Книга: Жизнь на Земле. Естественная история

7. Водонепроницаемая кожа

<<< Назад
Вперед >>>

7. Водонепроницаемая кожа


Если где-то на земном шаре еще осталось царство пресмыкающихся, то это на Галапагосских островах, которые расположены в 600 милях от побережья Южной Америки и окружены со всех сторон пустынными водами Тихого океана. Пресмыкающиеся проникли на них первыми, задолго до появления человека и других млекопитающих, что произошло всего за 400 лет до нас.[6] Рептилии, всего вероятнее, попали туда в качестве пассажиров поневоле на естественных плотах — спутанных растительных обломках, которые выносятся с водами южноамериканских рек и подхватываются морскими течениями. С тех пор человек завез на Галапагосы многих млекопитающих, но даже теперь в составе архипелага остались небольшие отдаленные островки, где скалы кишат ящерицами, а в кактусах копошатся гигантские черепахи, и чувствуешь себя, ступая на берег, так, словно перешагнул на 200 млн. лет назад в ту эпоху, когда подобные существа были вершиной эволюции.

Галапагосы разбросаны под жаркими лучами солнца по обе стороны экватора. Они вулканического происхождения. Более крупные в группе острова имеют в высоту до 3000 м, они притягивают тучи и орошаются местными дождями, поэтому их склоны покрыты не очень густой, но все же растительностью: кактусами, низкорослым пыльным кустарником. Мелкие же острова, как правило, безводны. Их потухшие кратеры окружены застывшей лавой, сверху она вся сморщена, испещрена воронками и лопнувшими пузырями, которые образовались, когда она, еще горячая, выползала, как патока, из отверстий наружу. Редкие и скудные дожди не оставляют влаги на камнях — она сразу же сбегает вниз и бесследно исчезает. Нет тени — ни деревца, ни кустика, только кое-где пальцем в небо торчат одинокие кактусы, топорща шипы. Черная, раскаленная солнцем лава так горяча, что при прикосновении обжигает руку. Земноводное бы здесь испеклось и погибло за несколько минут. А вот игуаны процветают. Причина в том, что у них в отличие от земноводных кожа водонепроницаемая.

Две группы игуан обитают на Галапагосах: наземные — в сухих зарослях, и морские, сплошь покрывающие голые скалы над водой. Палящий зной им не в тягость, для них нежиться на солнце — насущная необходимость. Физиологические процессы в организме животного зависят, как и все химические реакции, от температуры. В некоторых пределах чем выше температура, тем быстрее протекает реакция и тем больше энергии при этом выделяется.

Ни пресмыкающиеся, ни земноводные сами не вырабатывают тепло, они его получают из окружающей среды. Земноводные не могут подставлять бока прямо под солнце, так как у них кожа пропускает влагу, поэтому температура тела и активность этих животных по необходимости довольно низки. Для пресмыкающихся же такой проблемы не существует.

Морские игуаны имеют твердый режим дня, обеспечивающий им наиболее благоприятную температуру тела. На восходе солнца они собираются на вершинах лавовых хребтов или с восточной стороны больших камней и обращают бока к солнечным лучам, поглощая как можно больше тепла. За час они разогревают свое тело до оптимального уровня, после чего переворачиваются к солнцу головой. Теперь бока у них почти в тени, лучи солнца падают только на грудь. Но солнце подымается выше и выше, опасность перегрева растет. Кожа рептилий обладает самым главным свойством — относительной непроницаемостью, но потовых желез в ней нет, поэтому игуаны не могут охлаждать себя испарением пота. Да если бы и могли, едва ли этот способ пригодился бы при таком недостатке воды в окружающей среде. Однако и им приходится как-то ограждать себя от опасности свариться заживо внутри своей непроницаемой шкуры.

Дело это нелегкое. Игуаны напрягают ноги и отрывают брюхо от черной раскаленной поверхности камня, чтобы получить от него как можно меньше тепла и чтобы ветерок, если дохнет, обдувал их не только сверху, но и снизу. Набиваются плотно во всякое углубление, где есть тень: в щели между камнями или, еще того лучше, в узкие береговые расселины, где тянет прохладой от заплескивающегося прибоя. Сама вода для игуан чересчур холодна, так как Гумбольдтово течение, омывающее Галапагосы, приходит прямо из Антарктики. Однако раз в день морские игуаны все же принуждены погружаться в воду в поисках пищи. Как и многие их сородичи на Южноамериканском континенте, они — вегетарианцы. На лаве никакой съедобной растительности нет, а вот в воде у самой поверхности — густые заросли зеленых водорослей. Поэтому где-то около полудня, когда кровь у игуан разогревается до последнего допустимого предела и им грозит солнечный удар, они отваживаются искупаться. Бросаются в прибой и быстро плывут, ударяя хвостом, как гигантские тритоны. Одни повисают на подводных камнях у самой поверхности, обгладывая с них водоросли стороной рта. Другие отплывают подальше и, нырнув, пасутся на донных пастбищах.

Теперь забота у игуан совсем другая: не избавиться от тепла, а сохранить его в теле как можно дольше. Для этой цели у них есть сложный физиологический механизм: они умеют сжимать свои артерии под кожей так, что кровь, временно сосредоточенная в глубине тела, дольше остается теплой. Если они переохладятся, им не хватит сил одолеть прибой или удержаться на подводных камнях, и волны разобьют их о скалы. Опасная точка достигается через несколько минут после погружения. Температура тела игуаны падает градусов на десять — пора возвращаться на сушу.

Выбравшись из воды, они валятся плашмя, раскинув все четыре ноги, на горячие камни — совсем как пловец-человек после утомительного холодного купания. И покуда температура их тела не поднимется снова, они не способны приступить к перевариванию пищи, которая лежит у них в желудке.

Когда же солнце начинает клониться к закату, снова возникает опасность переохлаждения, и игуаны опять собираются на камнях, спеша накопить как можно больше солнечного тепла, прежде чем наступит ночь.

В результате всей этой деятельности игуанам удается почти постоянно поддерживать в своем теле температуру около 37° — столько же, что и у человека. А у некоторых ящериц она даже на один-два градуса выше. Очевидно, что термин «холоднокровные» в применении к ним неверен. Гораздо правильнее их называют «экзотермичными», то есть получающими тепло из окружающей среды, в отличие от «эндотермичных» животных, например млекопитающих или птиц, которые вырабатывают тепло внутри организма.

Эндотермия дает много преимуществ. Она способствует появлению сложных и чувствительных органов, которые не могли бы работать при резких температурных перепадах. Она позволяет сохранять активность в ночное время без непосредственного обогревания в солнечных лучах. И даже дает возможность жить в холодных поясах, где не выжила бы ни одна рептилия. Но плата за эти блага очень высока. Примерно 80 % калорий, получаемых с пищей, уходит, например, у нас на то, чтобы поддерживать температуру нашего тела на постоянном уровне. Экзотермичным рептилиям, получающим тепло непосредственно от солнечных лучей, требуется вдесятеро меньше питательных веществ, чем млекопитающим соответственно таких же размеров. Как следствие этого они могут жить в пустынях, где млекопитающие погибнут от голода, и морские игуаны благоденствуют, питаясь растительной пищей в таком мизерном количестве, на каком не выжил бы даже кролик.

Рептилии способны не только сами обитать в сухих местах, они даже размножаются на суше, поэтому их яйцам тоже требуется водонепроницаемая оболочка. Обеспечивается это несложным способом. В конце яйцевода находится особая железа, которая выделяет некое вещество, одевающее прочной оболочкой каждое выходящее яйцо. Зародышу нужно дышать, поэтому оболочка должна быть слегка пористой, чтобы пропускать кислород внутрь и углекислый газ наружу. Однако такая кожура создает не только удобства, но и новые трудности. Если она так плотна, что не дает влаге выпариться из яйца, значит, она не даст и сперме проникнуть в яйцо. Следовательно, оплодотворение должно происходить внутри тела самки, до того как яйцо оденет плотная оболочка. Для этого у самца имеется пенис.

Форма этого органа у разных видов рептилий очень различна. И только у одной современной рептилии его совсем нет — у странной ящерицы гаттерии, обитающей на нескольких островках у берегов Новой Зеландии.

Гаттерия ухитряется производить внутреннее оплодотворение примерно таким же способом, как некоторые саламандры и лягушки. При спаривании половые отверстия самца и самки приходят в тесное соприкосновение и сперма проникает в яйцевод самки. Интересно, что у гаттерии есть и другая особенность, напоминающая земноводных: она сохраняет активность даже при температуре воздуха ниже 7 °C, которая ни одной ящерице или змее не пришлась бы по вкусу. Так что она, по-видимому, относится к самым примитивным пресмыкающимся, что подтверждается и строением ее черепа — он в основном близок к черепу наиболее ранних ископаемых рептилий. Кости, принадлежащие именно этому виду, обнаружены в породах, возраст которых — 200 млн. лет. Это позволяет предположить, что гаттерия восходит если не к тому времени, когда рептилии впервые отделились от амфибий, то, во всяком случае, к раннему периоду их истории, к самой заре их золотого века, в котором рептилии достигли фантастического разнообразия форм.

Эти существа, определяющиеся четырьмя основными характеристиками — четвероногие, прочнокожие, яйцекладущие и холоднокровные, — сумели приспособиться к жизни во всех районах земного шара, кроме полярных. Одни из них — ихтиозавры и плезиозавры — стали водноживущими, конечности у них переродились в ласты. У других на передних ногах удлинился один палец и растянул парусоподобную кожную складку — это птерозавры, они населили воздух. На суше же господствовали динозавры.

Больше всего окаменелых остатков динозавров обнаружено на Среднем Западе США. Река Палукси, приток Бразоса (Техас), неспешно петляет теперь по аргиллитовой равнине. Когда-то это было илистое дно эстуария. И однажды во время отлива по нему брели несколько динозавров. Один — теропод, плотоядное пресмыкающееся, ходившее на задних ногах. Ряд его трехпалых следов и сегодня тянется вдоль берега современной реки, а между ними видна борозда, оставленная волочившимся хвостом. Немного ниже по течению река размыла поздние отложения и в том же слое открылись четыре огромные круглые вмятины чуть не метрового диаметра — следы гигантского растительноядного ящера. Сейчас, когда река струит над ними свои воды, так и кажется, что ложе ее не каменное, а все еще илистое, и чудовища прошли здесь по воде всего каких-нибудь несколько часов назад.

В другом месте организован «музей» динозавров — там на крутом обрыве в одном слое почти 4-метровой толщины были обнаружены остатки 14 разных видов динозавров. Некоторые размерами не больше курицы. Другие — крупнейшие в мире наземные существа. Тридцать полных скелетов были извлечены из камня, но там еще осталось много разрозненных костей. Порода, которая содержит все эти сокровища, была некогда песчаной отмелью в середине реки. Вниз по реке плыли огромные разлагающиеся туши дохлых динозавров, застревали на мели и в конце концов распадались или же растаскивались по кусочкам ящерами помельче, которые собирались у падали и пировали. Все длинные кости, скелет конечностей, фрагменты позвоночника ориентированы приблизительно в одном направлении, и по их положению можно определить, как текла река. Весь слой отложений, по-видимому, образовался за каких-нибудь 100 лет, не больше. Здесь можно составить себе представление о том, как потрясающе многочисленны были когда-то эти твари.

Почему некоторые виды достигли таких огромных размеров? На то имелись по крайней мере две причины. По строению зубов самых крупных ящеров, например апатозавра (который раньше назывался бронтозавром, имел около 25 м в длину и, возможно, весил три десятка тонн), можно сделать вывод, что эти исполины были вегетарианцами. Растения той эпохи, папоротники и саговники, состояли из жестких волокон и прожилок, так что переваривать их приходилось долго. У апатозавра и его сородичей зубов было хотя и много, но самого примитивного строения — как колышки; они были гораздо хуже приспособлены для размалывания растительной пищи, чем зубы современных травоядных — коров и антилоп. Поэтому полное размельчение пищи должно было происходить у ящеров в кишечнике. Есть основания предполагать, что некоторые виды заглатывали речные голыши, которые служили им своего рода жерновами при сокращении желудка — так в наше время, только в гораздо меньшем масштабе, некоторые птицы склевывают мелкие камешки. Но решающим фактором усвоения пищи у древних ящеров была биохимическая и бактериологическая активность их пищеварительных соков. Вполне правдоподобно, что процесс пищеварения был у них длительным. Поэтому кишечник травоядного ящера должен был служить своего рода гигантской бочкой для хранения пищи на все время, пока шел медленный процесс ферментации. А чтобы нести такое брюхо, требовалось гигантское туловище. В свою очередь плотоядным ящерам, например тираннозавру, гигантский рост требовался для того, чтобы он мог охотиться на травоядных великанов.

Второе преимущество, которое давали динозаврам огромные размеры, связано с постоянной проблемой всех пресмыкающихся — температурой тела. Чем больше тело, тем медленнее оно теряет полученное тепло и тем меньше подвержено воздействию кратковременных температурных перепадов в окружающей среде. Поскольку растительная пища крайне бедна питательными веществами, травоядным приходилось поедать ее в больших количествах и кормиться почти беспрерывно, от зари до зари, так что нечувствительность к малым температурным изменениям в течение суток была им очень кстати.

Нуждами теплорегуляции обусловливались и вычурные формы тела у некоторых видов. Например, у стегозавра вдоль спины тянулись два ряда ромбовидных пластин. Раньше их считали оружием этого животного, но внимательное изучение костной поверхности показало, что при жизни каждая пластина была обтянута кожей и пронизана густой сетью кровеносных сосудов. Это позволяло стегозавру регулировать температуру своего тела тем же способом, что и современной морской игуане. Стоя боком к солнечным лучам, он очень быстро разогревал кровь, текущую по сосудам пластин; а когда он поворачивался к солнцу головой, эти же пластины даже при самом слабом ветре служили отличными радиаторами охлаждения.

Кости многих динозавров, не отличавшихся особенно грандиозными размерами, свидетельствуют о том, что животные эти были достаточно подвижны и могли при случае передвигаться с большой скоростью. А это, по-видимому, означает, что температура их тела, хотя бы иногда, поднималась довольно высоко. Не исключено даже, что некоторые виды были способны вырабатывать собственное внутреннее тепло. Насколько у них была развита способность поддерживать температуру своего тела в определенных пределах, — на этот счет мнения специалистов пока расходятся. Все современные эндотермичные организмы снабжены теплоизоляционным слоем (надкожным или подкожным): шерстью, жиром, перьями. Без этого энергетические потребности нельзя было бы удовлетворять. Ни у одного вида современных рептилий аналогичных приспособлений нет, как нет и никаких признаков того, что их древние предки были оснащены в этом смысле лучше.[7]

Трудности терморегуляции, быть может, и послужили причиной падения династии динозавров. Картина их гибели красочно запечатлена в камнях бедлендов (неудобных земель) штата Монтана. Здесь горизонтальные пласты песчаников и аргиллитов, отложившиеся где-то около 60–70 млн. лет назад под ежегодным воздействием тающих зимних снегов и сокрушительных летних бурь, оказались изрезанными и расслоенными вдоль и поперек и образуют теперь нагромождение столбов, гребней и расселин между ними. На полосатых отвесных стенах разрушающихся обрывов виднеются коричневые потеки вроде ржавых пятен от подтекающего крана — это выветривающиеся остатки ископаемых костей. Здесь обнаружен окаменелый трицератопс, гигантский рогатый ящер. Живой, он достигал восьми с лишним метров в длину и весил около девяти тонн. Его огромный череп украшали три рога, два над глазами и один на кончике носа; массивный костяной воротник на затылке надежно прикрывал шею. Трицератопс — растительноядный ящер, он всю жизнь пережевывал побеги саговников, в изобилии росших на болотах. И при этом имел самый большой среди всех динозавров мозг — с килограмм весом. Можно предположить поэтому, что он был не только большой и сильный, но также в сравнении с современными ему живыми существами относительно разумный. Однако не спасло его и это.

Непосредственно над тем слоем, где найдены позднейшие остатки трицератопса, прочерчена тонкая линия каменноугольных отложений, она прослеживается на скальных срезах через весь штат Монтана и уходит за канадскую границу в провинцию Альберта. Это — след некогда существовавшего сравнительно недолго, но занимавшего всю названную территорию болотистого леса; здесь — предел существования динозавров. Ниже черной полосы найдены остатки не только трицератопсов, но еще по меньшей мере десяти разных видов ящеров. А выше — не встречается ни одного.

Высказывалось множество гипотез о том, что послужило причиной гибели динозавров. Самые крайние точки зрения предполагают некую глобальную катастрофу. Их можно отбросить: ведь исчезли одни только динозавры, а не все живые существа на Земле и даже не все рептилии. Есть теория, что ящеров вытеснили млекопитающие — они как раз в ту пору находились на пороге своего великого расцвета и распространения, вступили в борьбу с ящерами за пищу и, возможно, благодаря своему более совершенному мозгу одержали победу. Монтанские окаменелости наглядно показывают, что и это мнение ошибочно. Среди них имеются кости как исполинские, так и совершенно крошечные, невооруженным глазом их трудно заметить. К счастью, на помощь охотникам за окаменелостями пришла местная порода муравьев. Они строят низкие куполообразные муравейники и крышу выкладывают крупинками гравия строго определенных размеров. Если перебрать и тщательно рассмотреть эти крупинки, то оказывается, что некоторые из них вовсе не камешки, не гравий, а меленькие конические зубы. Они принадлежали небольшому, всего в несколько сантиметров, зверьку, вроде землеройки, — одному из первых млекопитающих. Млекопитающие к тому времени уже существовали на Земле миллионы лет, но при динозаврах, насколько позволяют судить окаменелости, видов крупнее этого не было. Можно, конечно, предположить, что такие мелкие хищники питались яйцами динозавров. Но все равно едва ли эта их деятельность приобрела столь широкий размах, что повлекла за собой исчезновение хотя бы одного вида, не говоря уже обо всем отряде ящеров. Трудно поверить и в то, что они якобы одолели динозавров не силой, а более развитым интеллектом. Монтанские камни дают материал для построения еще одной, как нам кажется, более убедительной гипотезы. В слоях чуть повыше финишной каменноугольной черты найдены отлично сохранившиеся древесные пни. Трицератопс и другие современные ему ящеры жили в зарослях папоротников и саговников. А эти пни принадлежат совсем другому растению — хвойному мамонтову дереву, секвойе. В наши дни, и почти наверняка тогда тоже, секвойя любит прохладный климат. Ее присутствие в этих отложениях — еще одно доказательство в числе очень многих того, что около 63 млн. лет назад, примерно тогда же, когда исчезли динозавры, наша планета пережила значительную перемену в климате. На Земле резко похолодало.

И это вполне могло убить ящеров. Большое тело действительно дольше теряет тепло, но оно же и дольше нагревается, если тепло утрачено. Даже если некоторые динозавры и обладали способностью сами вырабатывать какое-то количество тепла, все равно череда морозных ночей, перемежающихся короткими днями, могла отнять у большого динозавра столько тепла, что это оказывалось невосполнимо. А при пониженной температуре тела у него уже не хватало энергии двигаться и пастись. Так, стойкое похолодание, возрастающая континентальность климата, установление суровых зим, какими отличается Монтана сегодня, могли привести к вымиранию крупных травоядных. Вместе с ними должны были погибнуть и хищники, на них охотившиеся и тем самым от них зависевшие. Птерозавры, которые зябко жались на голых скалах, должны были пострадать еще того сильнее. А ихтиозавры и плезиозавры в этой трагедии уже не фигурировали. Их линия по какой-то неизвестной причине пресеклась на миллионы лет раньше.

Избежать холода можно было двумя способами, и оба эти способа применяются разными видами пресмыкающихся вплоть до сегодняшнего дня. Животное может, укрываясь от самого трескучего мороза, забиться в трещину между камнями или зарыться в землю и впасть в спячку, то есть в такое состояние, когда приостанавливаются все жизненные процессы. Но это возможно только при небольшом росте. Апатозавр или тираннозавр таким средством воспользоваться не могли. Другой способ — переселиться в воду. Вода медленнее, чем суша, отдает тепло, поэтому резкие суточные похолодания в воде не так чувствуются, а от холодного времени года можно уплыть, перебраться на зимовку в теплые широты. Второй способ подходил для крупных форм. Примечательно, что именно этими двумя способами и сегодня спасаются от холодов представители трех основных групп рептилий, дожившие до наших дней: крокодилы, ящерицы и черепахи.

Крокодилы — самые крупные из ныне живущих пресмыкающихся. Самцы гигантских гребнистых крокодилов, обитающих в Юго-Восточной Азии, по рассказам очевидцев, достигают в длину 6 м! Ископаемые крокодилы обнаруживаются в тех же породах, что и динозавры; виды, очень близкие современным, жили рядом с апатозаврами и, несомненно, охотились на ящеров помельче — размером с антилопу. Если кому-то представляется, будто мир под властью динозавров был населен огромными нескладными скудоумными существами, которые примитивно и медленно реагировали друг на друга, то достаточно понаблюдать за современными крокодилами, чтобы убедиться, насколько ошибочно такое представление.

Нильский крокодил днем обычно лежит без движения на песчаных береговых отмелях, греясь в лучах солнца и поддерживая температуру своего тела таким же способом, как это делают галапагосские игуаны. Впрочем, положение у него не такое сложное, как у игуан, поскольку он гораздо крупнее и меньше зависит от кратковременных температурных скачков. И у него есть свой особый способ охлаждения. Он широко разевает пасть и лежит так, предоставляя воздуху обдувать мягкие кожные покровы полости рта, которые гораздо тоньше, чем кожа, покрывающая тело. А по ночам он залезает в теплую воду реки. Хотя крокодилы большую часть времени проводят в неподвижности, однако при случае могут бегать, и даже очень быстро. Недавние наблюдения показали, что их общественная жизнь гораздо сложнее, чем предполагалось. Самец захватывает некоторую территорию, ревниво охраняя участок воды с береговой отмелью. Если туда вторгается соперник, хозяин участка ревет и вступает с ним в драку. Ухаживание происходит в воде. При приближении самки самец приходит в страшное возбуждение, мычит все громче и громче, так что бока у него начинают дрожать и взбивать пену, яростно колотит хвостом, оглушительно лязгает зубами. Само спаривание продолжается одну-две минуты: самец ухватывает самку зубами и хвосты их переплетаются.

Потом в песке, у самой воды, самка выкапывает ямку — бывает, что всю жизнь в одном и том же месте. Откладывает яйца она в ночное время в несколько приемов, всего штук около сорока. Глубина, на которую она их закапывает, зависит от характера почвы, но в любом случае самка заботится о том, чтобы колебания температуры в гнезде не превышали 3°. Ямки она располагает так, чтобы на них никогда не попадали прямые солнечные лучи. Другие виды принимают еще более действенные меры, добиваясь того, чтобы яйца не перегревались и не переохлаждались. Крокодилы, обитающие в соленой воде, строят гнездо из кучи растений и, когда становится слишком жарко, обрызгивают его мочой. Американские аллигаторы тоже сгребают в кучи растительные остатки, кладут в них яйца и все время переворачивают зеленые вороха, чтобы яйцам доставались необходимая влага и тепло от гниения листвы.

Но самое сложное и удивительное поведение крокодила связано с заботой о потомстве. Нильские крокодилята перед тем, как вылупиться, издают тонкий писк, такой громкий, что его слышно на расстоянии нескольких метров сквозь скорлупу и слой песка. В ответ на их призыв крокодилица начинает раскапывать песок, в который зарыты яйца. Малютки выкарабкиваются из песка наверх, а она собирает их в рот, орудуя огромными зубастыми челюстями тонко и осторожно, как пинцетом. Под языком на дне пасти у нее образуется особый мешок, куда помещается сразу несколько крокодилят. Набрав полный рот, самка уходит к воде и плывет, оскалив зубы, а крокодильчики, попискивая, выглядывают из-за зубов, точно из-за забора. Так вдвоем с самцом она переносит весь выводок на специально выбранное мелкое место. Здесь молодые крокодилы живут месяца два, закапываясь в илистые норки и охотясь на лягушек и рыбок, а родительская пара держится поблизости в воде и охраняет их. Трудно отказаться от мысли, что и динозавры, быть может, тоже имели такие же сложные формы брачного и родительского поведения.

У черепах родословная не менее древняя, чем у крокодилоа На очень ранней стадии развития они избрали для себя путь наращивания защитных приспособлений. У крокодилов коже придают прочность маленькие костные бляшки, подстилающие спинные щитки. Черепахи в этом отношении пошли еще дальше, у них спинные чешуйки превратились в роговые пластины, укрепленные на костном основании, так что все тело оказалось заключенным в совершенно непробиваемый панцирь, в который они в случае опасности вбирают также голову и ноги. Это, безусловно, самый надежный вид защиты из всех, какими располагали и располагают позвоночные, черепахам он явно сослужил отличную службу, так как они с того времени до нынешнего дня почти не изменились. Одна только ветвь отошла от основной линии, и это случилось еще где-то на очень ранней стадии их эволюции. Выделилась группа, которая переселилась в воду, и от нее пошли морские черепахи. Это был вполне логичный ход для существа, облаченного в громоздкий панцирь, которому каждый шаг на суше давался с трудом и с большой затратой энергии, однако совсем освоиться в водной стихии черепахам помешало одно свойство, тогда только недавно обретенное рептилиями: скорлупа, одевавшая яйца, в воде бесполезна. Пленки, с помощью которых зародыш дышит, усваивая кислород воздуха, проникающего через поры скорлупы, функционируют, обеспечивая газовый обмен. В воде вся система оказывается недейственной, зародыши должны были бы задохнуться прямо в скорлупе. Поэтому каждый год в брачный период самка морской черепахи покидает океанские просторы, перебирается в прибрежные воды и в одну прекрасную ночь выходит на сушу; с трудом волоча свое тяжелое тело, ползет вверх по песку, выкапывает яму и откладывает в нее яйца так же, как это делают ее наземные родичи.

Третья группа потомков динозавров — ящерицы — теперь гораздо многочисленнее и крокодилов, и черепах. Они и в своем развитии отошли от первоначальных форм гораздо дальше других. Их теперь насчитывается много разных семейств: игуаны, хамелеоны, сцинки, вараны и другие. Все они обзавелись для защиты своей драгоценной водонепроницаемой кожи разнообразной чешуей. Так, австралийский щитковый сцинк весь покрыт прочными, гладкими, плотно прилегающими чешуйками наподобие кольчуги. У ящерицы ядозуба в Мексике они круглые черные и розовые и напоминают бусины. А у африканского колючего сцинка чешуйки оснащены длинными и острыми шипами, как рыцарские латы времен позднего средневековья. Чешуйки, как наши ногти, образованы из омертвевшего рогового вещества и постепенно снашиваются. Поэтому ящерицам надо их время от времени возобновлять, иногда даже по нескольку раз в год. Новая чешуя вырастает прямо под старой, а старая отваливается.

Чешуя в отличие от скелета гораздо податливее, если можно так выразиться. на требования эволюции, она не только служит ящерицам для защиты кожного покрова от ударов и царапин, но также находит применение и для многих других целей. У морских игуан вдоль спины расположены в ряд длинные чешуйки, и, когда самцы, вступая в соперничество за участок, принимают угрожающую позу, эти чешуйки встают дыбом и придают игуанам особенно страшный и могучий вид. У некоторых хамелеонов, этих сказочных рептилий, чешуйки на голове иногда образуют рога, превращая их в единорогов. двурогов, трирогов и даже четверорогов. Ящерица-молох, очень своеобразная крошечная ящерка, обитающая в центральноавстралийской пустыне и питающаяся исключительно муравьями, со спины вся покрыта чешуйками в форме щита с торчащим из середины шипом. Мало кому из птиц пришлось бы по вкусу такое колючее угощение, так что свою защитную функцию они выполняют вполне надежно. Но такое необычное устройство служит еще и для другой, неожиданной цели: от срединного шипа лучами отходят узенькие бороздки, в холодные ночи на них оседает влага и под действием капиллярных сил, в конце концов, попадает животному в рот. Но самая необыкновенная чешуя, пожалуй, у геккона. Эти маленькие тропические ящерицы бегают по стенам, носятся по потолку, умеют даже взбираться по отвесному стеклу. Все это они проделывают с такой видимой легкостью, что напрашивается предположение: они каким-то образом используют присоски. А оказывается, все дело в их чешуе. На нижней стороне пальцев у них чешуйки снабжены подушечками из густо сидящих волосков, не видимых простым глазом, — их можно разглядеть только в электронный микроскоп. При нажиме волоски цепляются за мельчайшие неровности, даже такие, которые имеются на поверхности стекла. Вот почему геккон с помощью волосяных подушечек способен сохранять самые головокружительные положения.

Ящерицы в ходе эволюции, подобно саламандрам Нового Света, все время стремились к утрате конечностей. Разные виды сцинков сегодня отражают последовательные фазы этого процесса. Австралийские сцинки — например, щитковый или синеязыкий — еще сохранили крошечные ножки, но они такие слабенькие, что не способны удержать туловище над землей. А евроазийский желтопузик, который тоже ящерица, совсем не имеет ног, хотя внутри у него остались рудименты костей плеча и таза. Змееящерицы Южной Африки даже в пределах одного рода демонстрируют много промежуточных стадий редуцирования конечностей. У одного вида есть все четыре ноги, каждая о пяти пальцах, у другого ножки малюсенькие, несущие по два выраженных пальца, а у третьего только задние однопалые конечности, от передних же снаружи не осталось и следа.

Сто миллионов лет назад этому же процессу редуцирования конечностей подверглась группа древних ящериц. В результате появились змеи.

В вопросе о том, каких именно ящериц следует считать предками змей, до сих пор мнения расходятся. Можно, однако, предположить, что утрата конечностей связана с подземным образом жизни. Есть ряд свидетельств в пользу того, что предки змей когда-то жили в земле. Здесь легко может быть повреждена чувствительная барабанная перепонка, да и вообще слух под землей не имеет особого значения. Поэтому роющие существа утрачивают уши. Нет ушных барабанных перепонок и ни у одного вида змей, а косточка, которая у других рептилий передает вибрацию перепонки, у змей соединена с нижней челюстью, так что змеи совершенно глухи к звукам, передающимся по воздуху, зато различают, скажем, колебания от шагов, распространяющиеся в грунте.

Другим таким свидетельством, по мнению некоторых специалистов, являются глаза змей. Они существенно отличаются по строению от зрительных органов других рептилий. Если предки змей жили в земле, то у них, как и у всех подземных жителей, глаза должны были дегенерировать. Но если прежде чем эта утрата стала окончательной, предки змей вернулись к жизни на поверхности земли, зрение им снова понадобилось и рудиментарные органы должны были опять подвергнуться развитию. Вот откуда у змей такое своеобразное, свойственное им одним устройство глаза. Это объяснение кажется вполне убедительным, но оно еще не получило всеобщего признания.

А вот что у змей когда-то были ноги, не сомневается никто. Да целая группа змей, удавы и вальковитые змеи, и поныне сохранила не только внутренние рудименты тазовых костей, но и наружные следы задних конечностей: две шпоры по обе стороны клоаки. Змеи попеременно сокращают полосы мышц у себя на боках, так что их туловище S-образно изгибается. Мышечное сокращение волнами пробегает по телу, змея то одним, то другим боком давит на неровности почвы — камни, корни растений — и, отталкиваясь таким образом, продвигается вперед. Короче говоря, змея извивается и ползет. Если ее поместить на совершенно гладкую поверхность, лишенную неровностей, змее не за что зацепиться, и она только беспомощно вьется на месте.

Некоторые змеи, обитающие в песчаных пустынях, видоизменили эту технику, причем движутся они так молниеносно, что за ними трудно уследить и почти невозможно вразумительно описать. Такая техника называется боковым ходом. Тело змеи опять же изгибается в виде буквы S, но прикасается к земле только в двух точках, которые быстро перемещаются от шеи к хвосту. Движение начинается чуть ниже головы. Змея поднимает голову и выгибает шею в той точке, где она касается земли. Мышечное сокращение, образующее изгиб, быстро проходит по телу и хвосту, оставаясь в соприкосновении с песком, а передняя часть и голова держатся в воздухе. К тому времени, когда волна проходит половину длины туловища, шея опускается, на мгновение прикасается к земле, и по телу начинает пробегать вторая волна. В результате змея быстро продвигается вперед, оставляя на песке след в виде черточек, ориентированных под углом 45° к направлению ее движения.

Когда змея охотится, ей важно перемещаться, совершая как можно меньше телодвижений, чтобы не привлечь внимание своей жертвы. Змея замирает, вытянувшись в струну, головой туда, где находится добыча. Змеиная чешуя на брюхе имеет форму узеньких четырехугольников, уложенных внахлестку свободными сторонами назад. Сокращая отдельные группы мышц живота, змея может подтягивать и оттопыривать участки чешуи. Задние края чешуек цепляются за землю, мышечные сокращения перебегают к хвосту, и змея плавно и бесшумно продвигается вперед, вообще не извиваясь

Если правда, что предки змей некогда обитали под землей, то пищу их скорее всего составляли мелкие твари, беспозвоночные — черви и термиты — и древние млекопитающие зверьки вроде землеройки. Потом, когда змеи вышли на поверхность, а млекопитающие стали развиваться, обретая то разнообразие форм, какое они имеют сейчас, рацион змей значительно расширился. Не исключено, что именно эти новые возможности и выманили их из-под земли. Теперь некоторые питоны и удавы достигают таких размеров, что могут совладать с козой или антилопой. Схватив жертву пастью, они обвиваются вокруг нее и убивают, стягивая свои кольца так, что животное не в состоянии расправить грудь и вдохнуть воздух. Иными словами, они его не раздавливают, а душат. После этого с помощью острых, загнутых назад зубов и свободно сочлененных челюстей змея начинает препровождать тушу к себе в утробу. Иногда на такое заглатывание уходит несколько часов, и потом еще долго змея лежит раздувшаяся и неподвижная.

Более развитые виды змей убивают не удушением, а ядом. Одна группа ядовитых змей, бороздчатозубые, вводит в жертву яд специально для этой цели приспособленными зубами, расположенными в задней части верхней челюсти. Железы, вырабатывающие яд, находятся прямо над этими зубами, и он по бороздкам зуба стекает вниз. Вцепившись в жертву, бороздчатозубая змея начинает жевательные движения и двигает челюстями из стороны в сторону, покуда в тело жертвы не вонзаются задние зубы, несущие убийственный яд.

Высокоразвитые змеи убивают еще более усовершенствованными способами. У них ядовитые зубы расположены в передней части верхней челюсти, и канал, по которому стекает яд, заключен внутри зуба. У кобр, мамб и морских змей ядовитые зубы короткие и неподвижные. У гадюк же они настолько длинные, что, когда рот у гадюки закрыт, они отгибаются назад и лежат вдоль нёба. Нападая, гадюка широко разевает пасть, при этом косточка, к которой прикреплены ядовитые зубы, поворачивается, зубы опускаются, выступают вперед и вонзаются в жертву. Яд сразу же впрыскивается в мышечную ткань животного, как шприцем.

Змеи — последняя большая группа рептилий, возникшая на Земле, а из них самые совершенные создания это — ямкоголовые гадюки. К ним принадлежит гремучая змея, обитающая в Мексике и на юго-востоке США; на ее примере можно проследить, до каких высот совершенства могут дойти в своей организации пресмыкающиеся.

Подобно многим другим змеям, а еще прежде некоторым земноводным и рыбам, гремучие змеи обеспечили своим яйцам высшую степень безопасности: они оставляют их у себя в теле. Непроницаемая оболочка яиц, одно из важнейших достижений рептилий, у них редуцировалась и снова стала тонкой пленкой, благодаря чему зародыши в яйцеводе получают питательные вещества не только из желтка, но и из крови матери посредством диффузии, прямо из плотно прижатых к ним стенок яйцевода. По существу, этот процесс аналогичен питанию зародыша через плаценту у млекопитающих.

Когда вполне развитые детеныши выходят из клоаки наружу, мать не оставляет их своими заботами. Она бдительно охраняет их. И всякого, кто осмеливается к ним приблизиться, встречает угрожающим треском своего погремка. При каждой линьке одна видоизмененная пустотелая чешуйка на хвосте остается, так что у взрослой гремучей змеи таких погремков бывает до 20 штук.

Гремучая змея охотится главным образом ночью, и для этой цели у нее есть особое, уникальное приспособление, не имеющее соответствий в животном мире. Между ноздрей и глазом у нее находится небольшое углубление, та самая лицевая ямка, которая дала название всей группе ямкоголовых гадюк. Это орган, улавливающий инфракрасное излучение, то есть тепло, притом настолько чувствительный, что воспринимает сотые доли градуса по Цельсию. Более того, он действует направленно и позволяет змее точно определять местонахождение источника тепла. Так, с помощью лицевых ямок гремучая змея способна даже в полной темноте обнаружить маленького бурундучка, неподвижно припавшего к земле в полуметре от нее. Она устремляется к нему почти бесшумно, скользя на гладкой чешуе брюха, а приблизившись, наносит удар, выбрасывая вперед голову со скоростью 3 м/с, и двойными ядовитыми зубами впрыскивает в тело жертвы дозу сильнодействующего яда. Гремучую змею по праву можно признать самым искусным убийцей среди всех животных мира.

А поскольку она, как и все рептилии, получает тепло непосредственно от солнечных лучей, ее потребности в пище очень невелики. Раз десять в году пообедает — с нее и довольно. Не надо гремучей змее целые дни проводить в заботе об утолении голода, которая одолевает всех теплокровных млекопитающих, даже тех, что живут в пустынях. И не приходится ей, как им, забиваться в дневную пору в щели и ямы и отсиживаться, задыхаясь от зноя, покуда ночная прохлада не позволит им выйти наружу. Нет, она лежит, свернувшись кольцом между камнями и кактусами мексиканской пустыни, и властвует над своим миром; никто ей не страшен. Благодаря влагонепроницаемым коже и оболочке яиц пресмыкающиеся первыми заселили пустыни. И некоторые из них до сих пор остаются там полновластными владыками.


Морские игуаны, прячущиеся от солнца в каменной расселине (Галапагосские о-ва)


Окаменевший след плотоядного динозавра (Техас, США)


Крокодилята вылупляются из яиц


Крокодил, несущий во рту детеныша (Южная Африка)


Ящерица анолис раздувает ярко-красный горловой мешок


Коротконогий сцинк (Восточная Африка)


Гремучая змея в момент нападения


Рогатый гремучник (пустыня Намиб, Юго-Западная Африка)

<<< Назад
Вперед >>>

Генерация: 0.474. Запросов К БД/Cache: 3 / 1
Вверх Вниз