Text
                    OXFORD
оисторический
Мир
ОКСФОРДСКАЯ БИБЛИОТЕКА

OXFORD Доисторическим Мир
OXFORD Prehistoric World Jill Bailey Tony Seddon OXFORD UNIVERSITY PRESS
Содержание © Tony Seddon and Jill Bailey 1994 This translation of The Young Oxford Book of Prehistoric World originally published in English in 1994 is published by arrangement with Oxford University Press Данный перевод книги «Доисторический мир» на русский язык, впервые изданной на английском языке в 1994 г., опубликован по согласованию с издательством Oxford University Press Oxford1* is the Trade Mark of the Oxford University Press Oxford1* — зарегистрированная торговая марка издательства Oxford University Press © Перевод «Росмэн», 1995 Все права на книгу на русском языке принадлежат издательству *РОСМЭН». Ничто из нее не может быть перепечатано, заложено в компьютерную память или скопировано в любой форме — электронной, механической, фотокопии, магнитофонной записи или какой-то другой - без письменного разрешения владельца. На обложке: Уинтатперий, крупное растительноядное млекопитающее эоценовой эпохи (см. с. 122). Эволюция ПЛАНЕТЫ Происхождение Земли 8 От Большого Взрыва до возникновения Земли Каменная летопись 14 Разрывы, складчатость и датировка горных пород «Бродячие» континенты 18 Изменчивый облик Земли: дрейф материков и тектоника плит Окаменелости: путеводная нить природы 24 Жизнь, обращенная в камень: пособие для охотника за окаменелостями Живые ископаемые 32 Целаканты, наутилоидеи и прочие осколки минувшего Геологическая летопись 38 В поисках родства: названия, семейства и геологическое время Эволюция жизни 42 Выживают сильнейшие: рождение, жизнь и смерть видов 2 Летопись жизни Докембрий 50 Зарождение жизни: от простейших клеток до многоклеточных организмов Кембрийский период 56 Великий эксперимент природы: «взрыв» новых жизненных форм Ордовикский и силурийский периоды 62 Пришествие позвоночных, и растения завоевывают сушу Девонский период 68 Озеленение ландшафта и появление земноводных Каменноугольный период 76 Великие каменноугольные болота: расцвет семенных растений, насекомых и земноводных
Пермский период 82 Возвышение рептилий и Великое Вымирание Триасовый период 86 Раскол материков и появление динозавров Юрский период 92 Динозавры, ихтиозавры и птерозавры: рептилии господствуют на суше, в море и в воздухе ЭТИ ДИНАМИЧНЫЕ ДИНОЗАВРЫ 100 Свежий взгляд на ключевые проблемы, связанные с динозаврами Меловой период 110 Первые цветы, тиранноящеры и массовое вымирание Палеоценовая эпоха 118 Возвышение млекопитающих: однопроходные, сумчатые и плацентарные Эоценовая эпоха 122 Первые киты, слоны без хобоГа и лошади ростом по колено Олигоценовая ЭПОХА 126 «Жвачная революция» и первая трава Миоценовая эпоха 130 Расцвет травоядных и появление человекообразных обезьян Плиоценовая эпоха 136 Новые травоядные и новые хищники: собаки и другие стайные охотники Плейстоценовая и голоценовая эпохи 140 Великое Оледенение, шерстистые мамонты и гигантские птицы Человечество на марше 146 От «ложных обезьян» до современного человека — и дальше! Краткая летопись жизни на Земле 152 Толковый словарь 154 Алфавитный указатель 156 Благодарность за помощь в создании книги 160
Введение В этой книге вы прочтете о том, как наша Земля из раска- ленной огнедышащей планеты превратилась в прекрас- ный мир голубых океанов и зеленых материков. Волшебной силой, преобразившей до неузнаваемости суровый первобыт- ный мир голых скал, вулканов и удушливых газов, явилась сама жизнь. Благодаря ей скалы покрылись слоем плодород- ной почвы, а атмосфера и воды Земли насытились кислоро- дом. В наши дни Земля просто-таки изобилует жизнью. По неко- торым оценкам, на ней обитает около 3000 миллионов мил- лионов миллионов миллионов миллионов живых существ! Все- го на нашей планете насчитывается где-то от 2 до 30 млн различных видов растений и животных. И при этом ученые ежегодно открывают около 10 000 новых видов животных и 5 000 новых видов растений. И все же все эти виды живых организмов, ныне существую- щие на Земле, — лишь крохотная часть тех, что обитали на пашей планете за ее долгую историю. Кое-кто из специалис- тов называет цифру в 500 млн видов. Разумеется, это только догадки. Наверняка можно утверждать лишь одно: большин- ство растений и животных, в разные времена населявших Зем- лю, исчезло навсегда. Стремительные всплески эволюции пе- риодически сменялись загадочными массовыми вымирания- ми, когда за сравнительно короткое время с лица нашей пла- неты исчезали многие виды живых существ. Однако всякий раз их место занимали новые формы жизни, и некоторые из них оказывались сложнее, чем их предшественники. Так про- должалось, пока на Земле не возникло существо, которому суждено было радикально преобразить ее облик, — человек. Эта книга посвящена истории Земли и тем бесчисленным со- зданиям, что жили на ней в разные геологические эпохи; это повествование об их жизни и смерти и о том бесценном вкла- де, который они внесли в богатый и сложный мир сегодняш- ней Земли. Тони Седдон, Джилл Бейли
Эволюция ПЛАНЕТЫ История Земли насчитывает около 4,6 млрд лет. За это время на ней возникали и вымирали многие миллионы видов растений и животных; вырастали и обращались в прах высочайшие горные хребты; громадные материки то раскалывались на части и разбегались в разные стороны, то сталкивались друг с другом, образуя новые гигантские массивы суши. Откуда же мы все это знаем? Дело в том, что, несмотря на все катастрофы и катаклизмы, которыми столь богата история нашей планеты, на удивление многое из ее бурного прошлого запечатлевается в горных породах, существующих и поныне, в окаменелостях, которые в них находят, а также в организмах живых существ, обитающих на Земле в наши дни. Разумеется, эта летопись неполная. Нам попадаются лишь ее фрагменты, между ними зияют пустоты, из повествования выпадают целые главы, крайне важные для понимания того, что происходило на самом деле. И все-таки даже в столь урезанном виде история нашей Земли не уступит в увлекательности любому детективному роману.
Происхождение Земли В одной галактике насчитывается около 100 млрд звезд, а всего в нашей Вселенной существует 100 млрд галактик. Если бы вам вздумалось отправиться в путешествие с Земли к самому краю Вселенной, то это заняло бы у вас больше 15 млрд лет при условии, что вы будете передвигаться со скоростью света — 300 000 км в секунду. Но откуда же появилась космическая материя? Как возникла Вселенная? Теория, которой придерживается боль- шинство современных ученых, утверж- дает, что Вселенная образовалась в резуль- тате так называемого Большого Взрыва. Невероятно горячий огненный шар, тем- пература которого достигала миллиардов градусов, в какой-то момент взорвался и разбросал во всех направлениях потоки энергии и частиц материи, придав им ко- лоссальное ускорение. Любое вещество состоит из крохотных частиц — атомов. Атомы — это мельчай- шие материальные частицы, способные принимать участие в химических реакци- ях. Однако они, в свою очередь, состоят из еще более мелких, элементарных, час- тиц. В мире существует множество разно- видностей атомов, которые называются химическими элементами. Каждый хими- ческий элемент включает в себя атомы определенных размеров и веса и отлича- ется от других химических элементов. Поэтому в ходе химических реакций каж- дый химический элемент ведет себя толь- ко ему одному присушим образом. Все сущее во Вселенной, от крупнейших га- лактик до мельчайших живых организмов, состоит из химических элементов. После Большого Взрыва Поскольку огненный шар, разлетевшийся на части в результате Большого Взрыва, имел колоссальную температуру, крохот- ные частицы материи обладали поначалу слишком большой энергией и не могли со- единиться друг с другом, чтобы образовать атомы. Однако спустя примерно миллион лет температура Вселенной понизилась до 4000°С, и из элементарных частиц стали формироваться различные атомы. Снача- ла возникли самые легкие химические эле- менты — гелий и водород. Постепенно Все- ленная охлаждалась все сильнее и образо- вывались более тяжелые элементы. Про- цесс образования новых атомов и элемен- тов продолжается и по сей день в недрах таких звезд, как, к примеру, наше Солнце. Их температура необычайно высока. Вселенная оставила Новообразованные атомы собирались в гигантские облака пыли и газа Частицы пыли сталкивались друг с другом, сливались в единое целое. Гравитационные силы притягивали ма- ленькие объекты к более крупным. В ре- зультате во Вселенной со временем сфор- мировались галактики, звезды, планеты. Расширяющаяся Вселенная Большой Взрыв оказался настолько мощ- ным, что вся материя Вселенной с огром- ной скоростью разлетелась по космичес- кому пространству. Более того, Вселенная продолжает расширяться и по сей день. Мы можем с уверенностью утверждать это по- тому, что отдаленные галактики все еще отодвигаются от нас, а расстояния между ними постоянно увеличиваются. Значит, когда-то галактики располагались гораздо ближе друг к другу, чем в наши дни. <1 Астрономы полагают, что наш мир возник в результате Большого Взрыва. Взорвавшись, гигантский огненный шар разметал по пространству материю и энергию, которые впоследствии сгустились, образовав миллиарды звезд, а те, в свою очередь, объединились в многочисленные галактики. 8
Микроволны из прошлого дя из предположения, что Вселенная Ouрмировалась в результате «горячего» .~_шого Взрыва, то есть возникла из ги- бкого огненного шара, ученые попробо- али подсчитать, до какой степени она до- р-жна была охладиться к настоящему вре- м ии. Они пришли к выводу, что темпера- ~.pi межгалактического пространства долж- хтавлять около —270°С. Температуру ленной ученые определяют и по интен- • ти микроволнового (теплового) излу- - идущего из глубин космоса. Прове- сные и змерения подтвердили, что она в м деле составляет примерно —270°С. t> Земля имеет расплавленное ядро, богатое железом и никелем Земная кора состоит из более легких элементов и как бы плавает на поверхности частично расплавленных горных пород, образующих мантию Земли. Каков возраст Вселенной? « ы узнать расстояние до той или иной д лстики, астрономы определяют ее раз- ы, яркость и цвет излучаемого ею све- ч Если теория Большого Взрыва верна, значит, все существующие ныне га- нки первоначально были стиснуты . сверхплотный и горячий огненный Вам достаточно поделить расстояние гной галактики до другой на скорость, кой они удаляются друг от друга, что- гтановить, как давно они сос гав зя- диное целое. Это и будет возрастом V Никто точно не знает, как именно образовалась Солнечная система. Основная теория гласит, что Солнце и планеты сформировались из завихряющегося облака космического газа и пыли. Более плотные части этого облака с помощью гравитационных сил притягивали к себе извне все большее количество вещества В итоге из него возникли Солнце и все его планеты. 9
Вселенной. Разумеется, этот метод не поз- воляет получить точных данных, но все же он дает основания полагать, что воз- раст Вселенной — от 12 до 20 млрд лет. Образование Солнечной системы Галактики сформировались, по всей вероят- ности, спустя примерно 1 — 2 млрд лет пос- ле Большого Взрыва, а Солнечная система возникла приблизительно на 8 млрд лет поз- же. Ведь материя распределялась по про- странству отнюдь не равномерно. Более плот- ные области, благодаря гравитационным силам, притягивали к себе все больше пыли и газа. Размеры этих областей стремительно увеличивались. Они превращались в гигант- ские завихряющиеся облака пыли и газа — так называемые туманности. Одна такая туманность — а именно со- лнечная туманность — сгустившись, обра- зовала наше Солнце. Из других частей об- лака возникли сгустки вещества, ставшие планетами, в том числе Землей. Они удер- живались на своих околосолнечных орби- тах мощным гравитационным полем Со- лнца. По мере того как гравитационные силы притягивали частицы солнечного ве- щества все ближе и ближе друг к другу, Солнце становилось все меньше и плот- нее. При этом в солнечном ядре возникло чудовищное давление. Оно преобразовы- валось в колоссальную тепловую энергию, а это, в свою очередь, ускоряло ход термо- ядерных реакций внутри Солнца. В резуль- тате образовывались новые атомы и выде- лялось еще больше тепла. Возникновение условий для жизни Примерно те же процессы, хотя и в значи- тельно меньших масштабах, происходили и на Земле. Земное ядро стремительно сжи- малось. Из-за ядерных реакций и распада радиоактивных элементов в недрах Земли выделялось так много тепла, что образу- ющие ее горные породы расплавились. Бо- лее легкие вещества, богатые кремнием — похожим на стекло минералом, — отдели- лись в земном ядре от более плотных же- леза и никеля и образовали первую зем- ную кору. Спустя примерно миллиард лет, когда Земля существенно охладилась, зем- ная кора затвердела и превратилась в про- чную внешнюю оболочку нашей планеты, состоящую из твердых горных пород. Остывая, Земля выбрасывала из свое- го ядра множество различных газов. Обыч- но это происходило при извержении вул- канов. Легкие газы, такие, как водород или гелий, большей частью улетучивались в космическое пространство. Однако сила притяжения Земли была достаточно вели- ка, чтобы удерживать у ее поверхности более тяжелые газы. Они-то и составили основу земной атмосферы. Часть водяных паров из атмосферы сконденсировалась, и на Земле возникли океаны. Теперь наша планета была полностью готова к тому, чтобы стать колыбелью жизни. Рождение и гибель горных пород Земная суша образуется твердыми горны- ми породами, зачастую покрытыми слоем почвы и растительностью. Но откуда эти горные породы берутся? Новые горные по- роды формируются из вещества, рождаю- щегося глубоко в недрах Земли. В нижних слоях земной коры температура намного выше, чем на поверхности, а составляющие их горные породы находятся под огромным давлением. Под воздействием жара и дав- ления горные породы прогибаются и раз- мягчаются, а то и вовсе плавятся. Как только в земной коре образуется слабое место, рас- плавленные горные породы — их называют магмой — прорываются на поверхность Зем- ли. Магма вытекает из жерлов вулканов в виде лавы и распространяется на большой площади. Застывая, лава превращается в твердую горную породу. Взрывы и огненные фонтаны В одних случаях рождение горных пород сопровождается грандиозными катаклиз- мами, в других проходит тихо и незамет- но. Существует множество разновидностей магмы, и из них образуются различные типы горных пород. К примеру, базальто- вая магма очень текуча, легко выходит на поверхность, растекается широкими пото- ками и быстро застывает. Иногда она вы- рывается из жерла вулкана ярким «огнен- ным фонтаном» — такое происходит, ког- да земная кора не выдерживает ее давле- ния. Другие виды магмы гораздо гуще: их густота, или консистенция, больше похо- жа на черную патоку. Содержащиеся в такой магме газы с большим трудом про- биваются на поверхность сквозь ее плот- ную массу. Вспомните, как легко пузырь- ки воздуха вырываются из кипящей воды и насколько медленнее это происходит, когда вы нагреваете что-нибудь более гус- тое, к примеру кисель. Когда более плот- ная магма поднимается ближе к поверхнос- ти, давление на нее уменьшается. Раство- ренные в ней газы стремятся рашириться, но не могут. Когда же магма наконец вы- рывается наружу, газы расширяются столь стремительно, что происходит грандиозный взрыв. Лава, обломки горных пород и пе- пел разлетаются во все стороны, как сна- ряды, выпущенные из пушки. Подобное из- вержение случилось в 1902 г. на о-ве Мар- тиника в Карибском море. Катастрофичес- кое извержение вулкана Монтань-Пеле полностью разрушило порт Сен-Пьер По- гибло около 30 000 человек. Образование кристаллов Горные породы, формирующиеся из осты- вающей лавы, называют вулканическими, или изверженными, горными породами. Пока лава остывает, минералы, содержащи- еся в расплавленных породах, постепенно превращаются в твердые кристаллы. Если лава остывает быстро, кристаллы не успева- ют вырасти и остаются очень маленькими. Подобное происходит при образовании ба- зальта. Иногда лава охлаждается столь быс- тро, что из нее получается гладкая стекло- образная порода, вообще не содержащая кристаллов, — такая, как обсидиан (вулка- ническое стекло). Подобное, как правило, случается при подводном извержении или когда маленькие частицы лавы выбрасыва- ются из жерла вулкана высоко в холодный воздух. t> Поток лавы вытекает из кратера вулкана Килауэа, расположенного на о-ве Гввайя. Когда лава выходит на поверхность Земли, она застывает, образуя новые горные породы. 10
СВИДЕТЕЛЬСТВА МИНУВШЕГО Размеры кристаллов, содержащихся в вулканических породах, позволяют нам судить, насколько быстро остывала лава и на каком расстоянии от поверхности Земли она залегала. Перед вами кусок гранита, как он выглядит в поляризо- ванном свете под микроскопом. Различ- ные кристаллы имеют на этом изобра- жении различный цвет. Гнейс — метаморфическая горн? по- рода, образовавшаяся из осадочной по- роды под воздействием тепла и давле- ния. Рисунок из разноцветных полос, которые вы видите на этом куске гней- са, позволяет определить направление, в котором земная кора, двигаясь, дави- ла на слои горных пород. Так мы по- лучаем представление о событиях, про- исходивших 3,5 млрд лет тому назад. По складкам и разломам (разрывам) в горных породах мы можем судить, в каком направлении действовали ко- лоссальные напряжения в земной коре в давно минувшие геологические эпо- хи. Эти складки возникли в резуль- тате горообразующих движений зем- ной коры, начавшихся 26 млн лет назад. В этих местах чудовищные силы сдавили слои осадочных горных пород — и образовались складки. И
Магма далеко не всегда достигает поверхности Земли. Она может задержи- ваться в нижних слоях земной коры и тогда остывает гораздо медленнее, обра- зуя восхитительные крупные кристаллы. Именно так возникает гранит. Величина кристаллов в некоторых голышах позво- ляет установить, каким образом много миллионов лет назад сформировалась дан- ная порода. Осадочные «бутерброды» Не все горные породы похожи на вулка- нические, такие, как гранит или базальт. Многие из них состоят из множества сло- ев и похожи на огромную стопку бутер- бродов. Они образовались когда-то из раз- рушенных ветром, дождями и реками дру- гих горных пород, обломки которых смы- ло в озера или моря, и они осели на дне под толщей воды. Постепенно таких осад- ков скапливается огромное количество. Они нагромождаются друг на друга, обра- зуя слои толщиной в сотни и даже тысячи метров. Вода озера или моря давит на эти отложения с колоссальной силой. Нахо- дящаяся внутри них вода выдавливается, и они спрессовываются в плотную массу. В то же время минеральные вещества, пре- жде растворенные в выдавливаемой воде, как бы цементируют всю эту массу, и в итоге из нее формируется новая горная порода, которую называют осадочной. И вулканические, и осадочные поро- ды могут под воздействием движений зем- ной коры выталкиваться кверху, образуя новые горные системы. В образовании гор участвуют колоссальные силы. Под их воздействием горные породы либо очень сильно нагреваются, либо чудовищно сжи- маются. При этом они преобразовывают- ся — трансформируются: один минерал может превратиться в другой, кристаллы расплющиваются и принимают иное рас- положение. В результате на месте одной горной породы возникает другая. Горные породы, сформировавшиеся при транс- формации других горных пород под воз- действием вышеупомянутых сил, называ- ются метаморфическими. Ничто не вечно, даже горы На первый взгляд ничего не может быть прочнее и долговечнее, чем огромная гора. Увы, это всего-навсего иллюзия. Если ос- новываться на геологической шкале вре- мени, где счет идет на миллионы и даже сотни миллионов лет, то горы оказывают- ся столь же преходящим, как и все осталь- ное, включая нас с вами. Любая горная порода, как только нач- нет подвергаться воздействию атмосферы, моментально будет разрушаться. Если вы взглянете на свежий обломок скалы или рас- колотый голыш, то увидите, что вновь об- разовавшаяся поверхность породы зачастую [> Эрозия и выветривание горных пород в каньонах Сидар-Брейкс, штат Юта, США. Эти каньоны образовались в результате эрозионного воздействия реки, проложившей свое русло через слои осадочных пород, «выдавленных» кверху движениями земной коры. Обнажившиеся горные склоны постепенно выветрились, и обломки пород образовали на них каменистые осыпи. Посреди этих осыпей торчат выступы все еще твердых скал, которые и образуют края каньонов. 12
совсем иного цвета, чем старая, долго про- бывшая на воздухе. Это объясняется воз- действием кислорода, содержащегося в ат- мосфере, а во многих случаях — и дожде- вой воды. Из-за них на поверхности гор- ной породы происходят различные хими- ческие реакции, постепенно изменяющие ее свойства. Со временем эти реакции приводят к высвобождению минералов, скрепляю- щих породу, и она начинает рассыпать- ся. В породе образуются крохотные тре- щинки, в которые проникает вода. За- мерзая, эта вода расширяется и разрыва- ет породу изнутри. Когда лед растает, такая порода попросту развалится на куски. Очень скоро отвалившиеся куски породы смоют дожди Этот процесс на- зывается эрозией. Вода-разрушитель Куски разрушенной породы в конечном итоге попадают в реки. Течение тащит их по речному руслу и стачивает ими породу, которая образует само русло, пока уцелевшие обломки не найдут на- конец тихое пристанище на дне озера или моря. Замерзшая вода (лед) обла- дает еще большей разрушительной си- лой. Ледники и ледниковые покровы волокут за собой множество крупных и мелких обломков горных пород, вмерз- ших в их ледяные бока и брюха. Эти обломки проделывают глубокие бороз- ды в породах, по которым движутся лед- ники. Ледник может переносить облом- ки скал, упавшие на него сверху, на многие сотни километров. Скульптуры, созданные ветром Ветер тоже разрушает горные породы. Осо- бенно часто такое случается в пустынях, где ветер переносит миллионы мельчай- ших песчинок. Песчинки большей частью состоят из кварца, чрезвычайно прочного минерала. Вихрь песчинок ударяется о скалы, выбивая из них все новые и новые песчинки. Часто ветер нагромождает песок в боль- шие песчаные холмы, или дюны. Каждый порыв ветра наносит на дюны новый слой песчинок. Расположение склонов и кру- тизна этих песчаных холмов позволяют су- дить о направлении и силе ветра, их соз- давшего. < Худуз, провинция Альберта, Канада. Дожди и песчаные бури разрушают мягкие горные породы быстрее, чем твердые, и в результате возникают останцы (выступы) с причудливыми очертаниями. Ледник Мюир на Аляске. Разрушительное воздействие ледника и камней, вмерзших в него снизу и с боков, постепенно вызывает эрозию стен и дна долины, по которой он движется В результате на льду образуются длинные полосы обломков горных пород — так называемые морены. При слиянии двух соседних ледников соединяются и их морены. Ледники проделывают на своем пути глубокие U-образные долины. В Нантфранконе, Уэльс, ледники исчезли еще в доисторические времена, оставив после себя широкую долину, которая явно велика для небольшой речки, протекающей по ней ныне. Маленькое озеро на переднем плане перегорожено полосой особо прочной горной породы. 13
Каменная летопись Горные породы — как бы своеобразная книга, где записана вся история Земли. Однако, если продолжить сравнение, книга эта разорвана на отдельные страницы, и прежде, чем прочесть ее, надо собрать их и расположить в правильном порядке. Чаще старые горные породы залегают внизу, а молодые вверху. Но это не значит, что та или иная порода вечно занимает одно и то же положение. Колоссальные силы, которые создают новые горные цепи, могут также сме- щать горные породы, деформировать их и даже вовсе разрушать. Иногда складки гор- ных пород разламываются или наползают одна на дру1ую, и самые древние породы, располагавшиеся прежде внизу, оказыва- ются у самой поверхности. Кроме того, обломки разрушающейся породы могут скатываться по горным скло- нам. Тогда старые и молодые породы пе- ремешиваются. В других случаях вулка- нические горные породы, поднимаясь из нижних слоев земной коры, пробиваются на поверхность сквозь более молодые по- роды. Если какая-нибудь вулканическая порода продавливает сразу несколько сло- ев других горных пород, это означает, что она сформировалась позже. Ну и, разумеется, горные породы пос- тоянно разрушаются из-за эрозии. При этом возникают причудливые конфигурации, ког- да старые породы оказываются в окружении более молодых. Это происходит, скажем, ггои выветривании верхушки горной складки: оо- лее древняя порода, скрытая дотоле в сере- дине складки, обнажается. На поверхность по- роды, подвергшейся эрозии, могут наносить- ся новые слои осадочных пород. Нумеруя страницы Чтобы восстановить подлинную картину истории Земли, нужны некие подсказки, позволяющие установить, в каком поряд- ке возникали те или иные горные породы. Отличными подсказками служат окамене- лости — ископаемые останки растений и животных, сохранившиеся в толщах гор- ных пород. За многие миллионы лет кли- мат на Земле неоднократно менялся, а вместе с ним менялись растения и живот- ные, населявшие нашу планету. Особенно хорошие подсказки — остан- ки животных, у которых при жизни были твердые панцири. Подсказки для более поздних пород — останки позвоночных, то есть животных, имеющих спинной хребет. Твердые части тел животных сохраняют- ся в ископаемом виде гораздо чаще, чем мягкие ткани. Самый распространенный тип окаменелостей — моллюски и ракооб- разные. Однако твердые панцири ветре- <] Несогласное залегание горных пород позволяет «прочесть» их историю. Так, известняк, сформировавшийся в каменноугольный период (карбон), залегает поверх силурийских горных пород, которые сперва под воздействием движений земной коры были смяты в складки, а затем подверглись эрозии. В итоге образовалась плоская поверхность, на которой начал формироваться слой известняка. При таком— несогласном— залегании горные породы, располагающиеся сверху, — самые молодые. 14
чаются иногда и у крохотных одноклеточ- ных животных, которых можно разглядеть только под микроскопом. Горные породы, содержащие останки одних и тех же жи- вотных, по всей видимости, сформирова- лись примерно в одно и то же время. Горные породы со встроенными часами Окаменелости встречаются лишь в осадоч- ных породах. Для других типов горных пород необходимо подыскать иные подсказ- ки. Так, возраст вулканических (извержен- ных) пород можно определить при помо- щи радиоизотопного метода. Простейшие химические вещества в при- роде — химические элементы. Например, железо — химический элемент, как и кис- лород. Эти вещества состоят из атомов толь- ко одного вида. Однако некоторые элемен- ты отличаются природной нестабильностью. Их атомы (так называемые исходные ато- мы) могут расщепляться (распадаться), об- разуя атомы другого вида (дочерние атомы). При этом выделяются радиоактивные час- тицы. Подобные нестабильные формы на- зываются радиоизотопами. Радиоизотопы распадаются за строго оп- ределенный промежуток времени. У каждо- го типа радиоизотопов собственная, только ему присущая скорость распада. Если вам известна скорость распада данного радио- изотопа, а также соотношение между чис- лом дочерних и исходных изотопов в ис- следуемой горной породе, то вы сможете оп- ределить время, за которое этот радиоизо- топ распадался. Это время и будет возрас- том данной вулканической породы. К сожалению, радиоизотопный метод не- возможно применить для определения возрас- та осадочных пород: удастся определить лишь зозраст об|хкзующих их минералов, точнее, тех из них, что содержат радиоизотопы. Однако сами эти минералы когда-то входили в состав более древних горных пород, которые давно разрушились, а уже из их обломков сформи- ровались осадочные породы. Древний магнетизм У Земли есть расплавленное (жидкое) ядро, богатое железом. Как известно, наша плане- та вращается вокруг своей оси (воображае- мой линии, проведенной между Северным и Южным полюсами). Благодаря этому она обладает свойствами гигантского магнита. Северный и южный полюса этого магнита не совсем совпадают с местоположением Северного и Южного полюсов Земли. По неким причинам, которые нам пока не до конца ясны, магнитные полюса нашей пла- неты за всю ее длительную историю перио- дически менялись местами. Некоторые вулканические породы вклю- чают в себя минералы с высоким содер- жанием железа, играющие роль своего рода миниатюрных магнитных ориентиров. Прежде чем такие горные породы остыли и затвердели, вышеупомянутые минералы, как и полагается магнитам, выстраивались в них в соответствии с расположением се- верного и южного магнитных полюсов Зем- ли. Однако в далекие времена эти полюса находились совсем не там, где они сейчас. Ученым удалось определить местоположе- ние магнитных полюсов Земли в различные < Возраст вулканических пород можно установить с помощью радиоизотопного метода. Некоторые химические элементы, содержащиеся в горных породах, медленно распадаются, образуя новые атомы и испуская при этом радиоактивное излучение. Эти разновидности атомов данного элемента называются его радиоизотопами. Такие элементы распадаются со строго определенной скоростью, так что, измерив соотношение между двумя радиоизотопами в данной горной породе, вы можете определить время, когда она сформировалась. < Время от времени направление магнитного поля Земли меняется на противоположное: северный магнитный полюс становится южным магнитным полюсом и наоборот. Пока лава затвердевает и превращается в горную породу, минералы, содержащие железо, выстраиваются в ней по направлению магнитного поля Земли. На этой диаграмме представлены горные породы с различной магнитной полярностью, располагающиеся по обв стороны одного из срединно- океанических хребтов, где формируются новые горные породы. Полярность горной породы может помочь при определении ее возраста. < Ископаемый семенной папоротник из древних каменноугольных болот. Семенные папоротники произрастали только в теплом климате. Чтобы мягкие растительные ткани сохранились в ископаемом виде, они должны были быть погребены в породе сразу после гибели растения. Данная порода — глинистый сланец, образовавшийся из отложений ила. Значит, когда-то на этом месте был теплый заболоченный лес и осадочные породы формировались очень быстро. 15
геологические эпохи, и теперь по располо- жению крохотных магнитов-ориентиров мы иногда можем установить возраст кон- кретной породы. Каков возраст нашей Земли? Возраст самых древних горных пород, су- ществующих ныне на Земле, по определе- нию ученых — чуть меньше 4 млрд лет. Однако к тому времени, как эти породы сформировались, первые горные породы, возникшие на нашей планете, уже разру- шились, и их обломки послужили строи- тельным материалом для новых осадочных пород. Так что мы, к сожалению, не мо- жем установить истинный возраст Земли на основе изучения горных пород, сохра- нившихся до наших дней. Тем не менее ученые придерживаются той точки зрения, что Земля, Луна и ме- теориты, периодически падающие на Зем- лю, образовались примерно в одно и то же время. Метеориты - это обломки горных пород, прилетающие к нам из космичес- кого пространства и, стало быть, не пре- терпевшие каких-либо серьезных измене- ний со времени своего возникновения. Их возраст, по определению ученых, 4,6 млрд лет. Возраст самых древних горных пород на Луне также около 4,6 млрд лет, так что Земля, по всей вероятности, возникла столь же давно. > Тип ландшафта зависит главным образом все от тех же природных сил, вызывающих эрозию и выветривание горных пород: дождей, рек, льда, мороза, жары, ветра, а также содержания в дождевой воде различных химических веществ. Твердые породы разрушаются медленнее, чем мягкие. Ландшафт той или иной местности скрывает в себе массу ценной геологической информации, которая выявляется, лишь когда горные породы выходят на поверх юеть в виде утесов или обнажаются при разработке карьеров. Наклонное (1) или складчатое (2) залегание осадочных пород свидетельствует о том, что на эти породы воздействовали движения земной коры, в частности складкообразование, уже после их окончательного сформирования. Несогласное (3) залегание происходит, когда старые горные породы подвергаются эрозии, а затем на них сверху образуется слой гораздо более молодых осадочных пород. В этом случае несогласное залегание сильно влияет на характер ландшафта. Ведь более молодые породы намного тверже старых, и после миллионов лет непрерывного воздействия эрозии они возвышаются над местностью в виде настоящих гор. Разломы (4 и 5) возникают в тех местах, где сверхмощные движения земной коры раскалывают пласты горных пород и заставляют их смещаться относительно друг друга вдоль плоскости разрыва (линии разлома). В случае надвига (5) один пласт породы нагромождается на другой, прогибаясь в процессе движения. При таком типе разрыва старые горные породы оказываются поверх более молодых. Кроме того, в данном случае более твердые породы залегают выше, чем более мягкие, образуя цепь холмов. Случаи внедрения вулканических пород, таких, как дайки (6) или пластовые интрузии (7), также помогают соотнести друг с другом различные слои горных пород. В тех местах, где интрузии прорезают слои пород разного возраста, они должны быть моложе окружающих их осадочных пород. Вулканические породы, формирующиеся в результате вулканической деятельности (8), вскоре образуют новое несогласное залегание. Наконец, процессы эрозии и выветривания приводят к возникновению нового осадочного материала (9), который со временем может образовать новый слой осадочной породы. 7 пластовая интрузия 16
1 наклонное 8 вулкан 17
«Бродячие» континенты Читая каменную летопись в надежде узнать как можно больше о прошлом Земли, вы вскоре обнаружите поразительные вещи. К примеру, на юге Англии существуют залежи песчаника, которые могли образоваться лишь в условиях жаркой пустынной местности. В Антарктиде были найдены ископаемые останки тропических папоротников, а в Африке обнаружены следы ледникового покрова. Неужели в прежние времена климат настолько отличался от современного? В различные геологические эпохи кли- мат Земли претерпевал многочислен- ные изменения: в прошлом наш мир неоднократно становился то теплее, то хо- лоднее. Было даже несколько так называ- емых эпох оледенения, когда с полюсов на обширные районы Земли надвигались гигантские ледники и целые континенты оказывались под ледниковым покровом. И тем не менее все эти климатические изменения не были столь драматичны, как можно предположить на основании при- веденных выше примеров. Истинное объ- яснение всех этих загадок еще парадок- сальнее: оказывается, материки отнюдь не всегда находились там, где они сейчас. Аф- рика когда-то располагалась в районе Се- верного полюса. Индия находилась по- близости от Африки, а затем начала пе- ремещаться к северу через экватор, пока наконец не столкнулась с Азией. Гигантская головоломка Внимательно приглядитесь к очертани- ям западного побережья Африки и вос- точного побережья Южной Америки. Если бы не Атлантический океан, разде- ляющий оба материка, они идеально со- вместились бы друг с другом в единое целое, не так ли? Более того на обоих материках совпадают и типы горных по- род, и их возраст, и даже направления, по которым в них шло складкообразова- ние. Невероятное совпадение! Очевидно, некогда оба этих массива суши соединя- лись в единый огромный материк, а Ат- лантический океан образовался между ними позже. Возможно, с того самого момента, ког- да земная кора окончательно остыла и об- разовала твердые материковые плиты, ее громадные куски принялись «бродить» по земному шару, увлекая за собой целые кон- тиненты. Подобные перемещения больших участков земной коры получили название «дрейф материков». Этот дрейф проис- ходит крайне медленно: в лучшем случае его скорость составляет несколько санти- метров в год. Однако за многие миллио- ны лет данный процесс коренным обра- зом изменил облик Земли. Временами ма- терики сближались, образуя гигантские сверхматерики, окруженные со всех сто- рон бескрайним океаном. Затем они вновь раскалывались на множество частей. При этом возникали новые моря и озера, ос- трова и материки. Саму идею, что материки могут путе- шествовать по земному шару, впервые в 1912 г. выдвинул немецкий ученый Аль- фред Вегенер. В поисках доказательств своей теории он обратился к надежным свидетелям — горным породам и окаме- нелостям, скрывающимся в их недрах. Окаменевшие отпечатки За многие миллионы лет истории Земли ее климат неоднократно менялся, горные хребты вырастали и обращались в пыль, а уровень моря то поднимался, то вновь опускался. Одним видам растений и жи- вотных удавалось приспособиться к этим изменениям, другие вымирали. Их место со временем занимали новые биологичес- кие виды, лучше приспособленные к но- вым жизненным условиям, чем их пред- шественники. На разных материках эти процессы про- текали по-разному, а новым растениям и животным было не так просто перебирать- ся через океаны, разделявшие материки. Поэтому на каждом материке или острове возникали собственные флора и фауна, которые впоследствии вымирали, если ус- ловия жизни резко менялись, и уступали место новым видам. Останки некоторых древних существ сохранились до наших дней в виде окаменелостей и по сей день пребывают в горных породах, ожидая сво- их исследователей. Вегенер обратил внимание на то, что ис- копаемые останки древней пресноводной рептилии мезозавра и сухопутной репти- лии циногнатпа были найдены только в гор- ных породах Южной Африки и Бразилии и больше нигде в мире. Более того, останки бегемотоподобного существа, прозванного листрозавром, встречаются в горных поро- дах Африки, Индии и Антарктиды, а ока- меневшие семенные папоротники-глоссо- птерисы находили на всех южных матери- ках, но только не на северных. У всех этих загадок есть лишь одно разумное объясне- ние: в ту эпоху, когда образовались эти ока- менелости, все южные материки были объединены в один огромный сверхмате- рик (его назвали Гондваной), покрытый теп- лыми и влажными лесами. 18
Современные загадки Дрейфом материков можно объяснить и странное на первый взгляд распределение по земному шару некоторых видов совре- менных нам животных. К примеру, остров Мадагаскар, расположенный у восточного побережья Африки, зйаменит своими ле- мурами. Эти небольшие обезьяноподобные животные, как полагают, во многом схожи с примитивными обезьянами, широко рас- пространенными на Земле примерно 50 млн чет назад. В материковой Африке лемуры не встречаются. Судя по всему, Мадагас- кар оказался отрезанным от остальной Африки еще до того, как там появились современные обезьяны. На материке они, как более высокоорганизованные животные, тучше приспособились к условиям добы- вания пищи и выживания, чем жившие рядом лемуры. В итоге лемуры не выдер- жали жесткой конкуренции и вымерли. Текучие горные породы Земная кора состоит из ряда громадных устойчивых блоков горных пород, именуе- мых тектоническими плитами. Горные по- роды, образующие мантию (часть Земли, расположенную непосредственно под зем ной корой), по мере приближения к цент- ру Земли раскаляются все больше и боль- ше, пока не становятся вязкими, как плас- тилин. При дальнейшем нагревании они попросту расплавляются. Более легкие пли- ты земной коры, в сущности, плавают по поверхности жидких горных пород, нахо- дящихся в мантии прямо под ними. Когда жидкость нагревается, она ста новится менее плотной, поэтому теплая жидкость всегда поднимается на поверх- ность, вытесняя более холодную. Холод- ная жидкость, в свою очередь, опускается, чтобы занять освободившееся место. То же самое происходит и в мантии. Горячие Антарктида миллиард лет назад А Материки дрейфуют оттого, что Они покоятся на гигантских плитах, образующих земную кору. Эти плиты постоянно, очень- очень медленно движутся: их увлекают за собой конвекционные течения, возникающие в мантии глубоко под ними. За миллионы лет материки обогнули весь земной шар, преодолевая на своем пути различные климатические зоны. Некоторые плиты по мере формирования новых горных пород растут, наползая на соседние плиты или подлезая под них. Эти процессы, наряду с действием эрозионных сил, постоянно преобразуют очертания материков. Иногда материки сталкиваются друг с другом, образуя гигантские сверхматерики. В дальнейшем они раскалываются, вновь распадаясь на отдельные материки. 19
ОСТРОВА НА МАРШЕ Северный Тихий океан Гавайско-Императорский изгиб п Возраст (млн лет) 70 50 10 <2 атолл Мидуэй атолл Куре °“в Лайсан о-в Лисянского скала с 40 30 20 о-в Кауаи _ _ _ Гавайский хребет 5»о-в Молока • Действующий о-в Оаху Ло-в Мауи вулкан о-в Гавайи SD? сУша 2000 м 4000 м Гавайские острова — составная часть длинной цепи действующих и потухших вулка- нов, поднимающихся со дна Тихого океана Эта цепь тянется к северо-востоку на 6500 км вплоть до атолла Мидуэй. Самые северные из этих вулканов сильно разру- шились и превратились в подводные горы. Чем дальше к северу, тем больше возраст Гавайских островов. Самые древние из них образовались свыше 65 млн лет назад. Лишь вулканы, расположенные на острове Гавайи, все еще действующие. В 1963 г. канадский геолог Томас Уилсон предположил, что эти острова возникли над «горя- чим местом», где расплавленные горные породы из недр Земли поднялись к самой ее поверхности. Океанское дно медленно движется над этим «горячим местом». По мере его движения образуются новые вулканы, подобно «огненному фонтану» на Гавайях (внизу), а старые вулканы, когда их уносит прочь от «горячего места», потухают. породы поднимаются на поверхность, за- тем растекаются во все стороны и, охла- дившись, опускаются обратно в нижние слои Подобные перемещения горных по- род в мантии называют конвекционными течениями. Они переносят с собой и пли- ты земной коры, плавающие на поверхнос- ти мантии. Поднимаясь кверху, горные по- роды, образующие мантию, в любой мо- мент готовы вырваться наружу - стоит им лишь «нащупать» слабое место в зем- ной коре. Постоянно расширяющееся океанское дно По дну океанов протянулись гигантские подводные горные цепи. Их называют сре- динно-океаническими хребтами. Образова- лись они в результате подводной вулка- нической деятельности и из-за прочих тре- щин в океанском дне, через которые изли- вается расплавленная лава. В некоторых местах подводные горы поднимаются так высоко, что их вершины образуют целые острова. Примером тому может служить Исландия. Здесь вулканы по-прежнему остаются действующими, более того, вре- мя от времени тут возникают новые вул- каны. Если вы измерите возраст горных по- род по обе стороны этих линий вулкани- ческой активности, то обнаружите, что, чем дальше от подводного хребта, тем породы все более и более старые. Значит, океан- ское дно постоянно обновляется вдоль зоны, примыкающей к этим хребтам. В ходе этого процесса примыкающие гор- ные породы подвергаются чудовищным нагрузкам и в конечном итоге разрыва- ются, образуя крайне неровный подвод- ный пейзаж. Раскалывающиеся материки Похожие структуры встречаются в неко- торых местах и на суше. К примеру, Вос- точно-Африканская зона разломов, протя- нувшаяся с севера на юг от Красного моря через всю Восточную Африку, также пред- ставляет собой зону, где земная кора рас- ширяется. Поэтому в Восточной Африке тоже есть вулканы и застывшие потоки лавы. Северо-восточный уголок Африки постепенно откалывается от остальной час- ти материка. По срединно-океаническим хребтам и рифтовым поясам можно нагляд- но увидеть, как движутся материки. Поднимающиеся горы и опускающееся дно Если плиты земной коры, расположенные вдоль срединно-океанических хребтов и рифтовых поясов, постоянно расширяют- ся, значит, им становится тесно? Стало быть, они обязательно столкнутся с дру- гими плитами? В некоторых местах плиты в самом деле подползают одна под другую. Колоссаль- ное давление, возникающее в местах по- добного столкновения двух плит, часто вы- талкивает с морского дна осадочные поро- ды, и возникают гигантские горные цепи. К примеру, Гималаи и в наши дни все еще поднимаются кверху — по мере того как громадная плита, несущая на себе Индию (и Австралию), напирает на Евро-Азиат- скую плиту. Продолжают расти и Анды, 20
поскольку плиты, образующие дно Тихо- го океана, постепенно подползают под западный край Южно-Американской пли- ты. Частые землетрясения на Калифорний- ском побережье США как раз и вызыва- ются движением и разломами горных по- род, когда огромные плиты земной коры •рутся друг о друга. Силы и вызываемые мми процессы, приводящие в итоге к дрейфу материков, называют тектоникой плит. Исчезающие горные породы Формирование новых горных пород и раз- орение старых не прекращается ни на минуту. Как только горные цепи начина- ют подниматься над землей, они сразу же падают под гибельное воздействие эро- зии. Дождевая вода, обладающая слабой кислотностью, растворяет некоторые ми- нералы, ослабляя тем самым скрепляемые ими породы. Вода просачивается в ти- шины и щели, замерзает там и, расширя- ясь, разламывает породу. Под жаркими лучами солнца поверхностные слои по- роды расширяются и отслаиваются. От коловшиеся частицы породы смываются дождями, ручьями и реками или же вмер- зают в дно ледников, а затем, влекомые их движением, выбивают из породы но- вые куски. В конце концов горная по|юда полностью разрушается и превращается в песок и ил. Реки или ледники уносят их в моря и океаны, где они погружаются на дпо, образуя толстые слои осадочных отложений. Спустя миллионы лет эти от- ложения преобразуются в новые горные породы, которые однажды поднимутся с < До того как древниг, сверхматерик Пангея начал раскалываться на части, все материки собрались в один гигантский массив в южном полушарии. Об этом свидетельствуют сходные типы горных пород и содержащиеся в них окаменелости, встречающиеся на современных материках. Поскольку такие рептилии, как листрозавр, циногнат и пресноводный мезозавр, а также растения вроде глоссоптерисв никак не могли самостоятельно пересечь океан, объяснить присутствие их ископаемых останков на разных материках можно лишь тем, что эти материки когда-то были соединены друг с другом океанского дна и образуют новые горные цепи. Новые горные породы также выплес- киваются из недр Земли в виде лавы че- |>ез жерла вулканов и прочие трещины в земной коре. В тех местах, где лава выхо- дит на поверхность вдоль срединно-океа- нических хребтов, формируется новая зем- ная кора. При столкновении двух плит земной коры одна из них подлезает под другую, и образующие ее горные породы со временем поглощаются породами ман- тни, кипящими под ней. В свою очередь, горные породы могут из мантии подни- маться па поверхность в виде расплавлен- ной магмы и способствовать образованию новой коры. Это постоянное обновление земной коры иногда называют кругообра- щением пород. Материки и климат Постоянное изменение соотношения меж- ду сушей и морем, в свою очередь, сущес- твенно воздействует на климат. Ведь суша нагревается и охлаждается быстрее, чем вода. Поэтому в центре обширных масси- вов суши может царить страшная жара или, наоборот, жуткий холод. Это влияет на ат- мосферное давление над их поверхностью, а стало быть, и на весь климат нашей пла- неты. В современную эпоху Северный полюс находится посреди замерзшего океана, со всех сторон окруженного сушей. Океани- ческие течения несут с собой теплую воду с экватора вдоль восточных берегов Се- верной Америки и Азии прямо в Арктику. А вот в южном полушарии вег1 наоборот: Южный полюс очутился точно в центре Антарктиды, окруженной океаном. В ре- зультате океанические течения раз за ра- зом огибают этот материк, и там круглый год необычайно холодно. Море наступает и отступает По мере того как климат на Земле меня- ется, а полярные льды то расширяются, то вновь отступают уровень моря также су- щественно колеблется. Когда уровень моря понижается, между материками возника- ют сухопутные «мосты» вроде того, ко- торый ныне соединяет Северную и Юж- ную Америку. Когда же уровень моря по- вышается, эти мосты скрываются под во- дой и образуются новые острова. Во вре- мена последнего ледникового периода Бри- танские острова соединялись с материко- вой Европой. А когда’льды растаяли, уро- вень моря повысился, и на месте былой суши возникли Ирландское море и про- лив Ла-Манш. 21
А Новые горные породы выходят на поверхность в виде лавы вдоль Срединно- Атлантического хребта и прочих срединно- океанических хребтов и вскоре затвердевают, образуя базальт. Этот процесс можно проследить по изменению возраста горных пород на океанском дне: чем дальше от хребта, тем горные породы старше. Основные плиты земной коры | | Филиппинская i | Аравийская зона погружения "г- срединно- океанический хребет направление движения плит • действующие вулканы А Земная кора состоит из ряда огромных плит, очень медленно перемещающихся по земному шару. В так называемых субдуктивных зонах, где две плиты движутся друг относительно друга, эти плиты могут коробиться по краям либо одна из них может Новообразующиеся породы как бы оттесняют старую породу. При этом в земной коре возникают чудовищные напряжения, что приводит к появлению многочисленных разломов и трещин. Эти же силы заставляют плиты земной коры перемещаться по всему земному шару в ходе процессов, называемых тектоникой плит. Северо- Американская Т ихоокеанская Индо- Австралийская Наска Евразийская Африканская Южно- Американская Скотия Антаркти- ческая Эллинская Кокосовая Иранская Карибская I I Хуан-де-Фука подлезать под другую. В зонах срединно- океанических хребтов плиты, напротив, отодвигаются одна от другой. За время, пока расплавленные горные породы выходят на поверхность и затвердевают, там образуется новая земная кора. 1 Конвекционные течения в мвнтии Горные породы, образующие мантию Земли, очень горячие и находятся под колоссальным давлением. От этого они становятся похожими на очень густой сироп, то есть приобретают текучесть. Поднимаясь к поверхности Земли, горячие горные породы постепенно охлаждаются и начинают двигаться обратно в нижние слои. Если в тех местах, где горячие породы поднимаются к поверхности, земная кора недостаточно прочна — они продавливают ее, образуя срединно- океанические хребты, рифтовые пояса и цепи вулканических островов. Подобные конвекционные течения — главная движущая сила, вызывающая перемещение плит земной коры. 2 Срединно-окевнические хребты Срединно-океанические хребты образуют гигантскую подводную горную систему длиной свыше 65 000 км и шириной до 5000 км. В некоторых местах они поднимаются с морского дна на высоту до 3500 м. Иногда вершины этих хребтов выступают над поверхностью океана, образуя вулканические острова. Пример такого острова — Исландия. Вдоль этих хребтов горячие расплавленные породы постоянно изливаются и, затвердевая, 22
1 Конвекционные течения в мантии 2 Срединно-океанические хребты 3 Исчезающие горные породы 4 Столкновение двух плит земной коры— океанической и материковой 5 Вулканические горы 6 Плавящиеся горные породы 7 Новые горные складчатости 8 Острова 9,10 Глубоководные впадины образуют новую земную кору. Новые горные породы, формируясь вдоль хребтов, оттесняют породы, возникшие раньше, все дальше и дальше от хребта. Постепенно плиты земной коры разрастаются и начинают напирать на соседние плиты. Этот процесс называют расширением морского дна. 3 Исчезвющие горные породы Новообразованные горные породы, отодвигаясь все дальше и дальше от срединно-океанического хребта, покрываются осадочным слоем, образующимся в результате эрозии самого хребта. 4 Столкновение двух плит земной коры В данном случае одна плита земной коры подлезает под край соседней плиты Чудовищные силы, вызывающие подобные процессы, часто служат причиной разрушительных землетрясений 5 , 6 Вулканические горы “орные породы, образующие одну плиту •сталкиваясь глубоко под другую (на глубину до 100 и более км), все больше раскаляются и подвергаются колоссальному давлению. В результате они размягчаются и в конце концов становятся вязкими и текучими: превращаются в магму. Эта магма устремляется вверх через Слабые участки земной коры к поверхности Земли, образуя вулканы. Северная часть Тихоокеанского бассейна изобилует действующими вулканами (а также и землетрясениями), что объясняется постоянным давлением разрастающейся Тихоокеанской плиты. 7 Новые горные складчатости Колоссальные напряжения, возникающие в местах столкновения двух плит, вполне достаточны для того, чтобы смять гигантскую толщу осадочных пород и вытолкнуть образовавшуюся складку вверх, создавая тем самым новые горные системы. 8 Острове Горные складки меньших размеров, возникающие на морском дне, приводят к образованию цепей островов. 9 , 10 Глубоководные впадины Если плита земной коры, несущая на себе часть океанского дна, «заталкивается» под соседнюю плиту, то образуется глубокая океаническая впадина, или жвлоб. Подобные впадины могут достигать от 8 до 11 километров в глубину и тысяч километров в длину К примеру, глубина Марианской впадины в Тихом океане превышает 11 км. 11,12 Островные дуги Магма может подниматься к поверхности Земли из так называемых «горячих мест» в мантии, образуя вулканические острова. По мере того как плиты земной коры медленно «проплывают» над таким «горячим местом», старые вулканы потухают и возникают новые. Это приводит к появлению длинной цепи вулканических островов. Некоторые из таких островов со временем могут разрушиться, и на их месте остаются подводные горы, по-английски именуемые «симау нтс». 23
Окаменелости- ПУТЕВОДНАЯ НИТЬ ПРИРОДЫ Еще древнегреческие философы ломали головы над загадкой окаменелостей. Они находили окаменевшие морские раковины высоко в горах и догадывались, что когда-то это были живые существа. Значит, предполагали философы, эта территория некогда была покрыта морем. Совершенно справедливое утверждение! Но откуда взялись все эти окаменелости? Как раковины оказались замурованными в горных породах? А Насекомые и другие мелкие организмы, замурованные в янтаре, отлично сохраняются. Этим мухам больше миллиона лет, однако большая часть их внутренних органов сохранилась в нетронутом виде. Окаменелости представляют собой ос- танки и отпечатки растений и живот- ных, живших на Земле в давно минувшие эпохи. Следует, однако, заметить, что в ока- менелости превращается лишь ничтожная часть вымерших растений и животных. Как правило, их останки либо поедаются други- ми животными, либо разлагаются под воз- действием грибков и бактерий. Очень скоро от них ровным счетом ничего не остается. Раковины или твердые костные скелеты живых организмов сохраняются дольше, но в итоге и они разрушаются. И только когда останки оказываются погребенными в зем- ле очень быстро, еще до того, как они успе- ли разложиться, у них появляется шанс уце- леть и превратиться в окаменелость. Превращаясь в камень Чтобы умершее растение или животное оказалось быстро захороненным, необхо- димо, чтобы над ним образовался осадоч- ный слой, например, песка или ила. Тогда его останки вскоре лишаются доступа воз- духа и в результате не загнивают. За мно- гие миллионы лет нижние осадочные слои под давлением новообразующихся верхних слоев превращаются в твердую породу. Вода, просачивающаяся в осадочные слои, содержит минералы. Порой она вымывает их из самого осадочного материала. В конечном итоге под тяжестью верх- них осадочных слоев вода из нижних вы- тесняется. Однако минералы при этом ос- таются внутри и способствуют скреплению осадочных слоев и их затвердеванию в гор- ную породу. Эти минералы откладывают- ся также в останках растений и животных, заполняя промежутки между их клетками, а иногда даже «замещая» их кости или ра- ковины. Таким образом, останки как бы врастают в камень и сохраняются в нем на миллионы лет. Спустя длительное время столкновение материков может выдавить эту горную породу со дна моря на поверх- ность, и на этом месте образуется суша. Затем дождь, ветер или, возможно, море постепенно разрушат породу, обнажив скрытые в ней окаменелости. Идеальные окаменелости К числу прекрасно сохранившихся окаме- нелостей относятся насекомые и прочие мелкие организмы, замурованные в янта- ре. Янтарь получается из клейкой смолы, которая сочится из стволов некоторых раз- новидностей деревьев при повреждении их покровов. Эта смола испускает аромат- ный запах, привлекающий насекомых. Прилипая к ней, они оказываются в ло- вушке. Затем смола затвердевает и обра- зуется твердое прозрачное вещество, ко- торое надежно предохраняет останки жи- 1. Мертвое животное опускается на морское дно. 24
> След динозавра, сохранившийся в горных -тооодах у Моеноу, штат Аризона, США. четного от разложения. В результате хруп- кие организмы древних насекомых и пау- ков, которые находят в янтаре, превосход- но сохраняются. Можно даже извлечь из них генетический материал (ДНК) и под- вергнуть его анализу. Некоторые из наиболее хрупких и изящных окаменелостей встречаются в горных породах, относящихся к залежам угля. Уголь представляет собой твердую породу черного цвета, состоящую в ос- новном из углерода, который содержался в останках древних растений. Его залежи сформировались миллионы лет тому на- зад в заболоченных лесах. Время от вре- мени такие заболоченные леса затапли- вало море, и они оказывались погребены под толстым слоем ила. Быстро накапли- ваясь, ил вскоре затвердевал и спрессо- вывался, образуя аргиллиты и глинистые сланцы. Листья и стебли растений, произрас- тавших в тех лесах, иногда сохраняются в виде угольных пластов либо тонких черных пленок углерода, разделяющих слои глинистых сланцев. В других слу- чаях в горных породах сохраняются толь- ко отпечатки древесной коры, листьев или стеблей папоротников. Сланцы лег- ко раскалываются в горизонтальной плос- кости, и на вновь обнажившейся повер- хности можно без труда выявить окаме- невшие отпечатки целых ветвей с листь- ями. Еще интереснее бывают окаменелости, которые находят в так называемых кон- крециях. Они возникают, когда в останки растения просачивается насыщенная из- вестью вода. После испарения воды остан- ки оказываются внутри известняковой породы, и вся хрупкая структура растения запечатлевается в известняке в мельчай- ших подробностях. Следы минувшего Бывает, что собственно останки того или иного животного не сохраняются, но какие- либо отпечатки, например следы, остают- ся. Иногда следы животных, в буквальном смысле этого слова, сохраняются в осадоч- ных породах, к примеру, если оставленные ими в песке отпечатки заполняются илом, и в таком виде «консервируются» на мил- лионы лет. Помимо отпечатков ног, живот- ные могут оставлять и другие следы, ска- жем, борозды в осадочных слоях, когда они пробираются через толщу ила, поедают дет- рит (органическое вещество в виде взве- шенных в воде частиц) или закапываются в дно озера или моря. Эти «окаменевшие следы» не просто позволяют установить сам факт присутствия данного животного в дан- ном месте, но и снабжают ученых ценной информацией о его образе жизни и манере передвигаться. Животные с твердыми панцирями, та- кие, как трилобиты и мечехвосты, могут оставлять в мягком иле самые разнообраз- ные отпечатки в зависимости от того, от- Растворенные в воде минеральные - ства просачиваются в горную «зу и останки животного. 5. Вода вытесняется из породы, и она становится плотной и твердой. Минеральные вещества, содержавшиеся в воде, постепенно замещают костное вещество в костях. 6. Миллионы лет спустя горная порода поднимается с морского дна и становится сушей. Дождь, ветер или, возможно, море со временем разрушают ее, обнажая скрытые в ней окаменелости. 25
СЛЕПКИ И ФОРМЫ Иногда вода, проникая в отложения, пол- ностью растворяет останки погребенного в них организма, и на этом месте остается выемка, в точности воспроизводящая его былые очер- тания. В результате получается окаменевшая форма данного животного (с тева1 Впослед- ствии выемка заполняется различными ми- неральными веществами, и образуется ока- меневший слепок с теми же очертаниями, что и исчезнувшее животное, но не воспроизво- дящий его внутреннего строения (справа). дыхают они, передвигаются или кормят- ся. Многим таким следам ученые присва- ивали отдельные наименования, посколь- ку они понятия не имели, какое именно животное их оставило. Иногда в окаменелость превращается помет какого-либо животного. Он может настолько хорошо сохраняться, что ученые по нему определяют, чем животное пита- лось. Более того, в желудках хорошо со- хранившихся окаменелостей животных время от времени находят непереваренную пищу. К примеру, в брюхе у ихтиозавров, дельфиноподобных морских рептилий, иногда обнаруживают целые рыбины — ос- татки трапезы, которые организм хищни- ка не успел усвоить перед смертью. Следы на камне Окаменевшие следы динозавров снабдили нас массой сведений о том, как эти живот- ные передвигались и какой вели образ жиз- ни. К примеру, окаменевшие отпечатки ног динозавров позволяют установить, насколь- ко широко они расставляли ноги при ходь- бе. Это, в свою очередь, дает ответ на во- прос, как ноги располагались: по бокам ту- ловища, как у современных ящериц, или вертикально вниз, обеспечивая туловищу более прочную опору. Больше того, по этим следам можно даже определить скорость, с которой динозавр передвигался. Ученые также определили, какие ди- нозавры во время ходьбы волочили хвост по земле, а какие держали его на весу. В некоторых районах США сохранились окаменевшие цепочки следов различных видов плотоядных (хищных) и раститель- ноядных динозавров. Следы принадлежа- ли множеству животных, двигавшихся в одном и том же направлении. Значит, ди- нозавры передвигались стадами или стая- ми. Размеры отпечатков позволяют судить о количестве молодняка в данном стаде и о его расположении среди взрослых жи- вотных во время перехода. Воссоздавая прошлое Наука, изучающая окаменелости, называ- ется палеонтологией, что в переводе с гре- ческого означает «изучение древней жиз- ни». К сожалению, воссоздать картины минувшего при помощи окаменелостей да- леко не так просто, как это может пока- заться при разглядывании рисунков, при- веденных в этой главе. Ведь даже в тех крайне редких случаях, когда останки рас- тений и животных очень быстро заносят- ся осадочными слоями и сохраняются в виде окаменелостей, они, как правило, не остаются непотревоженными. Реки и ручьи могут уносить их и сваливать в кучи, рас- калывая цельные скелеты. При этом более тяжелые фрагменты оседают и принима- ют иное положение, чем при жизни, а бо- лее легкие смываются водой. Далее, навод- нения и оползни часто нарушают защит- ный покров из осадочных слоев, возник- ший над окаменелостями. У иных расте- ний и животных нет практически ника- ких шансов сохраниться в ископаемом виде, поскольку они обитают в местности, где не имеется достаточного количества осадочного материала. К примеру, вероят- ность того, что останки обитателей лесов или саванн будут унесены в какой-либо водоем и погребены там под слоем песка или ила, что позволит им превратиться в окаменелость, крайне невелика. Точно так же, как детективам необхо- димо знать, сдвигали труп с места или нет, так и палеонтологам нужно быть уверен- ными, что окаменевшие останки, найден- ные в том или ином месте, принадлежат животному, которое действительно погиб- ло в данном месте и в том же положении, в каком его нашли. Если это в самом деле так, то такие находки в своей совокупнос- ти именуются прижизненным скоплени- ем. Изучение таких скоплений позволяет определить, какие животные обитали в данной местности. Зачастую это дает воз- можность судить и о характере их среды обитания — жили ли они в воде или на суше, был ли климат здесь теплым или холодным, влажным или сухим. Кроме того, о природной среде, существовавшей здесь в древности, можно многое узнать, изучая горные породы, характерные для данной местности. Но опять-таки слиш- ком часто случается так, что ископаемые останки уносит далеко от места, где по- гибло животное, да к тому же по пути они распадаются на части. Более того, некото- рых наземных животных попросту выно- сит в море, что часто сбивает с толку ис- следователей. Ископаемые находки, кото- рые обрели свое последнее пристанище далеко от тех мест, где когда-то погибли данные животные и растения, называют посмертным скоплением. Как они выглядели при жизни? Одним из самых увлекательных занятий палеонтологов — сборка цельной окамене- лости из немногих уцелевших ее фрагмен- тов. В случае когда вымершее животное непохоже ни на одно из ныне живущих, это не так просто. В прошлом ученые не- V Голубая мечта охотников за окаменелостями— груды аммонитов и раковин двустворчатых моллюсков в одном месте. Это типичный пример посмертного скопления: окаменелости не залегают там, где животных настигла смерть. Они были когда-то унесены водными потоками и свалены в кучу совсем в другом месте, где и оказались погребенными под осадочным слоем. Эти животные обитали на Земле примерно 150 млн лет назад, в юрском периоде. 26
оедко принимали различные части одного и того же животного за останки разных существ и даже присваивали им различ- ные названия. Первые ученые-палеонтологи изучав- шие в Канадских Скалистых горах окаме- нелости из древних бургесских сланцевых пород, возраст которых составляет 570 млн лет, обнаружили там нескольких странных ископаемых животных. Одна из находок выглядела как довольно необычный кон- чик хвоста мелкой креветки. Ей присвои- ли название аномалокарис, что означает «странная креветка». Другая окаменелость походила на расплющенную медузу с от- верстием посередине и была названа пей- •тойя. Третье ископаемое, получившее на- звание лаггания, было похоже на раздав тенное тело морского огурца. Позже пале- онтологи нашли окаменевшие останки лаг гании и пейтойи друг подле друга и при- шли к выводу, что это — губка и сидящая на ней медуза. Окаменелости эти затем были засуну- ты на полки музейных шкафов, про них забыли и вспомнили лишь несколько лет назад. Теперь уже новое поколение пале- онтологов выудило их из пыльных ящи- ков и стало изучать заново. Ученые обра тили внимание, что все три вида окамене- тостей часто обнаруживали в горных по- родах рядом. Может, между ними сущес- твует некая связь? Палеонтологи внима- тельно изучили множество таких находок и пришли к поразительному выводу: дан- ные окаменелости — не что иное, как раз- личные части тела одного и того же жи- вотного, поистине чрезвычайно «странной креветки»! Причем животное это было, возможно, крупнейшим обитателем морей той эпохи. Оно походило на громадную безногую креветку длиной до 66 см, с >вальной головой (тузойя), двумя боль- шими глазами на стебельках и большим круглым ртом {пейтойя) с твердыми зу- бами. Спереди «странная креветка» имела лару конечностей длиной до 18 см для за- хватывания нищи {аномалокарис). Ну а лаггания оказалась сплющенными остан- ками туловища этого животного. Окаменелости оживают Если вы сможете прочесть страницы ка- менной летописи, то вам откроется мно- жество любопытнейших фактов из жизни обитателей нашей планеты в ее далеком прошлом. Раковины аммонитов с харак- терными отметинами (вполне вероятно, это следы зубов мозазавра — крупной морской рептилии) свидетельствуют, что на них нередко нападали другие животные. Сле- ды зубов грызунов на ископаемых костях различных млекопитающих говорят о том, леких потомков. что эти грызуны питались падалью — по- жирали трупы. Окаменевшие останки мор- ской звезды были найде- ны в окружении раковин моллюсков, которыми она, по всей видимости, питалась. А двоякодышащие рыбы прекрас- но сохранились в окаменевшем иле, где они когда-то мирно дремали в своих норах. Находили даже детенышей динозавров, застигнутых смертью в тот самый момент, когда они вылуплялись из яиц. Но все это, увы, очень редкие находки. Обычно для того, чтобы получить представление об образе жизни давно вымерших животных, ученым приходится как бы переносить, эк- страполировать на них поведение родствен- ных им современных животных — их да- Охота за окаменелостями Просто удивительно, в скольких разных местах можно в наши дни обнаружить окаменелости — не только в утесах и карьерах, но > История, с акамеыааастыо, названной. аномалокарис, — наглядная иллюстрация тех сложностей, что подстерегают ученого, -ытающегося восстановить вымершее животное по немногим уцелевшим Эрагментам. Аномалокарис (1) был крупным странным существом, похожим на креветку, обитавшим в раннекембрийских морях. Многие оды в руки ученых попадались лишь отдельные фрагменты этого животного, столь сильно отличавшиеся друг от друга, что их лэначалу приняли за представителей совершенно различных биологических видов. <ак выяснилось впоследствии, первоначальный «аномалокарис» (2) был всего лишь головной «астью, «лаггания» (3) — туловищем, а « юйтойя» (4) —ртом одного и того же животного. 27
[> Снаряжение для охоты за окаменелостями. Головка геологического молотка имеет <0 Окаменевшие останки триасового леса в Национальном парке «Окаменевший лес», штат Аризона, США. Леса могут окаменевать, когда их внезапно покрывает море. При этом минеральные вещества, содержащиеся в морской воде, просачиваются в древесину и кристаллизуются в ней, образуя твердую породу. Иногда такие кристаллы можно разглядеть в стволах деревьев невооруженным глазом: они придают древесине красивый красный или пурпурный оттенок. специальную плоскую грань для откалывания образцов горных пород и клиновидный кончик, который просовывают в промежутки между кусками породы, чтобы их раздвинуть. Кроме того, вы можете воспользоваться зубилами для работы с камнем разнообразных размеров. Блокнот и компас пригодятся, чтобы зафиксировать точное местоположение окаменелости в горной породе, а также направление залегания горных пород в карьере или утесе. Ручная лупа поможет вам выявить крохотные окаменелости типа рыбьих зубов или чешуек. Некоторые геологи предпочитают носить с собой кислотный раствор, с помощью которого они извлекают из породы хрупкие окаменелости, однако все же это лучше делать в лаборатории: там обычно проводят более тонкие операции с применением разнообразных игл, пинцетов и скребков. Представленный здесь электроприбор — вибратор, его используют для расшатывания кусков горной породы. и в камнях, из которых сложены стены го- родских домов, в строительном мусоре и даже в вашем собственном огороде. Но все они встречаются только в осадочных поро- дах — известняке, меле, песчанике, аргил- лите, глинистом или аспидном сланце. Чтобы стать хорошим охотником за окаменелостями, лучше всего обратиться за советом к опытным специалистам. Ра- зузнайте, нет ли поблизости какого-нибудь геологического общества либо музея, ко- торые организуют экспедиции за окаме- нелостями. Там вам укажут наиболее перс- пективные места для поисков и объяснят, где обычно залегают окаменелости. Домашняя работа Как и любому детективу, вам понадобится разузнать как можно больше об «уликах», за которыми вы охотитесь. Зайдите в мест- ную библиотеку и выясните, какие типы горных пород встречаются в вашей округе. В библиотеке должны быть карты, на кото- рых обозначены эти породы. Каков их воз- раст? Какие окаменелости рассчитываете вы в них обнаружить? Сходите в краеведчес- кий музей, посмотрите, какие окаменелос- ти находили в данной местности до вас. В большинстве случаев вам будут попадать- ся лишь отдельные фрагменты окаменелос- тей, а их гораздо легче заметить, если вы заранее знаете, что ищете. Безопасность превыше всего Крайне важно правильно подготовиться к походу за окаменелостями. Бродить у под- ножия утеса или карабкаться по стенам карьера — занятие небезопасное. Прежде всего вам следует заручиться согласием владельцев данной территории на прове- дение там подобных исследований. Они, в свою очередь, смогут предупредить вас о возможных опасностях. Карьеры и утесы, как правило, — места безлюдные и небезо- 28
пасные, и вам ни в коем случае нельзя оправляться туда одному. Уходя, обяза- тельно оставьте записку или сообщите до- машним. где вас можно найти. На голову наденьте какой-нибудь твер- дый головной убор — вполне подойдет, ска- жем, мотоциклетный шлем. Не начинайте стучать молотком по скале, не надев за- нятные или хотя бы простые очки: мель- чайшие частицы, отлетающие от породы с большой скоростью, могут серьезно по- вредить вам глаза. Не пытайтесь выбить молотком окаменелость из стенки утеса. Возникающие при этом вибрации могут быстро расшатать скалу у вас над головой и вызвать камнепад. Как правило, вы смо- жете найти массу окаменелостей в облом- ках породы, валяющихся на земле. Ваши геологические отчеты Хороший геолог-любитель всегда ведет подробные записи о проделанной работе. Очень важно точно знать, когда и где вы обнаружили данную окаменелость. Это значит, что вам следует записать не толь- ко название самого утеса, карьера или стро- ительной площадки, но и описать конкрет- ное место, где вы нашли окаменелость. Была она в большом куске породы или в маленьком? Нашли вы ее подле утеса или непосредственно в земле? Были ли по- близости какие-либо другие окаменелос- ти? Если да, то какие? Как располагались окаменелости в породе? Все эти данные помогут вам больше узнать об образе жиз- ни животного и о том, как оно погибло. Постарайтесь зарисовать место, где вы об- наружили свой трофей. Это будет проще сделать с помощью бумаги в клетку. Разу- меется, вы можете сфотографировать это место, но рисунок часто позволяет лучше запечатлеть детали пейзажа. Фотографии и рисунки окажутся очень юлезны, если вам не удастся унести най- денные окаменелости домой. В некоторых _лучаях можно изготовить гипсовый сле- док окаменелости или же вылепить фор- му из пластилина. Даже если окаменелость намертво закреплена в горной породе, она может многое сообщить вам об истории данной местности. Не забудьте захватить с собой упаковоч- ные материалы для переноски окаменелос- тей. Крупные и прочные экземпляры мож- но завернуть в газетную бумагу и положить в полиэтиленовую сумку. Маленькие ока- менелости лучше всего поместить в пласти- ковую баночку, предварительно набив ее ватой. Изготовьте этикетки для коробочек и для самих окаменелостей. Вы сами не за- метите, как забудете, где и когда обнаружи- ли различные экспонаты вашей коллекции. Орудия ремесла Чтобы расколоть породу и извлечь из нее окаменелость, вам понадобится геологичес- кий молоток (тот, что с большим плоским концом). Набор зубил, специально предна- значенных для работы с камнем, поможет вам очистить вашу находку от лишней по- роды. Но будьте крайне осторожны: вы лег- ко можете разбить саму окаменелость. Мяг- кую породу можно соскрести старым ку- хонным ножом, а зубная щетка вполне сго- дится, чтобы очистить окаменелость от пыли и прилипших мелких частиц. Профессиональные охотники за окаме- нелостями, палеонтологи, обычно относят куски породы, содержащие окаменелости, к себе в лабораторию. Если окаменелости очень хрупкие или сильно крошатся, их, прежде чем освободить от породы, покры- вают защитным слоем гипса или пено- пласта. В лаборатории ученые извлекают свои находки из сопутствующей породы с помощью зубоврачебных сверл, водяных струй под высоким давлением и даже кис- лотных растворов. Зачастую перед тем, как приступить к работе с окаменелостью, па- леонтологи пропитывают ее специальным химическим составом, чтобы сделать проч- нее. На каждой стадии работ они тщатель- но зарисовывают все детали и делают мно- жество фотоснимков и самой окаменелос- ти, и всего, что ее окружало. О ЧЕМ ГОВОРЯТ ОКАМЕНЕЛОСТИ Окружающая среда. Окаменелости позволяют определить тип окружаю- щей среды, в которой сформировалась данная горная порода. Климат. По окаменелостям можно су- дить о характере климата данной мест- ности в глубокой древности. Эволюция. Окаменелости позволяют проследить, как изменялись биологи- ческие формы на протяжении милли- онов лет Датировка горных пород. Окаменелос- ти помогают установить возраст содер- жащих их горных пород, а также про- следить за перемещениями материков. <3 Искусственно окрашенный рентгеновский снимок позволяет рассмотреть внутреннее строение ископаемого аммонита. На нем видны тонкие стенки, разделяющие внутренние камеры раковины. V Геолог извлекает окаменевшие кости динозавра из горной породы при помощи очень тонкого зубила в Национальном Парке Динозавров, США. 29
История «Когтей» В 1983 г. английский палеонтолог-любите ль Уильям Уолкер искал окаме- нелости в одном из глиняных карьеров в Суррее. Вдруг он заметил боль- шую круглую каменную глыбу, из которой торчал маленький обломок кости. Уолкер расколол эту глыбу молотком, и из нее выпали куски громадного ког- тя длиной почти 35 см. Он отправил свою находку в Лондон, в Британский музей естественной истории, где специалисты очень скоро поняли, что имеют дело с чрезвычайно любопытным экземпляром — когтем плотоядного дино- завра Музей снарядил научную экспедицию в этот глиняный карьер, и ее чле- нам удалось раскопать множество других костей того же животного — общим весом свыше двух тонн. Неведомый динозавр получил прозвище «Когти». Как сохраняли «Когти» Чтобы предохранить кости от высыхания и растрескивания, ученые наложи- ли на некоторые из них гипсовые повязки. Породу, заключавшую в себе окаменелости, аккуратно удалили с помощью специального оборудования. Затем кости укрепили, вымочив их в смоле. Наконец из стекловолокна и пластмассы были изготовлены копии костей для отправки в другие музеи. Как собрать Шалтая-Болтая Когда ученые собрали из разрозненных костей целый скелет, они поняли, что открыли совершенно новую разновидность динозавров Ее назвали бари- оникс уолкери. Барионикс по-гречески означает «тяжелый коготь», а слово уолкери добавили в честь первооткрывателя барионикса, Уильяма Уолкера. В длину барионикс достигал 9—10 м. По всей видимости, он передвигался на задних ногах, а высота его составляла примерно 4 м. Весил «Когти» около двух тонн. Его вытянутая узкая морда и пасть со множеством зубов напоми- нали морду современного крокодила; это позволило предположить, что ба- рионикс питался рыбой. В желудке у динозавра обнаружили рыбьи зубы и чешую. Найденный длинный коготь, судя по всему, красовался у него на большом пальце передней лапы. Трудно сказать, для чего этот коготь служил бариониксу — для ловли рыбы? Или, может, он ловил ее в пасть, подобно крокодилам? Глиняный карьер, где «Когти» нашел свою смерть 124 млн лет тому назад, был в то время озером, образовавшимся в большой речной долине; вокруг было множество болот, поросших хвощами и папоротниками. После смерти барионикса его труп смыло в озе- ро, где он был быстро погребен под слоем тины и ила В этих же слоях удалось обнаружить останки некоторых разновидностей растительноядных динозавров, в том числе позднего игуано- дона. Однако барионикс — единственная разновидность хищных динозавров, известная из горных пород дан- ного возраста на всем земном шаре 30 лет назад похожие кос- ти нашли в пустыне Сахара, и, вероятно, динозавры, родствен- ные бариониксу, были распро- странены на обширной террито- рии — от современной Англии до Северной Африки. 30
31
Живые ископаемые Что общего между гинкго, целакантом, мечехвостом и наутилусом? Оказывается, все они принадлежат к группам животных и растений, обитающим на Земле вот уже многие миллионы лет. Все они претерпели очень мало изменений за эти бесконечно долгие геологические эпохи, и у всех у них есть своеобразные черты, кажущиеся примитивными в сравнении с большинством современных групп растений и животных. И наконец, у всех у них крайне мало ныне живущих родственников. Все они — живые ископаемые. Разыскивается целакант! Если уж в руки ученых попал один цела- кант, значит, должны быть и другие На- чались лихорадочные поиски новых све- дений о целакантах и, главное, новых эк- земпляров. Нашедшему было обещано со- лидное вознаграждение. Плакаты и лис- товки с изображением целаканта рассыла- лись по всей Южной и Восточной Афри- ке. Но больше целакантов не попадалось. Смит был в недоумении. Если цела- канты в самом деле обитали у побережья Южной Африки, то рыбаки должны бы были вылавливать и другие экземпляры. Может, этот целакант отклонился от при- вычного маршрута? Или же места его оби- тания находились далеко отсюда? Про- фессор внимательно изучил карту океани- ческих течений и обнаружил, что от бере- гов Восточной Африки к югу устремля- ются сильные подводные течения. Возмож- но, целаканты живут севернее и искать их нужно в другом месте. Внимание Смита привлекла группа островов между Мадагаскаром и Африкан- ским материком. Их называют Коморски- ми. Профессор решил отослать на Комор- В 1938 г., 23 декабря, молодую храни- тельницу одного из южноафриканских музеев Маржори Куртней-Латимер сроч- но вызвали на пляж — взглянуть на не- кую странного вида и весьма скверного нрава рыбу, только что пойманную мес- тными рыбаками Это оказалась крупная рыбина длиной метра полтора, однако пер- вое, что поразило Маржори, была ее ок- раска — синевато-бледно-лиловая с сереб- ристыми отметинами. Ничего подобного ей в жизни видеть не приходилось. Но как доставить рыбину в музей? Было Рождество, и местный таксист наот- рез отказывался везти в своей машине «эту вонючку». В конце концов угроза вызвать другое такси возымела-таки свое действие, но перенести рыбу даже на короткое рас- стояние оказалось непросто: она весила целых 58 кг. В Южной Африке Рождество приходится на летнее время, а холодиль- ники тогда были еще большой редкостью. Не удивительно, что рыба начала с угро- жающей скоростью разлагаться. Маржори отослала срочное письмо с рисунком зага- дочной рыбы известному ихтиологу, профессору Джеймсу Леонарду Бриерли Смиту, который жил за 400 км от нее в Грейамстауне. Однако профессор получил письмо и рисунок лишь 3 января 1939 г. Бриерли Смит недоуменно разгляды- вал рисунок Он определенно уже видел нечто подобное . Но где и когда? И вдруг ученого озарило: он смотрел на пришель- ца из далекого прошлого, на нечто такое, что прежде попадалось ему лишь на ил- люстрациях к книгам о давно исчезнув- ших животных! Короче, перед ним было изображение существа, считавшегося вы- мершим почти 100 млн лет назад. Цела- кант! Догадка профессора полностью под- твердилась в феврале, когда он наконец- то добрался до рыбы. Телеграфные агент- ства разнесли по всему миру сенсацион- ную новость: «НАЙДЕНО НЕДОСТАЮ- ЩЕЕ ЗВЕНО!» 32
ские острова дополнительную партию листовок с предложением вознагражде- ния. Практически немедленно он по- лучил телеграмму следующего содер- жания: «ИМЕЕТСЯ ПЯТИФУТО- ВЫЙ ЭКЗЕМПЛЯР ЦЕЛАКАНТА. СДЕЛАЛ ИНЪЕКЦИЮ ФОРМА- ЛИНА НА МЕСТЕ. ДОБЫТ _0-ГО. ТРЕБУЕТСЯ СОВЕТ. ОТ- j ВЕТЬТЕ ХАНТУ ДЗАУДЗИ». юбопытно, что второй целакант, * одобно первому, объявился аять-таки на Рождество. Да, ; Ш ’ил канун Рождества, и с мо- лР г?нта находки первого живо- го целаканта прошло ровно 14 А Бриерли Смит нахо- дился от вожделенной до- бычи в тысячах километ- тов. В полном отчаянии он обратился за по- J мощью к премьер-ми- I истру Южно-Афри- ’ санского Союза Даниэ- 1 "ю Малану, и тот согла- 1 -млея предоставить в его аспоряжение правитель- венный самолет для пере- мхзки целаканта. «Золотая жила» для рыбаков Вскоре в морях стали вылавливать все овых и новых целакантов. Теперь они ользовались огромным спросом у мест- ных рыбаков. Музеи предлагали за них □илыпие деньги, а вскоре их как редкую тнковинку стали продавать и частным яцам. Больше того, кое-кто даже утверж- дал, что из целакантов можно приготов- лять любовный напиток. Ученые установили, что целаканты оби- ’ йот на значительной глубине—от 183 до «10 м. Они встречаются только в тех мес- тах, где пресная вода, содержащаяся в тол- ще горных пород, просачивается через под- водные пещеры в океан — крайне специ- фическая среда обитания. Это означает, что ареал (область распространения данного вида животных) целакантов может быть очень невелик, а стало быть, их популя- ция, скорее всего, довольно-таки немного- численна. По злой иронии судьбы, сам факт от- крытия живых целакантов может оказать- ся для них роковым. Ведь целаканты раз- множаются крайне медленно. Самка про- изводит громадные яйца — величиной с грейпфрут — и носит их в себе до тех пор, пока детеныши не вылупятся. Это значит, что общее количество яиц у самок цела- А Реконструкция древнего целаканта (вверху). Целаканты мало изменились за миллионы лет. На скелете ископаемого целаканта (внизу) можно видеть массивную голову, туловище поддерживают толстые плавники и длинная центральная часть хвоста — все напоминает особенности современного целаканта. кантов сравнительно невелико, и их по- томство немногочисленно. Даже если шан- сы выжить у вылупившихся из яиц мини- атюрных целакантиков окажутся неплохи- ми, столь медленное размножение делает их вид в целом крайне уязвимым, и уси- ленная охота за целакантами может при- вести к тому, что их всех выловят. 33
<1 Вот так плавает живой цвлакант. Обратите внимание что один из передних плавников направлен вперед, а другой — назад. Цвлаканты используют свои мясистые плавники примерно так же, как четвероногие животные — свои ноги, то есть так жв двигают ими вперед- назад, только их конечности играют роль гребных весел. Существует теория, согласно которой все четвероногие позвоночные — земноводные, рептилии и млекопитающие — произошли от прямых предков современных целакантов. Старина четвероног Целаканты принадлежат к очень древней группе кистеперых рыб, или саркоптери- гий. Парные грудные и тазовые плавники (то есть плавники, расположенные сразу за глазами и на брюхе) целаканта растут на концах особых выступов, похожих на недоразвитые ноги. Хвостовой плавник со- стоит из трех частей, из них средняя кре- пится к короткой ножке. Главное отличие целакантов от прочих рыб как раз и заключается в их плавни- ках. Ученым удалось заснять целакантов в естественных условиях и увидеть, как они плавают и добывают корм. Выясни- лось, что целаканты используют парные плавники так же, как современные трито- ны, ящерицы и собаки — ноги при ходьбе: сперва одна пара ног, расположенных по диагонали, делает шаг, затем вторая пара. Вся разница лишь в том, что целакант поль- зуется своими конечностями не для ходь- бы по земле, а для плавания. Он как бы загребает ими, когда охотится на рыб или на головоногих моллюсков: Иногда цела кант плавает даже задом наперед или квер- ху брюхом. Недостающее звено или эволюционный тупик? Никто толком не может сказать, какое место занимает целакант на шкале эволюции. Не- которые палеонтологи полагают, что он — близкий родственник предков первых зем- новодных, своего рода недостающее звено между рыбами и земноводными. Другие считают его представителем тупиковой вет- ви эволюционного процесса, которая при- надлежит к особой древней группе, почти целиком вымершей в давнюю геологичес- кую эпоху. В девонский период истории Земли, 400 млн лет назад, целаканты были широ- ко распространены. Они жили и в пресно- водных озерах, и в открытом океане. До сих пор для нас в прошлой и настоящей жизни целаканта много неясного и зага- дочного. Почему почти все целаканты вы- мерли? И почему немногие из них уцеле- ли именно у побережья Коморских остро- вов? Что такого особенного было в этом месте? Согласитесь, будет очень жаль, если целаканты, просуществовав на Земле 400 млн лет, бесследно исчезнут из-за при- чуд богатых туристов и непомерных аппе- титов некоторых музеев. Растения из прошлого Самое большое живое существо на Земле — гигантское мамонтовое дерево, или секвойя- дендрон, — произрастало на нашей плане- те еще в эпоху динозавров. Возможно, ког- да-то стада длинношеих динозавров — за- уроподов паслись посреди рощ из мамон- товых деревьев, отдаленные потомки ко- торых ныне — самые высокие деревья на Земле. Одна из разновидностей мамонто- вых деревьев была известна только в ис- копаемом виде вплоть до 1948 г., когда в Центральном Китае обнаружили живые экземпляры. У так называемого «папоротникового дерева», или гинкго, еще более древняя ис- тория. Похожие деревья в изобилии про- израстали еще в пермский период, около 280 млн лет назад. В наши дни на Земле сохранился лишь один вид гинкговых де- ревьев. Его «примитивные» веерообразные листья, жилки на которых образуют при- чудливый узор в виде ряда Y-образных веточек, практически одинаковы с иско- паемыми листьями из триасовых горных пород, чей возраст оценивается в 200 млн лет. Из-за их съедобных семян гинкго сто- летиями культивировались в Китае и Япо- нии. Еще один пример живых ископаемых — деревья рода араукария. Окаменевшую древесину со схожей структурой обнару- жили в палеозойских горных породах. Первые «загрязнители» Самые древние живые ископаемые на Зем- ле обитают в заливе Шарк у побережья Австралии. Там на мелководье растут странные слоистые холмики высотой до 1,5 м, зачастую обнажающиеся при отли- ве. Они — продукт жизнедеятельности синезеленых водорослей, чьи переплетен- ные волокна удерживают осадочный ма- териал и каким-то образом выделяют из воды известняк. Подобные холмики — их называют строматолиты - состоят из сло- ев водорослей и цементирующей их оса- дочной породы. Подобные структуры были широко рас- пространены по всему земному шару еще в докембрийскую эпоху. Собственно гово- ря, ископаемые останки почти точно та- ких же строматолитов обнаружили в гор- ных породах возрастом аж в 3 млрд лет. Древние строматолиты вызвали поистине революционные изменения на Земле, обо- гатив ее атмосферу кислородом (путем фо- тосинтеза, см. с. 52). Судя по всему, это было равносильно сильнейшему «загряз- 34
Л V Живые (вверху) и окаменевшие (внизу) истья дерева гинкго. Гинкго появились на Земле примерно 280 млн лет назад и с тех пор ючти не изменились нению» окружающей среды для многих живых организмов того времени, приспо- собившихся к жизни в бескислородной среде. Тем не менее в дальнейшем разви- лись новые жизненные формы, сумевшие с помощью кислородной «подпитки» пе- рейти к новому, куда более энергичному образу жизни, что придало мощнейшее ус- корение эволюционному процессу. Большинство строматолитов вымерло примерно 80 млн лет назад. Возможно, их численность резко сократилась в результа- те оледенений или каких-либо других кли- матических изменений, а может, их в боль- ших количествах поедали ранние много- клеточные животные. В наши дни строма- толиты встречаются лишь в немногих мес тах на Земле. Одно из них — залив Шарк. Это чрезвычайно специфичное место. Там очень жарко и при этом выпадает крайне мало осадков, а вода практически непод- вижна. Из-за сильного испарения на повер- хности залива вода в нем сделалась такой соленой, что в ней не могут жить брюхоно- гие моллюски и прочие хищники, обычно кишащие на мелководье. Очевидно, прежде в мире также существовали подобные ук- ромные места, свободные от всяких хищ- ников, и это позволило строматолитам вы- жить на нашей планете в течение несколь- ких миллиардов лет (см. также с. 52). Последние из аммонитов У побережья острова Вануату, расположен- ного в Тихом океане, в одну из тихих лун- ных ночей вам может посчастливиться увидеть бледные спиралевидные ракови- ны, болтающиеся в воде примерно в метре от поверхности. Из-под этих раковин в темную толщу воды всматриваются боль- Д Лес араукарий Эти древние хвойные деревья впервые появились на Земле в триасовый период. Сегодня они произрастают в Южной Америке, Австралии и на Новой Гвинее; такое их распространение говорит о том, что в свое время их предки обитали на древнем сверхматерике Гондвана. Эти ранние семеноносные растения вырабатывали свои семена на внутренней стороне древесных чешуйчатых листьев, образовавших хвойные шишки (врезка на рисунке). шие глаза. Перед их взором когда-то не- скончаемой вереницей проносились стран- ные и жуткие создания — ихтиозавры, плезиозавры, панцирные рыбы. Они по- являлись и исчезали без следа, а вот на- утилусы, обладатели этих глаз, пережили их всех. В целом животные глубоковод- ные, наутилусы по каким-то им одним ве домым причинам временами поднимают- ся на поверхность в этом самом месте и охотятся здесь на омаров и прочих рако- образных, хватая их своими щупальцами, напоминающими осьминожьи. Глядя на их охоту, поневоле представляешь себе, что сидишь на берегу доисторического моря за 200 млн лет до собственного рождения. Строго говоря, наутилусы не аммони- ты. Они близкие родственники аммони- тов, чьи ископаемые останки впервые по- являются в отложениях ордовикского пе- риода. Науке известны свыше 3000 иско- паемых видов наутилусов, однако до на- ших дней дожили всего лишь шесть из них. Каким-то образом им удалось пережить грандиозную катастрофу, стершую с лица Земли в конце мелового периода их род- ственников — аммонитов, а также дино- завров и многих других животных. Воз- можно, наутилусы уцелели потому, что жили на больших глубинах: последствия 35
<1 Самец и самка наутилусов вместе закусыввют. Наутилусы — морские хищники, родственные спрутам и осьминогам. Их раковины разделены на отдельные камеры. Некоторые камеры наполнены газом, что помогает животным удерживаться на плаву. Когда наутилус желает подняться или опуститься, он регулирует содержание газа внутри своей раковины. В ордовикский период океаны Земли буквально кишели наутилусами, однако впоследствии их численность начала сокращаться, и к настоящему времени большинство из них вымерло. произошедшей катастрофы на такой глубине могли оказаться не столь ги- бельны. Другие старожилы океанских глубин Некоторые живые ископаемые вплоть до самого последнего времени остава- лись неизвестны науке, скрываясь в без- донных глубинах океана. В их числе — небольшие моллюски, очень схожие по своему строению с первыми моллюска- ми, когда-то обитавшими в древних мо- рях, а именно пять ныне здравствую- щих видов моноплакофор, или неопи- лин. Вплоть до 1952 г. считалось, что эта группа моллюсков полностью вы- мерла около 400 млн лет назад. Затем в одной из глубоководных впадин Ти- хого океана на глубине 3750 м обнару- жили живых неопилин. С тех пор были открыты еще четыре вида этих живот- ных, причем все они обитают в глубо- ководных впадинах. На первый взгляд моноплакофоры (так называется эта группа моллюсков, к которой относятся неопилины) напоминают блюдечки, од- нако их органы, заключенные внутри раковин, — жабры, нервная система, вы- водные протоки и половые железы - имеют парную структуру, наподобие внутренних органов кольчатых червей и членистоногих. Это позволяет пред- положить, что кольчатые черви, моллюс- ки и членистоногие произошли от об- щих предков. В глубинах Тихого океана обитает и еще один претендент на звание жи- вого ископаемого — цефалодиск. Это по- томок древней группы животных, воз- никшей еще в кембрийский период, свыше 500 млн лет назад. Ранее счита- лось, что цефалодиски полностью вы- мерли примерно 345 млн лет назад. Ученым эти небольшие животные были известны многие годы. Однако в 1992 г. был открыт новый вид цефалодисков, очень похожий на граптолитов. Эти ма- лютки размещаются в собственных «ча- шечках», образующих жизненные сооб- щества с другими такими же «чашеч- ками». Каждый цефалодиск днем пря- чется в своей чашечке, а по ночам вы- бирается наружу по выступам на чашеч- ке, чтобы добыть себе пищу. Похожие выступы обнаружены у многих ископа- емых граптолитов. А В самых глубоких местах Тихого океана, в нескольких километрах от его поверхности, живут крохотные моллюски неопилины, не претерпевшие, по всей видимости, никаких существенных изменений за многие миллионы лет. Хотя внешне они очень похожи на маленькие блюдечки, их внутренние органы имеют парную структуру, напоминающую строение кольчатых червей и членистоногих; возможно, примерно так же выглядели общие предки червей, членистоногих и моллюсков. Повелитель древних морей Еще один «гость» из далекого прошлого нашей планеты — мечехвост (его называ- ют еще королевским крабом). Эти живот- ные ежегодно в больших количествах за- полоняют североамериканские песчаные пляжи, чтобы отложить там свои яйца. Это живое ископаемое очень трудно не заметить. Даже поверхностного взгляда на него достаточно, чтобы обнаружить его не- сомненное сходство с гигантским трило- битом. Молодняк мечехвостов еше боль- ше походит на трилобитов, только кро- хотных. Собственно говоря, мечехвосты не трилобиты, однако принадлежат они к не менее древней группе животных, а имен- но к артроподам (членистоногим), кото- рые появились на Земле около 550 млн лет назад. Мечехвосты пребывают в поч- ти неизменном виде вот уже по мень- шей мере 300 млн лет. Отличаются они незаурядными приспособляемостью и жизнестойкостью. Питаются мечехвос- ты практически любой доступной им до- бычей, даже падалью (мертвыми живот- ными). Мечехвосты легко переносят самые резкие колебания температуры воды и ее солености и способны жить даже в сильно загрязненной среде. Более того, они могут несколько дней обхо- диться без воды. Это означает, что им доступны такие места обитания, как прибрежное мелководье и даже мор- ское побережье, где очень суровые ус- ловия жизни существенно ограничи- вают численность их потенциальных врагов. Впрочем, в любом случае за- кованные в прочный панцирь голова и тело мечехвостов ставят перед мно- гими хищниками трудноразрешимые проблемы. 36
Ключ к прошлому Мечехвосты обитают в основном на морс- ком дне, однако они умеют и плавать: пе- реворачиваются на спину и гребут своими конечностями. Наблюдая за передвижени- ями мечехвостов в песке и иле, ученые смогли выяснить значение многих следов и отпечатков, сохранившихся в древних осадочных породах. Мечехвосты прокла- дывают себе дорогу через верхние осадоч- ные слои, при помощи хвостового шипа зарываясь в песок и разгребая его одной парой двигательных конечностей. Другие двигательные конечности мечехвостов снабжены похожими на челюсти клешня- ми, которыми они хватают добычу и рас- калывают ее раковину или панцирь. Внимание: драконы! Представьте себе маленького такого дра- кончика, длиной около 65 см, вдоль спи- ны которого проходит устрашающего вида гребень из зазубренных роговых пластин. Жил он 140 млн лет назад, в самый разгар эпохи динозавров. По сравнению с совре- менными рептилиями это весьма прими- тивное создание. Сердце его устроено край- не просто, а расположение костей черепа напоминает строение черепов крокодилов и динозавров, но не современных ящериц. Тем не менее у этого существа, подобно ныне живущим ящерицам, есть так назы- ваемый «третий глаз» — светочувствитель- ный орган, скрытый под кожным покро- вом на макушке. А теперь вернемся в сегодняшний день и заглянем на вершины утесов, высящих- ся на некоторых островах неподалеку от побережья Новой Зеландии. Точно такой же дракончик греется на солнышке у вхо- да в норку морской птицы — норку он за- шатал по праву сильного. Это туатара, или гаттерия, единственный уцелевший пред- ставитель древней группы рептилий, воз- никшей свыше 200 млн лет назад. Туатара ведет ночной образ жизни, поэтому ее глаза содержат яркий отражательный слой, по- могающий ей хорошо видеть в сумерках. Она питается насекомыми, червями, слиз- нями и улитками, а также птенцами и яй- цами морских птиц, среди которых живет, и даже своими более мелкими сородичами. Как же туатаре удалось выжить? Но- вая Зеландия оказалась изолированной от остального мира около 80 млн лет назад, задолго до появления на Земле многих современных хищников. Хотя туатара от- кладывает одновременно не более 15 яиц, а детеныши вылупляются из них почти через 15 месяцев, живет эта рептилия, воз- можно, дольше 120 лет, так что времени для размножения у нее более чем доста- точно. Насколько важны для нас живые ископаемые? Хивые ископаемые как бы позволяют нам заглянуть в поразительный мир давно ми- нувших геологических эпох. Иногда они снабжают нас ценной информацией о древ- них группах животных, когда-то населяв- ших Землю. Одни из них, например нео- пилин и туатары, возможно, являются не- кими промежуточными формами между различными группами животных — мол- люсками и кольчатыми червями, ящери- цами и динозаврами. Другие, к примеру целакант, больше вызывают вопросов, чем дают ответов. Кто они — недостающее зве- но или эволюционный тупик? V Туатара, отрезанная от внешнего мира в Новой Зеландии, благополучно дожила со времен динозавров до наших дней. Это единственный ныне живущий представитель древней группы рептилий, у которого скелет и сердце примитивные, а барабанная перепонка и настоящие зубы отсутствуют — вместо зубов лишь зубцы на челюстной кости. <1 Мечехвосты, или королевские крабы, откладывающие яйца на пляже в штате Нью- Джерси, США. Эти существа, более родственные паукам и скорпионам,чем собственно крабам, практически не изменились за последние 300 млн с лишним лет. Подобную картину, вероятно, можно было бы наблюдать на каком-нибудь пляже каменноугольного периода. 37
Геологическая летопись Горные породы и содержащиеся в них окаменелости многое могут поведать нам об истории Земли, о ее меняющемся климате и дрейфующих материках, об эволюции ее атмосферы и образовании горных цепей, о морях и озерах и, самое главное, о развитии жизни. Летопись жизни, запечатленная в ока- менелостях, — своеобразная каменная летопись — позволяет нам пронаблюдать за постепенным усложнением и все воз- растающим разнообразием растительного и животного мира нашей планеты. Иногда мы можем шаг за шагом проследить за из- менениями в организмах определенных групп животных и узнать, как возникли новые группы животных, пришедшие им на смену. Этот процесс непрерывных из- менений называется эволюцией. Говоря об эволюции, мы обычно име- ем в виду историю развития различных видов растений и животных. Но что такое биологический вид? Самое простое опре- деление биологичек кого вида щучит так: это одинаково устроенные организмы, спо- собные размножаться и производить на свет потомство, а их потомство, в свою очередь, также сохраняет способность к размножению Представители различных видов не могут иметь жизнеспособного потомства и, как правило, даже не пыта- ются им обзавестись — то есть не спарива- ются друг с другом. Возможно, у каждого вида есть собственные брачные ритуалы, и особи разных видов не могут послать друг другу нужные сигналы. Или же раз- личные виды размножаются в разное вре- мя. Наконец, зачастую они попросту оби- тают в разных местах (возможно, их ког- да-то разделили дрейф материков или но- вообразовавшиеся горные цепи) и поэто- му никогда не встречаются. Виды возникающие и исчезающие В наши дни в мире насчитывается около 1,5 млн известны: науке видов, и, возмож- но, еще более 30 млн видов нам только предстоит открыть (скорее всего, большин- ство из них—насекомые). История одних видов насчитывает всего несколько сотен лет, в то время как другие существуют на Земле вот уже сотни миллионов лет. Про- должительность существования каждого вида зависит от быстроты эволюции дан- ной группы животных и остроты конку- ренции с другими видами в борьбе за пищу и жизненное пространство. К примеру, ми- дии и прочие двустворчатые моллюски эво- люционируют относительно медленно. В результате различные виды двустворча- тых моллюсков существуют в среднем око- ло 50 млн лет. В то же время виды млеко- питающих, как правило, не сохраняются дольше 5 млн лет. О чем говорят названия животных? Многие доисторические чудовища, напри- мер динозавры, кажутся еще экзотичнее из-за своих странных названий. Само сло- во «динозавр» означает в переводе «ужас- ная огромная ящерица». Скажем, тиран- нозавр реке переводится как «тиранноящер- царь» — вполне подходящее имя для столь свирепого чудовища, одного из крупней- ших хищников, когда-либо бродивших по Земле. Летающий ящер птеродактиль имел крылья («птеро»), крепившиеся на костях его пальцев («дактиль»), а, к при- меру, растение глоссоптерис — это разно- видность папоротника («птерис») с листь- ями в форме языка («глоссо»). Иногда тот или иной вид называют в честь местности, где впервые нашли его ископаемые останки. Так, останки мезозавра впервые обнаружены побли- зости от реки Мез. Присваивают виду и имена людей, которые их открыли. А йелеозавр был назван в честь Йель- ского университета в США, где работал его первооткрыватель. Все эти названия составляются из ла- тинских слов или слов с латинскими окон- чаниями. Каждая разновидность животного или растения — то есть каждый биологи- ческий вид — имеет два латинских на- именования. Первое — например тиранно- завр — относится к роду, в который входит данный вид; второе — реке — уже собствен- но название этого вида. Схожие виды объ- единяют в один и тот же род. Животные или растения, которые относятся к разным видам, но входят в один род, больше по- хожи друг на друга, чем принадлежащие к разным родам. Ваша любимая собака по- научному называется канис вулыарис — «собака обыкновенная», а серый волк, тоже, в сущности, разновидность собаки, именуется канис гупус. В латинском язы- ке прилагательное следовало за существи- тельным, поэтому вместо «обыкновенная собака» следует говорить «собака обыкно- венная». Ученые используют латинские наиме- нования в качестве своего рода междуна- родного языка. К примеру, слова, обозна- чающие кошку или собаку, в каждом язы- ке разные, но если мы будем применять их латинские названия, то все сразу пой- мут. о каком именно животном идет речь. Мы также будем знать, говорится о до- машней кошке или о дикой, о рыжей рыси или о настоящей рыси. Система наимено- ваний, при которой каждому виду присва- ивается двойное имя, называется бинар- ной или биноминальной (по-латински би— два, ном—имя). Она была впервые пред- ложена в 1735 г. шведским биологом Кар- лом Линнеем. Вверх по классификационной лестнице В классификации животных и растений есть и более крупные группы, чем род. Несколь- ко различных родов в совокупности состав- ляют семейство. К примеру, все собаки при- надлежат к семейству каниды, то есть псо- вые. Семейство псовых, наряду со многи- ми другими семействами, в свою очередь, входит в отряд карнивора (хищных, или плотоядных, млекопитающих). Этот отряд включает в себя таких животных, как мед- веди, собаки, кошки и куницы. Все они при- надлежат к классу маммалиа (млекопита- ющие) типа хордата (хордовых, то есть жи- вотных, у которых вдоль спины тянется так называемая нервная трубка и хотя бы на одном из этапов их жизненного цикла име- ется сегментированная скелетная ось — у позвоночных животных спинной хребет, или позвоночник); этот тип включает в себя рыб, земноводных, рептилий, птиц и мле- копитающих. В свою очередь, все они вместе с другими животными образуют царство анималиа (животное царство). Подобная классификация позволяет легко устанавли- вать степень родства между различными животными. Чем ближе к основанию этой классификационной лестницы, тем больше сходства между животными, объединенны- ми в одну группу. Живой календарь Читая каменную летопись, можно обнару- жить множество примеров того, как воз- никают новые виды и исчезают старые. Иногда некоторые группы животных пре терпевают очень быстрые изменения. Воз- можно, причина этому — их перемещение в новую, еще необжитую среду обитания. А может, все дело в резких изменениях климата или каких-либо других природных условий, поставивших их перед жестким выбором: приспособиться или погибнуть. Ископаемые останки животных, которые принадлежат к подобным быстро изменяв- шимся группам, можно использовать для определения возраста горных пород. Та- кие останки называют руководящими ис- копаемыми. Горные породы, содержании одни и те же руководящие ископаемые, должны быть примерно одного возраста. Скажем, при датировке кембрийских горных пород важные руководящие иско- паемые — трилобиты, а в сюдовикский и силурийский периоды — брахиоподы и граптолиты. 38
39
ПЕРМСКИЙ Филлипсия КАМЕННОУГОЛЬНЫЙ Скутеллум Дикранурус ДЕВОНСКИЙ СИЛУРИЙСКИЙ ОРДОВИКСКИЙ Эодискус Хомагносгус КЕМБРИЙ- СКИЙ Оленус Факопиды Птихопарииды Проетцци Агностиды Редихииды Корине- ксохцды Лихиды Одонто- плеурццы Криптолитус Для определения возраста многих гор- ных пород, от девонских до меловых, ис- пользуются аммониты; а для юрских и ме- ловых пород чрезвычайно важными руко- водящими ископаемыми служат микрос- копические раковины одноклеточных фо- раминифер. Отсутствующие страницы Увы, слишком часто в этой летописи от- сутствуют важные страницы. Возможно, в тех местах, где обитали бесследно исчез- нувшие животные, не откладывались оса- дочные слои. А может, эти осадочные по- роды давным-давно деформировались до неузнаваемости в ходе грандиозных горо- образовательных процессов или же пол- ностью разрушились из-за эрозии. Один из крупнейших провалов в ка- менной летописи образовался между сле- дами и немногочисленными оттисками мягкотелых животных в докембрийских горных породах и изобилием останков три- лобитов и прочих твердопокровных жи- вотных в ранних кембрийских отложени ях, отстоящих от докембрийских всего на несколько миллионов лет. Вся беда в том, что пока у животных не развился извест- ковый скелет, они не могли по-настояще- му окаменеть. Еще одной такой тайной по сей день остается происхождение рыб — первой появившейся на Земле группы по- звоночных животных. Недостающие звенья Недостающие звенья появились, по всей видимости, по целому ряду причин. Одна из них состоит в том, что в процессе эво- люции той или иной группы животных возникает множество видов, не слишком удачных и потому нежизнеспособных; та- кие виды быстро вымирают, и у них край- не мало шансов сохраниться в ископаемом виде. Некоторые ученые полагают, что вре- мя от времени в отдельных группах жи- вотных происходят своего рода эволюци- онные взрывы. В результате возникает че- реда очень недолговечных видов, которые, как правило, не успевают задержаться на этом свете достаточно долго, чтобы оста- вить следы в каменной летописи Земли. Геологическая шкала времени Ученые подразделяют историю Земли на ряд так называемых геологических перио- дов, в совокупности образующих геологи- ческую шкалу времени. Временные грани- цы основных геологических периодов, как правило, соответствуют каким-либо явно выраженным изменениям в климате Зем- ли или в характере окаменелостей, встре- чающихся в горных породах. Эти границы определяют, сопоставляя окаменелости в смежных породах и типы самих осадоч- ных пород. К примеру, в триасовом пери- оде климат Земли изменился на очень жаркий и сухой, что привело к образова- нию многочисленных залежей красного окисленного песчаника, а в меловом пери- оде сформировались громадные отложения мела. Рамки кайнозойских периодов оп- ределяют по количеству ископаемых мол- люсков в соседних горных породах. Эти периоды, в свою очередь, объеди- няются в пять геологических эр. Самой древней и продолжительной из них была архейская эра, включающая в себя эпоху образования наиболее древних из извест- ных нам окаменелостей, а также время, прошедшее до возникновения жизни на Земле. Следующая, протерозойская эра ха- рактеризуется отсутствием всяких следов твердотелых ископаемых животных. Затем идет палеозойская эра, которая начинает- ся с появления в каменной летописи пер- вых организмов с твердым покровом и оканчивается Великим Вымиранием в кон- це пермского периода. Последовавший за А Трилобиты — чрезвычайно ценные руководящие ископаемые. Некоторые их виды и роды обитали на Земле относительно очень короткий промежуток времени, так что по имеющимся в горных породах отсекам трилобитов можно определить их возраст. В этой таблице представлены наиболее важные группы трилобитов. Отдельные их виды жили значительно меньше. ним эволюционный взрыв положил начало мезозойской эре, завершившейся исчезнове- нием динозавров при новом массовом вы- мирании в конце мелового периода Послед- няя, кайнозойская эра продолжается по сей день. (Более подробно геологическая шкала времени описана на с. 152—153). ЗНАЧЕНИЯ НАЗВАНИЙ НЕКОТОРЫХ ДИНОЗАВРОВ Игуанодон — игуанозуб (первой най- денной частью тела этого динозавра был его зуб, очень похожий на зуб игуаны). Дейнодон хорридус — кошмарный страшнозуб. Дейнохейр — ужасная рука. Дейноних — ужасный коготь. Овиратипор — похититель яиц. Велоцираптор — проворный грабитель. Трицератопс — трехрогий глаз. Орнитомим — птичий имитатор. Пситтакозавр - динозавр с мордой, попугая. 40
41
Эволюция жизни Ископаемые останки различных животных появлялись (а зачастую и исчезали) в горных породах в разное время. Малозаметные изменения в организмах животных постепенно накапливались и спустя миллионы лет приводили к возникновению совершенно новых животных. Такое постепенное изменение живых существ на протяжении очень длительного времени называется эволюцией. Если исходить из того, что похожие животные должны были произойти от общего предка, то можно составить родословную всего животного царства. В середине XIX в. двое ученых, Чарлз Дарвин и Алфред Рассел Уоллес, раз- работали теорию эволюции, объясняющую, как от уже существующих видов происхо- дят новые. Они утверждали, что когда жи- вотные или растения попадают в небла- гоприятные обстоятельства (к примеру, не- хватка пищи, перенаселение либо наличие опасных хищников), то лишь немногим из них удается выжить, а стало быть, и про- извести на свет потомство. Этими счас- тливцами оказываются самые жизнестой- кие особи — те, кто сумел лучше других приспособиться к условиям жизни в дан- ной местности. Они унаследовали от пред- ков черты, позволяющие им преуспеть в жизни больше, чем их сородичам. Отпрыс- ки этих жизнестойких особей также име- ют шанс унаследовать столь ценные свойства своих родителей, и в каждом сле- дующем поколении этих полезных черт бу- дет накапливаться больше, нежели в предыдущем. Таким образом, черты, на- илучшим образом способствующие выжи- ванию, постепенно распространяются сре- ди все большего числа особей данного вида. Выходит, что неблагоприятные усло- вия жизни, к которым приходится при- спосабливаться живым организмам, — главная движущая сила эволюции. Дар- вин назвал этот процесс «естественным от- бором». Изменчивость — ключ к эволюции Эволюционный процесс может идти толь- ко в том случае, если в данной популяции имеются особи с самыми различными ха- рактеристиками. Пока в популяции есть животные, наделенные различными свой- ствами, некоторые из них будут приспо- сабливаться к среде обитания лучше ос- тальных. Существует два типа подобной изменчивости — наследственная и нена- следственная. Ненаследственную изменчи- вость вызывает воздействие окружающей среды — например, отсутствие достаточ- ного количества пищи у животного или света у растения. Наследственная измен- чивость определяется некими врожденны- ми свойствами, передающимися от поко- ления к поколению. То же самое происхо- дит и в человеческом обществе. Человек, у которого родители маленького роста, вряд ли вырастет очень высоким. В то же время его рост будет в немалой степени зависеть от качества питания, полученно- го в детстве. Меняя программу Наверное, каждый из вас знает семьи, в которых братья и сестры совершенно не- похожи друг на друга, хотя родители у них одни и те же. Почему такое происходит? Дело в том, что наследственность челове- ка заключена в специальном коде — его называют генетическим. Генетический код содержится в особом химическом вещест- ве (так называемой ДНК), присутствую- щем в каждой живой клетке. Наследствен- ные черты передаются от родителей к по- томству при размножении, в момент, ког- да молекулы ДНК, содержащиеся в спер- матозоиде, сливаются с молекулами ДНК яйцеклетки. Такое смешивание ДНК двух различных особей приводит к возникно- вению новой генетической комбинации в организме их отпрыска. ИСТОРИЯ ПТЕРОЗАВРОВ - НАГЛЯДНЫЙ ПРИМЕР ЭВОЛЮЦИИ В мезозойскую эру одна из групп древних рептилий приобрела спо- собность летать. Ученые назвали этих рептилий птерозаврами и по- пытались по их ископаемым остан- кам воссоздать полную картину такой поразительной трансформа- ции. Разумеется, в полученных данных есть множество пробелов, но все же ученым удалось наме- тить предположительную последо- вательность изменений, каждое из которых должно было чуть-чуть продвинуть животное на этом пути. На приводимых здесь рисунках по- казано, как множество мелких из- менений в организме птерозавра, накапливаясь, в конечном итоге привели к появлению совершенно нового типа животного. 3. Теперь кожаные 1. Обычная четвероногая рептилия. 2. Между лапками образуются небольшие кожаные перепонки. Они помогают рептилии прыгать с дерева на дерево, возможно, спасаясь от хищников. Растягиваясь перепонки оказывают сопротивление воздуху, и рептилия падает медленнее. 42
Бывают случаи, когда изменчивость вы- ывает трансформация самой ДНК. К при еру, генетический код могут изменить фоникшие в организм вредоносное излу- чение или какие-либо химические вещес- тва. Случается так, что при делении кле- ток во вновь образовавшихся дочерних клетках происходит неверное воспроизвод- 'тво ДНК, и организм приобретает совер- шенно новые свойства. Движение в разные стороны Часто новые виды возникают вследствие трьезных изменений рельефа и климата Земли. Когда вырастают новые горные лепи или большие реки меняют свои рус- ла, различные популяции одного и того же вида оказываются отрезанными друг от друга. На протяжении многих поколений эти популяции все более и более специа лизируются, то есть приспгхабливаются к специфическим местным условиям. Усло- вия эти могут стать совершенно различ- ными из-за дрейфа материков, когда гео- графическая широта данной местности ме- няется, что приводит к резкой перемене климата. В конце концов изолированные друг от друга популяции становятся на- столько различными, что больше уже не могут производить на свет совместное по- томство: теперь это два новых самостоя- тельных вида. Живые учебники истории История материков легко прочитывается по географическому распределению неко- торых групп родственных животных, встре- чающихся в наши дни в разных частях света. Одна из самых странных группа, объединяющая крупных нелетающих птиц: африканских страусов, южноамериканских нанду, австралийских эму и недавно вы- мерших гигантских новозеландских моа. Подобные птицы больше нигде в мире не встречаются. Объясняют это тем, что они появились на Земле во времена, когда Аф- рика, Австралия и Южная Америка были собраны в единый громадный южный сверхматерик Гондвану. Поскольку эволю- ция этих птиц началась уже после того, как северные материки отделились от Гон- дваны, их не оказалось ни в Европе, ни в Северной Америке. Подражатели? За многие миллионы лет растения и жи- вотные, оказавшиеся на изолированных островах и материках, эволюционирова- ли в собственных особых направлениях. Так, Австралия и Новая Гвинея населены уникальной группой животных, нигде бо- лее не встречающихся. Это особая разно- видность млекопитающих, так называемых сумчатых, самки которых рожают крайне неразвитых детенышей и затем донаши- вают их в специальных «сумках» на жи- вотах. Австралия и Новая Гвинея были очень длительное время изолированы от прочих материков, и эволюционный про- цесс пошел там совсем иным путем. В остальной части мира большинство мле- копитающих относятся к разряду плацен- тарных: их самки вынашивают детенышей, пока те полностью не сформируются, внут- ри своего организма, связанного с заро- дышем плацентой. Существует множество разнообразных видов сумчатых: медлительные коалы, па- сущиеся в жесткой листве деревьев подоб- но ленивцам, живущие в норах бандикуты с повадками кроликов и даже свирепые сумчатые кошки, которые охотятся на сум- чатых мышей. Более того, вплоть до не- давнего времени в Австралии обитали сум- чатые волки и сумчатые львы. Среди сум- чатых сформировались виды, внешне по- хожие на плацентарных млекопитающих, живущих в аналогичных природных усло- виях. Процесс, в ходе которого неродствен- ные растения и животные, обитающие в разных частях света, но в схожих природ- ных условиях, вырабатывают при естест- венном отборе сходные черты и свойства, называют биологической конвергенцией. Биологическую конвергенцию можно наблюдать и среди плацентарных млекопи- тающих. Например, в Южной и Централь- ной Америке водятся муравьеды. У них гро- мадные кривые когти на передних лапах, которыми они разрывают муравейники и термитники, длинная вытянутая морда и длинный клейкий язык, которым они сли- зывают добычу. В Африке муравьедов нет, но зато там обитают питающиеся муравь- ями трубкозубы и панголины со сходным строением. Такими «подражателями» мо- гут быть и растения. Скажем, американс- кие пустыни изобилуют мясистыми сочны- ми кактусами в колючках, а в африканских пустынях произрастают столь же сочные и колючие эуфороии. Процессия видов Животные и растения, ныне обитающие на островах, могли оказаться отрезан- ными от внешнего мира из-за подъема уровня моря или «расползания» мате- риков. Однако острова часто заселяют- ся по воле случая — скажем, птицами, сбившимися с курса во время миграции; рептилиями и насекомыми, случайно перенесенными через океан на «плотах» из плавучей растительности; семенами, разносимыми ветром либо птицами, к чьим ногам они пристают. Даже вновь образо- вавшиеся вулканические острова очень быстро покрываются зеленой раститель- ностью, способной прокормить большие популяции птиц, насекомых и прочих животных. Животные, прибывающие на острова извне, зачастую находят там массу жиз- ненного пространства, практически никем у них не оспариваемого. Поэтому отдель- ные виды животных, которые на материке неизбежно столкнулись бы с жесткой кон- куренцией со стороны других видов, на островах могут достигать неслыханного процветания. Однако с быстрым ростом численности популяций неизбежно возрас- тает и конкуренция. Одним из способов 5. Полностью сформировавшийся птерозавр. Пальцы на крыльях сделались еще длиннее, а на самом кончике хвоста появилась плоская перепонка, выполняющая функции руля и стабилизатора 4. У этого животного пальцы на крыльях стали намного длиннее и толще, а перепонка — такой широкой, что ею можно махать, как крылом. Грудная клетка расширилась и укрепилась, на ней наросли мышцы, необходимые для полета. Изменилась и форма задних ног, теперь она помогает придать всему телу в полете нужную обтекаемость. 43
Эпиорнисы Страусы ПТИЦЫ Моа Насекомоядные Динозавры Кролики Цапли Змеи Мшанки Крокодилы / Аллигаторы Плацентарные млекопитающие Лемуры / Сумчатые Тупайи Хищные Копытные Саламандры Червяги Иглокожи Кораллы / Медуз Губки Плауны Двудольные Однодольные МОХООБРАЗНЫЕ Печеночники Мхи Папоротники ПАПОРОТНИКООБРАЗНЫЕ — Хвощи ВОДОРОСЛИ Прочие Зеленые Семенные папоротники Гинкго 7. ЭУКАРИОТЫ Певчие птицы Водоплавающие птицы Скаты ХРЯЩЕВЫЕ РЫБЫ (нематоды „ Совы Хищные птицы Членистоногие Кольчаты черви Моллюск Плеченогие (брахиоподы) Немертины БЕСПОЗВОНОЧНЫЕ Низшие черви Круглые чер Плоские черви Так называемое «древо жизни». За сотни миллионов лет эволюции возникло множество разнообразных жизненных форм, каждая из которых заняла свою собственную экологическую нишу на Земле. На этой схеме показаны родственные связи между различными группами растений и животных. Она поможет вам разобраться, какие организмы близкие родственники, а какие нет. Птеродактили- Ящерицы Туатара Сухопутные / Морские череп Ланцетники Химеры Оболоч ГРИБЫ РЕПТИЛИИ Акулы БЕСЧЕЛЮСТНЫЕ РЫБЫ иноги Миксины ПРОКАРИОТЫ Бактерии Синезелены водоросли (цианеи) Вирусы и химическая эволюция МЛЕКОПИТАЮЩИЕ ЗЕМНОВОДНЫЕ Лягушки _ Двоякодышащие рыбы Костистые рыбы сетровые КОСТНЫЕ РЫБЫ Хвойные Цикадовые ГОЛОСЕМЕННЫЕ ПОКРЫТОСЕМЕННЫЕ 44
_ Крупные нелетающие птицы—их называют .'скилевыми—в прошлом были I .пространены гораздо шире, чем в наши *«. Тем не менее они никогда не водились в =ь гопе или в Северной Америке, поскольку их “д здки появились на древнем сверхматерике ", чдвана уже после того, как он отделился от “зерных материков. гживания становится большая специа- изация животных — к примеру, неко- торые из них начинают есть пищу, не- ригодную для всех остальных. В резуль- "»те из тех немногих видов, что перво- ачально обосновались на острове, раз- .мвается множество новых видов. Этот процесс называется адаптивной радиа- цией. То же самое происходит и при воз- лкновении новых сред обитания—ска- жем, при отступлении моря, обнажающем гущу, или при формировании новых гор- дых цепей. Все дело в зубах Сдно время сумчатые млекопитающие "или широко распространены на всех ма- ".риках, однако после появления хищных щцентарных млекопитающих большая *ть сумчатых вымерла. Ко времени, от- —оящему от нас на 25 млн лет, сумчатые гже полностью исчезли в Северной Аме- рике, Европе и Азии. Это массовое выми- _ние по сей день остается загадкой. Ни- зких видимых причин, способных объяс- нить подобную неудачу сумчатых хищни- эв в соревновании с плацентарными, нет. Впрочем, дело тут, возможно, не только в конкуренции. Период эволюции различных групп млекопитающих по времени совпал с дрейфом материков, перемещение кото- рых в другие области земного шара вы- звало резкое изменение климата. Вполне вероятно, что плацентарные хищники смогли лучше адаптироваться к новым ус- ловиям. Есть и другая теория, утверждаю- щая, что разгадка заключается в строе- нии зубов этих животных. Хищникам, для того чтобы разрезать плоть своих жертв, нужны острые, как ножницы, зу- бы конической формы. Коренные зубы сумчатых хищников, все без исключе- ния, были острыми и идеально приспо- собленными для разрезания мяса, а вот у плацентарных хищников имелись и другие виды зубов, как у человека. Ста- ло быть, при изменении климата или исчезновении привычной добычи пла- центарные млекопитающие смогли пе- рейти на другую пищу и, таким обра- зом, выжить. > Сопоставление структуры того или иного органа у различных животных позволяет выявить степень их родства. К примеру, передние конечности всех позвоночных состоят из одних и тех же костей, к тому же образующих аналогичные структуры,— значит, у них был общий предок. Подобные органы, внешне непохожие, но со сходным внутренним строением, называются . омолог тчными Птица Кит 45
<1 [> Животные, обитающие в различных географических регионах и не состоящие друг с другом в родственных связях, зачастую, попадая в сходную среду обитания или ведя сходный образ жизни, вырабатывают у себя похожие свойства и черты. Это называется биологической конвергенцией. Коалв (справа), сумчатое животное из Австралии, и ленивец (слвва), плацентарное млекопитающее из Южной и Центральной Америки, ведут чрезвычайно малоактивный образ жизни. Они очень медленно передвигаются и кормятся исключительно листвой ограниченного набора деревьев, содержащей крайне мало питательных веществ. Подобный медлительный образ жизни позволяет обоим расходовать минимум энергии, и им требуется гораздо меньше пищи, чем прочим млекопитающим. Поедая листья, абсолютно непривлекательные для других животных, они тем самым избегают конкуренции со стороны. Некоторые современные хищники, на- пример бурые медведи, часто охотятся на крупную дичь, но в то же время могут в определенное время года довольствовать- ся рыбой или ягодами. Возможно, зубы сумчатых хищников были пригодны толь- ко для мясной пищи — жесткую расти- тельную пищу не очень-то пожуешь остры- ми коническими зубами. Защищенные от прогресса Хотя на северных материках сумчатые давным-давно перевелись, они по-прежне- му продолжали процветать в Южной Аме- рике, Антарктиде, Австралии и на Новой Гвинее. В то время эти материки были слиты в один обширный южный сверх ма- терик Гондвану, который впоследствии раскололся на части. Южная Америка постепенно «отдрейфовала» к Северной Америке, Антарктида переместилась к Южному полюсу и покрылась вечными льдами, а Австралия с Новой Гвинеей, на- против, приблизились к экватору. Около 2 млн лет назад между Север- ной и Южной Америкой выросла цепь вулканов, образовавших сперва группу «промежуточных» островов, а затем и настоящий сухопутный мост, соединив- ший оба материка. Животный мир Север- ной и Южной Америки перемешался. В результате численность сумчатых в Юж- ной Америке резко сократилась, и боль- шинство их видов вымерло. Лишь немно- гие из них дожили до наших дней, а часть уцелевших переселилась в Северную Аме- рику. Всеядный виргинский опоссум по сей день продолжает распространяться к северу через Северо-Американский мате- рик и, судя по всему, чувствует себя пре- восходно. Богатый мир сумчатых сохранился в Австралии и на Новой Гвинее, надолго отрезанных от других материков. Однако в наши дни над австралийскими сумча- тыми нависла грозная опасность. Вместо сухопутного моста между Австралией и остальным миром возник мост человечес- кий: люди завезли туда множество пла- центарных млекопитающих, таких, как козы, кролики, собаки и кошки, и в ре- зультате многие виды сумчатых оказались на грани вымирания Цена прогресса Нашу планету постоянно заселяют новые, более высокоразвитые виды животных. Некоторые из их предшественников не выдерживают конкуренции и уступают им пальму первенства. Например, в океанах самыми первыми хищниками были три- лобиты. Затем там появились наутилои- деи. Они плавали быстрее трилобитов и легко раскалывали их панцири мощными челюстями. Потом наутилоидеев на какое- то время оттеснили аммониты. Аммони- ты, в свою очередь, сильно пострадали в ходе нескольких массовых вымираний, а затем вновь стали бурно эволюциониро- вать, пока наконец полностью не исчезли с лица Земли в конце мелового периода. А вот наутилоидеи выжили и, избавив- шись от опасных конкурентов — аммони- тов, стали вновь увеличиваться в числе. Однако к тому времени в морях уже вла- дычествовали костные рыбы. Сегодня рыбы — господствующие хищники морей и океанов. Эволюция породила тысячи са- мых разнообразных видов рыб, заселив- ших практически все уголки Мирового океана. Эволюция и вымирание Существует множество причин, вызыва- ющих вымирание отдельных видов жи- вотных Так, какой-то вид животных мо- жет вытеснить или попросту съесть но- вые виды живых существ (в том числе люди), более высокоорганизованные и жизнеспособные. При сближении мате- риков различным группам животных приходится конкурировать между собой за жизненное пространство. Или, скажем, природная среда может изменяться быс- трее, чем данный вид животных успева- ет к ней приспособиться. Наконец, если какой-либо вид становится слишком спе- циализированным, то внутривидовая из- менчивость может оказаться недостаточ- ной для того, чтобы этот вид смог ус- пешно приспособиться к изменениям в окружающей среде. Сравните, к приме- ру, такой процветающий вид, как рыжая лиса, и большую панду, находящуюся на грани вымирания. Лиса питается чем угодно, от земляных червей до кроликов, а панда не ест практически ничего, кро- ме бамбука. 46
Кайнозой Мел Юра Триас Пермь Карбон Девон Силур Ордовик Кембрий Докембрий -аши дни ль" Великие вымирания I истории Земли насчитывается несколь- ко относительно коротких периодов, за вторые происходило массовое вымирание -громкого количества видов животных и растений. Возможно, самое грандиозное массовое вымирание было около 250 млн жт назад, в конце пермского периода. Тог- s с лица Земли исчезло от 76 до 96 про- ектов населявших ее видов — около 200 аз 400 известных нам семейств. Другое массовое вымирание произошло в конце мелового периода, 65 млн лет назад, и при- вело к гибели динозавров и аммонитов. Причины подобных массовых вымира- ний — по сей день величайшая загадка. Существует масса теорий, призванных най- ти им разумное объяснение. Наиболее ве- роятной причиной можно считать гло- 'альные изменения климата, вызванные, о всей видимости, движением материков ли же переменой угла наклона земной оси. Причина великого мелового вымирания, возможно, — столкновение Земли с гигант- тгим метеоритом. При этом в атмосферу .должно было быть выброшено столько пыли, что произошло резкое охлаждение климата. Окислы азота, образовавшиеся при высочайших температурах, которые сопутствовали взрыву, должны были рас- твориться в дождевой влаге. В результате на землю обрушились кислотные дожди, погубившие значительную часть раститель- ности. Сам факт, что то или иное животное исчезло с лица Земли, еще вовсе не озна- чает, что оно было менее высокоразвито или жизнеспособно, чем современные жи- вотные. Так, даже самые высокоорганизо- ванные современные хищники, например львы или медведи, не могут сравниться с динозаврами в умении вспарывать жест- кие шкуры рептилий и земноводных, во- дившихся в изобилии на Земле в меловой период. Вслед за каждым великим вымирани- ем неизменно следовал мощный эволюци- онный взрыв. Возникали новые живые организмы, которые быстро заселяли ос- вободившиеся экологические ниши, при- нимая тем самым эстафету жизни от ис- чезнувших видов. А На протяжении всей истории Земли на ней возникало и исчезало множество видов животных, а на смену им приходили все новые и новые виды. В этой таблице представлена история развития некоторых основных групп животных. Относительно быстрые изменения в распределении суши и моря по земному шару либо перемены в климате — такие, как начало или окончание ледниковых эпох с сопутствующими колебаниями высоты уровня моря, — периодически приводили к вымиранию большого числа видов за весьмв короткий отрезок геологического времени. Вслед за подобными массовыми вымираниями обычно следовал новый эволюционный взрыв: его вызывала быстрая адаптация уцелевших видов к новым жизненным условиям. 47

Летопись жизни гч.'Г На одном-единственном гектаре современного дождевого леса может обитать свыше 40000 различных видов только одних насекомых. Однако так было не всегда. Прошло около 1,6 млрд лет, прежде чем на Земле возникли первые простейшие формы жизни, и понадобилось еще 2 млрд лет, чтобы эти примитивные существа изменили земную атмосферу настолько, что в ней смогли выжить более сложные жизненные формы. Это послужило толчком к началу грандиозного «эксперимента», в ходе которого природа произвела на свет невероятное разнообразие жизненных форм, в основном исчезнувших затем без следа. Этот «эксперимент» продолжается по сей день. Данный раздел посвящен истории жизни на Земле. В нем повествуется об образе жизни и повадках древних животных и о том, как из нескольких примитивных клеток произошло все то потрясающее многообразие органического мира, которое мы имеем счастье наблюдать сегодня.
Докембрий ОТ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЗЕМЛИ ДО 570 МЛН ЛЕТ НАЗАД Эпоха докембрия продолжалась с момента образования Земли до появления первых многоклеточных организмов примерно 570 млн лет назад. Возраст древнейших из известных нам горных пород составляет всего 3,9 млрд лет, так что о юности нашей планеты мы знаем ничтожно мало. Причем даже эти горные породы претерпели за миллиарды лет столь большие трансформации, что мало о чем могут нам рассказать. Около 2,5 млрд лет назад вся земная суша была, по всей видимости, объ- единена в один громадный сверхмате- рик, впоследствии расколовшийся на не- сколько. К концу эпохи докембрия материки вновь слились, образовав новый сверхма- терик. Все эти пертурбации на суше и на море сопровождались грандиозными кли- матическими изменениями. В течение до- кембрия мир пережил по крайней мере три ледниковых периода. Наиболее древний начался около 2,3 млрд лет назад. Самое грандиозное оледенение за всю историю нашей планеты произошло между 1 млрд и 600 млн лет тому назад. Ранняя атмосфера Земли не содержа- ла кислорода. Она состояла в основном из газов метана и аммиака, меньшего коли- чества сероводорода, водяного пара, азота и водорода, а также окиси и двуокиси уг- лерода. Однако с возникновением жизни на Земле картина резко изменилась. Что такое жизнь? Сегодня в мире существует великое мно- жество разнообразных видов живых орга- низмов, и у всех них есть кое-что общее. Все они состоят из крохотных ячеек, по- хожих на мешочки, которые называют клетками. Такой мешочек имеет очень тон- кий внешний слой — клеточную оболоч- ку, которая отделяет химические вещест- ва, содержащиеся внутри клетки, от окру- жающей среды. Клетки впитывают из ок- ружающей среды различные вещества и ис- пользуют их для своего роста. Рано или поздно клетка делится. Этот процесс ле- жит в основе размножения любого живо- го организма. Материя жизни Все живые существа содержат определен- ный набор особых химических соедине- ний. Клетка в основном состоит из протеи- нов или из синтезируемых ими веществ. Все протеины, встречающиеся в живой ма- терии, образуются нитями особых хими- ческих веществ — аминокислот. Клетки со- держат также другое химическое вещест- во — АТФ, используемое для накаплива- ния энергии. Программа создания новых клеток — и даже новых животных или растений — существует в виде специального химичес- кого кода, содержащегося в длинной мо- лекуле под названием ДНК. Каждая раз- новидность живых организмов обладает своим особым типом ДНК. Все эти ве- щества — протеины, АТФ и ДНК — со- держат углерод, то есть являются органи- ческими соединениями. Но каким же об- разом возникли первые органические ве- щества? Жизнь ставит эксперименты Газы, образовывавшие раннюю атмосферу Земли, постепенно растворялись в Миро- вом океане, и в нем возник своего рода «теп- лый суп» из химических соединении. По- скольку в атмосфере не было кислорода, в ней отсутствовал озоновый слой (озон разновидность кислорода), который мог бы защитить земную поверхность от вредо- носного ультрафиолетового солнечного из- лучения. В 20-е гг. XX в. русский ученый Алек сандр Опарин и английский ученый Джон Холдейн выдвинули гипотезу, согласно ко- торой многие миллионы лет это излучение, молекулы, попавшие внутрь жирового шарика А Первые клетки. Метан и прочие газы, содержавшиеся в первобытной атмосфере Земли, растворялись в воде морей, озер и луж, образуя сложный химический «бульон» (1). Лабораторные опыты показали, что под воздействием разряда молнии в таком «бульоне» начинают происходить химические реакции и образуются более сложные химические Соединения, очень сходные с теми что встречаются в живых клетках (2). В конечном итоге некоторые из органических соединений приобрели способность к самовоспроизводству, то есть стали создавать копии самих себя (3). В том же «бульоне» содержались и жировые шарики (4). Когда ветер сильно перемешивал «бульон», некоторые сложные соединения могли попадать внутрь этих жировых шариков (5) и оставаться там «взаперти». Со временем эти гибридные структуры эволюционировали в живые клетки, окруженные жировой оболочкой 50
совместно с разрядами молний, создавало химическом «бульоне» все более и более сложные химические соединения, пока наконец не возникло одно органическое со- единение — ДНК, способное воспроизво- дить самое себя. В 50-е гг. XX в. американский химик Стенли Миллер решил проверить эту ги- потезу. Он смешал метан и аммиак над поверхностью теплой воды и пропустил через них электрический ток, создав что- то наподобие молнии. Миллер повторил этот эксперимент многократно, меняя со- став газовой смеси и температурный ре- жим. В нескольких случаях он обнаружил, что всего через 24 часа примерно полови- на углерода, содержавшегося в метане, превратилась в органические соединения типа аминокислот. Значит, можно сделать вывод, что при достаточном времени и соответствующем составе газовой смеси точно так же могли образовываться и бо- лее сложные химические соединения, воз- можно, даже те из них, что входят в со- став ДНК Первые живые клетки Химический «бульон» в первобытном оке- ане становился все гуще, и в нем форми- ровались все новые и новые соединения. Некоторые из них образовывали на поверх- ности воды тонкие сплошные пленки — наподобие пленки из разлившейся на море нефти. Вода перемешивалась, например во время шторма, и пленка разрывалась на отдельные сферические образования,' по- хожие на нефтяные шарики. Внутри них оказывались отдельные химические соеди- нения, которые начинали походить на на- стоящие живые клетки. Стоило только молекулам ДНК сформироваться в «буль- оне» и очутиться вместе с прочими вещес- твами внутри такой оболочки, как это положило начало жизни на Земле. Первые клетки во многом напоминали современные бактерии. Необходимую энер- гию они вырабатывали, расщепляя неор- ганические соединения. Клетки могли из- влекать углерод из метана, а также из окиси и двуокиси углерода, растворенных в воде. Из сероводорода и прочих содержавших его соединений они извлекали водород. Все эти элементы клетки использовали для воспроизводства новой живой материи. Подобные бактерии в наше время встре- чаются. вокруг горячих минеральных ис- точников и действующих вулканов. Укрощая энергию Солнца Следующий важнейший этап в эволюци- онном процессе — укрощение солнечной энергии живой материей. Вместо того чтобы извлекать энергию из неоргани- ческих соединений, клетки стали исполь- зовать непосредственно энергию солнеч- ных лучей. Это положило начало фотосинтезу, осо- бому процессу, в ходе которого растения синтезируют питательные вещества при помощи энергии солнечного света. А вмес- то того чтобы добывать нужный клеткам водород из таких веществ, как сероводо- род, они научились извлекать его из куда более распространенной субстанции — воды. 51
ФОТОСИНТЕЗ: ГРОМАДНЫЙ СКАЧОК ЭВОЛЮЦИИ Растения, водоросли и некоторые виды бак- терий «захватывают» солнечный свет при помощи окрашенных химических соедине- ний, содержащихся в клетках, — так назы- ваемых пигментов. Эту световую энергию они используют для синтеза всех органи- ческих соединений, необходимых им для роста и размножения. Такой процесс назы- вают фотосинтезом, что означает «созда- ние с помощью света». Чтобы из простых химических веществ, например воды или углекислого газа, создать сложные соеди- нения, скажем сахарозу или протеины, встречающиеся в живых клетках, нужно за- тратить определенное количество энергии. Во многом это напоминает возведение сте- ны: чтобы поднимать кирпичи на верхуш- ку стены и закреплять их на положенной месте, вам необходима энергия. При фото- синтезе эта энергия поступает из солнечно- го света. Углекислый газ (содержащий уг- лерод и кислород) и вода (состоящая из водорода и кислорода) дают углерод, кис- лород и водород. Из них синтезируются са- хароза и прочие органические соединения, вырабатываемые в ходе фотосинтеза. При этом расходуется не весь кислород - часть его выбрасывается в атмосферу. А Примитивные формы бактерий и цианей (синезеленых водорослей) и по сей день в изобилии встречаются в горячих минеральных источниках. Некоторые из них используют минеральные вещества из этих источников как «сырье» для фотосинтеза. Ученые полагают, что жизнь могла зародиться в аналогичной среде. В нижней части рисунка, если присмотреться внимательнее, можно различить двух человек на дорожке подле источника Чтобы улавливать солнечные лучи, эти новые фотосинтезирующие клетки выра- батывали пигменты — окрашенные вещес- тва, способные поглощать свет. До того времени жизнь на Земле была тусклой и бесцветной. Теперь же она заиграла мно- гоцветьем новых красок. Отныне живые организмы перестали быть привязанными к местам с особо энергоемкими вещества- ми: вода и солнечный свет оказались го- раздо более доступными источниками энергий. Новые фотосинтезаторы обитали в ос- новном в минеральных источниках и теп- лых прибрежных водах морей, где было достаточно мелко для того, чтобы до них доходил солнечный свет, и в то же время достаточно глубоко, чтобы предохранять их от губительного воздействия ультрафи- олетового излучения. Некоторые из кле- ток продолжали выделять водород из се- роводорода; их потомки и по сей день встречаются подле горячих минеральных источников. Эпоха строматолитов Одни из самых ранних фотосинтезирую- щих организмов, дошедших до нас в иско- паемом виде, — строматолиты (см. также с. 34). Эти странные структуры кажутся на первый взгляд состоящими из множес- тва известняковых колец, разделенных тонкими огдвйшческими прослойками. На самом же* деле их образовали примитив- щде "0рганизмы, похожие на простейших циансоактерий, которых иногда называют синезелеными водорослями. Строматоли- ты отличались невероятным разнообрази- ем форм и размеров. Одни были круглые, как картофелины, другие — конусообраз- ной формы, третьи — высокие и тонкие или даже ветвистые. Окаменевшие строматолиты встречают- ся по всему миру. Во многих местах они образуют громадные рифы, зачастую под- нимающиеся с морского дна на сотни мет- ров сквозь толщу прозрачной воды, подоб- но современным коралловым рифам в тро- пиках. Древнейшие ископаемые стромато- литы были обнаружены в Западной Ав- стралии, в горных породах возрастом 2,8 млрд лет. Однако неопознанные струк- туры, которые, по мнению ученых, также могли бы оказаться окаменевшими стро- матолитами, встречаются даже в породах возрастом не менее 3,5 млрд лет. Живые строматолиты обитают на Земле и в наши дни. Они, как и их далекие предки, пред- почитают теплое мелководье. Однако ны- нешний ареал строматолитов ограничен лишь теми местами, где мало питающихся ими животных. Красноцветные отложения Некоторые из древнейших окаменелостей, в том числе многие строматолиты, встре- чаются в горных породах, именуемых слан- цами, что нехарактерно для осадочных пород более поздних эпох. Это долго ста- вило в тупик геологов, пока до них нако- нец не дошло, что формирование подобных слоев связано с жизнедеятельностью стро- матолитов. Постепенно концентрация кис- лорода в океанах увеличивалась, и он на- чал вступать в химические реакции с рас- творенным в воде железом. Образовались 52
соединения из железа и кислорода — так называемые окислы железа. Они не могли растворяться в воде и оседали на дно вмес- те с прочими осадками. Примерно 2,2 млрд лет назад на суше также начали формироваться осадочные породы нового типа — так называемые красноцветные отложения. Эти породы содержали большое количество окислов железа, что придавало им красноватый оттенок цвета ржавчины! Значит, к тому времени кислород появился и в атмосфе- ре. Все железо в океане было уже связано, и избыток кислорода попадал в атмосфе- ру в виде газа. Отравленные кислородом На протяжении всего докембрия концен- трация кислорода в атмосфере Земли по- стоянно возрастала. Однако многим жи- вым организмам того времени это не принесло ничего хорошего. Для них это было равносильно грандиозному атмо- сферному загрязнению. Ведь первые жи- вые организмы возникли в бескислород- ной среде, и кислород оказался для них смертельным ядом. Многие виды исчез- ли с лица Земли — это было первое вели- кое вымирание в ее истории. Поистине не- исповедимы пути эволюции: сегодня мы не мыслим жизни без кислорода, а для первых живых организмов кислород в ат- мосфере был смертелен. В конечном итоге эволюция произвела на свет клетки, способные не просто вы- жить в кислородной среде, но и обратить ее себе на благо. Ведь некоторые соедине- ния, образующиеся при фотосинтезе, мо- гут при помощи кислорода расщепляться, а выделяемая при этом энергия может ис- пользоваться для создания целого ряда новых соединений. В большинстве живых клеток и сейчас так протекает процесс ды- хания. Ученые называют его аэробным типом дыхания («аэробный» означает «ис- пользующий воздух»). В ходе этого про- цесса энергии высвобождается гораздо больше, чем при любых других процессах биораспада, происходящих без участия кислорода. Некоторые «дышащие» клетки даже приобрели способность поглощать другие клетки, используя их как пищу. Готовя сцену для эволюции Кислород в атмосфере накапливался, и там начал формироваться озоновый слой, ко- торый поглощал вредоносное ультрафио- летовое излучение Солнца. Теперь жизнь смогла переместиться ближе к поверхнос- ти океанов и даже проникнуть во влаж- ные прибрежные районы суши. Цианобак- терии также становились все сложнее. Они начали группироваться в комья и тонкие нити. И все же новые аэробные клетки, дышащие кислородом, постепенно брали верх. Около 1,2 млрд лет назад наступила эпоха расцвета новых, более крупных и гораздо более сложных видов клеток. Они состояли из нескольких отдельных «отсе- <1 Изображение ископаемого строматолита а разрезе, на котором хорошо видны слои изаестняка и цианобактерий. О Жиаые строматолиты в заливе Шарк, Австралия. Поскольку в строматолитах происходит фотосинтез, они извлекают из воды растворенный в ней углекислый газ. При этом из раствора выделяется карбонат кальция (изаесть). Клейкая слизь, вырабатываемая строматолитами, захватывает крохотные частицы извести, и в итоге образуются слои известняка. ков» с собственной оболочкой — так на- зываемых органелл. В каждом отсеке была особая внутренняя среда, поэтому в раз- ных частях клетки отныне происходили различные процессы. Теперь химические реакции в клетках стали протекать намно- го эффективнее. ДНК — вещество, содер- жащее генетический код, — упорядочилась в специальные структуры — хромосомы. Ученые полагают, что эти новые клетки образовались, когда аэробные клетки ста- ли проникать внутрь других клеток — воз- можно, для защиты от новых «хищных» клеток. При этом новые клетки делились друг с другом энергией и вырабатываемы- ми химическими соединениями. А Самые пераые клетки, так называемые прокариоты (вверху), были крайне примитивны. Все содержавшиеся в них химические вещества, включая ДНК с генетическим кодом, были перемешаны и разбросаны по всей клетке. В более поздних — эукариотных — клетках (внизу) имелись маленькие внутренние отделения с собственной оболочкой. Они содержали химические вещества для определенных реакции, причем в каждом из них была именно та среда, которая необходима для наиболее быстрого течения данной реакции. ДНК была сосредоточена в хромосомах, находящихся внутри клеточного ядра, окруженного ядерной оболочкой. Ядро управляло асей жизнедеятельностью клетки. 53
Изменчивость — катализатор жизни Что еще важнее, новые клетки стали раз- множаться совершенно иным способом. Вместо того чтобы попросту делиться по- полам и образовывать две другие клетки — точные копии предыдущей, эти новые клет- ки начали проделывать нечто странное. Две клетки сливались в одну, обменивались частью своих ДНК, а затем вновь дели- лись на две или более новых клеток. Это называется половым размножением. Но- вые клетки отныне обладали смешанной ДНК от обоих своих родителей. Половое размножение привело к резкому возраста- нию изменчивости среди клеток, что, в А Сегодня в верхних слоях Мирового океана обитает великое множество самых разнообразных одноклеточных организмов. Многие из них, должно быть, Очень похожи на те, что населяли моря докембрийской эпохи. Вверху: Перед вами микроскопические стекловидные скелеты радиолярий — одноклеточных животных с длинными тонкими отростками, покрытыми клейкой слизью, с помощью которых они ловили добычу — крохотные организмы. Внизу: Известковые многокамерные раковины фораминиферов — важные руководящие ископаемые. Эти раковины образуют основу некоторых видов известняка. Подобно радиоляриям, Одноклеточные фораминиферы имели длинные клейкие отростки для ловли добычи. свою очередь, дало мощный толчок эво- люционному процессу. Первое великое вымирание Поздний докембрий ознаменовался гран- диозными природными катаклизмами. Они сопровождались многочисленными извер- жениями вулканов, землетрясениями и го- рообразовательными процессами. Огром- ное количество вулканического пепла, вы- брошенного в атмосферу, привело к охлаж- дению климата; громадные массивы суши надвинулись на полюс, и по всему земно- му шару расползлись гигантские леднико- вые покровы. В этот период вымерли очень многие виды древних организмов. В конце кон- цов льды начали таять, уровень океана по- степенно повышался, и вода затопила при- брежные районы материков. Для существ, обитавших на мелководье, открылись но- вые, еще не занятые угодья с неограни- ченными возможностями ведения специа- лизированного образа жизни. К этому вре- мени поверхности Земли достигало намно- го меньше опасного ультрафиолетового из- лучения Солнца, чем прежде, поскольку оно не могло преодолеть сгустившийся озоновый слой. Кроме того, кислорода в атмосфере теперь было больше, что впол- не устраивало новое поколение живых организмов. Тайна многоклеточных Никто толком не знает, как именно воз- никли первые многоклеточные животные. Возможно, в какой-то момент разделив- шиеся клетки перестали полностью от- деляться друг от друга. Или, напротив, различные клетки начали объединяться и самоорганизовываться. На первый взгляд это кажется невероятным, но не спешите с выводами. В 1907 г. биолог X. Дж. Уилсон провел ряд эксперимен- тов с губками. Он разрезал красную губ- ку на мелкие кусочки и стал пропускать их через специальную установку, дабы отделить клетки друг от друга — пока наконец не получил осадок красного цве- та в графине с водой. К немалому его удивлению, за считанные часы клетки вновь сгруппировались в единое целое. Затем они постепенно начали самоорга- низовываться в новую губку, формируя камеры, каналы и ветвистые трубочки. Спустя неделю губка была как новень- кая. Возможно, именно так и образова- лись первые многоклеточные животные. Ныне существуют и такие странные создания, как слизевики, или миксомице- ты. Они похожи на ярко окрашенные ком- ки слизи, ползущие по земле или по коре деревьев. Одна из разновидностей слизе- виков, клеточные слизевики, большую часть своей жизни проводит в виде отдель- ных клеток, копошашихся в почве, где они кормятся бактериями. Но когда запас пищи иссякает, каждая клетка вырабатывает осо- бое вещество, которое привлекает другие клетки слизевика. Миллионы таких кле- ток собираются вместе и образуют огром- ную клеточную массу, сильно смахиваю- щую на многоклеточный организм. Эта масса передвигается и реагирует на свет и химические вещества, словно единое жи- вотное. В конечном итоге слизевик пред- стает в виде плодоносящего тела, во мно- гом похожего на спорангий какого-либо гриба. У него имеется высокая ножка с защитной внешней оболочкой, а сверху располагается мешочек со спорами. Отметины в иле У этих ранних мягкотелых животных было мало шансов сохраниться в ископаемом виде. Однако они оставили в горных породах свои следы или, точнее, отпечатки. Ямки, из ко- торых мягкотелые добывали пищу, отпечат- ки тел и отметины в толще ила, где они от- дыхали, обнаружили в горных породах, воз- раст которых 700 млн лет и более. Впрочем, V Одно существо или множество организмов? В ответ на химический «сигнал» миллионы амебообразных клеток слизевика собираются вместе, образуя движущуюся пленку, которая в конечном итоге выделяет-из себя споровые капсулы на длинных ножках, во многом напоминающие простейшие грибы. 54
в отложениях, вплоть до тех, возраст кото- рых 640 млн лет, такие следы попадаются крайне редко. К этом периоду как раз подо- шло к концу оледенение позднего докемб- рия и сформировались условия для нового грандиозного эволюционного взрыва. Животные Эдиакар В отдаленной части Южной Австралии, в Эдиакарских горах, встречаются древ- ние мелководные и береговые осадочные породы, возраст которых 640 млн лет. Здесь сохранилось множество ископае- мых останков животных докембрийской эпохи. В этих породах обнаружено по меньшей мере 30 различных родов мно- гоклеточных организмов; следует заме- тить, что схожие скопления окаменелос- тей встречаются в горных породах того же возраста во многих местах по всему земному шару. Животные Эдиакар жили преимущес- твенно на морском дне. Они кормились в слое органического вещества (детрита), который покрывал донный ил, образован- ный останками множества одноклеточных организмов, населявших толщу воды над ними. Плоские и кольчатые черви плава- ли над самым дном или ползали среди осадков. Спешить им было некуда, ибо хищников (животных, питающихся други- ми животными) здесь было очень мало. Морские перья поднимались с морско- го дна, подобно неким перообразным цвет- кам, тщательно отфильтровывая воду в поисках пищи. Трубчатые черви лежали среди донных отложений, шевеля своими щупальцами в насыщенной детритом воде. Примитивные иглокожие, родичи совре- менных морских звезд и морских ежей, всю свою жизнь проводили в толстом слое ила. Было там и множество крупных плоских животных в форме блина; эти похожие на медуз создания также, судя по всему оби- тали на илистом дне. А над ними в мор- ской воде медленно проплывали настоя- щие медузы. Предвестники будущего В Эдиакарских отложениях встречаются многочисленные окаменевшие отпечатки мягкотелых животных, ползавших когда- то по морскому дну. В некоторых местах в иле запечатлелись парные V-образные от- метины, похожие на царапины, оставлен- ные парами крохотных ножек. Возможно, это следы примитивных артропод, или членистоногих, — отдаленных предков ис- копаемых трилобитов, а также современ- ных нам насекомых — пауков и скорпио- нов. Правда, твердых останков этих жи- вотных пока не обнаружено: по всей ви- димости, они еще не обзавелись твердым панцирем. Все животные Эдиакар были мягкотелыми. Там обитало множество разновидностей медуз (1). Диксонии (2) и сприггины (3) были плоскими червеобразными существами. Сприггина имела вдоль боков множество крохотных плавательных пластинок, как у современных морских червей. Возможно, это животное — предок трилобитов. Харниодиск (4), рангея (5) и птеридиний, листообразные морские перья были колониями крохотных животных, похожих на гидр, которые отфильтровывали из воды частицы пищи. А вот трибрахидий (7) для нас полная загадка. У него был Y-образный центральный рот с щетинкообразными отростками. Возможно, он — предок современных иглокожих. 55
Кембрийский период ОТ 570 ДО 500 МЛН ЛЕТ НАЗАД Кембрийский период начался примерно 570 млн лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами — результат «кембрийского взрыва» жизненных форм. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 Никто в точности не знает, как выгля- дела карта мира в кембрийскую эпо- ху, ясно лишь, что она сильно отличалась от сегодняшней. Поперек экватора раски- нулся громадный материк Гондвана, вклю- чавший в себя части современных Афри- ки, Южной Америки, Южной Европы, Ближнего Востока, Индии, Австралии и Антарктиды. Помимо Гондваны, на зем- ном шаре было еще четыре материка по- меньше, расположившихся на месте ны- нешних Европы, Сибири, Китая и Север- ной Америки (но в совокупности с севе- ро-западной Британией, западной Норве- гией и частями Сибири). Северо-Амери- канский материк того в|>емени известен под названием Лаврентия. В ту- эпоху климат на Земле был теп- лее, чем в наши дни. Тропические побе- режья материков окаймляли гигантские рифы из строматолитов, во многом напо- минавшие коралловые рифы современных тропических вод. Но рифы эти понемногу уменьшались в размерах, поскольку бурно развивавшиеся многоклеточные животные активно их поедали. На суше в те времена не было ни растительности, ни почвенно- го слоя, поэтому вода и ветер разрушали ее гораздо быстрее, чем ныне. В результа- те в море смывалось большое количество осадков. Загадка скелетов Животные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окаменелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало. Но почему же у такого количества живот- ных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впе- чатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, не- обходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кисло- рода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии. Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция. Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду оке- анов все больше и больше кальция, при- годного для формирования скелетов и ра- ковин. Раковины и панцири не только слу- жили надежной опорой организму живот- ных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников. Более жесткие скелеты позволяли жи- вотным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигать- ся по морскому дну Как только у живот- ных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные спо- собы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годи- лись также для фильт|»вания пищи из морской воды, а членистые ротовые орга- ны открывали новые возможности для за- хватывания добычи. «Кембрийский взрыв» Кембрийский эволюционный взрыв — одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникно- вения первых многоклеточных организ- мов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разнообразием многоклеточных живот- ных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных. В кембрийский период на Земле су- ществовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или матери- ковыми отмелями. Здесь создались иде- альные условия для жизни: дно, покры- тое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и было мень- ше, чем сегодня. Развитие твердых пок- ровов привело к появлению новых жиз- ненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились но- вые способы защиты от новых высокоор- ганизованных хищников. Улучшились средства их защиты — и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы. На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популя- ции вымирали, а места их обитания зани- мали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия осваивали все новые, более и более специализированные способы 56
литания. Животный мир становился раз- вообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претен- дуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между вида- ми — иными словами, столь неограничен- ных возможностей для эксперимент ирова- ния со стороны природы. Бургесские глинистые сланцы В 1909 г. американский палеонтолог Чарлз Дулиттл Уолкотт сделал одно из «откры- тий века». В Канадских Скалистых горах, на высоте около 2400 м, он обнаружил небольшую линзу глинистого сланца с не- вероятным количеством очень странных окаменелостей мягкотелых животных, многие из которых отлично сохранились. Они обитали в раннем кембрии на илис- том мелководье по соседству с большим рифом. Очевидно, часть илистого берега обвалилась и увлекла за собой этих жи- вотных в глубокую донную впадину, при- хватив по пути кое-кого из тех, кто жил в водной толще над рифом; все они оказа- лись быстро погреоены под толстым сло- ем ила. Ученые полагают, что бургесские слан- цы сформировались на заре кембрийско- го периода. В них встречаются самые раз- нообразные виды животных, отсутствую- щие в более древних породах. Тут и ар- троподы, которые ползали в иле, поедая детрит (органические останки), и их со- родичи — активные пловцы и добытчики корма фильтрованием воды. Некоторые плавающие членистоногие, например сид- нейи, возможно, были хищниками. Про- чие животные жили либо на иле, либо в его толще. Среди них можно выделить многочисленные разновидности губок; на длинных отростках некоторых из них се- лились брахиоподы (плеченогие), чтобы фильтровать воду. Мягкотелые морские перья и «бронированные» морские лилии плавно колыхались в водных потоках, а вокруг плавали примитивные кольчатые черви, шевеля бахромой из коротких ще- тинок. [> Животный мир бургесских сланцев. Медуза элдония (1) покачивается среди древовидных стеклянных губок (вауксий) (2). Странные членистоногие протокарис (3) и пленокарис (4) проплывают мимо маккензии (5), предположительно разновидности морских анемонов. Она кажется крошечной на фоне громадного хищного аномалокариса (6), чья мощная пасть, возможно, была способна раздавливать панцири прочих артроподов. Ракообразные, например бургессия (7) и канадаспис (8), паслись в слое ила, высасывая из него частицы пищи. Наройя (9) была примитивным мягкотелым трилобитом, а причудливая виваксия (10) — разновидностью кольчатого червя, покрытого пластинами и шипами, как и канадия (11). Еще более странными существами были опабиния (12) и галлуцигения (13), непохожие ни на одно из ныне живущих животных, а также червеобразный одонтогрифус (14) с подковообразным ртом, окруженным крохотными зубами и щупальцами. 57
Странная коллекция древних тварей Исследуя бургесские глинистые сланцы, Уолкотт установил в них около 70 родов и 130 видов различных животных. Мно- гим из них он присвоил названия, взятые из местных наречий североамериканских индейцев. Так, «виваксия» означает «вет- реный» — очень подходящее определение для этой местности, а «одаряя» происхо- дит от слова «одарай», что значит «кону- сообразный». Сами животные оказались не менее странными, чем их названия. Не- которых из них еще можно отнести к ка- кой-нибудь современной группе живот- V Реконструкция морского дна на мелководьа позднего кембрия. Здесь присутствуют многочисленные трилобиты: парадоксид (1), баилиелла (2), соленоплевра (3), гиолит (4) и агностус (5). Морские перья (6), археоциаты (7) и плавучие граптолиты (8) (диктионемы) процеживают воду в поисках пищи, а древние брахиоподы (лингулелла) (9) и биллингселла (10) пропускают аоду через свои раковины, используя их как фильтр. ных, однако большинство не имеют ни- чего общего ни с каким другим извест- ным нам существом, вымершим либо ныне живущим. Скажем, у галлуцигении, крайне необыч- ного существа, были луковицеобразная го- лова и ряд шипов, проходящих вдоль спи- ны. Опабиния имела пять глаз — четыре из них на стебельках— и длинное гибкое рыль- це, коим она, по всей видимости, высасыва- ла из морского дна детрит. Кончик рыльца опабинии раздваивался и был увенчан странными отростками. Может быть, она использовала его как своего рода клешни для захватывания пищи? Или отростки просто заталкивали пищу обратно в рот, когда она оттуда вываливалась? Некоторые животные, похоже, обла- дали чертами, свойственными сразу не- скольким современным типам. Одонтог рифус, к примеру, походил на плоского сегментированного червя, но вокруг его рта росли усики, как у членистоногих, и множество крохотных зубов. У некто- кариса голова и верхняя часть тулови- ща были как у ракообразных, а нижняя часть туловища и хвост — как у позво- ночных животных. Великий эксперимент? Создается такое впечатление, что в ходе «эволюционного взрыва» кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количес- твом самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кем- брия возникло множество странных типов и «проектов» строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились все ны- нешние типы твердотелых животных, за исключением лишь одного Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили спо- собность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов со- 58
здало сильнейшую межвидовую конкурен- цию, оставляющую слишком мало возмож- ностей для экспериментаторства? Несо- мненно одно: в наши дни любую освобо- дившуюся экологическую нишу момен- тально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания. Жизнь в кембрийских морях Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообраз- ных существ. Важнейшие из них — три- лобиты, членистоногие животные, во многом похожие на современных мече- хвостов. Их тела были покрыты щито- образными панцирями. Большинство ранних трилобитов обитало на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возмож- но, охотились на своих сородичей, жив- ших в иле. В морской воде обитало и множество других организмов. Они образовывали пищевую цепь (последовательность жи- вых существ, служащих пищей друг дру- гу), в основе которой находились мил- лионы плавающих водорослей и микро- скопических животных. Некоторые из них, например фораминиферы и прими- тивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твер- дые покровы. Морские волны переноси- ли с места на место медуз и родствен- ных им животных, а к концу кембрий- ского периода в морях появились и весь- ма высокоорганизованные хищники — такие, как головоногие моллюски (вро- де современных осьминогов и ’кальма- ров) или примитивные панцирные рыбы. В донном иле копошились многочис- ленные черви, питавшиеся падалью, при- митивные моллюски, похожие на совре- менных блюдечек и морских улиток, а так- же брахиоподы — животные с двуствор- чатыми раковинами, что-то вроде дву- створчатых моллюсков на стебельке, ко- торые извлекают пищу из окружающей их воды. Над морским дном колыхались це- лые леса морских перьев, тщательно филь- трующих воду, а в тихих водах обитали хрупкие стекловидные губки. К концу пе- риода появилось множество различных иг- локожих, в том числе морские звезды и морские ежи. Перемены на рифах Хищники усердно разрушали древние до- кембрийские строматолитные рифы, од- нако за работу уже взялись новые неуто- мимые производители известняка. Это были археоциаты, примитивные губкооб- разные организмы, которые, однако, быс- тро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различ- ных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые ко- раллы — правда, они еще не начали стро- ить рифы. Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответствен- но, вымиранию многих видов животных. ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ ХВОСТ Помимо всего прочего, в кембрии поя- вились первые хордовые животные, представители той самой группы, эво- люция которой в конечном итоге при- вела к возникновению на Земле Чело- века. Все хордовые на каком-то этапе своего развития имеют жаберные щели и четко выделенную нервную трубку, идущую вдоль спины, по обе стороны которой располагаются парные группы мышц. В дальнейшем вокруг нервной трубки образуется костный позвоноч- ник или хребет, отчего высшие хордо- вые получили название позвоночных животных. Часть такого хребта, тяну- щаяся за анальным отверстием живот- ного, называется хвостом. Хордовые также имеют жесткую хрящевую стру- ну (хорду), проходящую вдоль спины животного на определенном этапе его жизненного цикла. Хорда и по сей день присутствует у зародышей позвоноч- ных, включая человека. В кембрии предположительно су- ществовали три группы ранних хордо- вых. У всех них была рыбообразная форма, а спинная нервная трубка пере- ходила в длинный хвост, приводимый в движение V-образными группами мышц. Прямо за головой располагались жаберные щели. Похожие животные обитают на Земле и в наши дни - это напоминающие головастиков личинки асцидий и взрослые ланцетники. Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бур- гесских глинистых сланцев Внешне оно походило на ланцетника, с длин- ной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц. Позже появились хордовые с известковым внешним ске- летом и четко выраженными головой и хвостом, а также конодонты, у кото- Д Два живых ланцетника. А Ископаемое хордовое животное. рых были хвостовой плавник с V-образ- ными группами мышц и некая структу- ра, напоминающая ротовую часть бесче- люстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу пе- риода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы. 59
Трилобиты, великие и УЖАСНЫЕ Оленеллус. Раннекембрийский трилобит со множеством заостренных сегментов туловища. Очевидно, на них должны были располагаться жабры, помогавшие ему дышать в бедной кислородом воде или иле Трилобиты были подлинными хозяевами кембрийских мо- рей. Они зарывались в толщу осадков, ползали по мор- скому дну, бороздили темные океанские глубины и плавали в верхних слоях морей, пронизанных солнечным светом. Мно- гие из них поедали останки мертвых животных и детрит, на- капливавшийся в донных осадках, однако встречались среди них и активные хищники. Некоторые трилобиты, возможно, охотились даже на своих сородичей, обитавших в отложени- ях морского ила. Крупнейшие из трилобитов имели длину свыше 70 см, а самые маленькие не достигали и сантиметра. Трилобиты внешне походили на современных «королев- ских крабов» (мечехвостов) их дальних родственников. Само название «трилобиты» означает «трехчленные»: их панцирь состоял из трех секций — центральной, или осевой, и двух сплюснутых боковых по обе ее стороны. Большинство трило- битов имело щитовидный головной отдел, гибкий торакс (сред- нюю часть) из сочлененных сегментов и плоский хвост, за- частую вытянутый в длинный хвостовой шип. Попадаются ископаемые трилобиты, свернувшиеся в клубок, подобно мок- рицам возможно, так они защищались от врагов На каждом сегменте туловища трилобита было по паре конечностей. Те из них, что располагались у рта, служили щупательными усиками. На прочих конечностях крепились перистые жабры для дыхания, плавательные пластинки или ножки для ходьбы и специальные отростки, с помощью кото- рых пища передавалась вдоль тела к ротовому отверстию. Пан- цирь часто был покрыт бороздками и вы^клпстями, разби- вавшими его на части. У некоторых трилобитов панцири ис- пещрены крохотными дырочками возможно, в тех местах, где прежде росли волоски, служившие органами осязания или вкуса. Мираспис. Использовал свои длинные отростки для того, чтобы приподниматься над осадочным слоем, вероятно, во время охоты на мелкие организмы, плававшие в воде. Агностус. Очень маленький трилобит, длиной менее 1 см, безглазый. Возможно, он обитал в толще донных осадков или на больших глубинах, куда не проникал свет. Бумастус. Негибкое животное с ограниченной подвижностью. Вероятно, жил в осадочном слое, отфильтровывая пищу из воды. Дейфон. Возможно, питался планктоном, живя у поверхности морей и океанов. Длинные отростки, вероятно, помогали ему держаться на плаву. _ Криптолит. Вид слепых трилобитов. Своими сильными ногами мог вырывать неглубокие норы, откуда выцеживал пищу, наносимую туда водными течениями. Д Анатомия трилобита. Акает (вверху) и факопс (внизу). Виды с очень необычными сложными глазами (показаны более детально), состоящими из больших высококачественных линз. Возможно, с их помощью они могли видеть в темноте. Оба вида обитали в основном на морском дне, а в случае опасности могли свернуться в клубок. Гарп. Широкая и плоская головная часть, возможно, играла роль своеобразного выступа, равномерно распределяя вес трилобита по рыхлой поверхности донных отложений. д Разновидности трилобитов. 60
Осколки минувшего ~юдобно прочим членистоногим, у трилобитов был твердый шний покров, который им периодически приходилось сбра- ивать (как при линьке), чтобы расти. Сброшенные трило- тгами покровы отлично сохраняются в ископаемом виде. [нако, чтобы «линять» было легче, в их панцирях имелись абые линии, или швы. Погребенные под слоем осадков пан- лри трилобитов, как правило, раскалывались по этим лини- • м. так что в целом виде их находят крайне редко. Расследуя «дело трилобитов» же мы узнаем об образе жизни трилобитов? Скажем, жгганки их ротовых частей и передних ножек позволяют кое- что разузнать о том, как они питались. И все же — проглаты- л они осадки вместе с содержавшимися в них питатель- -ыми веществами или поедали детрит непосредственно с •» эрского дна? И как они передвигались? Свою добычу хищ- ые трилобиты преследовали или подкарауливали в засаде? Ответы на некоторые из этих вопросов можно получить, жзучая окаменевшие отпечатки — следы, оставленные трило- нтами при передвижении по дну. Пробираясь сквозь толщу та, они оставляли за собой след, похожий на «елочку». когда трилобиты отдыхали, в породе оставались отметины, апоминающие следы от копыт. Первые глаза на Земле? зилобиты были первыми из известных нам животных с вы- коразвитым зрением. Возможно, зрение помогало им во- мя замечать опасных хищников. Подобно глазам совре- нных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были "эжными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в копаемом виде. Размеры и формы глаз трилобитов чрезвычайно много- •бразны. Были и совершенно слепые трилобиты возмож- но, iotomv, что жили они в толще донных отложений или на больших глубинах, где мало света. У одних трилобитов были диорамные глаза, которые давали широкий обзор. У других дза располагались по бокам головы. У третьих ohi. разме- щались у самой макушки или даже торчали на стебельках, так что животные, вероятно, могли почти целиком зарывать- в ил, но при этом бдительно следить за возможной угро- мя или добычей. Трилобиты активного образа жизни имели щученные глаза в передней части головы. Поля зрения обоих аз у них перекрещивались, что позволяло животному точ- гге определять расстояние до объекта и рассчитывать свою рость. Плавающие трилобиты обзавелись широкими и плоски- ми хвостовыми щитами. У таких видов были легкие панцири множество отростков, которые увеличивали поверхность л животного — это помогало ему держаться на плаву. Глу- >водные виды з рилобитов использовали отростки для того, ттобы приподниматься над осадочным слоем, возможно, для извлечения частиц пищи из морской воды. Вымирание трилобитов юего наивысшего расцвета трилобиты достигли в ордовик- ский период, однако к концу палеозойской эры, 225 млн лет зад, они полностью вымерли. Бурно эволюционировавшие — зллюски и рыбы научились расправляться с ними, невзи- .Д.Ч на их панцири. К тому же они успешно соперничали с ’рилобитами за пищевые ресурсы. А Этот окаменевший отпечаток, названный крузианой, оставил ползущий трилобит. ЗАКОВАННЫЕ В «БРОНЮ» Некоторые трилобиты могли свертываться таким об- разом, чтобы их прочная «броня» полностью прикры- вала более уязвимую брюшную полость. 61
Ордовикский и силурийский ПЕРИОДЫ ОТ 500 ДО 408 МЛН ЛЕТ НАЗАД В начале ордовикского периода большая часть южного полушария была по-прежнему занята великим материком Гондваной, в то время как прочие крупные массивы суши сосредоточились ближе к экватору. Европу и Северную Америку (Лаврентию) отодвинул дальше друг от друга расширяющийся океан Япетус. Сперва этот океан достиг ширины примерно 2000 км, затем вновь начал сужаться по мере того, как массивы суши, образующие Европу, Северную Америку и Гренландию, стали постепенно сближаться, пока наконец не слились в единое целое. В течение силурийского периода Сибирь «подплыла» к Европе, Африка столкнулась с южной частью Северной Америки, и в итоге родился новый гигантский сверхматерик Лавразия. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 III I I ‘ I I I J 1 I I I I • I f I I I 1 I 1J Начало ордовикского периода совпало с очередным повышением уровня моря, вызванным таянием древних кембрийских ледниковых покровов. Поскольку значи- тельная часть земной суши в это время сосредоточилась в тропических и субтро- пических широтах, животный мир мелко- водья и прибрежных рифов, обосновавший- ся вдоль кромки материков, бурно разви- вался и процветал. На рубеже ордовикского и силурийско- го периодов наступила новая эпоха оледе- нения. Силурийский период длился с 438 по 408 млн лет назад. Когда льды наконец растаяли, уровень Мирового океана повы- сился, и море затопило обширные области суши, в результате чего климат стал мягче. Впоследствии море вновь отступило из-за перемещения плит земной коры. Впрочем, это были не единственные процессы, протекавшие в ту эпоху. Дви- жение материков сопровождалось много- численными извержениями вулканов и землетрясениями, взметнувшими ввысь громадные горные хребты. Остатки этих величественных гор сохранились и по сей день в виде Уральских гор в России, гор- ных систем в Норвегии и Шотландии, а также Аппалачских гор, протянувшихся вдоль восточного края Северной Амери- ки. Подобные катастрофические измене- ния конфигурации суши и океанов наря- ду с переменой климата привели к массо- вому вымиранию многих видов животных. Морские лилии Ордовикские моря были населены много- численными животными, которые резко отличались от обитателей древних кем- брийских морей. Формирование твердых покровову многих животных означало, что они приобрели способность приподнимать- ся над донными отложениями и кормить- ся в богатых пищей водах над морским дном. В течение ордовикского и силурий- ского периодов появлялось все больше животных, извлекающих пищу из морской воды. Среди наиболее привлекательных следует назвать морские лилии, похожие на покрытых твердым панцирем морских звезд на тонких стебельках, покачивающих- ся в водных потоках. Длинными гибкими лучами, покрытыми клейким веществом, морские лилии улавливали из воды час- тицы пищи. У некоторых видов таких лу- 62
ей было до 200. Морские лилии, как и их 'есстебельчатые родичи — морские звез- ды,— благополучно дожили до наших дней. Царство плеченогих Завсегдатай ордовикских пляжей, придя на 5ерег моря, наверняка обнаружил бы там множество брахиопод — одних из наиболее преуспевающих «фильтраторов» ордовик- ского и силурийского периодов. Некоторые х виды по форме напоминали древнерим- ские лампы с ковшеобразным корпусом. Корпус этих ламп был наполнен маслом и покрыт сверху выпуклой крышкой, закреп- ленной с одного края на шарнире. Горящее масло давало требуемый свет. Раковины брахиоподов тоже состояли из двух ство- рок, скрепленных между собой, что делало их похожими еще и на жирных устриц. Внутри раковины брахиопода находит- ся длинная спиралевидная структура, усе- янная щупальцами. Они покрыты микро- скопическими волосками — ресничками. Эго так называемые «руки». Их функция состоит в нагнетании внутрь организма животного воды и отфильтровывании из нее частиц пищи и кислорода. Одни бра- хиоподы прикреплялись к морскому дну стебельками и даже непосредственно собст- венными раковинами, а другие просто ле- жали на осадочном слое. Д Маленький уголок дна ордовикского моря. Наутилоидеи (1) охотятся среди извивающихся морских лилий (2). Эхиносферит (3) — еще одна разновидность стебельчатых иглокожих, в то время как ботриоцидарис (4) больше смахивает на морского ежа. Продолжается век трилобитов. Множество их разновидностей — броньяртелла (5), тетраспис (6) и платилихас (7) — роются в осадках в поисках еды. Число моллюсков также увеличивается. Лофоспира (8) и беллерофонтиды (9) питаются детритом или трупами погибших животных. «Фильтрующие» брахиоподы —платистрофия (10), онниелла (11) и стофомена (12) — закрепляются в донных отложениях при помощи мускулистой «ноги», а вот христиана (13) просто лежит на выпуклой створке своей раковины. Недавно появившиеся моллюски, например модиолопсис (14), прикрепляются к скалам прочными «киссоновыми нитями». < Живое ископаемое — современный брахиопод. Лингула — представитель наиболее примитивной группы плеченогих. Ее раковина в основном состоит из фосфата, а не из карбоната кальция. Обитает лингула в вертикальных «тоннелях», проделанных в морском дне возле полосы прибоя. 63
<3 Окаменелости изогнутых (растриты) и прямых (климакограпты) граптолитов. Г раптолиты представляли собой колонии крохотных гидроподобных животных (на врезке), высасывавших частицы пищи из воды при помощи крохотных щупалец, сплетенных в кольца. Одни краптолиты были прикреплены к морскому дну, другие свисали вниз головой с плавучих морских водорослей или просто плавали в вода. размеры—от огромных круглых глыб до стройных колонн и изящных ветвистых си- луэтов. Примерно в это же время появились и кораллы, во многом похожие на морских анемонов. Они вырабатывают известковые скелеты, которые служат их организмам опорой. В середине ордовика возникла группа так называемых кораллов-ругоз. Это уже были настоящие рифостроители. Отдельные особи ругоз имели рогообраз- ные скелеты, скрепленные множеством твердых внутренних «ребер». При такой конструкции скелеты становились очень прочными — достаточно прочными, что- бы формировать рифы. Колонии ругоз возводили громадные коралловые рифы, особенно во времена девонского периода. Помощники строителей В те времена появилась и еще одна стран- ная группа колониальных животных, по- могавшая строматопороидеям и кораллам возводить рифы. Это были мшанки (мор- ские циновки) — их еще называют эктоп- роктами. Современные мшанки образуют на скалах, морских водорослях и прочих объектах своего рода ковровое покрытие. В такой «циновке» — сотни крохотных Расцвет граптолитов В поверхностных водах океана обитала другая преуспевающая группа фильтрато- ров. От них сохранились странные окаме- нелости, похожие на палки, зачастую V- образной или спиралевидной формы, об- рамленные рядами «зубов». На самом деле это были вовсе не зубы, а крохотные ча- шечки, в которых укрывались колонии животных; возможно, эти животные вы- совывали наружу короткие перообразные щупальца, фильтруя ими воду. Некоторые палеонтологи даже полагают, что они мог- ли быть близкими родственниками первых хордовых. Впервые граптолиты появились в кембрии, однако их расцвет наступил именно в ордовике, а уже к концу силу- рийского периода они почти полностью вымерли. Большинство граптолитов при- креплялось к морскому дну, но некоторые виды свешивались со скоплений плавучих морских водорослей либо свободно плава- ли, питаясь микроскопическими водными животными и водорослями. Новые строители рифов Прежние строители рифов, археоциаты, исчезли с лица Земли к началу ордовик- ского периода. Уцелели лишь древние стро- матолиты, продолжавшие возводить не- большие холмики на океанском дне. Од- нако в это же время происходили процес- сы, подготавливавшие новый этап рифо- образования. В морях появились новые строители. Весьма любопытной группой животных были строматопороидеи, одно- временно похожие и на губок, и на кишеч- нополостных (к коим относятся и корал- лы). Внешне они в самом деле напомина- ли губок, поверхность которых покрыта множеством крохотных дырочек, или пор. Через поры пропускалась морская вода. Известковые скелеты строматопороидей имели самую разнообразную форму и 64
трубочек диаметром, как правило, не бо- лее миллиметра, через которые эти мини- атюрные животные просовывают венчики щупалец, заносящих пищу в их ротовые отверстия. Одни из древних мшанок обра- зовывали на морском дне толстые корки и огромные куполообразные курганы. Дру- гие были более хрупкими и ветвистыми, однако их крошащиеся обломки частень- ко заполняли трещины в рифах, способст- вуя их цементированию. Грозные хищники А тем временем вверху, над рифами, мор- ские воды заселялись новыми грозными хищниками. Это были головоногие мол- люски наутилоидеи, предшественники современных кальмаров и осьминогов. Они передвигались, выбрасывая водную струю — как живые ракеты. Некоторые из них, возможно, поедали останки погибших животных, но большинство было активны- ми хищниками. В отличие от немногих до- живших до наших дней наутилусов, древ- ние наутилоидеи имели в основном пря- мые или лишь немного изогнутые ракови- ны. Иные раковины вырастали до 9 м в длину — это самые крупные из раковин, когда-либо встречавшихся у беспозвоноч- ных животных. Они разделялись на каме- ры, заполнявшиеся газом, что позволяло наутилоидеям держаться на плаву. Твер- дые клювы этих животных могли раска- лывать панцири трилобитов и их родичей. Примерно в это же время трилобиты «об- завелись» более тяжелыми и прочными панцирями, возможно, как раз для защи- ты от наутилоидей. V Коралловый риф силурийского периода выглядел совсем иначе, нежели современный. Основными животными, образующими рифы, в то время были твердые кораллы-ругозы (1), массивные кораллы типа фавозитов (2) и хализитов (3), а также строматопороидеи (4). Обломки раковин и скелетов морских лилий (5), губок (6), мшанок (морских циновок) (7), строматопороидей, брахиоподов — таких, как втрипы (8), наутилусы (9),— ну и, разумеется, самих кораллов способствовали цементированию рифов. Животные, подобные морским лилиям, мшанкам и некоторым кораллам, отфильтровывали пищу из водных потоков, а брохиоподы и губки всасывали морскую воду внутрь своих организмов и уже там выделяли из нее частицы пищи. Трилобиты (10) охотились на обитателей морского дна, а наутилоидеи промышляли в поверхностных водах. НАУТИЛУС, ЖИВОЕ ИСКОПАЕМОЕ V д На этих рисунках изображены живой наутилус (внизу) и его ископаемый предок (вверху). Один из родов наутилоидей — наути- лус — дожил до наших дней. В запад- ной части Тихого океана обитает не- сколько видов этих животных. У на- утилусов закрученная раковина, раз- деленная на ряд камер Растут они, добавляя к раковине новые камеры. Старые камеры заполнены газом, а новые содержат жидкость. Чтобы всплыть или погрузиться, наутилус меняет свою плотность, регулируя содержание жидкости в камерах. У наутилуса много черт, сбли- жающих его с родственными осьми- ногами и кальмарами. Как и они, наутилус плавает задом наперед при помощи «реактивной» струи — хо- роший способ оторваться от любо- го хищника. Под головой у него рас- / положен венчик щупалец, вооружен- , ных присосками, для захвата добы- чи. За щупальцами находится мус- кулистая трубка, которая выпуска- ет мощную водяную струю, толка- ющую животное в противоположном направлении. У наутилуса хорошо развиты мозг, чувства вкуса и ося- зания. Глаза на стебельках большие, хотя и весьма примитивные. По но- чам он поднимается на поверхность, чтобы поохотиться на рыб и рачков, а днем отдыхает на морском дне 65
Узкие заостренные раковины наути- лоидей зачастую украшал замысловатый узор из канавок и бороздок; возможно, они имели яркую окраску. Сами ракови- ны подразделялись на ряд камер, отгоро- женных друг от друга опорными пласти- нами. Бороздки на поверхности раковин обозначают места, где эти пластины при- креплялись. Такие бороздки образуют сложные узоры на раковинах ископаемых наутилоидей. Наутилоидеи были весьма процвета- ющей группой животных. В ордовикском периоде возникло множество разновид- ностей наутилоидей, а в силурийском у них начали развиваться изогнутые и даже закрученные раковины. Рыбы в «броне» Ордовикские и силурийские моря были населены существами, резко отличавши- мися от обитателей древних кембрийских морей. Примитивные рыбы, впервые по- явившиеся в позднем кембрии, бурно раз- множались и эволюционировали. У них еще не было челюстей, поэтому они про- сто высасывали детрит из донного ила. Возможно, некоторые из них, подобно со- временным бесчелюстным миногам и мик- синам, питались падалью (мертвечиной) или жили на других рыбах в качестве па- разитов. Впоследствии большие костные пластины этих ранних бесчелюстных рыб развились в настоящие зубы и челюсти. У древних позвоночных не было внут- реннего костного скелета, подобно боль- шинству современных позвоночных. Од- нако многих из них полностью или час- тично покрывала массивная «броня» из костных пластин, в особенности их голов- ную часть. Кто-то удачно описал их как «крабов спереди и сирен сзади». Этих животных назвали остракодермами, что означает «костный щит». Их хвосты, по- крытые более мелкими пластинками, об- ладали куда большей гибкостью, чем ту- ловища. Мощные взмахи хвостов прида- вали остракодермам необходимое для пла- вания ускорение. Костные пластины об- разовывали что-то вроде внешнего скеле- та. У современных костных рыб — так же как и у человека — скелет поначалу фор- мируется из хрящей, которые позже за- меняются костями. Хрящ более мягкий и гибкий материал, чем кость. В ископае- мом виде он плохо сохраняется, и мы точ- но не знаем, был ли у этих ранних рыб хрящевой скелет. К началу силурийского периода рыбы стали больше похожи на современных. Теперь у большинства из них имелись плавники, а на смену костному панцирю пришли маленькие чешуйки. В раннем девоне, а может и еще раньше, в морях появилось уже несколько различных групп костных рыб. «Страшные» рыбы В раннем силуре возникла группа не- больших рыб, так называемых акантод, которые стали первыми на Земле хищ- ными рыбами. Название «акантоды» означает «колючие»: плавники этих рыб крепились на жестких шипах, возмож- но, для того, чтобы хищни- кам было труднее их проглотить. Акантоды — первые челюстные рыбы, появившиеся на страницах камен- ной летописи. Пасть акантода представля- ла собой настоящий «кошмар дантиста»! Челюсти могли широко раскрываться, но горло и жесткие дуги, служившие опорой жабрам, были сплошь утыканы шипами, предназначенными, по всей вероятности, для удержания проглоченной добычи либо, возможно, для фильтрации пищи из воды. Большинство акантод имели зубы, очевид- но, для захватывания добычи. Беззубые виды, вероятно, были фильтраторами. Тон- кие мелкие чешуйки, покрывавшие акан- тод, переплетались между собой наподо- бие чешуи многих современных рыб. Первые наземные растения В те времена суша все еще оставалась ма- лопригодной для жизни: там царствова- ли бёплодные пустыни, грохочущие вул- каны, засушливые каменистые равнины, ураганные ветры и безжалостное солнце. Не было ни почвенного слоя, ни спаси- < Ранние бесчелюстные рыбы такие, как эти астрасписы, скорее всего, плавали наподобие головастиков. Плавников, обычно служащих рыбам своеобразными стабилизаторами в воде, они не имели Нижнюю часть туловища бесчелюстных рыб покрывали ряды бугорчатых костных пластинок, а головную защищал тяжелый «щит» — возможно, он спасал от нападения гигантских морских скорпионов. Челюстей и зубов у них не было, и они попросту вычерпывали или высасывали частицы пищи из толщи ила. <0 Рыба акантод. Маленькие, но свирепые акантоды были первыми рыбами с челюстями и зубами. Вместо костного панциря их покрывали мелкие переплетенные чешуйки, похожие на чешую современных рыб. тельной тени — ведь наземныг растений тогда не существовало. Первые насто) щие растения появи- лись в конце ордови- ка. Многие миллионы лет в мелких при- брежных морях в изобилии произраста- ли красные, зеленые и коричневые морс- кие водоросли. Постепенно сообщества водорослей, грибов и бактерий стали вы- бираться на береговой ил и разлагать его. образуя слой примитивной почвы, впол- не пригодной для существования первых наземных растений. Возможно, первая растительность возникла по берегам озер или высыхающих болот. Некоторые зе- леные водоросли, из-за постоянной угро- зы оказаться вне воды при понижении уровня моря, выработали на своей поверх- ности слой воскообразного вещества — кутикулу, — предохранявший их от высы- хания. В кутикуле имелись маленькие от верстия — устьица, через которые поел - пал углекислый газ, необходимый для фотосинтеза, и выходил кислород. 66
Выживая вне воды Растения, выбравшиеся из моря на сушу, нуждались в новых источниках воды и минеральных веществ. Нити, удерживав- шие их в осадочном слое, постепенно пре- вратились в настояшие корневые системы, способные поглощать воду й минеральные вещества из ила. Из корней вода по сети крохотных трубочек (ксилеме) поступала в стебель, а другая система сосудов (фло- эма) доставляла продукты фотосинтеза обратно к корням, чтобы они могли расти. Поскольку внутри этих растений имелись системы сосудов, их назвали сосудисты- ми. Слишком высокими они не выраста- ли: у них не было надежной опоры. Чтобы размножаться, эти растения все еще нуждались в водной среде. Однако вскоре некоторые из них стали обзаводить- ся зародышами в виде крохотных спор с твердым покровом. Ветер переносил их на большие расстояния, и растения начали распространяться в глубь материков, в но- вые болотистые местности. Зачастую та- кие споры — единственные ископаемые свидетельства существования этих ранних растений, дошедшие до наших дней. V Первые растения заселили участки суши по берегам болот и озер. Стебли таких растений, как риния (1), куксония (2) и зостерофиллум (3), были гладкими и лишенными листьев, а у псилофитона (4) и астероксилона (5) покрытt маленькими чешуйками. Среди первых наземных беспозвоночных можно выделить скорпионоподобных тварей, вроде палеофона (6), возможно, произошедших от водных эвриптерид (7). Рыбы также продолжали бурно эволюционировать. Вы видите акантод (8), представителей бесчелюстных панцирных рыб птерасписа (9) и цефаласписа (10), а также телодонтов (11), покрытых чешуей, но не имевших жесткого внутреннего скелета.
Девонский период ОТ 408 ДО 360 МЛН ЛЕТ НАЗАД Девонский период был временем величайших катаклизмов на нашей планете. Европа, Северная Америка и Гренландия столкнулись между собой, образовав огромный северный сверхматерик Лавразию. При этом с океанского дна были вытолкнуты кверху огромные массивы осадочных пород, сформировавшие громадные горные системы на востоке Северной Америки и на западе Европы. Эрозия поднимающихся горных хребтов привела к образованию большого количества гальки и песка. Из них сформировались обширные отложения красного песчаника. Реки выносили в моря горы осадков. Образовывались широкие болотистые дельты, что создавало идеальные условия для животных, дерзнувших сделать первые, столь важные шаги из воды на сушу. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 I I I I I. 1 J, —I I ---1---J_ —L. X .-L4 Начало девонского периода ознамено- валось самыми грандиозными изме- нениями из тех, что когда-либо происхо- дили на земной суше. До тех пор там гос- подствовал унылый ландшафт из голых скал и сыпучих песков — ведь на Земле не было ни растений, дающих перегной, ни почвы. Но постепенно по этой бесплод- ной пустыне начал распространяться жи- вой ковер зеленой растительности. К кон- цу периода климат существенно переме- нился. На Земле стало теплее, что приве- ло к более частым и жестоким засухам, однако же и периоды сильнейших ливней стали продолжительнее. Уровень моря по- низился, и обширные области материков превратились в пустыни. Реки и пруды вы- сыхали, и на их дне оставались миллионы рыб, снабдивших нас богатой коллекцией окаменелостей. Век рыб В начале девонского периода на Земле появилось великое множество самых раз- нообразных рыб. Среди них были рыбы и в костном панцире, и в чешуе; и с челюс- тями, и без челюстей; и с хрящевым ске- летом, и с костным хребтом. Плавники у одних рыб состояли из жестких лучей, у других были мясистые и мускулистые. Девонские бесчелюстные рыбы (агна- ты) не имели настоящих челюстей и зу- бов. Их скелеты были не костные, а хря- щевые, однако большинство из них по- крывал костный панцирь. Называют этих существ остракодермами. Создается впе- чатление, что первоначально кости возни- кли в качестве защитного покрова и лишь затем трансформировались в опорный ске- лет. У многих остракодерм были сплош- ные костные головные щиты, но в девон- ский период развились и такие их виды, у которых панцирь состоял из ряда полос, перемежаемых более мелкими чешуйка- ми. Это обеспечивало рыбам большую гибкость и подвижность в воде. Чешуйки образовывались примерно так же, как зу- 68
-< современных позвоночных: полость, аполненную мягкой пульпой, окружало ’жердое вещество — дентин. У некоторых жтракодерм были чешуйчатые плавники, а у иных даже непарный дорсальный плав- ное (на спине), анальный плавник (за хвос- том) и парные грудные плавники (прямо ж. головой) — они играли роль стабилиза- торов при плавании. Донные отложения буквально кише- ли остракодермами с приплюснутыми телами. Они зарывались в ил при помо- щи своих головных щитов и высасыва- ли оттуда детрит. Остракодермы, похо- жие на угрей, свободно плавали в воде, фильтруя ее или всасывая в себя мел- ие организмы. У всех этих примитив- ных рыб не было челюстей, но многие имели вокруг ротовых отверстий кост- ные пластины, приводимые в движение мышцами. Большинство остракодерм были невелики, однако птераспиды, за- кованные в толстый панцирь, достига- ли в длину 1,5 м. Лишь немногие бесчелюстные рыбы дожили до наших дней. Таковы миноги и миксины, длинные угреобразные рыбы. У них не сохранилось никаких следов костного панциря или хотя бы костных пластин. И те и другие — хищники. Ми- ноги в основном паразитируют на дру- гих рыбах, а миксины поедают трупы морских животных, опускающиеся на океанское дно. А Реконструкция морского дна девонского периода. Каккостеус (1), быстроходный представитель хищных плакодерм, преследует несколько аммонитов- торноцеров (2), пытающихся спастись при помощи саоих «реактивных установок». Аммониты и наутилоидеи, такие, как актиноцеры (3) и стилиолины (4), питались преимущественно беспозвоночными животными. Трилобиты, вроде факопса (5), по-прежнему кишели на морском дне рядом с морскими звездами (6) — одна из них нападает на брахиопода камаротехия (7). Появилось множество разных видов плеченогих: у циртоспирифера (в) имелись «крылья», помогавшие ему удерживаться на осадочном слое, а хонет (9), продуктелла (10), атирис (11) и мезоплика (12) сохраняли равновесие при помощи шипов. Брахиоподы и мшанки (13,14) — отфильтровывали пищу из воды. 69
< Часть окаменевшего головного покрова ботриолеписа, одного из представителей группы панцирных рыб, именуемых плакодермами. Это самая ранняя группа челюстных рыб. Ботриолеписы, вероятно, поедали падаль на морском дне. Целиком эта рыба изображена на с. 73. Челюсти! В конце ордовикского периода у некото- рых рыб развились челюсти, и они пре- вратились в активных хищников. Ученые полагают, что некоторые из жестких дуг, поддерживавших жабры, постепенно пре- вратились в челюсти, а из пластин, окру- жавших ротовое отверстие, образовались зубы. В одну из новых групп — так назы- ваемых плакодерм (пластинчатокожих рыб) — входили крупнейшие морские рыбы того периода, в том числе свирепые хищники дунклеостеи, длиной до 3,3 м. В верхней челюсти у них вместо зубов име- лись ряды небольших пластинок. Посто- янно соприкасаясь с нижней челюстью, эти пластинки так сильно заострили ее край, что рыбы смогли обеими челюстями ку- сать и раздавливать добычу. Массивные «бронированные» головы плакодерм гиб- ко сочленялись с туловищем, и они, рас- крывая пасть, могли закидывать голову назад. Плакодермы заполонили озера, реки и океаны, охотясь за добычей, которая прежде была не по зубам ни одному хищ- нику Однако в это же время эволюция по- родила еще более высокоорганизованных хищников — акул. Древние акулы с широ- кими плавниками и обтекаемыми телами стремительно рассекали воды девонских морей. Их острые зубы постоянно заме- щались новыми рядами, выраставшими позади старых. Родственники акул, скаты, бесшумно скользили над морским дном, выслеживая ничего не подозревающих рыб и моллюсков. Старые кости и новые плавники И тем не менее одновременно с акулами в морях начала распространяться еще более перспективная группа рыб — костные рыбы (остеихтии). К этой группе принадлежит большинство современных рыб. У этих рыб, пока они растут, хрящевые скелеты заменяются костными. Плавников у них две пары грудные и тазовые, что помо- гает им легче двигаться: к примеру, они могут изгибаться, поворачивать или тор- мозить. Кроме того, у костных рыб есть еще одно, крайне важное, преимущество: так называемый плавательный пузырь. Это своего рода мешочек, наполненный газом, позволяющий рыбе менять плотность сво его тела в зависимости от уровня давле- ния воды на разных глубинах. Регулируя содержание газа в пузыре, костные рыбы могут плавать на любой глубине. С момента возникновения первые кост- ные рыбы начали эволюционировать по двум основным направлениям и раздели- лись на лучеперых (актиноптеригии) и кистеперых (саркоптеригии) рыб. От вто- рых сегодня остались лишь двоякодыша- щие рыбы и редкие целаканты. Большин- ство же современных костных рыб отно- сится к лучеперым рыбам: их плавники «надеваются» на ряды жестких стержней, или лучей, состоящих из костного или хря- щевого вещества. Такие плавники не име ют собственных мышц и приводятся в дви жение мышцами, расположенными в бо- ках туловища. У кистеперых рыб плавни- ки мясистые, опирающиеся на костную основу. Их парные плавники приводятся в движение мускулами, воздействующими непосредственно на скелетную ось. В конце девонского периода многие группы рыб вымерли, как и многочислен- ные семейства кораллов, плеченогих и аммонитов. Их места заняли новые виды животных, появившиеся уже в следующем каменноугольном периоде. Озеленение суши В девонский период дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зе- леной растительности, наползавшей на нее со стороны моря. В начале девона суша являла собой совокупность голых бесплод- ных материков, окаймленных теплыми мелкими морями и болотами, а ближе к концу обширные области ее уже поросли густыми девственными лесами. Важнейшие сведения о растительном мире той эпохи ученые почеопнули из ран- недевонских отложений поолизости от го- рода Райни в Шотландии, где обнаружено много ископаемых растений. Они произ- растали в болотистой местности у края небольшого озера. Их останки оказались в толще кремнистого сланца и сохранились вплоть до мельчайших деталей. Завоевание суши В те времена уже существовало несколь- ко групп сосудистых растений. Наиболее распространены были ринии — так их на- звали в честь города Райни. В толще ила размещался ползучий корень ринии, от которого ответвлялось несколько корот- ких стеблей, каждый не выше 17 см. На стеблях не было листьев, однако на их кончиках имелись круглые спорангии со спорами. Эта группа растений — так на- зываемые риниофиты — предшественни- ца папоротников, хвощей и цветковых рас- тений. Другая группа ранних растений дала начало плауновидным растениям, от кото- рых произошли современные плауны. Их стебли были покрыты тонкими перепле- тающимися зелеными чешуйками. На про- тяжении девонского периода они станови- лись все крупнее и многочисленнее, пока наконец не превратились в огромные де- ревья каменноугольных болот высотой до 38 м. Окаменевшие стволы плауновидных растений часто несут на себе восхититель- ный ромбоидальный узор из отметин, ос- тавленных листьями, поэтому их поверх- ность порой сильно смахивает на змеиную кожу. 70
Все выше и выше .эстепенно участки суши вдоль берегов эер и водных артерий покрывались все еюлее густыми зарослями растений. Там становилось все темнее и темнее. Растени- ем, чтобы получать больше света, прихо- дилось тянуться кверху, обгоняя в росте . эседей. Появилась необходимость в про- чей опоре. Со временем растения начали грабатывать древесную ткань, и возник- ли первые деревья. Преимуществом перед оседями была и способность к более быс- трому росту. Растениям требовалось еще :ьше света, и в результате у них разви- лись более широкие и плоские листья. Лревние леса выглядели совсем не так, как ынешние. Деревья покоились на корнях, v Австралийская двоякодышащая рыба. Т^эякодышащие рыбы — живые ископаемые, .елевшие со времен девона. Они обитают в стоячей воде, содержащей очень мало шаслорода, и поэтому часто поднимаются на г жерхность,чтобы набрать воздуху в свои •^тегкие». Двоякодышащие рыбы могут чреносить долгие периоды засухи, врывшись в ил и вдыхая воздух через жвделанную в иле лунку. < Современный плаун с разветвленными репродуктивными (самор взмножающи- мися) побегвми на длинных стеблях. Обратите внимание на маленькие листочки, покрывающие стебли: ископаемые стебли древних плаунов (на врезке) несут на себе отчетливые узоры из отметин, оставленных основаниями таких же листьев. ветвившихся над слоем почвы. Их стволы покрывала не кора, а блестящая чешуя, как у рептилий. Первый компост От всей этой буйной растительности ос- тавалась масса мертвой древесины и листь- ев, кучи которых могли бы быстро загро- моздить все леса. Однако к этому времени в лесах было достаточно грибов, которые быстро разлагали мертвую органику. Кор- ни растений «вгрызались» в землю и раз- рыхляли ее. Бесчисленные бактерии пере- рабатывали все отмершее. Так постепенно формировался первый почвенный слой. А вскоре на сушу двинулись животные. Наступление членистоногих Само собой разумеется, что столь богатые пищевые ресурсы не могли оставить рав- нодушными армию животных, и они ус- тремились па покорение новой «земли обе- тованной». В глинистых сланцах близ Рай- ни обнаружено множество останков артро- подов (членистоногих беспозвоночных). Крохотные клещи, длиной меньше 0,5 мм, жадно сосали сок растений. А на них, в свою очередь, охотились миниатюрные, почти 3-миллиметровые, паукообразные животные. Примитивные бескрылые насе- комые, похожие на чешуйниц, поедали ос- танки мертвых растений. В мелкой воде сновали креветки, охотясь за микроорга- низмами. которых здесь было в изобилии из-за питательных веществ, содержавших- ся в гниющих растительных останках, смы- ваемых в водоемы. Владыки морей становятся властелинами суши Вскоре за всей этой мелочью последова- ли более грозные хищники — предшес- твенники скорпионов. Вероятно, предка- ми скорпионов были животные вроде эв- риптерид, разбойничавших в морях и озе- рах еще со времен ордовика. Широкие щи- тообразные головы и сегментированные тела эвриптерид зачастую сужались к хвосту и заканчивались длинным и уз- ким шипом. Палеонтологи считают, что жили они на морском дне, поэтому у мно- гих из них были и ноги для ходьбы, и веслообразные конечности для плавания. Передние конечности некоторых эврип- терид заканчивались мощными клешня- ми, которые они держали перед собой по- добно скорпионам. Для хищников чрез- вычайно важно хорошее зрение, и эврип- териды обладали большими сложными глазами. К началу девона появились эв- риптериды внушительных размеров — до 2 м в длину. Очевидно, они принадлежа- ли к числу наиболее крупных морских хищников той эпохи. И уж во всяком слу- чае, эвриптериды — крупнейшие из всех известных нам членистоногих. Развитие легких Обширные болота, возникшие на Земле к концу девонского периода, доставляли сво- им обитателям немало хлопот. Ведь теп- лая вода содержит меньше кислорода, чем холодная, поэтому там, где в мелкой воде скапливается слишком много водных ор- ганизмов, им очень скоро перестает хва- тать кислорода. Большинство примитив- ных костных рыб заглатывали воздух на поверхности воды. Тонкие кровеносные сосуды, обрамлявшие их горло, поглоща- ли кислород непосредственно из воздуха. Со временем у первых костных рыб раз- вились легкие, которые могли наполнять- ся воздухом, и появились ноздри, через ко- торые они этот воздух вдыхали. В даль- нейшем у большинства групп костных рыб легкие преобразовались в плавательный пузырь, однако для многих обитателей болот они оставались бесценными именно в качестве кислородного резервуара. В наши дни двоякодышащие рыбы — живые ископаемые. К ним относятся кис- теперые рыбы, встречающиеся ныне в Африке, Австралии и Южной Америке, то есть на тех материках, которые в де- вонский период объединялись в громад- ный южный сверхматерик Гондвану. Эти рыбы живут в мелкой стоячей воде, пе- риодически заглатывая воздух на ее по- верхности. 71
Воцарение земноводных У кистеперых рыб имелась одна пара плав- ников сразу зг головой и еще одна пара перед хвостом. Если вы понаблюдаете, как передвигаются тритон или саламандра, то наверняка заметите, что при ходьбе они изгибаются всем телом из стороны в сто- рону, в точности как рыбы. Это вовсе не совпадение. Похоже плавали и кистеперые рыбы, используя свои плавники в качест- ве весел для создания дополнительной «тяги». Точно так же плавают и ныне жи- вущие целаканты Чтобы придать надеж- ную опору плавникам, у кистеперых рыб со временем выработались специальные костные структуры. Они устроены по тому же принципу, что и кости конечностей Считается что земноводные произош- ли от одной из групп хищных кис теперых рыб, называемых рипидистиями. Чтобы перейти от жизни в воде к жизни на суше, земноводные должны были научт ься при- поднимать свои тела над землей, дабы они могли ходить. Для этого было необходимо, чтобы тазовый пояс, < вязывающий конеч- ности с позвоночником, прочно с ним скреп- лялся. Кроме того, череп должен был отде- литься от плеч, иначе он сильно сотрясал- ся бы при ходьбе или тем более беге. При водном образе жизни хребет животного служил опорой мышцам, задействованным при плавании, однако при этом все его тело надежно опиралось на воду. На суше этой опоры не было, и вся структура тела долж- на была серьезно измениться, чтобы оно не оседало на землю между ног. Костям, которые образовывали каркас мясистых плавников кистеперых рыб, от ныне предстояла куда более сложная ра- бота. Новые конечности должны были поворачиваться книзу, то есть им надле- жало быть гибко сочлененными в плеч< Локтевые и кистевые суставы стали более развитыми, дабы конечности могли накло- няться, отталкиваться и сгибаться — сло- вом, совершать все движения, необходи- мые при ходьбе. Костная структура кисти сделалась более «разлапистой» и увеличила ее опорную поверхность, что позволил! равномернее распределять вес животного на суше современных наземных позвоночных. Итак, все было готово к появлению земноводных позвоночных животных, одну часть жизни проводящих в воде, а другую— на суше
"7 Скелеты кистеперой рыбы (слева) и первого . ^мноводного — ихтиостеги (справа). Число « оасположение костей в заднем плавнике ы и в задней конечности ихтиостеги тактически совпадают. У ихтиостеги передний эчевой) пояс непосредственно сочленен “эзвоночником вместо того, чтобы быть ертво слитым с черепом. Тазовый пояс оке соединился с позвоночником, чтобы Офективнее поддерживать тело животногс . -копаемые останки передней ноги или ласты «тиосгеги до сих пор не найдены, однако, дя по массивным костям и углу положения локтевого сустава, ее передние ечности, скорее всего, напоминали едние ласты морского котика или морского тлва. Меж двух миров Первые земноводные, по всей видимости, вели преимущественно водный образ жиз- ни, питаясь рыбой и различными беспоз- воночными. Благодаря способности ды- шать воздухом они, очевидно, прекрасно чувствовали себя в болотах. Однако бур- ное развитие насекомых открывало для их питания новые заманчивые перспективы, к тому же крупных хищников на суше еще не было. Современным земноводным по- прежнему приходится возвращаться в вод- ную среду, чтобы отложить мягкие икрин- ки, из которых затем вылупятся рыбопо- добные головастики — живое свидетель- ство их «рыбьего» происхождения. Самое раннее из известных нам чет- вероногих наземных животных, или тет- раполов, от которого сохранились иско- паемые останки, — ихтиостега. Плече- вой и тазовый пояса ихтиостеги устро- ены как и у большинства наземных жи- вотных, однако у нее были хвост с хвос- товым плавником и так называемая бо- ковая линия (линия чувствительных клеток, с помощью которых рыбы улав- ливают колебания в воде). Значит, их- тиостега все еще много времени прово- дила в водной среде. Ее ступни, похо- же, всей своей поверхностью опирались на землю, однако из-за тяжелых ребер и черепа она передвигалась по суше очень медленно. плечевой пояс тазовый пояс V Реконструкция позднедевонского болота. В стоячей болотной воде развились новые животные - земноводные, способные дышать воздухом Самое раннее из известных нам земноводных — ихтиостега (1). Вероятно, она проводила большую часть времени в воде, охотясь на водных животных. Выходя на сушу, ихтиостега, скорее всего, опиралась на свои передние конечности — примерно так же, как морские львы опираются на передние ласты. Пресноводная акула ксенакант (2) преследует косяк небольших акантодов (3), на которых охотится еще и костная рыба хейролепис (4). Двоякодышащая рыба диптер (5) заглатывает воздух на поверхности. Плакодермы ботриолепис (6) и птерихтиод (7) поедают органические останки, попавшие в болото Скелет ихтиостеги.
Семена процветания Около 3 млрд лет назад на Земле появились первые водо- росли, вырабатывающие питательные вещества при по- мощи солнечных лучей; в ходе этого процесса, именуемого фотосинтезом, выделялся кислород, попадавший затем в зем- ную атмосферу Намного позднее, в конце докембрия, возникли уже мно- гоклеточные морские водоросли, вскоре заполонившие мор- ское дно на прибрежном мелководье. К концу ордовикского периода — а может, и раньше — эти водоросли перебрались в пресные водоемы. Из воды на сушу В силурийском периоде растения наконец-то выбрались на сушу. Для этого им понадобилось выработать водонепрони- цаемый внешний покров — кутикулу, пронизанный крохот- ными порами, или устьицами. Через них осуществлялся га- зообмен в ходе фотосинтеза. Для транспортировки воды от корней к побегам у растений развилась система трубочек, или сосудов, а стебель в дальнейшем стал удлиняться. В нем начала вырабатываться древесная ткань, служившая ему до- полнительной опорой. И все же главным, что позволило растениям завоевать сушу, стало появление новых методов размножения. В вод- ной среде размножение — процесс весьма прямолинейный. Мужские половые клетки (сперматозоиды) попросту подплы- вают к женским и оплодотворяют их. Первые наземные рас- тения могли размножаться так же, поскольку они произрас- тали на болотистых берегах у самой кромки воды. Но вскоре даже ранние наземные растения, такие, как куксония, начали вырабатывать на кончиках своих стеблей специальные споры (репродуктивные клетки), которые затем ветер разносил во все стороны. Семена и шишки В течение девонского периода растительный мир становился все сложнее и многообразнее. Появились первые папоротни- ки, плауны и хвощи, и к середине девона многие растения начали понемногу отодвигаться от кромки воды. Тем не ме- нее эти древние рас гения все еще нуждались в вод< для опло- дотворения. И только ближе к концу девонского периода на Земле появились первые семеноносные растения семен- ные папоротники Крупные женские споры семенных папо- ротников оставались на породившем их растении. Крохот- ные мужские споры ветер приносил к женским спорам. И лишь поел*1 этого из них выделялись плавающие спермато- зоиды. После оп юдотворения вокруг развивающегося зародыша образовывался защитный тканевый покров, и возникали пер- вые настоящие семена. Саговники размножаются точно та- ким же способом и по сей день. Около 240 млн лет назад появились и первые шишки. В мужских шишках вырабатываются крохотные мужские спо- ры, или пыльцевые зерна. Женские шишки, как правило, круп- нее и содержат яйцеклетки. Споры надежно укрыты внутри спиралевидной чешуйчатой структуры шишки. Теперь необ- ходимость в сперматозоидах—и в воде—полностью отпадает: Арбериелла А Глоссоптерис. Само название означает «языколиственное», поскольку листья глоссоптериса по форме напоминают язычки. Потепление климата способствовало тому, что в конце каменноугольного периода глоссоптерисы очень распространились. Они образовывали громадные леса, раскинувшиеся по всему южному сверхматерику Гондвана. Поначалу ученые присвоили различным частям этого растения разные латинские названия, ибо не сразу поняли, что все эти части принадлежат одному и тому же растению. Оказалось, что еустроглосса — это женский репродуктивный орган, защищенный небольшим чешуйчатым листом. При оплодотворении здесь образовывались семена. Сквамелла представляет собой мужскую сережку. На внутренней стороне каждой чешуйки мужской сережки располагались гроздья споровых коробочек (арбериелла). 74
.ыльценое зерно образует пыльцевую трубку, которая про- тает сквозь ткань женской споры и добирается до яйце- клетки. Подобная «конструкция» хвойных растений оказа- лась весьма удачной: в наше время треть всех лесов на Зем- ле — хвойные. Первые цветы Каменноугольный период стал временем небывалого рас- та древних лесов из гигантских плаунов, хвощей, гинк- го, хвойных деревьев, саговников и папоротников. Они были деальной средой обитания для бурно развивающихся на- ткомых. Следующим важным шагом по пути эволюции стало появление в конце мелового периода покрытосемен- ых, или цветковых, растений. У некоторых покрытосемен- ых развились яркоокрашенные лепестки и ароматный не- стар, привлекавшие насекомых, которые переносили их ыльцу. По сравнению с шишкой у цветка были преимущества, йцеклетки, а затем и семена, вырабатываются внутри так взываемой завязи, где они обеспечиваются как питанием, так и надежной защитой. После оплодотворения стенки за- •язи разбухают, и она превращается в плод, еще надежнее нцищающий оплодотворенную яйцеклетку (ставшую те- перь семенем) и зародыш внутри нее. Поскольку завязь после тодотворения расширяется, семена могут получать боль- количество питательных веществ и, как только окажут- .1 в мало-мальски благоприятных условиях, быстро про- . 1 ают. Первый лист папоротника вырастает из хрупкой пластинки — эта л л ия, состоящего из клеток Споры папоротника, прорастая, азуют влаголюбивый проталлий, который так легко высыхает, большинство папоротников могут существовать лишь во кном климате Мужские половые клетки (плавающие з-ермообразные антерозоиды) и женские (яйцеклетки) образуются толбообразных чашечках (антеридиях и архегониях) на нижней —эроне проталлия. Затем оплодотворенная яйцеклетка : »зчивается в новый папоротниковый лист. Новое партнерство Возникновение плодов и заключенных в них семян совпало по времени с ускоренным развитием птиц и млекопитающих. К тому периоду ранние млекопитающие начали постепенно завоевывать Землю, доставшуюся им в наследство от дино- завров. Семена и плоды для них были неисчерпаемым источ- ником пищи. Чтобы птицы и звери активнее поедали плоды, некоторые из них обзавелись яркой окраской, сладким вку- сом или привлекательным запахом. Проглоченные семена пло- дов не переваривались, свободно проходили через кишечник и выбрасывались из организма за много километров от места своего рождения. На стенках иных плодов образовались крюч- ки, цеплявшиеся за шерсть животных или перья птиц, а у некоторых даже выросли своего рода крылышки, позволяв- шие им парить на ветру. <1 Этот простой цветок магнолии, возможно, очень похож на первые цветки, опылявшиеся насекомыми. Подобно им, его опыляют разнообразные жуки. <1 Цветковые растения со временем выработали довольно сложные способы привлечения опыляющих их насекомых. На этом рисунке пчелиный самец пытается спариться с цветком пчелиной орхидеи, который не просто внешне похож на пчелиную самку, но еще и пахнет совсем как она. Желтые пыльцевые мешочки орхидеи, которую он посетил перед этим, пристали к его голове, и их пыльца попадает на женские органы орхидеи, за которой он сейчас «ухаживает» 75
Каменноугольный период ОТ 360 ДО 286 МЛН ЛЕТ НАЗАД В начале каменноугольного периода (карбона) большая часть земной суши была собрана в два огромных сверхматерика: Лавразию на севере и Гондвану на юге. На протяжении позднего карбона оба сверхматерика неуклонно сближались друг с другом. Это движение вытолкнуло кверху новые горные цепи, образовавшиеся по краям плит земной коры, а кромки материков были буквально затоплены потоками лавы, извергавшейся из недр Земли. Климат заметно охладился, и, пока Гондвана «переплывала» через Южный полюс, планета пережила по меньшей мере две эпохи оледенения. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 В раннем карбоне климат на большей части поверхности земной суши был почти тропическим. Громадные площади оказались заняты мелководными прибреж- ными морями, причем море постоянно за- ливало низменные береговые равнины, об- разуя там обширные болота. В этом теп- лом и влажном климате широко распро- странились девственные леса из гигантских древовидных папоротников и ранних се- менных растений. Они выделяли массу кислорода, и к концу карбона содержание кислорода в атмосфере Земли почти до- стигло современного уровня. Некоторые деревья, произраставшие в этих лесах, достигали 45 м в высоту. Рас- тительная масса увеличивалась столь быс- тро, что беспозвоночные животные, оби- тавшие в почве, просто не успевали вовре- мя поедать и разлагать мертвый раститель- ный материал, и в результате его станови- лось все больше и больше. Во влажном кли- мате каменноугольного периода из этого материала сформировались толстые зале- жи торфа. В болотах торф быстро уходил под воду и оказывался погребенным под слоем осадков. Со временем эти осадоч- ные слои превращались в угленосные тол- щи — залежи осадочных пород, прослоен- ные каменным углем, сформировавшимся из окаменевших останков растений в tov- фе. Насекомые повсюду В то время растения были не единствен- ными живыми организмами, осваивавши- ми сушу. Членистоногие также вышли ив воды и дали начало новой группе артрс - под, оказавшейся чрезвычайно жизнеспо- собной, — насекомым. С момента самое первого выхода насекомых на сцену жиз- ни началось их триумфальное шествие п. 76
планете. Сегодня на Земле насчитывается по меньшей мере миллион известных на- ке видов насекомых, и, по некоторым оценкам, еще около 30 млн видов ученым предстоит открыть. Воистину наше время можно было бы назвать эпохой насекомых. Насекомые очень маленькие и могут обитать и прятаться в местах, недоступ- ных для животных и птиц. Тела насеко- мых устроены так, что они легко осваива- ет любые способы передвижения — пла- вание, ползание, бег, прыжки, полет. Их твердый наружный скелет — кутикула (со- стоящий из особого вещества — хитина)— переходит в ротовую часть, способную пережевывать жесткие листья, высасывать растительные соки, а также пронзать кожу животных или кусать добычу. Великие каменноугольные леса Среди пышной растительности лесов кар- бона преобладали громадные древовидные папоротники высотой до 45 м, с листьями длиннее метра. Кроме них, там росли гигант- ские хвощи, плауны и недавно возникшие семеноносные растения. У деревьев была крайне неглубокая корневая система, за- частую ветвившаяся над поверхностью А Реконструкция каменноугольного болота. Здесь произрастает множество больших деревьев, в том числе сигиллярии (1) и гигантские плауны (2), а также густые заросли каламитов (3) и хвощей (4), идеальная среда обитания для ранних земноводных вроде ихтиостеги (5) и кринодона (6). Кругом кишат членистоногие: тараканы (7) и пауки (8) снуют в подлеске, а воздух над ними бороздят гигантские стрекозы меганевры (9) с почти метровым размахом крыльев. Из-за быстрого роста таких лесов накапливалось множество мертвых листьев и древесины, которые погружались на дно болот прежде, чем успевали разложиться, и со временем превращались в торф, в затем и в уголь. 77
почвы, и росли они очень близко друг к другу. Вероятно, все вокруг было зава- лено стволами упавших деревьев и куча- ми мертвых веток и листьев. В этих не- проходимых джунглях растения разрас- тались настолько быстро, что так назы- ваемые аммонификаторы (бактерии и грибы) просто не поспевали вызывать гниение органических останков в лесной почве. В таком лесу было очень тепло и влаж- но, а воздух постоянно насыщен водяны- ми парами. Множество заводей и болот представляло собой идеальные нерестили- ща для бесчисленных насекомых и ран- них земноводных. Воздух был наполнен жужжанием и стрекотом насекомых — та- раканов, кузнечиков и гигантских стрекоз с размахом крыльев почти в метр, а под- лесок кишел чешуйницами, термитами и жуками. Уже появились первые пауки, по лесной подстилке сновали многочисленные многоножки и скорпионы. Растения каменноугольных болот Растительный мир этих громадных ле- сов показался бы нам очень странным. Древние плауновидные растения, ро- дственники современных плаунов, выгля- дели как настоящие деревья — высотой 45 м. Высоты до 20 м достигали верхуш- ки гигантских хвощей, странных расте- ний с кольцами узких листьев, растущих прямо из толстых членистых стеблей. Были там и папоротники размером с хо- рошее дерево. Эти древние папоротники, подобно их ныне здравствующим потомкам, могли существовать только во влажной местнос- ти. Размножаются папоротники, выраба- тывая сотни крохотных спор в твердой обо- лочке, которые затем разносятся воздуш- ными потоками. Но прежде чем из этих спор разовьются новые папоротники, до- лжно произойти нечто особое Сперва из спор вырастают крохотные хрупкие гаме- тофиты (растения так называемого по- лового поколения). Они, в свою очередь, производят на свет маленькие чашечки, со- держащие мужские и женские половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки). Чтобы подплыть к яйцеклетке и оплодо- творить ее, сперматозоиды нуждаются в водяной пленке. И лишь затем из опло- дотворенной яйцеклетки может развиться новый папоротник, так называемый спо- рофит (бесполое поколение жизненного цикла растения). Семенные растения Хрупкие гаметофиты могут выжить лишь в очень влажных местах. Однако к концу девонского периода появились семенные папоротники - группа растений, сумев- шая преодолеть этот недостаток. Семен- ные папоротники во многом походили на современные саговники или циатеи и точ- но так же размножались. Их женские спо- ры оставались на породивших их расте- ниях, и там из них образовывались ма- ленькие колбообразные структуры (архе- гонии), содержащие яйцеклетки. Вместо плавающих сперматозоидов семенные па- поротники вырабатывали пыльцу, разно- сившуюся воздушными потоками. Эти пыльцевые зерна прорастали в женские споры и выпускали в них мужские по- ловые клетки, которые затем оплодотво- ряли яйцеклетку. Теперь растения нако- нец-то могли освоить и оолее засушли- вые области материков. КАК ОБРАЗУЕТСЯ КАМЕННЫЙ УГОЛЬ слоев угля, глинистого сланца и пес- чаника именуется угленосной толщей. Местность становится более заболо- ченной, и сверху откладывается ил, пригодный для образования глинис- того песчаника. Лес вновь вырастает, образуя новый угольный пласт. 11одобное чередование Море наступает на сушу, образуя на- ней отложения из останков морских организмов и слоев ила, которые впоследствии превращаются в гли- нистые сланцы. Море отступает, и реки наносят по- верх сланцев песок, из которого фор- мируются песчаники. Каменноугольные леса росли настоль- ко быстро и буйно, что все мертвые листья, ветви и стволы деревьев, скап- ливавшиеся на земле, просто не ус- певали сгнить. В таких «каменно- угольных болотах» слои отмерших ос- танков растений образовывали зале- жи пропитанного водой торфа, кото- рый затем спрессовывался и превра- щался в каменный уголь. О Меганевры были крупнейшими из когда-либо обитавших на Земле стрекоз Насыщенные влагой каменноугольные леса и болота давали приют множеству более мелких летающих насекомых, служивших им легкой добычей. Громадные составные глаза стрекоз дают им почти круговой обзор, позволяя улавливать малейшее движение потенциальной жертвы. Прекрасно приспособленные к воздушной охоте, стрекозы за минувшие сотни миллионов лет претерпели весьма незначительные изменения 78
фрагмент окаменевшего папоротника алетоптериса из угленосной толщи. Папоротники процветали в сырых и влажных каменноугольных лесах, однако они оказались плохо приспособленными к более засушливому климату, сформировавшемуся в пермский период. Прорастая, споры папоротника образуют тонкую хрупкую пластинку из клеток — проталлий, в котором со временем вырабатываются мужские и женские органы размножения. Проталлий крайне чувствителен к влаге и быстро высыхает. Более того, мужские половые клетки, сперматозоиды, выделяемые проталлием, могут добраться до женской яйцеклетки только по водяной пленке. Все это мешает распространению папоротников, заставляя их придерживаться влажной среды обитания, где они встречаются и по сей день (см. с. 74 —75). 79
Оплодотворенная яйцеклетка развива- лась внутри чашеобразной структуры, так называемой семяпочки, которая затем пре- вращалась в семя. В семени содержались запасы питательных веществ, и зародыш мог быстро прорасти. У некоторых растений имелись гро- мадные шишки длиной до 70 см, в ко- торых содержались женские споры и формировались семена. Теперь растения могли больше не зависеть от воды, по которой прежде мужские половые клет- ки (гаметы) должны были добираться до яйцеклеток, и крайне уязвимая гаме- тофитная стадия была исключена из их жизненного цикла. Время земноводных Выпученные глаза и ноздри первых зем- новодных располагались на самой ма- кушке широкой и плоской головы. Та- кая «конструкция» оказывалась весьма полезной при плавании по водной по- верхности. Некоторые из земноводных, возможно, подкарауливали добычу, на- половину погрузившись в воду — на манер нынешних крокодилов. Возмож- но, они походили на гигантских сала- мандр. Это были грозные хищники с твердыми и острыми зубами, которыми они хватали свою жертву. Большое ко- личество их зубов сохранилось в виде окаменелостей. Эволюция вскоре породила множест- во разнообразных форм земноводных. Не- которые из них достигали 8 м в длину. Более крупные по-прежнему охотились в воде, а их мелких собратьев (микрозав- ров) привлекало изобилие насекомых на суше. Были земноводные с крошечными но- гами или вовсе без ног, что-то вроде змей, но без чешуи. Возможно, они всю жизнь проводили, зарывшись в ил. Микрозавры походили скорее на небольших ящериц с короткими зубами, которыми они раска- лывали покровы насекомых. t> Теплые болота позднего карбона изобиловали насекомыми и земноводными. Среди деревьев порхали бабочки (1), гигантские летучие тараканы (2), стрекозы (3) и поденки (4). В гниющей растительности пировали гигантские двупарноногие многоножки (5). На лесной подстилке охотились губоногие многоножки (6). Эогиринус (ТУ— крупное, до 4,5 м длиной, земноводное, — возможно, охотился на манер аллигатора. А 15-сантиметровый микробрахий (8) питался мельчайшим животным планктоном. У бранхиозавра (9), похожего на головастика, были жабры. Урокордилус (10), зауроплевра (11) и сцинкозавр (12) больше напоминали тритонов, а еот безногая долихосома (13) сильно смахивала на змею. 80
Первые рептилии К концу каменноугольного периода в не- обозримых лесах появилась новая группа четвероногих животных. В основном они были невелики и во многом походили на современных ящериц, что неудивительно: ведь это были первые на Земле пресмыка- ющиеся (рептилии). Их кожа, более вла- гонепроницаемая, чем у земноводных, да- вала им возможность всю свою жизнь про- водить вне воды. Корма для них имелось предостаточно: черви, многоножки и насе- комые пребывали в их полном распоря- жении. А спустя сравнительно короткое время появились и более крупные репти- лии, которые стали поедать своих мень- ших сородичей. У каждого собственный пруд Необходимость возвращаться в воду для размножения у рептилий отпала. Вместо того чтобы метать мягкие икринки, из ко- торых вылуплялись плавающие головас- ПЕРВЫЙ ПОЛЕТ Насекомые карбона были первыми сущес- твами. поднявшимися в воздух, причем сделали они это на 150 млн лет раньше птиц. Перво1цюходцами стали стрекозы. Вскоре они превратились в «королей воз- духа» каменноугольных болот. Размах крыльев некоторых стрекоз достигал поч- ти метра. Затем их примеру последовали бабочки, мотыльки, жуки и кузнечики. Но как же все это начиналось? Во влажных уголках вашей кухни или ванной вы, возможно, замечали малень- ких насекомых их называют чешуй- ницами (справа). Существует разновид- ность чешуйниц, из тел которых высо- вывается пара крохотных пластинок, на- поминающих закрылки. Возможно, какое- то похожее насекомое и стало предком всех летающих насекомых. Может, оно расправляло эти пластинки на солнце, чтобы побыст]>ее согреться ранним ут- тики, эти животные начали откладывать яйца в жесткой кожистой оболочке. Вы- лупившиеся из них детеныши являли со- бой точные миниатюрные копии своих ро- дителей. Внутри каждого яйца имелся ма- ленький мешочек, наполненный водой, где размещался сам зародыш, еще один мешо- чек—с желтком, которым он питался, и, наконец, третий мешочек, где накаплива- лись испражнения. Этот амортизирующий слой жидкости предохранял также заро- дыша от ударов и повреждений. В желтке содержалось много питательных вешеств, и к тому времени, когда детеныш вылуп- лялся, ему уже не требовался водоем (вмес- то мешочка) для дозревания: он был уже достаточно взрослым, чтобы самому добы- вать себе пищу в лесу. V Эмбрион нильского крокодила внутри яйца. Подобные яйца, устойчивые к высыханию, предохраняют зародыша от толчков и содержат в желтке достаточно пищи. Эти свойства яйца позволили рептилиям стать абсолютно независимыми от воды. ром. Если подвигать ими вверх-вниз, можно было согреться еще быстрее — скажем, как мы с вами согреваемся при беге на месте. Эти «закрылки» делались все крупнее и крупнее, и насекомое ста- ло использовать их для планирования с дерева на дерево, возможно, спасаясь от хищников, например пауков. 81
Пермский период ОТ 286 ДО 248 МЛН ЛЕТ НАЗАД Весь пермский период сверхматерики Гондвана и Лавразия постепенно приближались друг к другу. Азия столкнулась с Европой, взметнув ввысь Уральский горный хребет. Индия «наехала» на Азию — и возникли Гималаи. А в Северной Америке выросли Аппалачи. К концу пермского периода формирование гигантского сверхматерика Пангеи полностью завершилось. подъемная 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 Очертания морей и материков менялись, существенно изменялся и климат Зем- ли. Начало пермского периода ознамено- валось оледенением на южных материках и, соответственно, понижением уровня моря по всей планете. Однако с продви- жением Гондваны к северу суша прогре- валась, и льды постепенно растаяли. В то же время на части территории Лавразии стало очень жарко и сухо, и там раскину- лись обширные пустыни. Жизнь в пермских морях В каменноугольный период на рифах ши- роко распространились криноидеи. Они образовывали причудливые подводные «сады», закованные в прочный панцирь. По-прежнему в морях обитало множество разнообразных плеченогих. У некоторых из них развились раковины с зигзагооб- разными краями, и обе створки раковин прочнее смыкались друг с другом. Колю- чие брахиоподы жили в толще ила, а бра- хиоподы на стебельках прикреплялись к любым твердым объектам и даже к раковинам других животных. Однако теперь всем им при- ходилось оспаривать пищу у новых конкурентов — двустворчатых моллюс- ков, предков современных венгерок и ми- дий. Многие двустворчатые моллюски ос- воили новую для себя среду обитания — донные осадки. При помощи своей силь- ной мускулистой «ноги» они закапывались в ил. Питались двустворчатые моллюски через специальные трубочки, высунутые на поверхность. Некоторые виды научились даже плавать наподобие современных гре- бешков, резко захлопывая свои раковины и тем самым толкая себя вперед. Спиралевидные хищники В каменноугольный период в морях поя- вились и новые грозные хищники. Это были аммониты, родственники наутилои- дей. Большинство из них, вероятно, охо- тилось над самой поверхностью морского дна, но некоторые отваживались и на вы- лазки в открытое море. Мощные челюсти аммонитов легко расправлялись с трило- битами и прочими ракообразными. Впо- следствии из аммонитов получились очень эффектные окаменелости. Их раковины ук- рашал сложный узор из бороздок и вы- пуклостей, а внутренние камеры были раз- делены пластинами, следы от которых со- хранились на поверхности ископаемых раковин в виде набора канавок. На протя- жении пермского периода узоры на рако- винах аммонитов становились все разно- образнее, а канавки все более завитыми и волнистыми. Закат земноводных В начале перми земноводные господство- вали как на суше, так и в пресных водо- емах. Один из самых грозных хищников той эпохи, эриопс, имел свыше 2 м в дли- ну. Охотился эриопс на менее крупных земноводных и рептилий, а возможно, и на рыб. Весьма странными хищниками были диплокол и диплоцераспис — сплю- щенные животные с громадными голова- ми в форме бумеранга и глазами, направ- ленными кверху. По всей видимости, они прятались в слое ила на дне водоемов, до- жидаясь, пока добыча проплывет прямо у них над головой. Никто толком не зна- ет, почему головы этих хищников были столь странной формы. Возможно, в дра- ке они именно головой наносили против- нику боковые удары. А может, это было своеобразное «подводное крыло», помо- гавшее животному подниматься вверх во время плавания. А Вот возможное объяснение странной бумерангообразной формы головы диплокола, древнего земноводного, известного из отложений Среднего Запада США. Такая форма головы могла создавать при плавании подъемную силу, подобно тому как специальный профиль крыла птицы или самолета создает подъемную силу в воздухе. Когда диплокол плыл против течения, его голова рассекала воду Поскольку верхняя часть головы выпуклая, то воде, проходившей над ней. приходилось преодолевать большее расстояние, чем той, что протекала снизили, следовательно, она двигалась быстрее. Это уменьшало давление воды, создавая над головой зону пониженного давления, и голова приподнималась кверху. Такая «конструкция» помогала животному быстро всплывать и неожиданно нападать на свою жертву из глубины. Ну а чтобы погрузиться на дно, диплоколу достаточно было наклонить голову. 82
Оказавшись среди столь опасных хищников, некоторые «мирные» земно- юдные стали обзаводиться твердым пан- цирем. Их хребты прикрывали костные пластины, и ученые прозвали их за это «броненосными жабами». Однако климат становился все суше, и земноводным, с их влажной пористой кожей, приходилось укрываться в немно- гих влажных оазисах, сохранившихся среди пустынь. Многие из них вымер- ли. И тогда по земному шару стала стре- мительно распространяться новая груп- па животных, лучше приспособленных < засушливой среде обитания, — репти- лии. Рептилии выходят на авансцену Первые рептилии были невелики и похо- жи на ящериц. Питались они в основном членистоногими и червями. Но вскоре по- явились и крупные рептилии, охотивши- еся на более мелких. Со временем как хищники, так и их жертвы обзавелись крупными и мощными челюстями, чтобы ражаться с многочисленными врагами, и крепкими зубами, прочно сидевшими в ячейках (подобно зубам современных мле- копитающих и крокодилов). Таким обра- зом, рептилии становились все крупнее и свирепее. Некоторые рептилии, в том числе ме- зозавры, вернулись в водную среду. У ме- зозавров были иглообразные зубы. Когда животное смыкало челюсти, они вставля- лись в межзубные промежутки. Такие зубы играли роль сита. Мезозавр наби- рал полную пасть маленьких беспозвоноч- ных или рыб, сжимал челюсти, выцежи- вал через зубы воду и проглатывал все, что осталось в пасти. К концу пермского периода возни- кла группа более подвижных зверооб- разных рептилий — так называемые гор- гонопсы. У ранних рептилий ноги рас- полагались по бокам туловища, как у многих современных ящериц. Поэтому передвигались они только вразвалку, и тела их при ходьбе изгибались из сто- роны в сторону. А вот у рептилий гор- гонопсов ноги росли под туловищем. Это позволяло им делать более длинные А Пейзаж у пермского рифа. Недавно появившиеся аммониты стали заметными морскими хищниками, но еще более грозные охотники — акулы. Вы видите, как гибодус (1) хватает лучеперую костную рыбу платисома (2), в то время как ее сородич спасается бегством Акула спугнула аммонита (3), который стремительно несется прочь задом наперед под прикрытием чернильного облака, только что им выпущенного. К гибодусу присосалась паразитирующая минога- хардистелла (4). Здесь же в изобилии водятся извлекающие пищу из воды двустворчатые моллюски (5) и брахиоподы, в частности стеносцизма (6) и горридония (7). Большая часть твердой породы, образующей риф, состоит из многочисленных колоний мшанок (морских циновок), таких, как фенестеллы (8) и синокладии (9), с вкраплениями более хрупких ветвистых мшанок вроде акантокладий (10). шаги, а значит, и быстрее бежать. Мно- гие горгонопсы были вооружены гро- мадными клыками, способными пропа- рывать толстые шкуры панцирных реп- тилий. 83
Растительноядные рептилии Зверообразные рептилии, или синапси- ды, появились на Земле ближе к концу каменноугольного периода. Наиболее примитивные из них, пеликозавры, раз- вились во множество различных видов и стали самыми крупными и распростра- ненными рептилиями той эпохи. У боль- шинства пеликозавров имелись большие зубы, и можно сделать вывод, что они охотились на крупную дичь. Некоторые виды перешли на растительный корм. Растения намного медленнее перевари- ваются, стало быть, желудки раститель- ноядных пеликозавров должны были вме- щать по многу пищи и надолго. Значит, сами эти животные должны были увели- читься в размерах. Однако очень скоро и плотоядные рептилии (хищники) ста- ли крупнее. РЕПТИЛИИ СО СПИННЫМ ПАРУСОМ Среди прочих пеликозавров выделялась странная группа рептилий со спинным парусом. Некоторые из них, например диметродон, были очень крупными (больше 3,5 м в длину) Вдоль спины у них располагалась кожистая пленка, как громадный парус, натянутый на длинные отростки, которые росли прямо из позвоночника. Возможно, он помогал рептилии регулировать температуру тела. Парус был снаб- жен множеством кровеносных сосудов. Утром животные направляли свои паруса к восходящему солнцу, чтобы побыстрее согреться и обрести активность после холод- ной ночи. Разогревшись, они могли без труда справиться с другими рептилиями, еще холодными и вялыми. А когда становилось слишком жарко, рептилии развора- чивались так, чтобы к солнцу был обращен только самый краешек паруса В поздней перми возникли и другие виды зверообразных рептилий, например дицинодонты. Одни из этих видов были величиной не больше крысы, а другие размерами не уступали корове. В основ- ном они обитали на суше, однако неко- торые перешли к водному образу жизни. Зубы дицинодонтов сидели в ячейках, правда, у большинства сохранилась лишь пара крупных клыков для перекусыва- ния растений. По всей вероятности, ди- цинодонты имели роговые клювы напо- добие черепашьих. У некоторых были бивнеобразные клыки — возможно, ими разрывали почву в поисках съедобных корней. Великое вымирание К концу пермского периода на северные массивы суши пришла засуха. Края бо- лот и озер окружало изобилие хвойных растений, древовидных и обычных папо- ротников, плаунов и некоторых хвощей. Южный сверхматерик был все еще отде- лен от северного полосой океана, и кли- мат там был не столь сухим. Недавние оледенения погубили множество видов прежней растительности, и их место за- няли обширные леса глоссоптерисов. Это семеноносное растение, возможно, было предшественником современных цветко- вых растений. Конец перми ознаменовался гранди- озными катаклизмами. Сталкивались ма- терики, вздымались новые горные хреб- ты, море то наступало на сушу, то вновь отступало, климат часто и резко менялся. Миллионы животных и растений не смог- ли приспособиться ко всем этим переме- нам и исчезли с лица Земли. В ходе этого величайшего в истории планеты вымира- ния погибло больше половины всех жи- вотных семейств. Особенно пострадали виды, обитавшие на мелководье: их пол- ностью вымерло свыше 90 процентов, включая более половины всех видов зем- новодных и большую часть аммонитов Древние морщинистые кораллы также ис- чезли, и им на смену пришли современ- ные рифообразующие кораллы. Ну и. на- конец, произошло окончательное выми- рание трилобитов. Семена разрушения Пытаясь объяснить столь масштабное вы- мирание в пермский период, ученые вы- двигали множество различных гипотез Многие виды животных утратили привыч- ную среду обитания из-за поднятия гор- ных хребтов и исчезновения морей, озер и рек. Какие-то виды не смогли пережить резкие изменения климата, вызванные дрейфом материков. Некоторые сошли со сцены из-за конкуренции между видами намного усилившейся при слиянии мате- риков. Особенно большие потери понесли жи- вотные, обитавшие в пресных водоемах и в Мировом океане. О причинах этого мы можем только догадываться. Чем засуш- ливее становился климат, тем больше воды испарялось из рек и озер, и в итоге они стали более солеными. В наши дни в пер- мских горных породах обнаружены значи- тельные солевые отложения. Возможно, со- держание солей в воде неоднократно ме- нялось, и многие морские животные так и не смогли приспосооиться к подобным ко- лебаниям. Еще один громадный скачок вперед Ближе к концу пермского периода неко- торые группы рептилий стали теплокров- ными. Это означало, что они могли доль- ше сохранять активность и им не нужно было долго согреваться по утрам после хо- лодной ночи. Для поддержания необходи- мой температуры тела, им приходилос! быстрее переваривать пищу, дабы извле- кать из нее нужное количество тепловой энергии 84
У одной из групп теплокровных зве- рообразных, так называемых цинодонтов, развились различные по назначению зубы, как у современных млекопитающих. Ост- рые долотообразные передние зубы (рез- цы) служили для захватывания и откусы- вания пищи. Кинжаловидные клыки мог- ли разрывать добычу на куски, а плоски- ми коренными зубами со множеством ре- жущих кромок цинодонты жевали и пере- малывали пищу. Черепа цинодонтов изменились: поя- вились сильные челюстные мышцы, необ- ходимые для пережевывания. Ноздри от- деляла ото рта специальная пластинооб- разная структура — нёбо, как у крокоди- лов. Поэтому цинодонты могли дышать носом, даже когда их пасть была набита едой, что, в свою очередь, позволяло им тщательнее пережевывать пищу. Возмож- но, по обе стороны морды у них имелись крохотные ямки, из которых росли усы. Ученые полагают, что для поддержания необходимой температуры тела у цинодон- тов выработался шерстяной покров. В об- щем, они были очень похожи на млекопи- тающих. Млекопитающие в ожидании своего часа Однако в то самое время, когда цинодон- ты начали распространяться по планете, на авансцену вышла новая, куда более гроз- ная группа рептилий динозавры. Перед лицом столг, страшного врага смогли уце- леть лишь немногие виды маленьких теп- локровных цинодонтов. А выжили они потому, что вели активный образ жизни даже на холоде, то есть добывали себе пищу по ночам, когда громадные динозавры были малоподвижны. Большинство цинодонтов вымерло в конце пермского периода, но некоторым удалось дожить до начала три- аса. Их потомкам суждено было пережить эпоху динозавров и положить начало но- вой, высокоорганизованной группе живот- ных — млекопитающим, будущим власти- телям Земли. V Засушливый пермский ландшафт юга Африки. Здесь господствовали самые разнообразные рептилии, в том числе зверообразные хищники. Вы видите, как лиценопс (1) нападает на медлительное земноводное пелтобатрахуса (2), невзирая на его прочный панцирь, в то время как титанозух (3) подкрадывается к зверообразным растительноядным рептилиям мосхопсам (4) и авлакоцефалам (5) Среди ящерицеобразных рептилий следует выделить целурозавравуса (6) — с крылоподобными реберными перепонками, размах которых достигает 30 см, и тадеозавра (7). Кпаудиозавр (8) был земноводной рептилией, а мезозавр (9) — настоящим водным животным.
Триасовый период ОТ 248 ДО 213 МЛН ЛЕТ НАЗАД Триасовый период в истории Земли ознаменовал собой начало мезозойской эры, или «эры средней жизни». До него все материки были слиты в единый гигантский сверхматерик Пангею. С наступлением триаса Пангея начала постепенно раскалываться. Климат в те времена был ровным по всему земному шару. Даже у полюсов и на экваторе погодные условия были гораздо более сходными, чем в наши дни. Ближе к концу триаса климат стал суше. Озера и реки начали быстро пересыхать, и во внутренних областях материков образовались обширные пустыни. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 1111 J— 1 --1- 1 I-1 I 1 L. ЛД Когда в пермский период материки со- единились, образовав сверхматерик Пангею, громадные массивы суши напол- зли друг на друга и поглотили значитель- ную часть побережья Мирового океана. Затем, в триасовый период, климат потеп- лел, и многие уцелевшие мелководные моря высохли, а оставшаяся вода сдела- лась очень соленой. Немало прежних форм морской жизни исчезло, и их место заня- ли новые виды животных. Расцвет беспозвоночных В морях появились новые моллюски, та- кие, как устрицы. Они зарывались в дон- ный песок, пропускали через свои ракови- ны воду и отфильтровывали из нее части- цы пищи. Появилось и множество новых брюхоногих моллюсков (улиток и их род- ственников). С понижением уровня воды в мелких морях их скалистые берега все более обнажались. Здесь находили себе пристанище новые виды моллюсков, на- пример блюдечки и литорины. Встречались и новые разновидности кораллов, креве- ток и омаров. t> В триасовый период внутри материков было жарко и сухо. Там раскинулись обширные бесплодные пустыни, где было очень мало растений. Однако вблизи побережья попадались плодородные участки земли, богатые всевозможной растительностью. 86
87
В триасе появились также первые «на- стоящие» морские ежи, похожие на совре- менных. В морях по-прежнему обитали ам- мониты. В конце триаса они почти все вы- мерли, а те,- кто выжил, «дотянул» до юр- ского периода, когда наступил их новый расцвет. От акул до «рыболовных удочек» Дальше от берега в открытом море обита- ли наиболее высокоорганизованные виды рыб. Акулы и костные рыбы оспаривали друг у друга добычу. Со временем у них развились челюсти, способные разгрызать панцири крабов и раковины моллюсков вроде мидий. Крупнейшими хищниками триасовых морей были недавно возникшие водные рептилии. Ящерицеобразные нотозавры ловили рыбу при помощи своих острых зубов. Дельфиноподобные ихтиозавры могли догнать любую добычу благодаря своим выдающимся скоростным качествам. Крупные плакодонты, похожие на трито- нов, ползали по морскому дну, выискивая раковины, а затем раздавливали их мощ- ными плоскими зубами. У танистрофея была длинная и тон- кая шея, вдвое длиннее его туловища. Это было наземное животное, и, вероятно, оно использовало свою изящную шею в качес- тве рыболовной удочки. Стоя у кромки воды, танистрофей мог дотянуться до рыб, плававших под водой в изрядном удале- нии от берега. Триасовые стада В начале триасового периода животный мир был одинаков на всей территории зем- ной суши. Различные виды могли беспре- пятственно распространяться по всей Пан- гее, ибо на их пути не возникало больших водных преград. Многие животные, оби- тавшие на Земле в пермский период, вы- мерли к началу триаса, возможно, из-за [> Циногнат, представитель цинодентов («собакозубых» рептилий). Это было сильное животное величиной с волка, со многими чертами, свойственными мл екопитающи м. Учвные не сомневаются, что циногнат имел волосяной покров: при изучении его ископаемых останков у него на морде обнаружили ямки, из которых росли усы. Значит, возможно, что эти животные были теплокровными, ибо волосяной покров до пор встречался лишь у теплокровных млекопитающих. климатических изменений. Но некоторые из зверообразных рептилий все же уцеле- ли, причем иные виды в больших коли- чествах. Громадные стада растительнояд- ных листрозавров нежились в иле по бе- регам озер и рек. Это были настоящие «бе- гемоты» триасового мира. Их ископаемые останки нашли в таких удаленных друг от друга местностях, как Китай, Индия, Южная Африка и даже Антарктида. В ран- нем триасе бок о бок с ними добывали себе корм первые лягушки. Позже к ним при- соединились первые сухопутные и водные черепахи, а также крокодилы. Очень ско- ро водные черепахи и крокодилы вторглись в теплые моря. Там они быстро размно- жились и распространились по всему Ми- ровому океану. «Собакозубые» и «правящие» рептилии На суше все еще встречались цинодонты («сооакозубые») — быстроногие хищные рептилии, нападавшие на стада медлитель- ных растительноядных животных. Одна- ко появилась и новая группа рептилий — ее называют архозавры, то есть «правящие рептилии». Первые архозавры были ма- ленькими зверьками, которые охотились за мелкой дичью по берегам озер и рек. Впоследствии из них развились куда бо- лее крупные животные. В середине триаса возникла еще одна группа рептилий, родственная архозаврам. Это были растительноядные ринхозавры, то есть «клюворылые рептилии». Морда у них оканчивалась довольно странным клю- вом, которым они, захватывая пищу, поль- зовались как щипцами. Их челюсти и зубы были отлично приспособлены для того, чтобы резать и рубить твердые растения. Когда пасть ринхозавра закрывалась, ниж- няя челюсть точно входила в желобок верх- ней челюсти, как у перочинного ножа, ког- да его складывают и лезвие вставляется в рукоятку. 88
От текодонтов до динозавров Ближе к концу триасового периода мно- гие наземные животные, появившиеся в его начале, вымерли. Их место заняли новые рептилии, развившиеся на протяжении триаса. Примерно 225 млн лет назад воз- никла группа рептилий, которых назвали текодонтами («ячеистозубыми»). Понача- лу это были неуклюжие приземистые жи- вотные, немного похожие на крокодилов. Они вели водный образ жизни и плавали при помощи мощного хвоста, загребая при этом задними ногами, которые были на- много больше передних. Когда ранние те- кодонты вышли из воды на сушу, их силь- ные задние ноги быстро приспособились к ходьбе по твердой земле. Вскоре текодонты стали великолепны- ми ходоками и бегунами. Большую часть времени они передвигались по суше на четырех ногах. Однако у них была способ- ность превращаться в истинных спринте- ров. Для этого текодонты принимали сво- <3 Первые динозавры были небольшими стройными животными. Поначалу многие из них были больше похожи на птиц, чем на динозввров. Сальтап («прыгающая нога») был величиной не больше кошки, а халтикозавр достигал почти 6 м от головы до кончика хвоста. Между этими двумя крайностями существовало множество животных самых разных размеров. его рода «стартовую позу»: отклонялись назад, опираясь на свои сверхразвитые зад- ние конечности, и устремлялись вперед на двух ногах, балансируя на бегу длинным хвостом. За последующие 20 млн лет те- кодонты развились в первых на Земле динозавров. Еще два важнейших «прорыва* В конце триасового периода в эволюции жизни на Земле произошло еще два важ- ных события. Одно из них случилось на суше и ознаменовалось появлением пер- вых млекопитающих. Второе произошло в воздухе и было связано с пришествием птерозавров («крылатых рептилий»). Пионеры воздухоплавания Некоторые позвоночные животные уже пытались подняться в воздух. Одним из «первопроходцев» была небольшая ящери ца, жившая в пермский период и назван- ная учеными вейгелыпизавр. Однако у нее не было настоящих крыльев. Она плани- ровала с дерева на дерево на своего рода перепончатом крыле, натянутом между невероятно длинными ребрами. Птерозав- ры усовершенствовали эту конструкцию и стали первыми позвоночными, которые освоили полноценный полет, будучи сами тяжелее воздуха. У них развилась совер- шенно иная структура крыла, позволявшая им летать гораздо лучше всех своих пред- шественников. V Ящерицеобразная рептилия икарозавр обитала в раннем триасе на территории Северной Америки. У икарозавра были крылья, так сказать, с изменяемой геометрией. Их образовывали участки кожи, туго натянутые на длинные ребра. Когда икарозавр лазил по деревьям, он складывал крылья вдоль тела А при полете его ребра моментально раздвигались и крылья расправлялись в обе стороны. Они выполняли роль парашюта, на котором животное плавно опускалось на землю. 89
Удивительные аммониты Аммониты, впервые появившиеся на Земле в девонский период, наиболее изученные и часто встречающиеся ис- копаемые морские животные. Они принадлежат к группе го- ловоногих моллюсков и, стало быть, являются предшествен- никами современных осьминогов и кальмаров. Своего наи- высшего расцвета, если иметь в виду их численность и разно- образие, аммониты достигли в пермский период. Затем 245 млн лет назад, в конце этого периода, они почти пол- ностью исчезли при массовом вымирании. Но разделаться с аммонитами оказалось не так-то просто. Некоторые из них сумели дожить до триасового периода и благодаря своим склонностям к дальним странствиям по океану, вскоре вновь распространились по всему миру. К середине мезозоя они достигли нового пика эволюци- онного процветания. Аммониты столь часто встречались в мезозойских морях, а их окаменелости в таком изобилии попадаются в горных породах той эпохи, что они сыграли весьма важную роль в разработке системы идентификации (отождествления) всех морских отложений мезозойской эры. И все же подобное процветание не могло быть вечным, и в конце мелового периода все аммониты внезапно исчезли с лица Земли вместе со множеством других морских жи- вотных, включая белемнитов, плиозавров, ихтиозавров и плезиозавров. V На этой схеме представлено внутреннее строение наутилуса. Возможно, схожей внутренней структурой обладали и аммониты От прямых раковин к закрученным У первых головоногих моллюсков, так называемых наутило- идей, были длинные раковины конической формы. Внутри раковин находились газовые камеры, разделенные перегород- ками. Наутилоидеи выработали весьма примитивный способ втягивания и выталкивания воды, причем выбрасываемую струю они использовали для создания своего рода реактив- ной тяги. За миллионы лет, прошедшие с тех пор, головоно- гие, включая аммонитов, усовершенствовали этот метод и сделали его своим главным способом передвижения. На про- тяжении всей палеозойской эры (570 225 млн лет назад) наутилоидеи были наиболее распростоапенными морскими хищниками. Потом появились новые, более высокоорганизо- ванные головоногие, в том числе аммониты, у которых разви- лась раковина совсем иной формы — завитая, плоская и за- частую с довольно сложным рельефным узором. Перегородки и швы Как и у современных наутилусов, раковина аммонита была разбита на ряд внутренних камер. Каждая из них отделялась от соседней перегородкой. Само животное помещалось в са- мой последней из новообразованных камер. Места, в которых перегородки присоединялись к раковине, часто хорошо вид- ны на ископаемых останках аммонитов. Их называют шов- ными линиями. Такие линии образуют на раковинах аммони- тов, живших в юрский и меловой периоды, довольно слож- ные узоры. Ученые используют эти узоры для классифика- ции огромного количества ископаемых аммонитов, обнару- женных за годы исследований. 90
представляет собой плоскую закрученную раковину хорошо различимой спиралевидной формы. Поверхность раковины испещрена узорчатыми «ребрами», указывающими на те места, где раньше были перегородки. Глядя на окаменевший аммонит, трудно себе представить, что это останки животного — близкого родственника современных осьминогов и кальмаров. Однако если сравнить его с другим ныне здравствующим головоногим моллюском, наутилусом, то это родство сразу же становится очевидным. <1 Этот типичный ископаемый аммонит Балласт и плавучесть Раковина аммонита служила как бы балластным (стаби- лизирующим) механизмом, подобно тому как нынешние наутилусы используют собственные многокамерные ра- ковины. Животное заполняло свободные камеры водой и вновь их опорожняло при помощи особого органа — его называют сифоном. Закачивая и выкачивая воду, аммонит регулировал плавучесть собс гвенного тела, как это делают подводные лодки. Когда животное хотело поглубже погрузиться, оно наполняло свои «балластные отсеки» водой. Когда же оно желало всплыть на поверх- ность или просто подняться выше, - опорожняло их. Исчезновение аммонитов Невероятное изобили< ископаемых останков аммонитов оказалось несколько обманчивым, заставив ученых в свое время сделать не совсем верные выводы об их расп|юс- траненин в прошлые эпохи. До самого последнего време ни специалисты полагали, что аммониты населяли все первобытные моря без исключения. Однако затем было установлено, что отнюдь не все их разновидности обита ли по всему земному шару. У разных видов были раз- личные ареалы, что, по всей вероятности, было связано с рядом физических факторов, например с температурой воды или с процентным содержанием в ней соли (соле- ностью). Смещение материков в конце мелового периода привело к грандиозным климатическим изменениям и общей трансформации (преобразованию) природной сре- ды, затронувшей и Мировой океан. Вероятно, аммониты на сей раз не сумели приноровиться к новым условиям жизни и полностью вымерли. Степень лакрученности •овин аммонитов z тзлична. Обычно это 4 ала форма единой -рали, однако -иже у некоторых ддов развились ично (скрученные 1вины, немного ожие на к „просительный знак завитушками. г исовины еще более ~ одних (зновидностей по ->ме смахивали на □вины улиток. 91
Юрский период ОТ 213 ДО 144 МЛН ЛЕТ НАЗАД расселившихся по земному шару. Сущес- твовали и морские крокодилы с длинны- ми рылами и острыми зубами для ловли рыбы. Некоторые их разновидности даже отрастили ласты вместо ног, чтобы удоб- нее было плавать. Хвостовые плавники позволяли им развивать в воде большую скорость, чем на суше. Появились и но- вые виды морских черепах. Эволюция так- же породила множество видов плезиозав- ров и ихтиозавров, соперничавших с но- выми, быстроходными акулами и чрезвы- чайно подвижными костными рыбами. К началу юрского периода гигантский сверхматерик Пангея находился в процессе активного распада. К югу от экватора все еще существовал единый обширный материк, который снова назвали Гондваной. В дальнейшем он также раскололся на части, образовавшие сегодняшние Австралию, Индию, Африку и Южную Америку. Наземные животные северного полушария уже не могли свободно перемещаться с одного материка на другой, однако они по-прежнему беспрепятственно распространялись по всему южному сверхматерику А Этот саговник — живое ископаемое. Он почти не отличается от своих родственников, произраставших на Земле в юрскии период. Ныне саговники встречаются только в тропиках. Однако 200 млн лет назад они были распространены гораздо шире. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 Вначале юрского периода климат на всей Земле был теплым и сухим. За- тем, когда обильные дожди начали пропи тывать влагой древние триасовые пусты ни, мир вновь стал более зеленым, с более пышной растительностью. В юрском ланд шафте густо росли хвощи и плауны, кото- рые уцелели с триасового периода. Сохра- нились и пальмовидные беннеттиты. Кро- ме того, вокруг было множество грибов. Обширные леса из семенных, обычных и древовидных папоротников, а также папо- ротникообразных саговников распростра- нились от водоемов в глубь суши. По-пре- жнему были распространены хвойные леса. Кроме гинкго и араукарий, в них произ- растали предки современных кипарисов, сосен и мамонтовых деревьев. Жизнь в морях Когда Пангея начала раскалываться, воз- никли новые моря и проливы, в которых нашли прибежище новые типы животных и водорослей. Постепенно на морском дне накапливались свежие осадочные отложе- ния. В них обосновалось множество бес- позвоночных, таких, как губки и мшанки (морские циновки). В теплых и мелких морях происходили и другие важные со- бытия. Там образовались гигантские ко- ралловые рифы, приютившие многочислен- ных аммонитов и новые разновидности бе- лемнитов (древних родичей нынешних ось- миногов и кальмаров). На суше, в озерах и реках обитало мно- жество разных видов крокодилов, широко Белемниты, живые снаряды Белемниты были близкими родственника- ми современных каракатиц и кальмаров Они имели внутренний скелет сигарооб- разной формы. Его основная часть, состо- явшая из известкового вещества, называ- ется ростром. В переднем конце ростра на- ходилась полость с хрупкой многокамер- ной раковиной, помогавшей животному держаться на плаву. Весь этот скелет раз- мещался внутри мягкого тела животного и служил твердым каркасом, к которому крепились его мышцы. Твердый ростр лучше всех прочих час- тей тела белемнита сохраняется в ископа- емом виде, и обычно именно он попадает в руки ученых. Но иногда находят и беэ- ростровые окаменелости. Первые подобны» находки в начале XIX в. поставили в ту пик многих специалистов. Они догадыва- лись, что имеют дело с останками белем- нитов, но без сопутствующего ростра эти останки выглядели довольно-таки стран- но. Разгадка этой тайны оказалась на ред- кость простой, лишь только было собранс больше данных о способе питания ихтио- завров — главных врагов белемнитов. По 92
<3 Плезиозавры, бочкообразные морские рептилии с четырьмя широкими ластами, которыми они гребли в воде, как веслами. всей видимости, безростровые окаменелос- ти образовывались, когда ихтиозавр, загло- тав целый косяк белемнитов, изрыгал мяг- кие части одного из животных, в то время как его твердый внутренний скелет оста- вался в желудке хищника. Белемниты, подобно современным ось- миногам и кальмарам, вырабатывали чер- нильную жидкость и использовали ее для создания «дымовой завесы», когда пыта- лись спастись от хищников. Ученые обна- ружили и окаменевшие чернильные меш- ки белемнитов (органы, в которых хранил- ся запас чернильной жидкости). Одному из ученых викторианской эпохи, Уильяму Бакланду, удалось даже извлечь из иско- паемых чернильных мешков немного чер- нил, которые он использовал при иллюс- трировании своей книги «Бриджуотерский трактат». Склеенная подделка Целого ископаемого белемнита (мягкая часть плюс ростр) пока еще никому не удалось найти, хотя в 70-е гг. XX в. в Гер- мании была предпринята довольно-таки изобретательная попытка одурачить весь научный мир с помощью искусной под- делки. Цельные окаменелости, якобы до- бытые в одном из карьеров на юге Герма- нии, несколько музеев приобрели по очень высокой цене, прежде чем обнаружилось, что во всех случаях известковый ростр был аккуратно приклеен к ископаемым мягким частям белемнитов! 93
Рожденные для скорости Первые ихтиозавры появились еще в три- асе. Эти рептилии идеально приспособи- лись к жизни в неглубоких морях юрско- го периода. Они обладали обтекаемым ту- ловищем, плавниками разной величины и длинными узкими челюстями. Крупней- шие из них достигали в длину примерно 8 м, однако многие виды по размеру не превышали человека. Это были великолеп- ные пловцы, питавшиеся главным образом рыбой, кальмарами и наутилоидеями. Хотя ихтиозавры относились к рептилиям, по их ископаемым останкам можно предпо- ложить, что они были живородящими, то есть производили на свет готовое потом- ство, как млекопитающие. Возможно, де- теныши ихтиозавров рождались в откры- том море, подобно китам. Другая группа хищных рептилий, так- же широко распространенная в юрских морях, — плезиозавры. Их длинношеие разновидности обитали у поверхности моря. Здесь они охотились за косяками небольших рыб при помощи своих гибких шей. Короткошеие виды, так называемые плиозавры, предпочитали жизнь на боль- ших глубинах. Они питались аммонитами и прочими моллюсками. Некоторые круп- ные плиозавры, по всей видимости, охо- тились также на менее крупных плезио- завров и ихтиозавров. Жизнь в юрском воздухе В юрском периоде резко ускорилась эво- люция насекомых, и в результате юрский ландшафт со временем наполнился нескон- чаемым жужжанием и потрескиванием, которые издавало множество новых видов насекомых, ползающих и летающих по- всюду. Среди них были предшественники Мэри Эннинг (1799 1847) было всего 11 лет, когда она обнаружила первый ископаемый скелет ихтиозавра у Лайм- Реджис в Дорсете, Англия. Впоследствии ей посчастливи- лось найти также первые ископаемые скелеты плезиозавра и птерозавра. Ребенок этот мог найти Очки, булавки, гвозди. Но тут попались на пути Ихтиозавра кости. > Данные, полученные при анализе окаменевших желудков и помета (копролитов) ихтиозавров, говорят о том, что их рацион состоял в основном из рыбы и головоногих моллюсков (аммонитов, наутилоидей и кальмаров). Содержимое желудков ихтиозавров позволило сделать и еще более любопытное открытие. Маленькие твердые шипы на щупальцах кальмаров и прочих головоногих, судя по всему, доставляли ихтиозаврам немало неудобств, поскольку не переваривались и, соответственно, не могли свободно проходить через их пищеварительную систему. В результате шипы скапливались в желудке, и по ним ученым удается узнать, что данное животное съело на протяжении всей своей жизни. Так, при изучении желудка одного из ископаемых ихтиозавров выяснилось, что он проглотил по меньшей мере 1500 кальмаров! V Ихтиозавры выглядели как точные копии дельфинов, за исключением формы хвоста и лишней пары плавников. Долгое время ученые считали, что у всех ископаемых ихтиозавров, попадавшихся им в руки, был поврежден хвост. В конце концов они догадались, что позвоночник этих животных имел изогнутую форму и на его конце располагался вертикальный хвостовой плавник (в отличие от горизонтальных плавников дельфинов и китов). 94
современных муравьев, пчел, уховерток, мух и ос. Позднее, в меловом периоде, произошел новый эволюционный взрыв, когда насекомые начали «налаживать кон- такты» с только что появившимися цвет- ковыми растениями. До этого времени настоящие летающие животные встречались лишь среди насе- комых, хотя попытки освоить воздушную среду наблюдались и у других существ, научившихся планировать. Теперь же в воздух поднялись целые полчища птеро- завров. Это были первые и самые круп- ные летающие позвоночные животные. Хотя первые птерозавры появились еще в конце триаса, их подлинный «взлет» при- шелся именно на юрский период. Легкие скелеты птерозавров состояли из полых костей. У первых птерозавров имелись хвосты и зубы, однако у более высокораз- витых особей эти органы исчезли, что поз- волило значительно уменьшить собствен- ный вес. У некоторых ископаемых птеро- завров угадывается волосяной покров. На основании этого можно предположить, что они были теплокровными. Ученые до сих пор расходятся во мне- ниях относительно образа жизни птерозав- ров. К примеру, первоначально считалось, что птерозавры были своего рода «живы- ми планерами», парившими, подобно гри- фам, над землей в потоках поднимающе- гося горячего воздуха. Возможно, они даже скользили над поверхностью океана, вле- комые морскими ветрами, как современ- ные альбатросы. Однако теперь некоторые специалисты полагают, что птерозавры могли хлопать крыльями, то есть активно летать, подобно птицам. Возможно, одни из них даже ходили по-птичьи, а другие волочили свои тела по земле или спали в местах гнездовий сородичей, повиснув вниз головой, наподобие летучих мышей. 95
А Первого ископаемого археоптерикса обнаружили спустя два года после опубликования книги Чарлза Дарвина «Происхождение видов». Это важное открытие стало еще одним подтверждением теории Дарвина, гласившей, что эволюция происходит очень медленно и что одна группа животных порождает другую, претерпевая ряд последовательных превращений. Знаменитый ученый и близкий друг Дарвина, Томас Хаксли, предсказал существование в прошлом животного, подобного археоптериксу, еще до того, как его останки попали в руки ученых. По сути дела, Хаксли подробно описал это животное, когда оно еще не было открыто! «Ранняя» птица Первые птицы появились на Земле ближе к концу юрского периода. Самая древняя из них, археоптерикс, больше походи- ла на маленького пернатого динозавра, чем на птицу. У нее имелись зубы и длинный костный хвост, украшенный двумя рядами перьев. На каждом ее крыле торчало по три когтистых пальца. Одни ученые полагают, что археоптерикс пользовался своими когтистыми крыльями для лазания по деревьям, отку- да он периодически слетал обратно на землю. Другие считают, что он отрывался от земли, используя порывы ветра. В про- цессе эволюции скелеты птиц становились все легче, а зубас- тые челюсти заменялись беззубым клювом. У них развилась широкая грудина, к которой крепились мощные мышцы, необ- ходимые для полета. Все эти изменения позволили усовер- шенствовать строение тела птицы, придав ему оптимальную для полета структуру. Первой ископаемой находкой археоптерикса было един- ственное перо, обнаруженное в 1861 г. Вскоре в той же мест- ности нашли цельный скелет этого животного (причем с перь- ями!). С тех пор обнаружено шесть окаменевших скелетов ар- хеоптерикса: одни полные, а другие лишь фрагментарные По- следняя тают находка датируется 1988 г. 96
Как птицы научились летать Ступенчатый полет 'уществуют две основные теории, пыта- лциеся объяснить, как птицы научились стать. Одна из них утверждает, что пер- ые полеты происходили снизу вверх. Со- ласно этой теории, все началось с того, то двуногие животные, предшественни- и птиц, разбегались и подпрыгивали вы- око в воздух. Возможно, так они пыта- ись спастись от хищников, а может, ло- или насекомых. Постепенно оперенная лощадь «крыльев» становилась больше, рыжки, в свою очередь, удлинялись. Пти- ia дольше не касалась земли и оставалась воздухе. Прибавьте к этому махательные _ижения крыльями — и вам станет ясно, ак спустя длительное время эти «пионе- 1Ы воздухоплавания» научились подолгу ребывать в полете, а их крылья мало-по- алу приобрели свойства, позволявшие им одерживать тело в воздухе. Однако существует и другая теория, потивоположная, согласно которой пер- ые полеты происходили сверху вниз, с рревьев на землю. Потенциальным «ле- п нам» нужно было сначала забраться на начительную высоту, а уже потом бро- нться в воздух. В этом случае первым нагом на пути к полетам должно было -ать планирование, поскольку при этом ипе передвижения энергозатраты крайне езначительны — уж во всяком случае, го- аздо меньшие, чем при «бегательно-пры- .тельной» теории. Животному не нужно рилагать дополнительных усилий, ибо ри планировании его влечет вниз сила емного тяготения. > Каждое крыло розавра тазовывалось эстком кожи, туго ъ’янутым между тетями передних □вечностей, «вероятно длинным чертым пальцем и * ювищем. Крылья а )ременных летучих < ^шей опираются на тыре удлиненных =пьца. Один ученый предложил чрезвычайно лю- бопытную теорию. Она описывает ряд ста- дий, через которые должны были пройти «пионеры воздухоплавания» в ходе эво- люционного процесса, превратившего их в конечном итоге в летающих животных. Согласно данной теории, когда-то одна из групп мелких рептилий, именуемых про- топтицами, перешла к древесному образу жизни. Возможно, рептилии забрались на деревья потому, что там было безопаснее, или проще добывать еду, или удобнее пря- таться, спать, обустраивать гнезда. На вер- хушках деревьев было прохладнее, чем на земле, и у этих рептилий для лучшей теп- лоизоляции развились теплокровность и перьевой покров. Любые лишние длинные перья на конечностях были кстати — ведь они обеспечивали дополнительную тепло- изоляцию и увеличивали площадь поверхности крылообразных «рук». В свою очередь, мягкие, покрытые перьями передние конечности смяг- чали удар о землю, когда живот- ное теряло равновесие и пада- ло с высокого дерева. Они за- медляли падение (выпол- няя роль парашюта), а так- же обеспечивали более или менее мягкую посадку, слу- жа естественным амортиза- тором. Со временем эти жи- вотные стали использовать оперенные конечности в ка- честве протокрыльев. Даль- нейший переход от пара-
шютной стадии к планирующей должен был стать вполне закономерным эволюци- онным шагом, после чего настала очередь последней, полетной, стадии, которой поч- ти наверняка достиг археоптерикс. Жизнь на суше Первые млекопитающие появились в три- асовом периоде. Поначалу это были ма- ленькие насекомоядные животные, произо- шедшие от зверообразных рептилий — так называемых цинодонтов. В юрском пери- оде возникло множество новых групп мле- копитающих. Среди них были зверьки, похожие на хорошо знакомых нам крыс и землероек. С эволюционной точки зрения млекопитающие, можно сказать, «стояли в очереди». Время их расцвета еще не на- ступило, до него должны были пройти многие миллионы лет. А в юрском перио- де господствовали динозавры. Хотя они впервые появились на Земле во второй половине триаса, их подлинный расцвет пришелся именно на юрский период. Они быстро утвердились как преобладающая группа животных мезозоя. |> В середине юрского периода появились крупные «бронированные» динозавры, такие, как стегозавр. Задние ноги этого ящера были высотой с комнату, а вдоль его спины тянулся длинный ряд защитных пластин. Крупнейшие из этих щитков достигали почти метра в длину. Скелет стегозавра, выкопанный в 1992 г. в штате Колорадо, США, считается наиболее сохранившимся скелетом динозавра из всех, когда-либо найденных. Американские ученые покрыли скелет, возраст которого оценивается в 140 млн лет, защитным слоем пенопласта, а затем извлекли его из земли с помощью вертолета.
V В юрском периоде на большей части земной суши разбойничали стаи аллозавров. Они, по всей видимости, представляли собой кошмарное зрелище: ведь каждый член такой стаи весил более тонны. Совместными усилиями аллозавры могли легко одолеть даже крупного зауропода. Век динозавров Самые первые динозавры появились бо- лее 200 млн лет назад. За 140 млн лет сво- его существования они эволюционирова- ли во множество самых разнообразных видов. Динозавры распространились по всем материкам и приспособились к жиз- ни в самых различных средах обитания, хотя ни один из них не жил в норах, не лазил по деревьям, не летал и не плавал. Одни динозавры были не крупнее белки. Другие весили больше пятнадцати взрос- лых слонов, вместе взятых. Одни тяжело переваливались на четырех ногах. Другие бегали на двух ногах быстрее, чем олим- пийские чемпионы в спринте. 65 млн лет назад все динозавры вне- запно вымерли. Однако перед тем, как ис- чезнуть с лица нашей планеты, они оста- вили нам в горных породах подробный «отчет» о своей жизни и своем времени. Самой распространенной группой ди- нозавров в юрском периоде были прозау- роподы. Некоторые из них развились в самых крупных наземных животных всех времен — зауроподов («ящероногих»). Это были «жирафы» мира динозавров. Веро- ятно, они проводили все свое время, пое- дая листья с верхушек деревьев. Чтобы обеспечить жизненной энергией такое гро- мадное тело, требовалось невероятное ко- личество пищи. Их желудки представля- завров — так называемых гадрозавров. Это были «газели» мира динозавров. Они щипали низкорослую растительность сво- ими роговыми клювами, а затем переже- вывали ее крепкими коренными зубами. Самым большим семейством крупных плотоядных динозавров были мегалозав- риды, или «огромные ящерицы». Мегало- заврид был чудовищем в тонну весом, с громадными острыми зубами, похожими на зубья пилы, которыми он разрывал плоть своих жертв. Судя по некоторым окаменевшим следам, пальцы его ног были обращены внутрь. Возможно, он передви- гался вразвалку, подобно гигантской утке, раскачивая хвост из стороны в сторону. Мегалозавриды заселили все районы зем- ного шара. Их ископаемые останки обна- ружены в таких удаленных друг от друга местах, как Северная Америка, Испания и Мадагаскар. Ранними видами этого семейства бы- ли, по всей видимости, относительно не- большие животные хрупкого телосложе- ния. А более поздние мегалозавриды ста- ли поистине двуногими чудовищами. Их задние ноги оканчивались тремя пальца- ми, вооруженными мощными когтями Мускулистые передние конечности помо- гали при охоте на крупных растительно- ядных динозавров. Острые когти, несо- мненно, оставляли ужасные рваные раны в боку захваченной врасплох жертвы. ли собой вместительные пищеварительные емкости, непрерывно перерабатывавшие горы растительного корма. Позднее появилось множество разно- видностей небольших быстроногих дино- Могучая мускулистая шея хищника поз- воляла ему со страшной силой вонзать кинжаловидные клыки глубоко в тело добычи и вырывать из нее громадные кус- ки еще теплого мяса.
ЭТИ ДИНАМИЧНЫЕ ДИНОЗАВРЫ Большинство сведений о динозаврах ученые получили, изучая их ископаемые останки. Так, исследуя выпуклости, бороздки и отметины на окаменевших костях, узнают о размерах и форме мышц динозавров. Это, в свою очередь, позволяет определить форму и размеры тела животного. На некоторых костях динозавров обнаружены следы повреждений, артрита, рака, а также нападений со стороны других, более сильных динозавров. А по ископаемым черепам определяют даже величину мозга динозавра. Окаменевшие яйца помогают ученым воссоздать картину развития детены- шей динозавров, узнать, с какой скоростью они росли, и вообще как бы заглянуть в «ясли» динозавров. Ну а окаменевшие сле- ды, и в особенности цепочки следов, снаб- жают нас ценной информацией об «общес- твенной» жизни динозавров. Теряясь в догадках И все же, сколько бы ученые пи разгля- дывали ископаемые останки динозавров, остаются вопросы, на которые у них нет точных ответов. Например: какого цвета были динозавры? имелись ли у них на шкуре какие-либо маскировочные полосы или пятна? быть может, лесные динозав- ры были пятнистыми, вроде современной лани, а виды, обитавшие на открытой мест- ности, — с черными и белыми полосами, как зебры, дабы хишникам было труднее их заметить? В свою очередь, хищные динозавры также могли быть пятнисты- ми, как гепард, или полосатыми, как тигр. Возможно, одни только огромные траво- ядные зауроподы были сплошь серыми, наподобие слонов. Увы, нам неизвестно даже, имелся ли у динозавров волосяной покров. Читая по следам Из того, что нам известно об образе жиз- ни зауроподов, напрашивается вывод, что они, возможно, были живородящими, как млекопитающие. Цепочки следов зауро- подов свидетельствуют, что эти велика- ны передвигались большими стадами в поисках подходящих пастбищ. Чтобы но- ворожденный зауропод мог выжить в мигрирующем стаде, ему надо было 1 Стегозавр 2 Сейсмозавр 3 Моноклониус 4 Целофисис 5 Аллозавр 6 Протоцерат -- 7 Критозавр встать на ноги и начать самостоятельно ходить спустя считанные минуты после появления на свет. Детеныш, вылупив- шийся даже из самого большого яйца, не смог бы угнаться за взрослыми живот- ными. А вот живорожденному «младен- цу» размером с собаку, вероятно, такое могло оказаться по плечу. В любом слу- чае в подвижном стаде у самок динозав- ров просто ие было бы времени остано- виться, снести яйца, а затем еще и до- ждаться, покавылупятся детеныши. К тому времени, как их чада готовы были бы пуститься в путь, стадо удалилось бы от них на многие сотни километров. Так что же, маленькие зауроподы путешес- твовали вместе с родителями? Доказа- тельством тому могут служить те же це- почки следов. Среди отпечатков ног взрослых особей явственно различаются следы молодняка. С какой скоростью передвигались динозавры? Скорость передвижения того или иного животного зависит от его веса, длины зад- них конечностей и шага. Длинные ноги и широкий шаг позволяют животному дви- гаться быстрее. Цепочки следов динозав- ров и их ископаемые скелеты снабдили исследователей всеми необходимыми дан- ными на этот счет. А форма следа позво- ляет даже определить тип динозавра, его оставившего. По всей видимости, самыми быстрыми бегунами были «страусоподоб- ные» динозавры, развивавшие скорость свыше 50 км/ч. Крупные динозавры, в|юде 35-тонпого апатозавра (прежде его на- зывали бронтозавром), возможно, об- ладали столь же легкой поступью, что и пятитонные слоны. А вот громадный 100
КАРТА РАСПРОСТРАНЕНИЯ ДИНОЗАВРОВ 8 Брахиозавр 15 Паразауролоф 22 Мегалозавр 29 Пахицефалозавр 9 Зауролоф 16 Коритозавр 23 Овираптор 30 Дейнонихус 10 Диплодок 17 Тираннозавр 24 Велоцираптор 31 Бревипаропус 11 Дромицеломин 18 Барионикс 25 Галлимимус 12 Дасплетозавр 19 Сальтопус 26 Сальтазавр 13 Эуоплоцефал 20 Игуанодон 27 Камаразавр 14 Трицератопс 21 Хальтикозавр 28 Апатозавр 101
75-тонный брахиозавр, скорее всего, был способен лишь на медленный размеренный шаг со скоростью около 4 6 км/ч. Ящерицы-гиганты Некоторые зауроподы были самыми боль- шими животными из всех, когда-либо бро- дивших по нашей планете. Так, брахио- завр («рукоящер») был длиной до 23 м — с теннисный корт, а весом до 75 т. Его голова возвышалась над землей на 12 м, то есть на высоту четырехэтажного зда- ния. Суперзавр, чьи останки впервые об наружили в 1972 г, предположительно достигал 25—30 м в длину. Ученые все еще откапывают кости ультразавра, впер- вые обнаруженные в 1979 г. Согласно оценкам, вес его составлял 130 т, так что ультразавр вполне может оказаться самым тяжелым животным, когда-либо обитав- шим на Земле. Однако бревипароп, живший на территории Марокко, мог быть длиннее ультразавра. Пока что ученые нашли толь- ко его следы. Если предположи- тельная длина бревипаропа — 48 м — подтвердится, он сможет претендовать на звание самого длинного позвоночного животного всех времен. Конструкция по росту Скелеты зауроподов обладали всеми обходимыми особенностями строени чтобы полностью соответствовать гром ным размерам своих «хозяев». Их ноги представляли собой массивные столбы, призванные поддерживать колоссальный вес туловища. Кости стопы располагались <0 Американский палеонтолог Джим Дженсен позирует подле лопаточной кости суперзавра. В наши дни для поисков гигантских динозавров используется самая современная технология К примеру, кости сейсмозавра («сотрясателя земли») были обнаружены в горных породах Нью-Мексико на глубине 4 м при помощи радара. Истинные размеры этого ящера пока неизвестны, однако по некоторым признакам его длина должна быть по крайней мере 40 м 102
~ D> Позвоночник брахиозавра был устроен -аподобие моста, перекинутого между его передними и задними ногами. Такая аркообразная структура служила опорой очень -яжелому брюху. Длинная шея строением -апоминала гигантский подъемный кран. Кости —ей образовывали своего рода укосину, или •стрелу», этого крана. Костные отростки на шейных позвонках выполняли роль тросов, а мышцы и связки двигали шею из стороны в сторону и вверх-вниз вертикально, а не образовывали плоскую структуру. Кроме того, они соединялись между собой прочными связками, что при- давало стопе еще большую надежность. На верхнюю часть скелета зауропода прихо- дилось куда меньше «стройматериалов». Сами кости зачастую были полыми, череп и позвоночник сравнительно невелики. Это означает, что зауроподы являлись живот- ными, «тяжелыми снизу». У некоторых зауроподов головы были меньше ло- шадиных и соответствующих им размеров мозг. У иных ви- дов мозг был не боль- ше, чем у котенка. Проблема плоской ступни У людей ходьба сопряжена с очень серьез- ными трудностями. Ведь когда мы стоим, наши пальцы плоско лежат на земле, а го- леностопный сустав, соединяющий стопу и нижнюю часть ноги, образует прямой угол. Это означает, что всякий раз, когда мы делаем шаг, нам приходится поочеред- но отрывать от земли пятки, перенося вес нашего тела на носок. Попробуйте проана- лизировать свои движения при ходьбе. Вы передвигаетесь толчками, как бы подпры- гивая на ходу. Ваш корпус при каждом шаге то поднимается, то вновь опускается. Постоянно поднимать и опускать собствен- ное тело довольно утомительно, хотя эта нагрузка не слишком сильно ощущается: мы ведь относительно легкие животные. Ну и, конечно, обувь тоже нам помогает. Знаете ли вы, что в обуви с каблуками (не очень высокими) ходить гораздо удобнее, чем в обуви с плоской подошвой? Ноги устают меньше, да и вообще расходуется меньше энергии. Все это потому, что вы не тратите много сил на поднятие и опус- кание своего тела. 103
Динозавры «на каблуках» Для крупных животных ходьба — весьма сложная проблема. Тяжеловесным живот- ным, таким, как слоны, необходимы широ- кие плоские ступни, способные выдержи- вать их огромный вес. Но если бы кости их стопы образовывали ту же структуру, что и в стопе человека, они бы очень быстро уставали. Ведь их ступни также всей своей поверхностью прижимались бы к земле между шагами, а чтобы сделать очередной шаг, им приходилось бы всякий раз при- подниматься на носке. Естественно, такое постоянное «отжимание» на пальцах дава- лось бы тяжеловесным животным очень нелегко и они быстро выбивались бы из сил. Поэтому у слона в каждой ступне есть по встроенному «каблуку» из жесткой фиб- розной ткани. «Каблуки» располагаются под кожей задней части ступни, и в результате слон стоит как бы на носках. По всей вероятности, громадные зауро- поды имели аналогичное строение ступ- ней — с внутренним «каблуком». Разуме- ется, 70-тонный брахиозавр не смог бы долго подпрыгивать, как мы с вами, но ведь ему и не приходилось этим заниматься. Его широкие пальцы поддерживало сзади тол- стое клинообразное уплотнение ткани, вы- полнявшее функцию каблука — в точнос- ти как в ступне слона. Подобная конструк- ция стопы позволяла гигантским зауропо- дам уверенно шагать, затрачивая при этом минимум энергии и усилий. Где гигантские зауроподы — на суше или в воде? Долгие годы ученые считали, что громад- ные зауроподы, такие, как брахиозавр, вели земноводный образ жизни. Утверждалось, что они были слишком большими и тяже- лыми, чтобы передвигаться по твердой зем- ле, и на суше их мышцы не выдержали бы столь чудовищного веса. Поэтому специа- листы пришли к выводу, что зауроподы про- водили все свое время в водоемах, где вода служила надежной опорой их колоссаль- ным телам. Согласно этой теории, длинные шеи зауроподов, а также ноздри, располо- женные у них на макушке, развились как приспособления к жизни в глубоких водо- емах. Ведь они вполне могли выполнять роль своего рода шноркеля (устройства на подводных лодках), позволявшего живот- ному дышать, когда все тело его находи- лось на глубине под водой. Однако теперь мы знаем, что это было абсолютно невоз- можно. Если бы тело брахиозавра пол- ностью погрузилось в воду — так, чтобы над поверхностью торчала только самая макушка, — то это означало бы, что само тело находится на глубине до 12 м. На та- кой глубине давление воды настолько силь- но, что легкие животного не выдержали бы нагрузки и оно просто не смогло бы ды- шать. Вдобавок ко всему у бедного брахио- завра резко повысилось бы кровяное дав- ление, а от этого неизбежно остановилось бы сердце. В любом случае зауроподы вро- де брахиозавра обладали всеми чертами, свойственными именно наземным живот- ным. Колоннообразные ноги, глубокая и от- носительно узкая грудная клетка и особо укрепленная спина — все это характерные признаки обитателей суши. Полый позвоночник для уменьшения веса Еще одним аргументом в пользу того, что огромные зауроподы были скорее су- хопутными (наземными), чем водными животными, могут служить весьма при- мечательные приспособления, вырабо- танные некоторыми из них, чтобы уменьшить свой вес. К примеру, позвон- ки таких зауроподов, как апатозавр и диплодок, имеют внутри обширные по- лости — плевроцелы. На подобную «пус- тотелую» конструкцию затрачивается меньше костного вещества, и стало быть, общий вес животного уменьшается. Если бы зауроподы вели водный образ жиз- ни, уменьшать с помощью подобных приспособлений свой вес им было бы ни к чему: нужную опору они находили бы в воде, вне зависимости от тяжести своих тел. В поисках ответов Каким же образом ученые, столкнувшись с необходимостью осветить те стороны образа жизни динозавров, о которых прак- тически невозможно что-либо узнать на основании изучения их ископаемых остан- ков, могут найти ответы на следующие вопросы: какого рода звуки издавали динозав- ры? были ли они заботливыми родителя- ми? как они спали — стоя или лежа? какова была продолжительность их жизни? Для начала можно сопоставить дино- завров с ныне здравствующими животны- ми и задаться более конкретными вопро- сами: если растительноядные динозавры жи- ли стадами, наподобие слонов и антилоп, то как они заботились о своих детенышах? как эти стада организовывали oxpaiiy и предупреждали об опасности — подоб- но современным стадным животным или иначе? как они общались друг с другом — зву- ковыми сигналами, как гуси, или цвето- выми, как попугаи? как хищные динозавры охотились — группами, как львы, или в одиночку, как тигры и леопарды? Отыскивая правильные ответы на по- добные вопросы, зачастую действуя мето- дом исключения, ученые в конечном ито- ге сумели совершенно по-иному взглянуть на многие стороны образа жизни и пове- дения динозавров. Были ли динозавры теплокровными? Вопрос о том, были ли динозавры тепло- кровными, очень важен, ибо если да, то их следует считать гораздо более биологичес- ки развитыми, чем это представлялось уче- ным прежде. У ученых имеются определенные ос- нования полагать, что по крайней мере некоторые из динозавров могли быть теп- локровными, вроде млекопитающих или птиц. К примеру, известно, что конечнос- ти одних динозавров располагались при t> Цепочки следов, запечатленные на этих двух фотоснимках, позволяют воссоздать картину панического бегства стада динозавров. Это происходило в Ларк-Кверри, Австралия. В бегстве участвовало около 160 небольших динозавров. По всей вероятности, стадо бросилось убегать при виде крупного хищного динозавра. 104
ходьбе прямо под туловищем, в точности как у млекопитающих и птиц. У других в конечностях имелись широкие кровенос- ные сосуды, как у млекопитающих. Нако- нец, у длинношеих особей кровяное дав- ление должно было быть высокое, чтобы кровь могла поступать в мозг (вспомните жирафа). Размеры яйца в любом случае ограни- чены. Взрослый апатозавр должен бы быть примерно в 100 тыс. раз крупнее, чем де- теныш, вылупившийся даже из самого большого яйца. Многие ученые полагают, что ни одно животное не способно расти такими темпами, чтобы настолько увели- читься к зрелому возрасту. В то же время изучение окаменелостей позволяет сделать вывод, что кости конечностей юного апа- тозавра были всего лишь вчетверо мень- ше соответствующих костей взрослой осо- би. Трудно представить себе, что столь гро- мадный «младенец» мог бы поместиться даже в самом крупном яйце. А это означа- ет, что он вполне мог появиться на свет уже в «готовом» виде, подобно детенышам млекопитающих. Некоторые ученые рас- суждают следующим образом: «Чтобы вырасти в настоящего великана, нужно уже родиться большим. А чтобы родиться боль- шим, нужно родиться уже сформировав- шимся». Безошибочный признак теплокровия — хороший аппетит. К примеру, лев съедает количество пищи, равное собственному весу, примерно за неделю. А вот холод- нокровному комодскому дракону (круп- нейшая из ныне живущих ящериц) на это пищевод егкое тонкая кишка ПЕРЕМАЛЫВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО мускульный желудок почки 1 клоака печень толстые кишки < У многих динозавров в желудках име- лись специальные камни, или гастро- литы (слева), помогавшие им перева ривать пищу. В процессе перемалыва- ния пищи эти камни часто терлись друг о друга, становясь гладкими и ровны- ми. Примерно то же происходит в же- лудках птиц. Камни в их мускульном желудке (мускульный мешочек в пе- редней гасти пищеварительной систе- мы) работают подобно жерновам. 105
требуется около двух месяцев. Если гигант- ские плотоядные динозавры были тепло- кровными, то их прожорливость должна была поражать воображение. Скажем, ти- раннозавру нужно было бы съедать около тонны мяса ежедневно. Добыть столько еды по силам лишь высокоактивному тепло- кровному животному. Но если тиранно- завр был холоднокровным, как комодский дракон, то он мог бы обойтись гораздо меньшим количеством пищи. Так каким же он был на самом деле? V t> Комодский дракон (справа), холоднокровная рептилия, съедает за год примерно в 6 раз больше пищи, чем весит сам. Годовой рацион льва (внизу) превышает его собственный вес раз в 50. Такое громадное количество пищи требуется льву, чтобы обеспечить высокую скорость обмена веществ, а твкже для поддержания постоянной температуры тела. t> Холоднокровные животные растут медленнее, чем теплокровные. Длина детеныша нильского крокодила, когда он вылупляется из яйца, всего около 30 см. Спустя год, при достаточном количестве пищи, он может вырасти примерно до метра. Птенец страуса, будучи теплокровным, растет примерно вдвое быстрее. Когда он вылупляется из яйца, его рост от головы до кончиков лапок — также около 30 см. В первый год жизни он растет со скоростью около 15 см в месяц и за год достигает своих взрослых размеров, возвышаясь над землей на 2,5 м. Детеныш голубого кита растет еще быстрее. При рождении его длина составляет около 3 м, а вес примерно 2,5 т. А когда он перестает сосать материнское молоко (в возрасте около семи месяцев), длина его уже больше 15 м и вес примерно 23 т. Стало быть, за прошедшее время он прибавлял в весе почти 100 кг ежедневно. И не удивительно, что детеныш голубого кита так быстро растет: ведь он за день выпивает, в пересчете на коровье, около 2500 стаканов молока! Так с какой же скоростью росли динозавры? Сегодня американские ученые пытаются найти ответ на этот вопрос, изучая ископаемые гнезда утконосых динозавров. Их исследования могут помочь решить главный вопрос: были ли среди динозавров теплокровные животные? 106
107
Охотники ЗА ДИНОЗАВРАМИ Около 100 лет назад двое американских ученых от- крыли настоящий новый мир динозавров. Отниел Чарлз Марш (справа) и Эдуард Дринкер Коуп сделали ряд величайших открытий в области изучения дино- завров. Каждый из них нанял собственную команду и отправился на запад, в Колорадо, поохотиться за иско- паемыми ящерами. Это было нелегким, да и небезопас- ным, занятием. На охотников за окаменелостями час- Марш и Коуп крайне ревностно следили за успеха- ми друг друга и старались держать свои открытия в тайне Ходили даже слухи, что между двумя исследо- вателями время от времени вспыхивали жестокие ссо- ры. Более того, члены их команд пытались похитить у конкурентов наиоолее ценные находки. Создается впе- чатление, что к типичным для Дикого Запада кражам скота в то время добавились еще и кражи динозавров. Подбор и найм подходящих людей для ведения раско- пок обходились очень дорого, и каждый из ученых по- тратил огромные суммы денег, пытаясь любой ценой обставить соперника. До начала этой «динозавровой лихорадки» в Се- верной Америке было обнаружено всего лишь 9 видов динозавров. Марш и Коуп за свою жизнь открыли 136 новых видов животных. Марш все же обошел Коупа: па его счету оказалось 80 находок, в то время как у Коупа 56. Команде Марша принадлежит честь откры- тия аллозавра, диплодока, стегозавра и трицератопса, а Коупа — камаразавра, моноклона и целофиза. тенько нападали местные индеиские племена, которым не нравилось присутствие непрошеных гостей на их земле. 108
амммммапм Рой Чемпен Эндрюз возглавил первую экспедицию за динозаврами в Монго- лию в 1922 г. Он и его команда доби- рались до отдаленных «кладбищ» ди- нозавров на автомобилях и верблю- дах. Среди их наиболее известных на- ходок следует выделить ископаемые кости, яйца и гнезда протоцератопсов. Со времени этих первых исследований здесь было сделано множество новых поразительных открытий. В их число входит богатейшая в мире коллекция динозавров позднего мела — многие тысячи этих животных погибли в этих местах во время доисторических навод- нений 70 млн лет назад. Американский ученый Роберт Беккер относится к числу современных тео- ретиков науки о динозаврах. Его перу принадлежит ряд новаторских теорий в этой области. Мир динозавров Бек- кера разительно отличается от того, каким его представляли ученые до него. «Беккеровские» динозавры были энергичны и быстроноги. По мнению ученого, громадные зауроподы жили большими стадами, а плотоядные ди- нозавры искусно охотились. Пожалуй, самое важное из всех воззрений Бек- кера — его утверждение, что динозав ры могли быть теплокровными живот- ными. Джека Хорнера иногда называют «че- ловеком, ходящим по яичной скорлу- пе». Он сделал множество любопытней- ших открытий, в том числе обнаружил целые «гнездовья» гадрозавров («утко- носых динозавров») с окаменевшими яйцами и останками детенышей всех возрастов. Это открытие Хорнер совер- шил в 1978 г. совместно с другим уче- ным, Робертом Макелой. Возможно, его исследования, связанные с самыми пер- выми днями жизни детенышей дино- завров, помогут выяснить, как быстро они росли, и тем самым поставят точку в затянувшемся споре о том, были ли динозавры теплокровными животными. 109
Меловой период ОТ 144 ДО 65 МЛН ЛЕТ НАЗАД В течение мелового периода на нашей планете продолжался «великий раскол» материков. Громадные массивы суши, образовывавшие Лавразию и Гондвану, постепенно распадались на части. Южная Америка и Африка удалялись друг от друга, и Атлантический океан становился все шире и шире. Африка, Надия и Австралия также начали расходиться в разные стороны, и к юту от экватора в итоге образовались гигантские острова. Большая часть территории современной Европы находилась тогда под водой. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 Колоссальные силы, скрытые в недрах Земли, продолжали формировать рельеф ее поверхности. В те времена об- ширные районы земной поверхности за- нимали теплые мелкие моря. В начале пе- риода там появилось множество новых, чрезвычайно разнообразных групп мол- люсков, в том числе двустворчатые мол- люски типа мидий и брюхоногие моллюс- ки типа улиток. Огромные моллюски ам- мониты встречались реже, чем прежде, зато белемнитов было очень много. На мелководье, вблизи побережья, также по- явились новые обитатели — новые виды хищных ракообразных, таких, как мелкие креветки, крабы и омары. Дальше от берегов, в открытом море, начинались владения быстроходных хищ- ных рептилий. Среди них все еще встре- чались некоторые виды юрских плезиозав- ров и ихтиозавров. Однако на передний план вышли свирепые морские плезиозав- ры мелового периода, вроде эласмозавров, а также ящерицеобразные мозазавры. Они охотились на новые разновидности кост- ных рыб и на хрящевых рыб типа всевоз- можных скатов. В те времена в Мировом океане плавали гигантские морские чере- пахи архелоны, неспешно разгребая ласта- ми теплую воду в поисках пищи. В длину архелоны достигали почти 4 м. Змеи, птицы и пчелы Тем временем на суше также происходило много интереснейших событий. От яше- рицеобразных предков развились настоя- щие змеи. Появились и некоторые новые виды морских птиц. Гесперорнисы были похожи на больших гагар. А вот ихтиор- нис, маленькая птичка, похожая на крач- ку, первой из всех птиц обзавелась насто- ящей грудиной. Повсюду порхали пчелы, мотыльки и прочие насекомые, а среди листвы прятались многочисленные пауки, подкарауливая добычу. Цветковый «взрыв» Вплоть до начала мелового периода рас- пространение спор и пыльцы растений было связано с немалым риском. Многие примитивные растения полагались лишь на волю ветра. Что еще хуже, были расте- ния, которые вовсе не имели какого-либо механизма распыления своих спор. Они попросту роняли споры на землю в том месте, где росли сами. Однако в меловом периоде некоторые растения выработали новые, куда более эффективные методы распространения пыльцы. Так, цветковые (покрытосеменные) растения связали от- ныне свою судьбу с насекомыми. Между ними стал налаживаться осо- бый вид партнерства, просуществовав- ший до сегодняшнего дня. Это партне- рство сразу же резко повысило шансы растений на успешное опыление. Насе- комые взяли на себя «обязательства» по сбору пыльцы и ее доставке к месту на- значения. В свою очередь, цветковым растениям приходилось «расплачивать- ся» за услуги и предлагать партнерам привлекательное для них вознагражде- ние. Приманкой для насекомых стали ярко окрашенные лепестки и восхити- тельный аромат цветов. Ну а сладкий сахаристый нектар да и сама пыльца снабжали насекомых всеми необходимы- ми им питательными веществами. В ре- зультате цветковые растения начали бур- но распространяться по всей земной суше. В наши дни на Земле обитает свы- ше 250 000 различных видов цветковых растений, в то время как всех прочих зе- леных растений, вместе взятых, — 50 000 видов. А Иногда в ископаемых останках сохраняются даже мягкие ткани живых существ, например цветки. Перед вами ископаемый цветочный бутон. Его обнаружили в окаменевшем меловом иле в Швеции. При жизни он имел всего лишь 2 мм в длину и 1 мм в поперечнике. 110
< Гребни гадрозавров, возможно, выполняли еще и функцию своего рода «гудков», или акустических резонаторов. У каждого вида имелась собственная, особой формы «труба», издававшая характерный звук — крик, писк, хрюканье или рев, — в котором сородичи распознавали определенный сигнал. Новые растения — новые динозавры Постепенно заселяя сушу, новые группы растений стали образовывать обширные леса. Там к услугам наземных животных были самые разнообразные листья и про- чая съедобная растительность. Динозавры продолжали бурно эволюционировать, и их новые виды возникали на всем протяже- нии мелового периода. Главенствующей группой растительноядных динозавров стали утконосые гадрозавры. Они жили стадами, подобно современным антилопам. Пасти утконосых гадрозавров были бук- вально утыканы зубами — иногда в одном черепе их оказывалось до 2000. Идеаль- ное «оборудование» для откусывания и перетирания жесткой растительной пищи! Более широко распространились и дру- гие травоядные динозавры. Появились новые стегозавры и анкилозавры. Ближе к концу мелового периода по Севере-Аме- риканскому материку начали разгуливать массивные трицератопсы — крупнейшие из всех цератопсов и одни из последних динозавров, обитавших на Земле. Толстые черепа, гребни и воротники В меловом периоде всевозможные гребни и воротники динозавров стали еще при- чудливее, чем они были в юрском. Разно- образнейшие «шлемы» красовались на го- ловах гадрозавров. Ученые долгое время полагали, что эти динозавры вели водный образ жизни и что их гребни играли роль неких аквалангов или шноркелей. Однако одна из новейших теорий утверждает, что подобные «шлемы» служили чем-то вроде опознавательных знаков, своего рода «ко- кардой», по которой самцы и самки одно- го и того же вида узнавали друг друга в брачный период. Другие динозавры,, цератопсы, имели очень странные рога и громадные шейные воротники, наклоненные назад. Они защи- щали животное и от лобовой атаки, и от нападения сзади. Возможно, рога и ворот- ники предохраняли цератопсов и от пере- грева — как тепло- и светоотражатели. А вот анкилозавры своим строением сма- хивали на небольшой танк и к тому же были от головы до хвоста покрыты твер- дыми костными пластинами. Даже глаз- ные веки у них были из костного вещест- ва. Хвост анкилозавра оканчивался боль- шой костной шишкой, которую, он, по всей видимости, использовал как булаву. По- добная сверхпрочная «броня», возможно, позволяла анкилозавру успешно противо- стоять даже самым свирепым хищникам. Пахицефалозавр Самцы пахицефалозавров, вероятно, были среди динозавров абсолютными чемпиона- ми по боданию. Их черепа состояли из мас- сивных костей толщиной до 25 см и при схватках за обладание территорией либо из-за самок могли выполнять двойную функцию: боевого тарана и защитного шлема. Если подобные дуэли действитель- но происходили, то столь мощная защита должна была мешать драчунам вышибать друг другу мозги. Ведь соперники, вероят- но, сталкивались с такой силой, что на- грузки на каждую голову могли быть двад- цатикратными. Это более чем вдвое превышает перегрузки, испытываемые пи- лотом истребителя F-16 во время крутого виража. V Два самца пахицефалозавра сошлись в ожесточенном поединке. Некоторые ученые полагают, что именно так пахицефалозавры («толстоголовые ящерицы») оспаривали друг у друга территорию и самок. 111
Тираннозавриды Тираннозавриды принадлежали к самым крупным плотоядным животным, когда- либо обитавшим на планете. Их ископае- мые останки обнаружили в Северной Аме- рике и Центральной Азии. Все тиранно- завриды обладали массивным черепом, а их громадные тела покоились на больших и мускулистых задних конечностях с тре- мя пальцами каждая. Длинный и мощный хвост, вероятно, служил им противовесом при ходьбе в выпрямленном положении. Для столь крупных существ у тиран- нозавридов были на удивление маленькие передние конечности. Согласно одной из гипотез, животные опирались на них, ког- да им нужно было подняться с земли, ибо отдыхали они, по видимости, лежа на жи- воте. Свирепые охотники? У специалистов имеются разногласия по поводу некоторых сторон образа жизни тираннозаврид. Кем они были: свирепы- ми хищниками, преследовавшими свою добычу, или заурядными трупоядами, ко- торые пожирали останки динозав]юв, умер- ших без их помощи? Все же строение ске- лета, при котором мощный торс уравнове- шивается длинным и сильным хвостом, скорее говорит о том, что эти животные были способны предпринимать быстрые рывки на короткие расстояния. Возможно, тираннозавриды не гоня- лись за своими жертвами, а подкараули- вали их в засаде и настигали одним гигант- ским прыжком. Эта гипотеза подтвержда- ется формой и размерами головы хищни- ков. Черепа тираннозавридов состоят из тяжелых и прочных костей. Это позволя- ет предположить, что подобная конструк- ция была рассчитана на удар страшной силы в тот момент, когда животное вреза- лось в свою жертву с широкой разинутой пастью. Впрочем, некоторые ученые настаива- ют на том, что тираннозавриды были слиш- ком велики для активной охоты и больше полагались на свой обостренный нюх, отыс- кивая разлагающиеся трупы, коими они и питались. Эти ученые также полагают, что длинные зубы тираннозаврида попросту обломились бы, если бы животное с силой вонзило их в тело другого крупного дино- завра. Согласно этой теории, такими зуба- ми удобно было срезать большие куски мяса с костей уже мертвого животного — на ма- нер разделочных ножей. Тиранноящер Тираннозавр реке, возможно, известен луч- ше остальных динозавров. К тому же впол- не вероятно, что это один из последних динозавров, когда-либо живших на Земле. Он был массивен: длиной до 12 м и высо- той с двухэтажный дом. Гигантский череп в длину превышал метр, а пасть украшали ряды довольно-таки внушительных зубов, каждый величиной около 16 см. В 1990 г. группа палеонтологов под руководством доктора Джека Хорнера от- копала почти полный скелет тираннозав- ра рекса. Находка заставила ученых пере- смотреть кое-какие прежние представле- ния об этом самом знаменитом из дино- завров. К примеру, они сочли, что прежде размеры тираннозавра рекса завышались: теперь его объявили «всего лишь» четы- рехтонным чудовищем с интеллектом на уровне страуса эму (не очень лестное срав- нение!). Изучив копролиты (окаменевший помет) и химический состав найденного тираннозавра, специалисты пришли к вы- воду, что он, по всей видимости, был и охотником, и трупоядом. Динозавровая ДНК В 1993 г. ученым, работающим в Америке, удалось добыть немного окаменевшей кро- ви тираннозавра рекса. В отличие от кро- ви млекопитающих, кровь рептилий содер- жит красные кровяные клетки, обладаю- щие ядрами. Теперь перед учеными откры- лась возможность изучить генетическую структуру тираннозавра и даже строение некоторых его генов. Когда специалисты завершат эту работу, мы сможем гораздо больше узнать об эволюции тираннозавра, о химических процессах, протекавших в его организме, а также о его образе жизни и повадках. V Если тираннозавр был одним из крупнейших в истории Земли хищников, то дейнозух, несомненно, самый большой крокодил всех времен. Это 12-метровое чудовище с массивными челюстями обитало в реках и подстерегало животных, приходивших на водопой. А Этот африканский крокодил изображен одном масштабе сдейнозухом. Можете сами убедиться, насколько он меньше древнего монстра.
t> Тираннозавр — один из крупнейших хищников, когда- либо обитавших на Земле. Первый практически полный скелет тираннозввра найден в штате Монтана, США, в 1902 г. ЗУБ ТИРАННОЗАВРА Этот зуб тираннозавра изображен в натуральную величину. Теперь вы видите, почему некоторые уче- ные считают этого плотоядного динозавра трупо- ядом. Зазубренные кромки вдоль «лезвия» делают каждый зуб идеальным орудием д ля разрезания мяса
<1 А Кетцалькоатль, или «пернатый змей» — длинношеий птерозавр, который парил на потоках горячего воздуха, поднимавшегося от земли, и, величестаенно взмахивая крыльями, пролетал над Техасом и Альбертой, США, в конце мелового периода. Весил он свыше 100 кг, а размах его вытянутых крыльев достигал 12 м — примерно как размах крыльев самолета «Спитфайр». Летающие драконы Небо мелового периода по-прежнему «пат- рулировали» птерозавры. Со времен триа- са они проделали длительный эволюцион- ный путь, и теперь среди них возникло множество новых форм. Гигантская бес- хвостая рептилия птеранодон летала над океаном и питалась рыбой. Птеранодон — один из наиболее высокоразвитых птеро- завров. Вероятно, он использовал свои гро- мадные крылья, размахом до 8 м, чтобы свободно парить над океаном. Часть рыбы, пойманной в море, он, возможно, остав- лял в специальной горловой сумке, чтобы накормить ею своих детенышей. Может быть, он даже проглатывал и частично пе- реваривал улов, а затем изрыгал его, до- бравшись до своего «гнезда». Гребень на голове птеранодона мог выполнять роль флюгера, позволявшего ему постоянно держать голову точно по ветру. Возможно, у гребня имелось и иное предназначение. Судя по всему, немало забот доставлял птеранодону его массив- ный клюв. Внезапный порыв ветра, уда- рившись о клюв, мог с такой силой раз- вернуть его голову в обратную сторону, что шея наверняка не выдержала бы и попросту переломилась. Однако столь же массивный гребень не позволял голове птеранодона слишком резко загибаться, а кроме того, служил ему противовесом и рулем От смещенных дисков до метеоризма В конце мелового периода произошло не- что весьма странное и загадочное. В мо- рях и океанах в одночасье исчезли белем- ниты, аммониты, плиозавры, плезиозав- ры, ихтиозавры и мозазавры. На суше вне- запно вымерли все динозавры, а в небес- ах после окончания мелового периода не осталось ни единого птерозавра. Ученые уже не одно десятилетие ломают голову над разгадкой тайны этого массового вы- мирания. Особенно их интересуют при- чины столь внезапного исчезновения ди- нозавров. А Спустя почти 65 млн лет после исчезновения с лица нашей планеты кетцалькоатль вновь поднялся в воздух: доктор Пол Макриди и группа авиаконструкторов построили летающую модель этой рептилии е половину натуральной величины Последними, кто мог видеть подобное зрелище прежде, бы динозавры. Модель имела размах крыльев 5,5 м и весила 20 кг. На ней были установле) ы приемная радиостанция, система автопилота, датчики 56 батареек и 2 электромотора, приводившие в движение крылья. Модель неоднократт о совершала успешные полеты в Долине Смерти, штат Калифорния, США. К сожалению, она разбилась во время первой публично, демонстрации на базе ВВС Эндрюз» в Калифорнии 17 мая 1986 г. 114
На этот счет существует множество теорий. Одни ученые полагают, что глав- ной причиной было изменение климата Земли, вызванное общим понижением тем- пературы. Другие придерживаются теории, согласно которой Земля столкнулась с ги- гантским астероидом. При таком столкно- вении в воздух должно было подняться громадное облако пыли, поглощавшее со- лнечный свет, столь необходимый для всех живых существ. Третьи считают, что мле- копитающие, размножившись, поедали в большом количестве яйца динозавров. Может быть, самые большие динозавры страдали от смещения межпозвоночных дисков, вызванного их громадным весом. В иных теориях всю вину возлагают на внезапный грандиозный всплеск вулкани- ческой активности или на нескончаемые кислотные дожди, которые обрушились на Землю после ее столкновения с астерои- дом. Один американский ученый из штата Индиана предложил и вовсе экстравагант- ную теорию. Он утверждал, что динозав- ров погубили их собственные газы (так на- зываемый метеоризм). Вырабатываемый их организмами метан разогрел земную атмо- сферу и создал своеобразный парниковый эффект. Это могло дать толчок глобально- му потеплению климата, и однажды на- ступил момент, когда динозавры не смог- ли больше выносить такую жару. Возвышение млекопитающих Первые зверообразные животные появились еще в триасовый период, немногим более 200 млн лет назад Это были маленькие робкие зверьки, проводившие большую часть времени в поисках насекомых, кото- рыми они питались. С точки зрения эво- люции они очень мало продвинулись впе- АСТЕРОИДНАЯ ТЕОРИЯ Горные породы, сформировавшиеся в конце мелового периода, могут слу- жить косвенным подтверждением «ас- тероидной» теории гибели динозавров. В них содержится тонкий слой ири- дия, химического элемента, весьма редкого на Земле, но при этом типич- ного для астероидов. Подобный асте- роид должен был быть огромным — по меньшей мере 10 км в диаметре — и весить не менее 4 млн т. Однако любое тело таких громадных разме- ров, врезавшись в Землю, оставило бы на ее поверхности кратер минимум в 100 км поперечником. До самого не- давнего времени ничего похожего на этот пресловутый кратер на нашей планете не было обнаружено. И вот теперь «недостающее звено», похоже, ред за последующие почти 100 млн лет. Затем, в первой половине мелового перио- да, в среде этих незаметных млекопитаю- щих стали происходить серьезные эволю- ционные процессы. В итоге процессы эти вылились в появление однопроходных сум- чатых и плацентарных млекопитающих. Именно этим группам животных суждено было стать преемниками динозавров в са- мом конце мелового периода, 65 млн лет назад С тех пор они — господствующая форма жизни на Земле. найдено. В 1992 г. доктор Дэвид Крилл и доктор Уильям Бойнтон из университета в штате Аризона. США, открыли на п-ве Юкатан в Мексике гигантский подземный кра- тер. Его диаметр 180 км, и, что са- мое интересное, образовался он ак- курат в то время, когда вымерли ди- нозавры, то есть 65 млн лет назад. По аналогии с детективным романом, это если и не «орудие убийства», ко- торое ученые разыскивали послед- ние 10 лет, то уж, во всяком случае, «пулевое отверстие». Этот громад- ный кратер может оказаться решаю- щим звеном, которое позволит уче- ным окончательно раскрыть волну- ющую тайну исчезновения динозав- ров. 115
Руководство по ДИНОЗАВРАМ Представьте себе, что кто-то изобрел машину времени, поз- воляющую путешествовать в давно минувшие эпохи. До- пустим, вас интересуют динозавры и вы решили воспользо- ваться этой машиной, чтобы перенестись в поздний меловой период. Естественно, вам захочется за время пребывания там сфотографировать и идентифицировать — сравнить с теми, что известны науке, — как можно больше динозавров. Вы увере- ны, что распознаете наиболее изученные виды динозавров, однако ведь вам могут встретиться и многие другие животные, определить которых вы не сможете. Чтобы справиться с этой задачей, вам придется обратиться за помощью к эксперту по динозаврам. Эксперт составит для вас специальный определитель видов. Запомните, что определитель видов предназначен помочь уче- ным распознавать животных и растения, названия которых они не знают или прежде никогда не видели. Работает определитель по тому же принципу, что и система подсказок, указывающих дорогу к спрятанным сокровищам. Он состоит из ряда наводя- щих вопросов, разбитых попарно. Отвечая на каждую пару во- просов по очереди (начиная с самой первой), вы шаг за шагом продвигаетесь ко все новым и новым вопросам (причем необя- зательно подряд), пока наконец не подберете подходящее на- звание животному, которое пытаетесь идентифицировать. Здесь приводится фрагмент базового определителя видов, используемого специалистами. Он несколько упрощен, чтобы вам было легче в нем разобраться, но наглядно иллюстрирует принцип работы определителя. 2 У динозавра мощный торс, короткие передние и огромные задние конечности. Дасплетпозавр Динозавр стройный н страусообразный. См. 4 4 У динозавра вдоль спины тянется зубчатый гребень. Галлимим У динозавра гладкая спина. Стенонихозавр 116
ДИНОЗАВР? 1 Динозавр двуногий. См. 2 Динозавр четвероногий. См. 3. 3 У динозавра нет костного шейного щита. См. 5 У динозавра имеется костный шейный щит. Трицератопс 117
Палеоценовая эпоха ОТ 65 ДО 55 МЛН ЛЕТ НАЗАД А Увеличенное изображение нескольких зубов тупайи, примитивного млекопитающего, живущего в наши дни. Остроконечная треугольная форма каждого зуба типична для млекопитающих. Возможно, подобные зубы имелись и у ранних млекопитающих палеоцена. Ученые черпают сведения о первых млекопитающих в основном из сохранившихся ископаемых зубов и фрагментов челюстей. По ним несложно определить, что эти пугливые маленькие зверьки были насекомоядными и вели ночной образ жизни. Палеоцен ознаменовал собой начало кайнозойской эры. В то время материки все еще находились в движении, поскольку «великий южный материк» Гондвана продолжал раскалываться на части. Южная Америка оказалась теперь полностью отрезанной от остального мира и превратилась в своего рода плавучий «ковчег» с уникальной фауной ранних млекопитающих. Африка, Индия и Австралия еще дальше отодвинулись друг от друга. На протяжении всего палеоцена Австралия располагалась вблизи Антарктиды. Уровень моря понизился, и во многих районах земного шара возникли новые участки суши. ОСНОВНЫЕ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ РЕПТИЛИЯМИ И МЛЕКОПИТАЮЩИМИ 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 Млекопитающие • покрыты шерстью • теплокровны • производят на свет живых детенышей • выкармливают детенышей молоком В палеоцене постепенно место вымерших аммонитов (самой распространенной группы моллюсков) заняли в Мировом оке- ане новые виды брюхоногих и двустворча- тых моллюсков. Появились новые разновид- ности морских ежей и фораминиферов. Ис- чезновение ихтиозавров, плезиозавров и дру- гих морских форм жизни, вымерших в кон- це мелового периода, оставило в пищевых цепях морей и океанов множество пробе- лов. Постепенно эти пробелы заполнились новыми группами плотоядных костных рыб и акул, которые сменили вымерших репти- лий — основных океанских хищников. Шанс для млекопитающих Мир был на пороге века млекопитающих. Три их основные группы — однопроход- ные, сумчатые и плацентарные млекопи- тающие — начали занимать экологичес- кие ниши, освобожденные динозаврами. Зверообразные животные появились на Земле еще в конце триаса. Эти протомле- копитающие были не в состоянии сопер- ничать с господствовавшими тогда дино- заврами и затаились среди своих процве- тающих конкурентов, терпеливо ожидая своего часа. Рептилии • тело покрыто сухой чешуей • холоднокровны • откладывают яйца в кожистой оболочке 118
Новая пища для новых млекопитающих Некоторые ранние млекопитающие оста- вались насекомоядными. Первые землерой- ки и ежи поедали ползающих насекомых, оспаривая пищу у таких конкурентов, как лягушки и жабы. Однако вокруг была мас- са других насекомых, помимо тех, что пол- зали по земле. Поэтому некоторые млеко- питающие поднялись в воздух и приня- лись охотиться за летающими насекомы- ми, представлявшими собой поистине не- ограниченные пищевые ресурсы. Но ведь исчезновение динозавров означало, что в распоряжении млекопитающих оказалось и огромное количество прочей пищи, ра- нее недоступной. Внезапная гибель дино- завров оставила пустующими многие «пи- щевые ниши». В результате часть ранних млекопитающих перешла к дневному об- разу жизни и изрядно разнообразила свой рацион. Появились также похожие на гры- зунов животные, именуемые многобугор- чатыми, и живущие на деревьях приматы величиной с белку — по всей видимости, всеядные. Очень быстро ранние млекопи- тающие эволюционировали во множество групп животных самого различного обли- ка и размеров, что позволяло им заселять практически любую среду обитания. Са- мыми маленькими, вероятно, по-прежне- му оставались насекомоядные. Более круп- ные животные стали активными охотни- ками или питались падалью (мертвыми животными). Появились и по-настояще- му крупные травоядные и хищники. Не- уклюжие травоядные млекопитающие, амблиподы, поедали листья и прочую рас- тительность. Бивни и странные рога не- которых из них служили для защиты от хищников. Амблипод-ба/жляибда был не- велик: не больше пони. Возможно, чтобы дотянуться до более высоких веток, неко- торые амблиподы садились как бы на кор- точки. Плоскостопные плотоядные млеко- питающие, креодонты, по размерам были либо не крупнее горностая, либо: больше самого огромного медведя. Однопроходные: яйцекладущие млекопитающие Первые однопроходные, или клоачные, появились еще в середине мелового пери- ода. Это наиболее примитивная группа ныне живущих млекопитающих. Со вре- мен палеоцена до наших дней дожили лишь три их вида: два вида ехидн, или колючих муравьедов, и один вид утконосов. Все они встречаются только в Австралии и на Новой Гвинее. Однопроходные, хотя они и млекопитающие, сохранили одну из ос- новных черт рептилий: они откладывают яйца. <1 Амблиподы были ранними копытными травоядными. Одним из древнейших их представителей была пантолямбда. Это было животное величиной с оецу, с массивными ногами, короткими ступнями и большими клыками. Возможно, повадками амблиподы походили на бегемота: они подолгу барахтались в речном иле и выбирались на сушу лишь для того, чтобы перекусить. 119
Утконос: «волосатая утка» О существовании утконоса европейские ученые впервые узнали только в 1978 г., когда из Австралии в Англию прислали его высушенную шкуру. Поначалу неиз- ве< гного таксидермиста (человека, изготов- ляющего чучела животных) заподозрили в том, что он приделал утиный клюв к телу какого-то зверька. А что могли подумать ученые, увидев очень странный хвост зверька, сегодня даже трудно себе представить! В общем, это необыкновенное животное вызвало горячие споры среди зоологов. В конеч- ном итоге им пришлось согласиться, что они имеют дело < очень необычным пред- ставителем ранней группы млекопитаю- щих. За последние 200 лет об утконосе и его образе жизни нам удалось мноюе узнать. К примеру, мы знаем, что самка утконоса откладывает два своих яйца в дальнем кон- це специальной норы, вырытой в крутом берегу реки, где-она добывает себе пищу. Детеныши вылупляются спустя примерно 10 дней крайне неразвитыми. Затем они три-четыре месяца питаются материнским молоком, прежде чем выйти в окружаю- щий их мир. Хотя однопроходные выкар- мливают своих детенышей молоком, их самки не имеют сосков. Нам также известно, что странный ути- ный клюв утконоса обладает исключитель- ной чувствительностью. Им животное как бы нащупывает пищу на речном дне. Клюв также улавли- вает слабые электрические поля, с по- мощью которых утконос обнаруживает добычу. Сумчатые: млекопитающие с «карманами» Первые сумчатые обитали в Северной Америке с середины и до конца мелового периода (около 100 млн лет назад). Поз- же, в эоцене, они распространились по всем материкам, за исключением Африки и Азии, и через Антарктиду перебрались в Австралию. Сумчатые более высокоорга- низованные животные, чем однопроход- ные. Сегодня на Земле их насчитывается 266 видов. Большинство сумчатых обита- Д Самец утконоса необычен. Это — одно из немногих ядовитых млекопитающих. Его задние ноги имеют пару ядовитых шпор, яд которых может убить собаку! ет в Австралазии и в Новом Свете (глав- ным образом в Южной Америке). Вместо того чтобы откладывать яйца, они произ- водят на свет живых детенышей. У более крупных видов имеется специальная сум- ка, своего рода «встроенные ясли», где де- теныш остается до тех пор, пока не вырас- тет и не сможет сам о себе позаботиться У большинства мелких сумчатых таких су- мок нет. Кенгуру: рыжий великан Крупнейший из всех сумчатых—рыжий кенгуру. Он — гигант по любым стандар- там: его рост 2 м и вес 80 кг. Однако детеныш рыжего кенгуру при рождении ве- сит всего-навсего несколько грамм. Но сто- 120
ит ему только забраться в материнскую сумку и начать сосать молоко, как он на- чинает быстро расти. Около семи месяцев детеныш выступает в роли пассажира, вре- мя от времени выбираясь наружу, чтобы обследовать окружающий его мир. Одна- ко при малейшей опасности даже вполне созревший кенгуренок сломя голову мчит- ся к матери, чтобы спрятаться в ее спаси- тельной сумке. Иногда он ухитряется сде- лать это даже в тот момент, когда его мать сама несется во весь опор. Плацентарные млекопитающие В то время как однощюходные и сумча- тые вырабатывали собственные способы размножения, еще одна группа млекопи- тающих (плацентарные) начала произво- дить на свет потомство совсем иным пу- тем. В основе их «метода» лежал особый орган — так называемая плацента. Глав- ная же «идея» состояла в том, чтобы дете- ныш оставался внутри материнского орга- низма, пока не достигнет сравнительно высокого уровня развития (в отличие от сумчатых, чье потомство появляется на свет крайне неразвитым). У этого нового способа размножения были вполне очевид- ные преимущества. Рождаясь куда более «созревшими», детеныши плацентарных млекопитающих имели гораздо лучшие шансы выжить. Кроме того, плацентарные значительно усовершенствовали методику выкармливания своих новорожденных от- прысков и выработали новый тип поведе- ния, рассчитанный на длительные перио- ды ухода за молодняком. Все лучшее из обоих миров Птицы с самого начала были теплокров- ными, но им так и не удалось продвинуть- ся в размножении дальше обычного яйца. Некоторые динозавры, вполне вероятно, могли контролировать температуру соб- ственного тела, а иные, возможно, даже отказались от откладывания яиц в пользу живорождения. Однако прежде, чем мы будем в этом полностью уверены, нам надо узнать о поведении динозавров гораздо больше. Итак, на данный момент нам пред- ставляется, что именно плацентарным мле- копитающим удалось впервые объединить оба величайших достижения эволюции — теплокровность и способность рожать сформировавшихся детенышей. Доведя до совершенства этот новый способ размно- жения, плацентарные смогли расселиться по всей планете и освоить самые разнооб- разные среды обитания. В палеоцене многие плацентарные мле- копитающие оставались маленькими жи- вотными, чем-то похожими на своих ме- ловых предков. Однако вскоре они начали составлять серьезную конкуренцию сум- чатым. Плацентарные очень быстро эво- люционировали, и среди них возникали все новые виды. Способность поддерживать постоянную температуру тела, прогрессив- ный способ размножения и крупный го- ловной мозг позволили им стать процве- тающей группой животных и постепенно установить свое господство на всей поверх- ности земного шара Сегодня они — наи- более преуспевающая группа позвоночных животных. Ныне их насчитывается около 4000 видов. К ним относятся такие хоро- шо известные животные, как собаки, кош- ки, летучие мыши, киты и обезьяны, вклю- чая человекообразных. Плацентарные мле- копитающие населяют почти все природ- ные зоны Земли. Они приспособились к жизни в самых знойных пустынях и в са- мых холодных районах нашей планеты, адаптировались к условиям обитания в воздухе и в воде. ПЛАЦЕНТЫ И СУМКИ Плацентарные млекопитающие рождаются да свет гораздо более раз- витыми, чем однопроходные или сумчатые. И все же их детеныши нуждаются в неустанной заботе и внимании родителей, пока не вы- растут. Кроме того, на раннем этапе своей жизни они питаются мо- локом, которое вырабатывает материнский организм. Новорожденный кенгуренок (на врезке) имеет длину всего 2 см и весит в 3000 раз меньше, чем его мать. С[)азу после появления на свет он забирается в сумку на ее животе с помощью хорошо развитых коготков на передних лапах Эго путешествие занимает у него минуты три. Самка выкармливает малыша в своей сумке примерно месяцев семь. Потом, уже покинув сумку, детеныш еще год сосет материнское молоко. 121
Эоценовая эпоха ОТ 55 ДО 38 МЛН ЛЕТ НАЗАД В эоцене основные массивы суши начали понемногу принимать положение, близкое к тому, которое они занимают в наши дни. Значительная часть суши была по- прежнему разделена на своего рода гигантские острова, поскольку огромные материки продолжали удаляться друг от друга. Южная Америка утратила связь с Антарктидой, а Индия переместилась ближе к Азии. В начале эоцена Антарктида и Австралия все еще располагались рядом. Климат повсеместно был теплым либо умеренным. Большую часть суши покрывала буйная тропическая растительность, а обширные районы поросли густыми заболоченными лесами. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 ....... <»>!! 1 _ --1 -1 1ZZLI В течение всего эоцена воды Мирового океана изобиловали различными ви- дами планктона — плавучей массы, обра- зованной мириадами крохотных живот- ных и водорослей. В океанских глубинах появились новые виды моллюсков, а так- же ракообразные, вроде крабов и раков- отшельников. Кругом было множество костных рыб любых форм и размеров. Ка- менная летопись зафиксировала также много новых видов пресноводных рыб, обитавших в озерах и реках по всему зем- ному шару. Расцвет млекопитающих В эоцене появилось много новых групп млекопитающих, развившихся из расти- тельноядных млекопитающих палеоцена. В самом начале эоцена жили маленькие пятипалые копытные кондиляртры, питав- шиеся сочными стеблями и листьями рас- тений. Эти быстроногие животные стали общими предками современных лошадей, коров, свиней, тапиров, носорогов и оле- ней. В то время существовали и крупные травоядные, такие, как корифодон и уин- татепий. Среди мелких млекопитающих преобладали грызуны. На деревьях обита- ли предшественники нынешних лемуров, долгопятов и полуобезьян голаго. Возвращение в море Хотя в конце мелового периода место громадных морских рептилий заняли плотоядные акулы и отдельные виды хищных костных рыб, некоторые назем- ные млекопитающие также вернулись _ море, дабы поучаствовать в дележе быв- ших владений ихтиозавров и плезиозав- ров. Среди них были и млекопитающие от которых впоследствии произошли киты. Первые ископаемые киты известны со времен эоцена. Возможно, эти водные мле- копитающие развились из группы хищ- ных копытных млекопитающих, вернув- шейся к водному образу жизни. По всей видимости, они пытались таким образом избежать обострившейся конкуренции на суше. Ближе к концу эоценовой эпохи в оке- анах обитали существа, уже очень похо- жие на современных китов. Киты прекрас- но адаптировались к жизни в воде. Обте- каемое туловище, широкие передние плав- ники и мощные горизонтальные хвосто- вые плавники делают их превосходными пловцами. Самые быстрые киты способ- ны развивать скорость до 60 км/ч. Эти животные никогда не выходят на суш), даже спариваются и рожают только в море. Проблема передвижения в воде Вода примерно в 800 раз плотнее воздуха. Она оказывает мощное лобовое сопротив- ление любому животному, пытающемуся в ней передвигаться. Чтобы уменьшить это сопротивление, морские животные долж- ны иметь обтекаемую форму тела. Орга- низм кита вырабатывает особое жировое вещество, ворвань, которое придает его телу гладкость, заполняя любые полости под кожей и сглаживая любые выпуклос- ти и неровности на ней. Еще большая об- текаемость достигается за счет уменьше- ния выпирающих частей тела. Задние ко- нечности китов полностью исчезли, наруж- ных ушных раковин у них тоже нет. Пе- нис самца полностью скрыт в мышечныа складках, а соски самки убраны в специ- альные «карманы». Все это обеспечивает китам идеальную обтекаемость. Есть и еще приспособление, помогающее китам та* быстро плавать. Недавно было установле- но, что они ускоряются, как бы выпрыги- вая из собственной кожи. Двигаясь впе- ред, киты оставляют за собой что-то вроде «призрака» из очень тонкого внешнего ело кожи. Вода давит на этот «призрак», а само животное проскакивает вперед — пример- но так же, как кусок влажного мыла вы- скальзывает из ваших мокрых рук, когда вы принимаете ванну. Другие новоселы В эоцене на Земле появились и некоторы другие новоселы. Если верить каменной летописи, то именно в эту эпоху должны были возникнуть первые муравьи и пче- лы. Тогда же появились первые скворцы и пингвины, а также древнейшие ядови- тые змеи. Речные берега и морское побе- режье приютили множество новых видов птиц. Широко распространились утки, цап- ли, пеликаны и чайки. 122
Один из первобытных китов — зевглодон. Его тело было очень гибким и немного напоминало змеиное. В длину это живот- ное достигало 20 м. Острые, как зубья пилы, зубы в его пасти предназначались для ловли рыбы. Сравните зевглодона (вверху) с современным кашалотом (в се- редине) и гренландским китом (внизу). <1 Со времен эоцена моря на Земле изобилуют фитопланктоном. Эти микроскопические «бродячие» водоросли в громадных количествах встречаются в наши дни у поверхности океанов. В одном кубическом метре морской воды может быть до 200 000 таких водорослей. Они содержат хлорофилл, в следовательно, могут преобразовывать солнечную энергию (световую) в химическую посредством фотосинтеза. В совокупности эти водоросли образуют своего рода соленый «бульон», которым питаются микроскопические плавучие животные (зоопланктон). А ими, в свою очередь, кормятся более крупные животные. Именно таким образом и формируются пищевые цепи океанов. Самое крупное современное животное (голубой кит) питается особым видом зоопланктона, который называют крилем (слева). За одну трапезу голубой кит проглатывает около 10 т этих крохотных креветкообразных животных, отфильтровывая их из морской воды во время своих странствий по океану. 123
ПЕРВОЕ СООБЩЕНИЕ О ЛОШАДЯХ Первые лошади были маленькими жи- вотными величиной с лисицу (около 30 см высотой в плече). Они жили в ран- нем эоцене. Их древнейшие ископаемые останки обнаружили в 1840 г в горных породах Англии. Назвали первую ло- шадь гипакотерий. Она обитала в обшир- ных заболоченных лесах эоценовой эпо- хи на территории Северной Америки и Европы и питалась листвой низ- корослых растений. Это животное словно специально было создано для быстрого бега. У него имелись корот- кая шея, изогнутая спина, длинный хвост для равновесия и длинные строй- ные ноги. Строение конечностей пер- вой лошади — по четыре длинных пальца на передних ногах и по три на задних — также помогало ей развивать высокую скорость. ПО СУШЕ - В АВСТРАЛИЮ Евразийский маршрут Ученые долгое время не могли понять, как сумчатые ухитрились попасть в Ав- стралию. До появления теории дрейфа материков геологи полагали, что все материки извечно находились на их нынешних местах. Поэтому раньше счи- талось, что сумчатые сначала пересели- лись из Северной Америки в Северную Европу, затем перебрались в Азию, а уж оттуда наконец добрались до Австралии. Одновременно эволюция породила кротов, верблюдов, кроликов и полевок, а ближе к концу эоцена появились первые кошки, собаки и медведи. Одно гигантс- кое медведеподобное животное, названное эндрюсархом (на самом деле это копыт- ный хищник), имело почти метровый че- реп и вполне могло питаться даже самы- ми крупными травоядными животными. Уинтатерий был амблиподом величи- ной с носорога. Его основной рацион со- ставляли сочные листья. Голову живот- ного украшали шесть рогов, образованных тремя парами костных шишек. У самцов, помимо того, имелись большие бивни, применявшиеся при схватках друг с другом или для защиты от хищников. Икарониктерис был первой летучей мышью, очень похожей на современных ле- тучих мышей с крыльями из участков кожи, туго натянутых на длинные тонкие пальцы. Это насекомоядное животное, вероятно, охо- тилось по ночам, когда прочие воздушные хищники не летали из-за темноты. Ископаемые останки мегистотерия об- наружили в эоценовых горных породах Северной Африки. Возможно, это было крупнейшее хищное наземное млекопита- ющее всех в|>емен — громадный креодонт весом почти 1000 кг Голова его была вдвое
ПЕРВОЕ СООБЩЕНИЕ О СЛОНАХ Первые слоны разительно отличались от своих ныне живущих родственни- ков. Это были животные величиной со свинью, без хобота, с гибким удлинен- ным рылом и выдающимися вперед резцами. Они обитали в болотистых районах Северной Африки в эпоху позднего эоцена, около 40 млн лет назад. Ученые назвали этих животных меритериями. Антарктический маршрут скрытие явления дрейфа материков за- явило ученых пересмотреть эту теорию, конце мелового периода Южная Аме- (ка, Антарктида и Австралия располага- ть поблизости друг от друга. Пример- > в это же время сумчатые начали пере- ляться из Северной Америки в Южную, эзже, в эоцене, еще до того, как Антарк- да отделилась от Австралии, сумчатые утешественники» добрались до Австра- м южным маршрутом по антарктичес- му сухопутному мосту. Недавняя на- дка ископаемых останков сумчатых в 1тарктиде убедительно доказала пра- [льность этой гипотезы. < Крупные нелетающие птицы, например диатрима («ужасный журавль»), водились в тех местах, где не было крупных плотоядных млекопитающих. В эоценовую эпоху они занимали то же положение, что и сегодняшние крупные хищные кошки. больше головы медведя гризли. Несо- мненно, он обладал достаточной силой, чтобы нападать даже на самых больших мастодонтов. Диатрима, быстроногий «ужасный журавль», высотой почти 2 м, обитала в Северной Америке. У нее был громад- ный клюв, похожий на клюв попугая, и чудовищные когти, которыми приканчи- вала и разрывала на части свою жертву. По всей видимости, диатрима была страшным врагом ранних предков лоша- дей, и вполне вероятно, что она легко могла «съесть лошадь»! В эоценовую эпо- ху на Земле эбитало сразу несколько видов гигантских нелетающих птиц.
ОЛИГОЦЕНОВАЯ ЭПОХА ОТ 38 ДО 25 МЛН ЛЕТ НАЗАД В олигоценовую эпоху климат на Земле стал прохладнее, над Южным полюсом сформировался громадный ледниковый покров. Для образования столь большого количества льда потребовались не менее значительные объемы морской воды. Это привело к понижению уровня моря по всей планете и расширению территории, занятой сушой. Повсеместное похолодание вызвало исчезновение буйных тропических лесов эоцена во многих районах земного шара. Их место заняли леса, предпочитавшие более умеренный (прохладный) климат, а также необъятные степи, раскинувшиеся на всех материках. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 I 1 I I I I 1 I 1— 1 1 I । । -1 1 I I । 1 J 1 ----1—1 В течение этого периода Индия пересек- ла экватор с юга на север и расположи- лась ближе к Азии. Австралия и Антаркти- да наконец окончательно расстались. Отдрей- фовав от Антарктиды, Австралия «унесла с собой» и своеобразный мир сумчатых мле- копитающих. Теперь, когда Южная Амери- ка стала «островным» материком, населяв- шие ее необычные млекопитающие также получили возможность развиваться в усло- виях изоляции от внешнего мира, и там об- разовался довольно странный «зоопарк» с крайне причудливыми обитателями. Новые первопроходцы Распространение степей на все более об- ширные районы суши привело к быстро- му увеличению числа травоядных живот- ных: они спешили воспользоваться новы- ми колоссальными пищевыми ресурсами. На сцену жизни вышли новые млекопи- тающие, такие, как носороги, а за ними— первые настоящие свиньи, буйволы и оле- ни. Животные, питающиеся травой, стал- киваются с проблемой переваривания пищи, так как трава очень трудно усваи- вается организмом. Не удивительно, что природа начала экспериментировать с но- выми типами пищеварительных систем, способных совладать с травяным рацио- ном. Одной из первых появилась «кон- струкция», ставшая в наши дни наиболее эффективным механизмом переработки целлюлозы (вещества, образующего стен- ки растительных клеток), — так называе- мый «жвачный» желудок. В ту эпоху на Земле обитал древний верблюд пеброте- рий. Он и был одним из самых первых жвачных животных. 126
УНИЧТОЖИТЕЛЬ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ Такие животные, как бизон (внизу), олень, корова, овца и коза, в большом количестве поедающие траву (в ос- новном состоящую из целлюлозы), нуждаются в специ- альном механизме ее переваривания. Их четырехкамер- ный желудок рассчитан на медленное усвоение целлю- лозы. Непосредственное расщепление целлюлозы про- исходит в самом первом отделе— его называют рубец. Расщепляют ее миллионы живущих там бактерий. Од- нако этот процесс не непрерывный. Животное периоди- чески отрыгивает травяную массу (как при рвоте) и за- ново ее пережевывает, а затем вновь проглатывает для дальнейшей переработки в рубце. В другие отделы же- лудка пиша поступит лишь после того, как вся целлю- лоза будет полностью расщеплена. кишечник рубец пищевод ' "Г < Балухитерий, гигантский безрогий носорог, был крупнейшим сухопутным млекопитающим из когда-либо обитавших на Земле. Его высота в плече составляла больше 5 м, длина 8 м, а весил ин целых 17 т — в 8 раз больше самого тяжелого из ныне живущих носорогов. Огромный рост позволял ему дотягиваться до листьев, росших на уровне окна второго этажа вашего дома. < Одна из самых странных групп олигоценовых травоядных — бронтотерии. Некоторые из них были громадными животными, походившими на помесь слона и носорога. На кончике носа у них красовался необычный костный отроет_V-образной формы, который, возможно, помогал им отражать нападения хищников или служил оружием в междоусобных схватках соперничающих самцов. 127
По следу травоядных Точно так же, как трава служила новым обильным источником пищи для новых разновидностей травоядных животных, сами эти травоядные обеспечивали пи- танием новые виды хищников. В итоге ближе к концу олигоцена на планете по- явились первые настоящие кошки и со- баки. Странные обитатели Южной Америки Млекопитающие Южной Америки, отре- занной от остального мира, бурно эволю- ционировали, породив огромное разнооб- разие форм и размеров. Многие из них внешне сильно напоминали млекопитаю- щих, обитавших в других частях света, таких, как грызуны, лошади или слоны. Скажем, пиротерий походил на раннего слона со своего рода полухоботом и зуби- лообразными бивнями. Тилакосмил был крупным сумчатым животным, похожим на саблезубую кошку. Он обладал длин- ными кривыми клыками и мощными ког- тями. Водилось там и множество «беззубых» млекопитающих, или так называемых не- полнозубых, среди которых были предки муравьедов, броненосцев и ленивцев. Поз- же появились и еще более странные мле- копитающие. Наконец, в плиоцене между Южной и Северной Америкой вновь об- разовался сухопутный перешеек. После этого ситуация в очередной раз резко из- менилась. Биологическая конвергенция или новое вино в старых мехах? Южная Америка стала как бы испытатель- ным полигоном биологической конверген- ции (сходства), которая происходила свы- ше 30 млн лет назад и привела к тому, что многие обитавшие там сумчатые постепен- но стали походить на плацентарных мле- копитающих, населявших другие части света. Однако следует заметить, что Южная Америка в этом плане вовсе не уникаль- на. За историю эволюции было множес- тво случаев, когда животные, обитающие на одном материке, становились внешне похожими на обитателей другого мате- рика. Биологическая конвергенция случает- ся, когда неродственные животные из раз- личных частей света долго ведут сходный образ жизни. Зачастую они вырабатыва- ют одинаковый режим питания и занима- ют сходные экологические ниши. О Олигоценовые пастбища должны были во многом походить на современные травяные угодья южноамериканских пампасов, где пасутся альпаки, которых вы видите на этой фотографии. Далекие предки альпаков появились как раз в олигоцене. Со времен олигоцена трава прочно утвердилась на нашей планете, поскольку она чрезвычайно неприхотлива и способна выжить в условиях, губительных для прочих растений. БЕЗДОННАЯ КЛАДОВАЯ Около 25 млн лет назад на Земле воз- никла новая группа растений — травы. Цветки их были, как правило, малень- кими и бледными, и они были вынуж- дены при опылении больше полагаться на ветер, чем на «посыльных» — насе- комых. Эта группа быстро распростра- нилась по суше в течение олигоцена и миоцена, и вскоре поросшие травой рав- нины раскинулись на громадных, тер- риториях по всему земному шару. Уникальность трав в том, что, в от- личие от всех прочих растений, новые листья растут у них не на верхушке стебля, а у его основания. В результате стоит пасущимся животным съесть ста- рые листья, как на их месте быстро вы- растают новые. Таким образом, к при- Г. я* »• ходу следующего стада на полях уже созревает новый сытный обед. Подоб- ный процесс постоянного обновления пищевых ресурсов означает, что порос- шие травой равнины способны прокор- мить большие стада травоядных жи- вотных. Распространение трав снабдило рас- тительноядных млекопитающих, поя вившихся на Земле позднее, в миоце- новую и плиоценовую эпохи, новым обильным источником пищи. Начиная с этого времени эволюция породила ве- ликое разнообразие травоядных живот- ных, а поскольку на открытых равни- нах они оказались вполне легкой до- бычей, вслед за ними появилось и мно- жество новых хищников. 128
ВТОРОЕ СООБЩЕНИЕ О ЛОШАДЯХ К этому времени лошади заметно подросли. Крупнейший их представитель, мезогиппус, был высотой 60 см в плече, с более прямой спиной, более длинными ногами и более крупными малыми коренными зубами, чем у его эоцено- вого предка. Конечности у него также изменились. Пере- дние ноги утратили по одному пальцу и приобрели трех- палое строение, более подходящее для быстрого бега. Поз- днее, ближе к концу олигоцена, мезогиппус эволюциони- ровал в миогиппуса. Эта лошадь была крупнее своего пред- шественника и на передних ногах имела по большому сред- нему пальцу. Таким образом, тело миогиппуса приподня- лось еше выше над землей. На своих трехпалых ногах ему было бегать г< раздо удобнее чем мезогиппусу. ВТОРОЕ СООБЩЕНИЕ О СЛОНАХ Тем временем по Северной Африке бродили слоны уже ново- го -пота. Ранний мастодонт («соскозубый») фиомия размера- ми превышал своего предка из позднего эоцена, который был величиной со свинью. Кроме более внушительных размеров (его рост в плече достигал 2,5 м), по форме тело этого живот- ного также стало больше походить на современных слонов. Правда, хобот все еще был очень коротким. Фиомия имела чрезвычайно длинную нижнюю челюсть и четыре коротких бивня для выкапывания из земли низкорослых растений. В природе существует множество при- меров конвергенции. Скажем, рептилии ихтиозавры и млекопитающие дельфины выработали схожую обтекаемую форму тела, которая позволяет им на большой скорости разрезать толщу воды. У летаю- щих животных, таких, как птерозавры (реп- тилии) и летучие мыши (млекопитающие), конвергенция проявляется в строении крыльев: и у тех и у других они состоят из жесткой кожистой перепонки, туго натя- нутой на тонкие опорные костные струк- туры. Ограничения в проектировании На первый взгляд эволюция проявляет неисчерпаемую изобретательность в по- исках оптимальных решений проблем, связанных с выживанием тех или иных видов. И все же ученые полагают, что ко- личество вариантов, полностью соответ- ствующих данным конкретным условиям или потребностям, на самом деле ограни- чено. Создается впечатление, будто естест- венный отбор раз за разом воспроизводит одни и те же принципиальные конструк- ции для решения подобных задач. Возьмем, к примеру, случай с проблемой «создания механизма замедления скорости свободно- го падения животного». Эволюция решала эту задачу неод- нократно, шла к цели самыми разнооб- разными путями, и в конечном итоге все они свелись к единому решению: той или иной разновидности кожистого «пара- шюта». Парашюты разных времен Почти 230 млн лет назад некая ящерица, которую называют вейгельтизавр, плани- ровала с дерева на дерево при помощи своего рода кожистого парашюта, натя- нутого между ее невероятно длинными ребрами. Летучий дракон — ящерица из юго-вос- точной Азии — использует точно такой же планирующий механизм и в наши дни. Белки-летяги слетают с деревьев (плани- руют) с помощью перепонок по обеим сто- ронам тела, натянутым между их перед- ними и задними конечностями. Летучий маки от шеи до хвоста уку- тан в мягкую кожистую перепонку, пок- рытую густой шерстью, которая во вре- мя полета раскрывается в «парашют», са- мый большой из известных в животном мире. Многие растения также остановили свой выбор на парашютной конструкции для распространения своих плодов и се- мян. Иногда она реализуется в форме перепонкообразного «крыла», как у пла- тана. У других растений, например оду- ванчика, развились видоизмененные «парашюты», состоящие из пучков во- локон. 129
Миоценовая эпоха ОТ 25 ДО 5 МЛН ЛЕТ НАЗАД На протяжении миоцена материки все еще находились «на марше», и при их столкновениях произошел ряд грандиозных катаклизмов. Африка «врезалась» в Европу и Азию, в результате чего возникли Альпы. При столкновении Индии и Азии вверх взметнулись Гималайские горы. В это же время сформировались Скалистые горы и Анды, поскольку и другие гигантские плиты продолжали смещаться и наползать друг на друга. Однако Австралия и Южная Америка по-прежнему оставались изолированными от остального мира, и на каждом из этих материков продолжала развиваться собственная уникальная фауна и флора. 570 550 525 500 475 450 425 400 375 350 325 300 275 250 225 200 175 150 125 100 75 50 25 00 Ледниковый покров, начавший форми- роваться еще в олигоцене, в течение миоцена распространился на всю Антар- ктиду. Это привело к еще большему ох- лаждению мирового климата. С пониже- нием температуры степи неуклонно раз- растались и в конечном итоге заняли зна- чительную часть Африки, Азии, Европы, а также Северной и Южной Америки. Все больше травоядных В миоцене млекопитающие стали гораздо многочисленнее и разнообразнее, среди них возникло множество травоядных. К этому времени «жвачный» желудок превратился в идеальный механизм для переваривания травы. В результате в миоцене произошел своего рода взрыв, породивший новые виды травоядных, способных «жевать жвачку». Жвачные животные могут на- бивать себе животы громадным количес- твом пищи, переварить которую можно и позднее. При этом если на жвачное жи- вотное нападет хищник, оно может уд- рать от него, унося с собой запас корма на несколько дней вперед. Оказавшись в безопасности, животное может без лиш- ней спешки заняться перевариванием съеденного. В ходе этой своеобразной «жвачной революции» резко возросла численность предков нынешних антилоп, буйволов, оленей, жирафов и овец. В Северной Аме- рике обитали антилопообразные вилоро- ги — их причудливые рога росли у них на кончике носа. Появилось и много новых 130
ТРЕТЬЕ СООБЩЕНИЕ О ЛОШАДЯХ 1 Дуб 2 Камыши 3 Пальмы 4 Дейнотерий 5 Палеонерикс 6 Водяные лилии 7 Хвойное дерево (секвойя) На протяжении миоцена лошади продолжали увеличивать- ся в размерах. Mepuzunnyc по величине сравнялся с нынеш- ним пони. Средний палец на каждой его ноге был непро- порционально большим по сравнению с таким же пальцем у его предшественников, и можно сказать, что мерикгиппус всю свою жизнь ходил на цыпочках,— точнее, не ходил, а очень быстро бегал. Многочисленные бугорки на коренных зубах помогали ему пережевывать жесткую траву. Прежде лошади были лесными жителями и питались нежной и соч- ной листвой. Однако к началу миоцена они приспособи- лись к жизни на открытых равнинах. ТРЕТЬЕ СООБЩЕНИЕ О СЛОНАХ Теперь слоны стали куда больше похожи на современных. Мастодонт — его называют платибелодон («лопатобивне- вый») — прокладывал себе дорогу сквозь заросли подобно тяжелому бульдозеру. Из его нижней челюсти торчали широкие лопатообразные клыки, которыми он выкапывал из почвы разные растения. Дейнотерий был намного круп- нее (около 4 м в плече). Изогнутыми клыками нижней че- люсти он, возможно, поддевал съедобные коренья, как боль- шими вилами. 131
копытных травоядных, в том числе лоша- дей, носорогов и верблюдов. В Европе и Азии возникли ранние разновидности оле- ней и жирафов. В Африке жили мастодонты и пер- вые обезьяны, в том числе человекооб- разные. В густых зарослях скрывались новые грозные хищники, такие, как первобыт- ные медведи и огромные саблезубые кош- ки. Леса способны прокормить лишь ограниченное число животных Распространение степей и постепенное исчезновение лесов в миоцене сильно по- влияли на рост численности популяций травоядных млекопитающих. Меньше де- ревьев — меньше энергии, которую они «отдают» животным. Представьте себе на минуту обычное дерево. Большую часть своей энергии оно расходует на создание для себя опоры. С этой целью у него развивается специ- альный твердый ствол и множество вет- вей. В умеренном климате животные за год могут употребить в пищу лишь очень не- значительную часть съедобного вещества, вырабатываемого деревом. На листопадных деревьях (которые ежегодно сбрасывают листву) листья во- обще растут всего шесть месяцев в году, а плоды и семена (за исключением орехов) появляются только на несколько недель. Значит, леса умеренного пояса могут за год прокормить лишь ограниченное число животных. Трава — неутомимый производитель пищи С травами все обстоит совсем по-иному. В общем и целом травы — растения быст- рорастущие и довольно устойчивые к из- менениям климата. Большинство видов трав низкорослые. Лишь немногие вырас- тают до одного-двух метров и более, ос- тальные намного ниже. В результате тра- вянистое растение расходует на создание опорных структур крайне мало энергии — просто потому, что оно в ней почти не нуж- дается. Зато почти всю свою энергию травы тратят на производство и накопление пи- тательных веществ. Таким образом, степи образуют обширные зоны повышенной фо- тосинтезирующей активности и могут обес- печить кормом многочисленные популя- ции животных. Новые зубы для нелегкой работы Резкое увеличение количества травы на суше в миоценовую эпоху означало, по сути, возникновение принципиально но- вого источника пищи. Однако поначалу травоядным млекопитающим было не- просто воспользоваться ресурсами этой бездонной кладовой. Некоторые их виды даже вымерли, поскольку не смогли при- ГИГАНТ МИОЦЕНОВЫХ МОРЕЙ Одна из крупнейших сре- ди современных акул — большая белая аку- ла, достигаю- щая длины 10 м. Но этот гигант пока- зался бы кар- ликом в сравне- нии с одним из сво- их предков, кархародоном мегалодоном. Эта рыба обита- ла на Земле с миоценовой по плей- стоценовую эпоху. И хотя кархародон мегалодон известен нам лишь по ископае- мым зубам, ученые все же смогли воссоз- дать его внешний облик. Взгляните на фо- тографии двух зубов вверху, изображен- ных в натуральную величину. Тот, что сле- ва, принадлежит взрослой большой белой акуле. Другой же — ископаемый зуб кар- хародона. Ученые сопоставили оба зуба и, основываясь на известных им размерах большой белой акулы, прикинули, что дли- на кархародона от носа до кончика хвоста должна была составлять не менее 20 м. способиться к травяному рациону. Мле- копитающим, зубы которых были рассчи- таны на пережевывание мягкой листвы, оказалось нелегко перейти на такой жест- кий и волокнистый корм, как трава. Для таких животных травяная «диета» озна- чала постоянное усиленное жевание, и их зубы быстро изнашивались, создавая им серьезнейшие проблемы. Ведь млеко- питающие не обладают неограниченным запасом зубов, а беззубые челюсти озна- чают для них неминуемую голодную смерть. Чтобы совладать с травяным кормом, прежние зубы травоядных претерпели два основных изменения. Во-первых, узор из бугорков на жева- тельной поверхности зубов значительно ус- ложнился, и они стали самозатачивающи- мися. Теперь на зубах, по мере стирания, образовывались ряды прочных эмалевых ребер, которые оставались острыми всю жизнь животного. Во-вторых, у отдельных зубов разви- лись гораздо более широкие коронки (та часть зуба, что выдается над десной) и они сделались крупнее. Эти новшества, как и появление кор- невых отверстий (которые обеспечивали приток крови к растущей части зуба), спо- собствовали тому, что зубы животных ста- ли расти всю их жизнь. Теперь постоян- ное трение зубов друг о друга больше уже не приводило к их преждевременному из- носу. Круговой обзор Необходимость приспособиться к преиму- щественно травяному корму — не един- 132
Кархародон мегалодон ственная проблема, возникшая перед новы- ми миоценовыми травоядными. Не менее серьезные проблемы были связаны с жизнью на открытых равнинах, где траво- ядные постоянно находились на виду у хищников. Чтобы выжить в подобных условиях, животные нуждались в хорошем круговом зрении, дающем широкий или даже 180- градусный обзор (при таком обзоре глаза располагаются по обеим сторонам головы, и животные видят и то, что впереди, и то, что сзади, оставаясь неподвижными). Та- кое зрение позволяло травоядным вовре- мя замечать опасность, грозящую с любо- го направления, что, в свою очередь, улуч- шало взаимодействие в стаде. Чтобы стадо имело больше шансов уце- ють на открытой местности, в нем выра- ботались специальные методы несения «караульной службы» (когда отдельные животные смотрят по диагонали через все стадо), а также более совершенные систе- мы сигналов и обмена информацией внут- ри стада. Длинные ноги для быстрого бега Длинные ноги также ценное подспорье при жизни на равнине. Они позволяют животному держать голову высоко над землей и тем самым лучше обозревать окрестности. Ну и, разумеется, длин- ные ноги служат своему хозяину неза- менимым средством спасения в случае опасности. Поэтому в течение миоцена конечности травоядных животных пос- тепенно приспособились к быстрому бегу. Кости нижней части ноги со временем удлинились, а кости верхней, напротив, стали короче. Главные мышцы, ответствен- ные за движение конечностей, также уко- ротились и располагались теперь выше, ближе к лопаткам и подвздошным костям, где они соединялись с туловищем живот- ного. При таком строении мускулатуры жи- вотное могло совершать длинные прыж- ки, затрачивая при этом минимум энер- гии. Ноги травоядного, обитающего на рав- нине, весят очень мало и не обладают большой силой. Однако они идеально приспособлены для бегства от хищника и позволяют животному покрывать боль- шие расстояния на высокой скорости, стоит ему только войти в надлежащий ритм бега. 133
Экосистема миоцена Мы можем получить некоторое представ- ление о миоценовой экосистеме, если об- ратимся к ее современному аналогу — вос- точноафриканским саваннам. Травянистая равнина обеспечивает разными видами корма разнообразных животных. В саван- нах Восточной Африки зебры объедают грубые верхушки трав, а антилопы гну их поросшие листьями центральные части. Газели же отыскивают богатые протеином семена и побеги у самой земли. Борода- вочники часто опускаются на колени, что- бы дотянуться до самой короткой травы или выкопать из земли съедобные луко- вицы и клубни. Есть в саваннах и траво- ядные, которые находят корм выше уров- ня самых высоких трав. К примеру, чер- ный носорог питается древесной корой, тонкими ветками и листвой, а вот слон ест и траву, и листья деревьев, зачастую поглощая за день до 250 кг растительнос- ти. Ну а жирафу рост позволяет избегать какой бы то ни оыло конкуренции, пос- кольку он может обрывать веточки и лис- тву на высоте 6 м от земли. Таким обра- зом, различные виды растительноядных животных не претендуют на пищевые ре- сурсы друг друга, и корма здесь хватает на всех. Возможно, так же было и во времена миоцена: различные виды существовали за счет различных частей экосистемы. Прочие новоселы и новоявленные путешественники В тот же период появились и другие ново- селы. В начале миоцена ряды птиц попол- нились новыми видами попугаев, пелика- нов, голубей и дятлов. Чуть позже к ним присоединились первые вороны и соколы. Бурно эволюционировали такие новые млекопитающие, как мыши, крысы, морс- кие свинки и дикобразы. Появилась и странная группа лошадеобразных живот- ных — их называют халикотериями. Боль- шими когтями, напоминающими копыта, они выкапывали съедобные коренья. Отныне животные могли свободно пе- ремещаться из Африки в Европу или Азию и обратно. Вскоре возникло своего рода двустороннее движение, при котором сло- ны мигрировали из Африки в Евразию и V Халикотерии были весьма странной группой млекопитающих. Они походили на помесь лошади и носорога. Когти на их конечностях указывают на то, что питались они скорее кореньями, чем трааой. 134
Северную Америку, а кошки, буйволы, жирафы и свиньи путешествовали в об- ратном направлении. Первые человекообразные обезьяны Первые приматы были маленькими зверь- ками, похожими на землероек. Они поя- вились на Земле около 65 млн лет назад. Эволюция продолжила работу в этом на- правлении, и к середине олигоцена сфор- мировались две основные группы прима- тов — обезьяны Нового Света (в Южной Америке) и обезьяны Старого Света (в Африке и Азии). Вскоре от африканской ветви про- изошла еще одна группа обезьян, ставшая родоначальницей человекообразных обезьян и в конечном итоге—человека. Мозг человекообразных обезьян крупнее, чем у прочих их сородичей. Кроме того, у них нет хвоста, а длинные и сильные руки отлично приспособлены для лазанья по деревьям и перепрыгивания с ветки на ветку. В руки ученых попали ископаемые ос- танки небольшой человекообразной обезь- яны, которую назвали эгиптопитпеком («египетской обезьяной»). Она обитала в Африке в олигоценовую эпоху, около 27 млн лет назад. Никто не может с уверенностью ут- верждать, что именно эгиптопитек был родоначальником современных человеко- образных обезьян, но это вовсе не исклю- чено. Вскоре после начала миоцена (около 24 млн лет назад) появилась и другая, более высокоразвитая человекообразная обезьяна — дриопитек, похожий на ны- нешних шимпанзе. Эти животные быст- ро перебрались со своей африканской ро- дины, через сухопутные «мосты» в Ев- ропу и Азию. По всей видимости, дрио- питек ходил на двух ногах, однако бегал и лазил по деревьям при помощи всех четырех конечностей. Возможно, он даже переносил в руках пищу. Итак, история человечества должна была вот-вот на- чаться. Обезьяна Нового Света Обезьяна Старого Света А Эгиптопитек, небольшая человекообразная обезьяна, жил на территории современного Египта в олигоценовую эпоху, около 27 млн лет назад. У него были короткий хвост и выдающаяся челюсть. Это не прямой предок человека, но, возможно, предшественник нынешних человекообразных обезьян. <3 Форма носа африканских и азиатских обезьян (слева) иная, нежели у их южноамериканских сородичей. У обезьян из Нового Света (Америки) носы плоские, с широко расставленными ноздрями, обращенными в разные стороны (та, что левее). А у обезьян, живущих в других частях света, тонкие носы с ноздрями, направленными вперед или книзу. 135
Плиоценовая эпоха ОТ 5 ДО 2 МЛН ЛЕТ НАЗАД Космический путешественник, взглянув сверху на Землю в начале плиоцена, обнаружил бы материки почти на тех же местах, что и в наши дни. Взору галактического визитера открылись бы гигантские ледяные шапки в северном полушарии и громадный ледниковый покров Антарктиды. Из-за всей этой массы льда климат Земли стал еще прохладней, и на поверхности материков и океанов нашей планеты значительно похолодало. Большинство лесов, сохранившихся в миоцене, исчезло, уступив место необъятным степям, раскинувшимся по всему свету. В плиоцене трава по-прежнему служи- ла неиссякаемым источником корма для травоядных животных. Многие живот- ные, питавшиеся листьями, вымерли, и на их место пришли более высокоорганизо- ванные жвачные. В Европе и Азии бес- крайние травянистые равнины давали при- ют огромному количеству буйволов, оле- ней, газелей и ранних разновидностей ан- тилоп. Прерии Северной Америки насе- ляли громадные стада оленей, верблюдов, лошадей, мастодонтов и вилорогов. Были здесь и короткошеие жирафы, пасшиеся среди необъятных стад прочих травоядных. В дальнейшем у них развились более длин- ные шеи, и они переключились на ощипы- вание верхушек деревьев. В плиоцене по- явились и первые гиппопотамы. Возмож- но, они произошли от неких свинообраз- ных предков. По свидетельству каменной летописи, в мире когда-то насчитывалось несколько видов гиппопотамов. Сегодня встречают- ся лишь два вида, причем оба обитают в Африке. Первоначально бегемоты, возмож- но, были лесными жителями. Однако леса в плиоцене все больше вытеснялись сте- пями, и предки нынешних бегемотов вы- нуждены были покидать лесную чащу. Они стали селиться в зарослях кустарника вдоль речных берегов и кромок озер. Пе- ремена местожительства приблизила их к новым обильным источникам пищи, и они вскоре принялись пастись на громадных степных просторах, сохранившихся в Аф- рике до наших дней. В дальнейшем бегемо- ты эволюционировали в крупных живот- ных, ведущих земноводный и ночной об- раз жизни. Современный гиппопотам весь день проводит в воде либо иле, почти не показываясь на поверхности, и кормится только по ночам. Это второе по величине наземное млекопитающее после слона. Новые хищники Травоядные животные, дабы защититься от хищников, собираются в большие стада: чем их больше, тем они чувствуют себя безопас- нее. Хорошее средство защиты для них — скорость, с которой они легко убегают от медлительного охотника. Пока травоядные совершенствовали свои стадные навыки и скоростные качества, хищники также «ра- ботали над собой». Чтобы не остаться го- лодными, они становились сильнее, быст- рее и сообразительнее. В плиоцене жили самые разнообразные кошки, собаки и мед- веди, которые охотились на растительно- ядных животных. Крупные хищники сле- довали за большими стадами, а более мел- кие плотоядные, такие, как еноты и ласки, довольствовались более скромной добычей. В холодных океанах плавали тюлени, пи- тавшиеся рыбой. Начало совместной охоты В плиоцене некоторые хищники выработа- ли новую стратегию охоты, облегчавшую им преследование дичи на открытых рав- нинах. Они начали охотиться стаями. Впро- чем, это не было их изобретением. По всей вероятности, некоторые динозавры, такие, как аллозавры и дейнонихи, добывали себе пропитание подобным образом еще в ме- ловом периоде, за 30 млн лет до хищников плиоцена. Однако для плиоценовых охот- ников совместные действия и координация усилий во время охоты были поистине во- просом жизни и смерти. Одними из пер- вых плотоядных, начавших объединяться в охотничьи стаи, вероятно, стали собаки и кошки. Стайный способ охоты имел сущес- твенное преимущество: стая могла нападать на животных, гораздо более крупных, чем любой из ее членов в отдельности. Победители великанов Подобная охотничья стратегия широко рас- пространена и в наши дни. Например, аф- риканские дикие собаки охотятся малень- кими стаями — обычно не больше семи- восьми животных. Жертву намечают зара- нее, до начала погони. Как правило, это еще неокрепший детеныш из пасущегося стада или слабое, болезненное на вид животное. Сама стратегия очень проста. Жертву отде- ляют от стада, а затем неустанно преследу- ют, пока та не выбьется из сил. Когда бед- ное животное замедляет бег, стая окружает добычу и валит на землю, причем отдель- ные члены стаи хватают ее за разные части тела — за нос, хвост и брюхо. По размерам добыча может быть разной, однако малень- кая стая африканских диких собак способ- на прикончить зебру, по весу в 10 раз пре- восходящую любого из ее членов. 136
ЧЕТВЕРТОЕ СООБЩЕНИЕ О ЛОШАДЯХ За 50 млн лет природа ставила много- численные эксперименты над лошадь- ми, последовательно совершенствуя их строение. Наконец появился плиогип- пус, первая однопалая лошадь. Перво- начальный трехпалый «проект» был забракован. Боковые пальцы редуциро- вались (упростились) и в конечном итоге полностью исчезли. У нового животного на каждой ноге имелось по увеличенному среднему пальцу, кото- рый оканчивался большим и широким копытом. Отныне лошадь стала надле- жащим образом приспособлена к жиз- ни на открытых травянистых равнинах и пополнила ряды их быстроногих оби- тателей. [> Один их самых известных хищников позднего плиоцена — СМИЛОДОН, ИЛИ саблезубый тигр. В верхней челюсти этого хищника размером с леопарда торчали громадные КЛЫКИ ДЛИНОЙ ДО 18 см. Прежде ученые полагали, что СМИЛОДОН использовал эти жуткие клыки как своего рода кинжалы, он прыгал на спину жертвы и вонзал их ей сзади в шею. Однако при подобном способе нападения клыки, по всей видимости, быстро обломились бы, поскольку наталкивались на кости шеи или спины жертвы. Поэтому вероятнее, что смилодон атаковал более мягкие брюхо или горло, а затем, погрузив клыки в тело добычи, орудовал ими как разделочным ножом ОРУДИЯ УБИЙСТВА Можно назвать много причин, поз- воливших кошкам стать удачливы- ми охотниками. Одна из самых важ- ных — строение черепа кошек, а так- же быстрота и хорошо развитые охот- ничьи навыки. Не менее существен- на их способность выпускать нару- жу когти и широко растопыривать пальцы на лапах. При этом каждая лапа превращается в смертоносное орудие убийства. Весь этот механизм приводится в действие при помощи мышц и сухожилий. 137
На благо стаи Животные, охотящиеся стаями, — созда- ния общественные, стало быть, стая до- лжна иметь надлежащее «общественное устройство», основанное на индивидуаль- ных возможностях и дисциплине ее чле- нов. Каждое животное обязано знать свое место в иерархии стаи. Чтобы координи- ровать действия во время охоты, важно хо- рошее взаимопонимание между всеми чле- нами стаи. Естественно, у стаи должен быть вожак. Индивидуальность каждого сказы- вается на его поведении. Однако во время охоты любые эгоис- тические интересы должны подавляться ради общего блага. Успех на охоте достигается только об- щими усилиями. Именно развитые групповые инстинк- ты позволили собакам образовать столь прочное содружество с людьми, в котором человеку отводится роль вожака и воспи- тателя. Южная Америка выходит из изоляции В позднем миоцене и раннем плиоцене Южная Америка все еще была «заповед- ником» для некоторых видов необычных, «беззубых» млекопитающих — так назы- ваемых неполнозубых. В их число вхо- дили броненосцы, древесные ленивцы и муравьеды. Были среди них и крупные травоядные, например токсодон. Своими короткими конечностями и широкими трехпалыми ступнями это животное на- поминало носорога. Однако расположение его носа, глаз и ушей наводит на мысль, что оно проводи- ло большую часть жизни в воде, подобно бегемоту. Ближе к концу плиоцена между Се- верной и Южной Америкой образовался узкий перешеек, восстановивший связь между животным миром этих двух мате- риков. Сразу же возникло «двусторон- нее движение» по перешейку, и началось грандиозное переселение млекопитаю- щих. Древесные ленивцы, муравьеды и ток- содоны перебрались в Центральную Аме- рику. Опоссумы и броненосцы распрост- ранились еще дальше на север. В свою очередь, с севера в Южную Америку вторглись полчища мышей, лошадей и слонов. С этого момента странные животные, столько лет безмятежно просуществовав- шие в Южной Америке, столкнулись с жестокой конкуренцией со стороны при- шельцев с севера. Это, как и климатические измене- ния, обрекло многих из них на выми- рание. ЧЕТВЕРТОЕ СООБЩЕНИЕ О СЛОНАХ В процессе своей эволюции потомки первых слонов опробова- увеличились в размерах. Неутомимые путешественники, они ли самые разнообразные «приспособления» для добывания освоили все материки, за исключением Антарктиды и Австра- пищи. У них развивались челюсти всевозможных форм и раз- лии. К началу плиоцена повсеместно распространились мас- меров. Природа наделяла их вилами, совками, лопатами и ков- тодонты. Один из них, стегодон, очень похож на современно- шами, пока наконец не остановилась на хоботе как оптималь- го африканского слона. У него были длинный хобот и боль- ном органе для доставки пищи в рот и на бивнях. За 40 млн шие изогнутые бивни. Возможно, он — предок гигантских ма- лет, истекших до начала плиоцена, слоны также постепенно монтов, появившихся на Земле примерно через 2 млн лет 138
<] Глиптодонт, исполинский броненосец, размерами превосходил автомобиль. Он был больше похож на сухопутную черепаху, чем на млекопитающее. Все его тело заковывал огромный костный панцирь куполообразной формы. Хвост, также покрытый костными щитами, представлял собой грозное оружие, которым он размахивал, как палицей, отражая нападение врагов. t> Мегатерий был гигантским наземным ленивцем. Это 6-метровое чудовище передвигалось на суставах пальцев и внешних сторонах стопы. Во время трапезы мегатерий поднимался на задние лапы, опираясь на мощный хвост, и объедал листву на верхушках деревьев. Существуют свидетельства того, что мегатерии обитали на Земле вплоть до самого недавнего времени (10000 лет назад). У некоторых ископаемых экземпляров, попавших в руки ученых, сохранился даже волосяной покров на коже» Возможно, части тела с шерстью уцелели из-за холодного и сухого воздуха в пещерах, где обнаружили останки этих животных. Jr Я 139
Плейстоценовая и ГОЛОЦЕНОВАЯ ЭПОХИ ОТ 2 МЛН ЛЕТ НАЗАД ДО НАШИХ ДНЕЙ В начале плейстоцена большинство материков занимало то же положение, что и в наши дни, причем некоторым из них для этого потребовалось пересечь половину земного шара. Узкий сухопутный «мост» связывал между собой Северную и Южную Америку. Австралия располагалась на противоположной от Британии стороне Земли. На северное полушарие наползали гигантские ледниковые покровы. Мир был в объятиях великого оледенения. Голоцен начался 10000 лет назад. Климат потеплел, ледники отступили, и настало время расцвета человеческой расы. Во время великого оледенения земная поверхность замерзала и вновь оттаива- ла, по меньшей мере, четыре раза. Холод- ные периоды получили название леднико- вых, а периоды потепления — межледнико- вых. В течение оледенений льды располза- лись от Северного полюса к югу. Затем, при потеплении, ледниковый фронт отступал об- ратно в полярные области. Сегодня мы жи- вем в эпоху очередного межледниковья — возможно, пятого за последний миллион лет. Во время последнего оледенения леднико- вые покровы занимали примерно 28 млн км2 суши, ныне свободной ото льда. В то же время уровень моря был ниже современно- го приблизительно на 150 м. В сущности, никто толком не знает, от- чего происходят оледенения. Некоторые геологи полагают, что Земля в своем раз- витии проходит определенные циклы про- тяженностью в миллионы лет, подобно тому как происходит смена времен года. Возмож- но, это как-то связано с расположением Земли в пространстве или ее положением относительно Солнца. Как бы то ни было, у полюсов периодически скапливаются гро- мадные массы льда и снега. Когда такое происходит, снег отражает тепловую энер- гию Солнца обратно в космос, и на Земле становится холоднее. Из-за этого образует- ся еще больше снега и льда, и земная по- верхность все сильнее охладевает. Меняющаяся растительность Вблизи кромки ползущих ледников зем- ля была совершенно безжизненной. Лишь некоторые крохотные организмы, так на- зываемые лишайники, ухитрялись сущес- твовать на голых скалах. Даже в районах, не покрытых круглый год льдами, почва промерзала на несколько метров в глу- бину. На таких тундровых землях дубо- вые и буковые леса, произраставшие здесь до оледенения, теперь полностью исчезали. Их место заняли узкоспециа- лизированные растения, в том числе те же лишайники и некоторые травы. На смену дубовым й буковым лесам повсе- 140
местно приходили громадные хвойные леса. В периоды потеплений, когда льды отодвигались к северу, исчезали специа- лизированные хладостойкие растения, и по суше вновь распространялись дубо- вые и буковые леса. Появлялись также обширные луга с богатой раститель- ностью и области, где встречалось мно- жество цветковых растений. Следуя за льдами При наступлении льдов многие живот- ные погибали, не выдержав холода. Дру- гие мигрировали на юг, в более теплые области, чтобы вновь вернуться в ро- дные места после отступления ледни- ков. Некоторые млекопитающие при- спосабливались к сильным холодам, вы- рабатывая более густую шерсть, кото- рая служила им лучшей теплоизоляцией во время жестоких морозов. Путешес- твенник во времени, решивший посе- тить один из плейстоценовых периодов оледенения в северном полушарии, уви- дел бы там замерзший мир, населенный множеством шерстистых млекопитаю- щих. Среди них были шерстистые но- сороги и мамонты, северные олени с очень густой шерстью и косматые мус- кусные быки. А Этот современный ледник в Гренландии очень похож на гигантские ледники, наползавшие на Северную Америку, Северную Европу и приполярные районы Азии в наиболее холодные периоды плейстоцена. Огромные ледяные реки тащили за собой застрявшие в них валуны и обломки скал. Каждый такой ледник действовал наподобие громадного куска некоей геологической наждачной бумаги, скребя и царапая горные породы, по которым он медленно протекал. Вы видите здесь древние отметины, оставленные доисторическим ледником в тех местах, где Он проползал почти 2 млн лет тому назад. 141
Зависимость между размерами тела и климатическими условиями У любого крупного объекта поверхность относительно невелика по сравнению с его объемом, и наоборот, у любого мелкого объекта площадь поверхности относитель- но больше его объема. Вы сами можете в этом легко убедиться, вычислив соотно- шение между площадью поверхности и объемом двух разновеликих кубов. Воз- ьмите, к примеру, кубы с ребрами в 1 и 2 см. Рассчитайте площадь поверхности пер- вого, а затем определите его объем. Те- перь поделите первую цифру на вторую. Это и будет соотношением между пло- щадью поверхности и объемом односан- тиметрового куба. А теперь проделайте то же самое со вторым кубом и сопоставьте полученные результаты. То же характерно и для животных. Так, к примеру, у мыши соотношение между V Как правило, животные более крупных размеров обитают в холодном климате, а их родственники помельче встречаются в более теплых районах земного шара. К примеру, среди медаедей самый крупный — белый медаедь, живущий в Арктике (внизу слева). Это один из крупнейших наземных хищников: его вес достигает 650 кг. А вот малайский- медведь из тропических лесов Юго-Восточной Азии (внизу справа) весит примерно в 10 раз меньше своего полярного собрата. Его небольшие размеры — результат адаптации к теплому климату. В свою Очередь, огромное тело белого медведя лучше приспособлено к суровому полярному климату. площадью поверхности тела и его объемом больше, чем у слона. Как известно, млекопитающие вырабатывают собствен- ное тепло, однако это тепло постоянно улетучивается через их кожу, то есть че- рез поверхность тела. Чем холоднее ок- ружающая среда, тем больше тепла теря- ют млекопитающие и тем быстрее охлаж- даются. При этом мелкие животные бу- дут терять тепло быстрее, чем крупные. Это происходит потому, что у маленько- го зверька площадь поверхности тела, че- рез которую уходит тепло, относительно велика, если сравнивать ее с объемом тела. Гиганты и карлики Высота шерстистого мамонта в плече со- ставляла почти 3 м, и его громадные раз- меры, как и косматая шерсть, помогали ему удерживать тепло внутри организма, дабы выжить в условиях холодного севе- ра. Мамонты обитали даже за Полярным кругом. А на Сицилии жил близкий ро- дственник мамонта — карликовый слон, уступавший величиной своему северно- му собрату более чем в 4 раза. Возможно, столь малые размеры тела развились у неги как результат жизни на острове. Тем не менее из-за своего роста этот малень- кий слон терял значительно больше теп- ла, чем мамонт, что было отнюдь не лиш- ним в условиях жаркого климата, в кото- ром он обитал. Правда, африканский слон как будто нарушает это общее правило: у него громадное тело, а живет он в тропи- ках Но вспомните про его широкие уши! Всякий раз, когда африканский слон раз- махивает своими ушами, площадь повер- хности его тела увеличивается примерно на 20 процентов. Странные обитатели южных широт Когда Австралия около 37 млн лет назад оказалась отрезанной от внешнего мира, там не было ни одного плацентарного мле- копитающего. Единственными обитателя- ми этого материка были однопроходные и сумчатые. Коренным жителям Австра- лии долгое время, прошедшее с момента их изоляции, не приходилось соперничать с плацентарными млекопитающими, хотя позже, в плиоцене, Австралия все же под- верглась нашествию полчищ грызунов и летучих мышей. При отсутствии серьез- ных конкурентов австралийские сумчатые эволюционировали во множество крайне необычных форм. В плейстоцене появи- лись гигантские кенгуру высотой 3 м, пи- тавшиеся листьями деревьев, и вомбато- образные животные величиной с гиппо- потама. Жили там даже странные сумча- тые львы. 142
Эпиорнисы и прочие гиганты мира пернатых Гигантские птицы были широко распро- странены во многие доисторические эпо- хи. Свирепый хищник диатрима («ужас- ный журавль») обитал на Земле 50 млн лет назад, в эоценовую эпоху. В миоце- не по Патагонии бродили стаи форура- кусов, охотившиеся на дичь величиной с козла. Теперь, в плейстоцене, появи- лись еще более крупные птицы. Мада- гаскарский эпиорнис весил почти пол- тонны и, таким образом, был самой тя- желой птицей всех времен. Марко Поло знал о существовании этого пернатого гиганта и еще в то время предположил, что его родина — Мадагаскар. Догадка Марко Поло впоследствии подтверди- лась, однако неоспоримые доказательст- ва существования этой самой массивной в мире птицы были добыты лишь в 1850г. И даже тогда в руки ученых попали не ископаемые останки эпиорниса, а его огромные яйца, возможно, самые боль- шие из всех, когда-либо снесенных на Земле. В Новой Зеландии обитали другие ве- ликаны. Так, моа были хотя и не самы- ми тяжелыми птицами на Земле, зато, без сомнения, самыми высокими. Вы могли бы заглянуть прямо в глаза моа, высунувшись из окна второго этажа ва- шего дома. Их рост достигал 3,5 м от макушки до кончиков пальцев. Мы мно- гое знаем об этих гигантских птицах, поскольку вымерли они совсем недавно. Д Замороженный труп этого мамонтенка был найден в 1977 г. в вечной мерзлоте Сибири. Он настолько хорошо сохранился, что кожа и мягкие ткани совершенно не пострадали. Красные кровяные тельца в крови мамонтенка остались точно такими же, какими они были при его жизни, а содержимое желудка было столь же свежим, как и в тот день, когда оно туда попало 20000 лет назад. Ученые обнаружили множество их ске- летов и даже остатки содержимого их желудков. Исчезновение додо Птицы додо обитали на о-ве Маврикий, расположенном в Индийском океане. Од- нако около 400 лет назад мореходы, при- бывавшие на остров, начали охотиться на этих мирных гигантов из-за их мяса. В XVI в. голландцы завезли на Маврикий свиней и обезьян, и те принялись поедать яйца додо и их птенцов. И вот додо пол- ностью исчезли с лица Земли! Фактичес- ки все, что осталось от этих крупных не- летающих голубей — это две головы, две стопы и несколько скелетов, хранящихся в различных музеях Европы. Но хотя ни- кто из ныне живущих людей никогда не видел додо, ученым многое известно об их образе жизни, поскольку до нас дошли старинные корабельные журналы и запис- ки путешественников, посетивших Маври- кий еще до того, как последняя из этих птиц вымерла 300 лет тому назад. ПЯТОЕ СООБЩЕНИЕ О ЛОШАДЯХ Наконец, спустя почти 56 млн лет эволюция породила настоящих ло- шадей. Их плейстоценовая разновид- ность, эквус, была быстроногим тра- воядным животным. Большие стада эквусов обитали почти на всех мате- риках. В наше время единственные наследники этих доисторических табунов — лошадь Пржевальского (разновидность дикой лошади), один вид диких ослов и три вида зебр. За последние 2 млн лет лошади очень мало изменились. Это означает, что мы можем получить исчерпывающее представление о плейстоценовых лошадях, изучая их диких потомков, живущих в наши дни. 143
ГОЛОВОЛОМКА С МАВРИКИЯ На о-ве Маврикий произраг гает дерево кальвария. Возраст самой молодой из кальварий около 300 лет, а есть деревья намного старше. Почему же на всем Маврикии нет ни одной кальварии мо- ложе 300 лет? Один ученый выдвинул версию, со- гласно которой семена кальварии, что- бы прорасти, должны были предвари- тельно попасть в желудок додо. Ведь додо, подобно многим другим птицам, имел так называемый мускульный же- лудок (отделение пищевода), в котором накапливались камешки, помогавшие пе- ретирать жесткую пищу. А семена каль- варии не могли прорасти, пока их твер- дая оболочка не окажется раздавленной в мускульном желудке додо. Правда, следует заметить, что подобная зависи- мость кальварий от додо другими уче- ными ставится под сомнение, посколь- ку, по их мнению, семена кальварий спо- собны прорастать и без посторонней .юмощи t> До недавнего времени ученые считали, что додо был жирной и неуклюжей птицей. Теперь, однако, они склоняются к тому,, что додо могли быть намного стройнее и легче и выглядеть так, как этот красавец на рисунке. ПЯТОЕ СООБЩЕНИЕ О СЛОНАХ Плейстоцен стал настоящим веком сло- нов». На протяжении 37 млн лет слоны постепенно увеличивались в размерах. У них развился длинный хобот, вырос- ли громадные бивни и крепкие корен- ные зубы. Теперь, в плейстоцене, появи- лось I еликое множество самых разных слонов. Среди них были гиганты и кар- лики, а также гладкокожие и шерстистые виды. Крупнейшим слоном всех времен был мамонт, чья высота в плече равня- лась 4,3 м — на целый метр выше, чем у самых больших африканских слонов на- ших дней. На противоположном конце шкалы расположился его карликовый со- родич величиной со среднюю свинью. В конце плейстоцена, около 10 000 лет назад, все мамонты внезапно вы- мерли. Видимо, этому способствовал целый ряд факторов. Одни мамон- ты, естественно, не смогли адапти- роваться к более теплому климату после того, как эпоха великого оле- денения миновала. Других, возможно, истребили люди ради их мяса. Однако к тому времени, как это произошло, на сцене жизни уже появились слоны сов- ременного типа, вроде тех, что обитают в Африке и Азии в наши дни. 144
at <1 Многое узнать о животном мире плейстоценовой эпохи помогли необычные окаменелости, сохранившиеся в асфальтовых ямах у Ранчо-Ла-Бреа поблизости от Лос-Анджелеса, США. В 3iOM месте в доисторические времена из подпочвенного слоя на поверхность сочилась минеральная смола. Смешиваясь с дождевой водой, смола образовывала вязкую массу (асфальт), которая становилась смертельной ловушкой для животных, принимавших эти лужи за питьевую воду. За многие тысячи лет в такие природные ловушки угодили сотни травоядных животных. И отчаянные попытки освободиться привлекали внимание хищников, например саблезубых кошек или стервятников, которые подстерегали добычу возле этих луж или в небе над ними. Зачастую и сами хищники оказывались в западне. Теперь же это доисторическое кладбище содержит великолепную коллекцию плейстоценовой фауны почти двухмиллионолетней давности. 145
Человечество на МАРШЕ Человек принадлежит к группе животных, которых называют приматами. Наши древнейшие предки были маленькими древесными зверьками, немного похожими на современных тупай. Они обитали на Земле примерно 65 млн лет назад, в эпоху вымирания динозавров. Около 50 млн лет назад появились более высокоорганизованные животные того же типа, такие, как обезьяны. Со временем развитие некоторых групп приматов пошло по особому пути, и этот путь привел около 25 млн лет назад к возникновению первых человекообразных обезьян. В наши дни большинство из 180 раз- личных видов приматов обитает в тро- пических или субтропических регионах, но так было далеко не всегда. 50 млн лет на- зад климат на Земле был значительно теп- лее, и предки современных нам обезьян жили на гораздо большей территории. Их ископаемые останки обнаружены на Бри- танских островах, в Северной Америке и даже далеко на юге, на самой оконечности Южной Америки. Существа, похожие на шимпанзе, обитали когда-то в Европе и V Современные тупайи позволяют нам получить некоторое представление о том, как могли выглядеть ранние приматы. Азии. Однако когда климат на Земле на- чал меняться, приматы, населявшие эти территории, постепенно вымерли. Жизнь на деревьях Ранние приматы быстро стали искусными древолазами. Чтобы жить на деревьях, не- обходимо прежде всего правильно оцени- вать расстояние и крепко цепляться за вет- ки. Первую задачу решают направленные вперед глаза: это дает животному биноку- лярное зрение. Для решения второй зада- чи необходимы цепкие пальцы. Оба эти свойства — наиболее важные отличитель- ные признаки приматов. У всех у них паль- цы на руках подвижные, а большие паль- цы рук придают должную цепкость. Не- которые человекообразные обезьяны, как и люди, способны также соединять кончи- ки большого и указательного пальцев, об- разуя букву «о». Подобный захват приме- няется при весьма тонких манипуляциях. Что еще важнее, у приматов развилась крупная «мыслительная» часть мозга, за- ведующая координацией зрения и движе- ний рук. Очень полезные большие пальцы Зачем нужны большие пальцы? Попроси- те приятеля прикрепить ваши большие пальцы к ладоням при помощи клейкой ленты так, чтобы вы не могли ими шеве- лить. А теперь попробуйте одной рукой взять какой-либо предмет, скажем, каран- даш или чашку. Или попытайтесь удер- жать как можно больше предметов. Вы очень быстро убедитесь, насколько важно для всех этих манипуляций иметь боль- шой палец, отстоящий от всех прочих. Как все начиналось Сегодня существует только один вид лю- дей: гомо сапиенс («гомо» по-латински «че- ловек», а «сапиенс» — «мыслящий»). Од- нако ученые в наши дни полагают, что с момента возникновения первых гоминид (человекоподобных животных) на Земле в разное время обитало несколько раз- личных видов таких существ. Между 15 и 7 млн лет назад в Африке, Европе и Азии жили рамапитеки. Это были обезь- яноподобные животные ростом около 1,2 м, с плоским лицом и зубами, похожи- 146
А Наши ближайшие ныне живущие родственники — крупные человекообразные обезьяны. Гориллы и шимпанзе обитают в лесных районах Западной и Восточной Африки. Гиббоны водятся в дождевых лесах Юго-Восточной Азии, а орангутанги населяют влажные джунгли Калимантана и Суматры. Из них наименее похожи на человека гиббоны. ми на человеческие. Возможно, часть своей жизни они проводили на открытых рав- нинах, добывая себе пищу при помощи палок и камней. Рамапитек, вероятно, один из первых гоминид, однако, по всей види- мости, он был не нашим прямым предком. Сегодня ученые находят в нем больше сходных черт с орангутангами. «Южные обезьяны* из Африки Одна из самых первых ископаемых нахо- док, связанных с «обезьяночеловеком», — череп ребенка. Его откопали в 1924 г. у Таунга, на территории нынешней Ботсва- ны. У этого черепа были как обезьяньи, так и человеческие черты, и его обладате- ля назвали «австралопитек афаренсис». С тех пор нашли множество других иско- паемых останков австралопитеков («юж- ных обезьян»). Все находки свидетельству- ют, что мозг у этих животных был не очень крупный (около 500 см3), а большие ко- ренные зубы служили для перетирания растений и плодов. Австралопитеки были низкорослыми (около 1,2 м в высоту).' Одни были плотного и коренастого тело- сложения, другие — хрупкого и изящного. Некоторые ученые полагают, что это были самцы и самки одного и того же вида. Кое- кто относит их к различным видам австра- лопитеков. «Южные обезьяны» предмет многочисленных дискуссий, и их проис- хождение по-прежнему неясно. История «Люси* В 1974 г. американский антрополог Дон Джохансен сделал выдающееся откры- тие, откопав на территории Эфиопии останки молодой самки «южных обезьян» ростом чуть выше 1 м. Ее назвали «Люси». Мозг и зубы «Люси» походили на обезьяньи, однако передвигалась она. веро- ятно, на своих кривых ногах в вы- прямленном положении. До этой находки ученые считали, что «южные обезьяны» жили на Зем- ле около 2 млн лет назад. Одна- ко возраст останков «Люси» был определен приблизительно в 3— 3,6 млн лет. Значит, «южные обезьяны» появились на планете на миллион с лишним лет рань- ше, чем считалось прежде. «Человек умелый* В то самое время, когда «южные обезьяны» бродили по Африке, бок о бок с ними развивалась дру- гая группа гоминид. Они появи- лись несколько позже, около 2 млн лет назад. Это уже были первые настоящие люди, или «ха- билиды». Возможно, предки их — более стройные австралопитеки. Гомо хабилис («человек умелый») был примерно того же роста, что и «южные обезьяны», однако об- ладал более крупным мозгом — около 700 см3. Нам известно, что «человек умелый» пользовался це- лым набором орудий, в который вхо- дили осколки камней, режущие и ру- бящие орудия (наподобие ножей), скреб- ки, а также «инструменты» для изготовле- ния новых орудии. «Человек прямоходящий* Гомо эректус («человек выпрямленный») появился около 1,75 млн лет назад. Он был крупнее предыдущих гоминид (ростом примерно 1,7 м) и обладал намного боль- шим мозгом, чем «человек умелый», 900 см3. В то время Африка соединялась с Европой и Азией. Это помогло очередно- му нашему предку расселиться чуть ли не по всему земному шару. К настоящему вре- мени его ископаемые останки обнаруже- ны в Южной Африке, Европе, Китае и Ин- донезии. Гомо эректус изготовлял различ- ные орудия для охоты, пользовался огнем для приготовления пищи и даже, возмож- но, изобрел некий примитивный язык. По- следние из этих древних людей вымерли около 150000 лет назад. А «Люси», «южная обезьяна», найденная в 1974 г. 147
Пропавший синантроп Синантроп — разновидность гомо эрек- тпуса. Он жил на территории Китая око- ло 500 000 лет назад. В 30-е гг. XX в. уче- ные обнаружили богатую коллекцию ис- копаемых останков этого древнего чело- века в одной из пещер неподалеку от Пекина. Всего отыскали фрагменты 45 скелетов, в том числе куски 14 чере- пов, 14 нижних челюстей, 150 зубов, а также кости 14 детей. В 1941 г., незадо- лго до войны между Америкой и Япо- нией, было решено отправить эти наход- ки в Америку. Ученые не хотели, чтобы столь ценный груз попал в руки японс- ких солдат. Однако кости так и не при- были в пункт назначения. Они бесслед- но исчезли по пути к кораблю, который должен был доставить их в безопасное место. Местонахождение останков синан- тропов по сей день неизвестно. Неандертальцы Еще до того, как последние «выпрямлен- ные люди» исчезли с лица Земли, на ней появился еще один вид человеческих су- ществ. Гомо сапиенс («человек мысля- щий») впервые заявил о себе около 250000 лет назад. Спустя еще 180000 лет (то есть 70000 лет назад) в Европе обос- новался неандертальский человек. По сравнению со своими предшественника- ми неандертальцы были крупнее во всех отношениях, за широким выпуклым лбом прятался мозг, как у современного чело- века — 1330 см3. Мы многое знаем о не- андертальцах. Они жили в эпоху велико- го оледенения, поэтому им приходилось носить одежду, изготовленную из звери- ных шкур, и укрываться от холодов в глу- бине пещер. Средняя продолжительность жизни мужчин была около 30 лет, а жен- щин 23 года. Многие из них страдали от артрита. Большинство были правшами. Существуют некоторые признаки того, что неандертальцы верили в загробную жизнь: они торжественно погребали умерших и даже возлагали на их могилы цветы. Человек, которого никогда не было <1 Это некоторые фрагменты костей черепа синантропа — одного из «выпрямленных людей». Ученым удалось собрать эти фрагменты в единое целое и восстановить полный череп синантропа.У него были надглазничный валик, как у обезьян, и выдающаяся вперед челюсть. Вдоль верхней части черепа тянулся костный выступ, а сзади имелось утолщение в виде своего рода гребня. И черепная коробка, и мозг синантропа крупнее, чем у гомо хабилиса. В 1912 г. у Пилтдауна в Суссексе, Анг- лия, было обнаружено несколько фрагмен- тов черепа и сломанная челюстная кость древнего человека. В то время находка стала настоящей сенсацией, но вскоре не- которых специалистов начали одолевать сомнения. В 1953 г. пилтдаунские кости тпгательно изучили, чтобы определить их возраст. Результат оказался неожиданным. Выяснилось, что челюстйая кость принад- лежала орангутангу 500-летней давности, а череп — обыкновенному современному человеку. Кости были покрыты специаль- ным налетом, а зубы аккуратно подпиле- ны, чтобы придать им доисторический вид. Все это оказалось искусной поддел- кой. Пилтдаунский человек вошел в ис- торию науки как мистификация, разобла- ченная лишь спустя 40 лет после того, как она состоялась. Самого «шутника» так и не нашли. Современные люди Неандертальский человек вымер около 30 000 лет назад, и ему на смену пришел новый, современный тип людей. Первона- чально эти люди обитали преимуществен- но в Африке. Они изготовляли довольно сложные орудия, занимались |«'зьбой по дереву и кости, а также были прекрасны- ми художниками. Развиваясь, они начали расселяться по всему миру, постепенно вытеснили неандертальцев и стали господ- ствующей расой на Земле. Современные люди достигли Австралии примерно 50000 лет назад, а вот в Северную Америку они проникли лишь в последние 10000 лет. О Перед вами фотография черепа «пилтдаунского человека», обнаруженного в Суссексе, Англия, в начале XX столетия. Сегодня он признан одной из величайших мистификаций в истории науки. 148
ОХОТНИКИ ЗА ДРЕВНИМИ ЛЮДЬМИ Луис Лики (1903—1972), Мери Лики (р. 1913) и их сын Ричард (р. 1944) об- наружили в Олдовайском ущелье в Тан- зании множество ископаемых останков древних людей. Их первым важным от- крытием стала находка австралопитека, прозванного «щелкунчиком». В дальней- шем они открыли первого «человека уме- лого», а также нашли останки несколь- ких «выпрямленных людей». В послед- нее время Ричард Лики занимается рас- копками в других районах Африки. Эти уникальные < каменевшие отпе- чатки Мэри Лики обнаружила в 1978 г. в Танзании. Их возраст оценивается в 3,75 млн лет, а запечатлелись они в слое вулканической грязи и пепла, который в дальнейшем затвердел. В результате получилось что-то вроде «гипсового слепка» ног наших далеких предков, вы- шедших прогуляться, — своего рода до- исторический «семейный пикник». < Голова неандертальского человека. V «Южные обезьяны», возможно, уже пользовались камнями и костями в качестве орудий, однако «умелые люди» первыми научились эти орудия изготовлять. Осколок камня, зажатый между большим и всеми остальными пальцами, служил неплохим режущим инструментом. Более плоские камни, вероятно, использовались для соскребания мяса с костей. Орудия с острыми краями изготовляли при помощи каменных отбойников. Гомо эректус изобрел уже более современные орудия: их делали из осколков кремня. Еще более тонкие «инструменты» создавали неандертальцы. Они обрабатывали осколки кремня при помощи других каменных орудий, которые держали уже двумя пальцами — большим и указательным. 149
Когда эпоха великого оледенения по- дошла к концу, современные люди начали переходить к новому образу жизни. Со временем они стали основывать поселения, где возникали крупные общины. Близи- лась заря цивилизации. 10000 лет назад во всем мире насчитывалось всего около 10 млн людей. Однако примерно 4000 лет назад их число стало быстро увеличивать- ся. К 55-му г. до н.э., когда Юлий Цезарь вторгся на Британские острова, население земного шара достигло 300 млн человек. Сегодня оно составляет уже 4 млрд и про- должает расти. «На голову выше* Недавние исследования показали, что наши предки перешли к прямохождению, то есть ходьбе на двух ногах, вероятно, для того, чтобы не перегреваться. На знойных аф- риканских равнинах, 4 млн лет назад, ходь- ба на двух ногах давала им ряд преиму- ществ. Человеку в выпрямленном положе- нии' солнечные лучи падали вертикально на голову, вместо того чтобы «поджари- вать» ему спину. Поскольку макушка го- ловы имеет гораздо меньшую поверхность, открытую для солнца, чем спина, наши предки должны были меньше перегревать- ся. Значит, они меньше потели, а стало быть, для выживания им требовалось мень- ше воды. Это позволило древним людям стать «на голову выше» прочих животных в борьбе за существование. Где должны быть волосы Переход к прямохождению имел и другие важные последствия. К примеру, двуногое животное больше не нуждалось в густом волосяном покрове, который уберегал про- чих обитателей саванн от безжалостных солнечных лучей, обрушивавшихся на их спины. В результате, если не считать во- лос, прикрывавших часть тела наших пред- ков, наиболее подверженную воздействию солнечного тепла — а именно голову, — они превратились в пресловутых «голых обезьян». Благотворная прохлада Начав передвигаться на двух ногах, древ- ние люди как бы приоткрыли еще одну крайне важную «эволюционную дверь». В выпрямленной позе гораздо большая часть тела животного отдаляется от раска- ленной почвы, а стало быть, и от жара, который та испускает. Как следствие, тело и голова с содержащимся в ней мозгом пе- регреваются значительно меньше, чем если бы они располагались ближе к земле. Про- хладный ветер, гуляющий, как правило, в 1—2 м над землей, обеспечивал дополни- тельное охлаждение организма. Когда ученые создали мощные супер- компьютеры, им пришлось снабдить их спе- циальной системой охлаждения. Ведь боль- шие компьютеры работают очень интенсив- но и при этом выделяется огромное коли- чество тепла. Его необходимо удалять, что- бы компьютер не перегревался. То же са- мое происходит и с мозгом. Перейдя к пря- мохождению, наши предки тем самым пе- реместили собственный мозг в более про- хладную среду, а это, в сочетании с весьма эффективной «системой охлаждения», поз- волило мозгу развиться в более крупный и деятельный. Взгляд в будущее Поначалу эволюция человека происходи- ла очень медленно. Понадобилось почти 7 млн лет, прошедших с момента появ- ления наших древнейших предков, что- бы человечество достигло стадии, на ко- торой оно научилось создавать первые наскальные рисунки. Но стоило только «человеку мыслящему» прочно обосно- ваться на Земле, как все человеческие способности начали стремительно разви- ваться. За какие-то 100000 лет, отделя- ющих нас от первых наскальных рисун- ков, человек превратился в господству- ющую форму жизни на Земле. Нам даже удалось покинуть родную планету и при- ступить к освоению космоса. Трудно сказать, какими станут люди спустя 10000 лет, однако можно с уве- t> Вот так, по мнению ученых, выглядели наши давно исчезнувшие родственники. Как видите, наши предки постепенно становились выше и чем дальше, тем меньше походили на обезьян. Австралопитек Гомо хабилис ренностью утверждать, что они сильно изменятся. Мы вообще очень изменились за последние 400 лет, и даже с начала нынешнего столетия. Сегодняшний сол- дат вряд ли поместился бы в рыцарские доспехи образца XV в. Средний рост средневекового воина равнялся 165 см. В наши дни средний рост британских во- еннослужащих 172 см. Нынешняя супер- модель нипочем не смогла бы втиснуть- ся в платье, которое носила ее прапраба- бушка. Даже если бы ей удалось довести свою талию до 45 см, как у ее родствен- ницы викторианской эпохи, она все рав- но оказалась бы на 30 см выше! Если наша эволюция продолжится в том же направлении, в каком она шла до сих пор, наши лица станут все более плоскими, а нижняя челюсть будет уменьшаться. Мозг наш сделается крупнее, а сами мы, по всей видимости, еще подрастем. Ну а поскольку многие из нас предпочитают сидячий образ жизни, возможно, что и наша, так сказать, нижняя часть тулови- ща тоже увеличится! 150
Гомо эректус Неандертальский человек (Гомо сапиенс неандерталензис) Современный человек (Гомо сапиенс сапиенс) ЧЕЛОВЕК, КОТОРЫЙ ПРИШЕЛ С ХОЛОДА 19 сентября 1991 г. в наш мир вернулся человек, чей возраст составляет 5300 лет. Двое туристов, гулявших в Австрийских Альпах, внезапно натолкнулись на тор- чавшее изо льда тело мужчины. На теле сохранились обрывки одежды, на но- гах обувь, рядом оказались колчан с двумя стрелами, топор, кремень для высекания огня, маленький кремневый кинжал, нечто вроде сумки или рюкза- ка, набор иголок и масса охотничьего снаряжения. «Ледяной человек»—самый древний из всех когда-либо найденных трупов. Он жил на Земле почти за 1000 лет до того, как египтяне начали стро- ить свои пирамиды, и за 3000 лет до появления первых римлян. 151
КРАТКАЯ ЛЕТОПИСЬ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ ЭРА ПЕРИОД ЭПОХА ВРЕМЯ (млн лет назад) наши ГЕОГРАФИЯ И КЛИМАТ КАЙНОЗОЙСКАЯ («эра новой жизни») Четвертичный Голоцен Дни 0 01 В течение всего голоцена материки занимали практически те же места, что и в наши дни, климат также был похож на современный, каждые несколько тысячелетий становясь го теплее, то холоднее. Сегодня мы переживаем один из периодов потепления. По мере уменьшения ледниковых покровов уровень моря медленно поднимался. Плейстоцен 2 Это была зпока великого Оледенения с чередованием периодов похолодания и потепления и колебаниями уровня моря. Эта ледниковая эпоха длится и по сей день Третичный Плиоцен 5 Материки почти достигли их нынешнего положения. Громадные ледниковые покровы распространились в северном полушарии, так же как и в Антарктиде и на юге Южной Америки. Климат сделался еще прохладнее, чем в миоцене. Миоцен 25 Африка столкнулась с Европой и Азией, образовав Альпы. Индия врезалась в Азию, «выдавив» кверху Гималаи. По мере наползания других материковых плит друг на друга начали формироваться также Скалистые горы и Анды. Ледниковый покров в южном полушарии распространился на всю Антарктиду, что привело к дальнейшему охлаждению климата. Олигоцен ЯП Индия пересекла экватор, а Австралия наконец-то отделилась от Антарктиды. Климат стал прохладнее, над Южным полюсом образовался огромный ледниковый покров, что привело к понижению уровня моря. Эоцен Индия приблизилась к Азии, Антарктида и Австралия в начале эпохи еще располагались рядом, но в дальнейшем начали расходиться. Северная Америка и Европа также разделились, при этом возникли новые горные цепи. Море затопило часть суши. Климат повсеместно был теплым. Палеоцен 65 Южные материки продолжали раскалываться. Южная Америка была полностью отрезана от внешнего мира. Африка, Индия и Австралия еще дальше отодвинулись друг от друга, причем Австралия оставалась рядом с Антарктидой. Обнажились новые участки суши, уровень моря понизился. L МЕЗОЗОЙСКАЯ («эра средней жизни») Мел С удалением материков друг от друга Атлантический океан, разделяющий Южную Америку и Африку, становился все шире. Африка, Индия и Австралия, все еще расположенные южнее экватора, начали расходиться в разные стороны. Море затопило обширные участки суши. Останки твердопокровных планктонных организмов образовали на океанском дне огромные толщи меловых отложений. Поначалу климат был теплым и влажным, однако затем заметно похолодало. Юра 1 44 213 Пангея продолжала раскалываться, и море затопило значительную часть суши. Происходило интенсивное горообразование. В начале периода климат был повсеместно теплым и сухим, затвм стал более влажным. Триас 248 Пангея вновь начала раскалываться на Гондвану и Лавразию, начал образовываться Атлантический океан. Уровень моря по всему миру был очень низок. Климат, почти повсеместно теплый, постепенно становился более сухим, и во внутриматериковых областях сформировались обширные пустыни. Мелкие моря и озера интенсивно испарялись, из-за чего вода в них стала очень соленой. ПАЛЕОЗОЙСКАЯ («эра древней жизни») Пермь 286 Гондвана и Лавразия еще больше сблизились, Индия столкнулась с Азией, и возник гигантский сверхматврик Пангвя. Это столкновение породило новые горные цепи. Пангея начала перемещаться к северу. Пермский период начался с оледенения, вызвавшего понижение уровня моря. По мере движения Гоцдваны к северу земля прогревалась, и льды постепенно растаяли. В Лавразии сделалось очень жарко и сухо, по ней распространились обширные пустыни. Карбон 360 Гондвана и Лавразия постепенно сближались, при этом возникали новые горные цепи. В раннем карбоне на обширных пространствах раскинулись мелкие прибрежные моря и болота, и на большей части суши установился почти тропический климат. Громадные леса с пышной растительностью существенно повысили содержание кислорода в атмосфере. В дальнейшем похолодало, и на Земле произошло по меньшей мере два крупных оледенения. Девон В южном полушарии раскинулась Гондвана. В тропиках все еще формируется Лавразия. Происходит интенсивная эрозия недавно образовавшихся гор, в результате чего возникают мощные отложения красного песчаника и широкие заболоченные речные дельты. К концу периода уровень моря понизился. Климат со временем потеплел и стал более резким, с чередованием периодов ливневых доящей и жестокой засухи. Обширные районы материков стали безводными. Силур 438 Гондвана надвинулась на Южный полюс. Океан Япетус уменьшался в размерах, а массивы суши, образующие Северную Америку и Гренландию, сближались. В конечном итоге они столкнулись, образовав гигантский сверхматерик Лавразию. Это был период бурной вулканической активности и интенсивного горообразования. Начался он с эпохи оледенения. Когда льды растаяли, уровень моря повысился и климат стал мягче. Ордовик Гондвана по-прежнему находится в южном полушарии, а остальные материки — в районе экватора. Европа и Северная Америка постепенно отодвигались друг от друга, а океан Япетус расширялся. На протяжении периода массивы суши смещались все дальше и дальше к югу. Старые ледниковые покровы кембрия растаяли, и уровень моря повысился. Большая часть суши была сосредоточена в теплых широтах. В конце периода началось новое оледенение. Кембрий 570 Поперек экватора распростерся сверхматерик Гондвана. Наряду с ним было еще четыре материка меньших размеров, соответствовавших нынешним Европе, Сибири, Китаю и Северной Америке. В мелких тропических водах формируются обширные строматолитовые рифы. На суше происходила интенсивная эрозия, большое количество осадков смывалось в моря. Содержание кислорода в атмосфере постепенно повышалось. Ближе к концу периода началось оледенение, приведшее к понижению уровня моря. Докембрий 4600 Земная кора и атмосфера все еще формируются. В течение докембрия древнейшие горные породы подвергались складкообразованию, сдвигам, метаморфизму и эрозии. В раннем докембрии Земля была еще очень горячей. С тех пор она постепенно охлаждается. Первая известная нам эпоха оледенения имела место около 2,3 млрд лет назад, позднее в докембрии было еще два оледенения Величайшее оледенение в истории планеты произошло между 1 млрд и 600 млн лет назад. 152
ЖИВОТНЫЙ МИР РАСТИТЕЛЬНЫЙ МИР В начале периода многие виды животных вымёрли, в основном из-за общего потепления климата, но, возможно, сказалась и усиленная охота человека на них. Позднее они могли пасть жертвой конкуренции со стороны новых видов животных, завезенных людьми из других мест, или же их просто съели «пришлые» хищники» Человеческая цивилизация стала более развитой и распространилась по всему свету. С возникновением земледелия крестьяне уничтожали все больше дикорастущих растений, дабы очистить площади под посевы и пастбища. Кроме того, растения, завезенные людьми в новые для них местности, иногда вытесняли коренную растительность. Некоторые животные сумели адаптироваться к усилившимся холодам, обзаведясь густой шерстью: к примеру, шерстистые мамонты и носороги. Из хищников наиболее распространены саблезубые кошки и пещерные львы. Это был век гигантских сумчатых в Австралии и громадных нелетающих птиц, типа моа или эпиорнисов, обитавших во многих районах южного полушария. Появились первые люди, и многие крупные млекопитающие начали исчезать с лица Земли. С полюсов постепенно наползали льды, и хвойные леса уступали место тундре. Дальше от края ледников уже лиственные леса сменялись хвойными. В более теплых областях земного шара раскинулись обширные степи. Травоядные копытные млекопитающие продолжали бурно размножаться и эволюционировать. Ближе к концу периода сухопутный мост связал Южную и Северную Америку, что привело к грандиозному «обмену» животными между двумя материками. Полагают, что обострившаяся межвидовая конкуренция вызвала вымирание многих древних животных. В Австралию проникли крысь 1 в Африке появились первые человекоподобные существа. По мера охлаждения климата на смену лесам пришли степи. Млекопитающие мигрировали с материка на материк по новообразовавшимся сухопутным мостам, что резко ускорило эволюционные поицессы. Слоны из Африки перебрались в Евразию, а кошки, жирафы, саиньи и буйволы двигались в обратном направлении. Появились саблезубые кошки и обезьяны, в том числе человекообразные. В отрезанной от внешнего мира Австралии продолжали развиваться однопроходные и сумчатые. Внутриматериковые области становились все холоднее и засушливее, и в них все больше распространялись степи. С распространением степей начался бурный расцвет травоядных млекопитающих. Среди них возникли новые виды кроликов, зайцев, гигантских ленивцев, носорогов и прочих копытных. Появились первые жвачные. Тропические леса уменьшились в размерах и начали уступать место лесам умеренного пояса, появились и обширные степи. Быстро распространялись новые травы, развивались новые виды травоядных животных. На суше появились летучие мыши, лемуры, долгопяты; предки нынешних слонов, лошадей, коров, свиней, тапиров, носорогов и оленей; прочие крупные травоядные. Другие млекопитающие, типа китов и сирен, вернулись в водную среду. Увеличилось число видов пресноводных костных рыб. Эволюционировали и другие группы животных, в том числе муравьи и пчелы, скворцы и пингвины, гигантские нелетающие птицы, кроты, верблюды, кролики и полевки, кошки, собаки и медведи. Во многих частях света произрастали леса с пышной растительностью, в умеренных широтах росли пальмы. На суше начинался век млекопитающих. Появились грызуны и насекомоядные, «планирующие» млекопитающие и ранние приматы. Были среди них и крупные животные, как хищные, так и травоядные. В морях на смену морским рептилиям пришли новые виды хищных костных рыб и акул. Возникли новые разновидности двустворчатых моллюсков и фораминифер. Продолжали распространяться все новые виды цветковых растений и опылявших их насекомых. В морях возросло количество белемнит » 11 океанах господствовали гигантские морские черепахи и хищные морские рептилии. На суше появились змеи, кроме того, возникли новые разновидности динозавров, а также на комых, таких, как мотыльки и бабочки. В конце периода очередное массовое вымирание привело к исчезновению аммонитов, ихтиозавров и многих других rpyi i морских животных, а на суше вымерли все динозавры и птерозавры. Появились первые цветковые растения, завязавшие тесное «сотрудничество» с насекомыми, переносившими их пыльцу. Они стали быстро распространяться по всей суше» Увеличились численность и разнообразие морских черепах и крокодилов, появились новые виды плезиозавров и ихтиозавров. На суше процветали насекомые, включая предшественников современных муравьев, пчел, уховерток, мух и ос. Появилась и первая птица — археоптерикс. Господствовали динозавры, эволюционировавшие во множество форм—от гигантских зауроподов до более мелких быстроногих хищников. Климат стал более влажным, и вся суша поросла обильной растительностью. В лесах появились предшественники нынешних кипарисов, сосен и мамонтовых деревьев. Динозавры и прочие рептилии стали доминирующей группой наземных животных. Появились первые лягушки, а чуть позже сухопутные и морские черепахи и крокодилы. Возникли также и первые млекопитающие, возросло разнообразие моллюсков. Образовались новые типы кораллов, креветок и омаров. К концу периода вымерли почти все аммониты. В океанах утвердились морские рептилии, такие, как ихтиозавры, а птерозавры начали осваивать воздушную среду. Возросло разнообразие голосеменных растений, образовавших обширные леса саговников, араукарий, гинкго и хвойных деревьев. Ниже расстилался ковер из плаунов и хвощей, а также пальмовидных беннеттитов» Бурно эволюционировали двустворчатые моллюски. В морях в изобилии водились аммониты. На место главных рифостроителей стали выдвигаться современные кораллы. В ранней перми в пресных водоемах господствовали земноводные. Появились и водные рептилии, в том числе мезозавры. В ходе великого вымирания конца периода полностью исчезло свыше 50% животных семейств, включая многих земноводных, вммонитов и трилобитов. На суше рептилии взяли верх над земноводными На южных массивах суши распространились леса крупных семенных папоротников—глоссоптерисов. Появились первые хвойные, быстро заселившие внутриматериковые области и высокогорья. В морях появились аммониты, возросла численность брахиопод >в. Ругозы, граптолиты, трилобиты, а также некоторые мшанки, морские лилии и моллюски вымерли. Это был век земноводных, а также насекомых — кузнечиков, тараканов, чешуйниц, термитов, жуков и гигантских стрекоз. В позднем карбонв появились и первые рептилии. Дельты рек и берега обширных болот поросли густыми лесами из гигантских плаунов, хвощей, древовидных папоротников и семенных растений высотой до 45 м. Неразложившиеся останки этой растительности со временем превратились в каменный уголь. Быстрая эволюция рыб, включая акул и скатов, кистеперых и лучеперых рыб. Увеличилось число аммонитов. В морях охотились гигантские эвриптериды длиной до 2 м. В " >эднем девоне многие группы древних рыб, а также кораллов, плеченогих и аммонитов вымерли. Суша подверглась нашествию множества членистоногих, в том числе клещей, пауков и примитивных бескрылых насекомых. Появились в позднем девоне и первые земноводные. Растения сумели отодвинуться от кромки воды, и вскоре обширные районы суши поросли густыми первобытными лесами. Возросло число разнообразных сосудистых растений. Появились споровые ликофиты (плауны) и хвощи, некоторые из них развились в настоящие деревья высотой 38 м. Ругозы ведут очень активное рйфостроительство. Численность граптолитов снижается. В морях процветают наутилоидеи, брахиоподы, трилобиты и иглокожие. В несильно соленой воде обитают ракоскорпионы (эвриптериды). Изобилие рыб как в пресной, так и в соленой воде. Появились первые челюстные рыбы—акантоды. Скорпионы, многоножки и, возможно, эвриптериды начали выбираться на сушу. Растения заселили берега водоемов» Преобладание примитивных псилопсйдных растений. Резкое увеличение численности животных-фильтраторов, в том числе мшанок (морских циновок), морских лилий, плеченогих, двустворчатых моллюсков и граптолитов, чей расцвет пришелся как раз на ордовик. Археоциаты уже вымерли, но эстафету рифостроительства подхватили у них строматопороидеи и первые кораллы. Увеличилось число наутилоидей и бесчелюстных панцирных рыб. Различные виды водорослей. В позднем ордовике появились первые настоящие наземные растения. В ходе грандиозного эволюционного взрыва возникло большинство современных типов животных, включая микроскопических фораминифер, губок, морских звезд, морских ежей, морских лилий и различных червей. В тропиках археоциаты возводили громадные рифовые сооружения. Появились первые твердопокровные животные; в морях господствовали трилобиты и брахиоподы. возникли первые хордовые. Позднее появились головоногие моллюски и примитивные рыбы. Примитивные морские водоросли. Около 3,5 млрд лет назад появились первые одноклеточные организмы. Примерно 2,8 млрд лет назад, или немного раньше, возникли первые «фотосинтезаторы» (огроматолиты,. и содержание кислорода начало постепенно повышаться. Первые многоклеточные организмы появились около 1,4 млрд лет назад, а первые клетки с центральным ядром — примерно около 1,2 млрд лет назад. В позднем докембрии возникли плоские и с гментированные черви, медузы и иглокожие. Отсутствует. 153
Толковый СЛОВАРЬ Австралопитеки («южные обезьяны»)— группа человекоподобных животных, или обезьянолюдей, обитавших в Африке и Азии между 5 и 1 млн лет назад. Аммониты—вымершая группа головоногих моллюсков с прямыми или закрученными раковинами. Они обитали в морях 395 65 млн лет назад. Бактерии группа микроскопических одноклеточных организмов, многие из которых активно участвуют в процессах разложения останков растений и животных. Белемниты—головоногие моллюски, родственные кальмарам, с внутренней раковиной, по форме напоминающей снаряд. Беспозвоночные животные, не обладающие позвоночником или хребтом. Брахиоподы—см. Плеченогие. Брюхоногие (гастроподы)—группа моллюсков, включающая слизней, улиток и блюдечек. Взаимосвязь хищник—жертва—тип взаимоотношений между двумя животными, при котором одно из них (хищник) убивает и поедает другое (жертву). Вид в классификации: группа организмов, отличающихся от прочих групп организмов какими-либо особыми чертами. Особи одного вида могут спариваться и производить на свет жизнеспособное потомство. Водоросли—группа растительных фотосинтезирующих организмов, включающая как одноклеточные организмы, так и более сложные морские водоросли. Вулканические горные породы—горные породы, образующиеся при затвердевании расплавленной лавы или магмы. Вымирание- полное исчезновение того или иного вида или группы видов. Гадрозавры—растительноядные утконосые динозавры; у многих из них имелись причудливые головные гребни. Геологический период отрезок геологического времени; например, юрский период. Геология—наука, изучающая горные породы и историю Земли. Головоногие группа моллюсков, включающая аммонитов, наутилоидей, осьминогов и кальмаров, у которых передняя часть ноги образует щупальца для захватывания добычи. Граптолиты—группа (возможно) вымерших маленьких колониальных водных животных. Недавно был открыт новый вид животных, которые могут оказаться ныне здравствующими представителями этой группы. Грибы—группа нефотосинтезирующих споровых организмов, которые обеспечивают себя питательными веществами, поглощая органические соединения из окружающей среды. Губки -водные животные-фильтраторы, прикрепляющиеся к какой-либо поверхности, чтобы их не унесло течением. Их мягкие тела могут вырабатывать опорный скелет из кремнезема или углекислой извести. Двустворчатые группа моллюсков, включающая венерок и мидий, чьи тела защищены раковинами с двумя сочлененными створками. Детрит -органическое вещество, образованное останками разлагающихся живых организмов. Динозавры—группа рептилий, господствовавшая на суше в течение мезозойской эры (248 -65 млн лет назад). Жвачные—группа млекопитающих, включающая антилоп, коров и овец, которые обладают особым желудком для переваривания травы и листьев, служащих им пищей. Жертва—см. Взаимосвязь хищник — жертва. Зауроподы - -группа крупных растительноядных динозавров юрского и мелового периодов. Земноводные группа позвоночных животных, включающая лягушек и тритонов. Земноводные были первыми позвоночными, перешедшими от водного образа жизни к наземному. Иглокожие—группа морских животных, включающая морских звезд, морских ежей и морских лилий, которые характеризуются пятилучевой симметрией. Ихтиозавры группа дельфиноподобных водных рептилий, живших в мезозойскую эру. Класс—в классификации: подраздел типа, включающий в себя ряд отрядов. Клетка базовая структура, лежащая в основе всех живых организмов. Она представляет собой своего рода мешочек с оболочкой, который содержит органическое вещество и генетический материал данного организма. Кондиляртры растительноядные млекопитающие средних размеров, жившие в палеоценовую и эоценовую эпохи. Кораллы одиночные или колониальные животные с венком щупалец вокруг ротового отверстия. Рифоооразующие кораллы вырабатывают известковый скелет, скрепляющий их организмы в единое целое. Костные рыбы—группа рыб с костным скелетом и цельной жаберной крышкой. К этой группе принадлежит большая часть ныне живущих рыб. Креодонты первые плотоядные плацентарные млекопитающие, сумевшие утвердиться на Земле. Криноидеи см. Морские лилии. Лава—расплавленная горная порода, изливающаяся из жерла вулкана или из трещины в земной коре. Ликофиты (плауны)- древняя группа папоротникообразных растений с ветвистыми стеблями, покрытыми маленькими спиралевидными листьями. Метаморфические горные породы образовались из более древних пород, которые претерпели изменения в недрах Земли под действием температуры или давления. Млекопитающие—группа теплокровных позвоночных, выкармливающих своих детенышей молоком. Люди, киты и кенгуру — все это млекопитаюшие. Мозазавры—гигантские рыбоядные морские рептилии мелового периода. Моллюски группа беспозвоночных, включающая головоногих, брюхоногих и двустворчатых моллюсков. Морские лилии (криноидеи)—группа фильтрующих воду иглокожих с венчиком лучей, окружающих ротовое отверстие в верхней части длинного стебелька. Морские циновки—см. Мшанки. 154
Мшанки (морские циновки)—маленькие колониальные животные, чьи твердые внешние скелеты соединяются друг с другом, образуя структуры в виде корочек, волнистых тяжей или ветвистых кустов. Насекомые—членистоногие животные, чьи тела подразделяются на три отдела: голову, грудь и брюшко. Обладают тремя парами ног, сочлененных с грудью. Наутилоидеи группа головоногих моллюсков, обладающих спиралевидной раковиной, которая состоит из ряда отдельных камер. Некоторые из этих животных дожили до наших дней. Окаменелости—останки, отпечатки или следы древних организмов, сохранившиеся в горных породах. Осадочные горные породы горные породы, сформировавшиеся из обломков более древних пород, унесенных водой или ветром и скопившихся в отложения из ряда осадочных слоев. Отряд—в классификации: подраздел класса, включающий один или несколько родов. Падалсяд—существо, питающееся останками мертвых животных и растений. Палеонтология—наука, изучающая ископаемых животных и ископаемые растения. Пеликозавры—группа рептилий каменноугольного и пермского периодов, у которых на спине иногда имелся большой парусообразный вырост. Период, геологический—основная единица геологического времени, подраздел эры. Плакодонты—группа морских рептилий триасового периода, питавшихся моллюсками и ракообразными, панцири которых они раскалывали своими плоскими зубами. Планктон—крохотные организмы, обитающие как в соленой, так и в пресной воде и образующие основу водных пищевых цепей. Плауны—см. Ликофиты. Плацентарные млекопитающие- млекопитающие типа кошек, слонов или людей, детеныши которых, находясь в утробе матери, подсоединяются к ее кровеносной системе с помощью особой ткани (плаценты). Плезиозавры—группа вымерших крупных рептилий, распространенных в юрском и меловом периодах. Плеченогие (брахиоподы)—группа морских животных, извлекающих из воды частицы пищи при помощи спиралевидной внутренней фильтрационной системы. Плотоядные -животные или растения, питающиеся в основном или исключительно другими животными. Позвоночные животные, обладающие хребтом, который состоит из отдельных структур—позвонков; к ним относятся рыбы, земноводные, рептилии, птицы и млекопитающие. Птерозавры группа летающих рептилий, процветавшая в ю]юком и меловом периодах. Пыльца мужские репродуктивные споры, вырабатываемые семеноносными растениями. Ракообразные—группа членистоногих, включающая крабов, креветок, морских уточек и мокриц. Рептилии (пресмыкающиеся) группа позвоночных животных, включающая пеликозавров, крокодилов, ящериц, змей, черепах, динозавров, ихтиозавров и птерозавров. Род—в классификации: группа видов, образующая подраздел семейства; например, тираннозавр. Саговники—группа растений с толстыми неветвистыми стволами и длинными папоротниковидными листьями. Сверхматерик—очень большой материк, образовавшийся в результате столкновения нескольких менее крупных массивов суши. Семейство—в классификации: подраздел отряда, включающий один или несколько родов. Семенные папоротники- группа вымерших папоротникообразных растений, вырабатывавших семена не в шишках, а на специальных листьях, или вайях. Семя—репродуктивный орган, состоящий из зародыша растения, или эмбриона, и иногда также запаса питательных веществ. Строматолиты—округлые структуры, образованные слоями цианобактерий (синезеленых водорослей) и известняка. Первые строматолиты появились почти 3 млрд лет назад. Сумчатые—млекопитающие типа кенгуру и опоссумов, которые рожают крайне неразвитых детенышей и донашивают их в специальной сумке на животе матери. Теплокровные—животные (птицы или млекопитающие), способные поддерживать постоянную температуру тела. Тип—в классификации: подраздел царства, включающий один или несколько классов; например, членистоногие. Травоядные животные, питающиеся растениями. Т р и л обиты—группа ракообраз ных членистоногих, обитавших в палеозойских морях. Их тела имели, как правило, овальную форму и подразделялись на три отдела. Фильтратор- животное, добывающее себе пищу фильтрованием ее частиц из воды. Фораминиферы—микроскопические одноклеточные морские организмы с твердыми известковыми раковинами. Фотосинтез процесс, в ходе которого растения и различные бактерии вырабатывают органические соединения, в первую очередь сахарозу, из углекислого газа и воды, используя при этом солнечную энергию. Хвойные—сосны, ели, пихты и другие растения, семена которых формируются в шишках. Хвощи растения, похожие па тростник, с пустотелыми стеблями и мутовчато расположенными ветвями. Холоднокровные—животные (рыбы, земноводные или рептилии), неспособные контролировать температуру собственной крови. Царство—в классификации: самая крупная таксономическая категория. Наиболее важные царства—животное и растительное. Цветковые растения—растения, способные цвести и вырабатывать семена внутри особого органа, именуемого плодом. Членистоногие (артроподы)—группа животных с твердым внешним скелетом и членистыми конечностями. В нее входят насекомые, пауки и ракообразные. Эволюция—процесс, в ходе которого новые виды животных и растений возникают из более ранних благодаря свойственной им изменчивости. Эвриптериды (ракоскорпионы) —отряд вымерших хищных ракообразных, живших на Земле с ордовикского по пермский период. Э л асмозавры—длинношеие морские рептилии мелового периода. Эпоха—подраздел геологического периода; например, эоценовая эпоха. Эпохи оледенения—периоды резкого похолодания климата, когда ледники и ледниковые покровы распространяются по значительной части поверхности Земли. Эра—крупный отрезок геологического времени, состоящий из одного или нескольких периодов. 155
Алфавитный указатель В тех случаях, когда тот или иной термин встречается на нескольких страницах, на- иболее важные для его понимания стра- ницы выделены жирным шрифтом (напри- мер, 86). Номера страниц, набранные кур- сивом (например, 94), относятся к иллюс- трациям и заголовкам. австралопитек 147, 150 агностус 58, 60 адаптивная радиация 45 акантоды 66, 66, 72— 73 акантокладия 83 акает 40, 60 актиноцеры 68—69 акулы 44, 70, 72- 73, 83, 92, 118, 122, 132—133 алетоптерис 79 алиорам 39 аллигаторы 44 аллозавр 100—101, 108, 136 аллозавры 99 алъбертозавр 39 альпаки 128 амблиподы 119, 124 аминокислоты 50, 51 аммониты 26, 29, 35, 47, 68—69, 82, 83, 90-91, 94—95 анкилозавры 111 аномалокарис 27, 27, 57 апатозавр 100, 100—101, 104, 105—106 араукарии 34, 35, 87, 92 арбериелла 74, 74 арктинурус 40 архейская эра 40 архелон 110 археоптерикс 44, 96, 96 археоциаты 47, 58, 64 архозавры 88 асафеллус 40 астероиды 115 астероксилон 67 астраспис 66 асфальтовые ямы 145 атирис 68—69 атомы 8, 15 атрипа 64—65 аустроглосса 74, 74 базальт 12, 22 баилиелла 58 Бакланд, Уильям 93 бактерии 41, 44, 51, 52, 127 балухитерий 126—127 барилямбда 119 барионикс уолкери 30—31, 100—101 Беккер, Роберт 109 белемниты 92—93, 110, 114 белка-летяга 129 беллерофонтиды 63 белый медведь 142 беннеттиты 87, 92 бесчелюстные 41, 44, 47, 66, 66, 67 бесчелюстные рыбы 41, 44, 47, 66, 66, 67, 68 бизон 127 биллингселла 58 Бойнтон, Уильям 115 большие пальцы 146 Большой Взрыв 8, 8, 9 бородавочник 134 ботриолепис 70, 73 ботриоцидарис 63 брахиозавр 100—104, 100—101, 102—103 брахиоподы, см. плеченогие бревипароп 100—101, 102 Бриерли Смит, Джеймс Леонард 32—33 броненосцы 138, 139 бронтозавр, см. апатозавр бронтотерии 126—127 брюхоногие моллюски 86, 118 бумастус 60 бургессия 57 бургесские глинистые сланцы 27, 57, 57-5» вауксия 57 Вегенер, Альфред 18 вейгелыпизавр 89, 129 велоцираптор 40, 100—101 верблюды 124, 132, 136 виваксия 57, 58 вид 18, 38, 39, 40, 42-43, 46, 47 вилороги 130—132, 136 вирусы 41, 44 водоросли 41, 44, 47, 52, 59, 74 водяные лилий 130—131 возраст 16 вулканические острова 20, 22—23 вулканические породы 10—12, 14, 15, 15 — 16 вулканы 10—11, 16—17, 20, 22—23 выветривание 12—13, 12—13, 16—17 вымирание 40, 114—115 гадрозавры 99, 106—107, 109, 111 галаго 122 галактики 8, 8, 9—10 галлимим 100—101, 116 галлопора 64—65 галлуцигения 57, 58 гарп 40, 60 гастролиты 104—105 генетический код 42—43, 50, 53 геологическая шкала времени 40, 41, 152 гесперорнис 110 гибодус 83 гигантское мамонтовое дерево 34 гинкго 34, 35, 44, 86—87 гиолит 58 гиппопотам (бегемот) 136 гиракотерий 124 глаза травоядных 133 приматов 146 трилобитов 60, 61 глинистый сланец 15, 25, 28, 57, 78 глиптодонт 139 глоссоптерис 18, 21, 38, 74, 84 глубоководные впадины 23, 23, 36 гнезда 106, 109 гнейс 11 гну 121, 134 головоногие моллюски 59, 65—66, 90—91 голосеменные 41, 44 голоценовая эпоха 140 145, 152—153 гомагностус 40 гоминиды 41, 146—151 гомо сапиенс 146, 151 гомо хабилис 147, 150—151 гомо эректус 147, 148, 149, 150—151 гомологичные органы 45 Гондвана 18, 35, 43, 45, 46, 56, 56, 62, 62, 68, 76, 76, 82, 92, 152-153 горгонопсы 83 горные породы, см. вулканические, метаморфические, осадочные породы горообразование И, 12, 14, 20—21, 22—23, 62, 82, 130 горридония 83 «горячие места» 20, 23 гравитация 8, 9, 10 гранит 11, 12 граптолиты 58, 64, 64 гренландский 123 грибы 44 грызуны 27, 22 губки 44, 47, 54, 57, 57, 59, 64-65 дайки 16 дальманелла 63 Дарвин, Чарлз 42, 96 дасплетозавр 39, 100—101, 116 двоякодышащие рыбы 27, 44, 70, 71, 71-72, 73 двустворчатые моллюски 26, 82, 83, 118 девонский период 41, 68—73, 152—153 дейнодон хорридус 40 дейнозух 111—112 дейноних 4G, 100—101, 136 дейнотерий 130—131 дейнохейр 40 дейфон 60 деревья, эволюция 71 Дженсен, Джим 102 диатрима 124—125, 143 дикранурус 40 диксония 55 диктионема 58 диметродон 84, 84 динозавры 30—31, 39, 89, 98—99, 100-109, 111-117 156
диплодок 100—102, 104, 108 диплокол 82 диплоцераспис 82 диптер 73 дицинодонты 84 ДНК 25, 42—43, 50, 51, 53, 53, 54, 112 додо 143, 144 докембрий 41, 50—55, 152 153 «древо жизни» 44 древовидные папоротники 76, 77, 87, 92 дрейф материков 18—23, 43, 46, 124, 125 дриопитек 135 дромицейомим 100—101 дуб 130 - 131 дунклеостей 70 дыхание 53 дюны 13 дятлы 134 естественный отбор 42, 129 ехидна 119 жвачные 126 -128, 127, 130 132 живые ископаемые 32—37, 63, 71, 71, 92 жизнь, происхождение 50—51, 50—51 жирафы 134, 136 жуки 75, 78, 81 зауролоф 100—101, 111 зауроподы 99, 100, 102—104 звезды 8, 8 зверообразные рептилии 41, 83—85, 85 зебра 134 зевглодон 123 землетрясения 22—23 земная кора 9, 10—12, 18—23. 22—23 земноводные 34, 34, 44, 47, 72—73, 72—73, 80, 80—81, 82, 82-83, 85 змеи 44, 110, 122 зоопланктон 123 зоостерофиллум 67 зрение, см. глаза зубы динозавров 111, 112, 113 иглокожие 44. 47, 55, 55, 59 игуанодон 30, 40, 100—101 идентификация 116—117 извержения вулканические 10, 10—11, 22-23 изверженная порода, см. вулканические породы изменчивость, генетическая 42—43, 46, 54 икарозавр 89 икарониктерис 124 интрузии 16—17 история 40—41, 41, 50, 152—153 ихтиозавры 26, 38, 88, 92—93, 94—95, 129 ихтиорнис 110 ихтиостега 72—73, 73 йелеозавр 38 кайнозойская эра 40, 152 153 калимен 40 кальвария 144 кальцехордовые 59 камаразавр 100—101, 108 камаротехия 68—69 каменистые осыпи 12 каменная летопись 38, 40 каменноугольный период 41, 75, 76—81, 152-153 каменный уголь 25, 76, 78 камыши 130 канадаспис 57 кархародон мегалодон 132—133 кашалот 123 кембрийский период 41, 56—59, 152—153 кенгуру 120, 121, 142 кетцалькоатлъ 114 кистеперые 34, 70, 71, 71—73, 72 73 киты 41, 122—123 класс 38 39, 39 классификация 38, 39 клетки 50—54 клеточное ядро 53 клеточные оболочки 50, 50—51, 51, 53 климакограпты 64 коала 43, 46 «Когти» (барионикс) 30—31 коккостей 68—69 кольчатые черви см. черви колючий муравьед 119 комодский дракон 106 конвекционные течения 20, 22 конвергенция, биологическая 43, 46, 128-129 кондиляртры 122 конодонты 59 кора 9, 10-12, 18—23, 22-23 кораллы 44, 59, 64—65, 64—65, 84, 92 коритозавр 100—101, 111 корифодон 122 королевские крабы, см. мечехвосты. костистые рыбы 44 костные 44, 46, 47, 70, 71, 72—73, 83, 88, 92, 118, 122 костные рыбы, см. рыбы Коуп, Эдуард Дринкер 108 кошки 128, 137 красноцветные отложения 52—53 креветки 27, 27, 71, 86 креодонты 119 Крилл, Дэвид 115 криль 123 криптолит 40, 60 критозавр 100—101, 111 кроты 124 круглые черви см. черви кругообращение пород 21 крузиана 61 ксенакант 72 73 куксония 67, 74 Куртней-Латимер, Маржори 32 кутения 40 лава 10, 10, 11, 15, 21, 22-23 Лавразия 62, 68, 68, 76, 76, 82, 110 Лаврентия 56, 56, 62, 62 лаггания 27, 27 ланцетники 44, 59, 59 лев 106 легкие 70, 71, 71 ледники 13, 13, 140—141 ледниковые покровы 13, 130, 136, 140 ледниковые эпохи 18, 21, 50, 59, 62, 76, 82, 140-142 «ледяной человек» 151 ледяные шапки, см. ледниковые покровы лемуры 19, 44, 122 ленивцы 43, 46, 139 леса 126, 132 летучие мыши 124, 129 летучий дракон 129 летучий маки 129 Лики, семья 149 ликофиты 44, 70, 71, 74, 75, 78, 87 лингула 63 лингуле.лла 58 Линней, Карл 38 листрозавр 18, 21, 87, 88 лиценопс 85 лишайники 140 -141 лофоспира 63 лохнесское чудовище 93 лошадь 41, 124, 129, 131, 137 Луна 16 лучеперые рыбы 70, 83 люди 41, 135, 146—151 «Люси» 147, 147 магма 10, 12, 21, 22 23 магнетизм 15, 15—16 магнитное поле 15, 15 16 магнолия 75 маккензия 57 Макриди, Пол 114 малайский медведь 142 мамонты 142, 143, 144 мантия 9, 19—21, 22—23 Марианская впадина 23 Марш, Отниел Чарлз 108 массовые вымирания 46, 47, 53, 54, 59, 84, 115 мастодонты 132, 136, 138 мегалозавр 99, 100—101 мегалозавриды 99 мегатерий 139 мегистотерий 124 125 медведи 142 медузы 44, 55, 55, 57, 59 межледниковые эпохи 140 мезогиппус 129 мезозавры 18, 21, 38, 83 мезозойская эра 40, 152 153 мезоплика 68 -69 меловой период 40, 41, 47, 110—115 152-153 меригиппус 131 меритерий 125 метаморфические породы 11, 12 метай 50, 51 метеориты 16, 47 мечехвосты 25, 36—37, 37 микроволновое излучение 9 микрозавры 80 миксины 69—70 Миллер, Стенли 51 миноги 69 70, 83 миогиппус 129 157
миоценовая эпоха 130—135, 152- 153 мираспис 60 млекопитающие 34, 38, 41, 43, 44, 47, 85, 98, 115, 118—151, см. также сумчатые, однопроходные и плацентарные млекопитающие многобугорчатые 119 многоножки 78, 80—81 моа 44, 45, 143 модиолопсис 63 мозазавры 27, 110, 114 моллюски 36, 36, 44, 58, 63, 118, см. также двустворчатые, плеченогие, головоногие, брюхоногие моноклон 100—101, 108 моноплакофоры 36 морены 13 морские водоросли 66, 74 морские ежи 59, 88, 118 морские звезды 27, 59, 68—69 морские лилии (крииоидеи) 47, 62—63, 63, 64—65 морские перья 55, 55, 57, 58—59, 59 морские циновки см. мшанки морские черепахи 44, 88, 110 морское дно, см. океаническое дно мосхопс 85 мохообразные 44 мхи 44 мшанки 44, 64—65, 65, 68—69, 83, 92 названия, биологические 38, 39, 40 нароя 57 насекомые 24, 24, 41, 71, 76—77, 76—77, 78, 80—81, 94-95, ПО наутилоидеи 36, 46, 47, 63, 64—65, 65-66, 68—69, 90 наутилус 35—36, 36, 65, 65, 90 неандертальцы 148, 149, 151 нектокарис 58 нелетающие 43, 45, 124—125, 144 немертины 44 неопилины 36, 36 неполнозубые 128, 138 несогласное залегание 14, 16—17 носороги 122, 132, 134 нотозавры 88 обезьяны 41, 132, 135, 146 оболочники 44 обсидиан 10 обтекаемость 94, 122, 129 овираптор 40, 100—101 одарая 58 однопроходные 44, 119—120 одонтогрифус 57, 58 озоновый слой 50, 53, 54 окаменевшие следы 25, 25—26, 40, 54-55, 61, 104—105, 149 окаменелости 14—15, 18, 21, 24—29, 38-40, 40 окёан Япетус 56, 62, 62 океанское дно 20, 21, 22—23 Олдовайское ущелье 149 оледенения 140 оленеллус 60 олигоценовая эпоха 126—129, 152—153 онниелла 63 опабиния 57, 58 Опарин, Александр 50 опоссумы 46, 138 определитель видов 116—117 опыление 75, 75, 110 ордовикский период 41, 62—67, 70, 152-153 орнитомим 40 орхидея 75 осадочные породы 11, 12, 12—13, 15, 16—17, 28, 53, 76 осетр 44 остракодермы 66, 68—69 островные дуги 23 ось 15, 47 открытия и раскопки 29, 30—31, 108—109 отряд 38, 39 охота за окаменелостями 27—29, 108-109, 149 палеонерикс 131 палеонтология 26 палеофон 67 палеоценовая эпоха 118—121, 152—153 Пангея 21, 82, 82, 86, 92, 152-153 пантолямбда 119 панцирные 66, 67, 68—69, 70 панцирные рыбы 66, 67, 68—69, 70 папоротники 41, 44, 74 75, 75, 78, 79, 92, см. также семенные папоротники, древовидные папоротники папоротниковое дерево, см. гинкго папоротникообразные 44 парадоксид 40, 58—59 паразауролоф 100—101, 111 парусные пеликозавры 84, 84 пауки 25, 78 пахицефалозавр 100—101, 111 пейтойя 27, 27 пеликозавры 84, 84 пелтобатрахус 85 первые птицы 41, 96 передвижение 100—102, 103—104 передние конечности 45 пермский период 41, 47, 82—85, 152—153 песчаник 78 печеночники 44 пикайя 59 пилтдаунский человек 148, 148 пиротерий 128 пищеварение 104—105 плавательный пузырь 70, 71 плакодермы 47. 68—69. 70. 70. 73 плакодонты 88 планеты 8, 9, 10 планктон 122, 123 платибелодон 131 платисом 83 платистрофия 63 плауны, см. ликофиты плацентарные млекопитающие 43, 44, 45-46, 46, 121, 121, 128 плезиозавры 92, 93, 94, 110, 114 плейстоценовая эпоха 140—145, 152—153 пленокарис 57 плеченогие (брахиоподы) 44, 47, 57, 58, 59, 63, 63-64, 64—65, 68—69, 83 плиогиппус 137 плиозавры 94, 114 плиоценовая эпоха 136—139, 152 153 плиты земной коры 19—23, 22—23 плоды 75 позвоночные 34, 38, 45, 59, 66 покрытосеменные 41, 44, 75, 75. 110 полет 81, 89, 95, 96, 97-98 половое размножение 54 полухордовые 44 посмертное скопление 26 прижизненное скопление 26 приматы 119, 135, 146 продуктелла 68—69 прокариотные 44, 53 прокариоты, см. клетки протеины 50 протокарис 57 протоцератопс 100—101, 109 псилофитон 67 пситтакозавр 40 птеранодон 114 птераспиды 67, 69 птераспис 67 птерихтиод 73 птеродактили 44 птерозавры 41, 42—43, 45, 89, 95, 97, 114, 114, 129 птицы 41, 44, 47, 75 пчелы 75, ПО пыльца 74—75, 79—80 радиоизотопная датировка 15, 15 радиолярии 54 размеры 99, 102, 106—107 разрывы И, 16—17 раковины 14, 24, 26, 40, 56, 59, 60—61, 62, 63. 65 ракоскорпионы (эвриптериды) 67 рамапитек 146—147 рангея 55 Ранчо-Ла-Бреа 145 распространение 100—101 растраты 64 расширение морского дна 20, 22—23 рентгеновские снимки 29 рептилии 41, 44, 47, 81, 81, 83—85, 88-89, 94-95, 98-109, 111-117. 118, см. также динозавры, ихтиозавры, плезиозавры, птерозавры риниофиты 70 риния 67, 70 ринхозавры 87. 88—89 рипидистии 72 рифтовые долины 20, 22 рифы 52, 56, 59, 64-65, 64-65, 83 род 38, 39 руководящие ископаемые 38—40, 40, 54 рыбы 44, 47, 66, 68-70 саблезубые кошки 132, 137, 145 саванна 134 саговники 44, 74, 75, 86—87, 92 саламандры 44 158
сальтозавр 100—101 сальтоп 89, 100—101 сегментированные черви, см. кольчатые черви сейсмозавр 100—101, 102 секвойя 130—131 семейство 38, 39 семена 74—75, 80, 84 семенные папоротники 15, 18, 41, 44, 74, 78-80 семенные растения 35, 74—75, 76, 78 сиднейя 57 силурийский период 41, 62—67, 152-153 симаунтс 23 синантроп 148, 148 синапсиды 84, 85 синезеленые водоросли, см. цианобактерии синокладия 83 скаты 44, 70 сквамелла 74 скелеты 24, 40, 56, 61, 64, 66, 70, 72- 73, 102—103 складчатость 11, 14, 14, 16, 22—23 сколозавр 117 скорость роста 106—107, 109 скорпионы 67, 71, 78 скутеллум 40 следы 25, 26, 100, 104-105 слизевики 54, 54 слоны 104, 125, 129, 131, 134, 138, 142, 144 смилодон 137, 145 собаки 128, 136 138 соленоплевра 58—59 Солнечная система 9, 9—10 Солнце 8, 9, 9, 10 сосудистые растения 67, 70, 74 спинная струна (хорда) 59, 59 споры 54, 67, 70, 74, 78 сприггина 55 срединно-океанические хребты 15, 20, 21, 22—23 стада 100 стегодон 138 стегозавр 98—99, 100—101, 108 стегозавры 111 стенонихозавр 116 стеносцизма 83 стилиолина 68—69 страусы 44, 45, 106— 107 стрекозы 76—77, 78, 79, 81 строение крыла 45 строматолиты 34—35, 47, 52—53, 52 —53, 56, 59, 64 строматопороидеи 64, 64—65 сумчатые млекопитающие 43, 44, 45 46, 46, 120, 121, 124—125, 128, 142 суперзавр 102, 102 сухопутные черепахи 44, 88 тадеозавр 85 танистрофей 88 тараканы 76—77, 78 тарбозавр 39 текодонты 89 тектоника плит 18 23 телодонты 67 теплокровность 105—106, 106—107, 109 118 Тетис, море 68, 76, 82 тилакосмил 128 тип 38, 39 тираннозавр реке 38, 39, 100—101, 106, 112-113 тираннозавриды 39, 112 тис 86—87 токсодон 138 торноцеры 68—69 торф 76, 78 травоядные млекопитающие 126—128, 130-134, 136 третичный период 41, 152—153 триасовый период 35, 40, 87—89, 152-153 трибрахидий 55 трилобиты 40, 41, 46, 47, 57, 58—59, 60-61, 60-61, 62—63, 64—65, 68—69 трицератопс 100—101, 108, 111, 117 трубчатые 55 трубчатые см. черви туатара 37, 37, 44 туманности 10 тупайи 44, 118, 146 угленосные толщи 15, 76, 78, 78, 79 Уилсон, Томас 20 Уилсон, X. Дж. 54 уинтатерий 122, 124 ультразавр 102 ультрафиолетовое излучение 50, 54 Уолкер. Уильям 30 Уолкотт, Чарлз Дулиттл 57, 58 Уоллес, Алфред Рассел 42 утконос 119, 120, 120 фавозиты 64—65 факопс 60, 68—69 фенестелла 83 филлипсия 40 фиомия 129 фитопланктон 123 фораминиферы 40, 47, 54, 59, 118 фотосинтез 51—52, 52, 53, 66—67, 74 хабилины 147, 149 Хаксли, Томас 96 халикотерии 134 халиситы 64—65 халтикозавр88—89, 100—101 хардистелла 83 харниодиск 55 хвойные 35, 44, 74—75, 84 хейролепис 73 химеры 44 Холдейн, Джон 50 хонет 68—69 хордовые 38—39, 44, 59 Хорнер, Джек 109, 12 христиана 63 хромосомы 53, 53 хрящевые рыбы 44, 47, 132—133 царство 38, 39 цветковые растения, см. покрытосеменные целакант 32—34, 32—34, 44. 70 целлюлоза 127 целурозавравус 85 целофиз 100—101, 108 цепочки следов 26, 100, 104—105 цефаласпис 67 цефалодиск 36 цианобактерии 34—35, 44, 52—53, 52—53 циногнат 18, 21, 88 цинодонт 85, 88, 88 циртоспирифер 68—69 человекообразные обезьяны 41, 135, 135, 146-147 черви кольчатые 36, 37, 44, 55 57, 57, 58 круглые 44 плоские 44, 55 трубчатые 55 четвертичный период 41, 152 153 чешуйницы 78, 81 членистоногие (артроподы) 36, 44, 55, 57, 57, 71, 76 шерстистый мамонт 142 шишки 35, 74, 80 «щелкунчик» 149 эволюция 38, 40, 41, 42—49, 54, 96 эволюция полета 97 98 звоплоцефал 100—101, 117 эвриптериды 67 эгиптопитек 135 эдиакарские животные 55, 55 эласмозавр 110 элдония 57 элементы химические 8, 15, 15 Эндрюз, Рой Чепмен 109 Эннинг, Мэри 94 эоценовая эпоха 122—125. 152—153 эпиорнисы 44, 143 эпоха великого оледенения 140—141, 144, 148, 150 эра 40, 152 эриопс 82 эрозия 12, 12-13, 14, 14, 16, 22-23 эукариотные 44, 53 эукариоты, см. клетки эхиносферит 63 юрский период 41, 92—99, 152-153 ядро 9, 10, 15 яйца 27, 109, 115 яйца рептилий 81, 81 янтарь 24, 24-25 159
Acknowledgements Design and art direction-. Keith Shaw, Threefold Design Picture research: Charlotte Lippman Abbreviations: t=top; b=bottom; l=lefl; r= right; c=centre, back ^background Photographs The publishers would like to thank the following for permission to reproduce the following photographs: Ancient Art & Architecture Collection: 149cl; 149cr (B. Wilson) Heather Angel/Biofotos: 6-7; 59c; 75cr Brigham Young University: 102 Bruce Coleman Limited: 26t (Jane Burton); 35 (Jane Burton); 52-53b (Jan Taylor); 92 (Jon Visser) Forlean Picture Library. 93 Jim Fraser. 74-75back (from The Flowering of Gondwana by Maty E. White) Gamma: 151 (Paul Hanny) Stephen Jay Gould: 27t (from Wonderful Life: The Burgess Shale and the Nature of History by Stephen Lay Gould, 1989, W. W. Norton & Company, Inc.) Geoscience Features Picture Library. 4; 1 Itr; 1 ler (W Higgs); 20b; 28c, 28b; 29b (Dinosaur National Monument); 54c; 64t; 65t; 7It inset (D. Boyd); 79t; 90-91, 140-141 (W. Higgs) The Hulton Deutsch Collection Ltd: IO9tl The Image Bank: I42bl (L. L. T. Rhodes) Image Select/Ann Ronan Picture Library. l08tc Imitor 94-95b (Natural History Museum); 96 (Berlin Natural History Museum); 1080; 108-109back; 1 lObr Andrew Kitchener, Royal Museum of Scotland, Edinburgh: 144 Landform Slides: 1 Ibr; 14 National Air and Space Museum, Smithsonian Institution, Washington D. C (Aeroviroment Inc.): 114t The Natural History Museum, London: 1; 15b; 24t; 30-31; 33b; 35tr inset; 59b; 70t; 79b; 94t; 104105b; 113; 118; 139 Natural History Photographic Agency. 35t inset (Martin Wendler); 37t; 461 (Jany Sauvanet); 46г (C. & S. Pollit); 54t (Peter Parks); 60-61 back (Kevin Schafer); 71t (Laurie Campbell); 71b (G.E. Schmida); 81c (Anthony Bannister); 106c (Lady Philippa Scott); 106b (John Shaw); 1211 (Stephen Krasemann); 121 r; 121r inset; I23b (Peter Johnson); 128-129 (Jany Sauvanet); 1421 (Stephen Krasemann); 146b (Joe Blossom); 146- 147t (Steve Robinson) Natural Science Photos: 63b (I. Bennet); 65c (Dave B. Fleetham) Novosti: 143 Oxford Scientific Films Ltd. 13 (Martyn Colbeck); 13c (Breck P. Kent); 13b (Terry Middleton); 35c (Breck P. Kent); 36 (Douglas Faulkner); 37b (Edward Robinson): 81b (G. I. Bernard) Planet Earth Pictures: 34 (Peter Scoones); 120; 132-133 (Doug Perrine) Queensland Museum, Brisbane: 104- 105t; 105t (Dr Mary Wade) Rex Features, London: 109tr Rida Photo Library. 25tr; 28t; 61r; 149b Royol Society, London: 27b (Philosophical Transactions London B,Volume 309) Science Photo Library Ltd: 5 (Douglas Faulkner); 8 (Royal Observatory, Edinburgh, AATB); 10-11 (Soames, Summerhays); 12-13 (David Parker); 26b (Martin Land); 29c (D. Roberts); 52t (Douglas Faulkner); 53 inset (Sinclair Stammers); 54b (David Scharf); 90-91 back (Martin Dohrn); 115 (Earth Satellite Corporation); I47r; I48t (John Reader); 149t (John Reader) John Sibbick: 48-49; 84; 95t J.L.B. Smith Institute of Ichthyology. 32 University of Colorado: 109tc Illustrations and diagrams John Barber. 55; 57; 66t; 67; 72-73; 76-77; 80-81 Brian Beckett. 137b Richard Berridge. 5br; 149b; 150-151 Jim Channell: 4br; 92t; 93; 98t; 1 lOt 111; II4bl inset; 114-115 John Davis: 53r European Map Graphics: 18-19; 56b; 62b; 68b; 76b; 82Ы; 86b; 92b; 110b; 118b; 122b; 126b; 130b; 136b; 140b David Hardy. 9 Nick Hawken: 39, 40; 41; 42tc; 44; 45t; 47; 50-51; 78; 100- 101; 106-107; 124-125tc Steve Kirk: 58-59; 62; 63t; 68-69; 83 Mick Loates: 33t; 64-65 Kevin Madison: 14; 18; 24tl; 24-25b; 30l; 32t; 36; 38t; 42t;45; 50t; 56t; 60; 6Ibr; 62t; 641; 68t, 74t; 76t; 82; 86; 90; 91b; 1001; 108t; 116t; 118t; 122t; !26t;130t; 136t; 140t; I46t; David Moore: 74r Denys Ovenden: 3; 66c; 85; 88bl; 89br 116-117; 123;124tl; 125tr; 1291; 13 Ir; 132-133; 137t; 138; 143; 144 Oxford Illustrators: 15c; 20t; 21; 22-23 Paul Richardson: 72c; 73c; 102-103; 103; 104-105b; 127tr; Terry Riley. 2; 5; 30-31; 42-43b; 86-87; 88-89; 96-97; 98- 99b; 112-113, 119; 124125b; 126-127, 130-131c; 134; 135t; 136c; 139b; 145 Peter Sarson: 16-17; 142t John Sibbick. 48-49; 84; 95t Michael Woods: 118br:l35b Cover Front and back cover illustrations: Terry Riley Background photograph: Science Photo Library (Sinclair Stammers) Научно-познавательная литература Для широкого круга читателей •ОКСФОРДСКАЯ БИБЛИОТЕКА» Джилл Бейли и Тони Седдон ДОИСТОРИЧЕСКИЙ МИР Перевод с английского Е. В. КОМИССАРОВА Научный консультант П. К. ЧУДИНОВ, доктор биологических наук Редактор И. Б. ШУСТОВА Художественно-технический редактор Л. П. КОСТИКОВА Корректор О. И. ИВАНОВА ЛР №0634423 от 26.05.94. Издательство «Росмэн». 125124, Москва, а/я 62. 1 я ул. Ямского поля, 28. Отдел реализации: (095) 257-46-61. Отпечатано в Германии. ISBN 5 7519- 0097 -9 п 4802020000-114 Без о6ъявл ° 38Г(03)—95 ЬезоЬъям- © «Росмэн» перевод, 1995.
OXFORD Доисторический Мир ИЗДАТЕЛЬСТВО «Доисторический мир» — одна из книг серии «Ок< фордская библиотека». Это не просто еще одна книга о динозаврах, это книга о динозаврах — и трилобитах, наутилоидеях, колючих акулах, пеликозаврах, ихтиозаврах, шерстистых мамонтах... Прекрасно иллюстрированный самыми лучшими художниками, «Доисторический мир» познакомит вас с захватывающей историей жизни на Земле — с момента ее зарождения и до появления человека. Книги издательства Оксфордского университета известны во всем мире. Среди множества аналогичных изданий их отличает доступное изложение самых современных знаний человечества, оригинальност ь подачи излагаемого материала, огромное количество интереснейших иллюстрации, обширный справочный аппарат. Учебные заведения всего мира используют книги издательства Оксфордского университета в качестве пособий в различных областях знаний. Издатели уверены, что книги этой серии будут не только полезны в учебном процессе, но и доставят много приятных минут своим читателям. Oxford University Press ОКСФОРДСКАЯ БИБЛИОТЕКА