Помоги проекту - поделись книгой:
Кроме того, у многих земноводных есть особые, довольно крупные железки, вырабатывающие защитную (ее называют и ядовитой) жидкость, которая является единственным оружием этих животных. Яд некоторых амфибий, попав в кровь, может вызвать тяжелые отравления. Но происходит это очень редко: у земноводных нет ни ядовитых зубов, ни шипов или какого-то другого оружия, с помощью которого они могли бы ввести яд в кровь своих врагов. Яд земноводных — оборонительное, а не наступательное средство, почувствовать его хищники могут, лишь схватив зубами жабу или саламандру. Но и тогда они отделаются только неприятными ощущениями. И в очень редких случаях, если собака, например, проглотит жабу, она может заболеть, а съев нескольких — погибнуть. Для человека же эти животные практически безопасны.
Итак, железы земноводных выделяют жидкость различного назначения. Именно выделяют, а не производят. Но ведь работают железы достаточно интенсивно, особенно в жаркую и сухую погоду, когда испарение активно и влаги требуется много. Откуда же она берется? Оказывается, запас жидкости имеется в теле самого земноводного, точнее в специальных лимфатических мешках, расположенных под кожей. Поэтому и кожа у земноводных прикреплена к телу не как у всех животных, а лишь в отдельных местах. Все остальное пространство между телом и кожей занято лимфатической жидкостью. Но тогда может возникнуть другой вопрос: откуда жидкость попадает в эти полости?
И тут мы сталкиваемся с еще одним оригинальным приспособлением земноводных к жизни на суше: способностью впитывать жидкость кожей и пополнять запасы этой жидкости. Причем пополняют земноводные свои запасы при каждом удобном случае — в лужах и на росистой траве, в водоемах и во время дождя. Однако жидкость, находящаяся под кожей и выделяемая затем железками, лишь в какой-то степени предохраняет животных от неблагоприятного влияния окружающей среды. Поэтому большинство наземных амфибий не переносят сухости, избегают прямых солнечных лучей и в жаркое время предпочитают светлую часть суток проводить в убежищах или затемненных местах: от влажности воздуха земноводные зависят не меньше, а иногда и больше, чем от его температуры.
Но еще больше от окружающей среды — от температуры и влажности — зависят яички земноводных, или, как их часто называют, икра.
4. Почему они …водные?
Время, проводимое многими взрослыми амфибиями в воде, их непосредственная связь с ней, приспособления, имеющиеся у них для жизни в водной стихии, — все это дает основания считать их не только сухопутными, но и водными животными. Однако амфибии связаны с водой гораздо прочнее: вода не просто удобна или подходяща для них — она им необходима. И в первую очередь из-за некоторых особенностей строения и развития их икринок или яичек.
Яйца откладывают не только земноводные. И насекомые, и рептилии, и птицы тоже откладывают яйца. Чтоб из яйца появилось молодое животное или личинка, нужен целый ряд условий, в частности определенная температура. Но при этом большинство яиц (в том числе и яйца многих насекомых) не страшатся высыхания — они покрыты оболочкой.
Икра рыб такой оболочки не имеет. Но рыбы постоянно живут в воде, так что их икринкам, естественно, высыхание не угрожает. (Катастрофы — например, выбрасывание икры на берег, высыхание водоемов и тому подобное в расчет принимать не будем.)
У земноводных все не так, как у других животных. Если взрослые, живущие на суше, приспособились к воздушной среде обитания, то яйца их остались такими, как в те времена, когда земноводные не покидали еще своей родной стихии: они совершенно не защищены от высыхания. И многие земноводные в определенное время возвращаются в водоемы, даже если находятся от них на значительном расстоянии, даже если им самим вода не так уж и нужна. Они будто знают, что только в воде может быть продолжен род.
Земноводные достаточно разные, и количество икринок, и сама икра, и процесс икрометания у них не одинаков. Одни откладывают всего несколько (в лучшем случае, несколько десятков) икринок, другие — тысячи; одни остаются в воде очень недолго, другие — недели и даже месяцы; одни — те, у кого икринок много, — бросают их на произвол судьбы, другие более или менее заботятся о ней, например прячут где-нибудь под камешками. Но, как правило, на этом забота родителей о своем потомстве заканчивается. Остальное произойдет само собой, тем более что в воде икринки достаточно хорошо приспособлены для «самостоятельности».
Если внимательно рассмотреть такую икринку, можно легко заметить, что состоит она из двух половинок — светлой и темной. Светлая всегда внизу, и если попытаться перевернуть икринку, она вскоре займет прежнее положение — как игрушка ванька-встанька. Внизу — желток, он — тяжелее. Темное пятно предохраняет икринки от действия ультрафиолета и в то же время помогает аккумулировать солнечные лучи, а это особенно важно для жителей умеренного климата (в жарких странах, где нет необходимости в этом, икра лежит на дне). Слизь, окружающая обычно яички, тоже помогает их развитию или просто предохраняет от механических повреждений. Микроводоросли, привлекаемые слизью и поселяющиеся на ней (вот почему многие икринки кажутся зеленоватыми), служат пищей головастику в первое время после его появления на свет.
Через какое-то время — у одних это дни, недели, у других месяцы — из икринок появляются на свет личинки.
И вот мы подошли к другому глобальному признаку (первый — развитие яйца только в воде), отличающему земноводных от всех других позвоночных, — к личинкам.
У всех позвоночных животных — будь то рыбы или рептилии, птицы или млекопитающие — детеныши так или иначе похожи на родителей. Голенькие или беспомощные, слабенькие или недоразвитые — они все-таки определенная копия своих родителей. У земноводных дети и родители не имеют ничего общего. Поэтому головастика лягушки, например, нельзя назвать ее детенышем — это ее личинка. Личинка будет находиться определенное время в воде, будет расти и лишь потом начнет превращаться в подобие своих родителей. Головастику лягушки предстоит совершить до тридцати очень важных изменений, прежде чем он станет лягушкой, точнее, лягушачьим детенышем. А затем, уже похожий во всем на родителей, он будет еще год-два расти, прежде чем станет взрослой лягушкой.
Личинки разных амфибий, естественно, ведут себя по-разному. Например, головастики лягушки — вегетарианцы, питаются водорослями, личинки тритонов — хищники, но в принципе со всеми происходит одно и то же: постепенно у них исчезают жабры, у бесхвостых амфибий — еще и хвост, меняется система кровообращения, появляются легкие, конечности. У разных земноводных это происходит в разные сроки: у одних — в течение двух-трех недель, у других в течение нескольких месяцев, а бывает, что им и этого срока мало и полное превращение происходит только на следующий год. Личинками они перезимуют в водоеме и только через год станут похожими на своих родителей. Такое развитие ученые называют метаморфозным. Свойствен метаморфоз лишь «двоякодышащим», то есть земноводным, или амфибиям, и происходит он только в воде.
Обычно в природе далеко не все и далеко не всегда укладывается в определенную схему. Есть исключения, хотя они, как и всякие исключения, обычно подтверждают правила. Но в развитии земноводных исключений так много, что они как бы не подтверждают, а опровергают правило. А так как исключения обычно запоминаются скорее, чем явления типические, то, пользуясь ими, вроде бы легко опровергнуть все сказанное выше: совсем, мол, не обязательно икра должна находиться в воде, не все личинки развиваются в водной стихии, да и вообще не все земноводные проходят стадию личинок, не всем свойствен метаморфизм. А раз так, то, может быть, все сказанное — не главные признаки земноводных? Или наоборот: те животные, поведение или развитие которых не соответствует приведенной схеме, — не земноводные?
Тут стоит разобраться.
Действительно, если внимательно просмотреть список земноводных, то среди них окажется немало таких, которые не откладывают икру в воду. Таковы почти все безногие земноводные, так называемые червяги. Немало таких и среди хвостатых и бесхвостых амфибий, которые тоже вроде бы научились обходиться без воды. Но так ли это?
Начнем с червяг. Эти земноводные, похожие на змей или больших червей, проводят основную часть жизни в земляных норках, в которых достаточно влажно. Поэтому сами они не опасаются высыхания. Но яичкам этой влажности, видимо, недостаточно, и червяги обвивают своим телом кладку, постоянно увлажняя яички слизью. Так же оберегает яички от высыхания вторая по величине на нашей планете (до метра в длину) амфибия амфиума. Она живет на юго-востоке США в болотах, стоячих водах, ее можно встретить и просто в канавах по обочинам дорог. Если амфибии — «оригиналы» среди других животных, то амфиума — «оригинал» среди амфибий. У нее вообще все не так, как у других земноводных. Амфибии живут постоянно на суше, но яички, как мы знаем, все равно откладывают в воду. А амфиума наоборот: постоянно живет в воде — даже жабры у нее есть, — а вот яички, крупные, до сантиметра в диаметре, откладывает на суше. Казалось бы, этот факт опровергает все наши утверждения. Но, во-первых, амфиума всегда откладывает яички в достаточно влажном месте, а во-вторых, в течение пяти месяцев не покидает их; обвившись вокруг кладки, самка постоянно увлажняет яйца обильно выделяющейся слизью. Так что влаги яичкам достаточно. Что же касается причины такого необычного поведения, то она заключается в недостатке в стоячих водах кислорода, который совершенно необходим для развития яиц земноводных. Не случайно же гигантская саламандра — самая крупная на земле амфибия, достигающая 160 сантиметров, — не только откладывает яйца на суше, устраивая для этого норки, не только увлажняет их своей слизью, но и постоянно обмахивает хвостом, чтобы увеличить приток свежего воздуха (этим занимается обычно самец, который заботится о потомстве).
На суше откладывают яички и аллигамские скрытножаберники — тоже очень крупные, до 70 сантиметров, амфибии. Они устраивают гнезда в расщелинах скал или в каких-то иных подходящих местах. Там одна или несколько самок откладывают икринки, а самец в течение двух-трех месяцев увлажняет их своей слизью, охраняет от высыхания и от врагов. Так же поступает и четырехполосая саламандра (правда, тут забота целиком лежит на самке).
Африканская мраморная лягушка тоже откладывает яички на суше и тоже увлажняет слизью в течение всего их развития, постоянно оставаясь рядом с кладкой.
Не все земноводные могут оставаться длительное время на месте, рядом с кладкой, но и покинуть ее на произвол судьбы тоже не могут. Некоторые «нашли выход». Например, сетчатая веслоногая лягушка, живущая в Шри Ланка откладывает примерно шестьдесят икринок, но не остается рядом с ними, а приклеивает их к животу и постоянно носит с собой, увлажняя своими кожными выделениями. И икринки, очевидно, нисколько ей не мешают.
Жабы-повитухи тоже носят будущее потомство с собой: самка выметывает два длинных шнура, внутри которых заключены 120–150 яичек, самец тут же подхватывает эти шнуры, наматывает их себе на задние ноги и не расстается с ними в течение всего периода развития икринок. Видимо, ему, как и веслоногой сетчатой лягушке, эта ноша не мешает, во всяком случае, поведение его в это время существенно не меняется, разве что он становится несколько осторожнее — в отличие от самки чувствует свою ответственность за потомство. Некоторые наблюдатели утверждают, что обычно мирный самец в этот период становится до отчаяния смелым, защищая свою ношу, а потеряв ее, пронзительно и жалобно кричит.
Носит на себе свое будущее потомство и небольшая квакша Гёльди, живущая в Бразилии. В отличие от сетчатой лягушки и повитухи, яйца у нее не прикреплены к брюху, не намотаны на ногах, а уложены на спине в специальное углубление, что-то вроде люльки, образованной кожистыми складками. В этой люльке помещается два-три десятка довольно крупных яиц, из которых выходят почти оформившиеся лягушата.
Но пожалуй, одним из самых оригинальных способов сохранения икры обзавелись квакши, которых называют «гастротеки». В переводе «гастротека» значит «брюшное хранилище». Научное название не совсем точно, хотя эти квакши действительно хранят яички в полном смысле этого слова. Только хранят они их не на брюхе, а на спине, в специальных сумках. Поэтому и называются сумчатыми квакшами. Карликовая квакша, правда, носит в спинной сумке немного яичек — 5–7, зато у сумчатой жабы их помещается до 200!
Оставаться все время рядом с кладкой или носить икринки постоянно на себе и увлажнять их своею слизью — не единственный способ защиты икринок от высыхания. Есть и другие способы. Например, веслоногая лягушка, живущая на острове Ява, откладывает свои яички на листьях деревьев и, чтоб они не высыхали, окружает кладку большим количеством слизи. А чтоб слизь не стекла с листа, лягушка задними ногами взбивает ее, превращая в густую пенистую массу, которая прочно держится и надежно укрывает икринки. Примерно то же проделывает и одна из хватающих лягушек. Только действует она не в одиночку, а в компании с тремя самцами: уцепившись за ветку передними лапами, все четверо, быстро работая задними, взбивают надежную пенистую шапку, в которую самка и откладывает яички.
Хватающая лягушка, живущая в Южной Африке, отложив яички на лист какого-нибудь растения, сворачивает края этого листа и скрепляет их студенистой слизью, затем притягивает соседние листья и тоже приклеивает их. Получается гнездышко, в котором икринки в относительной безопасности.
Еще большего совершенства в строительстве гнезд добились южноамериканские квакши филомедузы. Найдя подходящее место — какую-нибудь ветку, удачно нависшую над водой, самка и самец задними ногами свертывают лист наподобие фунтика или трубочки. В этот фунтик филомедуза откладывает яички, покрытые пенистой слизью. Слизь склеивает края листа, и он становится надежным укрытием для икринок. Иногда листок-гнездышко оказывается маловат — все икринки в него не помещаются, и тогда квакша строит другой домик; а если понадобится, может построить и третий.
Японские веслоногие лягушки гнезд не строят, зато один из видов этой лягушки устраивает норы: самка и самец вырывают где-нибудь на обрывистом берегу шаровидную ямку. Затем самка начинает в этом гнезде вращаться вокруг своей оси, полируя и шлифуя брюхом стенки этого довольно большого — до 9 сантиметров в диаметре — гнезда, и только после этого отложит в него яички, одновременно заполняя норку густой пенистой жидкостью.
Можно привести еще немало примеров заботы земноводных, откладывающих икринки на суше, о своем будущем потомстве. Очевидно, для того чтобы отойти от установленных канонов, у земноводных были достаточно веские причины. И одна из них — стремление сохранить свой род: на суше, как правило, откладывают яички те земноводные, у которых кладки небольшие. А раз икринок мало, то они требуют заботы и охраны. И на суше родителям делать это легче.
Но вот минует период развития икринок — появляются личинки, и положение сразу осложняется: личинки не могут жить на суше, к тому же родители не имеют возможности ни охранять их, ни кормить. Но личинки с первых минут жизни уже достаточно самостоятельны — они способны и передвигаться, способны, если им это положено, питаться. Однако всё — только в воде. И родители будто знают это. Во всяком случае, самец жабы-повитухи, несколько недель разгуливавший со своей ношей где ему вздумается, в определенное время устремляется к водоему и погружается в него. Делает он это так своевременно, что почти тотчас же из икринок, которые он все время носил, появляются личинки. Несколько минут или чуть дольше они кружатся стайкой вокруг отца, будто прощаются с ним, а затем уплывают навсегда.
Так же как и повитуха, другие земноводные, носящие с собой икринки, в нужный момент оказываются вблизи водоемов, и едва появившиеся на свет личинки сразу оказываются в воде.
Четырехполосые саламандры, амфиумы, скрытножаберники — те, кто не носит икринки с собой, а проводит все время около кладок, — обычно располагаются в непосредственной близости от воды, и личинки почти сразу оказываются в необходимой для них среде. А у гигантской саламандры есть даже специальный канал из норки в воду. Такой же канал имеется в гнезде японской веслоногой лягушки. Густая пенистая масса, которая наполняет гнездо, к моменту появления головастиков становится жидкой и по наклонному ходу вытекает в водоем, а вместе с ней «стекают» в водоем и новорожденные головастики. Любопытно, что превращение густой массы в жидкую происходит именно в тот самый момент, когда из икринок появляются головастики — ни раньше, ни позже.
Что же касается хватающих и веслоногих лягушек, филомедуз и всех тех, кто вьет гнезда или пристраивает свои икринки на листьях, покрывая пенистыми шапками, то их личинки тоже без промедления и без каких-либо препятствий попадают в воду: гнезда и кладки этих земноводных расположены на деревьях или кустарниках, растущих на берегах водоемов и склоненных над водой.
С появлением личинок у большинства земноводных, проявляющих какую-то заботу о потомстве, эта забота кончается. Но не у всех. Например, южноамериканская жаба-болотница заботится не только об икре, но и о личинках. Она откладывает икру в водоемах, но водоемы эти, как правило, мелкие, и вода во время сильной жары может сильно нагреться или вообще водоем может пересохнуть. Чтоб спасти икру и головастиков, жаба сооружает пенистое гнездо. Обычно оно находится на поверхности водоема и предохраняет икру от перегрева. Если уровень воды в водоеме понижается, гнездо, естественно, опускается; если воды совсем не станет, гнездо опустится на дно. Но даже в этом случае икринкам и головастикам не грозит гибель: пенистое сооружение сохраняет достаточно влаги.
Квакша-кузнец откладывает икринки в воде, и им тоже не грозит высыхание. Но есть немало других опасностей и, чтоб уберечь свое будущее потомство, квакша-кузнец в неглубоком водоеме устраивает маленький «персональный» бассейн.
Раньше считалось, что сооружает его самка, но более точные наблюдения показали, что всю работу выполняет самец. Он достает со дна строительный материал — глину или ил, действуя при этом головой, как землечерпателем, затем лапками с широкими круглыми дисками на концах пальцев (за это квакша названа булавовидной) формирует кольцевую стену-вал, потом шлифует и полирует эту стену изнутри лапками и грудью (за такое мастерство квакша и получила второе имя — умелая). А когда работа закончена, строитель усаживается на край своего сооружения и громким криком, похожим на удары молоточков по жести (поэтому квакша имеет и третье имя — кузнец), оповещает всех вокруг, что имеется подходящее помещение для будущего потомства. Самки не заставляют себя ждать, и скоро в бассейне появляются икринки, а затем и головастики.
Бассейн квакша-кузнец строит небольшой — сантиметров 30 в диаметре, но ведь и икринки и головастики совсем маленькие. Впрочем, и родители не гиганты — сантиметров 4–5 длины.
Однако все земноводные, о которых мы сейчас говорили, если и откладывают яички на суше, то все-таки помещают их во влажную среду. Личинки же вообще развиваются в воде. Иными словами, они никак не опровергают уже установленную нами схему развития земноводных по принципу: вода — земля — вода и снова земля. Но есть животные, которых мы относим к земноводным, но которые не только икру откладывают на суше, но и головастики их развиваются вдали от каких-либо водоемов. Примером тому могут служить древесные лягушки. Они всю жизнь проводят на деревьях, не спускаются на землю даже в самых необходимых случаях и не стремятся к водоемам. Но без воды все-таки не обходятся. А к водоемам не стремятся потому, что находят необходимое количество влаги тут же, на деревьях: в широких листьях скапливается роса, капли дождя, и маленьким лягушкам вполне хватает этих микроводоемчиков. В них и икра не высыхает, и личинки могут развиваться. Если же каким-то лягушкам такие водоемчики покажутся слишком маленькими, они могут, не спускаясь на землю, тут же на деревьях найти другие, побольше. Так, например, поступает бразильская квакша — она находит подходящее дупло, обмазывает его изнутри смолой, чтоб сделать водонепроницаемым, а когда в дупле скопится достаточное количество дождевой воды, приступает к «деторождению».
Но опять-таки икринки и личинки развиваются хоть и не в водоемах в обычном смысле, но все-таки в воде. Даже те, кто живет в засушливых районах, например австралийская жаба Биброна, откладывающая яички где-нибудь под камнями, полностью зависят от дождя: без него из яиц головастики не появятся.
Личинки живущего в Коста-Рике красящего древолаза и личинки листолаза из Венесуэлы — небольших лягушек, откладывающих яички-икру на суше, тоже не могут развиваться вне воды, даже если находятся на влажной почве или на смоченной дождем лесной подстилке. Икринки тут еще разовьются, а вот головастикам нужна уже настоящая вода. Приходится отцам выполнять обязанности «перевозчиков»: они транспортируют крепко прицепившихся к ним новорожденных личинок в водоемы. Однако и переправив личинок, отцы не уходят далеко от этих водоемов — ведь водоемы могут пересохнуть до того, как личинки закончат развитие. Если это случится, отец немедленно перевезет их в другое место.
И все-таки есть земноводные, икринки и личинки которых полностью обходятся без воды. Например, суринамская жаба-пипа.
Когда люди впервые увидали, что с ней происходит, не поверили собственным глазам: у пипы детишки появлялись прямо из спины. И не какие-нибудь, а вполне сформировавшиеся. И не один-два, а несколько десятков. Прекрасный знаток природы и животных английский натуралист Д. Даррелл, наблюдавший однажды за «рождением» детенышей пипы, писал: «Уже до этого мне приходилось быть свидетелем величайшего множества самых различных рождений. Но лишь в редких случаях увиденное поглощало и изумляло меня, как в ту ночь…»
Конечно, появление детишек из спины пипы — совсем не настоящее деторождение: икринки и личинки пипы развиваются, как и икринки и личинки всех прочих земноводных, только происходит это в необычном месте.
Едва самка отложит яичко — самец подхватывает его и аккуратно укладывает на спину самки, в специальную ячейку. То же самое он проделывает со вторым, и третьим, и четвертым, и со всеми остальными яйцами. Чтоб они держались получше, прижимает их еще и грудью. Ячейки, в которые положены яички, с каждым днем становятся глубже и приобретают шестигранную, похожую на пчелиные соты, форму, а яички как бы врастают в спину самки. Одновременно верхняя часть каждого яичка подсыхает, образуя полупрозрачный купол. Вот там, в этих сотах, под полупрозрачными куполами-крышечками и происходит все, чему положено произойти: развиваются яички, появляются личинки-головастики, которые тоже развиваются там и превращаются в крошечных жабочек. Влаги в таких сотах-ячейках достаточно, питание зародыши и личинки получают через стенки ячеек из организма матери. Сформировавшись, крошечные жабочки приподнимают купола-крышечки, обозревают незнакомый им мир и, набравшись храбрости, вылезают из своих люлек. Некоторое время они держатся все вместе около матери, но вскоре покидают ее и начинают самостоятельную жизнь.
И все-таки, как ни оригинально проявляется забота о потомстве у пипы, у маленькой, до трех сантиметров в длину, лягушечки, называемой ронодермой Дарвина, эта забота проявляется еще оригинальнее, а появление на свет ее детишек еще удивительнее: они появляются не из спины, а изо рта! Ученые долго ломали голову, пока поняли этот феномен, особенно необычный еще и потому, что потомство появляется изо рта родителя. Родительница же, то есть законная мамаша, ограничивается тем, что откладывает во влажный мох яички и покидает их. Около яичек остается самец. В течение 10–15 дней он постепенно, одно за другим, заглатывает эти яички. Однако они попадают не в желудок, а остаются в его горловом мешке, который в это время так растягивается, что не только вмещает яички, но даже позволяет появившимся из яичек личинкам двигаться. Через некоторое время личинки прирастают спинкой или брюшком к стенкам горлового мешка, получая благодаря этому необходимые питательные вещества из организма отца, и продолжают развитие. В таком «приклеенном» состоянии они теряют хвосты, приобретают легкие, конечности. В это же время у них происходит перестройка всех внутренних органов. Когда развитие полностью закончено, лягушечки «отлипают» от стенок горлового мешка и изо рта отца выскакивают на волю.
Однако и ронодерма Дарвина — не предел оригинальности «деторождения»: совсем недавно, в 1973 году, в Австралии была найдена небольшая лягушечка, которая превзошла всех. Живет она в холодных и быстрых потоках и, возможно, довольно суровые и трудные для маленьких лягушат условия заставили эту лягушку приспособиться и «изобрести» совсем уж необычный способ выращивания и сохранения потомства. Отложив икру, эта лягушка проглатывает ее, причем проглатывает по-настоящему. В другое время икринки, как и всякая животная пища, попав в желудок лягушки, стали бы перевариваться. Но все дело в том, что в период «проглатывания» икринок желудок у этой лягушки как бы выключается — прекращаются все его функции и он превращается в хранилище яиц. Впрочем, не просто в хранилище: стенки его богаты питательными веществами, которые получают появившиеся из яичек крошечные головастики. Там, в желудке, они растут, развиваются и вылезают изо рта матери уже почти сформировавшимися лягушатами.
И все-таки ни пипа, ни ронодерма Дарвина, ни австралийская лягушка не считаются живородящими. Но живородящие, то есть производящие на свет не икру и даже не живых личинок, а вполне сформировавшихся, себе подобных животных, среди земноводных существуют. Например, живородящая жаба, живущая в Африке, или черная саламандра, обитающая в высокогорных альпийских водоемах. Живорождение — характерная черта земноводных, живущих в суровых условиях: африканская жаба встречается в районах, где во время засухи часто пересыхают все водоемы, черная саламандра — в холодных реках. И то и другое отнюдь не способствует успешному развитию яичек и выживанию личинок. В теле матери яичкам и личинкам ничто не угрожает — ни сухость, ни холод. Поэтому яйца и личинки и проходят там все стадии развития.
Все это примеры (а число их можно было бы и значительно увеличить) якобы не типичной, якобы отступающей от определенной для земноводных схемы поведения и развития.
На самом же деле они лишь подтверждают эту схему. Развитие икры только в воде (в приведенных примерах она находилась в среде, способной заменить ее) — во-первых; существование личиночной стадии (даже если происходит так называемое живорождение — личинка существует и лишь развивается в теле матери) — во-вторых; метаморфозное развитие (даже если оно происходит в таких необычных местах, как спинные соты или горловой мешок) — в-третьих.
5. Что раньше — курица или яйцо? И кто такие пресмыкающиеся?
В 1651 году в Англии вышла книга знаменитого врача Вильяма Гарвея «О происхождении животных» («Исследование о зарождении животных»). На обложке этой книги был изображен Юпитер, держащий в руках яйцо. Из яйца, разделенного на две части, вылетают паук, бабочка, змея, птица, рыба и ребенок. А на самом яйце надпись: «Все живое — из яйца».
Книга Гарвея была важной вехой в многовековом споре между учеными и церковниками о самозарождении. Гарвей доказал: животные не появляются сами по себе, они появляются из яиц. Однако спор все-таки не был решен — ведь надо было выяснить, откуда берется яйцо? Под давлением огромного количества неопровержимых фактов становилось ясно, что первоначальная форма жизни — яйцо. Но откуда оно?
Об эволюции животных тогда не могло быть и речи, все считали, что животные всегда существовали такими, какими их знали современники Гарвея, и если сторонники самозарождения могли принять формулу «все живое — из яйца», то нужно было и знать, кто снес его?
Гарвей не прояснил этого вопроса, и спор о том, кто раньше появился — яйцо или курица, — продолжался. Действительно, если все живое — из яйца, то кто его снес? Курица, естественно. А откуда появилась курица? Из яйца, по утверждению Гарвея. Получался какой-то замкнутый круг.
Должно было пройти еще не одно десятилетие, должна была появиться, набрать факты, окрепнуть и утвердить себя эволюционная теория, прежде чем вопрос о первенстве яйца или курицы был решен. И сейчас с полной ответственностью мы можем утверждать: яйцо появилось раньше, чем курица. А на вопрос — кто снес его? — с той же ответственностью скажем: яйцо, из которого через много миллионов лет появилась курица, как это ни парадоксально, снесла рептилия, но это же яйцо и сделало саму рептилию.
В истории рептилий или пресмыкающихся еще много белых пятен, но основное мы уже знаем. Мы знаем, что первопроходцы суши — земноводные — появились на стыке девона и каменноугольного периода. Покинув воду и приобретя кое-какие приспособления для жизни на суше, первые земноводные — так называемые стегоцефалы — видимо, неплохо чувствовали себя: климат был ровный, теплый, воздух влажный, да и водоемов было достаточно. Но вот в конце каменноугольного периода на Земле произошли существенные перемены, изменился климат: в ряде мест земного шара он стал жарким и сухим, в то же время, как свидетельствуют годовые кольца на стволах ископаемых деревьев, начались суровые и холодные зимы. Естественно, изменилась и растительность. Счастливая и беспечная жизнь стегоцефалов кончилась — надо было приспосабливаться к новым условиям существования. Часть из них не смогла приспособиться и погибла. Другие сохранили верность полуземному-полуводному образу жизни и постепенно превратились в современных амфибий. Это, пожалуй, наиболее легкий путь и, возможно, по нему пошли бы все стегоцефалы. Но дело в том, что водоемов и болот стало гораздо меньше — земная кора во многих местах поднялась, да и в ряде районов водоемы стали пересыхать из-за жары. И вот тогда стегоцефалы сделали решительный и окончательный шаг на берег, вот тогда, вероятно, и появилось первое настоящее яйцо.
Произошло это в мезозойский период. «Мезозой» в переводе с греческого значит «промежуточная жизнь». Но часто он называется Веком Рептилий, потому что именно в этот период истории Земли рептилии — первые по-настоящему сухопутные обитатели нашей планеты — окончательно завоевали ее, стали полноправными хозяевами суши. Они уже не так зависели от климатических и погодных условий, они уже не были привязаны к определенному — близкому к водоему — месту жительства, у них было множество преимуществ перед амфибиями. И в первую очередь благодаря яйцу.
Конечно, оно появилось не сразу; конечно же, на его создание и совершенствование ушли миллионы лет, но в конце концов яйцо в плотной «упаковке», которому не страшно было высыхание, появилось. Однако яйца земноводных, находясь в воде, не только защищены от высыхания — из воды зародыши получают микроэлементы, необходимые для успешного развития. Кроме того, зародыш, не имеющий возможности превратиться в яйце в «полноценное» животное, проходит в воде, как мы знаем, личиночную стадию. Ну, а если яйцо оказывается вне воды? Вряд ли зародыш земноводного разовьется в нем, если даже и не высохнет икра. А у рептилий он развивается, потому что яйцо создает все необходимые условия. Так как каждое живое существо в своем развитии проходит все стадии, которые прошли животные за миллионы и миллионы лет, какое-то время оно должно находиться в водной среде. И яйцо дает ему эту возможность: под скорлупой имеется крошечное «озерцо», где какое-то время находится зародыш-«рыбка». Зародыш должен питаться — и яйцо дает ему все необходимое. Иными словами, «новое яйцо» — яйцо рептилий, было уже настолько совершенно и приспособлено для наземного существования, что за многие и многие миллионы лет не потребовалось его существенных изменений, и у современных птиц оно мало чем отличается от яйца перворептилий. Это относится и к яйцам, покрытым скорлупой — удивительно совершенным материалом, не только предохраняющим зародыш от высыхания и от механических повреждений, но и позволяющим ему дышать. Справедливости ради надо сказать, что такие яйца далеко не у всех пресмыкающихся. У большинства видов они покрыты не скорлупой, а кожистым веществом. Такие, в отличие от покрытых скорлупой, испаряют не 10–15 % влаги, а до 25 %. Поэтому свои яйца рептилии откладывают во влажную среду, прячут от прямых солнечных лучей.
Независимость пресмыкающихся от окружающей среды, от наличия водоемов, позволила им широко расселиться по планете, освоить не только малоблагоприятные для жизни, но и весьма суровые районы. Взрослые животные научились, приспособились переносить суровые условия. Однако яйца, даже если они и заключены в такую идеальную «упаковку», как скорлупа, менее стойки к суровым климатическим условиям. Правда, мы теперь знаем, что, попав в неблагоприятную среду, некоторые амфибии «нашли выход» — яйца их задерживаются в яйцеводах матери, там зародыши развиваются, становятся более крепкими и стойкими. И им уже не так страшны холод или засуха.
Пресмыкающиеся «расширили» и «усовершенствовали» этот способ сохранения яиц. У некоторых рептилий такая задержка настолько длительна, что на свет появляется не яйцо с развитым зародышем, а полностью сформировавшаяся личинка, покрытая тонкой пленкой (остатки яйцевой оболочки), которую новорожденный сразу же разрывает и немедленно начинает самостоятельную жизнь.
Такое явление называется яйцеживорождение, а не живорождение, как его часто ошибочно называют. Ведь яйцо в данном случае лишь задерживается в яйцеводе, зародыш развивается автономно, получая все необходимое не от матери, а из того же яйца. Правда, среди пресмыкающихся есть и настоящие живородки — зародыши их действительно во время развития получают питательные вещества из организма матери. Но такие случаи достаточно редки.
Основная масса пресмыкающихся откладывает яйца. Этот факт сближает рептилий с амфибиями. Но в то же время именно яйцо — его принципиальное отличие — резко разделяет пресмыкающихся и земноводных. Мало того, оно повело к дальнейшим коренным изменениям, так как дало возможность рептилиям стать полностью независимыми от воды, удалиться от нее на значительное расстояние. А это, в свою очередь, привело к изменению дыхательного аппарата.
Земноводные, как мы знаем, значительную часть кислорода получают через кожу. Но в то же время незащищенная голая кожа приводит к большой потере влаги. В жарком, сухом климате, да еще вдали от воды это могло бы стать роковым для рептилий. Поэтому они полностью «отказались» от кожного дыхания. Исчезли кожные железы, а голая кожа покрылась чешуей, костными пластинками или другими защитными приспособлениями. Но, перестав дышать кожей, пресмыкающимся надо было научиться дышать как-то иначе. Земноводные не имеют ребер, а если имеют, то очень короткие и несовершенные. Во всяком случае, необходимой для дыхания грудной клетки у них нет. Поэтому при дыхании (не кожном) воздух они как бы нагнетают, накачивают: сначала набирают в рот, затем, «заткнув» ротовое отверстие, «проталкивают» его в горло.
У рептилий уже появились ребра, грудная клетка, и это дало им возможность не заглатывать воздух, а вдыхать его.
Изменилась кровеносная система, изменилось сердце. Изменились скелет и мускулатура. В первую очередь потому, что изменились — и очень! — конечности рептилий.
Кистеперые рыбы в меньшей, земноводные — в большей степени, но и те и другие все-таки делали первые шаги по земле. Рептилии зашагали по планете уверенно. Для этого нужны были и соответствующие средства передвижения. И они получили их. Правда, затем часть рептилий почему-то вообще утратила это великое завоевание амфибий, за что весь класс стал называться рептилиями, или пресмыкающимися. Можно понять, почему знаменитый, французский ученый Ж. Кювье назвал так весь класс и почему ученый мир согласился с этим. Но тем не менее название это не очень точное, и если к змеям оно подходит, то ко многим другим представителям рептилий — никак.
Первые путешественники, увидевшие гигантских черепах, были поражены не только их величиной, но также их «длинноногостью». Действительно: медленно идущая гигантская черепаха, кажется, движется на огромных столбах. Известный американский зоолог Арчи Карр рассказывал, как был удивлен, увидав впервые стремящегося к воде крокодила: он неожиданно оказался не только очень проворным, но и весьма длинноногим. Многие ящерицы прекрасно двигаются на своих стройных длинных ножках, а есть и такие, что при опасности бегут — и очень быстро — лишь на задних ногах.
Однако и утратившие ноги рептилии не утратили способности активно двигаться. Достаточно вспомнить коротконогих ящериц и змей, которые гораздо проворнее и вообще гораздо лучше приспособлены к движению, чем амфибии.
Итак, рептилии твердо ступили на сушу. Они еще, как и, земноводные, откладывают яйца. Но земноводные, даже если они все время живут на суше, откладывают яйца в основном в воде или во влажной среде, а рептилии если и проводят большую часть жизни в воде и прочно связаны с ней — откладывают яйца только на суше.
Рептилии, хотя и не имеют постоянной температуры тела, все-таки меньше зависят от окружающей среды: их кожа покрыта защитными приспособлениями, для них не так важна влажность воздуха, они не так боятся жары, сухости, прямых лучей солнца. Мало того: перемещаясь то в тень, то на нагретые места, они в какой-то степени поддерживают относительно постоянную температуру своего тела.
Есть немало и другого общего и различного в самих этих чертах. Но есть и множество «новоприобретений», ставящих рептилий на более высокую ступень развития в животном мире.
Впрочем, и среди самих рептилий есть очень много различий. И во внешнем строении, и во внутреннем, и в поведении, и в образе жизни. Это и естественно — ведь произошли они в разные времена и от разных предков. И в процессе развития изменения продолжались — например, утрата ног у одних, изменение легких у других (у большинства змей развито лишь одно легкое, другое — недоразвито или отсутствует совсем, то же и у некоторых ящериц).
Некоторые рептилии примерно 300 миллионов лет назад снова начали возвращаться в воду. Возможно, побудили их к этому те же причины, что когда-то заставили выйти из воды: земля уже была достаточно заселена и появились конкуренты, появились враги. Море же для таких «переселенцев» являлось относительно новым и относительно нетронутым миром. 100 миллионов лет назад в море уже было много рептилий. Конечно, они стали отличаться от наземных — вновь обрели плавники, хвосты, утратили или почти утратили шею. Но все-таки снова превратиться в рыб они не сумели — у них остались легкие, как у наземных животных, следовательно и кровообращение не стало у них «рыбьим».
Да, рептилии очень разнообразны. Тем не менее и общих признаков у них очень много. Поэтому они объединены в один класс. А так как они все-таки очень разные, то разбиты на четыре современных отряда: отряд клювоголовых, насчитывающий всего один (!) вид; отряд черепах, насчитывающий сейчас примерно 250 видов; отряд крокодилов — прямых потомков жителей мезозоя, — их известно сейчас около 25 видов, и, наконец, отряд чешуйчатых — самых многочисленных и самых изменившихся рептилий, насчитывающий около 6000 видов. К чешуйчатым относятся все змеи, ящерицы, хамелеоны.
Таковы рептилии, живущие на нашей планете. Точнее, известные сейчас нам. Наверняка еще есть немало и не известных науке.
Проблемы открытий
Каждое научное определение и теория
должны начинаться словами:
«Насколько нам сейчас известно…»
1. Открытия и сенсации
Нам трудно сказать, когда и как были открыты многие земноводные. Некоторых люди знали, видимо, очень давно и знали даже подробности их жизни или строения — вспомним, например, папирус Эберса, о котором мы уже говорили. Других земноводных и пресмыкающихся люди открыли для науки сравнительно недавно. Особенно много находок было сделано в период, который называется эпохой Великих географических открытий, когда стали осваиваться и изучаться материки и острова с жарким тропическим климатом, где сосредоточено наибольшее количество рептилий и амфибий. К сожалению, биологи были редкими участниками экспедиций, да и цели у путешественников тех времен были иные — они искали новые земли, богатые драгоценными металлами и камнями, пряностями, искали новые торговые пути. Великие географические открытия связаны с захватами и грабежами, истреблением и закабалением коренного населения многих стран Азии, Африки, Америки. До животных ли было? А если путешественники и интересовались животными, то главным образом такими, на которых можно было разбогатеть, которые давали ценный мех или кость, которых можно было употреблять в пищу во время долгого плавания или длительных завоевательных походов. И тем не менее именно в это время стал быстро расти список открытых рептилий и амфибий. Конечно, открытия эти были условными: местные жители прекрасно знали то или иное животное, а ученые не имели о нем никакого представления. И только когда животное попадало в руки натуралиста и он, описав его, находил ему место в соответствующем классе, отряде, — оно считалось открытым. Иногда эти открытия проходили незамеченными, иногда вызывали сенсации, нередко случались и курьезы. Например, гигантские черепахи уже хорошо были известны и пиратам и мореплавателям, а ученые все еще не хотели верить в их существование. Конечно, у ученых имелось достаточно причин для скептического отношения к подобным сообщениям: слишком были они «напуганы» описанием фантастических животных, которых путешественники «видели собственными глазами». И рассказы о черепахах весом в полтонны, естественно, встречались с недоверием, считались вымыслом, фантазией. Недоверие это было так велико, что даже в XVIII веке, в очень обстоятельных работах Шнейдера и Вельбаума, где, казалось бы, о черепахах было собрано все возможное, про гигантских не говорилось ничего. И только в XIX веке почти истребленная к тому времени гигантская черепаха была «узаконена» в науке.
Примерно то же самое произошло с гигантской лягушкой Голиафом. Она была открыта в 1900 году, но в список животных, «утвержденных наукой», попала гораздо позже: существование лягушек длиною чуть ли не в полметра и весом в несколько килограммов ученые тоже долгое время относили к области легенд.
Правда, когда подобные открытия наконец получают признание, они становятся сенсацией.
Впрочем, не только величина животных поражает зоологов. Сенсацией, например, было сообщение немецкого ученого Торнира, который в 1905 году обнаружил живородящую жабу. А на следующий год в тех же лесах Танганьики была поймана живородящая жаба, относящаяся, как выяснилось, к совершенно другому виду. Но жабы-живородки продолжали удивлять людей: в 1942 году за много тысяч километров от Танганьики — в Гвиане был найден третий вид живородящей жабы.
Поделиться книгой: