Звери до нас. Нерассказанная история происхождения млекопитающих

Эта Ископаемая роща образовалась, когда грязевой поток затопил основания лепидодендронов, убив их. Они сгнили и оставили после себя пустые слепки, которые позже заполнились песчаным осадком и превратились в камень. Окаменелости были обнаружены во время благоустройства парка в 1887 году. Признавая значимость находки, члены Геологического общества Глазго предложили оставить деревья на месте и для их защиты возвести над ними здание. С 1890 года общественность и ученые приезжают сюда, чтобы перенестись обратно в древние леса. К концу каменноугольного периода сосны, кипарисы, гинкго и саговники – растения, известные как голосеменные, – начнут вытеснять ликопсиды с их позиции доминирующего вида по мере похолодания и высыхания климата. Но в начале этого периода всем заправлял двоюродный брат плауна.

В болотистом лесу, на пути вашего движения по экваториальному притоку, внутренний подъем от избытка кислорода вскоре проходит, когда вы открываете для себя еще одно проявление мира, богатого O₂. Заросший папоротником подлесок вздрагивает и раскачивается в такт движению десятков ног, и все они принадлежат одному существу. Здесь обитают чудища.

Мы, позвоночные, не первыми воспользовались преимуществами суши. Грибы, а затем и растения сделали первый шаг примерно 470 миллионов лет назад, в ордовике [23]. Примерно 50 миллионов лет спустя за ними последовали членистоногие. Они процветали порядка 70 миллионов лет, прежде чем позвоночные животные приступили к колонизации земли.

Членистоногих иногда в просторечии называют насекомыми, но на самом деле они включают в себя всех сегментированных существ с твердым экзоскелетом и суставчатыми придатками. Наряду с насекомыми сюда входят ракообразные (такие как крабы), арахниды (пауки) и мириаподы (многоножки). Их многоногие экзоскелеты сделали их идеальными земными первопроходцами: твердые внешние оболочки защищали их от гравитации вне воды и удерживали жизненно важную влагу в организме. Мир палеозоя был раем для членистоногих, и они быстро эволюционировали во множество различных форм.

Пауки и многоножки первыми отправились в путешествие на сушу. Одна многоножка из пород Абердиншира возрастом 423 миллиона лет, Pneumodesmus, представляет самое раннее ископаемое свидетельство дыхания через похожие на поры отверстия в экзоскелете, называемые дыхальцами. Эти дыхальца вели внутрь, к крови и органам, обеспечивая газообмен: поступление кислорода и выход углекислого газа. Эта эффективная система, которая независимо развилась как у многоножек, так и у насекомых в результате конвергентной эволюции, сохраняется и по сей день.

Но наличие в теле множества дыхательных отверстий создает проблему: они не только выпускают газы, но и пропускают влагу. Это одна из причин, почему насекомые и многоножки в большинстве своем довольно маленькие. Чтобы вырасти больше, им нужно больше кислорода, а это значит, что дыхальца у них должны быть крупнее и многочисленнее. Но это привело бы к последующему высыханию и смерти. Не случайно одно из самых крупных на сегодняшний день насекомых, южноамериканский жук-усач дровосек-титан, который в длину с ладонь взрослого человека, обитает во влажных тропических лесах. Исследования показывают, что по мере того, как насекомые становятся больше, их дыхальца и трубки, их соединяющие (называемые трахеями), должны занимать все больше места внутри тела. Это условие установило естественный предел длины тела примерно в 15 сантиметров. И поставило дровосека-титана на первое место среди физически возможных членистоногих, живущих на суше.

Но естественное ограничение будет отличаться, если атмосфера богата кислородом. В таких условиях газы, проходящие через тело насекомого, куда эффективнее способствуют росту. Нервно раздвинув листья папоротника, чтобы посмотреть, что же движется в каменноугольном подлеске, вы обнаруживаете источник ста шагов. Вам дорогу переступает гигантская многоножка размером с велосипед.

В гавани Лагган, на острове Арран в Шотландии, сохранились следы пребывания этих гигантов. Параллельный ряд углублений в скале указывает на путь передвижения артроплевры. Эта огромная многоножка – самое крупное наземное беспозвоночное всех времен. Ее многочисленные следы выглядят как отверстия по линии отрыва на листе бумаги, за исключением того, что каждое из них находится на расстоянии вытянутой руки друг от друга. По ту сторону Атлантики, в Новой Шотландии, Канада, были обнаружены похожие следы, расположенные на расстоянии полуметра друг от друга. Это, безусловно, вызовет дрожь у любого, кроме самого восторженного мириаподолога.