Некоторые замечания по вопросам исторического развития динозавров 3 страница
Среди многочисленных остатков монгольских карнозавров обнаружены исполинские когтевые фаланги серпообразного вида, очень узкие и высокие, достигающие 60 см длины. Роговые чехлы на этих фалангах должны были быть острыми, как ножи, и общая длина когтя не могла быть много менее I м. Эти образования, возможно, представляющие собою подобие боевых шпор, еще не изучены и не получили точного определения. Находка гигантских когтевых фаланг, с одной стороны, говорит о существовании в монгольской фауне карнозавров исполинских размеров, а с другой, указывает на то, что в качестве оружия карнозавры могли также пользоваться и задними ногами, что, возможно, происходило при драках самцов между собою.
Общеизвестное различие в строении таза траходонтных птицетазовых динозавров и карнозавров почти не обсуждалось с точки зрения функции. Однако именно в этом и заключается глубокая разница между двумя подотрядами. В то время как у траходонтов седалищные кости чрезвычайно удлинены и образуют мощный рычаг более 1 м длины, у карнозавров эти кости укорочены и тонки. Лобковые кости траходонтов расширены, утоньчены и направлены параллельно переднему отростку подвздошной кости. У карнозавров лобковые кости — мощные костные стержни, аналогичные седалищным у траходонтов; эти стержни направлены круто вниз и заканчиваются массивным молоткообразным лонным сращением, о котором уже упоминалось. Отсюда уже очевидно, что существующие реконструкции внешнего вида динозавров, в которых птицетазовые динозавры по внешнему облику трактуются подобно карнозаврам, неверны. У первых лобковая область не должна столь сильно выдаваться, как у карнозавров, должна даже быть впалой, но зато у корня хвоста находилось значительное утолщение тела, совершенно отсутствующее у карнозавров. Характерно, что внутренняя полость таза как чаша для внутренностей очень невелика у тех и других динозавров. Повидимому, у карнозавров внутренние органы живота допускали увеличение их объема только в поперечном направлении, в то время как у траходонтов — только в продольном.
|
|
|
Для понимания различия функционального значения строения таза динозавров необходимо специальное исследование. Если рассматривать удлиненные кости таза динозавров как рычаги, удерживающие и вращающие туловище в «цапфах» вертлужных впадин, то следует признать, что тело у траходонтов и карнозавров обладало существенно различной балансировкой. Передний конец тулоговища карнозавров был значительно менее перегружен, чем у траходонтов, что доказывается гораздо меньшим развитием седалищных костей у первых и опять-таки подтверждает ранее высказанные сопоставления.
|
|
|
Однако не исключена возможность, что развитие лобковых костей у карнозавров связано еще и с какими-то, пока неясными, особенностями размножения — может быть, с длительным вынашиванием яиц в теле матери. Все эти важнейшие для понимания развития динозавров вопросы совсем не затронуты исследованиями.
Весьма интересно сильное развитие спинного мозга в крестцовом отделе, характерное для всех без исключения динозавров, даже и тех, которые вторично сделались четвероногими, как, например, зауроподы и цератопсиды. Повидимому, давнее приспособление к двуногому передвижению обусловило возникновение здесь мощных нервных центров. В отношении локомоторных рефлексов динозавры должны были принципиально отличаться от двуногих млекопитающих с их несравненно лучше развитым головным мозгом. Исследование органов равновесия двуногих динозавров может пролить свет на этот вопрос.
Характерно, что примитивный, сходный с современной фринозомой анкилозавр Syrmosaurus, найденный экспедицией в Баин-Дзаке и несущий явственные черты приспособления к зарыванию в песок, является четвероногим животным. Новый динозавр обладает сходством лишь с очень древними типами двуногих архозавров. Повидимому, панцырные динозавры приспособились к условиям существования на открытых пространствах или путем зарывания в песок, как наш динозавр, или путем развития мощных костяных пластин, в несколько сантиметров толщины, предохранявших животное от быстрого перегрева, как типичные верхнемеловые анкилозавры, найденные в Монголии в Восточной Гоби (Баин-Ширэ).
|
|
|
С этой точки зрения крайне интересно, что отпечатки кожи известны только для траходонтов. Таковы открытые нашей экспедицией отпечатки кожи вокруг скелетов траходонтов в песчаниках Алтан-Улы (котловина Нэмэгэту) и «мумии», найденные в Северной Америке. Судя по отпечаткам, кожа траходонтов была толстой и покрытой сплошным слоем мелких бляшек. Таким образом, траходонты обладали сравнительно защищенной кожей, что, возможно, стоит в связи со способом их питания. У других динозавров, как гигантских зауропод, так и хищных карнозавров, неизвестно ни одного случая сохранения отпечатков кожи в аналогичных с траходонтами условиях захоронения. Для карнозавров трудно сгибающаяся кожа с костными бляшками должна была мешать быстрому движению животного. Однако незащищенная кожа карнозавров должна была сильно ограничить активность животных в солнечные дневные часы, что составляло, несомненно, слабое место этих хищников.
|
|
|
Нам не удалось добыть каких-либо доказательств окраски тела динозавров. Все же биологический подход к этому вопросу дает возможность предположить, что в эпоху динозавров существовало огромное разнообразие окрасок, в известной степени аналогичное таковому у современных птиц и тропических ящериц. Зрение, ведущее чувство у зауропсид, вне всякого сомнения, обусловило появление окрасок как защитных, так и очень ярких, возможно сопряженных с различными выростами, необходимых для сигналов стадным животным и для привлечения самок в период половой активности. Защитные окраски за десятки миллионов лет приспособления должны были достичь высокой степени совершенства. Появление млекопитающих с их сильнейшим обонянием в качестве ведущего чувства сделало все эти оптические защитные приспособления гораздо менее значащими.
Отнюдь не исключена возможность развития светящихся органов —при большом количестве ночных животных, характерном для древних пресмыкающихся и обусловленном их физиологией. Из современных ящериц светящиеся диски по бокам туловища известны для Oreosaurus.
Влияние открытых пространств на условия существования динозавров еще недооценивается исследователями по причине слабого представления о физиологии динозавров. Быстрое передвижение этих крупных пресмыкающихся неминуемо должно было вести к разогреванию организма, что еще больше усиливало опасность открытых пространств и дневной жары. Несомненно, что все эти противоречия влекли за собою возникновение целого ряда физиологических приспособлений, которые были совершенно особенны и отнюдь не аналогичны появившимся у млекопитающих, при их становлении на базе примитивного организма пресмыкающегося. Так, например, перегревание и вообще нагревание организма у птиц вызвало за собою сложные эколого-физиологические приспособления, направленные к предохранению семенников от нагревания во избежание стерильности.
Понять возможные преодоления множества приспособительных противоречий у динозавров можно, только отрешившись от физиологического антропоморфизма.
Еще одним примером специфики строения организма динозавров, установленным на монгольских материалах, является относительная узкость тулоговища динозавров и малый объем внутренней полости тела, сравнительно с млекопитающими. Каждый динозавр как бы сплющен с боков, по сравнению с круглым сечением корпуса млекопитающего. Даже величайшие травоядные — зауроподы не составляют исключения: так, диплодок значительно уже индрикотерия. Аналогичный по общему характеру адаптации бегемоту траходонт примерно в три раза более узок (если привести животных к одному размеру). Это указывает на значительно меньшую энергию процессов питания и дыхания у пресмыкающихся, на меньшее количество потребной им пищи, но, следовательно, и на меньший резерв энергии. Исследования в этом направлении представляют значительный интерес, так же как изучение противоречий в приспособительных структурах, неизменно появляющихся при каждом возникновении новых адаптаций.
Среди материалов экспедиции обнаружено много следов патологических изменений на костях скелета динозавров. Изучение этих явлений сможет прибавить новые факты к нашему знанию болезней прошлых времен и стойкости древних организмов. Можно отметить частое развитие спондилита у карнозавров, заболевания, характерного для организмов с вертикальным положением тела.
Приведенные данные отнюдь не исчерпывают всех вопросов, которые могут быть разработаны на материалах Монгольской экспедиции. Я пытался лишь показать, что наши находки могут послужить для разработки вопросов эволюции динозавров в приспособлении к меняющимся условиям существования, что еще совсем не исследовано для этой интереснейшей группы вымерших рептилий.
ЛИТЕРАТУРА
Виноградов Б. С. 1937. Тушканчики. «Фауна СССР. Млекопитающие», т. III, Вып. 4.
Gilmогe C. W. 1930. On dinosaurian reptiles from the two medicin formation of Montana. Washington D. C.
Gilmоre C. W. 1936. Osteology of Apotosaurus with special reference to specimens in the Carnedie Museum. «Mem. Carnedie Mus.», 11.
Huene F. 1927. Short review of the present ledge of the sauropoda. «Mem. Queensland Mus.», vol. 9; also in «Eclog. Geol. Helves», vol. 20.
Hook C. C. 1917. Criteria for determination of species in the sauropoda. «Bull. Amer. Mus. Nat. Hist.», vol. XXXVII.
Nоpсsa F. 1930. Zur Systematik und Biologie der Sauropoden. «Palaeol. Wies.».
Bd. 3. Osborn H. F. and Mook C. C. 1921. Camarasaurus, Amphicoelios and other sauropods of cone. «Mem. Amer. Mus. Nat. Hist.», vol. III.
Wi1farth H. 1949. Die Lebensweise der Dinozaurien. Stutgart.
Источник:
Труды Палеонтологического института АН СССР. 1954. Т.48. С.125-141
Научно-популярные статьи
Развитие жизни на земле
ИЗ ПЕРВЫХ ГЛАВ ИСТОРИИ ЖИЗНИ
Появление первых живых существ на Земле произошло не менее миллиарда лет тому назад. В то далекое от наших дней время Земля остыла уже настолько, что имела устойчивую твердую кору и водяные пары из атмосферы осели на землю, образовав мировой океан.
В теплых водах, в заливах и бухтах этого древнейшего океана в результате очень сложных химических процессов возникли первые органические вещества. Они дали начало живым организмам. Но прежде чем из них развились первые существа, прошло много времени — сотни миллионов лет.
Едва только жизнь появилась на Земле, как началась беспрерывная цепь изменений, великий процесс эволюции — постепенного развития и усложнения организмов, приведший в конце концов к возникновению на Земле первого мыслящего существа — человека.
Этот великий процесс неотделим от истории Земли. Если бы мы могли вдруг запечатлеть изменения поверхности Земли за сотни миллионов лет на киноленте и затем пустили ее с огромной скоростью, — перед нашими глазами прошли бы, сменяя друг друга, материки и моря, горы и озера, пустыни и болота, реки и степи.
Все эти бесконечные перемены земного рельефа усложняли условия, в которых находились живые организмы. Последние, приспособляясь к новым природным условиям, выдвигали все новые виды морских и озерных, горных и степных животных и растений. Изменения земной поверхности ухудшали условия обитания для одних видов и улучшали их для других, вызывая новые изменения в органическом мире.
Таким образом, непрерывные изменения поверхности Земли помогали эволюции животных и растений. Но это само по себе еще не могло быть движущей силой эволюции. Что же является этой силой?
ЕСТЕСТВЕННЫЙ ОТБОР
Ответ на этот вопрос впервые был дан великим основателем эволюционного учения — Чарльзом Дарвином.
Живые организмы в смене поколений не остаются неизменными, они подвергаются медленным, едва заметным превращениям. На первый взгляд кажется, что все вновь и вновь нарождающиеся животные одного и того же вида сохраняют в поколениях присущее им строение. Лошадь остается лошадью и волк — волком, поскольку от волка может родиться только волк и ничего другого. Но так обстоит дело тогда, когда мы наблюдаем в природе развитие какого-нибудь вида животного за короткий отрезок времени. На самом деле в природе никогда не встречается двух абсолютно одинаковых организмов. Каждое вновь появляющееся поколение, каждое животное отличается от своих родителей или других себе подобных некоторыми незаметными деталями строения. Эти незначительные колебания в строении организма, эти мелкие различия отдельных существ сами не могут привести к каким-либо значительным изменениям, к эволюции. Но тут начинает действовать основная движущая сила эволюции — естественный отбор.
В длительной смене, измеряемой сотнями тысяч поколений, в вечных переменах условий жизни мелкие изменения организмов ведут к крупным превращениям. Они как бы накапливаются, суммируются во времени, потому что всегда выживают и дают многочисленное потомство наиболее сильные, приспособленные к жизни существа, и если случайное, небольшое изменение появится в каком-либо поколении, оно дает ему преимущество перед другими ему подобными. Такое поколение имеет больше шансов выжить и оставить после себя потомство, чем все другие. В следующих поколениях это преимущество будет еще больше развиваться, усиливаться и постепенно приведет уже к крупному изменению облика животного.
Так естественный отбор, отметая все менее совершенное, определяет прогресс живых организмов.
Например, четыреста миллионов лет назад на Земле жили тяжелые, неуклюжие рыбы — так называемые корнезубые, или ризодонтиды, из группы кистеперых. Эти рыбы обладали тяжелым костным скелетом, который для облегчения плавания требовал наличия большого плавательного пузыря. Эти рыбы были плохими пловцами, они не могли противостоять подвижным быстрым хищникам, постепенно завоевавшим море, — акуловым рыбам. Они были оттеснены к берегам и постепенно отгонялись все дальше — в устья рек и прибрежные болота, временами пересыхавшие. Из многих видов и десятков тысяч поколений этих рыб выжили только те, у которых плавательный пузырь был больше и легче, заполнялся воздухом путем более свободного соединения с глоткой, что давало рыбе возможность дополнительного дыхания и, следовательно, возможность некоторого передвижения по суше, переползания из лужи в лужу, из одного рукава реки в другой. Среди этих рыб, в свою очередь, выживали только те, у которых плавники были крепче и сильнее и могли двигать неуклюжее тело рыбы быстрее по дну в мелкой воде или на суше. За десять миллионов лет в процессе естественного отбора корнезубые рыбы сильно изменились. Вместо плавательного пузыря появились легкие — тот же пузырь, но соединенный с глоткой, способный засасывать воздух и в изобилии снабженный кровеносными сосудами для окисления крови. Появились конечности — те же плавники, средние кости в которых удлинились и стали более гибкими в сочленениях, а нижняя часть перегнулась и превратилась в лапу — опору на твердой почве. Так возникли земноводные — первые наземные животные, пра-прапредки современного животного мира. Около четырехсот миллионов лет спустя, в конце длиннейшей цепи развития этих рыб, возник и человек.
Воспользуемся же могуществом знания, накопленного человечеством, бросим взгляд на этот великий путь эволюции.
Начало великого потока жизни, прошедшего во времени, теряется для нас во мгле. Мы находим остатки богатой фауны морских животных лишь в кембрийских слоях горных пород, отлагавшихся около 600 миллионов лет тому назад. Кембрийский период длился около 70 миллионов лет, но только в следующем во времени периоде — силурийском — мы встречаем значительные изменения животного и растительного мира. Поскольку в силурийском периоде преобладает та же кембрийская фауна, мы с него и начнем свой обзор.
СИЛУРИЙСКИЙ ПЕРИОД
Силурийский период длился очень долго — больше ста миллионов лет. Перенесемся мысленно в это время, отделенное от нас четырьмя миллионами столетий.
Мы увидим обширные моря, обнимающие большие материки. Материков всего три — огромный материк на севере, протянувшийся от середины современной Северной Америки до реки Оби в СССР. К востоку от него, отделенный узким морем находится второй, меньший материк, занимающий территорию современной Восточной Сибири, Дальнего Востока, Монголии и Китая. На юге еще больший материк простирается от Южной Америки до Австралии.
И моря и материки не похожи на современные. Моря более мелкие, с многочисленными островами, вода в них не такая горько-соленая, как в наше время. Материки более плоские, с однообразным характером рельефа. Высоких гор мало. Мало и воды на поверхности материков. Реки короткие и мелкие, быстро пересыхающие. Обнаженные скалы и горные породы прикрыты невзрачной растительностью, похожей на наши лишайники, — ничего похожего на современные леса или степи мы не увидим. В дождь бурные потоки воды бешено несутся, размывая породы, снося в море массы жидкой грязи.
Ни одно живое существо не движется на бесконечных, унылых пространствах материков, обжигаемых знойным солнцем. Только в устьях самых больших рек, в прибрежных болотах, там, где возвышаются заросли мохнатых небольших деревьев, отдаленно похожих на елки с загнутыми вверх ветвями, копошатся на берегу червеобразные животные, ползают тысяченожки и мелкие паукообразные.
В противоположность материку, в море кипит жизнь. В мелких прибрежных водах мы встречаем многочисленных панцырных рыб. Одетые в толстую костяную броню, они лежат на дне или медленно передвигаются. Другие размахивают крыловидными плавниками, также одетыми в костяную броню и двигающимися в шарнирных сочленениях. Неуклюжими движениями они с трудом перемещают свои тяжелые тела. Древние панцырные рыбы еще не имеют костного внутреннего скелета и челюстей, они родственны современным миногам. Они держатся в устьях рек или вблизи них и не выходят далеко в море. Там обитают их страшные враги — гигантские ракообразные, соединяющие в себе черты раков и скорпионов вместе. Это эвриптериды, или морские скорпионы, достигающие двух и более метров длины. Они вооружены клешнями и щупальцами. Одна пара конечностей крыловидно расширена в плавники.
На дне силурийских морей обитали очень разнообразные и многочисленные членистоногие животные — трилобиты, внешне похожие на наших мокриц, если бы последних увеличить в несколько раз. Головоногие моллюски, родственные современным спрутам и каракатицам, лежали на дне, заключенные в прямую, слегка суживающуюся назад раковину, которая достигала 4 метров длины. Прожорливые гиганты истребляли несметное количество трилобитов.
Морские звезды и морские лилии, внешне мало отличимые от современных, оживляли дно, покрытое рожкообразными конусами одиночных кораллов и множеством треугольных и плоских небольших раковин плеченогих, или брахиопод.
ДЕВОНСКИЙ ПЕРИОД
После силурийского наступил девонский период, во время которого материки местами были подняты выше, а местами целиком затоплены водой. Климат на Земле к этому времени стал более сухим, возникли огромные знойные пустыни. В море обитали почти те же животные, но количество рыб и их разнообразие, значительно увеличились. Появились рыбы и с внутренним костным скелетом. В начале девонского периода, длившегося около 40 миллионов лет, появляются эмалевочешуйные рыбы и акуловые рыбы — впоследствии широко распространенные группы, дожившие до настоящего времени. Еще более важным обстоятельством было появление кистеперых рыб. В конце девонского периода из этих рыб возникли первые земноводные, или амфибии — четвероногие наземные животные.
В девонский период появляются первые леса, и прибрежные заросли занимают обширные пространства. Вместе с наземной растительностью начинается проникновение на материк наземных животных, сначала насекомых и паукообразных, затем и позвоночных. Как только на материках создалась постоянная возможность питания, животные не замедлили заселить эту новую область.
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 167; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!