НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    КАРТА САЙТА    ССЫЛКИ    О САЙТЕ
Пользовательского поиска


 ГЕОХРОНОЛОГИЯ
 ЭВОЛЮЦИЯ
 ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ
 ПАЛЕОКЛИМАТОЛОГИЯ
 ПАЛЕОЭКОЛОГИЯ




предыдущая главасодержаниеследующая глава

Гидродинамическая эволюция

После долгого петляния, маленьких и больших хитростей след позвоночных в эволюции вдруг на некоторое время как будто выпрямляется. Хорда прекрасно скрепляла даже длинное тело. А удлиненное тело выгодно для передвижения в плотной среде: при том же лобовом сопротивлении гораздо больше полезного объема. В эволюции наших предков начался гидродинамический отбор.

Видный советский палеонтолог В. Яковлев шаг за шагом прослеживает эволюцию первых рыбообразных животных и их потомков - настоящих рыб и открывает поразительное сходство, аналогию, параллелизм между этой эволюцией и развитием... авиации в XX веке.

Первые безголовые ланцетникоподобные хордовые были тяжелее воды. Современный ланцетник отрывается от дна только ценой огромного усилия, он как бы прыгает в воде, а вообще предпочитает зарываться в песок.

Но вот первые хордовые рыбообразные животные (их называют агнаты, бесчелюстные) в палеонтологической летописи. Они появляются в конце силурийского периода, четыреста миллионов лет назад. Ну и страшилища! А ведь это наши предки...

У этих существ, как у моллюсков или раков, скелет был еще внешним - внутри была только хрящеватая хорда. Ни плавников, ни зубов. Зато передняя часть первых позвоночных была почти целиком закована в панцирь, похожий сразу и на шлем средневекового рыцаря, и на капюшон куклуксклановца. Поколения ученых ломали головы над загадкой панциря: зачем он был нужен?

- Панцирь - это панцирь,- говорили и говорят по сей день большинство зарубежных и советских палеоихтиологов, - то есть защита, броня. От кого? Ну, это пока неясно. Может быть, от ракоскорпионов.

Да, были такие страшилища метровой длины, предки и нынешних раков, и нынешних скорпионов. Они, конечно, были хищниками и могли, наверное, питаться зазевавшимися предрыбами - агнатами. Но во-первых, сомнительно, чтобы ракоскорпионы могли охотиться активно: они были не слишком хорошими пловцами, а значит, и ловцами. Во-вторых, защита у предрыб, прямо скажем, какая-то странная: хвост-то голый, без шипов, колючек, панциря,- откусывай себе. Некоторые ученые предлагали другое и весьма оригинальное решение проблемы: не панцирь, а скафандр. Предрыбы перешли из пресных вод (по гипотезе академика Л. С. Берга, первые позвоночные, рыбы, - животные речного, озерного происхождения) в море, возможно, под влиянием какой-то большой, общепланетной засухи силурийского периода. Быстрая смена среды вызвала быструю приспособительную реакцию - образование скафандра, защищающего тело от вторжения солей. Лишь постепенно организмы выработали аппарат осморегуляции, поддерживающий солевой режим на заданном уровне, и нужда в панцирях отпала.

Нет, панцирь не был помехой, считает В. Яковлев. Он даже был необходим на пути эволюции позвоночных животных. В. Яковлев заявляет: панцирь был нужен, чтобы тяжелые первые позвоночные могли оторваться от дна. Взлететь, воспарить в толще гидросферы! Он играл роль несущей плоскости, крыла. Такое заявление сразу заставляет присмотреться к внешности панцирных рыб. Поразительно, как это раньше никому не приходило в голову! Уплощенный скафандр-панцирь сбоку в самом деле напоминает переднюю часть винтовых самолетов. Спереди видны нижние задние углы костяного чехла панцирных рыб. Они загнуты в стороны: и впрямь крылья! Короче, конечно, чем у самолетов, но ведь и плотность среды другая!

Есть в авиации такой термин - "удлинение крыла". Это отношение размаха крыльев к их площади. Чем это отношение больше, тем на меньшей скорости может взлететь самолет. У акулы - современного водного "истребителя-перехватчика" - это отношение равно 0,3, у панцирных рыб, похожих на неуклюжие самолеты первой мировой войны, - 1,2. Примерно так же в действительности отличаются друг от друга параметры соответствующих самолетов.

Почему самолеты и рыбы начинали одинаково? Прежде всего сходство - в малой мощности двигателя. Двигатели внутреннего сгорания делали первые шаги, и мышцы, сравнительно новое изобретение для силура, были еще очень слабы и неуклюжи. Значит, низкая скорость, низкие требования к обтекаемости форм (неуклюжесть очертаний) - и длинное крыло. Панцирной рыбе, оставшейся по своему строению донной рыбой (ее глаза смотрят больше вверх, чем вперед), не нужно большого "аэродрома" для "взлета" и для "посадки" - достаточно было крохотной площадки, но если уж она попадала в какую-то щель или в заросли водорослей или переворачивалась на спину... короче, представьте себе, что все это случается с самолетом (во время войны грозные заграждения для самолетов представляли собой частокол обычных аэростатов на тросах).

Это интересная гипотеза, но всю проблему в целом она решить не может: панцирные рыбы жили и в море, и в реках. Большинство исследователей сходится в том, что панцирь был для агнат не самым удачным приобретением. Тяжело! Панцирь давил, сажал рыбу на дно. А ведь нерыбообразные хордовые - предки агнат - жили и живут куда привольнее: они свободно плавают по воле волн и даже по собственному побуждению. Что же это, шаг назад, регресс в эволюции?

Параллели в развитии авиации и первоначальной эволюции наших предков - панцирных рыб
Параллели в развитии авиации и первоначальной эволюции наших предков - панцирных рыб

Довольно быстро профиль панцирных рыб приобретал законченный стандартный вид. Более выпуклая нижняя, брюшная, сторона, более плоская верхняя, спинная. Хвост вертикальный, с двумя лопастями, но лопасти неравные - нижняя больше (как бы акулий или самолетный "с обратным знаком"). Центр тяжести резко смещен вперед. Тело с такими данными, скажет специалист по авиации, - это образец идеально устойчивого летательного аппарата. Без всякого двигателя, просто сброшенное с самолета, тело такого профиля перейдет в планирование и само совершит плавную посадку. При малейшем толчке такое тело быстро набирает высоту: у него высокий "угол атаки". Угол атаки увеличивается благодаря строению хвоста. У современных акул и у самолетов более длинная верхняя лопасть хвоста, наоборот, гасит излишний "порыв вверх": на больших скоростях это создает угрозу переворачивания. Скорость подъема регулировалась только одним способом - увеличением или уменьшением горизонтальной скорости. Горизонтальных рулей не было. Рыба не могла "направиться вниз". Она могла только, плавно планируя, "совершить посадку" на дно.

Где-то в начале девона из подкласса агнат выделился род, "догадавшийся" использовать пару своих жаберных дуг для "хватания", "кусания", "жевания". Появились настоящие рыбы, а в их лице челюстноротые позвоночные, к которым имеем честь принадлежать и мы.

Но обретенная челюсть почти не повлияла сначала на облик рыб. Перейдя в другой подкласс, первые настоящие рыбы продолжали оставаться громоздкими панцирными тихоходами, сосуществуя со своими недавними предками, а теперь конкурентами и, возможно, жертвами.

Техническая же революция произошла в разгар девона: у панцирных рыб обоих подклассов параллельно и почти одновременно (поразительный пример параллелизма в природе!) появляются горизонтальные гидродинамические рули на брюхе. Тут уже внешний вид рыб резко изменился. Головной панцирь уменьшился в размерах. У многих он просто исчезает. Когда часть функций перешла к рулям, громоздкий панцирь становится обузой. Дальше идет цепная реакция: уменьшается панцирь - длиннее становится активная, двигательная часть тела - возрастает скорость (а следовательно, и подъемная сила) - панцирь нужен еще меньше. Поворачивается кверху хвостовой руль. С такими, самолетными, схемами до наших дней дожили рыбы "устаревших конструкций" - осетры, акулы. Стихия этих рыб - скорость. Аналогичные истребителю-перехватчику, они не могут свободно маневрировать в толще воды, например остановиться: акула, переставшая работать двигателем-хвостом, немедленно опускается на дно бассейна, как ее далекий панцирный тихоходный предок.

Для более свободного маневра в горизонтальной плоскости акулы вынуждены иной раз прибегать к удивительным эволюционным ухищрениям. Вспоминая далекое прошлое, акулы (не сами, конечно, это за них естественный отбор поработал) иной раз меняют очертания тела. Акула-молот. Как только не объясняли чудовищную форму ее головы: например, думали, что ее ноздри, разнесенные на большое расстояние "кувалдой" черепа, приобретают стереоскопическое обоняние - рыба будто "видит" направление запаха. Вероятно, так оно и есть, но это не может быть главной причиной существования целого семейства рыб-молотов (у других акул обоняние ничуть не хуже).

Разгадка приходит при взгляде не сверху или снизу (так - кувалда кувалдой), а сбоку. Крыло идеального профиля - вот что такое голова рыбы-молота. Такое крыло позволяет вести маневренную охоту на малых скоростях (не мешая развивать и большую скорость!). Для чего это понадобилось? Дело в том, что рыба-молот в течение эволюции довольно хорошо специализировалась в выборе жертв. Не брезгуя ничем, она предпочитает столь же древних хрящевых рыб, как и она сама,- скатов. Эти плоские блинообразные "летающие тарелки" моря довольно тихоходны, но удивительно маневренны по вертикали (аэро-, простите, гидродинамика такая!). Ни одна акула не может сравниться с рыбой-молотом в мастерстве охоты на скатов, и, конечно, это из-за необыкновенного ее крыла-головы.

предыдущая главасодержаниеследующая глава








В Китае открыли новый вид меловых млекопитающих, который обладал чертами плацентарных и сумчатых одновременно

Открыты два новых вида древних южноамериканских млекопитающих

40 тысяч лет в вечной мерзлоте

Палеонтологи нашли в Аргентине первого гигантского динозавра

Загадка ставропольских слонов: кого нашли археологи в городской черте Ставрополя

Ядер нет. Ученые опровергли возможность клонирования мамонта

Мисс Лия — королева сапиенсов

Конфискованная находка рассказала о социальном поведении овирапторных динозавров

Представлен практически полный скелет австралопитека

Найдена самая длинная дорожка следов динозавров

Лежавшие 140 лет на музейной полке окаменелости оказались неизвестным видом древней рептилии

Ротовая полость древних земноводных содержала тысячи крошечных зубов

В Аргентине обнаружили и описали самых больших сухопутных динозавров в мире

Палеонтологи обнаружили крупнейшие следы динозавров

Статус наследия ЮНЕСКО хотят присвоить уникальной плите с отпечатками динозавров в Боливии

С хоботом наперевес. Что мы знаем о стегодонах

Растения помогли древним бегемотам распространиться по Африке

Люди из Джебель Ирхуд — ранние представители эволюционной линии Homo sapiens

Полый позвоночник не давал перегреться зауроподам

Вымирание мамонтов ускорили болезни и патологии скелетной системы

Встречаем первого российского титанозавра

Почему было так много видов динозавров?

Лимузавры теряли зубы по мере взросления

Ученые разгадали тайну хиолитов — загадочных палеозойских животных

Древнейший моллюск был похож на шипастого слизня

Ученые обнаружили окаменелого проторозавра накануне живорождения

Череп гигантского медведя из сказаний
© Злыгостев Алексей Сергеевич, подборка материалов, оцифровка, статьи, оформление, разработка ПО 2001-2018
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://paleontologylib.ru/ 'PaleontologyLib.ru: Палеонтология - книги и статьи'

Рейтинг@Mail.ru Rambler s Top100