Журнал Вокруг Света № 3 за 2005 год (№ 2774) - Вокруг Света

Другие звероящеры, наоборот, были не больше зайца или крысы. Многие из них питались насекомыми. Эти животные внешне были уже совсем похожи на настоящих млекопитающих!

Шаг за шагом

Звероящеры считаются прародителями всех млекопитающих. Однако, чтобы стать млекопитающим, одной теплокровности и шерсти еще мало. Новые преобразования, шаг за шагом удалявшие их от ящеров и приближавшие к зверям, были связаны с образом жизни. Прежде всего это добывание пищи. Став активными хищниками, которые могли легко догонять рептилий и охотиться ночью, звероящеры получили еще одно преимущество – вторичное нёбо. Дело в том, что у пресмыкающихся носовые отверстия ведут в ротовую полость, что создает неудобства при питании: или ешь, или дыши. Уже у древнейших терапсид появляется зачаточная костная перегородка, отделяющая носовые отверстия от ротовой полости. В процессе эволюции эта перегородка увеличивалась, пока у самых поздних звероящеров не разделила ротовую полость на две: собственно ротовую и носовую. Это повлияло на питание животных. Если раньше рептилии должны были откусить кусок пищи и быстрее глотать его, чтобы не задохнуться, то теперь пища могла оставаться во рту дольше. Можно было как следует разжевать ее, что увеличивало усвоение различных питательных веществ. Но у палеозойских рептилий зубы были приспособлены к отрезанию или откусыванию пищи и выполняли функцию лезвия. Для пережевывания требовались совсем другие зубы. Так началась дифференциация всей зубной системы.

Совершенствовался и челюстной аппарат. Нижняя челюсть стала работать более эффективно для перетирания пищи. Количество костей в ней уменьшилось. Кости, которые перестали входить в состав нижней челюсти, не просто исчезли. Они уменьшились в размерах и сформировали уже совсем другой орган – орган слуха. Эти кости преобразовались в молоточек, наковальню и стремечко – слуховые кости, характерные для всех млекопитающих. Однако произошло это не сразу. Орган слуха многих звероящеров был еще очень примитивен, но проходили миллионы лет, и он все больше приближался к звериному прообразу.

Образование носовой полости послужило толчком для развития обоняния. А вместе с развитием сенсорной системы в носовой полости появились дополнительные органы чувств, которые хорошо развиты у современных млекопитающих, – усы-вибриссы. Их существование у терапсид вполне убедительно доказывают некоторые палеонтологи. Усложнение органов чувств в свою очередь повлияло на развитие мозга, ведь для того, чтобы получать и анализировать информацию из внешнего мира уже на более высоком уровне, необходимо было развитие соответствующих зон и долей головного мозга.

Казалось бы, что связывает появление шерсти и дифференциацию зубной системы, пережевывание пищи и усложнение строения головного мозга? На самом деле это все звенья одной цепи. У звероящеров появилась еще не полная перегородка в ротовой полости. Они могли не спеша глотать пищу, пережевывая ее. Измельченная пища стала поступать в больших количествах и хорошо усваивалась. За счет этого повысилась интенсивность обмена веществ и активность животного. Для постоянного поддержания такого уровня обмена веществ нужно регулярное поступление пищи. Хорошо, если животное растительноядное и может днями пастись, поглощая растительность, но если это хищник – добычу приходится искать и ловить, ведь первые звероящеры были именно плотоядными. Для этого нужны острый нюх и чуткий слух, а также более сложное поведение, что связано с развитием мозга. К тому же погода не слишком теплая. А в этом случае нужен шерстяной покров, который уменьшает отдачу тепла от тела животного.

Используя все эти нововведения, взрослый звероящер мог успешно поддерживать теплокровность, но как быть с новорожденными животными? Маленькие звероящеры развивались не в утробе матери, а, подобно всем рептилиям, – в яйце. На какой-то период они были защищены яичной скорлупой и потребляли те запасы, которые находились в яйце. Новорожденный ящер нуждался в опеке родителей, которые еще кормили бы его пищей. Выходом из этой ситуации послужила особенность строения кожи, богатой железами. Все эти железы изначально были, скорее всего, потовые. Со временем некоторые из них стали вырабатывать секрет, обогащенный жирами и белками, который и явился прообразом молока млекопитающих. Тщательно изучив строение челюстных костей звероящеров, некоторые палеонтологи пришли к выводу, что у ряда терапсид были мягкие губы, которые необходимы для сосания молока.

Заветная граница

Со временем звероящеры стали настолько похожи на млекопитающих, что перепутать их по внешнему облику наверняка было очень легко. Да и строением тела они мало отличались от зверей. Где же провести границу между звероящерами и млекопитающими? К этому вопросу ученые периодически возвращаются и сейчас. Дилемма с проведением границы в таких переходных группах, как звероящеры, возникает всегда.

Скорее всего, надо определиться, какой признак или группа признаков является той последней ступенью, которая ведет на иной уровень организации. Палеонтологи сошлись во мнении, что важнейшие черты организации настоящих млекопитающих заключаются в строении зубной системы, нижней челюсти и внутреннего уха. Достоверно известно, что несколько групп звероящеров по уровню организации «подошли» к границе, разделяющей рептилий и млекопитающих. А может быть, и перешли ее не в одиночку. То есть вполне вероятно, что разные млекопитающие: однопроходные, сумчатые, настоящие звери – и произошли от различных групп звероящеров! А случилось это уже в другой эре – мезозойской, в триасовом периоде.

Извечный вопрос

Почему же звероящеры вымерли? Ответ надо искать не в падении гигантского метеорита или взрыве сверхновой звезды. Истоки этого процесса, вымирания, надо искать на Земле.

Триас стал еще более жарким временем по сравнению с поздней пермью. Еще существовала Пангея. В средних широтах были распространены пустыни. Теперь и холоднокровные животные могли бороться за право доминировать в различных сообществах.

Некоторые из триасовых звероящеров были огромными вегетарианцами, которые питались около водоемов. Были и звероящеры-тероцефалы, имевшие ядовитые железы. Но крупных хищников, так характерных для пермской фауны, уже не было. Напротив, процветали мелкие плотоядные цинодонты, или собакозубые. Первые их представители, например двиния, появились еще в конце перми. Это были наиболее высокоорганизованные звероящеры, во многом напоминавшие млекопитающих. Некоторые из них, как циногнат и, уже юрский, олигокиф, были, скорее всего, норными животными. Среди звероящеров не стало крупных хищников, потому что на эволюционной арене жизни появились еще более удачливые охотники, чем терапсиды. Сначала это были текодонты, а потом и их потомки – динозавры. Изначально среди этих рептилий были хищники, и хищники, освоившие новый способ охоты. Они высматривали и догоняли жертву на задних лапах. Да и бегали они не на полусогнутых, а на выпрямленных лапах. И уровень обмена веществ был у новых хищников не менее высок (во всяком случае, у динозавров), чем у звероящеров. Так терапсиды потеряли трон «царей природы» и перешли в разряд мелких хищников. Конечно, звероящеры и сейчас могли бы шнырять в современных лесах, но произошло еще одно важное событие в эволюции жизни – в триасе появились млекопитающие. Они не смогли конкурировать с динозаврами и перейти в разряд крупных хищников и растительноядных животных. Но зато звери стали очень эффективными охотниками среди мелких животных. Так более высокоорганизованные потомки вытеснили своих прародителей и с этих позиций. Звероящеры не дожили до начала мелового периода. На этом и закончилась история удивительной группы древних рептилий.

Российские кладовые

В России окаменевшие кости звероящеров впервые были открыты и описаны в первой половине XIX века. Но ископаемые остатки этих животных были очень малочисленны до тех пор, пока не произошло одно важное для отечественной палеонтологии событие. В то время одним из богатейших местонахождений пермской фауны считалось захоронение рептилий, обнаруженное в отложениях полупустынного плато Карру в Южной Африке. Здесь же были найдены отпечатки листьев семенных папоротников и раковины пресноводных моллюсков. Знал об этом местонахождении и профессор Владимир Прохорович Амалицкий. Он считал, что отложения того же возраста могут залегать по берегу реки Малая Северная Двина. Поиски увенчались небольшим, но несомненным успехом – удалось найти раковины двустворчатых моллюсков и отпечатки листьев семенных папоротников, очень схожих с южноафриканскими.

Амалицкий предположил, что в этом же месте могут быть найдены кости древних ящеров. Поиски продолжались в течение 15 лет. И вот – долгожданная удача! На крутом берегу среди светлых пород четко обозначилась темная толща песчаника. Здесь-то и были обнаружены многочисленные скелеты и отдельные кости пермских рептилий, среди которых – остатки звероящеров. Оказалось, что когда-то на месте Малой Северной Двины текли воды древней реки, в которую дождевые потоки сносили трупы обитавших на берегу животных. По своему составу северодвинская фауна напоминала ископаемых рептилий, найденных на плато Карру. В 1929 году в Татарстане около села Ишеево, что на берегу Волги, были обнаружены слои пермского возраста, которые изобиловали скелетными остатками рептилий. После многолетних раскопок удалось описать целый ряд удивительных звероящеров. Среди них был и грузный гигант, длина тела которого достигала 5 м, названный улемозавром. Он являлся растительноядным животным. Врагов у неповоротливого звероящера почти не имелось. Каково же было удивление ученых, когда выяснилось, что найденный в Южной Африке мосхопс и ишеевский улемозавр – одно и то же животное.