Эволюция млекопитающих на суше, в море и в воздухе
Если проследить эволюционные линии всех ископаемых млекопитающих, как мы это уже сделали с лошадьми, эти линии, разветвляясь, образуют дерево, подобное схеме развития динозавров. Схема млекопитающих значительно сложнее, но на рисунке 60 дан ее упрощенный вариант, включающий только основные ветви. Однако даже на этой упрощенной схеме видно, что большинство ветвей отделилось от главного ствола в эоцене. История эволюционных изменений основных линий слишком сложна, чтобы излагать ее полностью. Интересно, однако, рассмотреть хотя бы немногие из исчезнувших ныне видов, принадлежавших к заканчивающимся тупиком эволюционным линиям, не показанным на нашей схеме. Некоторые из них изображены на рисунке 61. С нашей точки зрения, они выглядят странно. Но было бы, однако, несправедливо считать эти виды неудачными только на том основании, что они вымерли и, поэтому их облик непривычен для нас.
Рис. 60. Эволюционные линии млекопитающих
В отличие от странных животных, показанных на этом рисунке, крупные хищники сохраняли относительную стабильность, не подвергаясь таким сильным эволюционным изменениям, как лошади. В начале кайнозоя, как было установлено, кошки подразделились на две группы ‑ кошки, к которым относятся львы, тигры и современные домашние кошки, и саблезубые кошки более массивного сложения. У последних (фото 49) верхние клыки были длинными и уплощенными, а челюсти видоизменены таким образом, что могли широко раскрываться. Прыгая на добычу, такая кошка глубоко вонзала свои саблеобразные клыки, а затем вытаскивала их, оставляя глубокие кровоточащие раны.
|
|
|
Рис. 61. Некоторые млекопитающие, обладавшие приспособлениями, оказавшимися неудачными. A. Platybelodon, млекопитающее, похожее на слона, у которого рот напоминал огромный совок; им животное сгребало болотные растения. Миоцен. Б. Dinotherium размером со слона, имел загнутую книзу нижнюю челюсть с клыками. Миоцен.
Рис. 61. Некоторые млекопитающие, обладавшие приспособлениями, оказавшимися неудачными. В. Moropus, похожий на лошадь, но более крупный, ‑ травоядное животное с короткими задними ногами. Его трехпалая стопа была снабжена когтями, возможно, служившими для выкапывания растений. Миоцен. Г. Brontotherium, травоядное длиной более 3,5 м. Олигоцен. Д. Syndyoceras, родственный оленю, но с дополнительным рогом. Миоцен. Е. Epigaulus, рогатый грызун с необычайно длинными когтями. Плиоцен
К олигоцену обе группы кошек так хорошо приспособились к своему хищному образу жизни, что с тех пор они мало менялись. Саблезубый тигр вымер немногим более 10 000 лет назад, но мы не можем считать его неудачной моделью только на том основании, что он вымер. Два или более видов его существовали на протяжении более 30 миллионов лет. И мы не можем считать, что здесь эволюция зашла в тупик. Действительно, вполне может быть, что саблезубые исчезли только потому, что человек каменного века со своими усовершенствованными орудиями охоты успешно боролся с ними за пищу.
|
|
|
Как мы уже видели, кайнозойские млекопитающие повторили ход развития рептилий ‑ подобно им, они увеличивали разнообразие видов и численность и достигли господствующего положения. Как и мезозойские рептилии, они успешно проникли в водную и воздушную среду. У мелких млекопитающих, живущих на деревьях, развились крылья, состоящие из кожистой перепонки, и тем самым было положено начало эволюционной линии летучих мышей. Крыло летучей мыши сконструировано лучше, чем крыло летающей рептилии (рис. 52), но оно уступает крылу птицы по структуре, а также потому, что на нем нет перьев. Может быть, это и есть главная причина того, почему летучие мыши никогда не достигли такого успеха, как птицы.
Фото 49. Сцена времен олигоцена на территории западной части современных Соединенных Штатов; саблезубая кошка (Hoplophoneus) убивает примитивную лошадь (Mesohippus). Реконструкция
|
|
|
В водной среде млекопитающие также повторили путь развивающейся группы мезозойских рептилий. Не успела начаться эоценовая эпоха, как с суши в море переселились наземные хищники, превратившиеся в примитивных китов с острыми зубами. Возможно, они прошли промежуточную стадию, заходя на мелководье и охотясь на рыбу. Один из этих видов развился позднее в настоящих китов, которые разделились на несколько известных сейчас видов. Самое крупное из ныне живущих морских млекопитающих, синий кит, по длине равен самому большому из когда‑либо существовавших динозавров, а по весу превосходит его более чем вдвое.
В точности так же, как это произошло у их предшественников ‑ рептилий за 200 миллионов лет до них, у всех морских млекопитающих тело удлинилось и конечности превратились в плавники или ласты. Снова мы с поразительной ясностью видим способность среды изменять форму и строение организмов. Притягательная сила кайнозойских морей действовала не только на китов. В эоцене одно из растительноядных млекопитающих, возможно состоявшее в отдаленном родстве с предками слонов, также погрузилось в воду и присоединилось к обитателям моря, основав линию, которая привела к современным морским коровам и ламантинам. И в довершение к этому в миоцене хищник, предположительно родственный кошачьим, присоединился к прежним обитателям моря и дал линию современных тюленей.
|
|
|
Дальние миграции
Палеонтологическая летопись ясно свидетельствует о том, что млекопитающие неоднократно мигрировали с одного континента на другой. Мы находим один и тот же род или близкие роды на двух разобщенных массивах суши. Как могло произойти такое расселение? Пыльца растений переносится по воздуху на тысячи километров, но пылинки имеют микроскопические размеры. Насекомые заносятся ветром за сотни миль водных пространств. Семена растений могут переноситься течениями через Атлантический океан. Стволы деревьев также проплывают большие расстояния. Известны случаи, когда змеи и крокодилы (и те и другие привычны к водной среде) проплывали сотни километров между отдельными островами. Полярные медведи проходят сотни километров по поверхности морских льдов. Но все это частные случаи, которые не могут объяснить данные палеонтологической летописи, свидетельствующие о том, что десятки видов млекопитающих размерами от мыши до слона переходили с одного континента на другой.
Такие миграции нельзя объяснить с помощью гипотезы движения плит коры, при котором происходит разъединение континентов и отторжение их частей далеко друг от друга, потому что Атлантический океан существовал задолго до начала кайнозоя. Что же касается возможности переплыть морское пространство, то очень мелкие млекопитающие, возможно, и могли переплывать его на стволах деревьев, но для большинства остальных животных единственный путь с одного континента на другой (если не пользоваться целой флотилией ковчегов гораздо большего размера, чем знаменитый ковчег Ноя) ‑ сухопутные мосты. Обратимся к карте континентов (рис. 16), на которой показаны также шельфы. На этой карте, во‑первых, видны узкие перемычки суши, существующие сейчас между двумя Америками и между Европой и Африкой, и, во‑вторых, мелководные участки, где при довольно незначительных изменениях уровня океана относительно суши два или более массивов суши могут оказаться соединенными (или почти соединенными цепочкой островов между ними). Примером может служить связь Евразии с Северной Америкой через Сибирь и Аляску и Евразии с Австралией через острова Малайского архипелага. Таким образом, при небольших подвижках суши или изменениях уровня моря могут возникнуть или мосты суши, или мелководья, соединяющие между собой все континенты, кроме Антарктиды (отметим, что речь идет лишь о последних 63 миллионах лет).
Мост между Аляской и Сибирью . Перемычка суши между Аляской и Сибирью может быть восстановлена, если суша поднимется или уровень моря снизится всего лишь на 45 метров, Есть основания полагать, что здесь в течение большей части кайнозоя существовал широкий мост суши. По нему происходило перемещение различных млекопитающих в обоих направлениях. Вот почему среди ископаемых млекопитающих Америки и Евразии так много близких форм и почему некоторые из них почти совершенно идентичны. Мы, конечно, не можем считать, что эти млекопитающие обладали таким "интеллектом", что могли "запланировать" и осуществить это длинное путешествие в одну сторону. Они просто перемещались в направлении, где была хорошая, удовлетворявшая их пища и где было не слишком много конкурентов, претендующих на нее. Паразитирующие насекомые переселялись вместе с травоядными животными, а крупные кошки и другие плотоядные играли роль убийц и грабителей на большой дороге.
Две Америки . Иной была история Панамского перешейка, соединяющего сейчас две Америки; она также оказала сильное влияние на развитие млекопитающих в кайнозое. В палеоцене и раннем эоцене перешеек был сушей. Это позволило некоторому количеству очень примитивных, неспециализированных видов просочиться на южный континент. Затем позднее, в эоцене, связь между континентами была прервана в результате опускания перешейка под воду; он оставался погруженным в течение почти 50 миллионов лет, до конца плиоцена. В течение этого времени примитивные млекопитающие (фото 50), в том числе сумчатые, перекочевавшие в Южную Америку до того, как прервалось сообщение между континентами, медленно развивались, защищенные от вторжения более развитых видов из других мест. Но когда мост был восстановлен, огромное количество развитых, современных млекопитающих (включая крупную кошку, называемую ягуаром) нахлынуло сюда с севера и стало конкурировать с более примитивными коренными обитателями. Один за другим местные виды исчезали, и у нас есть основания полагать, что своей печальной участью они были в значительной степени обязаны также первобытному человеку.
Фото 50. Необычайные южноамериканские млекопитающие, обитавшие на территории Аргентины в плейстоцене. Слева ‑ наземные ленивцы, справа ‑ глиптодонты (гигантские броненосцы) с панцирем, как у черепах. Реконструкция
Как и на мосту, соединявшем Аляску и Сибирь, движение с одного американского континента на другой происходило по двум направлениям, но поток, направленный на север, был не столь уж велик. В Северную Америку проникли броненосцы, наземные ленивцы и глиптодонты (гигантские броненосцы), причем первые из них до сих пор обитают в Техасе.
Сумчатые Австралии . Каждый знает кенгуру ‑ этот национальный символ Австралии. Фактически, как и все другие млекопитающие Австралии, кенгуру относятся к сумчатым млекопитающим. Благодаря своему примитивному строению они не могут конкурировать с плацентарными млекопитающими, и, если бы последние смогли появиться в Австралии в большом количестве, они, вероятно, давным‑давно вытеснили бы сумчатых. В Северной Америке, где сумчатые и плацентарные одно время конкурировали между собой, все процветавшие ранее сумчатые исчезли, за исключением представителей одной ветви, которая привела к опоссуму, единственному сохранившемуся здесь до сих пор сумчатому.
В Австралии сумчатые жили гораздо лучше, и причиной этого была слабая конкуренция со стороны других наземных животных. Среди современных животных Австралии, помимо сумчатых, встречается только два вида однопроходных, несколько плацентарных грызунов, похожих на крыс, летучие мыши, мелкие рептилии и амфибии. Почти полное отсутствие плацентарных млекопитающих среди местной фауны лучше всего объясняется изложенной ниже гипотезой, которая хотя и не доказана, но очень правдоподобна. На карте (рис. 16) можно видеть, что между Австралией и соседней с ней Азией существует обширное мелководье, на котором так много островов, что проливы между ними нешироки. Предполагается, что в самом конце мелового периода или в начале палеоцена примитивные сумчатые попали в Австралию, "прыгая" с острова на остров, то есть отдельные особи так или иначе случайно преодолевали узкие проливы между островами. Они заселяли один остров, затем происходило новое случайное переселение, и так продолжалось до тех пор, пока сумчатые не достигли Австралии. В течение 20 или 30 миллионов лет ряд таких происшествий должен был произойти неизбежно.
Если мы примем предположение, что австралийские сумчатые произошли от этих путешественников, перебиравшихся с острова на остров, мы должны принять также и гипотезу, что плацентарные млекопитающие могли осуществить это так же, как и сумчатые, если не лучше. Возможно, что, когда Австралия в какой‑то момент до начала мелового периода отделилась от предположительно существовавшего тогда древнего большого континента, показанного на рисунке 27, и стала перемещаться к северу вместе с плитой земной коры, на ней уже жили ранние формы сумчатых. Плацентарные млекопитающие в это время еще не появились.
Но какое бы объяснение мы ни приняли, результат остается одним: сумчатые в Австралии были изолированы. Поэтому их развитие могло идти различными путями, избегая губительной конкуренции со стороны более удачливых плацентарных млекопитающих. Развитие сумчатых в основном заключалось в приспособлении к различным типам природной среды, встречающимся в пределах обширного австралийского континента. В пределах каждого типа среды сумчатые приобретали такие формы, которые были лучше приспособлены к данному образу жизни, ‑ формы, напоминающие плацентарных млекопитающих, живущих в подобных условиях. Так, например, в число современных сумчатых входят вомбат, бандикут, сумчатая летяга, сумчатый (тасманийский) волк и сумчатая мышь. Эти животные могут быть сопоставлены соответственно с плацентарными североамериканским сурком, кроликом, белкой‑летягой, волком и мышью. Эти сопоставления еще раз показывают сильное влияние условий окружающей среды на ход эволюции; форма тела животного и его способности вырабатываются в соответствии с образом жизни, обусловленным внешними условиями, вне зависимости от того, каким был исходный материал эволюции.
Позднее, уже в кайнозое, появились плацентарные животные, напоминающие крыс, а за ними летучие мыши и змеи. Летучие мыши легко могли быть занесены с ветром во время штормов; остальные могли приплыть на стволах деревьев. Они не представляли сколько‑нибудь серьезной угрозы с точки зрения борьбы за существование и, как кажется, не повлияли сколько‑нибудь существенно на развитие сумчатых. Жизни сумчатых ничто не угрожало до тех пор, пока сравнительно недавно не появился человек ‑ охотник, и с ним другой охотник ‑ собака. Прибытие европейцев в Австралию имело катастрофические последствия. Сейчас сумчатые один за другим исчезают.
На примере одного из животных, которых завез человек, ‑ кролика (плацентарного) ‑ можно видеть, как происходит расселение новых видов животных на свободной территории. В 1859 г. из Англии в Австралию были завезены две дюжины кроликов. В течение следующих 69 лет потомство этих кроликов распространилось почти по всей Австралии. На площади, составляющей приблизительно 1/3 всей страны, в 1928 г. был сделан подсчет, показавший, что кроликов здесь приблизительно полмиллиарда. Эта цифра помогает понять, как шло расселение рептилий в мезозое.
Заключение . Таким образом, расселение наземных животных во всем мире очень близко к тому, какое должно было бы быть, если бы существовали перемычки суши или цепочки островов между северными континентами и не существовало никаких мостов, по крайней мере в кайнозое, к югу от Австралии или Южной Америки. Эти два континента представляли собой тупики, потому что на них обитают в основном животные, принадлежащие к тупиковым линиям эволюции. Временами, на протяжении 50 миллионов лет или более, на них попадали млекопитающие, но дальше они двигаться не могли. Мостов суши, соединявших их с Антарктидой, не существовало. Благодаря отдаленности и низким температурам антарктического континента животные попадали сюда только изредка и случайно. Даже сейчас высшие животные представлены там только тюленями и пингвинами; и те и другие могли попасть сюда и без всяких мостов.
Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 227; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!