южноамериканских квакш на спине развивается сумка из встречных боковых складок кожи, срастающихся по середине спины так, что отверстие ее направлено назад, в область крестца. Оплодотворенную икру (яички), всего около 200 штук, самка откладывает в сумку, загибая при этом кверху вывернутый край клоаки. Здесь икра и развивается до полной готовности, когда у головастиков появятся задние конечности. Однако головастикам все же необходима водная среда, хотя бы под конец развития. Они покидают сумку, падают в воду и здесь заканчивают свой метаморфоз — превращаются в лягушат. Это «второй шаг» к отказу от воды.
Другой вид — карликовая квакша яиц (икринок) откладывает еще меньше — 57 штук, зато они очень крупные, так как в них очень много белка и головастики развиваются в сумке до конца. Таков «окончательный отказ» от воды.
У третьей группы лягушек (безязыковые) сумок нет. Но у них (пипа суринамская) — икра приростает ровным слоем к коже на спине матери, где потомство проходит весь цикл развития.
Все лягушки проходят стадию развития с жабрами, но внутри яйца. На все это время (у пипы — 82, а у сумчатой квакши — 45 дней) зародыш должен быть обеспечен питанием. Чем дольше зародыш и личинка развиваются внутри яйца, тем больше ему нужно белка. Но у подавляющего большинства земноводных в яйцах-икринках белка мало, и личинки-головастики рано выходят в воду, добывая сами себе пищу в течение 2–3 месяцев (рис. 17).
Рис. 17. Сравнение развития земноводных и пресмыкающихся
(о них в следующей главе) выглядит следующим образом:
Стадии, соединенные скобкой, проходят внутри яйца. Их у земноводных меньше. Стадии с 8 до 12 проходят в воде. В квадратах — период развития легких. У земноводных они развиваются уже после выхода из яйца, а у пресмыкающихся, — еще в яйце. (Ориг.).
ПРОИСХОЖДЕНИЕ ПРЕСМЫКАЮЩИХСЯ
(рептилий)
Текли геологические эры,
Свои объемы нам не указав.
Менялся климат. На песчаник серый
Встал мезозойский ящер, динозавр —
Пятиметровый, весом в десять тонн
Яйцеродящий игуанодон.
Поэтесса ошибается, когда говорит о неизвестности «объема» геологических эр. Они точно вычислены. В частности, «средняя эра» (мезозойская) продолжалась почти 160 миллионов лет. Началась она 225 миллионов лет тому назад и условно закончилась 70 миллионов лет назад. С этого времени, ничем конечно не отделенным от предыдущего, ученые считают эту эру законченной по причине развития новых форм жизни, о которых речь будет идти дальше.
На суше в «среднюю эру» особенно богато развивались пресмыкающиеся. Некоторые из них вновь вернулись в воду и приобрели «внешность акулы», оставаясь, однако, пресмыкающимся. Другие «научились» летать, но крылья их состояли не из перьев, а из тонкой перепонки, натянутой по переднему краю на огромный вытянутый безымянный палец, более длинный, чем все туловище животного. Предками птиц они, однако, не стали, и первоптицам пришлось «учиться» летать заново, на совсем иначе сформированных крыльях. Остальные пресмыкающиеся населяли болота и пустыни, леса и долины; многие ходили и прыгали на задних ногах, опираясь на хвост, как кенгуру. Так передвигались травоядный игуанодон, упомянутый в стихотворении, и тиранозавр — самый крупный из хищников, когда-либо живших на Земле (до 15 метров длиной, 9 метров высотой, с черепом до 2 метров длиной). Были и другие виды. Но большинство рептилий опиралось на все конечности, напоминая наших ящериц, и отнюдь не все виды обладали большими размерами.
Однако при значительном разнообразии, все виды и роды, семейства и отряды оставались на одной и той же ступени ящеров-пресмыкающихся. Поэтому мы их рассматривать не будем. Все пресмыкающиеся возникли от древних хвостатых земноводных.
Но даже высшие земноводные не могли уходить далеко от воды, не могли заселить открытые степи и каменистые пустыни. Между тем именно эти места были богаты всевозможной добычей. Длиннохвостые предки лягушек и тритонов, с голой слизистой кожей, не смогли сразу приспособиться к жаркому сухому воздуху. Среди них стали появляться разновидности с более сухой и грубой кожей, которая постепенно покрывалась роговым слоем. Этот слой становился не сплошным, а образовывал щитки или, если края щитков заходили друг на друга, чешую, но не костную, как у рыб, а развившуюся из другой ткани — роговую, периодически линявшую (рис. 18). Раньше слизистая кожа помогала при дыхании, так как под ней ветвились сосуды. Через роговую оболочку дыхания затруднено. Зато легкие развивались лучше. Многочисленные кровеносные сосуды врастали и ветвились в легких, и они стали ячеистыми, со многими перекладинами из вен и артерий, вокруг которых проходит воздух.
Рис. 18. Образование чешуи и роговых щитков:
А и В — чешуя рыб, С — чешуя пресмыкающихся,
Э — эктодерма, а М — мезодерма кожи (ее глубинный слой).
Таковы кожа и легкие у ящериц, черепах, змей, крокодилов.
Хищный образ жизни, требовавший поисков добычи (насекомых, червей, пауков), привел к тому, что плечевой пояс (лопатки) отодвинулся от головы назад и между головой и плечом оказалось больше подвижных шейных позвонков. Голова смогла теперь поворачиваться во все стороны. Роговые чешуйки покрыли спину, а также пальцы, как черепица. На концах пальцев чешуйки росли особенно длинными и твердыми. Так возникли когти, помогавшие раскапывать почву и расправляться с добычей (рис. 19, Е). Но особенно изменилось размножение и развитие в яйце, так как яйца эти животные стали откладывать только на суше (см. рис. 14, б).
Это произошло, конечно, не сразу. Вероятно вначале яйца подсыхали при убывании воды в пересыхающих водоемах и жизнеспособными из них оставались лишь такие, у которых была поплотнее оболочка, ставшая со временем кожистой скорлупой. Среди современных земноводных тоже, как мы знаем, есть виды, которые яйца в воде не откладывают. Но это исключение. У пресмыкающихся же это стало всеобщим правилом.
Рис. 19. Образование волос и когтей.
А — роговая чешуя и постепенное ее замещение (В — Д) волосами у зверей;
A1 — разрез кожи ящерицы в участке, где плоские щитки переходят в нависающую чешую; Е — пальцы: концевая чешуйка становится когтем.
У них также сохранилась стадия с жаберными щелями, передающаяся по наследству, но проходит она быстрее и внутри яйца. И там же во время развития жабры заменяются легкими, так что по выходе из скорлупы новорожденный организм сразу обладает легочным дыханием. Кроме того, в яйце вокруг зародыша образовались особые оболочки, наполненные водянистой жидкостью, защищающие зародыш от высыхания. Итак, у пресмыкающихся новорожденный выходит из яйца сразу в более «готовом» виде: он покрыт чешуей, имеет вполне развитые легкие, заросшие жаберные щели и только почки еще на «рыбьей» стадии продолжают свою перестройку. На такое полное развитие требуется больше времени.