Текст книги "Беспозвоночные. Ископаемые животные"

Автор книги: Игорь Акимушкин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 28 (всего у книги 37 страниц)

Лишь недавно биохимики составили достаточно ясное представление о том, как идет такой синтез в организме. А как шел он на планете при зарождении на ней жизни – пока загадка. Но что касается происхождения аминокислот, то исследования последних десятилетий прояснили эту туманную картину.

В 1953–1955 годах биохимик С. Миллер экспериментировал с довольно простым устройством, главной составной частью которого была колба, наполненная первичной «атмосферой» Земли: исходными веществами служили метан, аммиак, вода и водород. Через эту смесь пропускались электрические разряды, имитирующие грозовые воздействия на атмосферу юной, еще безжизненной Земли.

И что же получилось? Чем наполнилась пожелтевшая вода в колбе? Синильной кислотой, углеводородами и другими органическими соединениями и, наконец, аминокислотами!

В последующие годы опыты Миллера повторили другие ученые – у всех после электрических разрядов из метана, аммиака, воды и водорода образовывались аминокислоты. (П. Абельсон получил их даже из иной смеси веществ: водорода, окиси углерода, углекислого газа и азота.)

Затем такую же смоделированную первичную атмосферу стали «обрабатывать» другими физическими агентами: облучением рентгеном, электронами повышенной энергии, ультрафиолетом, наконец, температурой в тысячу градусов. И во всех случаях синтезировались аминокислоты. Иногда даже их полимеры! А в некоторых опытах получались и нуклеиновые основания – химические «бусинки» – структурные и функциональные основы ДНК (носителя наследственного кода). Насколько важно последнее, ясно будет из дальнейшего нашего рассказа.

«Результаты доказали, что на примитивной Земле имелись важнейшие для возникновения жизни строительные материалы: аминокислоты, сахар, жирные кислоты и производные их соединения – пурин, пиримидиновые основания, даже нуклеозиды и нуклеотиды. Больше того, в немалом количестве и разнообразии встречались порфирины, к которым относятся гемоглобин и „зелень листьев“ (хлорофилл), в общем разный исходный материал, необходимый для образования высокомолекулярных соединений» (К. Дозе).

С 1964 года С. Фокс экспериментирует с микросферами. Это небольшие «шарики» (диаметром около двух миллиметров). Они образуются при растворении, а затем конденсации протенноидов – белковоподобных веществ, полученных химическим путем.

Микросферы интересны тем, что от внешнего мира отделены мембраной, напоминающей, хоть и отдаленно, оболочку живой клетки. При изменении определенных условий среды, в которой они находятся, микросферы диффундируют, просачиваются через мембрану наружу, оставляя ее совершенно пустой.

Их мембрана представляет отличный опытный объект для изучения обмена веществ и проникновения их через оболочки биологических клеток.

Энергетические ресурсы жизни

Первые живые клетки взрастила Земля примерно 3 миллиарда лет назад. Все они были анаэробные, то есть обитали в бескислородной среде. Да и в атмосфере планеты, как уже говорилось, свободного кислорода не было. Его создатели – зеленые растения.

Пока еще одноклеточные, они довольно рано принялись за дело: уже через 300 миллионов лет после того, как явились в мир первые живые клетки, многие из них приобрели хлорофилловые зерна (вначале, возможно, как симбионтов).

Это великое событие! Не только качественно иной стала атмосфера, но и вся жизнь на Земле пошла путем, который без чудодейственного хлорофилла невозможен.

Растения, счастливые обладатели хлорофилла, в буквальном смысле слова питаются солнечным светом и воздухом. Вернее, углекислым газом, извлеченным ими из воздуха. Процесс этот называется фотосинтезом – созиданием с помощью света.

Из шести молекул углекислого газа и шести молекул воды создают растения одну молекулу глюкозы. Глюкоза соединяется с глюкозой. Шесть тысяч молекул образуют одну полимерную молекулу крахмала. Зерна крахмала, запасенные растениями в своих тканях, главным образом в клубнях и семенах, и есть необходимые для всего живого на Земле «солнечные консервы». В них в виде химических связей молекул глюкозы поймана и аккумулирована энергия Солнца.

Каждый год зеленые одеяния наших материков и водоросли рек, озер и морей улавливают и консервируют столько энергии Солнца, сколько могут дать 200 тысяч мощных электростанций, таких, как Куйбышевская ГЭС. Два квадрильона киловатт-часов!

Эта энергия питает все живые клетки, все живые организмы – от вируса до человека (кроме некоторых хемотрофных бактерий, которые живут за счет химической энергии неорганических веществ). Это, если можно так сказать, валовая энергия жизни, потому что ее с избытком хватает не только для существования самих растений, но и для всех животных, которые, не имея хлорофилла, вынуждены для поддержания жизни заимствовать энергетические ресурсы у растений. А те берут их у Солнца. Значит, все живые существа в конечном счете «едят» солнечный свет.

Что такое свет – первоисточник энергии, питающий жизнь? Шутники говорят, что свет – самое темное место в физике. Действительно, много в его природе удивительного и непонятного. Однако физики неплохо в нем разобрались. Свет, говорят они, – это поток мельчайших из микрочастиц. Фотон – имя этой частицы. Называют его и квантом света. Частица без заряда, без массы покоя – сгусток энергии в минимальной расфасовке. Когда свет, иначе говоря фотоны, падает сквозь полупрозрачную кожицу листьев на хлорофилловые зерна, молекулы хлорофилла их поглощают. Электроны этих молекул получают от фотонов дополнительную порцию энергии и переходят на более высокий энергетический уровень.

Состояние это для них необычное, вернее сказать, неустойчивое, и электроны стремятся вернуться в более устойчивую энергетическую фазу, отдав кому-нибудь избыток полученной от света энергии. Поэтому выделенный из клетки хлорофилл тут же испускает фотоны обратно – светится, как светятся все фосфоресцирующие вещества, в которых химическая энергия превращается в световую. Значит, хлорофилл в пробирке не может удержать пойманную энергию света. Она здесь быстро рассеивается.

Иное дело в клетке – там в энергосистему хлорофилла включается длинная серия особых веществ, которые по замкнутой цепи реакций передают друг другу «горячие», то есть возбужденные, богатые энергией электроны. Проделав этот путь, электроны постепенно «остывают», теряют избыток энергии, полученной от фотонов, и возвращаются опять на старт – на свои места в молекуле хлорофилла. И она с этого момента снова способна поглощать фотоны. А избыточная энергия, аккумулированная в молекулах глюкозы, и есть та таинственная «жизненная сила», о которой много спорили натурфилософы прошлых веков. Питаясь ею, жизнь существует.

Картина преобразования растениями земного шара требует некоторых уточнений. Дело в том, что настоящие растения включились в процесс фотосинтеза довольно поздно – лишь два миллиарда лет назад (это меньше половины всей истории Земли). До них только наделенные хлорофиллом бактерии и синезеленые водоросли занимались фотосинтезом (однако бактерии при этом молекулярный кислород в окружающую среду не выделяли). Только они, бактерии и синезеленые водоросли, тогда и существовали на Земле.

Теперь бактерии и синезеленые водоросли и растениями-то не считают! В особое надцарство их определили – доядерных организмов. У синезеленых водорослей и бактерий нет ядра. Нуклеиновая кислота (ДНК) рассеяна по всей клетке. А у прочих живых существ ДНК собрана в ядре, отделенном от цитоплазмы клетки мембраной. Здесь помещается она в хромосомах – микроскопических тельцах, несущих наследственную информацию.

Ядерные одноклеточные впервые появились, очевидно, в верхнем протерозое. В этой же эре интенсивного формирования живых существ от колониальных жгутиконосцев типа вольвокса произошли, наверное, многоклеточные животные. Развитие жизненных форм шло быстро. В кембрии были представлены уже все известные науке типы. Затем какие-то древние хордовые дали начало ланцетникам – прародителям позвоночных животных.

А теперь подведем итог. Как шла в пространстве и во времени биохимическая и биологическая эволюция? Какие пройдены ею этапы в древнейшие эры Земли? Принимаем, что Земля сформировалась 4,5 миллиарда лет назад и была окружена первичной атмосферой: аммиак, метан, пары воды, окись углерода, углекислый газ, водород, азот.

Цифры приведены приблизительные, поскольку у разных авторов неодинаковые датировки эпох (как и их названия). Часто и возраст Земли не всеми указывается одинаковый. Многое еще в этих вопросах остается спорным.

Палеозой

Палеозойская эра, следующая во времени за докембрием, длилась с 570 до 230–220 миллионов лет назад. В. Л. Комаров пишет, что «общая мощность палеозойских слоев достигает 25 000 метров». Палеозой разделяют на шесть периодов (в скобках – начало и конец каждого из них в миллионах лет назад).

Кембрий (570–500) – бурный расцвет многоклеточных животных. Почти все типы животного царства имели уже своих представителей в этом весьма еще далеком от наших дней периоде. Но позвоночных не было. Начало эры трилобитов – вымерших членистоногих, предков пауков, скорпионов, клещей и фаланг. Появляются примитивные предки наутилусов, улиток, раков, кишечнополостных, иглокожих и многих других многоклеточных животных.

Ордовик (500–440). Первые бесчелюстные панцирные рыбообразные, морские лилии, голотурии, морские звезды, головоногие моллюски, гигантские морские скорпионы (иные ростом с человека!). Бурный расцвет и затем массовое вымирание многих видов и родов трилобитов (полностью вымерли они в пермском периоде).

Силур (440–410). Первые челюстные панцирные рыбы. Древние многоножки, скорпионы, пауки. Таким образом, силур – первый период в истории Земли, в котором было совершено завоевание суши нашей планеты. Многоножки, пауки и скорпионы претендуют на первенство в этом весьма знаменательном событии.

Девон (410–350). Первые хрящевые рыбы (первобытные акулы), а также легочные и кистепёрые. Первые примитивные бескрылые, позднее – первые насекомые и клещи, а в конце девона – амфибии. Суша девона уже зазеленела. Правда, первые поселившиеся на ней растения появились в конце силура. Но гораздо больше их было в девоне: псилофиты, плауновые, папоротники. В девоне из остатков отмерших растений накопились уже слои каменного угля, правда, не очень большие.

Каменноугольный период, или карбон (350–285 или 275). Основные толщи каменного угля пришли к нам из этого периода. Тогда росли леса из древовидных плаунов, папоротников, лепидодендронов, кордаитов, сигиллярий и прочих ныне вымерших деревьев. В самом конце этого периода возвышенные места суши покрывали боры уже настоящих деревьев – хвойных. Появились первые рептилии. И первые белемниты – предки кальмаров. Расцвет низших насекомых. Появляются и высшие – тараканы, гигантские стрекозы.

Пермский период (285–230). Вымирают трилобиты и гигантские скорпионы. Обитают уже современного типа десятиногие раки, жуки, клопы, мухи и первые зверообразные пресмыкающиеся (терапсида) – предки млекопитающих животных. Некоторые специалисты полагают, что корни происхождения этих зверозубых ящеров простираются даже в карбон.

Начало эволюции позвоночных

Ланцетник – реликт, живое ископаемое, чудом сохранившееся от давно минувших дней, – и поныне еще роется в песке на мелководьях теплых морей. Впрочем, не совсем так. Некоторые из этих странных созданий на дне не живут.

«Ланцетники амфиоксиды… встречаются в планктоне открытых частей всех трех океанов, нередко над большими, до трех тысяч метров, глубинами, всюду в тех районах, куда течения выносят многих прибрежных животных, иногда за тысячи миль от суши» (Т. Расс).

Большую часть жизни ланцетник проводит, почти совсем зарывшись в песок, наружу торчит лишь «голова». Если потревожить его, он с заметным усилием проплывет немного и снова быстро зароется в песок.

Особенно много ланцетников у берегов Южного Китая. В Тайваньском проливе их ловят тоннами и продают на рынках. Китайцы, малайцы, итальянцы едят ланцетников.

Своими очертаниями ланцетник напоминает рыбу. Но у него нет ни настоящих плавников, ни челюстей, ни скелета, ни глаз, ни ушей. Строго говоря, у него и головы-то нет! Свет от тьмы он, правда, отличает. Спереди на трубчатом нервном стволе у него есть светочувствительное пигментное пятно.

Пища ланцетника – микроскопические водоросли, инфузории, яйца и личинки некоторых морских животных. Все это ланцетник выуживает из воды, которую втягивает в рот, а затем отфильтровывает, пропуская через жаберные щели.

Из этих-то вот щелей, выполнявших вначале роль простой цедилки, и развились рыбьи жабры (и рыбьи челюсти! Это позднее). А хорда – хрящевая струна, протянутая природой внутри тела ланцетника от «головы» к «хвосту», – дала начало позвоночнику. Значит, животные, обладатели хорды, близкие к ланцетнику, были прародителями не только рыб, но и всех вообще позвоночных: и птиц, и гадов, и зверей, и человека в том числе.

Моря кембрия уже были богаты жизнью. Почти все типы животных были представлены в водной фауне. На картине Зденека Буриана, изображающей придонных обитателей морей кембрия, мы видим ползающих по дну трилобитов, кремневых губок, возносящих свои бокалы вверх, вдали – разные водоросли, над ними плавают медузы. Жили в морях в тот период и примитивные черви, плеченогие, иглокожие и многие другие существа

Моря силура были еще богаче жизнью, чем в кембрии. Мы видим на рисунке первых головоногих моллюсков – древних наутилусов, но не в спиральных раковинах, в которых живут сейчас немногие сохранившиеся из них, а в прямых или слабо изогнутых, богато орнаментированных. Трилобиты еще не вымерли, а мир кораллов, морских лилий, улиток и двустворчатых моллюсков, мшанок, плеченогих (в правом нижнем углу) и других животных очень разнообразен

Это не вызывает сомнения. Но неясно еще, какое переходное звено соединяло подобных ланцетнику бесчерепных предков с их потомками – рыбами.

А между тем в позднем ордовике – нижнем силуре в море уже плавали панцирные бесчелюстные рыбообразные. Силур и девон – время их расцвета. Голову и переднюю часть тела у многих из них укрывал костный панцирь, а не защищенная им задняя часть тела несла на своей коже… острые зубы!

Знаменательный факт. Мир стал кусаться! Природа изобрела зубы! Кольчугой из мелких острых зубов одела она своих первых позвоночных детей. Потом часть зубов переместилась в рот – на челюсти. К тому времени, надо сказать, у древних предрыб уже появились челюсти (из первой жаберной дуги). А это значит, что они стали уже настоящими рыбами!

«Древнейшими представителями челюстных позвоночных были акантодии, ископаемые остатки которых известны уже из силура. Акантодии были, следовательно, современниками специализированных бесчелюстных позвоночных и могли произойти лишь из более примитивных форм, живших в ордовике и оставивших после себя только следы в виде разрозненных небольших кожных зубов» (И. Шмальгаузен).

Самые примитивные обладатели хорды – и оболочники, и ланцетники – извечные обитатели морей. Из этого «следует, что первоначальная дифференциация позвоночных животных наверняка проходила в море, а последующая их история могла разыгрываться и в пресных водах. Этот вопрос мы должны здесь немного обсудить.

Два американских исследователя, Ромер и Гров, в 1935 году высказали мысль, что позвоночные животные произошли в пресных водах. Однако В. Гросс в 1950 году на более обширном материале получил противоположный результат, которому вполне соответствует и мое собственное мнение. Гросс подсчитал, что в верхнем силуре 64 процента всех рыбообразных жили в море, в нижнем же девоне – лишь 19 процентов» (О. Кун).

Ланцетник – переходная форма к рыбам

Цифры показывают, что расцвет пресноводных рыбообразных наступил в нижнем девоне. И возможно, как предполагает О. Кун, их массовое переселение из морей в реки произошло именно в это время.

Однако есть противоположное суждение. Академик Л. С. Берг (многие ученые с ним согласны) полагает: позвоночные животные проходили ранние этапы своей эволюции в реках и озерах.

«Костные рыбы появляются в пресноводных отложениях девона сразу в виде многочисленных форм» (И. Шмальгаузен).

Вот эти-то пресноводные костные рыбы нас сейчас особенно интересуют, ибо от них произошли первые четвероногие обитатели суши.

Рыбы, жившие 400–350 миллионов лет назад в реках и озерах, дышали и жабрами и легкими. Оттого и назвали их двоякодышащими. Без легких они бы задохнулись в затхлой, бедной кислородом воде первобытных озер.

Одни из них зубами-жерновами жевали растения (так называемые настоящие двоякодышащие). Другие, кистепёрые, ели всех, кого могли поймать. Нападали из засады и, хватая добычу, отравляли ее ядом. Он стекал из нёбной железы вниз по канальцам на зубах. (Если только ихтиологи не ошиблись, решив, что межчелюстная железа кистепёрых рыб была ядовитой.)

Позднее кистепёрые рыбы из группы целакантов переселились опять в море. Но им там не повезло: они неожиданно вымерли (все, кроме знаменитой латимерии, открытие которой в наше время наделало столько шума).

Море и суша среднего девона. На суше: растения, стоящие в воде, – астероксилоны, за ними вдали раскидистое дерево, похожее немного на пальму, – папоротник псевдоспорохнус. В море плавают две кистепёрые рыбы, ниже их в левом углу – акантодии

Кистепёрых, которые сохранили верность пресным водам, ожидало великое будущее: им было суждено породить ихтиостегов – прямых предков всех четвероногих и пернатых обитателей суши.

У древних рыб с легкими были удивительные лапоподобные плавники с членистым скелетом, похожим на кисть, очень подвижные и мускулистые. На этих плавниках они ползали по дну. Наверное, вылезали и на берег, чтобы спокойно здесь подышать и отдохнуть. (Суша в ту пору была пустынна – идеальное место для ищущих уединения.) Постепенно плавники-ходули превратились в настоящие лапы. Рыбы вышли из воды и стали жить на суше.

Сравнительно недавно пойманная латимерия – чудом дожившая до наших дней кистепёрая рыба

Но какая же причина побудила рыб, которые, надо полагать, чувствовали себя в воде совсем не плохо, покинуть родную стихию? Недостаток кислорода?

Нет, кислорода хватало. Когда в затхлой воде его становилось мало, они могли подняться на поверхность и дышать чистым воздухом. Итак, недостаток кислорода в воде не мог служить причиной, заставившей рыб переменить место жительства.

Может быть, их выгнал на сушу голод?

Тоже нет, потому что суша в то время была более пустынна и беднее пищей, чем моря и озера.

Может быть, опасность?

Нет, и не опасность, так как кистепёрые рыбы были самыми крупными и сильными хищниками в озерах той эпохи.

Стремление остаться в воде – вот что побудило покинуть воду! Это звучит парадоксально, но именно к такому заключению пришли ученые, внимательно исследовав возможные причины. В ту далекую эпоху неглубокие сухопутные водоемы часто пересыхали. Озера превращались в болота, а те – в лужи. Наконец, под палящими лучами солнца высыхали и лужи. Кистепёрые рыбы, которые на своих удивительных плавниках умели неплохо ползать по дну, чтобы не погибнуть, должны были искать новые убежища, новые лужи, наполненные водой.

В поисках воды рыбам приходилось проползать по берегу значительные расстояния. И выживали те, кто хорошо ползал, кто лучше мог приспособиться к сухопутному образу жизни. Так, постепенно, благодаря суровому отбору рыбы, искавшие воду, обрели новую родину. Они стали обитателями двух стихий – воды и суши. Произошли земноводные животные, или амфибии, а от них – пресмыкающиеся, затем млекопитающие и птицы. И наконец, по планете зашагал человек!

Тут мы слишком забежали вперед. Пока из гигантской «лягушки» получился человек, прошло без малого 400 миллионов лет. Так что последуем порядку. На очереди у нас амфибии.

Но прежде чем пойдет о них рассказ, попытаемся найти ответ на такой кардинальный вопрос: какие кормовые ресурсы лежат в основе жизни на Земле?

Чем кормятся хищники – понятно и без лишних слов. Так же ясно, чем сыты травоядные животные – их жертвы. Но ведь ни те, ни другие не создают из неорганических веществ органические, а лишь поедают их в готовом виде. Так кто же наполняет органической продукцией кормушки для всех представителей животного царства?

Все организмы, живя, питаясь и умирая, приводят в движение гигантский «маховик» круговорота жизни и смерти. У «колеса» три фазы вращения. В каждой из них роль главного двигателя выполняет особая группа живых созданий. В первой – продуценты, во второй – консументы, в третьей – редуценты. В первой фазе из воздуха и солей земли создается органическое вещество, во второй оно преобразуется в новые формы, в третьей, распадаясь, вновь возвращается в землю и воздух.

Продуценты у нас – растения, только они наделены волшебным хлорофиллом, способным консервировать солнечную энергию в белках, сахарах и жирах, создавая их из воды, углекислого газа и других веществ, добытых из почвы. Сахар растение растворяет в своих соках, а кислород выделяет в атмосферу (если растение сухопутное) или в воду (если оно водяное). Эти интимнейшие процессы созидания протекают в атомах и молекулах хлорофилла, наполняющих все зеленые ткани растений.

Все органические вещества, изготовленные растениями, К. А. Тимирязев называл концентратами солнечной энергии или, попросту говоря, солнечными консервами.

Животные питаются уже готовыми продуктами, синтезированными растениями. Их, животных, называют поэтому консументами – пожирателями. Животные, кстати сказать, и дышат кислородом, который выделяют растения при фотосинтезе. Когда-то, на заре жизни, до того, как разрослись на Земле леса, в атмосфере почти не было кислорода, и тогда на планете, надо полагать, очень трудно дышалось. Это растения напустили под голубой купол животворный газ. Они и сейчас продолжают пополнять его запасы. Ночью (в темноте) хлорофилл не работает, кислорода в воздухе меньше, а углекислого газа больше, чем днем.

Животные тоже не остаются, так сказать, в долгу перед зелеными кормильцами: когда дышат, выделяют в воздух и воду (если живут в море) много углекислого газа, а растения, как известно, им питаются. После смерти своей консументы оставляют продуцентам бесценное наследство – полные питательных веществ трупы.

Тут за них принимаются редуценты – бактерии: разлагают на составные части, которые затем легко усваивают из земли, воды и воздуха растения, вновь создавая из них сложные органические продукты. «Колесо жизни» совершило полный оборот.

Чтобы яснее была картина развития животных, посмотрим, как параллельно с ними шло возникновение, усложнение и совершенствование продуцентов.

Зеленое одеяние планеты

Водоросли (их 18 тысяч видов) – самые примитивные и древние из растений. Они бывают одноклеточные, микроскопические, и многоклеточные, очень крупные, порой метров до семидесяти длиной. Все многоклеточные водоросли – растения талломические. Они сложены из одного нерасчлененного куска плоти – таллома, который, правда, нередко бывает причудливо рассечен. Но на нем никогда не развиваются ни цветы, ни настоящие листья, ветки и корни. Размножаются водоросли спорами, то есть неоплодотворенными «семенами».

Из спор развиваются маленькие растеньица – детища «непорочного зачатия». Одни из них развивают яйцеклетки, другие – подвижные сперматозоиды, которые устремляются к яйцеклеткам. Они сливаются, и из оплодотворенной яйцеклетки вырастает сама водоросль. Высшие же, цветковые, растения развиваются из семян, оплодотворенных еще в цветках. Они, следовательно, размножаются после оплодотворения, а водоросли – до него. В этом главное отличие семени от споры.

У мхов есть уже стебли и листья, а у папоротников – корни, но нет ни цветков, ни семян. Мхи и папоротники тоже размножаются спорами.

Хвойные деревья представляют следующую ступень развития растительного царства: у них есть уже семена, но нет плодов. Поэтому и называют их голосеменными: ведь семена хвойных деревьев не покрыты мякотью и оболочками плодов, лежат открыто – «голыми».

И наконец, покрытосеменные, или цветковые, растения своими совершенными формами венчают растительное царство, как человек завершает развитие животного мира.

В докембрии сформировались основные структуры растений: целлюлозная клеточная оболочка и хлорофилл, осуществляющий фотосинтез. В переходный период от предкембрия к кембрию значительных изменений в составе флоры не произошло. Только в самом кембрии, в ордовике, богато развились в морях всевозможные водоросли – одноклеточные и многоклеточные: зеленые, бурые, красные. Иных растений природа тогда еще не знала.

Суша была пустынна и безрадостна. Голые скалы возносили к небу свои острые вершины. В низинах ветер, вздымая тучи пыли, крутил ее вихрем, перекатывал красные пески, нагромождая из них многометровой высоты дюны. Безотрадная картина…

Уже в эпоху кембрия, как полагают некоторые ученые, простейшие растения и плесневые грибы могли поселиться на литорали (в зоне отливов и приливов). Но убедительных доказательств этому нет.

В конце силура растения, возможно, уже распространились «на значительные поверхности суши и поднялись к водоразделам». Сырые низины сплошь покрывали зеленые ковры мхов. Но это все только предполагается. Более осторожные ученые держатся того мнения, что в верхнем силуре на богатых влагой местах зеленели лишь первые сухопутные растения – псилофиты. У них были не корни, а только корневища, горизонтально располагавшиеся в почве. Вильчато-ветвящиеся стебли росли в высоту примерно сантиметров на 25 и были сплошь покрыты чешуйчатыми «листочками» (у большинства псилофитов).

«Органы плодоношения их помещались на концах ветвей и больше всего напоминали спороносные коробочки мхов» (В. Л. Комаров).

Предками их были водоросли. А сами псилофиты породили затем растения следующих веков (но только не мхи; они, как полагают, тоже произошли от водорослей, но своим особым путем).

Девон называют царством псилофитов. Преобразовались они в самые разнообразные формы. И подросли – до метра в высоту. Появились папоротники, первые хвощи, первобытные плауны, мхи, сигиллярии. А в конце девона – и древовидные растения, например циклостигмы. Они возносили свои вильчато-ветвящиеся кроны на восемь метров над землей.

Академик В. Л. Комаров пишет, что в верхнем девоне возвышались над низкорослыми папоротниками и псилофитами чешуедревы (лепидодендроны) и кордаиты.

Но более новые палеонтологические издания утверждают, что настоящие кордаиты и лепидодендроны процветали на Земле в более поздние времена.

Каменноугольный период, или карбон. Это в сущности первая эпоха в истории Земли, когда на ней зазеленели леса из настоящих деревьев. В девоне рост самых высоких растений не превышал восьми метров. А в карбоне были истинные гиганты – деревья высотой до 30 метров. Например, лепидодендроны и кордаиты. Толщина их стволов порой превышала два метра. У первых, лепидодендронов, интересен был ствол: весь в рубцах от опавших листьев, чешуйчатый (отсюда и произошло их название: по-гречески «лепис» – чешуя, а «дендрон» – дерево). По мере роста лепидодендрона его кора разрасталась в толщину (а не сбрасывалась, как у современных растений). Ее пронизывала сеть воздухоносных каналов. Листья, на которых располагались органы размножения – спорангии, были собраны в большие «шишки».

Каменноугольный лес. Древовидные плауновые, папоротники, лепидодендроны, сигиллярии, кордаиты (до 40 метров высотой) и другие древние деревья составляли его. В самом конце этого периода возвышенные места суши покрывали боры уже настоящих деревьев – хвойных

Кордаиты наряду с семенными папоротниками были первыми голосеменными растениями и, очевидно, предками всех хвойных деревьев. Их прямые стволы несли пышные кроны из длинных (до полуметра и больше) «ланцетовидных» и «лопатовидных» листьев. Размножались кордаиты уже не спорами, как растения минувших веков, а семенами. Те развивались в особых органах – стробилах, собранных в сережки, – первые модели в эволюционных поисках настоящих цветков.

В конце следующего периода – пермского – все кордаиты вымерли. А еще раньше, до пышного расцвета кордаитов, исчезли и все псилофиты. Но появились удивительные деревья – гинкго, герои японских и китайских легенд и сказаний.

Время расцвета гинкговых деревьев – юрский и первая половина мелового периода мезозойской эры. В конце мелового периода по непонятной причине гинкговые деревья быстро стали вымирать. До наших дней уцелел лишь один вид. О нем пойдет рассказ в следующей главе.

В одно время с гинкго или немногим позже начали свою эволюцию хвойные деревья. В пермском периоде они, очень похожие на наши сосны и ели, уже составляли основную массу тогдашних лесов.

Каменноугольный период палеозоя свое название получил от огромных толщ каменного угля в его отложениях и слоях.

«Пласты каменного угля произошли благодаря обугливанию остатков растений, целыми массами погребенных в наносах. В одних случаях материалом для образования углей служили скопления водорослей, в других – скопления спор или иных мелких частей растений, в третьих – стволы, ветви и листья крупных растений…

Ткани растений медленно теряют часть составляющих их соединений, выделяемых в газообразном состоянии, часть же, и особенно углерод, прессуется тяжестью навалившихся на них осадков и превращается в каменный уголь…

В Америке, на Кан-Бретоне, найдены в одном из каменноугольных бассейнов 59 ископаемых лесов, – расположенных один над другим. Правда, и общая мощность каменноугольных отложений в этом месте достигает 560 метров» (В. Л. Комаров).

Под словом «обугливание» понимается не сгорание, а химические процессы, приводящие к потере мертвыми растениями таких составляющих их элементов, как водород, кислород, азот. И тем самым повышается концентрация углерода («обугливание»). Возьмем для примера свежую древесину: в ней 50 процентов углерода. В торфе же, в котором процесс «обугливания» только начинается, 59 процентов этого элемента, в буром угле – 95 процентов. Значит, антрацит «обуглен» почти до предела.

Теперь заглянем немного вперед: из палеозоя в мезозой, а точнее – в его меловой период. И тут увидим начало, а затем (в кайнозое) пышное распускание цветов, почувствуем чарующий их аромат. Украшенные цветками деревья, кустарники и травы начали свой старт в меловом периоде и продолжают победный марш по планете.

Где ныне пребывают папоротники, хвощи и плауны? В очень немногих местах. Только хвойные деревья могут в определенных климатах и экологических зонах составить конкуренцию цветковым растениям. Коренное изменение флоры Земли решительно повлияло и на ее фауну.