Текст книги "Соседи по планете Земноводные и пресмыкающиеся"
Автор книги: Юрий Дмитриев
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 23 страниц)
Итак, амфибии и рептилии, несмотря на свою относительную по сравнению с другими животными малочисленность, несмотря на то что большинство из них не имело тесного контакта с людьми (во всяком случае, они не имели для человека практического значения), занимали достаточно места в их воображении. Люди не обходили вниманием не только мифологических, но и реально существующих земноводных и пресмыкающихся, выделяя их среди других животных. Достаточно сказать, например, что еще народы, населявшие древнюю Месопотамию, делили животный мир на «рыб» (к ним относились все, кто обитает в воде) и наземных (все, живущие на земле). Наземные, в свою очередь, разделялись на членистоногих, птиц, четвероногих и змей. Правда, к змеям тогда относили и амфибий, и рептилий, и многих животных, вообще не имеющих отношения ни к тем, ни к другим, но следует помнить, что речь идет о четвертом тысячелетии до нашей эры!
Впрочем, представление об этих животных не намного расширилось и через тысячелетия, а культ или мистическое отношение к некоторым пресмыкающимся и земноводным наложили свой отпечаток и на взгляды ученых.
Любопытным примером таких взглядов может служить теория знаменитого греческого философа Платона (427–347 гг. до н. э.). Платон не был зоологом, да и зоологии как науки тогда не существовало, тем не менее, как всякий великий ученый того времени, он был энциклопедистом и имел свою определенную точку зрения на животных. Платон считал, что сначала был создан человек, обладающий двумя смертными и одной бессмертной душой, а животные появились позже – при втором рождении человека. Вернее, не всякого человека: наиболее достойные снова превращались в людей, менее достойные – в четвероногих, легкомысленные в птиц, подхалимы, глупцы и прочие им подобные – в пресмыкающихся. А самые скверные люди становились еще более низкими животными – водными (в том числе лягушками, тритонами и так далее).
Конечно, во времена Платона никто не мог доказать, что происхождение животных иное, никто не мог спорить и со знаменитым греческим историком Геродотом, жившим в V веке до нашей эры и справедливо именующимся «отцом истории». Благодаря Геродоту мы сейчас знаем не только о многих событиях той далекой эпохи, но и о том, как в первые века до нашей эры люди представляли себе некоторых животных. В своей знаменитой «Истории» Геродот описывает животных, которых видел сам в разных странах (он много путешествовал), а главное, приводит многочисленные свидетельства «очевидцев», путешественников. А они-то не скупились на описание самых невероятных существ, которых «видели» в далеких странах.
Фантастические существа, в том числе и невероятные амфибии и рептилии из «Истории» Геродота, жили много веков: ведь на Геродота, как на вполне достоверный источник, ссылались потом писатели-натуралисты и ученые, жившие не только в античные времена, но и в средние века.
Но наряду с фантастическими свидетельствами Геродота были и другие, гораздо более достоверные, и в первую очередь труды Аристотеля, появившиеся примерно через столетие после «Истории» Геродота.
Аристотеля (384/5-322 гг. до н. э.) называют «отцом всех наук». И действительно, не было такой области знания (физика, философия, математика, логика, история и так далее), известной в то время человечеству, которой бы не занимался великий грек. А зоология как наука вообще начинается с него. Конечно, кое-какими сведениями и фактами люди располагали и до Аристотеля. Но именно Аристотель свел воедино эти сведения и факты в своей многотомной «Истории животных». Он не только описал более 450 живых существ, не только привел множество наблюдений (своих и взятых из трудов других ученых), но и попытался вывести какие-то общие законы жизни и организации животных, попытался, кроме того, систематизировать их. Иными словами, именно Аристотель создал науку о наших соседях по планете, которая называется зоологией.
Платон (427–347 гг. до н. э.).
Систематика животных, предложенная Аристотелем, состояла из двух разделов: «животные, имеющие кровь» и «животные, не имеющие крови». В первом разделе – пять групп. Вторая группа этого раздела имеет такую характеристику: «Животные, большей частью яйцеродные, иногда живородные, четвероногие или безногие, часто покрытые чешуями». Аристотель назвал их «четвероногие яйцеродные», или «гады». Мы их сейчас называем земноводными и пресмыкающимися.
Шли годы, тысячелетия. Поднимались на недосягаемую, казалось бы, высоту науки и так же ниспровергались в бездну великие открытия, шли генеральные сражения за истину, углублялись и расширялись человеческие знания. А наука о земноводных и пресмыкающихся развивалась медленно. Вплоть до начала прошлого века пресмыкающихся и земноводных вообще не разделяли, и ученые пользовались термином Аристотеля, называя их всех скопом – гады. Но даже когда в 1818 году французский ученый Блэнвилль предложил разделить «гадов» на амфибий и рептилий, это предложение было принято далеко не сразу и не всеми, и многие ученые продолжали объединять их вплоть до середины XIX века.
Амфибий и рептилий не оставляли совсем без внимания. Например, еще Плиний Старший – великий популяризатор, живший в I веке нашей эры и оставивший потомству 37-томную «Естественную историю», где четыре тома посвящены непосредственно животным, один том отводит пресмыкающимся и земноводным. Надо отдать должное Плинию – он прочитал более двух тысяч книг, отобрал материал из 146 римских и 327 иностранных авторов и создал уникальную энциклопедию, из которой, в частности, можно было почерпнуть немало сведений о рептилиях и кое-что об амфибиях. Так, например, Плиний рассказывает о хамелеоне, меняющем свою окраску в зависимости от места, на котором находится, рассказывает о крокодиле, который «наевшись рыбы, с пастью, наполненной остатками пищи, предается сну на берегу реки. Тут небольшая птица, называемая в Египте трохилоусом, чтоб поживиться пищей, предлагает ему раскрыть пасть и очищает ее сперва снаружи, а затем зубы и даже глотку, которую крокодил растягивает не без удовольствия, насколько это возможно». Но наряду с достаточно достоверными фактами у Плиния можно было прочитать, что некоторые змеи питаются молоком коров, а хамелеоны вообще ничего не едят. О рождении лягушки Плиний сообщал следующее: лягушки, оказывается, рождаются из болотного ила, затем, через несколько месяцев, погибают, а следующей весной вновь возвращаются к жизни из той пыли, в которую превратились их мертвые тела.
Много внимания уделял Плиний василиску. «Под именем василиска, – писал А. Брем, – древние греки и римляне представляли себе змееподобное чудовище самого страшного вида и одаренного сверхъестественной силой. Он и рождается сверхъестественным путем, высиженный гадами, неспособными к насиживанию, и был вреден для всего живущего, не исключая и человека. В его рождении участвовали змея и жаб а: петух клал уродливые яйца, а змея и жаба ими завладевали и высиживали. У василиска было крылатое туловище, на голове находилась корона, у него было четыре петушьих ноги, змеиный хвост, сверкающие глаза… Исходящий от этого животного яд, говорят, наполнял воздух и убивал все живущее: плоды падали с деревьев и сгнивали, трава засыхала, птицы падали мертвыми и даже лошадь со всадником погибали. И только петух мог справиться с ним – как только василиск слышал петушиное пение, он вынужден был скрываться».
Так представляли себе василиска древние греки…
И ведь эта легенда держалась сотни лет, а в средневековье была особенно популярна и стоила жизни многим людям: хозяин петуха, якобы снесшего яйца, подвергался гонениям церкви, его обвиняли в колдовстве или по крайней мере в связи с нечистой силой. Обвинить можно было голословно кого угодно – доказательств, во всяком случае свидетелей, видевших василиска, не требовалось: это чудовище могло и не показываться никому на глаза.
Лет через сто после Плиния стали появляться сочинения, эдакие занимательные хрестоматии по зоологии, именуемые «Физиологами» и «Бестариями». В них имелось все: и выдержки из Аристотеля и Плиния, приспособленные для подобного «издания», и ссылки на библию, и стихи, и проза. Из этих книг можно было узнать не только о пресловутом василиске, но и о том, что змеи, прежде чем начать пить, выпускают в воду свой яд, что они убегают от голого человека, что мясо сваренной змеи становится чудодейственным.
Книги эти существовали и пользовались популярностью много веков, и столько же жили фантастические представления о змеях и других рептилиях.
Впрочем, подобные сведения содержались не только в анонимных книгах, но и в авторских. Например, монах-доминиканец Винцент из Бове в своей когда-то знаменитой книге «Зеркало мира», вышедшей в 1473 году, прямо утверждал, что змея, как медведь и дракон, – служитель дьявола. А Себастьян Мюнстер, автор тоже очень знаменитой в те времена книги, выдержавшей с середины XVI до середины XVIII века 44 издания, писал, что змеи убивают только незаконнорожденных детей, законнорожденных они, напротив, охраняют. И ведь это утверждали люди, считавшиеся крупными учеными. Но, веря всяким «чудесам» о земноводных и пресмыкающихся, люди в то же время истинную сущность этих животных представляли себе довольно смутно. Так, например, тот же Винцент из Бове относил черепах к рыбам, а к змеям причислял тарантулов и многоножек. Впрочем, даже в конце XVI века французский зоолог Белон относил крокодилов и лягушек к рыбам. А ведь Белон был уже специализированным зоологом – орнитологом и ихтиологом.
В это время, наряду с зоологами широкого профиля, зоологами-энциклопедистами, появляются и узкие специалисты, занимающиеся насекомыми или птицами, рыбами или млекопитающими. Однако ни тогда, ни много позже еще не было специалистов по земноводным и пресмыкающимся.
… А так он выглядел в представлении средневекового художника. (Рисунок 1510 года)
Эпоха Великих географических открытий значительно расширила представление людей об обитателях Земли, в частности о земноводных и пресмыкающихся. Однако во много раз увеличилось и количество небылиц, которые рассказывали путешественники. Европейцы узнали, например, о змеях, пожирающих корабли, и об огненных ящерицах, об огнедышащих драконах и о других чудесах. И никто не мог отделить выдумки от правды, ибо сами ученые блуждали впотьмах, имея весьма смутное представление о рептилиях и амфибиях. Но с другой стороны, уже издавна были известны довольно точные и достоверные подробности жизни и биологии отдельных животных. Например, еще в знаменитом папирусе, написанном примерно за 1500 лет до нашей эры и расшифрованном немецким ученым Эберсом (поэтому в науке папирус получил название «папирус Эберса»), говорится о том, что лягушка появляется из головастика.
Аристотель, наряду с упоминанием о фантастических волосатых и тому подобных змеях, дал довольно точные описания некоторых реально существующих рептилий. Он подробно описал строение языка лягушки, хотя был уверен, что сама лягушка появляется из ила, а кроме того, «рождает» живых червей.
Фантастические сведения о рептилиях и земноводных, с одной стороны, и довольно точные описания – с другой (и это прекрасно уживалось!), дают ученые на протяжении многих столетий. Любопытно, что даже тогда, когда в силу целого ряда обстоятельств анатомическое строение амфибий было уже довольно хорошо изучено, биология их, так же как и систематика, оставалась почти неисследованной.
Считается, что первый специальный труд по герпетологии появился лишь в 1768 году. Это была диссертация австрийского врача Лауренти. В России одним из первых герпетологов был Иван Алексеевич Двигубский, опубликовавший в конце XVIII века работу «Об амфибиях Московской губернии». Особых сторонников и последователей у него тогда не нашлось, хотя все путешественники и исследователи добросовестно и в меру своего понимания описывали этих животных. Такое же примерно положение было и в других странах.
Однако XIX век принес много нового в науку об амфибиях и рептилиях. В 1834–1854 годах появляется многотомное сочинение французских ученых Дюмериля и Биброна, в котором дается обзор всех земноводных и пресмыкающихся, известных в те времена. Появляется «Каталог земноводных и пресмыкающихся Британского музея», составленных крупнейшим герпетологом того времени Г. Буланжером.
В России в начале века появились три тома «Зоогеографии Россо-Азиатика», написанные академиком П. С. Паллассом. Его работы имели колоссальное значение не только для развития науки в России, но и для всей европейской науки, ибо, как писал впоследствии академик Н. А. Северцев о Паллассе, «нет отрасли естественных наук, в которой бы не проложил нового пути, не оставил бы гениального образца для последовавших за ним исследователей».
Это относится в частности и к науке о земноводных и пресмыкающихся – третий том «Зоогеографии», вышедший в 1814 году, целиком посвящен рыбам, амфибиям и рептилиям. Палласс открыл и подробно описал десятки новых видов земноводных и пресмыкающихся, в том числе и такие, как озерная лягушка и желтопузик.
Вслед за трудами Палласса появляются в России работы Э. А. Эверсмана и И. А. Криницкого. А. А. Штраух начинает в это же время создавать коллекцию земноводных и пресмыкающихся, которая сейчас находится в Зоологическом музее Академии наук СССР и является одной из крупнейших в мире.
В начале XX века появляются работы выдающегося русского зоолога А. М. Никольского, внесшего огромный вклад в развитие науки о земноводных и пресмыкающихся.
С каждым годом открывались удивительные особенности этих животных, рос список известных науке земноводных и пресмыкающихся, накапливались самые разнообразные факты, возникали различные теории. Наука о земноводных и пресмыкающихся вынуждена была разделиться на две науки – герпетологию и батрахологию. («Герпетология» – от греческого слова «герпетон» – пресмыкающиеся и «логия» – наука; «батрахология» – от греческого «батрахоз» – лягушка и «логия» – наука.)
За последние сто – сто пятьдесят лет эти науки не только оформились, но и набрали силы. Все больше и больше ученых проявляют интерес к земноводным и пресмыкающимся, понимая, что изучение их биологии, строения, происхождения представляют общебиологический интерес.
«В настоящее время герпетология занимает одно из центральных мест в системе зоологических дисциплин, что в значительной степени определяется филогенетическим положением земноводных и пресмыкающихся, стоящих у основания родословного древа высших позвоночных», – писал советский ученый И. С. Даревский. Иными словами, амфибии и рептилии – древнейшие наземные позвоночные, от которых произошли все остальные.
С истории амфибий и рептилий можно и начать наш рассказ о земноводных, тем более что ученые уже довольно подробно осведомлены о происхождении сегодняшних земноводных и пресмыкающихся.
Но если происхождение этих животных изучено достаточно, то, как это ни странно, о живущих сейчас известно далеко не все. Даже в определении количества видов земноводных нет полной ясности: одни ученые считают, что сейчас на Земле известно примерно 2100 видов, другие считают, что эта цифра занижена и земноводных известно по крайней мере 3000 видов. Кроме того, открыты еще далеко не все амфибии и рептилии, обитающие на Земле, – их список каждый год пополняется, каждый год находят и описывают новых, не известных ранее земноводных и пресмыкающихся. Однако главное, конечно, уже известно, и сегодня мы можем совершенно точно ответить на вопрос – почему эти животные называются амфибиями, или земноводными.
«Амфибия» – название классу дал Карл Линней – слово греческое и в переводе значит «двоякоживущее». Русское название – «земноводные» – как бы уточняет, где происходят эти «две жизни»: на земле и в воде.
Когда-то они жили только в воде, потом вышли на берег. Это мы теперь знаем. А ведь сравнительно недавно – даже не во времена Аристотеля, а всего лет двести назад – такое казалось просто невероятным. Церковь учила: бог создал все живое на Земле, создал так, как счел нужным, и навсегда. У атеистов, сомневающихся в религиозных догмах, в учении церкви, не было фактов, которые они могли бы противопоставить религиозному учению. Не мог это сделать и Карл Линней – выдающийся ученый XVIII века, давший миру систему, благодаря которой биология сделала решительный и решающий шаг вперед. Линней «мирил» науку с богом. И страстный Кювье – «отец палеонтологии», держа в руках кости ископаемых, не существующих ныне животных, не мог допустить мысли, что они изменились и что сегодняшние животные – потомки тех, чей облик он сам гениально восстанавливал по одной-двум найденным костям. Кювье тоже «мирил» факты с богом, придумывал «теорию катастроф», по которой животные на Земле время от времени погибали, а на смену им появлялись новые, предопределенные, конечно же, всевышним. Не было аргументов и у других ученых. Но наука шла вперед, постепенно накапливая факты и доказательства. Истина ожидала своего часа. И он пришел, пришел вместе с Чарлзом Дарвином, материалистически обосновавшим историческое развитие животного мира.
Сейчас мы уже знаем, как это происходило, и знаем, какое место в истории развития животного мира занимают амфибии.
Ученые разбили историю нашей планеты на периоды длиной в десятки, а то и в сотни миллионов лет. Каждый период получил название либо по месту, где он впервые стал изучаться, либо по какому-нибудь знаменательному открытию, сделанному в той или иной местности, либо по каким-то чрезвычайно характерным для данного периода явлениям. Так, каменноугольный период в истории нашей планеты назван потому, что именно в это время образовывались основные массы каменного угля; пермский период получил свое название потому, что недалеко от города Пермь, в Уральских горах были обнаружены и изучены характерные для определенного возраста Земли отложения. Был в истории Земли период – начался он 400 и окончился примерно 350 миллионов лет назад, – когда на Земле образовались сланцы. Эти древние сланцы впервые тщательно изучили в английском графстве Девоншир, и период получил название в истории Земли «девон».
Горы, которые к этому времени уже были на Земле, продолжали образовываться и в девонский период. Но сильные ливневые дожди, характерные для девона, размывали горные породы, образуя песчаники и глину.
Вторая характерная для девона черта – распространение и приспособление к новому образу жизни, к новым условиям существования наземных растений. И третья – огромное разнообразие рыб. Их в тот период было так много, что девон нередко даже называют «эпохой рыб».
Среди рыб девона имелись и так называемые кистеперые, с характерными для них парными плавниками, а главное, уже немного приспособившиеся дышать атмосферным воздухом. Кистеперых, в отличие от других рыб, почему-то не очень устраивала водная стихия, и они всё чаще и чаще поглядывали на сушу. И не только поглядывали, но и начали понемногу осваивать ее.
Трудно сейчас сказать, почему это происходило. Возможно, потому, что водоемы, где жили эти рыбы, несмотря на ливневые дожди, все-таки часто пересыхали, и рыбы вынуждены были по суше отправляться на поиски других водоемов. Во всяком случае, такой точки зрения придерживается известный американский палеонтолог Альфред Ромер.
От икринки до лягушки.
Возможно, появление или увеличение количества хищных рыб заставило многих обитателей водоемов искать спасения на суше, где хищников тогда не было. Может быть, выход на сушу происходил потому, что увеличивалось «население» водоемов, усиливалась конкуренция и все труднее становилось добывать пищу, а на суше в это время появлялось все больше и больше насекомых. Но так или иначе, а кистеперые рыбы в конце концов выбрались на сушу. Произошло это более 300 миллионов лет назад, на стыке девона и каменноугольного периода.
Конечно, первые поселенцы суши были мало похожи на современных амфибий. Примерно сто пятьдесят миллионов лет изменялись, приспосабливались к новым условиям существования, совершенствовались животные. Потом изменения стали все менее заметны и все менее существенны, а затем и вовсе прекратились. Так что некоторые земноводные, жившие 80–00 миллионов лет назад, уже почти совсем не отличались от современных.
Появление амфибий – первых сухопутных позвоночных – стало поворотным пунктом в истории животного мира нашей планеты. Можно сказать, что земноводные в буквальном смысле открыли Землю и тем самым открыли огромные возможности для эволюционных изменений животных. И действительно, в относительно короткий для истории Земли отрезок – всего в 50 миллионов лет – появились рептилии, еще миллионов через 100–150 – млекопитающие и птицы. Животный мир планеты развивался, совершенствовался, а первопроходцы суши – во всяком случае, многие из них – по-прежнему оставались полуводными-полусухопутными животными. Такими они дожили и до наших дней, имея много общего с рыбами, с одной стороны, и с наземными позвоночными животными – с другой.
Правда, немало ученых придерживается мнения, будто, «перестав быть рыбами», амфибии потеряли очень важное преимущество. «Среди ученых бытует представление о том, что в интеллектуальном отношении амфибии – существа примитивные, гораздо более „глупые“, чем их предшественники рыбы. По всей вероятности, подобное суждение ошибочно, – пишет доктор биологических наук Б. Сергеев. – Во всяком случае, развитие головного мозга амфибий свидетельствует о значительном прогрессивном шаге вперед по сравнению с рыбами». Очевидно, это так и есть. Но этого мало: амфибии «усовершенствовали» оставшиеся от рыб признаки, смогли их как-то приспособить к новой среде обитания, сделать максимально полезными для себя.
Один из основных признаков рыб – отсутствие постоянной температуры тела, полная зависимость от окружающей среды. В водоемах, как правило, перепады температуры не превышают 25–30 градусов, да и то до 30 градусов вода нагревается довольно редко (ниже нуля, как известно, ее температура не опускается – тогда вода уже перестает быть водой). На суше же морозы в 45–50 и жара в 40–45 градусов не так уж редки, и температурные колебания в 100 и более градусов – вполне реальное явление. Это сезонные колебания. Но ведь и суточные перепады температуры бывают весьма значительны – до 60 градусов, причем, в отличие от перепадов температуры в воде, на суше они не плавные, а часто очень резкие и скачкообразные. От перепадов температуры в той или иной степени страдают все животные. В том числе и теплокровные. Но им все-таки гораздо легче. Земноводные же, расставшись с водой и став сухопутными животными, не приобрели необходимого теплообмена, сохранили «рыбью кровь», то есть остались полностью зависимыми от окружающей среды, от ее температуры. И тем не менее амфибии не погибают на суше – они сумели приспособиться к таким, казалось бы, совершенно неприемлемым для них условиям, «нашли способы» не замерзать, не погибать от жары и потери влаги. Об этом мы еще поговорим, а сейчас вспомним такую «мелочь», как слюноотделение – не очень эстетичную, но очень важную черту.
С выходом на сушу пища земноводных мало изменилась: и в воде они, в основном, были хищниками – питались мелкими животными, и на суше продолжали питаться мелкими беспозвоночными и насекомыми, проглатывать их, как и рыбы, целиком. Поэтому зубы земноводных (у тех, которые их имеют) похожи на рыбьи и служат, как и рыбам, не для разжевывания или разгрызания, а лишь для удерживания добычи. Однако рыбы могут глотать все, что им подходит, не смачивая добычу слюной (в воде-то она зачем?). Наземным же животным смачивать пищу необходимо, иначе они ее просто не смогут проглотить. Поэтому у всех сухопутных животных имеются слюнные железы. У земноводных, во всяком случае у тех, кто прочно связан с сушей, тоже появились такие железы. Это – важное приобретение. Однако природа как будто ни на минуту не забывала о том, что амфибии – не настоящие сухопутные существа. А раз так, то и слюнные железы у них не «настоящие», не такие, как у остальных: они лишь смачивают пищу, но не способствуют пищеварению, как у других животных.
Рыбам не нужны подвижные веки и слезные железы, защищающие глаза от засорения и высыхания (опять-таки – они живут в воде!). Наземным позвоночным необходимы. Значит, появились они и у земноводных. Но и тут природа «наложила ограничение»: снабдила подвижными веками и слезными железами только взрослых земноводных, да и то лишь тех, кто большую часть жизни проводит на суше.
В чем природа оказалась щедра, так это в наделении земноводных средствами передвижения по земле – конечностями. Правда, среди земноводных есть и безногие, но таких не много. Большинство земноводных получили возможность передвигаться в новых условиях существования с относительным комфортом.
В водной среде двигаться легко – нет шероховатостей и неровностей почвы, нет препятствий. И главное, не требуется никаких усилий, а если и требуются, то минимальные. Достаточно сказать, что удельный вес рыб, имеющих плавательный пузырь, равен единице. Удельный же вес любого существа, живущего на суше, во много раз больше удельного веса воздуха. Поэтому, чтобы передвигаться по земле, нужны не просто конечности, но конечности сильные.
У кистеперых рыб были когда-то парные плавники, внутри которых изначально находился костный стержень, имевший зачаточные элементы костей конечностей. Постепенно скелет этих костных стержней усложнялся, совершенствовался, кости все больше расчленялись на отдельные части, а части эти соединялись между собой суставами. Так как кистеперые рыбы жили в пресных водоемах, то, пользуясь этими плавниками, могли выползать на сушу. (Благодаря высокой влажности воздуха они пользовались кожным дыханием.)
Так в конце концов у земноводных, в которых постепенно превращались кистеперые рыбы, появились ноги, вполне пригодные для передвижения по суше.
Появление конечностей, естественно, привело к изменению всего скелета, к изменению всей мускулатуры. Однако это были хоть и очень важные, но не единственные глобальные изменения. Любые, даже самые совершенные конечности оказались бы бесполезными на суше, если бы животные не научились пользоваться атмосферным кислородом, то есть если бы они не приспособились к дыханию в атмосфере.
У рыб орган дыхания – жабры. В воде они незаменимы, а на суше непригодны. Кислород жабры, наверное, и могли бы извлекать из воздуха – очевидно, приспособиться к этому было бы не так уж и сложно, тем более что воздух содержит гораздо больше кислорода, чем вода (в воздухе на литр приходится 210 кубических сантиметров кислорода, в воде же лишь около 10), – но дело в том, что газообмен между организмом и средой возможен только через водную пленку. В соде для этого, естественно, никакой проблемы не существует, на воздухе возникает серьезная проблема – жабры быстро высыхают. И большинство земноводных «отказались» от жабр, а взамен «приобрели» более подходящий для дыхания на суше «аппарат» – легкие. Однако, снабдив земноводных легкими, природа и тут как бы остановилась на полпути. Если у млекопитающих поверхность легких по отношению к поверхности кожи раз в сто больше, то у земноводных, например у лягушек, – она составляет лишь 2/3. А у безлегочных саламандр легких вообще нет. Нет и жабр. Плохо, конечно, но дышать-то все-таки нужно.
Природа компенсировала земноводным их примитивные легкие, дав возможность дышать кожей. В жизни земноводных кожное дыхание, то есть получение кислорода через кожу, имеет большое значение. Например, травяная лягушка получает через кожу треть всего необходимого ей кислорода, а прудовая – больше половины. Но чтоб получать таким образом кислород, у этих животных кожа должна быть совершенно голая. Однако голая кожа, удобная для дыхания, может принести много неприятностей. Так, из-за кожного дыхания земноводные и без того теряют много влаги, а из-за голой, ничем не защищенной кожи организм вообще мог бы лишиться влаги. Отсутствие защитного покрова компенсируется в какой-то степени многочисленными железками, постоянно вырабатывающими слизь. Она предохраняет животных от пересыхания и образует необходимую для кожного дыхания, то есть для газообмена, пленку. Слизь содержит и вещества, убивающие вредные микроорганизмы, которые, несомненно, поселились бы на голой коже земноводных.
Кроме того, у многих земноводных есть особые, довольно крупные железки, вырабатывающие защитную (ее называют и ядовитой) жидкость, которая является единственным оружием этих животных. Яд некоторых амфибий, попав в кровь, может вызвать тяжелые отравления. Но происходит это очень редко: у земноводных нет ни ядовитых зубов, ни шипов или какого-то другого оружия, с помощью которого они могли бы ввести яд в кровь своих врагов. Яд земноводных – оборонительное, а не наступательное средство, почувствовать его хищники могут, лишь схватив зубами жабу или саламандру. Но и тогда они отделаются только неприятными ощущениями. И в очень редких случаях, если собака, например, проглотит жабу, она может заболеть, а съев нескольких – погибнуть. Для человека же эти животные практически безопасны.
Итак, железы земноводных выделяют жидкость различного назначения. Именно выделяют, а не производят. Но ведь работают железы достаточно интенсивно, особенно в жаркую и сухую погоду, когда испарение активно и влаги требуется много. Откуда же она берется? Оказывается, запас жидкости имеется в теле самого земноводного, точнее в специальных лимфатических мешках, расположенных под кожей. Поэтому и кожа у земноводных прикреплена к телу не как у всех животных, а лишь в отдельных местах. Все остальное пространство между телом и кожей занято лимфатической жидкостью. Но тогда может возникнуть другой вопрос: откуда жидкость попадает в эти полости?
И тут мы сталкиваемся с еще одним оригинальным приспособлением земноводных к жизни на суше: способностью впитывать жидкость кожей и пополнять запасы этой жидкости. Причем пополняют земноводные свои запасы при каждом удобном случае – в лужах и на росистой траве, в водоемах и во время дождя. Однако жидкость, находящаяся под кожей и выделяемая затем железками, лишь в какой-то степени предохраняет животных от неблагоприятного влияния окружающей среды. Поэтому большинство наземных амфибий не переносят сухости, избегают прямых солнечных лучей и в жаркое время предпочитают светлую часть суток проводить в убежищах или затемненных местах: от влажности воздуха земноводные зависят не меньше, а иногда и больше, чем от его температуры.
