Хлопок одной ладонью. Как неживая природа породила человеческий разум

Пожалуй, самое интересное в дихотомии зауропсид и синапсид – это то, что, несмотря на древность этого раскола, обе ветви на протяжении сотен миллионов лет остаются поразительно похожими друг на друга. Благодаря этому то одна, то другая выходят вперед. Обычно крупные эволюционные победы окончательны. У насекомых, например, в силу чисто физических причин просто не было шансов занять место позвоночных после того, как те объявились на суше. Точно так же сложно представить, например, чтобы амфибии вдруг одолели амниот. Но зауропсиды с синапсидами вечно дышат друг другу в спину, и от этого-то их борьба так увлекательна.

В ходе этого противостояния оба клана по многим статьям будто подражают один другому. Синапсиды называются синапсидами, потому что у них в черепе есть дырка с дугой, куда крепятся жевательные мышцы. На самых ранних этапах раскола именно это их и отличало от зауропсид, но вскоре и те, будто спохватившись, стали украшать череп разнообразными дугами и дырками. Дошло до того, что сегодня у зауропсид змей весь череп – одни сплошные дуги с дырками, а у синапсид людей эту нашу знаменитую изначальную дугу еще надо поискать.

КСТАТИ

Те или иные формы отверстий в черепе позади глаз сегодня есть у всех пресмыкающихся и птиц, за одним исключением: черепахи. Причем по современным представлениям такой сплошной черепаший череп – это вторичное приобретение, то есть происходит он от дырявого черепа более древних зауропсид, а не наоборот (как считалось раньше). Это забавно: у черепахи, получается, тяга к сплошной броне распространяется даже на голову, пусть и в ущерб жевательным мышцам. Зачем кусаться, когда ты – танк?

Другой пример «подражания» синапсид и зауропсид друг другу – это наши сердца. У более примитивных в этом смысле видов, например лягушек, сердце трехкамерное: в нем два предсердия, но всего один желудочек. У людей (синапсид) и птиц (зауропсид) сердце четырехкамерное. В четырехкамерном сердце, в отличие от трехкамерного, единый желудочек разделен на два, благодаря чему артериальная и венозная кровь не смешиваются. Это позволяет полностью разделить так называемый малый круг кровообращения (круг, в котором кровь течет от сердца к легким и обратно, насыщаясь кислородом) и большой круг кровообращения (в котором кровь течет от сердца к остальным тканям и обратно, раздавая кислород). В результате достигается более высокая концентрация кислорода в крови, а значит, повышается эффективность дыхания. Как и дуги в черепе, повышающие эффективность жевания, это видоизменение сердца синапсиды и зауропсиды осуществили независимо друг от друга.

Такое явление называется конвергентной эволюцией. Дельфины, например, произошли от наземных зверей, а ихтиозавры – от наземных ящеров, и эти их предки не были похожи друг на друга. Войдя в воду, и те и другие по внешним признакам стали походить на типичных рыб, причем почти одинаковых. Они независимо сошлись на одном и том же признаке: гидродинамически обтекаемом теле с плавниками. Это и есть конвергентная («сходящаяся») эволюция.

Из будущего параллельные пути синапсид и зауропсид смотрятся как противостояние двух держав, подражающих друг другу в бесконечной гонке вооружений. В этой гонке раньше впереди были синапсиды, но после Великого вымирания вперед вырвались зауропсиды. Чем же объясняется такой поворот событий в мезозойскую эру? Почему Ольговичи после сибирской напасти побороли Мономашичей?

Ответ остается неизвестным, но кое-что зауропсидам удалось реализовать лучше, чем синапсидам, и в этом может крыться объяснение торжества динозавров.

Воздушные жабры

Когда человек вдыхает, воздух устремляется внутрь легких, то есть мешка, опутанного кровеносными сосудами. Кровь отводит от легких кислород, и через секунду-другую человек выдыхает обедненный воздух в обратном направлении. Такой обратный ток совершенно бесполезен в плане дальнейшего насыщения крови кислородом: выдох нужен только для того, чтобы сделать новый вдох. Это досадная трата времени, снижающая суммарную эффективность дыхания⁵⁴.

Дыхание птиц работает несколько иначе. Вместо того чтобы двигаться туда-сюда, воздух течет в одном направлении, с каждым вдохом и выдохом постепенно продвигаясь по легким. Фактически легкое превращается из мешка в замкнутую трубку, по которой воздух циркулирует в одном направлении, что достигается встроенными воздушными мешками, работающими как мехи. Благодаря этому кислород всасывается не только во время вдоха, но и во время выдоха, непрерывно. Такой усовершенствованный тип дыхания называется двойным.