Тайны прошлого в глубинах времен - Ефремов Иван Антонович (читать полностью книгу без регистрации .TXT) 📗
Вторым, очень существенным фактом, наблюдаемым во всей великой истории жизни, является та направленность ее развития, о которой говорилось ранее. Эволюция не идет в любом случайном направлении. Всякое существенное усовершенствование организмов вызывает новую «вспышку» образования видов, во время которой прежние «экологические ниши» заселяются новыми видами, лучше организованными, чем прежние, уничтожаемые естественным отбором. Однако количество этих ниш на поверхности Земли ограничено. В результате проявляется конвергенция, т. е. принятие разными организмами похожей формы, образа жизни, питания и поведения.
Общеизвестны ихтиозавры — ископаемые морские пресмыкающиеся, чрезвычайно похожие на дельфинов, появившихся на полтораста миллионов лет позже. Но мало кто знает, что аналогичные змеям формы земноводных существовали уже в каменноугольных лесах около 300 млн. лет назад, а крокодилообразные имеют еще более почтенный возраст. С тех пор внешний облик крокодилов принимали неоднократно в разные геологические эпохи различные группы вымерших пресмыкающихся. Современные крокодилы — это довольно высокоорганизованные животные с почти четырехкамерным сердцем, сложной системой терморегуляции и глазами, которые приспособлены как к дневному, так и к ночному освещению.
Чем выше по лестнице исторического развития жизни поднимаемся мы, приближаясь к нашему времени, тем чаще и глубже конвергенция. Можно упомянуть об ископаемых млекопитающих Южной Америки, разобщенной со странами Евразии и Африки, похожих на млекопитающих так называемого Старого Света. Южноамериканские копытные, принадлежащие к совершенно особенным древним группам, дали похожие на животных Старого Света верблюдообразные, кабанообразные, лошадеобразные, даже хоботные формы. Лошадеподобные литоптерны по строению ног («однопалостн») ушли дальше лошадей, но отстали в отношении совершенства зубной системы.
Самым поразительным животным Южной Америки, найденным в уже очень позднее геологическое время, является тилакосмилус, повторивший во всех чертах строения саблезуба смилодона, но принадлежащий к совершенно иному, низшему подклассу млекопитающих — сумчатым. Сумчатые Австралии тоже повторяют главные группы высших млекопитающих — плацентарных Старого Света — грызунов, волков, тигров, медведей.
Приспособления, отличающие целые классы и подклассы у более поздних животных, возникали как отдельные признаки очень давно и у самых отдаленных и несходных групп. Так, например, скорпионы имеют в основании своих конечностей особые камеры, где зародыши прикреплены к плацентоподобному образованию, отличающему самых высших млекопитающих — плацентарных. Это высокая степень охраны эмбрионов. Двуглазое (бинокулярное) зрение, отличающее человека, появляется даже у моллюсков (осьминогов), а затем и у целого ряда пресмыкающихся, птиц, не говоря уже о многих млекопитающих.
Постоянство температуры тела по всем данным появилось у пресмыкающихся около 200 млн. лет тому назад. Но в том или ином виде высокая энергетика теплокровного организма есть у некоторых рыб, типа меч-рыбы или парусника, т. е. возникает как частный случай у еще очень примитивных животных. Молоко как средство выкармливания детенышей известно у некоторых птиц и даже рыб, не говоря уже о самых древних яйцекладущих млекопитающих типа утконоса. Наконец, недавние исследования показали, что объем и сложные извилины мозга, превосходящие таковые у человека, есть у китообразных и появились примерно на 15 млн. лет раньше.
Здесь приводится лишь несколько наглядных примеров, общее число которых громадно. Остается сказать хотя бы об одной наиболее типичной конвергенции наземных растений — облик дерева с ветвями и органами фотосинтеза появляется уже с первых этапов развития крупных наземных форм. Каменноугольные сигиллярии уже очень похожи на современные деревья, хотя они гораздо ближе к плауновым мхам (современный ликоподий). Даже пневматофорьг или дыхательные выросты корней сигиллярий по существу ничем не отличаются от современных болотных кипарисов или авиценний, растущих в заливаемых морем прибрежных мангровых лесах, т. е. в такой же обстановке, в какой обитали 300 и более миллионов лет назад сигиллярии.
На протяжении сотен миллионов лет истории жизни и растения и животные наделяются не только внешне похожими чертами. Еще ближе сходство органов чувств, нервной и гормональной регулировки. В похожих условиях обитания вырабатываются и одинаковые черты поведения. Эти аналогичные конструктивные решения показывают, что эволюция, так сказать, ставит перед организмами одни и те же задачи, а следовательно, имеет направленность. По существу в этом нет ничего удивительного, ибо главные условия внешней среды, к которым приспособляются организмы, условия поверхности нашей планеты и общие закономерности жизни просуществовали, как мы говорили ранее, около миллиарда лет.
Энергетические уровни биологических машин-организмов жестко лимитированы. Для каждой ступени повышения энергетики живых существ требуются миллионы лет. Энергозапасы, скажем, в печени пресмыкающегося, примерно в 50 раз меньше, чем у высшего млекопитающего. Поэтому длительность бега по суше у крокодила просто несоизмерима с многочасовым бегом волка, льва, копытного. Высокая энергетика, естественно, имеет оборотную сторону: резко повышается потребность в пище, укорачивается продолжительность жизни. Все это как бы огораживает жизнь неодолимыми стенами необходимости, направляющим коридором естественного отбора. Из него только один выход — дальнейшее усовершенствование организма в сторону большей независимости от внешней среды. Частная приспособляемость, как подтверждает история жизни на Земле, это лишь только временный успех, за которым идет расплата — массовая гибель, позднее — вымирание при перенаселении экологической ниши, исчерпание ее узкой кормовой базы (или изменение условий обитания). В полном соответствии с описанным ходом исторического развития мы наблюдаем в геологической летописи остатки двоякого рода животных групп. Одни, составляющие главную массу окаменелостей в том или другом слое, принадлежат к узкоприспособленным, но численно очень распространенным видам. Другие, гораздо более редкие, отличаются внешне как бы примитивным обликом, скрывающим высоту организации.
Этот, давно известный характер палеонтологической документации, заставил исследователей предположить, что существуют два пути исторического развития жизни (эволюционного прогресса); адаптация, приспособление к местным и временным, частным условиям жизни и общее усовершенствование организма: его усложнение, универсализация действия, повышение энергетики и защищенности от влияния внешней среда. Это две дороги эволюции: одна — адаптивная радиация — постоянно заводит группы животных в тупики, кончающиеся вымиранием, а другая ведет к непрерывному восхождению, к наибольшему совершенству организма.
Нетрудно видеть, что на самом деле оба «пути» — лишь две стороны одного и того же диалектического процесса, в котором великая необходимость усовершенствования организма проявляется через сумму случайных адаптаций. Слепая сила естественного отбора становится «зрячей» в том смысле, что получает направленность, непрерывно действующую в течение всей огромной длительности органической эволюции на Земле.
Необходимость исторического развития заключается в приобретении наибольшей независимости от внешней среды — того самого гомеостазиса, без которого не может быть накопления и хранения информации, абсолютно необходимой для выживания. Чем «прочнее» и длительнее гомеостазис, тем больше информации накапливается в индивиде, тем более он универсален, пригоден для жизни в разных условиях, тем менее зависит от узких экологических ниш. Совершенно очевидно, что, кроме общей защищенности организма от потери влаги, изменений температуры и давления, солнечной радиации и т. п., помимо способности преодолевать чисто механические препятствия, универсальная форма животного должна еще обладать умением разыскивать и распознавать пищу в ее разных видах и условиях среды, а для этого запоминать множество данных.
