У предков акул стали одновременно изменяться и плавниковые складки (см. рис. 10, 3). Из непрерывных, вдоль всего тела, они стали прерывчатыми, сохраняясь лишь в отдельных местах. Во внутрь складки тоже стали врастать хрящевые опорные палочки, непрерывным рядом, как жерди в заборе, частоколе. Где складка прерывалась, там не стало опорных палочек. А сохранившиеся участки складки стали плавниками, отдаленными друг от друга, что обеспечивало большую их подвижность. На спине получились два плавника, стоящие один за другим. На конце тела сильно развился хвостовой плавник, который стал работать как пароходный винт, поворачиваясь попеременно вправо и влево. Это — главный «мотор» всех рыб.
Рис. 11. Образование челюстей у позвоночных.
1 — головной конец древнего черепного, близкого к современным миногам: ЖД и 1, 2, 3… 9 — жаберные дуги (на верхнем рисунке все одинаковые), К — кишечник; СМ — спинной мозг, а — д — постоянное усиление 3-й жаберной дуги, становящейся челюстью; 2 — голова акулы: ЖЩ — жаберные щели; Ч — череп; 1, 2 — остатки первых двух дуг; 3 — челюсть (бывш. 3-я жаберная дуга); ЗУ — зубы; 4— четвертая (подъязычная) дуга; По — позвонки.
На животе сохранился участок заднепроходного (анального) плавника. Дальше, вперед по линии живота, где складка раздваивалась, проходя по бокам тела, сохранилось четыре участка в виде лопастей, подпертых изнутри скелетом хряща. Два из них — правый и левый — грудные (Грп) плавники, два других — брюшные плавники. Они стали рулями глубины и поворотов (см. рис. 10, 3).
ДАЛЬНЕЙШЕЕ РАЗВИТИЕ ПОЗВОНОЧНЫХ
От акуловых рыб с их открытыми жаберными щелями произошли, однако, по-разному, другие рыбы, развиваясь как бы по радиусам во все стороны (см. рис. 27–41). Жаберные щели и дуги между ними стали прикрываться жаберными крышками, наползающими на них спереди назад. Щели спрятались под ними, что мы и видим у всех наших «костистых рыб» (сельдь, щука, карп и др.).
Со временем хрящевой скелет постепенно подвергался окостенению, замещался костной тканью. Это окостенение хряща повторяется и сейчас в процессе зародышевого и личиночного развития и на последующих молодых стадиях у всех высших животных вплоть до человека. У всех вначале развития возникает скелет из хряща, который постепенно вытесняется костью, не только в зародышевом состоянии, но и дальше, заканчиваясь уже в детском возрасте.
Итак, от акуловых возникли различные костные рыбы с их парными плавниками. У основания последних под кожей для опоры мышц образовались костные пластины, у грудных плавников — лопатка, а у брюшных — зачатки тазовых костей. Так появились грудной и брюшной пояса конечностей.
У некоторых рыб и сейчас все спинные, хвостовой и анальный плавники не разъединились, составляя не-прерывающуюся складку-ленту (например, у угря). Но таких рыб, у которых и парные грудные плавники были бы связаны с брюшными по бокам тела, в наши дни нет.
Однако эту стадию проходит каждый зародыш акулы, да у некоторых ископаемых вымерших рыб вдоль тела по бокам сохранились скелетные лучи сплошного плавника.
У многих рыб стал по-разному образовываться плавательный пузырь (у акул его не было). Пузырь возникал из выпячивания стенки пищевода или кишечника (рис. 12). К стенкам пузыря подходят кровеносные сосуды с растворами газов. Газы эти из крови просачиваются через стенки в пузырь и помогают рыбам при плавании.
Рис. 12. Образование плавательного пузыря (верхний ряд) и легких (нижний ряд) из сходных выпячиваний пищевода. (Ориг.).
Многие тысячи лет рыбы были высшими животными на Земле. Не было тогда почти никого, кто был бы организован лучше их. Соперничать с ними могли разве только на первых порах, головоногие моллюски-спруты (осьминоги) и кальмары, огромные и быстро плавающие хищники (мало похожие на своих родственников улиток), дожившие и до наших дней. Но и они вскоре отстали в своем развитии от рыб и уступили им первенство. Заселив в океанах и морях толщу воды и прибрежную часть, густые заросли водорослей и дно моря, рыбы вошли в реки и проникли в озера. Претерпев здесь множество изменений, часть рыб вновь спустилась по рекам в моря и океаны. И всюду рыбы приспосабливались к разнообразным условиям жизни: камбала и скат стали плоскими и лежат на дне; морской конек цепляется хвостом за водоросли; у вьюна рот обращен вниз и окружен усиками, пищу он берет со дна. А у чехони рот обращен косо вверх, она берет пищу из-под поверхности воды. Такие разнообразные приспособления помогают рыбам в их соперничестве. Чем меньше они похожи между собой, тем легче им жить, добывать пищу. Но в древние времена разнообразие рыб было не столь велико и соперничество (конкуренция) понуждала их приспосабливаться как только можно к добыванию пищи и другим условиям.
Есть и в наши дни рыбы-прыгуны, выскакивающие из воды (в Индонезии и у берегов Африки), вылезающие из воды на берег, на корни береговых деревьев, где они охотятся за насекомыми (рис. 13). Не все рыбы хорошо приспособлены к такой жизни. Ведь тело в воде весит меньше, чем в воздухе. Чтобы двигаться на берегу, нужно затратить больше сил, да и не всякий плавник годится для такого способа передвижения. Выходить на сушу на длительный срок для охоты смогли только такие рыбы, грудные и брюшные плавники которых обладали у своего основания крепкими костями и мускулами. Скелетно-мышечная часть такого плавника далеко выдавалась наружу из тела (и могла поворачиваться), лишь на конце разветвляясь на лучи с перепонкой (рис. 14). А у обычных рыб лучи плавника начинаются почти сразу от самого его основания (см. рис. 15. А и В). Рыб таких называют кистеперыми. Большинство этих рыб вымерло, и нам известны лишь их скелеты да чешуя в ископаемом виде. Но один вид кистеперых дожил до наших дней. В передних (грудных) плавниках их проходит от лопатки вначале одна кость — плечевая, а дальше две рядом — локтевая и лучевая. Но в локте подвижность такого плавника еще недостаточная. И тем не менее расположение костей в плавнике уже похоже на скелетные части передней конечности (см. рис. 14, А).
Рис. 13. Рыбка — илистый прыгун (пучеглазка) на корнях мангровых деревьев и на берегу.
Рис. 14. Кистеперые рыбы:
А — ископаемая Эустеноптероп, Б — сохранившаяся до наших дней, выходящая на берег, Латимерия; а — схема грудного плавника; Л-Л — локтевая и лучевая кости.
Многим рыбам помогает при дыхании кишечник, если жабры не справляются с этой задачей. В водоемах, где достаточно гниющих растений, мало кислорода, рыбы (например, вьюн, шиповка) захватывают с поверхности воды ртом воздух и прогоняют его через кишечник. При этом стенки кишечника всасывают кислород и помогают таким образом дыханию. У других рыб не весь кишечник, а лишь плавательный пузырь помогает дыханию, причем, воздух в пузырь входит из кишечника через рот. Венозные сосуды, оплетающие стенку пузыря, отдают углекислый газ и кровь насыщается через те же стенки кислородом. Постепенно плавательный пузырь таких рыб становился легким. Оба органа у зародыша развиваются вначале одинаково (см. рис. 12) и ясно, что легкие — это измененный плавательный пузырь. Когда водоемы пересыхают, некоторые рыбы зарываются в ил, и, когда почти совсем не остается влаги, дышат все время «легкими», пока не кончится засуха. Такие рыбы живут в Южной Америке, Австралии и называются двоякодышащими.