Палеонтология антрополога. Три эры под одной обложкой
Шрифт:
Самые типичные и распространённые голосеменные карбона – примитивные хвойные Pinopsida – Cordaitopsida (или Cordaitales), предки современных ёлок. Среди них особенно знаменит Cordaites, леса из которого шумели буквально по всей планете. Эти высокие стройные деревья были украшены длинными пальцевидными листьями, расходящимися от концов молодых веток характерными веерами. Показательно, что у суровых якутских кордаитов листочки не превышали 3–4 см, тогда как у расслабленных тропических еврамерийских могли вырастать до метра. Пыльцевые зёрна – микроспоры – имели один воздушный мешок. Шишек у кордаитов ещё не было, пыльца и семена образовывались в характерных чешуйчатых «почках», собранных в «серёжки».
Более продвинутые и совсем настоящие хвойные – Walchia (они же Lebachia) – кустарники и невысокие деревья Северного полушария. Их узкие вытянутые шишки ещё очень напоминали кордаитовые «серёжки», в которых отдельные «почки» были прикрыты плотно прижатыми чешуями. Листья лебахий и вальший уже превратились в знакомые нам по ёлкам и араукариям кожистые иголки. Эти растения иногда включаются в группу Voltziales, чьё торжество было ещё впереди.
С середины карбона стали набирать обороты саговниковые, или цикадовые Cycadopsida, например Spermopteris; впрочем, время их триумфа тоже ещё не настало.
В конце карбона появился Dichophyllum, в длинных узких глубоко рассечённых листьях которого только ботаник может углядеть характерные черты знаменитого потомка – гинкго.
Бурный рост крупных наземных растений, как обычно, привёл к экологическому кризису. Корни у многих тогдашних растений были ещё слабые, эта недоделка привела к сумасшедшему лесоповалу. А меж тем сосудистые растения наловчились производить лигнин – набор полимеров, цементирующий сосуды и укрепляющий крупные стебли. Только вот бактерии и грибы ещё не очень научились разлагать этот лигнин обратно. Из-за этого падающие ветки и стволы не успевали сгнивать, огромное количество древесины просто тупо накапливалось, наслаивалось само на себя, образуя невероятные толщи угля – до четверти всего угля на планете! Собственно, совсем неспроста период получил своё название – карбон, каменноугольный. Накопилось столько угля, что вот уж столетия, как люди жгут и жгут его в промышленных масштабах, а он всё не кончается. Понятно, что такой мощный вынос углерода из атмосферы не мог не сказаться на её составе: меньше углерода – больше кислорода.
Как вы там, потомки?
Разлагающийся лигнин очень характерно пахнет – это тот самый всем знакомый запах старых книг, которого так не хватает современным пользователям электроники.
А где больше кислорода, там и дышится легче, там даже на примитивном трахейном дыхании, основанном на простой диффузии, безо всяких насосов, можно надышаться до вполне приличных размеров. Не странно поэтому, что визитная карточка карбона – гигантские членистоногие.
Сухопутные лёгочные скорпионы практически не поменялись. Огромными размерами – до 70 см – отличался шотландский поздневизейский Pulmonoscorpius kirktonensis.
Позднекарбоновые пауки Idmonarachne brasieri и Aphantomartus из Франции ещё не были ядовитыми и не умели плести паутину, так как не имели прядильного аппарата. Впрочем, какую-то паутину они, вероятно, таки выделяли, просто использовали её для затыкания нор и укутывания яиц. Панцирные пауки Trigonotarbida, например, Eophrynus prestvici, в карбоне вымерли, зато возникли близкие к ним рицинулеи Ricinulei, например Polyochera и Curculioides, потомки которых живут в Африке и Южной Америке в наши дни. Также в карбоне появились более-менее родственные пауки-сенокосцы Opiliones – Nemastomoides и Eotrogulus, внешне неотличимые от современных косиножек.
Как вы там, потомки?
Современные сенокосцы – кругленькие создания с очень тонкими и длинными ногами. Их брюшко заметно членистое и не отделено от головогруди стебельком, а часто брюшко и головогрудь вообще сливаются и прикрыты единым панцирем, что явно примитивно. Зато у сенокосцев трахейная система – одна из самых продвинутых среди паукообразных. Хелицеры сенокосцев оканчиваются клешнями, почти как у раков; многие сенокосцы такими клешнями выковыривают моллюсков из их раковин или даже вскрывают раковины, как консервы. Длинные тонкие ноги сенокосцев оканчиваются лапками, в которых может быть больше ста члеников. Сгибается такая нога одной мышцей с длинным сухожилием, тянущимся по всей длине до кончика лапки, а распрямляется гидравлически – под давлением гемолимфы. Поэтому мёртвый паучок всегда скукожен. Ноги держатся на честном слове, так что, если попытаться схватить сенокосца, он легко расстаётся с конечностями и убегает на оставшихся. В отличие от большинства других паукообразных, сенокосцы умеют жевать – специальными отростками на педипальпах и передних ногах. Также необычно отличие маленьких детишек сенокосцев от взрослых, развитие идёт с невыраженным, но всё же метаморфозом. Сенокосцы не ядовиты, зато имеют пахучие железы, выделяющие вонючую жидкость, которая к тому же имеет бактерицидные свойства.
Самая классная особенность сенокосцев – свойство собираться в большие тусовки, иногда из сотен особей. Когда кто-нибудь находит такой мохнатый шар из ножек в траве или углу сарая, то конечно же начинает тыкать туда палкой, отчего сенокосцы пушистой лавой, спотыкаясь и путаясь в ногах, но резво разбегаются во все стороны, а слабонервные очевидцы (вернее – очевидицы) пронзительно визжат. В общем, радость гарантирована.
Из прочей наземной мелочи продолжали копошиться многоножки, например, Euphoberia tracta. Впрочем, некоторая такая мелочь переставала быть просто козявочками: многоножка Arthropleura armata достигала длины 1,5–2,3 м, причём она была ещё и очень широкой. Трудно сказать – было ли это защитным ответом на появление хищников-амфибий или же, напротив, артроплевры сами отъедались на амфибиях до своих титанических масштабов; впрочем, чаще они реконструируются как растительноядные существа. В любом случае это были самые крупные наземные членистоногие всех времён.
Великое событие карбона – бурная эволюция насекомых Insecta. Первичнобескрылые французские Dasyleptus lucasi раньше даже выделялись в свой отряд Monura, но в наибольшей степени похожи на щетинохвосток Archaeognatha, а Carbotriplura kukalovae из Чехии – на чешуйниц Zygentoma. Показательно, что и щетинохвостки, и чешуйницы живут и размножаются только во влажных местах – они до сих пор не окончательно покинули воду. Современные первичнобескрылые насекомые – мелкие создания, а карбоновые могли достигать внушительных размеров: карботриплура вырастала до 10 см, гигантским был и Ramsdelepidion shusteri из Иллинойса.
Такие примитивные существа очень быстро обрёли крылья и стали крылатыми насекомыми Pterygota. Крылья, судя по всему, возникли лишь один раз, хотя в последующем развивались массой разных путей.
Маленькая тонкость
Пути и причины возникновения крыльев насекомых – предмет длинной и бурной дискуссии. Согласно самому ходовому предположению, крылья образовались из исходно неподвижных параноталий – плоскостей, растопыренных по бокам грудных сегментов. Такие плоскости могли использоваться как планер при прыжках с ветки на ветку. Когда крылышки подросли, насекомые научились складывать их за спиной, чтобы не слишком мешали, а отсюда уже возникла и способность активно махать при полёте. Показательно, что у многих примитивных карбоновых крылатых насекомых, кроме обычных двух пар крыльев на средне- и заднегруди, есть неподвижные крылоподобные выросты на переднегруди. Показательно, что у бескрылых чешуйниц такие же выросты используются именно для стабилизации при падениях.
По другой версии, зачатками крыльев были жаброподобные выросты на основаниях ножек. В пользу этой версии говорит строение самих крыльев – в них заходят трахеи, а также работа похожих генов на основаниях ножек ракообразных и крыльев насекомых.
Ещё одна гипотеза – крылья возникли как результат полового отбора. Возможно, самцы бескрылых насекомых трясли перед самками всякими чешуйками, половой отбор, как он это обычно делает, увеличивал эти эффектные украшалки до безумных размеров. С некоторого момента чешуйки стали знатно парусить – тут уж до крыльев было совсем недалеко. Минус этой версии в том, что крылья есть и у самок.
С появлением крыльев мир преобразился. Теперь не надо было часами забираться на высоченные деревья, можно было непринуждённо вспорхнуть на них. Расселение на огромные расстояния превратилось из подвига в банальность. Охота и спасение от хищников вышли на совершенно новый уровень.
Свежевозникшая группа древнекрылых Palaeoptera (или Odonatoptera) расцвела огромным количеством новых отрядов. Над болотами запорхали подёнки Ephemeroptera (или Ephemerida), например Triplosoba pulchella, настолько, впрочем, примитивная, что иногда выделяется в свой отряд Syntonopterida. Пыльцой кордаитов лакомились Palaeodictyoptera (или Dictyoneurida). В эту группу входит древнейшее крылатое насекомое Delitzschala bitterfeldensis с границы нижнего и среднего карбона Германии; на отпечатках его крыльев сохранились следы пёстрой окраски. Типичная палеодиктиоптера Stenodictya lobata похожа на толстую стрекозу с широкими крыльями, крылоподобными овальными выростами на переднегруди и двумя длиннющими «хвостиками»-церками сзади. Вслед за растительноядными палеодиктиоптерами понеслись стрекозоподобные Geroptera – Eugeropteron lunatum и Geropteron arcuatum, а также гигантские хищные протострекозы Protodonata (или Meganisoptera, они же Meganeuromorpha), например, древнейший чешский Erasipteron larischi и его потомки – Erasipteroides valentini и Namurotypus sippeli. Среди протострекоз особенно знаменита и замечательна позднекарбоновая Meganeura monyi – одно из крупнейших насекомых всех времён, с размахом крыльев до 65–70 см. А ведь были и многие другие – Megasecoptera (например Mischoptera nigra), Coxoplectoptera (Mickoleitia longimanus) и прочие, и прочие.
Как вы там, потомки?
Современные подёнки – удивительные насекомые, почти всю жизнь проводящие в виде яйца и личинки. Личинки живут в воде, иногда по 2–3 года. Взрослые подёнки совсем не могут питаться, даже их кишечник превратился в воздушный пузырь для облегчения парения. Понятно, что сил в таком немощном существе совсем мало, а потому взрослые подёнки живут сов-сём недолго, некоторые – один день, а некоторые так и вовсе – лишь несколько часов. Понятно, что при таком раскладе подёнки просто вынуждены вылупляться синхронно: вылет этих насекомых летним дождливым вечером над рекой представляет феерическое зрелище.
Стрекозы тоже имеют водных личинок, знаменитых своими челюстями. Нижняя губа личинки стрекозы образует так называемую маску – здоровенную выдвигающуюся членистую шкворню, которой злобная тварь может убить даже маленькую рыбку. Стрекозы – отличный пример неравномерности эволюции. С одной стороны, их крылья технически устроены крайне примитивно, неспроста их выделяют в группу древнекрылых. С другой стороны, система управления этими крыльями совершеннее, чем у большинства или даже всех других насекомых.
Тут надо сделать маленькое отступление. Например, если разрушить грибовидные тела – особые структуры мозга – саранчи, она будет без конца летать, не в силах остановиться. Это значит, что грибовидные тела тормозят импульсы полёта, возникающие в более примитивных центрах мозга. Система логична: когда враг пытается схватить саранчу, невыгодно начинать думать, что пора бы полететь. Лучше снять запрет, а сигнал всегда наготове, так реакция становится намного быстрее. Потому так трудно поймать кузнечика. Если разрушить грибовидные тела сверчка, он будет без конца чирикать, не в силах остановиться, ведь его сверчание – это начало и конец открывания крыльев для полёта, только никогда не завершаемого; крылышки трутся о ножки, вот и получается «чирик-чирик». Если разрушить грибовидные тела жука-усача, он будет бесконечно двигаться вперёд и щёлкать челюстями, не в силах остановиться. Значит, грибовидные тела тормозят движения ног и жвал.
А вот если разрушить грибовидные тела стрекозы, она замирает на месте. Это значит, что они выполняют роль именно волевого, принимающего решения центра. Стрекоза именно хочет летать, придумывает, как ей это сделать, делает это творчески. Потому-то она идеально охотится на мух и комаров, у которых идеальная механика крыльев со стабилизаторами-жужжальцами, но хуже управление на нервном уровне.
Развитие мозга стрекоз сказывается не только на полёте. У них идеальное зрение, что очевидно, если посмотреть в их невероятные глаза-шары. У них бывает довольно хитрое территориальное поведение. Понаблюдайте летом за стрекозками на пруду или ручье: каждая взлетает со своего места и возвращается строго на свой личный листочек, а не куда попало.