Книга: Занимательная ихтиология

Как узнали о прошлом рыб

Как узнали о прошлом рыб

Ученые считают, что рыбы произошли от червеобразных животных, не имевших костного скелета. Это было очень, очень давно — 400–350 миллионов лет назад. О прошлом рассказывают листы каменной книги. Ее написала сама природа. Вот как создавались страницы книги.

Где-то на севере Европы, петляя между тогда еще совсем голых берегов, бежала небольшая речушка. Подмывая то правый, то левый берег, она на поворотах образовывала омуты с крутыми обрывистыми берегами. В омутах, неуклюже плавая, охотились за рачками и улитками первые предки наших рыб. И вот однажды в половодье, когда течение особенно сильно ударяло в подмытый берег, нависший над рекой крутояр рухнул в омут. Предки наших рыб оказались погребенными под толстым слоем песка и глины. Прошли миллионы лет, давно уже не стало речушки, но на камнях, плитках песчаника сохранились отпечатки погибших рыб.

Могло быть и иначе. Рыбы жили в морском заливе. Со временем залив отделился от моря, вода испарилась, и под слоем ила остались заизвестковавшиеся, окаменелые рыбы.

Отпечатки на камне, окаменелости встречаются в различных по возрасту пластах земли, они-то и создают книгу, в которой страница за страницей рассказывается длинная и поучительная история рыб.

Прочесть каменную книгу и правильно расположить ее листы не так-то просто. Как узнать, когда жила окаменевшая рыба — один, десять или триста миллионов лет назад? Долго ученые не знали, как это сделать, и лишь в последнее время им удалось прочесть книгу о древней жизни рыб.

Еще совсем недавно палеонтологи — ученые, изучающие историю живых организмов по окаменелостям, — не располагали совершенными методами для определения возраста минералов, остатков животных и растений. Пользовались геологическим методом — определяли толщину слоев наносной почвы над окаменелостью и по ней судили о возрасте находки. Конечно, о точности определения не могло быть и речи — в одной части земного шара за тысячу лет слой наносной почвы вырастает на 3 сантиметра, в другой — на целый метр.

С развитием физики и химии появились более точные счетчики тысячелетий.

Удалось установить, что радиоактивный уран излучает частицы гелия и со временем превращается в свинец. За 100 миллионов лет из килограмма урана образуется 13 граммов свинца. Определив содержание свинца в минерале, можно узнать, когда начался распад, а следовательно, определить возраст горной породы. Спутать свинец, образовавшийся из урана, со случайно попавшим в породу нельзя — урановый свинец легче.

Около двадцати лет тому назад появились «углеродные часы». Ученым стало известно, что в тканях животных и растений всегда содержится тяжелый радиоактивный углерод. За 5600 лет половина его распадается. Узнав процент оставшегося радиоактивного углерода, можно высчитать, сколько времени пролежали в земле кость, дерево или какие-либо другие остатки животных и растений.

Несколько лет назад в одной из лабораторий Академии наук СССР был разработан новый метод определения возраста минералов. Ученые нашли, что тяжелый калий, содержащийся в горных породах, постепенно превращается в тяжелый аргон. Аргон — газ, но он не улетучивается, а прочно связывается с минералом. Для исследования минерал расплавляют, газы собирают и анализируют. По соотношению тяжелого калия и аргона вычисляют возраст породы.

Определять каждый раз возраст слоя почвы аналитическим методом сложно. Поэтому палеонтологи составили из ракушек и других окаменелостей своеобразный календарь. Производя раскопки и найдя ракушку, похожую, скажем, на бараний рог, палеонтологи узнают по календарю, когда она жила и, следовательно, возраст образования пласта и т. д.

Теперь, зная, как читать каменную книгу, полистаем ее страницы.

О самых первых рыбах в каменной книге почти ничего нет. Они произошли от беспозвоночных и не имели ни костного скелета, ни чешуи, ни зубов. Поэтому первые рыбы не могли оставить четких следов на камне и сохраниться в виде окаменелостей. Неясные их отпечатки найдены в силурийских пластах, образовавшихся около 400 миллионов лет назад.

Первым рыбам приходилось туго, моря в то время кишели хищными членистоногими, свирепыми морскими скорпионами. И вот рыбы постепенно начинают одеваться в прочный костяной панцирь, почти такой же, как мы видим у современных крабов. Отпечатки панцирных рыб хорошо сохранились. Их находили в Колорадо, Канаде, около озера Эзель в СССР.

Примерно в этот же период появились хищные панцирные рыбы артодиры. Их было несколько видов, длиной от 40 сантиметров до 9 метров. Хорошо сохранившиеся отпечатки артодир обнаружены у нас около города Луги в Ленинградской области.

За силурийским периодом наступает девонский, продолжающийся около 50 миллионов лет. Его называют царством рыб.

В это время уже жили три большие группы рыб — акулообразные, кистеперые и лучеперые.

Из глубины веков до нас дошли главным образом окаменевшие зубы и окаменевшие шипы плавников. Судя по зубам, в древности встречались небольшие рыбы, менее метра длиной, и гиганты, достигавшие 30 метров. В пасти ископаемой акулы кархародон свободно могла поместиться лошадь.

Древние акулы плавали еще в те времена, когда на земле не было ни одной травинки, ни одного животного. Прошло время, и землю заселили причудливые амфибии. Их сменили гигантские ящеры. А акулы продолжали плавать в океане, не уступая пальму первенства хищным рыбоящерам — ихтиозаврам. Появились млекопитающие. Затем многие из них вымерли, но акулы живут и по сей день.

Конечно, современные акулы отличаются от своих предков, но во многом похожи на них. Близки к вымершим плащеносные и гребнезубые акулы.

Плащеносную акулу назвали так потому, что междужаберные перегородки выходят у нее наружу и, как плащом, закрывают жаберные отверстия. Акулы эти небольшие, не более полутора метров длиной. Водятся они в Атлантическом и Тихом океанах, но нигде не встречаются в больших количествах.

Гребнезубые акулы отличаются расположением зубов. Зубы сидят у них очень часто и образуют как бы гребенку.

Гребнезубые акулы — крупные рыбы, их длина 8 и больше метров. Водятся в теплых водах Атлантического и Тихого океанов. Особенно многочисленные в Средиземном море.

В далеком прошлом появилась японская носатая акула. Сейчас она встречается в японских водах на больших глубинах. Окрашена в буро-красный цвет, достигает 4 метров длины. Верхняя челюсть у нее вытянута и образует своеобразный нарост. Он совсем мягкий и не может быть использован ни для защиты, ни для добывания пищи. Предполагают, что мясовидный отросток помогает акуле сохранить равновесие.

Немногим моложе акул их близкие хрящевые родственники — скаты. Они появились около 100 миллионов лет назад. Внешне большинство скатов совсем не похожи на акул. Разросшиеся в сторону грудные плавники придают им очень странный вид. Известно около пятидесяти видов различных скатов. С некоторыми из них мы уже познакомились на страницах этой книги.

К древним хрящевым рыбам принадлежат и химеры. Они почти вымерли, сейчас живет всего лишь несколько видов. Химера, водящаяся в Атлантическом океане у берегов Европы, около метра длины. Морда у нее тупая, как свиное рыло. Хвост длинный — бичеобразный. Во рту всего лишь 6 зубов. Окраска ее довольно оригинальная — шоколадная или оранжевая с темными пятнами на боках. Питается химера моллюсками.

Появившиеся примерно вместе с акулами кистеперые рыбы не обладали ни большими размерами, ни особой скоростью движения, ни мощными орудиями защиты. Поэтому моря оставались в ведении более крупных, быстрых и лучше вооруженных рыб. Кистеперым же новоселам пришлось потесниться: они заселили мелководные заливы, озера, болота. В жаркое время года озера мелели, болота пересыхали, кислорода в воде становилось меньше и меньше. Рыбы пробовали заглатывать воздух. Сначала ничего не выходило, рыбы массами гибли и выживали лишь очень немногие. Но у выживших рождалось потомство более приспособленное к дыханию атмосферным воздухом, и так постепенно, через многие поколения, у рыб появились органы, заменяющие легкие.

Теперь им стала не страшна испорченная вода обмелевших болот, но, если водоем полностью высыхал, рыбы оказывались на суше, и здесь повторялась прежняя картина: большинство рыб погибало, выживали только лучше всех ползавшие на своих мягких бахромчатых плавниках. А их дальнейшим потомкам засуха и вовсе была уже не страшна. Кистеперые рыбы могли спокойно перебираться из одного водоема в другой, не исключена даже возможность, что они вылезали на берег для охоты за девонскими насекомыми.

В этом же периоде жили пресноводные двоякодышащие рыбы. Их потомки — рогозуб, протоптерус, лепидосирен — живут и сейчас в заболоченных водоемах Южной Америки, Африки, Австралии.

Кистеперых рыб было две основных ветви — древние рапидистии и появившиеся позднее целаканты. Рапидистии скорее и лучше освоили сушу и положили начало земноводным животным. Так появилась еще одна ступенька на пути к человеку. Сами рапидистии просуществовали не долго и вскоре вымерли.

Зато целаканты оказались исключительно жизнеспособными. Их остатки находят на всем земном шаре почти везде, где раньше были болота, реки, озера, разливы морей. Судя по окаменелостям, они жили в течение 250 миллионов лет, начиная с девонского периода до пластов верхнемеловой эпохи. С мелового периода остатков целакантов нигде больше не находили и их считали вымершими 50 миллионов лет тому назад.

Каково же было удивление ученых, когда в 1939 году появилось сообщение о живой кистеперой рыбе, пойманной у берегов Африки. Это вызвало сенсацию. И не удивительно, ведь целакант — самый близкий родственник предков наземных позвоночных, и изучение его внутренних органов должно было помочь разрешить множество еще не ясных вопросов.

Но расскажем обо всем по порядку.

В декабре 1938 года заведующая краеведческим музеем Ист-Лондона (Южная Африка) мисс Латимер сообщила, что траулер доставил для исследования неизвестную рыбу. Она была поймана недалеко от берега на глубине 75 метров. На палубе траулера мисс Латимер увидела большую синюю рыбу. Она весила 57,5 килограмма. У нее была плотная, как броня, чешуя, костистые щитки на голове, мощные челюсти и плавники, похожие на лапы. Рыба уже начала разлагаться. Ее пришлось срочно препарировать и сделать чучело.

Мисс Латимер немедленно отправила письмо известному южно-африканскому ихтиологу Дж. Л. Б. Смиту с просьбой определить рыбу. Каково же было изумление ученого, когда он в таинственной рыбе узнал воскресшего из мертвых целаканта. Да, удивиться было чему, ведь целаканта считали давно вымершим, и никто не допускал мысли, что ископаемая рыба может жить в наши дни.

Сенсационное открытие в несколько дней облетело весь мир. Газеты печатали фотографию рыбы и портреты открывших ее ученых. Профессор Смит изучил рыбу и назвал ее в честь мисс Латимер — латимерией.

Однако целакант попал в руки ученому поврежденным — отсутствовали жабры, внутренности, а именно они-то были прежде всего нужны для дальнейших научных исследований. Важно было найти и родину кистеперых рыб. Но наступившая вскоре война помешала осуществить эти замыслы.

Поиски целакантов возобновились только в 1947 году. Вначале ученые напечатали и разослали листовки в главные порты восточно-африканского побережья с подробным описанием рыбы, с просьбой доставить ее за вознаграждение. В последующие годы целаканта искало множество экспедиций и ревностнее всех сам Смит. Но «живое ископаемое» упорно не давалось в руки. Стали раздаваться голоса, что профессор Смит ошибся и принял за целаканта какую-то другую рыбу.

В 1952 году Смит познакомился с капитаном Э. Хантом, владельцем судна, совершающего регулярные рейсы между Каморскими островами и африканским материком. Капитан Хант заинтересовался целакантом и охотно взялся распространять листовки на Каморских островах. Там они были вывешены на самых видных местах. В листовках сообщалось:

«Внимательно посмотрите на эту рыбу, она может принести вам счастье. Заметьте изображенный двойной хвост и плавник. Если вам посчастливится найти такую рыбу, ни в коем случае не режьте и не чистите ее, а сразу же поместите целиком в холодильник или доставьте знающему человеку, который сумеет ее сохранить. Попросите его немедленно известить телеграммой профессора Дж. Л. Б. Смита, университет им. Родоса, ЮАС. За каждый из двух первых экземпляров будет выдано по 100 фунтов».

И через несколько месяцев Хант прислал Смиту телеграмму: «Есть полутораметровый целакант впрыснул формалин телеграфируйте что делать».

Как потом выяснилось, целакант был пойман местным жителем. Целакант взял насаженную на крючок небольшую рыбку. Рыбу камориец хотел разрезать и продать по кускам на базаре, но местный учитель посоветовал ему обратиться к знающему человеку — уж очень она была похожа на рыбу, изображенную в листовке. Целаканта в жаркий тропический день, по едва заметной тропке, через горы, леса и ущелья каморцы пронесли 40 километров и доставили Ханту. Рыболовы сообщили, что комбесу (местное название) они ловят не впервые, она попадается на удочку, наживленную живым кальмаром или рыбой.

Узнав, что поймана латимерия, Смит с большими трудностями получил самолет и привез рыбу в Южно-Африканский Союз.

Ученые считают, что открытие кистеперой рыбы является одним из самых замечательных в двадцатом веке.

В последующие годы ловлю целакантов у Каморских островов национализировали французы. До 1960 года они выловили 18 латимерий весом от 19,5 до 95 килограммов, среди них были две самки, причем одна с икрой.

Изучение целаканта не закончено, оно безусловно даст много полезного для познания древней жизни.

Лучистоперые рыбы девонского периода жили в морях и в пресных водах. Они были хорошими пловцами и держались на открытой воде. По форме тела напоминали сельдь и иногда леща.

Их ближайшими потомками были костно-хрящевые рыбы, от которых в далеком прошлом произошли современные осетровые и костистые рыбы. В настоящее время ихтиологи насчитывают их около 20 тысяч видов. С некоторыми из них мы коротко познакомились на страницах этой книги.