Пусто место долго не бывает

Пусто место долго не бывает

Покусанные блохами птерозавры были одной из групп всевозможных пресмыкающихся мезозоя. В сухом триасовом климате сообщества земноводных растворились среди сообществ пресмыкающихся, а оставшиеся земноводные сильно измельчали. Теплые, сухие, но малокислородные условия замедлили поступательное преобразование зверообразных ящеров в млекопитающих. Ведь при температуре тела 37 °C ящерица потребляет кислород в четыре раза медленнее, чем млекопитающее равного размера. Воды ей достаточно той, что поступает вместе с пищей. А органы выделения — почки — устроены так, что животное теряет меньше влаги. (Неслучайно змеи и ящерицы до сих пор являются привычными обитателями безводных пустынь.) Выжившие дицинодонты и цинодонты (собакозубые) предпочли отойти в умеренные широты, с существенной разницей температур между зимой и летом — 45–65 градусов. Там они спокойно могли отрегулировать постоянную температуру тела.

В раннетриасовую эпоху земноводные еще пытались удержать место среди больших и очень больших зверей. Особенно разошлись лабиринтодонты: плагиозавры (греч. «побочные ящеры») полностью перешли на водный образ жизни. Эти плоские, покрытые панцирем из костных щитков и чешуи «лягушкоящеры» с короткой и широкой головой лежали на дне, всматриваясь огромными глазами во все, что проносило течением. Иногда, вздохнув наружными жабрами, они переплывали на другое место. Отталкивались они похожими на ласты задними лапами, которыми и рулили вместо хвостового плавника. Другие лабиринтодонты под 3 м длиной, из которых почти половина приходилась на голову, выполняли обязанности крокодилов, но очень ленивых. Слишком коротки у них были лапы для поисков добычи.

Среди диапсидных пресмыкающихся в начале триасового периода появились клювастые ринхозавры (1–2 м длиной) с сильными челюстями и расширенными зубными пластинами. Нижние зубы у них попадали в желобок на верхней челюсти и могли двигаться вперед-назад, перетирая пищу. Питались они корневищами хвощей и очень напоминали дицинодонтов. Последние их вскоре и потеснили. У подвижных триасовых дицинодонтов голова сидела на широкой сильной шее, приспущенная, как у разозленного быка. Череп был укорочен сзади, с высоким теменным гребнем. Крепление челюстных мускулов на таком черепе сдвинулось назад. Рычаг нижней челюсти усилился, и мощные клыки могли подрывать корневую систему дикродиума и саговников и размалывать растительную мякоть. На этих кормах они нагуливали до тонны веса.

Раннетриасовые цинодонты обрели вторичное нёбо, с которым можно было есть и дышать одновременно. Как у млекопитающих, у них были клыки для удержания добычи, резцы — для откусывания и бугорчатые коренные зубы — для тщательного пережевывания. (Зубы — это настолько характерные органы, что по ним различают все основные группы млекопитающих.) Цинодонты были не очень мелкими и не очень большими зверьками с укороченным хвостом. На черепах этих существ ясно просматриваются отпечатки кровеносных сосудов, которые располагались, как у млекопитающих. Относительные размеры ребер указывают на присутствие грудобрюшной преграды между легкими и брюшной полостью. Такая сухожильно-мышечная перегородка необходима животным с четырехкамерным сердцем. (Это значит, что к голове, мышцам и основным органам у них поступала богатая кислородом артериальная кровь.) Череп был гладкий — без желобков и ямок. Лишь на самой передней части морды видны глубокие лунки, связанные с чувствительными волосками (вроде кошачьих усов). Рядом с лунками пролегает особенно густая сеть кровеносных сосудов, которые подходили к губам. (Губы помогают удерживать пищу при разжевывании — изо рта не вылетает.) Они откладывали яйца (так же как современные ехидна и утконос), но кожа была пронизана выходами желез. Часть из них со временем стали молочными.

Палеонтолог Леонид Петрович Татаринов обнаружил, что все эти признаки млекопитающих независимо и разными темпами развивались во всех линиях цинодонтов (и отчасти других зверообразных). Ветвей было много, путь — один.

И вот среди крокодилоподобных лабиринтодонтов, бегемотообразных дицинодонтов и собакозубых-цинодонтов появились пока еще небольшие существа, около метра длиной. Они тоже были немножко (но, конечно, больше, чем лабиринтодонты) похожи на крокодилов. Только морда была не плоской, а сжатой с боков. Зубастая верхняя челюсть крючковато нависала над нижней, образуя вместе с ней подобие щипцов, пригодных для захвата толстой шкуры дицинодонта. Этих зверей назвали протерозухиями (греч. «первичный» и египетское «зух» — «крокодил»). Протерозухии были и первыми текодонтами (греч. «ячеезубые»), и первыми архозаврами (греч. «первоящеры»). У рыб, земноводных и прочих пресмыкающихся зубы не имеют корней и прирастают к челюстным костям. Зуб архозавра погружен корнями в ячейку, где ко времени смены успевает развиться новый, замещающий зуб. Ячеистозубые-текодонты и все их потомки, включая крокодилов и птерозавров, всегда исключительно зубасты. (Конечно, если только зубы не заменил клюв.)

В среднетриасовую эпоху протерозухии стали здоровыми тварями до 5 м длиной (с метровым черепом) и временно заняли нишу самых крупных хищников триасового периода. Появились и почти двуногие текодонты, но передвигались они вразвалку, как современные, бегающие на задних лапах ящерицы. Тогда же у текодонтов, пока остальные пресмыкались, стала совершенствоваться походка. (Но об этом в следующем разделе.)

С середины триасового периода архозавры, в основном текодонты, заняли ведущее положение в наземном и надземном мире. Появились динозавры и птерозавры. Странные пятиметровые этозавры, названные почему-то «обычными ящерицами», ползали на своих четырех по суше. Эти «обычные ящерицы» с маленькой головой и большими ноздрями были одеты в сплошной панцирь из щитков, иногда с длинными шипами. Вместо передних зубов у них был роговой клюв, сидевший на остром, задранном вверх рыле. В пресных водоемах скрывались крокодилоподобные фитозавры с вытянутой узкой мордой. Название «фитозавр» (греч. «растение» и «ящер»), конечно, было дано этим огромным (5–6 м длиной) хищникам по ошибке. История самих крокодилов началась в позднетриасовую эпоху с 70-сантиметровых зверьков, короткомордых, с большими глазами и небольшим хвостом. Они были покрыты прямоугольными пластинками, защищавшими от фитозавров. Крокодилы произошли от двуногого сухопутного предка, от которого унаследовали всего по четыре пальца на задних лапах. Со временем у них развилась воздухопроводная окостеневшая трубка, ведущая от ноздрей к самым трахеям. С такой трубкой они могли дышать, погрузившись всем телом в воду, и поглощать под водой добычу, не опасаясь захлебнуться. (Современные крокодилы — остромордые гавиалы с «рыбьими» хвостами и широкомордые аллигаторы — появились в начале мелового периода.)

Древние парарептилии — проколофоны — доживали свой век. Эти мелкие ящерицеподобные существа с глазами навыкате, наверное, неуютно чувствовали себя среди больших и дальних родственников. Массивный череп нес широкие щечные зубы. Они годились для раскусывания твердых семян или ракушек и перетирания пищи между верхними и нижними зубами. У черепах, появившихся в позднетриасовую эпоху, панцирь сросся с ребрами и позвонками. Он состоял из кожных пластин и щитков, развившихся из чешуи. Зубы исчезли. Остался лишь роговой клюв. Ранние черепахи не втягивали голову и хвост внутрь панциря. В меловом периоде черепахи освоились в морской стихии и обрели облегченный кожный панцирь. Среди них были особи до 3,7 м длиной и 2,7 т весом. Сухопутные черепахи, конечно, были не столь весомы — все-таки на себе приходилось панцирь таскать. Поэтому раннечетвертичная индийская черепаха весила всего 1 т и была длиной 2,2 м.

Среди последних дицинодонтов и цинодонтов уже мелькали первые настоящие млекопитающие.

Современные ящерицы, крокодилы и черепахи шагают, широко расставив лапы. Плечи и бедра у них расположены горизонтально, конечности оказываются сбоку от туловища, локти и колени смотрят наружу, а живот волочится по земле. Животное буквально «ползет на брюхе» — пресмыкается. Отсюда и название этой группы зверей — пресмыкающиеся. Получается, что тело висит на мышцах. А ведь надо еще лапами перебирать. Делая каждый шаг, пресмыкающееся помогает себе всем туловищем, изгибая его влево и вправо. При этом сжимается то левое, то правое легкое и дыхание затрудняется. Пока рептилии спешить некуда, эти помехи не столь серьезны. Но если нужно догнать добычу или избежать участи оной, приходится ускорять движение, бежать. Тут-то и сказывается недостаток несущего энергию кислорода, который плохо поступает в легкие. Современные земноводные и пресмыкающиеся не могут бежать и дышать одновременно. Будучи хищниками, они используют засадную тактику: хамелеоны и лягушки «стреляют» языком, крокодилы затаиваются под водной гладью у водопоев.

Змеи в какой-то степени избавились от подобных проблем, полностью лишившись ног. Черепахи надели панцирь, и их грудную клетку стало невозможно сдавить. Правда, панцирь сам оказался дополнительной нагрузкой, но это забота сухопутных тортил. Их морские соплеменницы передвигаются изящно и стремительно, будто порхая. Крокодилы могут даже по своему «галопировать». Однако особенности обмена веществ (у них в печени запасено в 50 раз меньше питательных веществ, чем у млекопитающих) мешают рептилиям бежать и быстро, и долго. Много миллионов лет спустя млекопитающие ускользнули от этой проблемы за счет постановки тела, при которой все четыре конечности вертикально поддерживают его при движении. На бегу позвоночник сгибается и выпрямляется при каждом шаге, сжимая и расширяя грудную клетку, что даже улучшает дыхание. Вес тела принял на себя скелет конечностей, а мышцам осталось лишь не дать «подпоркам» разъехаться. Тело оказалось высоко приподнятым над землей, а конечность, двигаясь параллельно оси тела, делает широкий шаг.