Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №8 за 2003 год

Феномен: Погружение в девон

Неумолимый ход эволюции не раз безжалостно уничтожал на нашей планете живой мир былых эпох, порождая новые, все более совершенные, виды живых существ. При этом образы древнейшей истории, казалось, утрачивались навсегда. До сих пор лишь кропотливый труд палеонтологов, да собственное воображение помогали нам представить, как выглядели канувшие в небытие животные и растения, населявшие Землю в отдаленном прошлом. Сегодня воскресить доисторические миры нашей планеты позволяют новейшие компьютерные технологии.

Разнообразие современных форм жизни не может не удивлять, но оказывается, что видов живой материи, давно уже не существующих, а пребывающих в виде блеклых окаменелостей в толщах горных пород, едва ли не больше, чем ныне здравствующих. Виртуальные модели дают возможность не просто заглянуть в прошлое, но и самому побывать в мире, от которого человека отделяют миллионы лет эволюции. Эффект личного присутствия достигается благодаря компьютерному моделированию. Программисты, приняв за основу изыскания палеонтологов, проанализировавших устройства окаменевших скелетов и отпечатки, оставленные существами, жившими 400 млн. лет назад, реконструировали их внешний вид. Доступная через Интернет версия подводного путешествия ( http://www.geocities.com/ christiandarki/fish.htm), правда, несколько уступает приведенным «статичным» изображениям, однако и она имеет определенную прелесть, поскольку с ее помощью можно увидеть почти реальную картинку жизни доисторических времен. Тем более что виртуальная действительность, по всей видимости, скоро станет одним из методов изучения древнейших эпох.

Дунклеостеус (Dunkleosteus) – непревзойденный хищник своей эпохи. Эта панцирная рыба достигала в длину более 10 м. Подвижное сочленение головы и тела позволяло ей откидывать голову назад, широко открывая рот. Дунклеостеус– одна из первых рыб, у которых появились челюсти и плавники. Зубы этому хищнику заменяли острые костные пластины. Объектами его охоты становились различные животные, другие рыбы и даже акулы.

Свое путешествие в прошлое создатели трехмерной интерактивной модели решили начать с девонского периода (408—360 млн. лет назад), считающегося одним из наиболее интересных этапов в эволюции жизни на Земле. В начале этого периода в морях медленно и постепенно продолжали развиваться организмы, появившиеся в предыдущие геологические эпохи. А в середине девона произошел невиданный ранее расцвет морской фауны. Необычайного развития достигли кораллы, строматопоры, морские лилии, а также донные прикрепленные животные – брахиоподы и мшанки. Все вместе они создавали колоссальные рифовые постройки. Особый интерес для современных палеонтологов представляют обитавшие в девонских морях членистоногие животные – трилобиты, которые прожили на Земле 300 млн. лет и полностью вымерли по неизвестным причинам. Большинство трилобитов населяло дно, зарывалось в ил. Некоторые научились плавать в толще воды. У таких животных были узкое тело и огромные глаза, обеспечивавшие обзор во всех направлениях. Размеры трилобитов колеблются от 2 до 10 см. Впрочем, ученым известны и мелкие формы (менее 1 см), и гигантские (более 80 см). Почти все трилобиты питались мелкими частичками органики, осевшей на дне, хотя были среди них и хищники. Несмотря на значительное видовое разнообразие, все трилобиты имели примерно одинаковое строение тела. Хитиновый панцирь, защищавший животное сверху, разделялся на три щита – спинной, головной и хвостовой. На головном располагались сложные фасеточные глаза. Туловище состояло из множества сегментов с парой конечностей на каждом из них. Подвижное соединение сегментов туловища позволяло трилобитам сворачиваться для защиты от опасности. Многие трилобиты были найдены именно в положении окаменевших клубочков.

Прекрасно себя чувствовали в девонских морях головоногие моллюски. В девонский период появились первые аммониты – моллюски с закрученной в плоскую спираль раковиной. Они обзавелись удивительным приспособлением – наружной раковиной, разделенной перегородками на изолированные камеры. Эти пустые полости моллюск заполнял газом или водой и, изменяя плавучесть, мог подниматься к поверхности моря или погружаться в толщу воды.

Аммониты были весьма активными хищниками. Выталкивая воду из полости тела и используя реактивный способ движения, они совершали быстрые плавательные движения. Добычей аммонитов становились другие моллюски и мелкие рыбы.

Раковины аммонитов были закручены в 5—7 оборотов. Тело моллюска помещалось лишь во внешней – жилой камере, вся остальная раковина использовалась как поплавок. Аммониты имели несколько щупалец, окружавших рот, который был вооружен острым клювом и парой глаз. Их «звездный час» наступил в более позднем, по сравнению с девоном, мезозое, когда аммониты достигли небывалого разнообразия форм и размеров, а затем исчезли с лица Земли.

Но все же девон – это в первую очередь «эпоха рыб». Самые разные их группы населяли 400 млн. лет назад соленые и пресные водоемы. Среди них – пластинокожие, кистеперые, двоякодышащие, лучеперые, акулы и бесчелюстные рыбообразные существа. Это была настоящая рыбная феерия, где соседствовали и сменяли друг друга удивительные творения, одним из которых природа уготовила долгую жизнь, а других сочла лишь неудачными эскизами на тернистом пути эволюции. Ранний девон – это время наивысшего расцвета бесчелюстных – древнейших рыбообразных позвоночных животных. Появившись чуть более 500 млн. лет назад, к девону эти рыбы широко распространились в морях и пресных водоемах Евразии и Америки. Первые их представители были невелики (не более 20 см в длину), держались в основном у дна и вели малподвижный образ жизни. Единственной защитой от крупных беспозвоночных хищников им служил костяной щит, прикрывавший голову, а у некоторых – и тело. Эти рыбы не имели челюстей и питаться могли, лишь взмучивая воду жабрами и заглатывая своим примитивным ртом все, что попадалось вместе с водой. Дрепанаспис (Drepanaspis) ставителей бесчелюстных рыб. За неимением плавников эти примитивные существа передвигались посредством плоского хвоста. Большую часть своей жизни они проводили на дне, захватывая вместе с песком и илом мелких животных. В девоне век всех бесчелюстных рыб заканчивался. Они выполнили свое предназначение, дав начало остальным позвоночным – челюстным и круглоротым.

Появление челюстей стало важным рубежом в эволюции рыб – они смогли покинуть кормившее их дно и, столкнувшись с новыми условиями обитания, разделились на множество новых групп. В начале девона в пресных и морских бассейнах уже господствовали пластинокожие, или панцирные, рыбы (Placodermi), которые унаследовали от своих предков защитный костный панцирь. Головной и туловищный панцири соединялись подвижно двумя горизонтально расположенными шарнирами. Некоторые панцирные рыбы (такие, как дунклеостеус), в основном хищные и моллюскоядные, обзавелись челюстями в виде костных пластинок с клыкообразными выростами. Что же касается других представителей панцирных, то они, став обладателями слабых челюстей, приспособленных лишь для захвата беспозвоночных животных, вели придонный образ жизни.

Ботриолепис (Bothriolepis) – придонный собиратель. Ротовой аппарат этих рыб предназначался для сгребания с поверхности дна мелких органических частичек, водорослей и небольших беспозвоночных. Большую часть жизни ботриолеписы были вынуждены «пастись» около дна, поглощая значительное количество мелких организмов. Обитали они в основном в пресных водоемах, но переносили и соленую воду. Постепенно рыбы становились более подвижными, обзаводились плавниками, позволявшими маневрировать, и избавлялись от тяжелых «доспехов». Одна из древнейших групп челюстных рыб девонского периода– акантоды (Acanthodian), широко распространившиеся в пресных водах и лагунах. Как правило, размеры их достигали не более 10 см в длину. Голову и плечевой пояс акантодов покрывали кожаные кости, а тело – косые ряды чешуй. Плавники крепились к шипам из костной ткани.

Сlimatius (из группы акантодов) – одни из первых рыб с парными плавниками. Их скелет, подобно современным акулам и скатам, состоял из хрящей. Помимо хрящевых рыб в девоне широкое распространение получили и костные, которые и сегодня имеют наибольшее количество потомков. Одной из древнейших групп костных рыб считаются кистеперые. За время своего существования они широко расселились по всему миру и стали обитателями морских и континентальных бассейнов. Размеры кистеперых колебались от 30 см до 4 м. Все они были хищниками, одни питались мелкими беспозвоночными, а другие – гораздо более крупными видами добычи.

Strunius – кистеперые рыбы, обитавшие в морях девонского периода. Кистеперые стали предками четвероногих, вышедших на сушу, которым предстояло приспосабливаться к новым суровым условиям жизни. Окончание девонского периода ознаменовалось грозными событиями, затронувшими все группы обитателей моря. Вымирание огромного числа видов животных словно послужило сигналом Природе, которая, уже испробовав почти все варианты в океане, готовилась к завоеванию суши.