвина — не предел оригинальности «деторождения»: совсем недавно, в 1973 году, в Австралии была найдена небольшая лягушечка, которая превзошла всех. Живет она в холодных и быстрых потоках и, возможно, довольно суровые и трудные для маленьких лягушат условия заставили эту лягушку приспособиться и «изобрести» совсем уж необычный способ выращивания и сохранения потомства. Отложив икру, эта лягушка проглатывает ее, причем проглатывает по-настоящему. В другое время икринки, как и всякая животная пища, попав в желудок лягушки, стали бы перевариваться. Но все дело в том, что в период «проглатывания» икринок желудок у этой лягушки как бы выключается — прекращаются все его функции и он превращается в хранилище яиц. Впрочем, не просто в хранилище: стенки его богаты питательными веществами, которые получают появившиеся из яичек крошечные головастики. Там, в желудке, они растут, развиваются и вылезают изо рта матери уже почти сформировавшимися лягушатами.

И все-таки ни пипа, ни ронодерма Дарвина, ни австралийская лягушка не считаются живородящими. Но живородящие, то есть производящие на свет не икру и даже не живых личинок, а вполне сформировавшихся, себе подобных животных, среди земноводных существуют. Например, живородящая жаба, живущая в Африке, или черная саламандра, обитающая в высокогорных альпийских водоемах. Живорождение — характерная черта земноводных, живущих в суровых условиях: африканская жаба встречается в районах, где во время засухи часто пересыхают все водоемы, черная саламандра — в холодных реках. И то и другое отнюдь не способствует успешному развитию яичек и выживанию личинок. В теле матери яичкам и личинкам ничто не угрожает — ни сухость, ни холод. Поэтому яйца и личинки и проходят там все стадии развития.

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.

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.

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.