Текст книги "До и после динозавров"
Автор книги: Андрей Журавлёв
сообщить о нарушении
Текущая страница: 11 (всего у книги 24 страниц)
Ворчливая сказка о рыбаке и золотых рыбках
Жила-была одна ворчливая старуха. Жила она, конечно, со стариком, но такая была ворчливая, что старик все время куда-нибудь убегал и оставалась старуха одна.
По сему поводу она тоже ворчала: мол, лучше бы пошел, старик, рыбки поймал, чем куда-нибудь бегать, раз уж все равно куда-нибудь бегаешь. Да не простой рыбки, а золотой. Чтобы три желания исполнила, прежде чем из нее уху сварят. Так она старика посылала, что пошел старик к самому морю, а, может, и к Самому морскому владыке, чтобы тот рыбкой поделился. Не важно, в общем, куда, лишь бы над ухом не ворчали.
Первый раз закинул старик невод. Пришел невод с «травою» морскою. С водорослями, значит. То ли рыбу он ловить не умел, то ли в море еще никакой рыбы не водилось. Так давно это было. Собрал он эти водоросли бурые в ведро, собрался с силами и побрел к старухе своей, хоть и была она как чужая.
– С чем явился? – старуха его ворчливо вопрошает.
– Да вот принес тебе морской… капусты, – старик нашелся. – Салат сделаешь.
Пожевала-поела старуха салат неделю-другую. Пуще прежнего разворчалась. Мол, что ты меня, старик, травою кормишь, будто корову жвачную. И погнала старика на море.
Забрасывал старик невод, закидывал. Да ничего, кроме водорослей бурых, выловить не мог. Начал он просить Самого морского владыку о помощи. Самому стариковский невод уже порядком надоел – всю воду старик перемутил. Вылез он на берег да спрашивает:
– Надо что?
– Да вот старуха совсем не хочет траву морскую есть. Белки ей подавай, желтки какие-то.
– Понял, – Сам отвечает и откуда-то из-под бороды две вроде бы рыбины вытаскивает. Хвосты у них на рыбьи похожи. Жабры тоже имеются. Да плавников почти нет, челюстей тоже и вместо голов – панцири костяные с дырочками. Ну прямо шишки с хвостиками. – Вот, – говорит, – некоторое время покормишь, порастишь, потом в маринованном виде отведаешь – не оторвешься.
Только не сказал, долго ли растить. Сам-то в другом масштабе времени жил. Для него десяток-другой миллионов лет был, что неделя. Неделю старик этих шишек хвостатых в ведре и откармливал. После – замариновал. Хоть и жалко было. Твари ведь были не кусачие. Бесчелюстные. И бессловесные – не то что старуха.
Старухе их и понес, маринованных. Старуха в них так и впилась последними зубами да чуть их о шишковатые панцири не переломала. Бранилась так, что на берегу слышно было. Сам, старика не дожидаясь, ему навстречу поторопился. Посмотрел на панцири, из которых старухины зубы торчали.
– Ну, – говорит, – поспешил, старик. Нужно было всего-то двести миллионов поколений подождать. У их потомков панцири бы сами исчезли. Ладно, бери других, – и опять из бороды рыбин вытряхивает. Настоящих. С плавниками. С челюстями.
Обрадовался старик. Рыбин скорее зажарил. И стремглав к старухе возвратился. Ухватила старуха рыбу да так бранью и изошлась: у рыбины из каждого плавника шип огромный торчал. Шипы эти в старухину руку и впились.
Бежит старик к синему морю. За ним старуха – рыбой колючей размахивает. На берегу Сам их уже поджидает. Старика в бороду упрятал, а старуху ласково так спрашивает:
– Что, старая? Рыбки отведать захотела?
– Захотела, батюшка, – ворчливо ему старуха отвечает.
– Ну бери, сколько сможешь! – и из бороды рыбину вываливает. А у рыбины пасть – больше самой старухи и каждый зуб – со старухину голову величиной. Не успела старуха проворчать слова благодарности, как у рыбины в желудке оказалась.
С тех пор не знает акула покоя, будто свербит ее изнутри старуха, и мечется она в море безостановочно.
Рифы и рыбы будто созданы друг для друга. Удивительно, но ближайшие в пищевой цепи к рифостроителям рыбы никогда не выедают одни и те же виды губок или кораллов, словно задались целью сохранить подводное многоцветие. Разнообразие рифовых сообществ определяется многоступенчатой пирамидой из множества видов рыб, где «те, что побольше, едят тех, кто поменьше». Кажется, что достаточно убрать любую ступень пирамиды, и она рухнет. Но сделать это практически невозможно – в пустую форму одного вида тут же вольется другой.
Глава VII
На суше и на море
(силурийский и девонский периоды: 443–354 млн лет назад)
В родословной карликов всегда есть место для великанов.
Из записок, найденных в мусорной корзине
Суша обживается: от одинокого байкера до первых общественных туалетов. То, что растет, – должно съедаться. То, что съедено, – должно разрушаться. Несъедобные, но все поедающие грибы.
Поросли и заросли
На суше жизнь развивалась не так стремительно. Что-то, напоминающее наземную растительность, появилось только к концу силурийского периода. Правда, не следует забывать, что горные породы, образовавшиеся на суше, сохраняются гораздо хуже морских. Ведь суша представляет собой именно ту часть планеты, откуда все сносится в море.
Возможно, что уже в архее, по крайней мере в водоемах, обосновались микробные сообщества. В архейских и протерозойских озерных отложениях встречаются простенькие строматолиты. Ныне покрытые слизью колонии цианобактерий носток ( греч.«возвращающийся») прекрасно себя чувствуют даже в зное пустынь. Скрываясь под прозрачной кварцевой галькой, они оказываются как бы в оранжерее: и солнце не так палит, и влага сохраняется. Другие цианобактерии скользят вверх и вниз среди песчинок вслед за столь необходимой влагой. Им вполне было по силам создать первые наземные поселения. Их следы тоже иногда сохраняются.
К концу кембрийского периода животные стали оставлять следы на песке, и не все они были смыты дождями. Самый загадочный след протягивается на многие десятки метров в штате Нью-Йорк по поверхности песчаников, которые некогда были обширным пляжем. По ширине и рисунку след похож на отпечаток шин одинокого байкера, решившего покататься по пляжу во время отлива. Кто наследил на самом деле – остается только догадываться. Может быть, гигантский моллюск, то ли заблудившийся в песках после отлива, то ли решивший в одиночку покорить неизведанное пространство суши?
В вендском периоде водоросли, чтобы противостоять выеданию, обрели жесткий чехол. Он же помог выйти на сушу, где без опоры было не обойтись. Одновременно чехол предохранял растение от потери влаги. У некоторых поздневендских растений были органы, похожие на пружинки. Подобные пружинки, распрямляясь, помогают современным наземным растениям разбрасывать семена. Кроме чехла освоить негостеприимное сухое пространство помогли споры – клетки, с помощью которых размножаются некоторые растения и грибы. Обернутые защитной, устойчивой к высыханию оболочкой, споры сохраняются в засушливое время, и растение возрождается к жизни.
Такие споры и обрывки чехлов обильны в среднеордовикских отложениях (475 млн лет назад). Принадлежали они растениям, похожим на современные мхи-печеночники, и разносились ветром. Уже такой растительный «покров» приютил древнейших наземных животных. Ютиться они предпочитали в норках, переползая на своих многочисленных ножках в поисках увядших растений.
В середине силурийского периода появились растения с проводящими тканями. Назначение таких тканей – в переносе жидкостей по всему организму. Древнейшими подобными растениями были риниофиты (от шотландского местонахождения Райни и греч.«растение»), зостерофиты ( греч.«гирлянда-растение»), тримерофиты ( греч.«трехчастное растение») и еще много всяких странных «травок», не существующих ныне.
Невысокие риниофиты вбирали питательные вещества и воду с помощью отростка, неглубоко заходившего в почву, и безлистного стебля. Стебель раздваивался на равные ветви, делившиеся снова и снова. На кончиках ветвей покачивались округлые спорангии – органы, где образовывались споры. Вдоль стебля размещались узкие водопроводящие клетки. Газообмен со средой наладился через особую систему замыкающих клеток – устьица. Сквозь устьица углекислый газ и кислород проникали внутрь, под чехол, а вода – испарялась.
У зостерофитов и тримерофитов проявились привычные черты: от основного ствола отходили мелкие боковые ветви. С ветвей зостерофитов гирляндами свисали многочисленные спорангии. Тримерофиты, давшие начало папоротникам и семенным растениям, первыми примерили листья. Листья получились из пластинок, разросшихся между частыми ответвлениями ствола.
Все эти растения распространились по большому континенту Еврамерике, состоявшему из будущих Европы и Северной Америки. Он находился в Северном полушарии. Южная растительность Гондваны отличалась уже в конце силурийского периода. Там росли плауны, единственные древнейшие сосудистые растения, дожившие до наших дней. Название «плаун» существовало еще в древности (но не с силура, конечно). Означает оно то же самое, что и «плывун». Эта ветвистая, ползучая «трава» нарастает с одного конца и отмирает с другого настолько быстро для растения (до 15 см в год), что кажется плывущей среди мхов. На плаунах торчали очень мелкие, узкие, похожие на щетину листочки. Вглубь отходили корневидные выросты. С ними уже можно было выбраться на относительно безводные участки. В сухие сезоны плаун сворачивается, словно еж, припрятав внутри клубка зерна хлорофилла. Так он способен «проспать» лет 15 (или больше – никто не считал).
Все силурийские и раннедевонские растения не превышали в высоту 10 см. Немногие раннедевонские тримерофиты дорастали до 2 м. Они обитали в сырых низинах и почти отмирали в засуху. Стебли еще не стали надежной опорой, и первые наземные растения поддерживали друг дружку, собираясь в плотные пучки, полупогруженные в воду. Наверное, они могли добывать питательные вещества только с помощью симбионтных грибов, следы которых сохранились в Райни.
Пермские морские животные и водоросли
1 – аммонит; 2 – акула; 3 – лучеперая рыба; 4 – морские лилии; 5 – правильный морской еж; 6 – десятиногий рак; 7 – обызвествленная водоросль; 8 – брюхоногий моллюск; 9 – фораминиферы; 10 – замковая брахиопода-продуктида;11 – мшанки
Первое наземное
Вместе с этими растениями произрастали странные бактериальные колонии, достигавшие 70 см в поперечнике, и мхи. Во влажных зарослях сложилось силурийское наземное сообщество. Среди безлистных стебельков уже бегали многоножки, тригонотарбы ( греч.«треугольные страшилки»), пауки, псевдоскорпионы, панцирные и другие клещи, вымершие многоножки – артроплевриды ( греч.«членистобокие»). Все эти зверьки были преимущественно потребителями растительного опада и мелкими хищниками (некоторые многоножки и пауки).
Все сообщество было членистоногим. Вплоть до силурийского периода мечехвосты и ракоскорпионы обитали в воде. Мечехвосты, которых из всего древнего многообразия выжило 5 видов, навсегда там и остались. Они выползают на пляж лишь для откладывания яиц. Более всего современные мечехвосты напоминают перевернутые керамические тарелки (до полуметра в поперечнике), вышагивающие на тараканьих ножках. Позади тарелки волочится длинная хвостовая игла, отдаленно напоминающая меч.
Потомки ракоскорпионов навсегда перебрались на сушу и не прогадали. От них произошли скорпионы, тригонотарбы, пауки, сенокосцы и клещи. Все они в какой-то степени сохранили признаки своих предков: головогрудь с 6 или 7 парами конечностей, передняя пара которых применяется для раздавливания и перемалывания пищи, и брюшко. Антенн или усиков у них не было, и чувствительным органом стала вторая пара конечностей, которая по мере надобности используется для хватания. Наземные скорпионы и их сородичи дышат с помощью трахей ( греч.«трубочки»), которые являются всего-навсего вывернутыми наизнанку, а точнее – ввернутыми внутрь тела конечностями. В конце концов конечность членистоногого представляет собой всего лишь трубку. Почему бы через нее не дышать?
Тригонотарбы вымерли уже в каменноугольном периоде. Их тело тоже расчленялось на головогрудь и брюшко. Но были они весьма двоюродными родственниками, а не предками пауков, хотя и похожи. Плести паутину не умели, да и паутинных желез у них не было. Зато был прочный членистый панцирь. Ядовитых желез, с помощью которых пауки обездвиживают свои жертвы, тоже не было. Во всем приходилось полагаться на свои шесть пар ног и сильные челюсти.
У насекомых и многоножек есть жесткий блестящий внешний скелет, одна пара антенн и трахеи для дыхания. Эти существа, даже разные многоножки, не являются близкими родственниками и могли независимо произойти от ракообразных. В палеозойских и нижнемезозойских морских отложениях попадаются членистые панцири похожих на ракообразных эвтикарциноидов ( греч.«рожденные раками») с конечностями без жаберных ответвлений. Может быть, они и быль предками насекомых. Остатки нескольких разных многоножек встречаются уже в верхнесилурийских отложениях, а насекомых – в девонских.
Весь поток энергии в силурийском и девонском наземных сообществах направлялся через опад (отмершие части растений). Некоторые тригонотарбы могли питаться спорами риниофитов. Жизнь в спорангиях помогала им сохранять влагу Возможно, что подобно спорам в желудках современных членистоногих часть спор выживала и переносилась таким образом в новые местообитания. Артроплевриды поглощали плауны и так вошли во вкус, что не заметили, как те стали древовидными. В побегах среднедевонских риниофитов встречаются ходы, которые могли проделать панцирные клещи. Последние, будучи одной из самых распространенных групп в современных почвах умеренных поясов, отвечают за переработку листового спада и древесины. Они измельчают древесину и, переваривая, смешивают со своими отходами, которые легко усваиваются грибами. Все это становится основой почвы. На «травоядных» клещей и почвенных круглых червей-нематод охотились хищные клещи. Многие девонские растения уже вынуждены были обзавестись защитными шипами. И на суше началась своя гонка вооружений.
Трубопровод
Согласно законам гидравлики (науки, изучающей законы движения и равновесия жидкостей), для водопровода лучше всего подходят цилиндрические трубы. Проводящие ткани растений (и трахеи наземных членистоногих) действительно состоят из цилиндрических трубок. Причем чем больше радиус трубы, тем выше ее проводимость и скорость идущего по ней потока. Проводимость всей ткани зависит от числа отдельных трубок-сосудов. Но труба большого диаметра должна выдерживать сильное давление, поэтому для ее укрепления требуются опорные ткани (древесина). На протяжении силурийского и девонского периодов наземные растения действительно прибавляли в размере проводящих клеток и толщине древесины. Так появились деревья.
Растения древовидного облика с настоящими корнями и широкими листьями стали распространяться в среднедевонскую эпоху (380 млн лет назад). На их стволах кроме первичной древесины нарастала вторичная. Они увеличились в обхвате (3 м и более) и вытянулись в высоту (до 13 м). Тогда же появились древесина и кора у некоторых плаунов и хвощей. К концу девонского периода к споровым присоединились семенные растения, которые могли расселяться в засушливых областях.
Среди первых семенных растений были цикадопсиды («подобные цикадовым»). Перистые листья они унаследовали от папоротников, но размножались семенами, которые сидели на отдельных веточках или на кончиках листьев, раскинувшихся на несколько метров. Отмирая, листья складывались вдоль ствола и служили кровом для многочисленных членистоногих. Цикадопсиды – древнейшая ветвь голосеменных, которая объединяет несколько вымерших групп растений, похожих на саговники (цикадовые). Только саговники из них и сохранились, и то – всего немножко, в тропиках. Прямым стволом с розеткой перистых листьев на верхушке саговники напоминают пальмы, но вместо цветов и плодов на них торчат большие, похожие на зеленые или оранжевые шишки стробилы.
К концу девонского периода (364 млн лет назад) разнообразие растений стремительно возросло. На суше колыхались многоярусные леса. У растении, составлявших верхний ярус, листья стали толстыми, чтобы выдерживать постоянное яркое освещение. (Это, кстати, означает, что последние 400 млн лет световой режим на Земле не менялся.) Плотность устьиц у девонских растений была низкой, что подтверждает высокое содержание этого газа в атмосфере. (Чем выше содержание в атмосфере углекислого газа, тем меньше растению надо устьиц на единицу площади листа.) Развилась корневая система, усилился ствол и устойчивость к разложению (прежде всего за счет лигнина). Лигнин (от лат.«лигнум» – «дерево») представляет собой смесь органических соединений, которая пропитывает клеточные оболочки и вызывает их одеревенение. В позднедевонскую эпоху деревья образовали новую среду обитания – неоднородное пространство, где первые четвероногие могли укрыться от огромных хищных членистоногих.
Салат с грибами
Ускорил освоение суши сосудистым растениям их союз с грибами. Это слаженное и сросшееся новшество обогатило растение и отмечено в названиях грибов – подберезовик, подосиновик. Привязанность грибов к своим лесным хозяевам выражается в том, что клетки гриба переплетаются с корневыми тканями или плотно обволакивают корень снаружи, превращаясь в микоризу ( греч.«грибокорень»). Поскольку всасывающие нити грибов (гифы) в 100 раз тоньше корневых волосков, они чаще пронизывают почву, улучшая питание растения.
Большинство микоризных грибов делают свое дело невидимо, без света. Грибу подобное сожительство нужно для защиты от солнечных лучей. Изначально грибы только обеспечивали первые, не имевшие корней наземные растения водой и минеральными растворами. Со временем благодаря микоризе у растений возросла проницаемость листовой мякоти для углекислого газа и повысился уровень хлорофилла.
Животные тоже научились использовать грибы не только в пищу. Пластинчатые грибы культивирует человек и термиты с муравьями. Жуки-короеды и некоторые перепончатокрылые носят грибы в особых «карманах» скелета для подкормки своих личинок.
Грибы, несмотря на их внешне спокойный, неподвижный образ жизни, не растения. Предпочитают всасывать органические вещества в готовом виде. Клеточная оболочка у них защищена хитином, из которого также строят скелет насекомые. Как и животные, вместо крахмала они запасают гликоген, а выделяют мочевину. По этим и многим другим признакам, в том числе молекулярным, грибы ближе к животным и вполне достойны собственного царства. То, что мы обычно видим и едим – только плодовое тело гриба, распространяющее споры. Основа гриба – грибница – всегда спрятана (в почве, в растении, или в животном, где поселился гриб).
Царство грибов подразделяется на несколько классов, где есть и одноклеточные, и многоклеточные, и неклеточные (как бы одна огромная клетка со множеством ядер). Грибы, с которыми мы всегда готовы разделить собственное жилище, особенно кухню, называются высшими. Их около 30 тыс. видов. Здесь с названием все предельно ясно: если люди считают себя высшими существами, то те, кого они едят, – конечно, тоже высшие (среди раков – высшие те, к которым относятся омары и креветки). Пластинки или трубки, которые свисают под шляпкой, скрывают спороносные основания. В природе высшие грибы исключительно важны. Именно они в основном создают микоризу и разрушают неразрушимые лигнин и клетчатку (как трутовик).
У грибов из другого обширного класса споры содержатся внутри особых продолговатых клеток, похожих на мелкие стручки с крышками. Эти клетки называются сумками, а весь грибной класс – сумчатыми грибами. Их около 30 тыс. И среди них есть вкусные – сморчки и трюфели, которые сами по себе служат оболочками, скрывающими сумки. Более известны из сумчатых грибов дрожжи, пенициллы (давшие название пенициллину) и так называемые вредители, в том числе грибы, которые едят нас (и вполне успешно). Грибок-спорынья помогает злакам и другим травам вырабатывать отравляющие вещества – алкалоиды (органические соединения, подобные кофеину и морфину). С точки зрения человека от спорыньи один вред – запах неприятный, бред вызывает и припадки (непроизвольные сокращения гладкой мускулатуры).
Наконец есть одноклеточные микроскопические грибки, обитающие в основном в воде. Эти разрушители органических веществ с прочной, пропитанной хитином оболочкой первыми из грибов отметились в ископаемой летописи. Они вместе с сумчатыми грибами известны с вендского периода (или с главы III).
В среднеордовикских отложениях часто встречаются обрывки трубчатых растений с восковым налетом. Это могут быть остатки наземных грибов или лишайников. Кроме них попадаются споры и кусочки грибницы настоящих микоризных грибов. Уже тогда они помогали риниофитам освоиться на суше. В девонских углях вместе с первой древесиной появились и разлагавшие эту древесину сумчатые грибы. Съедобные пластинчатые грибы в ископаемом виде почти не сохраняются. Они известны из раннемелового янтаря.
