Первобытный лес
Трудно найти на Земле место пустыннее, чем окрестности вулкана вскоре после извержения. Черные языки лавы тянутся по его склонам, точно потоки шлака из топки. Дальше она уже не ползет, но, остывая, скрежещет и сталкивает вниз каменные глыбы. Из трещин со свистом вырывается пар, оставляя по краям желтые хлопья серы. Вязко кипят и булькают подогреваемые снизу медленно слабеющим жаром лужи жидкой грязи — серой, желтой, голубой. И больше — ничего. Ни кустика, чтобы укрыться за ним от огненного ветра, ни пятнышка зелени на черной, засыпанной пеплом равнине.
Но именно таким был земной ландшафт на протяжении почти всего прошлого нашей планеты. Извержения первых вулканов на ее остывающей поверхности были гораздо грандиознее, чем все, что мы можем наблюдать сегодня. Из лавы и пепла слагались целые горные цепи. Проходили миллионы лет, ветры и дожди разрушали их. Каменные породы выветривались и превращались в глину, размывались и жидкой грязью стекали в реки. Реки неустанно, крупицу за крупицей, выносили эти породы далеко в море, и они осаждались на дно, накапливались и спрессовывались, образуя песчаники и глинистые сланцы. Континенты не стояли на месте, они медленно дрейфовали по поверхности Земли, подчиняясь глубинным конвекционным потокам в мантии. Когда они сталкивались, окружавшие их осадочные породы сдавливались, образовывали складки и вздымались новыми горными хребтами. Так прошло 3 млрд. лет, геологические циклы повторялись, взрывались и потухали вулканы, в морях развилось богатое многообразие форм жизни. Но суша оставалась бесплодной.
Конечно, некоторые виды водорослей, наверно, устраивались вдоль самой кромки моря, оторачивая зеленью отмели и прибрежные скалы; однако они могли существовать только там, куда доставал прибой — без воды они бы высохли и погибли. Потом, примерно 420 млн. лет назад, некоторые формы обзавелись восковидной оболочкой — кожицей, защищавшей от высыхания. Впрочем, и это не давало им полной независимости от воды. Водоросли не могли жить без воды, потому что в воде у них происходило размножение.
Водоросли размножаются двояким способом: простым бесполым делением и половым путем, сыгравшим столь важную роль в эволюции; половые клетки дают начало развитию организма только после того, как встречаются и сливаются попарно. А чтобы встретиться и слиться, они должны двигаться, и движение их совершается в воде.
Эта проблема и сегодня существует для самых примитивных наземных растений, таких, как влажные пленки, носящие название печеночников, и нити, покрытые зелеными чешуйками,— мхи. Они прибегают к обоим способам размножения, половому и бесполому, по очереди через поколение. Всем знакомый зеленый мох — это поколение, образующее половые клетки. Крупныея йцеклетки остаются прикрепленными к стеблю, а микроскопические сперматозоиды выбрасываются в воду и, извиваясь, пробираются к яйцеклеткам. Оплодотворенные яйцеклетки прорастают прямо на родительском стебле и образуют новое, бесполое, поколение: тоненький стебелек с пустотелой коробочкой на конце. В ней созревают многочисленные споры вроде зернышек. В сухом воздухе стенка коробочки начинает растягиваться и внезапно лопается, выбрасывая на волю ветра легкие споры. Те из них, что падают на достаточно влажную почву, развиваются в новые растения. Нити, из которых состоит мох, лишены жесткости. Некоторые виды мхов достигают изрядной высоты, но только благодаря тому, что растут густо, целыми подушками, и поддерживают друг друга, а сами их мягкие, пропускающие влагу, водянистые клетки не способны обеспечить стеблям прочности, позволяющей стоять в одиночку. Среди первичных растительных форм, колонизовавших некогда влажные береговые кромки суши, по-видимому, были растения, подобные современным мхам, хотя окаменелых остатков, которые мы безусловно могли бы считать мхами, от тех эпох пока не обнаружено. Первые известные нам наземные растения существовали свыше 400 млн. лет назад ’, это простые, безлистные, ветвящиеся полосы, которые встречаются сегодня в виде угольных прожилок в каменных породах Центрального Уэльса и в некоторых кремнистых сланцах Шотландии. Как и мхи, они не имели корней, но, правильно препарированные и рассмотренные под микроскопом, они обнаруживают одну особенность строения, которой нет у мхов: вытянутые толстостенные клетки, проводящие воду вверх по стеблю. Эти структуры придавали растению жесткость, так что оно могло уже держаться вертикально, поднимаясь над почвой на высоту нескольких сантиметров. Казалось бы, не велико достижение, но на самом деле это был существенный шаг вперед.
Такие растения вместе с примитивными мхами и печеночниками образовывали на Земле густой спутанный зеленый покров, своего рода джунгли в миниатюре, распространявшиеся все дальше в глубь суши по берегам рек и речных эстуариев. И в эти «джунгли» проникли из моря первые животные. То были членистые существа, предки современных многоножек, приспособленные благодаря хитиновому покрову к передвижению по суше. Поначалу они, конечно, держались поблизости от воды, но там, где росли мхи, всегда были и влага в достаточном количестве, и растительные остатки, и споры, то есть пища. А так как соперников у первых обитателей суши, естественно, не было, они благоденствовали и процветали. Однако английское название их «тысяченожки» — все же некоторое преувеличение. Из ныне живущих видов едва ли у кого найдется больше 200 ног, а иные обходятся и вовсе четырьмя парами. А вот размеров первобытные многоножки достигали внушительных. Одна, например, имела целых два метра в длину; проползая по зеленому болоту, она, должно быть, выедала все дочиста на своем пути. Ведь по длине тела она была с корову!
Наружный скелет, унаследованный от обитавших в воде предков, почти не нуждался в изменениях для жизни на суше, но многоножкам пришлось овладеть новым способом дыхания. Перистые жабры на палочке у ноги, служившие их водным родичам, ракообразным, в воздухе были бесполезны. Вместо них у многоножек образовалась система дыхательных трубок, трахей. Каждая такая трубка начинается отверстием в панцире сбоку и уходит в глубину, разветвляясь и создавая тончайшую сеть, которая подводит газообразный кислород ко всем органам и тканям, и даже проникая окончаниями внутрь отдельных клеток.
Размножение вне воды — еще одна трудность, которую предстояло преодолеть многоножкам. Их морские предки, как и водоросли, полагались на воду: она давала возможность спермиям достигнуть яйцеклеток. На суше напрашивалось такое решение: мужские и женские особи, будучи способны свободно передвигаться, должны вступить в контакт и передать сперму непосредственно от одного к другому. Именно так и поступают многоножки. Оба пола вырабатывают воспроизводительные клетки в железах, помещающихся у основания второй пары ног. В брачный период мужская и женская особи при встрече сплетаются, самец вытягивает вперед седьмую ногу, зацепляет каплю спермы у себя под второй ногой и ползет вдоль тела самки, покуда его нога не оказывается на уровне ее полового отверстия, куда капля спермы и препровождается. Процедура эта довольно сложная, но по крайней мере не опасная: многоножки — существа исключительно растительноядные. Иное дело — свирепые беспозвоночные хищники, проникшие в моховые джунгли вслед за травоядными, им такие доверительные отношения никак не подходили.
Три группы этих древних хищников сохранились до наших дней: сколопендры, скорпионы и пауки. Как и их жертвы, все они принадлежат к членистым существам, хотя сохранившаяся у них на сегодня степень расчлененности тела может быть различной. Тело сколопендр, как и многоножек, полностью сегментировано. У скорпионов сегментированы только хвосты, а почти все пауки совершенно утратили какие бы то ни было признаки сегментации, только в Юго-Восточной Азии у нескольких видов еще можно наблюдать следы их «членистого» прошлого.
Нынешние скорпионы очень похожи на давно вымерших морских ракоскорпионов, которые были в свое время подлинной грозой морей. Иные из них достигали двух метров в длину и были вооружены огромными клешнями, которыми захватывали свою жертву. Наземные скорпионы, не будучи их прямыми потомками, принадлежали к той же группе и, безусловно, обладали такой же свирепостью.
Скорпионы, живущие на Земле в наше время, вооружены не только грозными клешнями, но и ядовитой железой, которая расположена на конце тонкого хвоста и увенчана длинным загнутым книзу жалом. Такие существа не могут спариваться на ощупь, кое-как, ведь это — не какие-то там безобидные тысяченожки. Приблизиться к такой свирепой, до зубов вооруженной твари даже для особи, принадлежащей к тому же виду и имеющей исключительно сексуальные намерения,— дело далеко не безопасное. Всегда остается риск, что тебя встретят не как ухажера, а как добычу. Вот почему при спаривании у скорпионов впервые за всю эволюцию животного мира появилась необходимость в ритуали-зованном умиротворяющем ухаживании.
Самец-скорпион с величайшей осторожностью приближается к самке. Потом вдруг решительно схватывает ее клешни своими. И тогда, держась друг за друга, обезоруженные, они начинают брачный танец — то наступают, то отступают, высоко задрав, а иногда даже сплетя хвосты. Через какое-то время вытаптывается, освобождается от сора небольшая площадка. Тогда самец извергает из полового отверстия у себя под грудью пакет с семенной жидкостью и оставляет его на земле. Не выпуская самку, он дергает ее и тянет клешнями на себя, покуда ее половое отверстие, также расположенное на нижней стороне туловища, не оказывается прямо над пакетом спермы. Она его втягивает, партнеры отпускают друг друга и расходятся в разные стороны. Потом из яиц в полости у матери выводится молодь и, выбираясь наружу, залезает матери на спину. Там скорпионыши остаются примерно две недели, пока не завершат первую линьку, после чего уже становятся способны сами постоять за себя.
Паукам тоже приходится при ухаживании соблюдать осторожность. Здесь опасность для самца особенно велика еще и потому, что он, как правило, гораздо мельче самки. Поэтому он начинает приготовления задолго до встречи со своей избранницей: плетет из паутины крохотный, в несколько миллиметров, шелковый треугольник и капает на него спермой из железы, расположенной у него под брюшком. Затем втягивает всю сеточку в полость, находящуюся в первом сочленении его особой конечности, называемой педипальпой,— процедура эта напоминает всасывание чернил в авторучку. Теперь он готов к дальнейшим действиям.
Формы ухаживания у пауков фантастически замысловаты и разнообразны. Взять, скажем, паука-скакуна или бродячего паука. Они разыскивают добычу главным образом с помощью зрения, и глаза у них необыкновенно зоркие. Поэтому ухаживающий самец пользуется зрительными сигналами, чтобы оповестить самку о своем приближении и своих намерениях. Его педипальпы ярко окрашены и покрыты четким узором, при виде самки он начинает лихорадочно размахивать ими, подавая знаки, точно матрос-сигнальщик флажками. А вот ночные пауки отличаются необыкновенно чутким осязанием и охотятся на ощупь. Встречаясь, они долго, настороженно оглаживают один другого по ногам, прежде чем наконец отваживаются на более тесное сближение. Пауки, плетущие для своей жертвы тенета, особо чувствительны к вибрации паутинных нитей и по ней узнают, когда им в сети попала добыча. Так что паук-самец, приближаясь к самке, которая висит во всем своем грозном величии прямо на паутине или затаилась в засаде поблизости, начинает с того, что определенным образом дергает натянутую нить, надеясь так установить взаимопонимание с самкой. Другие виды в этой ситуации больше полагаются на «подкуп». Самец, изловив насекомое, тщательно заворачивает его в паутину. Потом, держа сверток перед собой, осторожно приближается к самке и слагает подарок к ее ногам. А пока самка разглядывает приношение, он, воспользовавшись моментом, залезает ей на спину и быстро приматывает ее шелковыми путами к земле, прежде чем отважиться на объятие.
Все эти разнообразные приемы приводят к одному: самец, избежав гибели, засовывает педипальпу в генитальное отверстие самки, выбрасывает сперму и поспешно ретируется. Следует отметить, что, несмотря на все предосторожности, случается иной раз, он все-таки не успевает благополучно улизнуть и достается в конце концов самке на обед. Но с точки зрения сохранения вида в целом эта частная трагедия не столь уж важна: самец гибнет после, а не до того, как выполнил свое предназначение.
В то время как членистые животные усовершенствовали свои приспособления для жизни на суше вдали от воды, растения тоже изменялись. У мхов и других первичных растительных форм вообще не было корней. Их стоячие стебли вырастали из стебля же, но только горизонтального, лежащего прямо на земле или чуть-чуть заглубленного. Такое устройство годилось для очень влажной местности, но на суше более или менее постоянные запасы воды находились обычно под землей. Чтобы до них достать, нужны корни, способные тянуться далеко вглубь, протискиваться между частицами почвы и впитывать влагу, которая пусть в незначительных количествах, но непременно содержится в грунте, кроме разве уж самых бесплодных, сухих пустынь. Появились три группы растений, обладающих такими приспособлениями, и потомки всех трех сохранились до нашего времени почти без изменений: плауны, которые напоминают мхи, но только с более жесткими стеблями; хвощи, которые растут на пустырях и в канавах и имеют стебли, окольцованные ярусами игольчатых листьев, и папоротники. У всех у них внутри стебля имеются твердые деревянистые сосуды, способные гнать кверху всасываемую корнями воду. А приобретенная таким образом жесткость позволила стеблю стоять вертикально при довольно большой длине, и с этого момента между растениями началась конкуренция в новой сфере.
источник: http://www.savenature.ru/nature/pl.aspx
Свежие комментарии