«Второе дыхание»

Английская исследовательница Дженифер Клак в 2007 году суммировала данные различных специалистов об экологических условиях на нашей планете 385—360 миллионов лет. Доля кислорода в атмосфере составляла 15% против нынешних 21%, а углекислого газа, наоборот, было больше, чем сейчас, в 10 раз — 0,3%. Такой состав способствовал фотосинтезу растений, и они стали бурно развиваться и завоевывать новые территории. Моря изобиловали водорослями, а поверхность суши заросла первыми деревьями с мощной корневой системой и широкой кроной. Это были первые леса на Земле. Верхний ярус составляли главным образом археоптерисы — деревья той группы, от которой произошли голосеменные. Стволы их достигали высоты 30 метров и полутораметровой толщины, а под ними нижним ярусом росли древовидные папоротники псевдоспорохнусы и ракофитоны. В этих лесах впервые образовался толстый слой почвы, и гниющая органика в небывалых прежде масштабах стала стекать в озера, реки, неглубокие окрестные моря. Растворенный в воде кислород почти полностью уходил на окисление этой органики, и рыбам ничего не оставалось делать, как пользоваться для дыхания атмосферным воздухом. Словно дельфины, они то ныряли на глубину за едой, то поднимались на поверхность, чтобы вдохнуть воздух. Для этого у древних костных рыб, в том числе у пандерихта и тиктаалика были легкие. Конечно, они не сохранились в окаменелом состоянии, но если судить по архаичным видам, дожившим до наших дней, — двоякодышащим, многоперам, панцирным щукам и ильным рыбам, — легкие появились еще на заре эволюции костных рыб, задолго до описываемых событий, примерно 420 миллионов лет назад. Ими рыбы пользовались для дыхания при всплытии и в качестве поплавка, поддерживающего в воде тяжелый костный скелет и чешуйчатую броню. Жабры под водой не работали, так как там не хватало кислорода, а вот для недолгих экскурсий по суше тиктаалику они пригодились. Дело в том, что он лишился жаберной крышки и тем самым открыл внешний путь к своим жабрам для атмосферного кислорода. Утрата жаберной крышки — это еще один шажок в сторону амфибий.

Так сотни миллионов лет назад выглядел древний материк Олдред

Стратегия выживания

Попробуем представить себе образ жизни тиктааликов хотя бы гипотетически. Придется, конечно, сделать некоторые допущения на основе примеров из современности и здравого смысла. Начнем с того, что метание икры в те времена проходило в экстремальных условиях: ведь для развития икринок необходимо много кислорода, которого в воде практически не было. Приходится предположить, что икра плавала на поверхности воды, находясь в прямом контакте с воздухом. Для поддержания плавучести внутри каждой икринки должна была находиться капелька масла, своеобразный поплавок. По всей видимости, пандерихты и тиктаалики (а также древнейшие амфибии) метали более крупную икру, чем любая из современных «красных» рыб. Свободно плавающая жирная масса представляла собой легкую добычу.

Как же можно было уберечь будущее потомство? Вряд ли на мелководьях — они как раз были густо населены прожорливой живностью. Взять хотя бы небольшую панцирную рыбу астеролеписа, питавшуюся водорослями и служившую, видимо, основной добычей самих пандерихтов и тиктааликов. В Палеонтологическом музее в Москве хранится целая плита с окаменелыми остатками — часть дна прибрежной лагуны, существовавшего на территории Латвии в девонский период. Множество астеролеписов буквально запечатано в этой плите вместе с пандерихтами и их дальними родственниками — лаккогнатами, что свидетельствует о степени заселенности прибрежных мелководий. Многочисленные астеролеписы вполне могли поглощать плавающую икру заодно с водорослями.

В таких условиях наилучшая стратегия размножения для тиктаалика состояла, видимо, в том, чтобы на время нереста покидать материковые водоемы, спускаясь по рекам, отплывать подальше от берегов и там, в свободном плавании, оставлять будущее потомство. Кстати, в море икра не только находилась в большей безопасности, но и лучше развивалась, так как туда уже не распространялась сточная органика, отбирающая из воды растворенный кислород.

Проклюнувшись из икры, мальки тиктааликов набирали вес, питаясь вначале планктоном. А когда они достигали размера, скажем, окуня, тиктаалики отправлялись в реки, на постоянное место жительства. Дело в том, что в открытой воде тиктаалики маневрировали плохо, ведь у них отсутствовали спинные плавники, а это все равно, что стрела без оперения. На мелководье, пробираясь среди водорослей, они чувствовали себя более комфортно, здесь обитало огромное количество растительноядных рыб, и подрастающие тиктаалики на них охотились. Однако жизнь молодежи была полна опасностей. Она подвергалась атакам со стороны более крупных водных хищников, в том числе и родственников. Спасала толстая чешуя, защищавшая их тело, и способность переползать в менее опасные водоемы.

Время от времени рыба переходила в другой водоем в поисках пищи. В сезон засухи марш-броски приходилось делать все чаще и дальше. Когда и в последнем доступном водоеме вода пересыхала, рыба зарывалась в глину, чтобы сохранить кожу влажной. Так, без движения, она пережидала трудный период. Поскольку кожа и жабры в таком виде не имели доступа воздуха, то дышать приходилось только легкими, через ноздри. А ноздри у тиктаалика были особенными. Известно, что обычный рыбий нос служит только для обоняния. Каждая ноздря двойная – с входным и выходным отверстием наружу, но без сквозных проходов в ротовую полость. У тиктаалика же наружная ноздря находилась прямо у края верхней губы, от которой в пасть, пересекая губу, вела канавка, — что и позволяло всасывать воздух через нос и рот в легкие. Сходными ноздрями обладал и пандерихт. Таким образом, дожидаясь периода дождей, эти рыбы могли лежать в глиняной оболочке месяцами, высунув только нос. После подобного вынужденного заключения они, несмотря на замедление обмена веществ, выходили наружу сильно исхудавшими и пропитанными собственной мочевиной.

В общем, сегодня мы приблизительно понимаем, почему рыбы стали искать жизни на суше. В воде — нехватка кислорода и острая конкуренция, а вне воды — воздух и свобода. Огромный материк Олдред с его обилием мелких водоемов и заболоченных лесов создавал выгодные условия для поиска пищи пешим способом. И в этой пограничной среде обитания появились новые виды, подобные пандерихту и тиктаалику. Хотя они и продолжали проводить большую часть времени в воде, более ответственными с точки зрения выживания постепенно становились недолгие выходы на сушу, например, во время засухи. При этом строение древних рыб не требовало даже серьезных изменений. Важнейшие конструктивные узлы у них уже имелись — легкие и четыре крепких ласта. Весь же процесс превращения рыб в четвероногих растянулся примерно на 20 миллионов лет и охватил огромные территории материка. До нас дошли лишь отголоски этого могучего эволюционного взрыва, породившего новый класс позвоночных — амфибий. И хотя основные вехи этого процесса уже установлены, научный мир ожидает новых удивительных находок в красных землях древнего, давно распавшегося материка.

Александр Кузнецов

Фото BETTMANN/CORBIS/RPG

К большому конфликту европейские державы лихорадочно готовились на протяжении нескольких десятилетий перед 1914 годом. И тем не менее можно утверждать: такой войны никто не ожидал и не хотел. Генеральные штабы выражали уверенность: она продлится год, максимум — полтора. Но общее заблуждение касалось не только ее продолжительности. Кто мог предположить, что полководческое искусство, вера в победу, воинская честь окажутся качествами не только не главными, но иногда даже вредными для успеха? Первая мировая продемонстрировала одновременно и грандиозность, и бессмысленность веры в возможность просчитать будущее. Веры, которой был так исполнен оптимистический, неповоротливый и подслеповатый XIX век.