Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Таким образом, факты расширения дна океана в теории тектоники плит очень убедительны, и датирования различных тектонических событий, таких как разделение отдельных континентов, по геологическим стандартам являются точными. Революция тектоники плит была одной из самых быстрых, однако, в то же время самой решительной во всей истории науки.

СВИДАНИЕ 17. АМФИБИИ

Триста сорок миллионов лет назад, в раннем каменноугольном периоде, всего лишь приблизительно через 30 миллионов лет после отметки Свидания 16 мы, амниоты (название, которое объединяет млекопитающих с рептилиями и птицами), встречаем наших земноводных кузенов на Свидании 17. Реконструкция земного шара ниже примерно показывает, на что приблизительно был похож мир в то время. Пангея еще не объединилась, и северный и южный массивы суши окружал океан пред-Тетис. Начинала формироваться южная полярная ледовая шапка, вокруг экватора существовали тропические леса плаунов, и климат был, вероятно, примерно таким, как сейчас, хотя флора и фауна были, конечно, совсем иными.

[Графика удалена]

*КОПРЕДОК 17. За основу частично взято нижне-карбоновое четвероногое баланерпетон [198]. Следует отметить большие, выдающиеся глаза, барабанные перепонки, рифленые блоки мышц, соотношение голова : тело : хвост приблизительно 1:3:3. Хотя у некоторых ископаемых амфибий было меньше пальцев на некоторых конечностях, учитывая очевидную трудность восстановления пальцев, наиболее вероятно, сам копредок имел пять. Окраска более тусклая, чем у многих живущих амфибий, потому что предупреждающая окраска против наземных хищников была, вероятно, не нужна.

Копредок 17, наш прародитель приблизительно в 175-миллионном поколении, является предком всех живущих тетраподов. «Тетрапод» означает «четыре ноги». Мы, не ходящие на четырех ногах, являемся бывшими тетраподами, бывшими недавно в нашем случае, намного менее недавно в случае птиц, но все мы называемся тетраподами. Главное, что Копредок 17 является общим предком великого множества наземных позвоночных животных. Несмотря на мою более раннюю резкую критику тщеславного взгляда в прошлое, выход рыб на землю был главным преобразованием в нашей эволюционной истории.

Земля в раннем каменноугольном периоде, приблизительно 356 миллионов лет назад [257]. Палеоконтинент Гондвана располагается на Южном полюсе, в то время как Еврамерика (иногда называемая Лавразией) приблизилась к ней, в итоге закрыв океан между ними совокупностью серий столкновений, сформировавших Пангею. Эти тектонические события закончились в период горообразования (орогенеза), образуя Аппалачи и Варицийскую складчатость. Ледовая шапка начала формироваться на Южном полюсе и будет расти во время каменноугольного периода. Тем временем массивы суши в более высоких широтах были теплыми, с пышной растительностью, которая исчезнет, в конечном счете, образуя пласты угля.

Три основных группы современных земноводных путешественников объединились намного «раньше», чем встретились с нами, амниотами. Это – лягушки (и жабы: зоологически бесполезное различие), саламандры (и тритоны – виды, которые возвращаются в воду для размножения) и безногие земноводные (влаголюбивые, безногие роющие или плавающие животные, отдаленно напоминающие земляных червей или змей). У лягушек нет хвоста во взрослом возрасте, но личинки имеют сильный хвост для плавания. У саламандр есть длинный хвост, как во взрослой, так и в личиночной стадии, и их пропорции тела больше всего напоминают предковых амфибий, судя по ископаемым. У безногих земноводных совсем нет конечностей – нет даже внутренних следов плечевого и тазового пояса, которые поддерживали конечности их предков. Большая длина тела безногих земноводных была достигнута увеличением количества позвонков тела (до 250, по сравнению с 12 у лягушек), и ребер, которые оказывают эффективную поддержку и защиту. Хвост, что странно, очень короткий или даже отсутствует: если бы у безногих земноводных были ноги, то их задние конечности находились бы прямо на заднем конце тела, там, где они на самом деле были у некоторых вымерших амфибий.

Даже если они живут на земле во взрослом возрасте, многие амфибии размножаются в воде, в то время как амниоты (исключая случаи вторичного видоизменения, такие как киты, дюгони и ихтиозавры) размножаются на земле. Амниоты размножаются либо как живородящие, производя на свет живых детенышей, либо с помощью относительно больших, покрытых водонепроницаемой оболочкой яиц. В обоих случаях эмбрион плавает в своем собственном «частном водоеме». Эмбрионы земноводных, по всей вероятности, будут плавать в реальном водоеме или в чем-то аналогичном. Земноводные путешественники, которые присоединяются к нам на Свидании 17, могут проводить часть своего времени на земле, но они редко пребывают вдалеке от воды и, по крайней мере, на определенной стадии своей жизни, они обычно возвращаются к ней. Те, которые размножаются на суше, идут на все, чтобы создать водные условия.

Деревья обеспечивают зону относительной безопасности, и лягушки нашли способ размножаться в них, не теряя жизненно важной связи с водой. Некоторые используют маленькие лужи из дождевой воды, образующиеся в розетках бромелиевых растений. Самцы африканской древесной серой лягушки, Chiromantis xerampelina, кооперируются, чтобы взбить задними лапами толстую белую пену из жидкости, выделяемой самками. Эта пена затвердевает на внешней стороне коры, защищая сырое внутреннее пространство, служащее гнездом для группы яиц. Головастики развиваются во влажном пенном гнезде на дереве. Когда они вылупляются в следующем сезоне дождей, они освобождаются и падают в лужи воды под деревом, где развиваются в лягушек. Другие виды используют технику пенного гнезда, но они не кооперируются при его создании. Вместо этого один самец взбивает пену из выделений одной самки.

КОПРЕДОК 17

[Графика удалена]

Этот копредок был скорее похож на саламандру, но, вероятно, имел по пять пальцев и на передних, и на задних лапах. Как большинство современных амфибий, он, вероятно, мог обитать во влажных местах или поблизости. На заднем плане плауны, хвощи и древесные папоротники, типичные для раннекаменноугольных болотных лесов. 

Некоторые виды лягушек сделали интересные шаги в направлении истинной вивипарии – живорождения. Самка южноамериканской сумчатой лягушки (различные виды рода Gastroiheca) помещает свои оплодотворенные яйца на спину, где они покрываются слоем кожи. Там головастики развиваются и могут быть отчетливо видны, извивающимися под кожей на спине матери, пока, в конечном счете, не вылупляются. Еще раз, некоторые другие виды делают нечто подобное, вероятно, эволюционировав независимо.

Другой вид южноамериканской лягушки, названный Khinoderma darwinii в честь своего прославленного исследователя, практикует наиболее необычный вариант живорождения. Кажется, что самец ест яйца, которые он оплодотворил. Яйца, однако, не передвигаются вниз по кишечнику. Как у многих самцов лягушек, у него есть просторный вокальный мешок, используемый как резонатор для усиления голоса, и именно эта влажная комната является приютом для яиц. Там они развиваются, пока, наконец, не извергаются как полностью сформировавшиеся лягушки, отказавшись от права плавать как головастики.

Основное различие между амфибиями и амниотами в том, что кожа амниот и яичная скорлупа водонепроницаемы. Кожа земноводных обычно позволяет воде испаряться через нее с той же самой скоростью, которую Вы могли бы ожидать от слоя стоячей воды с такой же поверхностью. Что касается воды под кожей, с таким же успехом могло не быть вообще никакой кожи. Она сильно отличается от кожи рептилий, птиц и млекопитающих, где одно из главных ее назначений – служить барьером для воды. Есть исключения среди амфибий, наиболее примечательные – среди различных видов пустынных лягушек Австралии. Они используют факт, что даже в пустыне могут быть периоды затоплений, хотя короткие и очень редкие. В течение таких редких и кратковременных периодов сильных ливней каждая лягушка создает заполненный водой кокон, в котором она прячется в состоянии оцепенения, в течение двух или, по некоторым подсчетам, даже семи лет. Некоторые виды лягушек могут выдерживать температуры значительно ниже нормальной точки замерзания воды, производя глицерин в качестве антифриза.

Амфибии не живут в морской воде, и поэтому не удивительно, что, в отличие от ящериц, их редко обнаруживают на отдаленных островах (Сэм Тарви говорил мне, что два вида лягушек с ареалами на самых отдаленных островах, фиджийские лягушки Platymantis vitiensis и P. vitianus (близко связанные и, по-видимому, произошедшие от единственного предка-колонизатора), развиваются полностью в яйце, вместо того чтобы иметь свободно плавающих головастиков. Они, похоже, более терпимы к соли, чем большинство лягушек. P. vitianus иногда обнаруживают на пляжах. Эти необычные особенности, по-видимому, присутствовавшие у их предка-колонизатора, могли бы предадаптировать их к прыжкам с острова на остров.). Дарвин отмечал это более чем в одной из своих книг, а также факт, что лягушки, которые были искусственно введены только на этих островах, там процветают. Он предположил, что яйца ящерицы защищены от морской воды твердой скорлупой, тогда как морская вода быстро убивает лягушечью икру. Лягушки, однако, встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и, вероятно, существовали там непрерывно, прежде чем континенты разошлись. Они – очень преуспевающая группа.