Происхождение пресмыкающихся

Устанавливая родословную земноводных, мы уже упоминали о теменном глазе ящериц, который дает нам возможность разгадать значение маленьких теменных отверстий, характерных для черепов палеозойских кистеперых рыб и древнейших стегоцефалов. Эта морфологическая деталь, имеющая за собой давность, по крайней мере, в 300 млн. лет, сохраняющаяся у наших ящериц, но давно утраченная и рыбами и позднейшими амфибиями, позволяет установить прямую родословную связь пресмыкающихся с древнейшими земноводными - стегоцефалами, процветавшими в каменноугольном периоде. Появившиеся в конце этого периода древнейшие пресмыкающиеся по своему внешнему облику были еще близки к стегоцефалам.

Изменение климата и развитие класса рептилий. Изменение климата, ознаменовавшее наступление пермского периода, повлекло за собой исчезновение обширных заболоченных пространств с пышной древовидной растительностью, в которых процветали древние щитоголовые "гады". Конечно, и в пермское время на Земле местами сохранялись озера и болота, и в этой именно обстановке пошло дальнейшее развитие класса земноводных, но на суше протянулись., "обширные территории полупустынного характера, слабо покрытые растительностью. В этих изменившихся условиях жизненное преимущество осталось за рептилиями - за теми потомками древних "гадов", у которых ороговевшие кожные покровы предохраняли тело от излишней потери влаги, у которых при утрате кожного дыхания увеличилась внутренняя поверхность легких и наметилось более совершенное разделение проходящей через сердце артериальной и венозной крови. Размножаться в условиях наземного существования могли только такие "гады", у которых оплодотворение было внутренним, а откладываемые яйца были защищены оболочками и содержали большие запасы желтка. За счет этих запасов и под защитой кожистой оболочки или же скорлупы яйца зародыш проходил все стадии развития, и на свет появлялся уже вполне сформированный детеныш. Таким образом, уже с первых моментов самостоятельной жизни пресмыкающиеся оказываются вполне наземными животными, и для их размножения и развития стали уже не нужны водоемы.

Звероголовые ящеры. К концу пермского периода относится интересная группа звероголовых ящеров, среди которых были крупные четвероногие (уже не пресмыкавшиеся) формы размерами с современных носорогов и бегемотов. В начале нашего столетия проф. В. П. Амалицкий нашел в береговых обнажениях по реке Северной Двине скелеты: огромных и неуклюжих парейазавров, которые, как это видно по строению их зубов, были травоядными животными. Еще ранее остатки подобных животных были найдены в Южной Африке, - значит, в конце палеозойской эры парейазавры были распространены очень широко. В тех же слоях по Северной Двине был открыт и крупный хищный ящер иностранцевия, получивший свое название в честь известного геолога профессора А. Иностранцева.

Особенно пышного развития и процветания пресмыкающиеся достигли в мезозойскую эру. Это время отличалось особенно теплым и ровным климатом. Такие условия были благоприятны для развития пресмыкающихся. Многочисленные формы пресмыкающихся завоевали не только сушу, но и море и воздух.

Огромные рыбообразные ящеры, или ихтиозавры (8-12 м), по общим очертаниям тела напоминали современных нам морских зверей дельфинов, показывают, что у них был широкий раздвоенный хвостовой плавник и плавник на спине. Очень своеобразную группу составляли птерозавры, или летучие ящеры. У них на пятипалой передней конечности последний палец (соответствующий нашему мизинцу) был чрезвычайно толст и по своей длине равнялся длине всего тела вместе с хвостом. Этим огромным "мизинцем" поддерживалась кожистая перепонка, натянутая между передними и задними конечностями; она образовывала крылья, на которых летучие ящеры могли носиться по воздуху. Птерозавры были многочисленны и разнообразны; среди них были и гиганты, достигавшие в размахе крыльев 7,5 м, и были виды не крупнее нашего воробья.

В мезозойское время среди рептилий обособились и подклассы черепах и крокодилов, дожившие до наших дней, сохранив основные особенности своей организации.

Среди наземных рептилий процветающей группой были динозавры - название это можно перевести как дивоящеры или чудовищные ящеры. Среди них были и растительноядные животные, и хищники; одни из них были животными в полном смысле четвероногими, у других передние конечности были укорочены, и животное в спокойной позе должно было опираться о землю мощными задними ногами и мускулистым хвостом, напоминая в этом виде современных австралийских кенгуру. Некоторые из динозавров достигали 30 м длины и при таких размерах должны были иметь массу не менее 30 т, но были динозавры и небольших размеров, величиной с кошку.

Амурский полоз (Elaphe schrencki)

Прежним палеонтологам казалось неясным, как могли существовать на земле такие гиганты, как диплодок, брахиозавр (масса последнего достигала 50 т) и им подобные, и каким образом они могли передвигаться.

При изучении насекомых как своего рода лилипутов среди наземных животных уже рассматривалось, почему, чем крупнее животное, тем труднее ему поддерживать и носить свое тело, и почему в природе немыслимы гулливеровские бробдингнеги. Однако былое существование таких бробдингнегов, как диплодоки и брахиозавры, как будто нарушало эту закономерность, а сходство их внешней формы с быстроногими кенгуру наводило на мысль, будто и эти динозавры были способны передвигаться прыжками.

Однако в свете позднейших исследований стало ясным, что строение тела гигантских динозавров было связано с тем, что они вели не наземный, а земноводный образ жизни. Питаясь растительным кормом, они забирались в водоемы, и там наиболее массивные и грузные части их тела (задние конечности, толстый и длинный хвост) в силу известного закона Архимеда становились легче, придавая вместе с тем телу животного устойчивость; надводные же части - спина и тонкая шея с непропорционально маленькой головой - были у них значительно легче "нижнего яруса" и уже не представляли собой тяжелого бремени. Переселяясь из одного водоема в другой, такие "земноводные" динозавры могли опускаться на четвереньки и передвигаться на суше наподобие спокойно пасущихся кенгуру.

Существовали в мезозойские времена и ящерицы, в общем близкие к нашим современным. Это обстоятельство мы отмечаем в противовес ходячему обывательскому представлению о современных ящерицах как выродившихся и измельчавших потомках когда-то царивших на земле динозавров.

Вымирание пресмыкающихся в конце мезозоя. Мезозойская эра, и особенно ее юрский период, была эпохой наибольшего расцвета рептилий, которые в те времена занимали в природе такое же место, какое в современной фауне принадлежит млекопитающим и птицам.

Что же было причиной вымирания и упадка богатой и разнообразной фауны пресмыкающихся мезозойской эры? Судя по нахождению ископаемых остатков крупных пресмыкающихся в северных широтах, можно думать, что в мезозойскую эру здесь был гораздо более теплый климат, чем теперь, и животным не приходилось тогда испытывать зимних холодов. О таком же теплом климате свидетельствуют и сохранившиеся в ископаемом состоянии остатки растений.

Ухудшение климата в конце мезозойской эры должно было неблагоприятно отразиться на пресмыкающихся, которые не обладали способностью поддерживать постоянную температуру своего тела, как млекопитающие. При этом не следует представлять себе влияние похолодания на фауну рептилий в упрощенном виде, приписывая вымирание каких-нибудь динозавров только прямому воздействию на них лютых зимних морозов. Достаточно уже того, что понижение температуры сковывает движения рептилий, делает их вялыми и неспособными защищаться, и тогда беспомощный динозавр мог быть заживо съеден какими-нибудь мелкими, но зато теплокровными мезозойскими зверьками.

Таким образом, свойство теплокровности дало млекопитающим важное жизненное преимущество перед холоднокровными пресмыкающимися.

Кроме того, как это видно по строению черепов, головной мозг у пресмыкающихся был развит относительно слабо. Млекопитающие и в этом отношении имели преимущество перед ящерами: у них были гораздо значительнее развиты полушария переднего мозга. Поэтому они могли лучше приспосабливаться к изменяющимся обстоятельствам, и это свойство также давало им перевес перед тупоумными рептилиями в их борьбе за жизнь.

С изменением климата в сторону похолодания быстро сошли с жизненной арены и крылатые ящеры птерозавры, вынужденные уступить свое место в природе более совершенным по своей организации птицам, которые появились на Земле в конце мезозойской эры. Помимо теплокровности и развития оперения, защищающего тело от охлаждения, птицы обладали и более совершенным строением крыльев. У птиц площадь крыла имеет крепкую скелетную опору и образована густо сидящими, прочными, эластичными и, главное, способными восстанавливаться маховыми перьями, тогда как у птерозавров крыло представляло собой кожную перепонку, непоправимо повреждающуюся при случайных разрывах и имевшую очень ненадежную опору в виде сильно удлиненного мизинца.

В свое время и птерозавры были приспособлены к условиям своего существования (иначе они не могли бы дать такого многообразия форм), но с изменением климата и с появлением более сильных претендентов на то же место эта высокоспециализированная группа оказалась неспособной к дальнейшим изменениям и вымерла, не оставив потомков, представляя собой яркий пример, иллюстрирующий историчность и относительность приспособленности организмов.

Литература: Яхонтов А. А. Зоология для учителя: Хордовые/Под ред. А. В. Михеева. - 2-е изд. - М.: Просвещение, 1985. - 448 с., ил.