Эти животные судорожно боролись за свою жизнь.
Глава первая
, о начале жизни в океане, об окаменевших бактериях, о водорослях, медузах, моллюсках, морских звездах и червях
Когда началась на Земле жизнь?
К сожалению, мы не можем точно ответить на этот вопрос. В верхних пластах той эры, которую мы назвали эозойской — «зарей жизни», мы находим окаменелые остатки уже довольно сложных организмов например, губок водорослей, разных ракообразных, родственников живущего теперь рака. Ясно, что это не самые первые жители Земли; прежде чем появились эти сложные организмы, жизнь должна была существовать на Земле уже миллионы лет.
Тогда мы обращаемся к нижним, самым древним пластам этой эры; мы надеемся — тут-то мы уже наверное найдем остатки самых первых, самых простых организмов. Но и эти пласты обманывают наши ожидания: в них нет никаких окаменелостей.
Что же это значит? Конечно, не то, что жизни в те времена не было. Это значит просто, что жили тогда только бесскелетные организмы, от которых ничего и не могло остаться.
Может быть, этот пропуск в самом начале геологической летописи объясняется еще другими обстоятельствами. Может быть, в этих пластах и были когда-то кое-какие окаменелости, но, находясь на такой глубине, испытывая все время огромное давление верхних пластов, соприкасаясь с изверженной когда-то лавой эти древнейшие пласты претерпели превращение, самый состав их неузнаваемо изменился; при таком изменении не могли сохраниться и окаменелости, они погибли.
Та или другая причина, но древнейшие пласты немы, они ничего не говорят о начале жизни. И нам приходится самим решать вопрос, когда и каким образом могла начаться на Земле жизнь.
Мы знаем: первые материки и океаны появились на Земле приблизительно полторы тысячи миллионов лет назад. Жизнь на Земле, очевидно, должна была начаться только после этого. Ведь прежде, когда еще не было материков и океанов, Земля была раскалена, и на ней совсем не было воды.
С другой стороны, в пластах, которые образовались приблизительно семьсот миллионов лет назад, уже имеются остатки довольно сложных организмов.
Итак, жизнь на Земле могла начаться не раньше чем за полторы тысячи миллионов лет, и не позже, чем за семьсот миллионов лет до нас. Вероятно, она началась приблизительно тысячу миллионов лет назад, быть может — даже несколько раньше.
Еще труднее ответить на другой вопрос: как и почему началась на Земле жизнь?
Жилище первых живых существ на Земле. Где-то в прибрежных водах океана, пронизанных насквозь лучами солнца, появились первые живые существа — комочки протоплазмы.
Мы знаем совершенно точно, что в наши времена всякая живая клетка возникает непременно из другой живой клетки; мертвое вещество не может вдруг ожить, стать организмом. Как же в таком случае произошло первое живое существо на Земле, из чего оно возникло?
Очевидно, в те давние времена на Земле могли происходить такие химические процессы, которые теперь уже не происходят. Ведь тогда на Земле были совсем другие условия: иной климат, иная влажность, иной состав воздуха. И вот эти-то — нам еще пока неизвестные в точности — химические процессы и привели к тому, что где-то на Земле частички вещества приобрели новое удивительное свойство — жизнь.
Может быть, мы когда-нибудь сумеем воссоздать в наших лабораториях те условия, которые были на Земле тысячи миллионов лет назад. И тогда мы сумеем по своей воле создавать из неживого вещества простейшие живые организмы…
Местом, где началась когда-то жизнь, был океан, его прибрежная полоса.
В водах океана (они, вероятно, были еще тепловатыми в те времена) появились рои первых живых существ.
Как выглядели эти первые жители океана?
Они были очень малы, возможно — так малы, что их нельзя было бы рассмотреть даже под микроскопом. Каждый такой организм был просто-напросто крохотным, почти прозрачным комочком живого вещества, протоплазмы. Комочек этот не был ни твердым, ни жидким; его вещество скорее походило на студень.
Так выглядели бы клеточки, плававшие в океане, если бы мы могли рассматривать их в те времена под микроскопом.
Бесчисленные рои таких существ носились в воде океана, замутняя ее. Это была как бы живая пыль. И это были тогда единственные живые существа на Земле. Ведь суша была еще совершенно необитаема. Ни одного цветка, ни одной травинки, ни одного деревца на всей Земле, — только нагроможденные друг на друга камни, голая бесконечная пустыня.
То там, то здесь из трещин в Земле вырывались еще могучие потоки лавы. Время от времени Земля вдруг содрогалась как от взрыва: это вулкан стрелял высоко вверх пламенем.
Океан был очень неуютным и опасным жильем для этих первых живых существ. Ведь эти живые пылинки не умели сами плавать. Они неслись туда, куда влекли их волны или течение.
Иногда их уносило в такие места океана, где со дна поднималась горячая лава; вода тут кипела; тысячи комочков протоплазмы сваривались заживо.
В другой раз их уносило течением в глубину океана, в вечный мрак. Тут, в непроницаемой темноте, под страшным давлением толщи воды, живые пылинки быстро погибали.
Но комочки протоплазмы размножались невероятно быстро. На смену погибшим появлялись тысячи новых живых пылинок. В теплом, пронизанном лучами Солнца верхнем слое океана все время носились миллионы крохотных живых существ.
Мы можем представить себе довольно хорошо, что это были за существа, потому что и в наше время имеются организмы, которые недалеко ушли от тех комочков протоплазмы, что заселяли океан в те времена. Тысяча миллионов лет прошли для этих существ как будто даром.
Я говорю о бактериях, которые существуют сейчас в бессчетном количестве на Земле. Они так малы, что их можно разглядеть только в микроскоп, а некоторые не видны даже и в микроскоп.
Тысячу миллионов лет назад рой живых комочков был выброшен волною на берег и занесен илом. Ил потом окаменел. Совсем недавно один американский геолог нашел в штате Монтана этот камень и разбил его. Глазам геолога предстали отпечатки существ первых времен Земли. Существа эти изображены слева (А); рядом (В) показаны живущие сейчас, в наше время, бактерии.
Между ними тысяча миллионов лет! Слева — окаменевшие бактерии, найденные в Северной Америке; справа — потомки их. нынешние бактерии. Правда, за тысячу миллионов лет бактерии мало изменились?
Вы сами можете сравнить организмы, которые отделяют друг от друга многие сотни миллионов лет. И вы увидите, что разница совсем не велика.
Некоторые из этих первых жителей Земли изменялись поколение за поколением. Одни из них просто становились больше, другие еще и усложнялись понемногу. Они превратились в маленькие круглые клетки, такие, какие нарисованы ниже. Сначала внутреннее строение их было совсем просто, как у той клетки, что помечена буквой А. Но потом, в следующих поколениях, внутри клетки появилось маленькое темное пятнышко. Тогда они стали такими, какими изображены на рисунке В. На этом, однако, их изменение остановилось; как будто они, изменив немного свое внутреннее строение, исчерпали навсегда свои силы и больше уже не могли меняться.
Такие клетки мы находим и сейчас, в наши времена. Они голубовато-зеленого цвета, прозрачны и все так же живут в морской воде.
Если бы все клетки были так же мало изменчивы, жизнь на Земле и сейчас была бы почти совершенно такой же, как тысячу миллионов лет назад. К счастью, не все клетки были такими консервативными, неизменчивыми. Среди них оказались и такие, которые были способны меняться гораздо больше, приспосабливаться к самым различным обстоятельствам.
В конце концов, для многих и не было другого выхода. Или приспосабливайся, или погибай! — так очень часто стоял вопрос. Ведь Земля не оставалась неизменной за те сотни миллионов лет, которые охватывает эозойская эра. По крайней мере две геологические революции произошли за это время. Это значит — менялся и климат, и очертания материков и океанов, и глубина морей и их соленость. Те, кто не могли изменяться, по большей части просто вымирали.
Конечно, не надо думать, будто клетки понимали те трудные обстоятельства, в которые они попали, и выбирали, что им делать, совершали усилия, чтобы измениться. Нет, они ничего не понимали и ничего не выбирали. Просто одни из них обладали большей изменчивостью, чем другие, и борьба за существование, суровый отбор укрепляли одни признаки, уничтожали другие.
Самым большим, можно сказать великим шагом вперед было объединение некоторых клеток в сообщества, возникновение многоклеточных организмов. Это сразу открыло невиданные возможности для изменения организмов. До тех пор каждая клетка должна была сама заботиться и о питании, и о защите, и о десятке других дел. Она была как бы аппаратом одновременно и для дыхания, и для движения, и для питания; ни одною из этих способностей нельзя было жертвовать, — никакой нельзя было развивать в ущерб другой. Поэтому и возможность изменения и совершенствования была для одноклеточного организма очень ограничена.
Другое дело — многоклеточный организм. Возьмем такой простой организм, как колоколообразная медуза. На первый взгляд, это просто живой мешок; но этот живой мешок состоит из двух слоев клеток, он двуслойный. Это сразу дает ему огромное преимущество перед одноклеточным существом, потому что клетки каждого из двух слоев этой медузы могут специализироваться на своем деле, не заботясь о других делах. Клетки внутреннего слоя специализируются на переваривании попавшей внутрь мешка пищи, а клетки внешнего слоя служат медузе как бы оболочкой, защищающей ее; они крепче, чем внутренние клетки.
Изменение и усложнение многоклеточных организмов пошло по трем разным направлениям.
Одни организмы перестали носиться в океане по воле волн и течений, они осели на дно и прикрепились к нему. Они как бы обрели свой дом, перестали быть бродягами. Оседлость избавила их от многих опасностей; их, например, не уносило в те места океана, где выходила из трещин раскаленная лава, в места, где всему живому грозила неминуемая смерть.
Но зато этим осевшим на дно организмам пришлось пожертвовать одной драгоценной способностью — способностью к передвижению.
С нашей точки зрения, это была, пожалуй, слишком большая, роковая жертва. Те живые существа, которые мы теперь видим кругом, — звери, гады, рыбы, насекомые, птицы, да и мы сами, люди, — все произошли не от этих организмов, прикрепившихся к морскому дну.
Представителями этих осевших на дне организмов являются, например, водоросли и кораллы.
Другие организмы стали меняться в ином направлении. Они сами построили себе дом, такой дом, который не мешал им двигаться. Вернее, они не построили его, а вырастили. Это дало им преимущество: если их ударяло волной о песок или камень, они имели больше шансов выжить, чем организмы с мягкой оболочкой. Таким образом, выживали обычно именно те из этих существ, у которых оболочка была крепче, и свойство это передавалось по наследству. Наконец оболочка стала крепкой, как камень, она стала раковиной. Таких животных, таскающих на спине свой домик-раковину, мы зовем моллюсками.
Раковина хорошо защищала нежное тело моллюска, но она сильно стесняла его движения. Может быть, в этом причина, что потомки первобытных моллюсков не достигли никаких особенных успехов. Моллюски остались на все времена довольно консервативными животными. Рыбы, звери, птицы, гады, насекомые — произошли не от них.
Здесь на рисунке вы видите две раковины. Слева раковина моллюска, жившего пятьсот миллионов лет назад; справа— нынешний моллюск, прицепившийся к водоросли или к веточке, упавшей в воду. Пятьсот миллионов лет разделяют этих двух моллюсков друг от друга, и все же они очень схожи.
Предок и потомок; хотя их разделяют пятьсот миллионов лет, они очень похожи друг на друга.
В наши времена моллюски не очень многочисленны и как бы оттеснены на второй план более удачливыми животными. Но в первые времена жизни они были одними из главных обитателей океана; а океан тогда был единственным обитаемым местом на Земле.
Кроме моллюсков, имевших раковину из двух створок, были и другие, которые имели более удачную раковину, свернутую спирально или вытянутую длинной трубкой. В минуту опасности моллюск втягивается в такую раковину целиком и даже закрывает ее отверстие особой крышечкой. Со временем появились такие моллюски, которые изловчились вылезать почти целиком из своей спиральной раковины; они ползают на брюхе, таща свой домик на спине, и мы зовем их брюхоногими моллюсками.
Наша нынешняя улитка — потомок древних брюхоногих моллюсков, ползавших по дну моря.
Многие моллюски и по наше время не научились вылезать из своей спиральной или трубчатой раковины. Как и миллионы лет назад, они и теперь живут в море. Они выставляют из раковины одну только голову, окруженную восемью или десятью щупальцами. Эти щупальца, прикрепленные к голове, годятся и для схватывания пищи, и для передвижения; они служат зараз как бы и руками, и ногами. Мы зовем этих моллюсков головоногими.
Многие брюхоногие и головоногие моллюски сохранили до нашего времени раковину. Иные же утратили ее. Например, слизняки, поедающие листья салата, свеклы и других овощей, это те же улитки, но без раковины. У каракатицы — головоногого морского моллюска — раковина превратилась в щит, покрывающий ее спину. Многие народы употребляют каракатицу в пищу, а ее щит подвешивают в клетку птицам, чтобы птицы могли о него чистить и острить свой клюв. Наконец, осьминог, или спрут, — гигант среди головоногих моллюсков — совсем не имеет раковины.
Самый большой моллюск. Этого моллюска-великана зовут спрутом, или осьминогом.
Не все эозойские обитатели океана прикрепились ко дну или вырастили себе известковый домик. Некоторые стали развиваться совсем по-иному.
Они как бы решили не прятаться от опасности, не залезать в раковины и не прирастать к морскому дну там, где жить всего спокойнее, а, наоборот, идти навстречу всяким испытаниям и преодолевать их. Они осуществили в строении своего тела тот стратегический план, который можно коротко формулировать так: лучшая защита — нападение.
Тут опять-таки надо сказать: сами организмы, конечно, ничего не выбирали и не имели никакого плана своего развития. Но оказалось так, что одни организмы могли меняться так, другие по-иному, а выживали только те организмы, которые изменились удачно, стали более приспособленными к борьбе за жизнь…
Эти организмы, не обремененные раковинами, стали первыми морскими хищниками. Они положили начало тому, что никогда с тех пор уже не прекращалось на земле: убийству и поеданию одних животных другими.
Но чтобы настигнуть добычу, а также чтобы самому в случае опасности спастись, надо уметь передвигаться по своей воле, надо уметь плавать или ползать.
Первоначальные жители океана, комочки протоплазмы, не умели сами плавать. Они просто неслись по воде туда, куда их влекло течение. Но среди многоклеточных организмов уже в эозойскую эпоху появились такие, которые оказались способными ритмическими сокращениями тела отталкиваться вперед, в любую сторону. Одни стали самостоятельно плавать, другие стали ползать по дну.
Вероятно, первыми или, по крайней мере, одними из самых древних морских пловцов были медузы.
Медуза. Хотя медузы плавают в морях уже пятьсот миллионов лет, они все-таки остались плохими пловцами.
Правда, они плавали — да и до сих пор плавают — очень плохо. Они продвигаются очень медленно, да и то только в совсем спокойной воде. Небольшая волна легко может выбросить медузу на берег, а на земле она совершенно беспомощна и быстро погибает.
Одними из первых ползунов были морские звезды. Перебирая своими отростками, они медленно ползли по дну.
Когда такая путешественница встречала на своем пути моллюска, неосторожно высунувшегося из раковины, участь его была решена.
На странице 73 вы видите плитку камня, на которой можно отчетливо различить несколько морских звезд. Рядом с ними лежат их жертвы — моллюски.
Плитка камня, запечатлевшая навеки обед морских звезд. Внутри окаменевших морских звезд можно различать съеденные ими раковины.
Морские звезды, очевидно, как раз собирались пообедать. Случайность прервала этот обед: с крутого берега, подмытого волнами, обрушился слой песка, засыпал и тех, которые собирались поесть, и тех, которые должны были быть съедены. За миллионы лет песок окаменел и сохранил навеки этот драматический момент.
Медузы, очевидно, были очень консервативными существами. По крайней мере, окаменевшие отпечатки, которые дошли до нас, показывают, что древние медузы были очень похожи на теперешних; за протекшие миллионы лет медузы остались почти такими же самыми, как на заре жизни.
Но, очевидно, у медуз были какие-то близкие родственники, отпечатки которых до нас не дошли. Эти животные постепенно изменялись: из поколения в поколение тело их суживалось и удлинялось, заостряясь спереди и сзади. В конце концов они превратились в морских червей.
От таких червей (их тело потом усложнилось и расчленилось на колечки-сегменты) произошли потом все членистоногие животные— раки, пауки, скорпионы, мечехвосты, стрекозы, муравьи, муки, пчелы осы, блохи, клопы, кузнечики, жуки, бабочки.
С другой стороны, от морских червей произошли рыбы; а от рыб произошли все высшие — позвоночные — животные, в том числе и человек.
Но все это случилось гораздо позже, и сейчас мы об этом не будем говорить.
Мы только отметим то интересное обстоятельство, что высшие животные произошли не от тех первобытных жителей океана, которые, избегая опасностей, прицепились неподвижно ко дну, и не от тех, которые укрылись в раковинах. Высшие животные произошли от таких, которые стали совершенствоваться в сторону все более быстрого передвижения, чтобы настигать добычу и вовремя самим избегать опасности.
Глава вторая
, рассказывающая о первых рыбах, о морских жителях трилобитах, о растениях, переселившихся на берег, и о скорпионе — завоевателе суши
Мы выходим из эозойской эры и вступаем в следующую эру — палеозойскую, или, по-русски, эру «древней жизни». Эту эру геологи делят на пять периодов: кембрийский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский; все они вместе продолжались больше четырехсот миллионов лет.
Сейчас мы будем говорить только о первых двух периодах этой эры, о времени, охватывающем кембрийский и силурийский периоды. Это время началось около шестисот миллионов лет назад и кончилось около трехсот сорока миллионов лет назад. Оно продолжалось, значит, приблизительно двести шестьдесят миллионов лет.
Это было спокойное время в истории Земли. Материки стояли тогда ниже, чем теперь, так что океан был больше и образовал много мелководных морей. Так как материки то немного повышались, то вновь оседали, как бы страшно медленно покачиваясь, то мелководные моря иногда пересыхали на миллионы лет, а потом снова наполнялись водой. Климат был почти везде очень теплый. Вулканические извержения случались сравнительно редко. Только к концу этого времени затишье в истории Земли сменяется бурной деятельностью. Материки подымаются, океан отливает, на местах, которые прежде были затоплены, начинают выпячиваться горы, становится холоднее. Словом, наступает геологическая революция.
За двести с лишним миллионов спокойных лет произошли на Земле три великих события. Первое событие — в морях появились рыбы. Второе событие — некоторые растения покинули море и переселились на берег. И третье — вслед за растениями вышел на берег и стал сухопутным животным скорпион.
В начале этого времени жизнь еще ютилась только в океане. Тут росли подводные растения — водоросли. Тут ползали, плавали или чуть шевелились, прицепившись ко дну, разнообразные странные животные. Больше всего было тут археоциатов и трилобитов; их было так много, что это время можно назвать временем археоциатов и трилобитов; они как будто были властелинами океана.
Археоциаты, это были организмы с известковым скелетом, родственные, по видимому, губкам и кораллам. Окаменевшие остатки их найдены в разных странах, особенно много их найдено в Сибири. Они жили целыми массами в мелких морях и строили большие рифы, как теперешние кораллы.
Археоциаты, если перевести на русский язык, значит «древние бокалы». Их прозвали так потому, что эти животные, действительно, очень напоминают по форме бокал или чашку. Археоциаты прикреплялись к подводным камням длинными, похожими на корни волокнами.
Но процветание археоциатов было недолговременным: они исчезли к концу кембрийского периода. Они просуществовали около ста миллионов лет и затем все, без исключения, вдруг погибли. Мы не раз еще будем потом встречаться с такими же событиями: целые виды животных, достигнув могущества, неожиданно вымирают. Очевидно, условия существования на Земле по временам резко меняются, и не все могут к этому приспособиться. Что именно вызвало гибель археоциатов, мы не знаем.
Трилобиты оказались долговечнее. Трилобит — это рачок, родственник нынешнего рака. Голова, спина и хвост были защищены у него щитками. По очертанию он был похож на мокрицу и имел ту же повадку, что мокрица: в минуту опасности свертываться комком, закрывая не защищенное щитками брюхо. Некоторые трилобиты достигали в длину четверти метра; иные же были меньше горошины.
Трилобиты были очень разнообразны и непохожи друг на друга. Одни медленно ползали по дну, царапая ил своим колючим хвостом; у таких трилобитов глаза обычно помещались на верхней стороне плоской головы: ведь опасность могла им грозить только сверху. У некоторых глаза сидели на тоненьких стебельках, так что трилобит мог совсем зарыться в ил, а глаза выставить наверх, как выдвигает наверх перископ подводная лодка; у других роющихся в иле трилобитов совсем не было глаз, они были слепые.
Другие трилобиты плавали.
Многие просто носились по течению; но иные умели и сами плавать, у них были плавательные ножки, раздвоенный хвост лопаткой и глаза смотрели в разные стороны, как теперь у рыб. Были и такие трилобиты, которые плавали на спине, глаза у них помещались на нижней стороне головы.
Питались трилобиты мелкими морскими животными и растениями, а некоторые падалью.
На рисунке мы видим крупного трилобита, которого называют парадоксидес.
Трилобит парадоксидес. Пятьсот пятьдесят миллионов лет назад он ползал по дну моря; сейчас он лежит в музее под стеклом.
Его членики оканчивались шипами.
Кроме них, в море жило еще много других животных, правда, не таких многочисленных, как трилобиты и археоциаты.
Эти моллюски в силурийский период достигали иногда огромной величины в четыре — четыре с половиной метра. Отпечатки этих гигантских моллюсков можно иногда подметить на панельных плитах тротуаров Ленинграда, — плиты эти вырублены из силурийских пластов известняка. Конечно, отпечатки видны только на новых плитах, пока они еще не стерлись подошвами пешеходов. Отпечаток напоминает след длинной, суживающейся в одну сторону палки с поперечными кривыми линиями.
Здесь изображены разные животные силурийского периода. Тут и кораллы, и голотурии, или морские огурцы, и морские ежи, и морские звезды, и морские лилии — животные, прираставшие ко дну моря, — и трилобиты, и моллюски.
Вы, наверное, заметили, что тут отсутствуют те, кого мы сейчас считаем хозяевами океана и морей, — рыбы. Не то чтобы тогда не было рыб, — до нас дошли редкие отпечатки тогдашних рыб, — но тогда рыб было еще мало, и они терялись в массе более древних жителей моря.
Первые рыбы произошли, наверное, от каких-то морских червей и напоминали их формой своего тела. У них было узкое и длинное тело, бескостное внутри и иногда покрытое снаружи панцырем. У них еще не было парных плавников.
Вот с кем бы вы встретились, если бы выкупались в силурийском море.
В Норвегии в силурийских пластах найдены отпечатки древних рыб. Отпечатки так хорошо сохранились, что видно даже, как были расположены главные кровеносные сосуды и нервы этих рыб. Судя по отпечаткам, на древних рыб очень похожи теперешние миноги и миксины. Но еще ближе к древним рыбам, еще более похожа на них живущая и теперь в мелководных морях рыба ланцетник. У нее длинное, заостренное у концов, тонкое, как лезвие ножа, тело, — недаром ее прозвали ланцетником. Она плавает очень быстро, точно режет телом воду. Если бы вы ее увидели, вы бы, наверное, приняли ее скорее за какую-то личинку, чем за рыбу.
Появление рыб в океане было, с нашей, теперешней точки зрения, событием огромной важности. Ведь именно от рыб произошли потом земноводные и пресмыкающиеся животные, и звери, и птицы, и, в конце концов, человек. Как ни не похожа рыба на человека, все же разница между рыбой и человеком, если судить по строению тела, меньше, чем между рыбой и древнейшими, наиболее просто устроенными жителями океана. Таким образом, появление рыбы как бы отмечает, что путь от первичного комочка протоплазмы до человека был проделан жизнью уже больше чем на половину.
Но, пожалуй, еще более важным событием тех времен надо считать появление на суше растений, переселение некоторых растений из воды на берег.
Когда я говорю: переселение, это можно понять так, как будто некоторые растения вышли из морской воды и переправились на сушу. На самом деле никакого такого путешествия никогда не было. Можно сказать, само море, а не растения, жившие в нем, совершило переход, покинуло прежнее место.
Мы ведь говорили уже, что это время было временем низкого стояния материков; материки стояли так низко, что многие их части оказались под водой; океан покрыл низины материков, разостлал тут мелкие моря.
Но двести шестьдесят миллионов лет — это огромный срок. За это время материки не раз подымались и вновь оседали, так что неглубокие моря много раз совсем мелели, пересыхали и потом снова наполнялись водой. Точно сама природа ставила бесчисленные опыты, заставляя водоросли привыкать к жизни без воды. И каждый опыт продолжался страшно долго, тысячи и тысячи лет. А под конец, перед геологической революцией, материки сильно поднялись и океан далеко отхлынул.
Очень многие виды растений, наверное, погибли тогда. Но некоторым удалось приспособиться и завоевать сушу.
А завоевание суши растениями открыло ее и для животных.
Ведь если бы растения не захватили суши и не размножились тут, ни одно животное не могло бы и посейчас жить на суше, материки остались бы навсегда голыми, необитаемыми пустынями.
Растения снабдили животных прежде всего воздухом, пригодным для дыхания.
Воздух был на Земле уже с самых давних времен. Но этот воздух состоял главным образом из углекислого газа, выделившегося из лавы; кислорода было очень мало. В таком воздухе любой из нас умер бы от удушья; это, так сказать, бракованный воздух, негодный для дыхания.
Растения превратили — и сейчас продолжают превращать — этот бракованный воздух в тот живительный воздух, которым мы все дышим.
Растения вбирают углекислый газ, отнимают себе углерод, без которого они не могут обойтись, и отдают назад чистый кислород. Таким образом они все время очищают воздух от углекислого газа и обогащают его кислородом. И теперь в воздухе накопилось столько кислорода, что его хватает на всех.
Как делают это растения, до сих пор не вполне ясно. Во всяком случае, они используют для этой работы энергию солнечных лучей, свет Солнца. Вещество, которое находится в растениях и дает им возможность расщеплять углекислый газ на углерод и кислород, это вещество зовут хлорофиллом. Хлорофилл ярко-зеленого цвета, и именно он и придает почти всем растениям зеленую окраску.
Но растения обеспечили животных не только воздухом, они обеспечили их и пищей. Сами животные не умеют пользоваться соками земли, извлекать из них питание. Есть всего только одно вещество, которое мы берем прямо из земли и едим его: это соль. Все остальные питательные вещества мы получаем либо из мяса животных, либо из растений. А так как животные получают питательные вещества опять-таки из съеденных ими растений, то мы все живем как бы за счет растений.
Вот почему заселение растениями суши нужно считать решающим моментом в освоении живыми организмами Земли, великой победой жизни.
Как же была одержана эта победа?
Она была результатом тех изменений, которые совершились в растениях за миллионы лет жизни в мелководных морях. А толчком к этим изменениям было прежде всего постоянное ежедневное колебание уровня океана у берегов, приливы и отливы.
При отливах водоросли, жившие у прибрежья, оставались на несколько часов почти или даже совсем без воды. Это значило: им грозило за эти несколько часов засохнуть, умереть.
Тысячи и тысячи водорослей действительно погибали. Но некоторые выживали. Какие именно? Те, которые имели случайно немного более плотные клетки в своем наружном слое. Плотные клетки задерживали внутри растения влагу, не позволяли ей быстро испаряться. Кроме того, очень большое преимущество получили те водоросли, у которых отростки спрятались глубже в почву дна и стали зачаточными корнями. Такие водоросли высасывали влагу из земли которая не просыхала в глубине даже при самых больших отливах.
Эти два изменения — уплотнение поверхности листьев и удлинение корней — были так необходимы, что только такие растения и выживали. Происходила как бы ежедневная сортировка живущих в мелководье растений, и те, которые не могли приспособиться, вычеркивались навсегда из списка живущих. Новые свойства передавались выжившими растениями по наследству своим потомкам и укреплялись в потомстве.
Эти новые свойства сразу же потребовали от растения дальнейшего изменения. Листья покрылись снаружи слоем плотных клеток, предохранявших растение от высыхания. А как же пропускали теперь они солнечный свет, необходимый растениям для их работы, для расщепления углекислого газа? Клетки должны были быть одновременно и плотными, чтобы не давать испаряться влаге, и очень тонкими, чтобы сквозь них свободно проходили солнечные лучи.
Поверхностный слой листа уплотнился. Как же мог теперь проникать внутрь растения воздух, углекислый газ, без которого растению не обойтись? Клетки поверхностного слоя листа легли так, что между ними остались промежутки, крохотные поры.
Но и это еще не решало задачи до конца. Через поры влага испарялась, и растения теряли свое основное преимущество, приобретенное с таким трудом. Пришлось пойти еще на одно изменение. Появились растения, у которых клетки наружного слоя вели себя по-разному в сухой и в пасмурный день. В жаркий сухой день клетки поверхностного слоя сближались друг с другом, поры замыкались, и растение сохраняло влагу. В дождливый день и по ночам клетки, наоборот, расходились и поры расширялись.
Только такие растения смогли в полной готовности встретить высыхание морей. И когда океан отхлынул и эти растения волею внутриземных сил, подымающих и опускающих материки, очутились на суше, растения эти прижились и размножились тут. Они никогда уже не вернулись назад в океан.
А те, что не проделали всех этих изменений, те растения либо погибли, либо, — если места, где они жили, не пересохли, — остались навсегда водными растениями, остались водорослями.
Так была одержана великая победа. Так растения вышли на сушу.
Первые растения суши были очень маленькими, не выше четверти метра. Корни их были слабы и служили не столько для прикрепления растения к земле, сколько для высасывания из земли влаги. Вероятно, из-за слабости корней растения и были такими маленькими. Они некрепко держались за землю, и чуть растеньице вытягивалось повыше, его опрокидывал и выворачивал из земли ветер.
Растения переселились на сушу. А вслед за ними вышли на материк и некоторые животные. Первым сухопутным животным был, кажется, скорпион. За ним последовала тысяченожка. Они были первыми завоевателями материков.
Но, совершив этот подвиг, они, по-видимому, исчерпали свои силы, оказались неспособными к дальнейшему изменению и совершенствованию. Скорпион и в наши дни почти такой же, какой он был, когда впервые поселился на суше. Проходят миллионы лет, а скорпион все остается скорпионом, тысяченожка — тысяченожкой.
Скорпион произошел, наверное, от членистого морского червя, покрытого толстой, жесткой кожей — панцырем, как у жука. У этого червя сначала на каждом из его многочисленных члеников образовалось по паре ног, и затем, через какое-то время, он окончательно превратился в скорпиона. Но он продолжал, как и прежде, жить под водой. Это был морской скорпион.
Морской скорпион был прекрасно вооружен. Это был разбойник морей и мелководных заливов. Когда океан стал отодвигаться и заливы начали пересыхать, скорпиону пришлось приспособиться к жизни вне воды. Тут ему сослужила службу его толстая кожа, его броня. Она предохранила скорпиона от губительного действия солнечных лучей: если бы он не был покрыт такой плотной кожей, он бы погиб, высох на солнце, как высыхает, например, выброшенная на берег медуза.
Конечно и тут не обошлось без жертв. Вероятно, миллионы скорпионов погибли, прежде чем некоторым из скорпионов удалось так приспособиться к сухопутной жизни, что они совсем уже перестали возвращаться в воду.
Скорпион-предок (слева). Его нашли замурованным в одной из скал Шотландии. Нынешний скорпион (справа). Он охотится по ночам за насекомыми: посмотрите на его хвост: на самом конце его острое жало.
На этой странице вы видите двух скорпионов: на первом рисунке — нынешний скорпион, на втором — живший четыреста миллионов лет назад, в силурийский период, и найденный не так давно окаменевшим и замурованным в скалах Шотландии.
Скорпион, вышедший на сушу, был не очень большим.
Нынешние пауки — его родственники. Из других его родственников, более дальних, стоит отметить мечехвостов; их тоже часто, хотя и не совсем правильно, называют морскими скорпионами. Они оставались жить в воде.
В силурийский период мечехвосты достигли больших размеров. На странице 81 вы видите одного из мечехвостов того времени; его называют стилонурусом; он достигал в длину одного метра.
Стилонурус.
Этого же мечехвоста видите вы на странице 76; наверху плывет еще — более крупный мечехвост— эйриптерус, а по дну ползет мечехвост гемиаспис; он подкрадывается к семье трилобитов; наверно, ни один из них не спасется.
Мечехвосты. Слева — живший пятьсот миллионов лет назад, справа — нынешний.
Та же причина, которая заставила некоторые растения переселиться на берег и выгнала на сушу скорпиона и тысяченожку, эта же причина повела и к тому, что во многих морях кембрийского и силурийского периодов отложилась соль целыми толщами в сотни метров.
Когда океан отступал, моря мелели и часто либо совсем теряли связь с океаном, либо сообщались с ним только через узкий и мелкий пролив. Получалось так, что вода из океана почти уже не притекала в такое мере; оно превращалось как бы в огромную лужу.
В мелких замкнутых морях вода быстро испарялась, быстрее, чем в глубоких; вода испарялась, а соль, наносимая в море реками, не испарялась, так что вода становилась все солоней; наконец соли накапливалось так много, что она начинала оседать на дно.
За многие тысячи лет на дне моря накапливался постепенно толстый пласт соли. Потом море пересыхало до конца, и ветер заносил соль песком, и в конце концов соляной пласт покрывался новым песчаным пластом.
Иногда же море спустя тысячелетия снова наполнялось водой, и на соляной пласт начинал ложиться слой ила. Снова пересыхало море, но теперь уже соли не было видно, она лежала в земле, погребенная под более новыми пластами.
Кембрийские и силурийские моря покрывали когда-то огромные пространства — большую часть нынешней Сибири, — и они оставили тут свой соляной след.
В некоторых местностях Сибири из-под земли вытекают источники, вода которых на вкус солона. Очевидно, эти источники проходят под землей через древний пласт погребенной соли.
Близ реки Ангары и недалеко от реки Вилюя есть места, где залегают пласты соли. У устья реки Хатанги, далеко на севере, возвышается целая гора, состоящая вся сплошь из соли.
Отложение соли случалось часто и потом, в следующие за силурийским периоды. Оно идет в некоторых местах и сейчас.
В Америке в штате Утах есть озеро, которое называется Соленым. Это озеро тысячи лет назад было гораздо больше. Когда-то оно было пресным, но реки приносили в него все новую и новую воду, вода испарялась, и озеро постепенно накопило соль. Озеро уменьшалось, усыхая, и все солонело; береговые наносы были отложены волнами озера в те времена, когда оно еще было большим. Теперь эти наносы, конечно, совсем сухие, и лежат они на порядочной высоте, на склонах холмов. Когда озеро наконец высохнет до конца, — а это случится сравнительно скоро, — на его месте останется толстый пласт соли.
У нас в Советском Союзе то же самое происходит с солеными озерами Баскунчаком, Эльтонским и с мелководным заливом Азовского моря Сивашем. Во всех этих местах уже сейчас накопилось столько соли, что ее тут добывают.
Солончак.
На западном склоне Урала, у Соликамска, залегают в земле пласты соли, отложившиеся в пермский период.
Недавно в Америке в штате Невада были открыты древние соляные копи, которые когда-то разрабатывались индейцами; в копях нашли забытые индейцами инструменты и недоеденные зерна кукурузы — остатки завтрака трудившегося тут три тысячи лет назад индейца.
А на странице 83 изображена большая зала, высеченная в соляном пласте копей Сланику в Румынии. Этот пласт такой толстый, что из него брали соль две тысячи лет подряд, и все-таки он не истощился до конца.
Подземная зала соляных копей Сланику. И пол, и стены, и потолок этой залы — из соли; соляной пласт так толст, что его разрабатывали еще римляне, и до сих пор он не истощился.
На этом мы кончим историю кембрийского и силурийского периодов — времени, когда в океане впервые появились рыбы, а на суше поселились первые растения, — и перейдем в следующий период — девонский.
Глава третья
, рассказывающая о гибели трилобитов, о рыбе, отрастившей ноги, о великих папоротниковых лесах и об огромных стрекозах, летавших в них
Девонский период начался около трехсот шестидесяти миллионов лет тому назад, и продолжался он пятьдесят миллионов лет. Следующий за ним период — каменноугольный — длился восемьдесят пять миллионов лет. Значит, всего эти два периода, о которых мы будем в этой главе говорить, охватывают около ста тридцати пяти миллионов лет.
Это было благодатное, теплое, богатое событиями время. Геологическая революция, которая произошла в конце прошлого — силурийского — периода, уже миновала, и материки стали вновь медленно опускаться. Большую часть всего этого времени они стояли низко, и океан, как и прежде, расширился, образовав новые мелководные моря. Воздух был тепел и влажен, Земля превратилась как бы в огромную теплицу. Даже в Гренландии, где теперь, в наше время, морозы и вечный лед, даже в Гренландии в те времена было очень тепло.
Правда, во второй половине того времени, о котором мы говорим, в каменноугольном периоде, началось уже поднятие материков и выпучивание горных хребтов, словом — приблизилась новая геологическая революция. Но на этот раз революция происходила вначале не так резко, она входила в полную силу постепенно, совершалась точно волнами, разделенными промежутками покоя. То выпучивались новые горы, то это выпучивание земной коры приостанавливалось. Земля точно собиралась с силами, отдыхала, прежде чем продолжать свое дело дальше. Так что и каменноугольный период можно почти весь отнести еще ко времени сравнительного покоя и жаркого климата.
Что же произошло за эти сто тридцать пять миллионов лет?
Говоря коротко, живые существа за это время окончательно завоевали материки, размножились и упрочились на суше. Это было время огромных успехов растений и животных, время великого расцвета жизни.
Но — самое удивительное — этих успехов достигли совсем не те растения, которые переселились на берег в прошлом, силурийском периоде, и не те животные — скорпион и тысяченожка, — которые первыми переселились тогда на сушу. Те оказались в общем неспособными развиваться дальше. Совершилось новое, вторичное завоевание суши новыми растениями и животными.
Папоротник в двенадцать метров вышиной. Такие папоротники росли триста миллионов лет назад; наши теперешние папоротники — жалкие потомки этих великанов.
В истории жизни на Земле нет места уважению за прежние подвиги, нет благодарности. Тут всегда жестокая, смертельная борьба. Новые пришельцы оттеснили прежних на задний план. Низкорослые растеньица со слабыми корнями, которые выросли в силурийский период по берегам морей, теперь погибли.
Зато теперь новые растения уже не ютились только по берегам, а захватили материки почти целиком. Благодаря сырому климату огромные равнины превратились в болота, и на этих-то болотах выросли нескончаемые дремучие леса.
Девонский лес.
Но леса эти состояли не из таких деревьев, как наши леса. Они состояли из гигантских папоротников, хвощей и плаунов. В наше время все эти растения едва приподымаются над землей, они не достигают и человеческого роста. А тогда они вырастали в гигантские деревья с толстыми и крепкими стволами. Наши теперешние папоротники, плауны и хвощи — это только жалкие остатки могучих когда-то родов, измельчавшие потомки.
Так пышно разрослись тогда папоротниковые леса, что некоторые ученые думают: не было ли тут какой-нибудь особой причины? Быть может, частые и сильные вулканические извержения выбросили вместе с лавой огромные количества углекислого газа, необходимого растениям, и именно избытком этого газа можно объяснить необычайный рост тогдашних лесов.
Так это или не так, но действительно эти леса удивительно изменили вид Земли. Там, где в прежние периоды Земля была голой, теперь простирались заросли.
Деревья росли очень тесно. Высокие лепидодендроны, вздымавшиеся на двадцать и даже тридцать метров вверх, сильно ветвились и давали много тени. Сигиллярии выращивали страшно толстые стволы; найдена, например, окаменелая сигиллярия в два метра в поперечнике. Каламиты были по виду очень похожи на теперешние хвощи, но древесина их была толста, ствол цилиндрический. Кордаиты распускали свои огромные листья только на самой верхушке. Наши сосны и ели, а также гигантские мамонтовые и красные деревья, растущие теперь в Калифорнии, произошли от кордаитов.
Все эти деревья росли на болоте, часто прямо из воды.
Почти все эти деревья после небывалого распространения и роста в каменноугольном периоде потом быстро погибли. Но они оставили свой след в земле, след, который не исчез до сих пор.
Так, может быть, погибли последние трилобиты.
Недаром целый геологический период в восемьдесят пять миллионов лет назван каменноугольным. Именно эти болотистые леса дали толщи того черного камня, который сгорает теперь в топках наших паровозов, пароходов, нагревает паровые котлы заводов и фабрик, медленно превращается в пепел в каминах.
Каменный уголь — затвердевшие остатки сигиллярий, лепидодендронов, каламитов и кордаитов, погребенные под землей.
На протяжении многих миллионов лет болота, где росли эти деревья, засорялись бесчисленными остатками их подгнивших стволов, поломавшихся и упавших сучьев, листьев; кроме того, на болоте в тени гигантских деревьев рос мох и разные болотные травы; как и все на Земле, они тоже были смертны и, совершив свой век, опускались мертвыми телами в то же болото, так что в конце концов болото становилось огромным, кладбищем погибших растений.
Водоросли и губки на дне девонского моря.
Тела растений состоят главным образом из углерода, который они добывают из воздуха, пока живут. Когда растения умирают и начинают гнить, они отдают этот углерод назад в воздух, или его забирают те бактерии, которые поселяются на гниющих растениях. Так или иначе, но углерод не остается на месте.
Но в болоте остатки погибших растений увязали, покрывались топью, и гниение шло тут иначе, чем в открытых местах. Оно шло гораздо медленнее, и тела погибших растений не уничтожались до конца. Они крошились, смешивались и превращались наконец в то что мы зовем торфом.
А потом наступало то, что наступает в истории Земли всегда: пласты земли, на которых лежало болото, опускались, сверху нарастали новые леса, откладывались новые слои торфа, и те торфяные слои, что оказывались в глубине, спрессовывались, спекались, превращались в каменный уголь.
Иногда, конечно, это превращение накапливаемого торфа на время приостанавливалось: болото пересыхало. Уже готовые слои торфа засыпались песком, или, если тут образовывалось озеро, илом. А потом место снова заболачивалось, вырастал новый лес. и все начиналось с начала. Вот почему так часто встречаются под землей слои каменного угля, чередующиеся со слоями горных пород, образовавшихся из ила или песка.
Конечно, все это требовало страшно большого времени. Но сто тридцать пять миллионов лет — это достаточный промежуток времени.
Болота, в которых накапливается торф, имеются и в наши времена. Особенно много их у нас на севере Советского Союза. Торф тут образуется не из остатков деревьев, а из болотных мхов. Но и такие болота, которые завалены гниющими деревьями, сейчас тоже можно найти. Таким будет, например, Мрачное болото в Америке в штате Виргиния.
«Мрачное болото» в Виргинии. Через миллионы лет оно тоже даст торф, а потом этот торф превратится в каменный уголь.
Но все это не может идти в сравнение с теми болотными лесами, которые покрывали Землю в каменноугольный период. Именно эти леса распространили жизнь почти по всей суше, сделали Землю жилой. И до сих пор под землей хранится огромный памятник этим лесам — пласты угля; до сих пор сжигаем мы эти окаменевшие остатки сигиллярий, лепидодендронов, каламитов и кордаитов и живем за счет этих деревьев, росших двести пятьдесят миллионов лет назад!
Вот какого распространения, какого могущества достигли растения в те времена. Но, пожалуй, еще больших успехов достигли тогда животные. Ибо как раз тогда появилось то сухопутное животное, потомками которого являются все нынешние звери и птицы и мы, люди.
Чтобы понять, как и откуда появился этот наш древний предок, мы сначала должны ознакомиться с тем, что делалось в те времена в океане.
Первое, что должно нас тут поразить, это внезапное исчезновение еще недавно столь многочисленных жителей моря — трилобитов. Кончился девонский период, и вместе с ним, оказывается, кончилось и могущество трилобитов. Они вымерли почти все, как еще до них вымерли раньше археоциаты. Чем объяснить гибель этих бесчисленных рачков? Мы этого не знаем. Можно только предполагать, что причина их гибели как-то связана с геологической революцией, которой завершился силурийский период. Она изменила условия жизни на Земле, и трилобиты, очевидно, не вынесли этой перемены.
Через триста миллионов лет они попали в музей.
Мы не раз еще встретимся с гибелью целых видов и родов животных.
Путь жизни — и в океане и на суше — усеян мертвыми телами.
Трилобиты погибли. Зато появилось много новых видов подводных растений и животных. Водоросли стали длиннее и приобрели удивительные очертания. Появились новые виды губок и кораллов (вы можете увидеть их на странице 87). Разрослись морские лилии. Некоторые моллюски стали теперь такими крупными, что могли охотиться на мелких рыб. В каменноугольном периоде появилось еще одно живое существо, которым в те времена лакомились морские звезды; в наши времена им лакомятся и люди; я говорю об устрице.
Но гораздо важнее были те перемены, которые коснулись рыб. Вы помните, верно, что и членистоногое животное, и рыба произошли от одного и того же предка, от морского червя, тело которого было расчленено на сегменты. Мы можем, пожалуй, назвать первое членистоногое животное и первую рыбу братьями, причем членистоногое будет старшим в семье, а рыба — младшим потому что она появилась гораздо позже. И в то время, когда один из потомков первого членистоногого— скорпион — уже выбирался на сушу, рыбы еще только завоевывали океан.
Таким образом, рыбы как бы опоздали; зато теперь они точно спешили наверстать упущенное, младший брат старался догнать старшего.
Рыбы сильно размножились во время девонского и каменноугольного периодов и, что еще важнее, оказались способными к очень разнообразным изменениям. У некоторых из рыб, например, так уплотнилась кожа, что она стала походить на панцырь, каким защищены в наши дни крабы и омары. Этих панцырных рыб называют коккостеус, дрепанаспис и птерихтис. На странице 89 показаны небольшие панцырные рыбки, которых зовут ботриолеписами.
Портрет ботриолеписа.
Триста миллионов лет назад стайка таких рыбок плыла вверх по течению какой-то реки в Канаде, ища себе пищи. Вдруг большой оползень глины обрушился с берега в воду и схоронил рыбок. Это произошло так внезапно, что они не успели и пошевелиться. А что случилось дальше, вы можете сами догадаться.
Дальше в этой истории участвуют все те герои, которых всегда можно встретить в геологии: пласты ила и песка, нанесенные сверху многократное опускание и поднятие этого участка земной коры, сморщивание земли и, наконец, геолог, исследующий земные пласты. Сейчас эти окаменелые рыбки покоятся в американском музее.
Ботриолеписы были мелкими и безобидными рыбками. Но у них были очень близкие родственники — артродиры. Вы можете познакомиться с ними, если взглянете на этот рисунок.
Артродира. Эти хищные рыбы были близкими родственниками ботриолеписов.
Это были хорошо вооруженные хищные рыбы, похожие на акул; они достигали в длину полутора метров. Останки этих свирепых рыб найдены в Америке, в Германии и у нас под Лугой.
Такие рыбы могли уже состязаться с самыми свирепыми из морских членистоногих, с огромными морскими скорпионами.
Но непрерывная борьба за пищу, за жизнь шла и между самими рыбами. Более крупные поедали мелких и хуже вооруженных. Теснимые своими жестокими родичами, эти рыбы должны были избегать глубин океана и селиться в мелких заливах или в пресных водах. И тут они подвергались новому несчастью: прибрежные части морей и заливов так мелели во время отливов, что дно их обнажалось, а отрезанные от океана моря и озера часто пересыхали.
Судьба этих обиженных рыб нас и интересует всего больше, потому что именно они, спасаясь от неминуемой, казалось, гибели, выработали такое приспособление, которое пригодилось потом всем живущим на суше зверям и птицам; именно они дали жизнь нашему предку.
Рыба, застрявшая на мели, — что может быть более жалкого? Представьте себе, как она гонится за уходящей водой, старается ее нагнать, напрягает плавники, упираясь ими в землю, раздвигает жабры! Положение этих рыб было, пожалуй, еще хуже, чем положение тех водорослей, которые оставались без воды во время отлива и которые, помните, дали начало первым растениям суши; водоросли могли пытаться высасывать воду из влажного дна, а рыбам эта подземная влага не могла помочь, рыбы должны были либо приспособиться к передвижению по земле, либо погибнуть.
Конечно, огромное большинство тех рыб, которых настигла эта беда, погибли. Но у некоторых, оказалось, плавник более подходит для ползания, чем у остальных. Только эти и выжили. У их потомков плавник стал совершенствоваться, превращаясь в орган для передвижения по земле; вместе с тем у этих рыб постепенно дыхание жабрами перешло в дыхание через легкие.
Превращение плавника в ногу вы можете проследить на странице 92.
Так плавник стал ногой.
Сначала плавник — это просто плотная складка в коже; когда у рыб развился скелет, мышцы этой складки превратились в тонкие кости. Потом они стали больше. Затем развились пальцы, — плавник превратился в ногу.
Так произошла нога. Приспособление это оказалось очень удачным; мы можем сейчас праздновать его трехсотпятидесятимиллионолетний юбилей.
Какое изобретение еще может похвастать, что оно было проверено таким долгим опытом?
Такова история пяти пальцев. Тут встает любопытный вопрос: почему такое предпочтение было оказано именно числу пяти? Почему на ноге не оказалось четыре или шесть, или три пальца?
По правде говоря, на это ответа нет. Можно, однако, предполагать, что эта форма ноги — пять пальцев — была найдена не сразу, что наш древний предок, приспособлявшийся к сухопутной жизни, пробовал сначала вырастить только три пальца, причем они были довольно неуклюжи — один побольше и два поменьше; это оказалось хотя и экономным, но неудачным, и впоследствии число пальцев увеличилось.
Впрочем, времени для всяких изменений и совершенствований хватало: все это превращение рыбы в передвигающееся по суше животное заняло миллионы лет. И еще долго-долго наш предок, уже имевший все возможности жить на суше, предпочитал все еще проводить большую часть времени в воде. Он выходил на берег только при отливе, чтобы поохотиться за разной рыбой, очутившейся на мели и не умеющей уползти назад в воду, — поохотиться за своими неудачливыми, отставшими в развитии родственниками.
Этот наш предок, живший то в воде, то уже на суше, оказался настолько любезным, что оставил нам свой след, свой, так сказать, дактилоскопический оттиск. След этот найден на камне в Пенсильвании в Северной Америке.
Животное, оставившее этот след, назвали тинопусом.
Некоторые ученые, впрочем, сомневаются в достоверности этого отпечатка; понятно поэтому, как важно было найти еще где- нибудь следы этих животных, произошедших от рыбы. Но долгое время все поиски оставались тщетными.
Удача пришла только в 1931 году, зато такая удача, которой даже не ждали. В этом году датская научная экспедиция нашла далеко на севере, у восточных берегов Гренландии, на одном островке, остатки другого нашего далекого предка, близкого родственника тинопуса. Хотя он ходил уже по суше, череп его оказался очень похожим на череп рыбы.
Что же это было за существо — тинопус? Это был родоначальник тех животных, которые еще и теперь, в наши времена, могут жить и в воде и на суше, и поэтому их и называют земноводными. Такие животные — лягушка, тритон, саламандра. Они до сих пор не порвали окончательно связи с водой: лягушка, например, мечет икру в воду, и ее головастики живут в воде точно рыбы; они и по виду напоминают крохотных рыбок.
Таким образом, теперешние земноводные служат как бы подтверждением того, что четвероногие животные произошли от рыбы. Но есть и другое, еще более убедительное доказательство.
Мы все так привыкли к тому, что рыбы всегда живут в воде и задыхаются, если их вытащить на берег. Нам кажется чем-то нелепым, невозможным — рыба, которая дышала бы воздухом, как мы. А между тем такие рыбы существуют.
В Африке живет довольно большая, до двух метров в длину, пятнистая рыба. Водится она в мелких речках, часто пересыхающих. Питается лягушками и мелкими рыбками. И вот, когда река пересыхает, эта рыба зарывается в ил, оставляя только маленькое отверстие для дыхания, и начинает дышать воздухом, как все сухопутные животные.
В Южной Америке водится подобная же рыба. Она — серо-бурая, длинная и тонкая, как угорь. Она тоже, в случае нужды, обходится без воды.
Но еще более удивительное зрелище можно увидеть в восточной Австралии. Там водится рыба, которая время от времени высовывает голову из воды, чтобы подышать свежим воздухом. Живет эта рыба только в двух австралийских реках — в реках Бурнетт и Мери.
Эти рыбы — их зовут двоякодышащими — единственные нынешние рыбы, которые сохранили до сих пор особенность своих далеких предков.
Надо сказать — такое промежуточное положение никогда не бывает выгодным, Рыбы, которые дышат и до сих пор только жабрами, прекрасно чувствуют себя в морях и реках, размножаются и не уменьшаются в числе. С другой стороны, земноводные и другие животные произошедшие от них и порвавшие уже всякую связь с водой, тоже процветают. Но двоякодышащие рыбы явно идут навстречу гибели; таких рыб в наше время уже совсем мало, это вымирающий род рыб, и, наверное, скоро его совсем не будет…
Рыба илистый прыгун. Эта рыба живет в наше время, она водится под тропиками; она скачет по илистым берегам, может даже взбираться на деревья, и все-таки ее плавники никак нельзя назвать ногами, это настоящие рыбьи плавники.
Таким образом, тинопус и другие его сородичи, произошедшие от каких-то древних двоякодышащих рыб, живших в мелководных речках или, еще вернее, в болотах, завоевали вторично сушу. Я говорю — вторично, потому что уже до них успели выйти на сушу членистоногие, скорпион и тысяченожка. Но скорпион, как я уже говорил, и до наших дней остался скорпионом, и тысяченожка осталась тысяченожкой. Другое дело — тинопус: от него произошли не только лягушки, саламандры и тритоны — его потомки по прямой линии; от него произошло и то животное, которое походило уже немного на теперешних ползающих, бегающих, лазающих зверей, существо, которое и мы считаем своим предком. Вот почему появление первого земноводного мы считаем великим событием, началом настоящего завоевания суши.
Но появление этих высших, по сравнению даже с земноводными, животных совершилось потом, много позднее. И мы об этом и будем говорить дальше.
Теперь же, во времена девонского и каменноугольного периодов, существовали только земноводные, и они жили рядом со своими соперниками в деле завоевания суши, рядом с различными членистоногими, в одних и тех же папоротниковых лесах.
В этом сыром дремучем лесу жили уже пауки, тараканы, кузнечики, ползали улитки, бегали толстые тысяченожки длиною в треть метра. Прыгали разные земноводные, наполняя лес своим кваканьем. Некоторые их них были величиной с теперешнюю лягушку, а некоторые были такими гигантами, что если бы их поставить на кончик хвоста, они казались бы вдвое выше человека. У иных из земноводных на темени было отверстие для третьего глаза, смотревшего вверх. Другие отличались своим панцырем, — такое земноводное было найдено в дупле окаменевшей сигиллярии; очевидно, это земноводное умело лазать по деревьям.
В это же время появился еще новый вид членистоногих, появились летающие существа, насекомые. Над болотом пролетали трепеща крыльями, тысячи стрекоз. Одни стрекозы были совсем маленькие, меньше теперешних, зато были и другие, у которых размах крыльев достигал трех четвертей метра, стрекозы-гиганты.
Не она ли — предок всех наших стрекоз? Окаменелая стрекоза каменноугольного периода.
Так что в это время началось и завоевание воздуха. И первыми завоевателями воздуха были насекомые. Ни одной птицы тогда еще не было. И тут членистоногие опередили потомков рыбы.
На земле, в воздухе, на деревьях, в мутной болотной воде, всюду кишела жизнь. Весь этот мир земноводных и членистоногих был переполнен борьбой, жил бурной и жадной жизнью.
Теплый и влажный воздух, пропитанный испарениями болота, пах неизвестными нам запахами, исходившими от гигантских деревьев. В лесу стояло непрерывное пронзительное кваканье, верещание, жужжание, стрекотание. Бесчисленные мошки кружились и плясали над каждой лужей. Стрекозы-карлики и стрекозы-гиганты рассекали воздух, хватая добычу на лету. Улитки медленно ползали у корней деревьев, выставляя вперед свои рожки. Тысяченожки и пауки взбегали вверх по стволам и бросались вниз. Разнообразные родственники лягушки прыгали, бегали, лазали по деревьям, бросались в стоячую грязную воду и плавали там.
И все эти существа, жившие под сенью папоротниковых и плауновых деревьев, все они непрерывно охотились друг за другом, пожирали один другого. Они носились по болоту, подстерегали добычу, размножались в чудовищных количествах. Каждое из этих недолговечных существ вело себя так, точно считало себя единственным хозяином леса. Но каждое гибло в свой срок, немножко раньше или немножко позже.
И тогда их мертвые тела, — если их не успевали съесть другие жители леса, — их тела приобщались к медленной, непрерывной жизни Земли, становились частью Земли; болото засасывало их, смешивало с остатками прежде погибших организмов, с гниющими листьями, мхами, ветвями. И самые гигантские деревья тоже были смертны, и их стволы в конце концов подламывались и рушились в то же болото и приобщались к тлению, так что нижний этаж гигантского леса был все время увеличивавшимся кладбищем.
И пока над этим кладбищем новые и новые поколения совершали все тот же круг жизни, в глубине все разлагалось, смешивалось и, напластовываясь, превращалось в однообразное крошево, в торф. А потом опускалось еще глубже, спекалось в каменный уголь.
Но жители леса не думали о том, что их ждет. Они не рассуждали, они просто жили, росли, размножались, судорожно боролись за свою жизнь. И жизнь, в общем, процветала.
Это было время огромных папоротниковых лесов и земноводных животных. Это был золотой век папоротников, плаунов, хвощей, пауков, скорпионов, тысяченожек, стрекоз, кузнечиков, тараканов и разнообразных родственников лягушки; это был их праздник. Это было сплошное, растянувшееся на тысячи и тысячи веков жаркое лето.
И золотой век кончился. За летом пришла зима.
Глава четвертая
, рассказывающая о великом оледенении, о гибели морских скорпионов, гигантских стрекоз, лепидодендронов и сигиллярий и о появлении новых животных — пресмыкающихся
Пермский период получил свое название от Пермской губернии России; тут около ста лет назад, при исследовании геологами Урала, впервые были обнаружены пласты, отложившиеся сразу после каменноугольного периода; потом эти пласты были найдены и в других местах, прослежены по всей Земле.
Пермский период начался около двухсот пятнадцати миллионов лет назад; продолжался он, примерно, двадцать пять миллионов лет. Этот период можно назвать суровой зимой.
Никогда до этого, да и никогда после этого времени, материки не стояли так высоко. Никогда океан не отливал так далеко назад и на Земле не было столько суши. Все это было связано, конечно, с новой геологической революцией, начавшейся еще во вторую половину каменноугольного периода, с новым сморщиванием земной коры, поднятием гор.
В такие времена климат обычно меняется, настает сильное похолодание. И мы можем насчитать по крайней мере восемь таких похолоданий в истории Земли, восемь оледенений, но пермское оледенение было самым великим из всех.
Чтобы понять, как далеко продвинулись тогда льды, стоит сравнить пермский период с тем временем, в которое мы сейчас живем.
Наше время нельзя назвать временем теплого климата. В наше время, например, Гренландия находится подо льдом, ее покрывают ледники; между тем в каменноугольный период, да и во многие другие, можно сказать — почти всегда, Гренландия была свободна от льда, и на ней росли огромные леса. Она была не той пустыней, которую мы видим в наши времена, а действительно «Гренландией» — «Зеленой страной», если ее название перевести по-русски.
Время, в которое мы живем, нельзя, конечно, назвать временем оледенения; но все же на большей части Земли климат сейчас гораздо холоднее, чем он был почти во все прошлые времена. Наше время лучше всего определить как время, следующее сразу за оледенением; само оледенение уже миновало, но настоящее теплое время еще не пришло.
Две великие ледяные шапки надвинуты сейчас на Землю: одна захватила весь крайний север, покрыла льдом Северное море; другая надвинута с юга, заледенила целый материк — Антарктику.
Подсчитано, что если бы северные и южные ледяные поля вдруг растаяли, этот лед дал бы столько воды, что уровень океана поднялся бы на десятки метров; Ленинград, Батуми, Одесса, часть северной Сибири, части Северной Америки, Англии, Франции, Германии, почти вся Голландия очутились бы под водой. Вот сколько сейчас льда на Земле!
Но в пермский период льда было еще гораздо больше.
Лед надвигался тогда на Землю с юга. Ледяная шапка, покрывавшая южный полюс, разрослась непомерно. Те самые страны, которые мы считаем сейчас самыми жаркими, — Индия, южная Африка, Австралия, — тогда были покрыты льдом, здесь свирепствовали морозы. Льды ползли по Бразилии. В Северной Америке огромный ледник проходил по тому месту, где сейчас город Бостон, другой ледник захватил залив св. Лаврентия. Место, где сейчас расположен Лондон, было подо льдом.
Вот каким огромным было это оледенение!
Что же вызвало его? На этот вопрос нет точного ответа. Мы знаем, правда, что похолодания связаны с временами появления новых гор; но в чем состоит эта связь и нет ли тут еще каких-либо других причин, все это до сих пор было не выяснено, на этот счет имеются разные догадки.
Одни ученые считают, что одно поднятие материков может быть уже причиной похолодания: слой воздуха над Землей предохраняет Землю от потери того тепла, которое несут ей солнечные лучи, и когда материк поднимается, его покрывает уже не такой толстый воздушный слой; мы знаем ведь, что на вершинах высоких гор снег лежит и зимой и летом.
Другие ученые считают, что похолодание вызывается изменением положения земной оси: Земля как бы наклоняется то в одну, то в другую сторону, от этого северный и южный полюсы не остаются все время на месте, а скользят по Земле, и с ними вместе скользят и захватывают новые области Земли ледяные поля.
Третьи думают, что скользят сами материки; мы знаем ведь, что материки могут перемещаться, плавать; вот они и заплывают слишком далеко на север или на юг, от этого их и начинают покрывать льды.
Есть, наконец, и такое мнение, что Земля со всеми остальными планетами, двигаясь вместе с Солнцем, попадает иногда в такие области вселенной, где стоит мельчайшая пыль, космический туман, и он-то и задерживает часть лучей, испускаемых Солнцем и заставляет Землю холодеть.
Догадок много, но ни одна из них не дает вполне достоверного, бесспорного ответа. Однако сам факт бесспорен: огромные пространства Земли покрывались не раз за время земной истории толстой корой льда, ползучими льдами.
Но почему мы зовем эти льды ползучими? Разве они действительно ползли, передвигались? Да, это было так, льды на самом деле ползли.
Ледники существуют на Земле и сейчас, так что убедиться в том, что они ползут, не трудно. Вбейте палку в лед, покрывающий сплошной гладью склон высокой горы; придите на другой день, вы увидите, что за сутки палка передвинулась приблизительно на метр. Конечно, палка сама не совершала путешествие, ее пронес с собой лед, который очень медленно, но непрерывно сползает вниз.
Ледник спускается с горы медленно; но он так огромен, — иногда толщиной в несколько сот метров, — что его движению ничто не может противостоять; он давит всем своим весом, с несокрушимой силой. Он прорывает в горах себе ложе, как река прорывает русло; по форме долины легко узнать, образовал ли ее проходивший тут когда-то в прежние времена ледник, или ее выточила река: речное русло суживается книзу и расширяется кверху, как римская цифра V, а ледниковое ложе походит всего больше на корыто или на французскую букву U — оно шире всего внизу. На странице 98 показана долина; вы сами легко догадаетесь, что эту долину вырыл ледник.
Кто вырыл такую похожую на корыто долину? Конечно, ледник.
Но ледник оставляет и другие следы. Мы упоминали уже о них мельком, когда говорили о подписях ветров, волн, течений.
Ледник обламывает скалы на своем пути, взрывает песок и глину на дне своего ложа, заглатывает груды земли и камни.
Как же лед заглатывает камни?
Лед, на первый взгляд, кажется совершенно твердым и негибким. Ударьте его молотком, он треснет, разобьется, как стекло. Но оставьте тот же молоток спокойно лежать на льду и через пару месяцев вы заметите странную вещь: молоток исчезнет, — лед поглотит его и сомкнется над ним. Значит, лед трескается только при резких давлениях. При медленном же давлении он поддается, как замазка или воск.
Здесь когда-то был Котаинский ледник, один из ледников Аляски. Сам ледник растаял, но округленные им глыбы остались тут и до сих пор напоминают о леднике.
Это свойство не одного только льда. Стеклянную трубку тоже можно согнуть, не поломав, если гнуть ее очень медленно. Да и горные породы, каменные пласты, при резком ударе дают трещины, от них отлетают обломки; но при страшно медленных и непрерывных нарастаниях давления они изгибаются в складки. Внутриземные силы воздействуют на земные пласты именно так, не торопясь, в течение миллионов лет; поэтому пласты, которые залегают в земной коре, по большей части изогнуты, а не разорваны.
Лед, лежащий на вершинах гор, состоит из бесчисленных снежинок, смерзшихся в прозрачные зернышки льда; этот лед, — зовут его фирном, — сползая под уклон, захватывает всякие обломки, и они постепенно опускаются на дно ледника.
Камни и обломки скал не прекращают своего путешествия вместе со льдом, в который они вмерзли, но путешествие это становится для них уже не таким удобными каменные глыбы трутся при продвижении вперед о дно ледника, царапают и истирают дно, и сами при этом тоже истираются и становятся более гладкими и округлыми.
Когда ледник опустится с вершины горы и достигнет более теплых мест, он начнет таять.
Тысячелетиями тает ледник и в конце концов совсем исчезает, дав начало большому потоку или реке. И только тут все камни, которые ползли вместе со льдом, остановится и нагромоздятся кучами. Тут, как обычно говорят, будет конечная морена ледника. Эти нагроможденные, как будто обтесанные камни, а также округленные и исцарапанные выступы ледникового ложа, так называемые «курчавые скалы», и, наконец, царапины, остающиеся на камнях и скалах, ледниковые «шрамы», все это — след ледника, след, который останется и тогда, когда климат этой местности изменится и ледника тут уже не будет.
Многие теперешние ледники спускаются к берегам океана, например, ледники Гренландии, Шпицбергена, Земли Франца-Иосифа, Новой и Северной Земель, ледники Антарктики. Эти ледники все время выпирают в море все новые глыбы льда. Глыбы отрываются от остальной ленты льда и уплывают в океан. Там их носит течениями. Такие пловучие ледяные горы зовут айсбергами. Не один большой океанский пароход погиб, натолкнувшись в тумане на айсберг.
Тут рождаются айсберги. Большой ледник Муир спускается всей своей толщей в океан; огромные глыбы отламываются от ледяного пласта и отправляются странствовать по океану; это и есть айсберги — страшная опасность для кораблей.
Ледяная пловучая гора высовывается над водой только своей верхушкой; та часть горы, которая плывет под водой, еще в десять раз больше надводной части. Если бы поставить большой айсберг в городе, он занял бы целый квартал и поднялся бы раз в пять или шесть выше всех домов.
Понятно, когда айсберг отламывается от ледника и падает в океан, раздается такой грохот, который подобен удару грома; вода вспенивается, и кругом поднимаются такие волны, что самому большому кораблю опасно в это время приближаться к месту падения ледяной горы хотя бы на полтора или два километра.
Но те ледники, которые ползли в пермский период, были гораздо больше наших, и от них отламывались, наверное, еще большие, чем теперь, ледяные глыбы. Если ледники тогда имели километровую или полуторакилометровую толщину, то и ледяные пловучие горы должны были достигать такой высоты. Трудно даже представить себе эти огромные айсберги. Это были как бы целые ледяные острова, носившиеся по океану. И хотя они почти целиком находились под водой, все же их острые вершины возвышались над водой, наверное, метров на двести вверх.
Такие огромные льдины должны были, конечно, холодить океан. И, может быть, поэтому некоторые древние морские животные не сумели приспособиться к тем условиям жизни, которые принес с собой пермский период, и погибли.
Погибли огромные морские скорпионы. Но интересно, что некоторые их родственники, гораздо меньших размеров, оказались более выносливыми. Они дожили до наших дней, несколько изменившись, но все же сохранив семейное сходство со скорпионами; мы зовем их раками-мечехвостами.
Жизнь в океане в этот период стала, очевидно, трудней и потребовала от рыб новых изменений.
Прежде рыбы, например, обладали довольно неуклюжим, несимметричным хвостом.
Рыбы с несимметричными хвостами.
Такой хвост, однако, затруднял плавание, не давал возможности быстро увертываться от врагов. В пермский период рыбы с таким неудачным хвостом по большей части вымирают, остаются те, у которых хвост растет уже симметрично, как у нынешних рыб.
Другие рыбы в этот период приобретают особо хищный вид, как бы усиленно сооружаются. Это акула геликоприон; она похожа на нынешнюю пилу-рыбу, только у пилы-рыбы ее пила прямая, а у геликоприона она свернута спиралью.
Спиральная пила древней акулы.
Такие спиральные пилы часто находят на Урале, в окрестностях Красноуфимска. Вы можете увидеть их в музее Академии наук СССР.
Но особенно сильный урон нанесло похолодание растениям и животным на суше.
Огромные леса гигантских папоротников, плаунов и хвощей страдали от холода, от трескучих морозов и снежных бурь. Деревья не выдерживали и гибли.
Не стало лепидодендронов, погибли сигиллярии. А те деревья, что выживали, становились все меньше, все приземистее, пока, наконец, деревья не стали такими низкорослыми, что уже и не походили на деревья. Очевидно, во все времена холод влияет так на рост деревьев. По крайней мере, и в наши дни те деревья которые растут на крайнем севере, остаются весь свои век карликовыми и, вместо того чтобы тянуться вверх, стелются по земле. На севере Сибири в тундре, можно встретить иногда очень старые деревья, восьмидесятилетнюю или столетнюю березу; и эта столетняя береза едва достигает колен человека.
Папоротники плауны и хвощи никогда уже не оправились от удара, который нанес им холод пермского периода. Они остались навсегда низкорослыми, и даже когда миновали холода, уже не стали вновь деревьями.
Зато в это время стали усиленно размножаться хвойные деревья. Они произошли от кордаитов; очевидно, кордаиты были более выносливы и способны к изменениям.
Гигантские стрекозы не пережили гигантских деревьев. Они вымерли в этот же период.
Она жила двести миллионов лет назад и хорошо сохранилась в камне.
Но маленькие стрекозы выжили, и все наши теперешние стрекозы происходят именно от этих скромных и непритязательных стрекоз пермского периода, а не от их чудовищных родичей.
Это повторяется в истории жизни на Земле не раз: огромные и хорошо вооруженные животные гибнут, когда условия жизни меняются, а их мелкие родственники выживают.
Но особенно большие перемены произошли среди земноводных. Именно этим переменам совершившимся в пермский период обязаны мы тем, что земноводные не застыли в своем развитии, что некоторые из них перестали походить на лягушку и дали в конце концов начало новым, высшим животным, покорившим Землю. Если бы не случилось этих перемен, Земля и сейчас принадлежала бы лягушкам, тритонам и саламандрам, и человек никогда бы не появился.
Когда наступил пермский период, земноводные уже очень сильно размножились и стали очень разнообразными. Одни из них не достигали в длину и седьмой части метра, а другие доросли до трех метров.
Скелеты двух чудовищ пермского периода — двинозавра и парейазавра — найдены недавно у нас на севере, у Северной Двины; скелеты эти поставлены в музее Академии наук. Это были неуклюжие животные, питавшиеся травой и жившие в больших озерах.
Скелет двинозавра, найденный на Северной Двине.
Череп двинозавра.
И как раз в пермский период водилось животное, которое опровергает поговорку, что лягушке будто никогда не сравняться с волом.
Это было земноводное животное, родственник лягушки и по виду напоминало ее, а по величине как раз равнялось волу; зовут это гигантское земноводное антракозавром; надо думать, что когда такие лягушки принимались квакать, это был чудовищный концерт.
Земноводные были не только разнообразны по своим размерам, но и очень различались по образу жизни. У них были очень разносторонние способности, — ведь они могли жить и на суше и в воде, — и одни земноводные стали специализироваться на одном способе добывания пищи, другие — на другом.
Одни из животных жили очень спокойной жизнью: они долгими часами лежали неподвижно в мелкой воде, держа пасть открытой; когда мимо проплывала беспечная рыба или неосторожно пробегало мелкое животное, разинутая пасть быстро захлопывалась, как капкан, и заглатывала добычу.
У таких животных черепа были очень широкими и плоскими, настоящими захлопывающимися коробками; челюсти у них были усажены частыми мелкими зубами, да еще на нёбе росло несколько больших острых зубов. Это были большие и сильные тупомордые животные; но не они дали начало новым, высшим животным.
Череп парейазавра.
У других форма тела стала вновь похожа на рыбью, морды сильно удлинились и заострились.
Они специализировались на плавании; они забирались в более глубокие части моря или рек, охотились тут за рыбами, нагоняли и поедали их.
Эти животные стали прекрасными пловцами. Но и они не дали начало новым, высшим животным.
Начало высшим животным дали те, у которых морда не стала ни слишком узкой, ни слишком широкой. Такие животные почти совсем покинули воду и стали охотиться на суше, стали хорошими- бегунами, настигающими добычу.
Понятно, почему так случилось. Движение требует работы всего тела; чтобы передвигаться, нужно вое время преодолевать разные препятствия: выживают только самые ловкие из всего вида животных, такие, которые убегают быстро от грозящих им опасностей.
Если бы тот членистый червь, который дал начало рыбам, не был подвижным, ему бы не пригодились те приспособления для плавания, которые и превратили его в конце концов в рыбу.
И если бы рыба не была вынуждена все время преодолевать сопротивление воды, ей бы не пригодились плавники и та продолговатая обтекаемая форма, которая так удачна, что и мы, когда строим теперь дирижабли, придаем им такую же форму, форму рыбы. И если бы рыбе не приходилось бороться с быстрыми речными течениями, сильные мускулы и поддерживающий их скелет ей были бы не нужны: они не давали бы ей никакого преимущества; у нее не появился бы позвоночник, тот позвоночник, который унаследовали от нее все высшие животные, в том числе и человек.
Но передвижение по суше— прыгание, ходьба, бег — еще гораздо труднее и требует более сложной и связной работы всех органов тела, чем плавание; и поэтому земноводные животные приобрели еще более сильную мускулатуру и более сложную нервную систему, чем рыбы.
И теперь, в пермском периоде, изменившиеся условия жизни на Земле заставили животных вновь изменить строение своего тела, заставили одних погибнуть, а других постепенно, из поколения в поколение, совершенствоваться в передвижении по Земле.
Пока было тепло и жить было сравнительно легко, не так уж важно было, каким способом животное добывает себе пропитание, предпочитает ли оно лежать в мелкой воде, или плавать, или охотиться на суше.
…пока было еще тепло…
Прожить, в конце концов, могли все. Тем более, что у земноводных было перед всеми другими такое важное преимущество: они могли жить и на суше и в воде.
Но теперь стало холоднее, жизнь стала суровой и трудной, а главное преимущество превратилось вдруг в недостаток: океан отхлынул, так что мелководные моря постепенно исчезли, многие болота благодаря сухому климату пересохли. Так что приходилось как бы выбирать: либо сохранить связь с водой и отказаться от суши, либо, наоборот, отказаться совсем от жизни в воде и стать вполне наземными животными.
Те, у которых тело слишком было приспособлено к жизни в воде или поблизости к воде, те по большей части вымерли; небольшая часть этих животных сохранилась, но они остались навек, до наших времен, по сути такими же, какими были тогда, — земноводными.
Совсем другая судьба ждала тех, у которых тело было устроено так, что они могли неплохо передвигаться по суше. Теперь эта способность стала особенно важной: тот, кто лучше бегал и охотился, тот имел больше шансов выжить.
Сама природа устраивала точно новую великую чистку среди животных, безжалостно исключая из числа живущих всех, кто не мог приспособиться к новым условиям. Сама природа устроила как бы состязание в беге, длившееся миллионы лет, и премией в этом состязании была жизнь.
Благодаря этому состязанию некоторые земноводные так изменились, что стали, можно сказать, уже другими животными. Эти как бы отобранные за много миллионов лет животные были покрыты уже не голой кожей, страдающей от высыхания, а чешуей или панцырем.
Эти животные не имели уже жабр, а дышали только легкими, их ноги были более совершенны, чем ноги земноводных, приспособленные еще одинаково и для передвижения по суше, и для плавания; наконец, что тоже очень важно, они не откладывали в воду икру, как рыбы и земноводные, а клали яйца.
Таким образом они — мы зовем их пресмыкающимися — были уже вполне наземные и высшие, по сравнению с земноводными, животные.
Диметродон — одно из древних пресмыкающихся.
Нам будет трудно составить правильное представление об этих животных, если мы будем судить о них по теперешним пресмыкающимся. Пресмыкающиеся, которые живут сейчас, это — ящерицы, черепахи, змеи, крокодилы; как видите, они очень различаются между собой; крокодилы живут в воде, змеи на суше, ящерицы бегают быстро, черепахи движутся медленно, змеи обходятся совсем без ног. Но надо помнить, что все наши пресмыкающиеся совсем не лучшие и даже не самые характерные представители этого рода.
Огромное большинство пресмыкающихся не дожило до наших времен; а те, что сохранились, это сильно изменившиеся, приспособившиеся к особым условиям животные. Судить по ним о тех пресмыкающихся, что когда-то заселяли всю Землю, это все равно, что судить по теперешним хвощам и папоротникам о гигантских деревьях каменноугольного периода.
Огромное большинство пресмыкающихся древних времен были крупные и сильные животные — ящеры. И именно от ящеров произошли и все нынешние четвероногие звери, и птицы, и человек.
Так же, как родоначальником земноводных мы считаем тинопуса, потому что его отпечаток на камне — самое древнее свидетельство о земноводных животных, какое мы имеем, так же можем мы один из окаменевших скелетов, найденных в земле, считать за самое древнее свидетельство о появлении новых животных — пресмыкающихся.
Животное это, оставившее нам на память свой скелет назвали варанопс, потому что оно несколько походит на одну из живущих теперь ящериц, на варана.
Варанопс — родоначальник пресмыкающихся.
Этого варанопса мы и будем считать родоначальником — если только не найдем потом еще более древнего скелета — всех пресмыкающихся, а значит и предком всех четвероногих зверей и птиц.
Среди пресмыкающихся продолжал действовать тот же отбор на самого подвижного, то же состязание в беге.
И некоторые хищные ящеры достигли тут больших результатов. Они стали бегать быстрее, чем бегало до них какое-либо другое животное. Вместе с тем и вид их изменился так, что они стали походить отчасти на нынешних хищных зверей; этих ящеров так и зовут — зверообразными.
Такими были, например, иностранцевия, скелет которой найден у нас на Севере, и скимногнатус, скелет которого нашли в Северной Америке; зубы у них были похожи на зубы нынешних зверей, титра или собаки.
Скимногнатус.
Иностранцевия. Ее зубы уже похожи на зубы нынешних зверей.
Родственниками этих животных — хотя и не очень близкими — были мосхопс и улемозавр. Это были тяжеловесные, неуклюжие животные с черепом массивным сзади и укороченным спереди; передние их ноги были выше задних, спина круто опускалась назад, хвост короткий. Питались они травами или листьями.
Скелет мосхопса найден был в южной Африке. Скелет улемозавра найден был у нас в среднем Поволжье. Его, очевидно, засыпал оползень, и камнем снесло ему часть черепа.
От каких-то зверообразных ящеров, — от каких именно, мы еще не можем установить, — произошли и высшие четвероногие животные, те, которых мы зовем млекопитающими.
Тут встает интересный вопрос: чем мы обязаны ящерам, что унаследовали мы от них?
От рыб мы унаследовали наш костяк, скелет, — рыбы были первыми живыми существами, у которых внутри тела образовался скелет. Земноводным мы обязаны пятью пальцами на руках и ногах. А ящеры — что нового, такого, что пригодилось и нам, принесли они?
Окаменелые остатки ящеров, которые мы находим в земле, дают ответ на этот вопрос.
Самое важное, что унаследовали от ящеров все млекопитающие животные, в том числе и мы, это — зубы.
Когда вы идете к зубному врачу и врач, осмотрев вам зубы, говорит, что надо запломбировать резец или клык, или коренной зуб, наверное, в это время ни вы, ни врач не думаете о том, откуда пошло это деление зубов и их разная форма; а между тем это деление пошло еще с пермского периода: наши зубы — памятник двухсотмиллионолетней древности.
Именно у ящеров появились первые резцы, клыки, коренные зубы; и даже смена молочных зубов постоянными, эта странная и собственно уже ненужная нам смена, была особенностью ящеров, которая — через бесчисленное число поколений, через разные виды возникших и погибших потом видов животных — дошла и до нас…
На этом можно кончить историю пермского периода. Это был суровый и трудный для растений и животных, но зато богатый событиями период.
Это было время господства земноводных; сразу после пермского периода начинается их упадок.
Пермским периодом заканчивается палеозойская эра — эра «древней жизни»; начинается эра «средней жизни» — мезозойская.