панцирные рыбы девонского периода

Панцирные рыбы: классификация

Эти рыбы, которых ещё иначе принято называть Плакодермы или пластинокожие рыбы (лат. Placodermi) представляют собой класс челюстноротых рыб (лат. Gnathostomata), которые жили на Земле в палеозойскую эру (начало 541 млн. лет назад, конец примерно 252 млн. лет тому назад).

Дунклеостей (лат. Dunkleosteus) — родвымерших панцирныхрыб отряда артродир

А расцвет панцирных рыб пришёлся на девонский период, в конце которого этот класс рыб полностью вымер. Самые первые из видов этих рыб жили исключительно в солёной морской воде, однако позже распространились по солоноватоводным и пресноводным водоёмам.

Для рассматриваемого класса рыб наименование «панцирные рыбы» применять не совсем правильно, корректнее их было бы называть плакодермами, поскольку панцирь, защищавший их тело, представлял собой жёсткие пластины, покрытые сверху кожей, а не роговым слоем.

Давайте коротко рассмотрим этих древних существ. Панцирные рыбы – это ископаемый класс рыб, относящийся к царству Животные и типу Хордовые. В соответствии с принятой современной классификацией этот класс делится на десять отрядов:

Происхождение панцирных рыб

Размеры этих рыб варьировали от совсем маленьких до гигантских. Самые крупные из известных представителей могли достигать десяти метров в длину. К таким представителям панцирных рыб относятся хищники, имеющие очень мощные челюсти с крупными зубами.

Надо сказать, что по представлению учёных плакодермы в своём большинстве были хищниками – ихтиофагами, и лишь только небольшая их часть являлась планктонофагами. Также считается, что на нашей планете эти животные появились одними из первых среди позвоночных, у которых сформировались челюсти, а их предками были бесчелюстные рыбообразные существа, обладавшие лишь жаберными дугами.

Именно поэтому строение челюстей панцирных рыб существенно отличается от строения челюстей современных представителей рассматриваемой группы животных. Еще надо отметить, что не у всех видов челюсти были снабжены зубами, у некоторых функцию зубов выполняли костные пластины.

Интересен тот факт, по предположению учёных, что ни у одного из описанных видов плакодерм не отмечено регулярной смены зубов, характерной для современных представителей рыб. Все панцирные рыбы, преимущественно, имели гетероцеркальный хвост, в верхнюю, большую лопасть которого заходил хвостовой отдел позвоночника, а также брюшные и грудные плавники, однако ни у одного из изученных видов плакодерм анальные плавники, характерные для других видов рыб, не обнаружены.

Род вымерших панцирных рыб отряда артродир — Дунклеостей (лат. Dunkleosteus)

Очень многое, что касается образа жизни панцирных рыб до сегодняшнего дня остаётся малоизученным или неизученным вовсе. Но учёными доказан один интересный факт из жизни этих древнейших существ. Один из видов панцирных рыб Materpiscis attenboroughi, существовавший на Земле около 380 млн. лет тому назад, чьи останки были обнаружены в 2005 г., стал доказательством того, что является самым древним живородящим организмом из всех, известных человечеству. Внутри окаменелого артефакта был обнаружен хорошо развитый и сохранившейся эмбрион с пуповиной. Эта сенсационная находка заставила учёных признать, что процесс копуляции и живорождения начался на целых 200 млн. лет раньше, чем считалось до этого открытия.

На этом интересном событии и заканчивается рассказ о классе Панцирные рыбы, который в наши дни безвозвратно утрачен. Немало интересного вы сможете узнать, прочитав эти статьи:

Далее мы с вами рассмотрим и другие, не менее интересные классы, относящиеся к многочисленной группе рыб, а пока предлагаю посмотреть телепередачу из цикла «Секретные территории» — «Чудовища. Загадки времени»:

Источник

Девонская рыба голонема

На реконструкции представлена панцирная рыба голонема (Holonema). Крупное захоронение этих вымерших рыб несколько лет назад нашли в Курской области, в карьере Михайловского горно-обогатительного комбината. Огромные шагающие экскаваторы вскрыли здесь слои глин девонского периода. В породе залегали многочисленные пластины панцирных рыб (см. Плакодермы). Местонахождение вовремя попало на глаза палеонтологам и начались полноценные масштабные раскопки.

Остатки принадлежали панцирным рыбам, которые плавали в Русском море (оно занимало большую часть современной европейской России) 370 миллионов лет назад, в девонском периоде. Почти все находки принадлежали всего одному роду рыб — голонема.

Голонемы внешне напоминали аквариумных панцирных сомиков, но были гораздо крупнее: их панцирь мог достигать размеров автомобильного колеса. Голонемы были космополитами. Ранее остатки этих рыб находили в США, Испании, Германии, Польше, Великобритании, Азербайджане, в Ленинградской области, на островах Шпицберген и Новая Земля, в Австралии. Но еще нигде не встречалось такого массового захоронения, с таким огромным числом остатков, как в Курской области. Массовый материал отсюда позволит в подробностях изучить вариации строения панциря голонем.

К сожалению, в Михайловском карьере нет цельных панцирей рыб, зато отдельными пластинками забита вся глина. Панцирь каждой голонемы состоял из полусотни пластинок, скрепленных соединительной тканью. После гибели рыбы пластинки отсоединялись друг от друга, и панцирь по швам разваливался на отдельные элементы.

Пластины очень хрупкие и требуют бережного обращения. Их аккуратно окапывают ножами, подрезают шпателями и берут вместе с кусками глины, упаковывая в усадочную пищевую пленку. За лето здесь добывают несколько десятков пластин. Расчищают их уже в городе, постоянно пропитывая клеем. Работа долгая, торопиться с ней нельзя, иначе можно испортить древние остатки.

Расчищенная пластинка голонемы в породе. Фото: © Игорь Большиянов

Когда пластинка извлечена из породы, оставшуюся глину промывают через сито. Только так можно найти мелкие, малозаметные детали — четырехугольные чешуи с хвоста голонемы или ее зубные пластины, по форме напоминающие филировочные ножницы: предполагается, что голонемы «настригали» ими мягкие водоросли.

Раскопки в Михайловском карьере идут уже три года и будут продолжаться дальше. Вероятнее всего, курские голонемы относятся к еще не известному виду, который вскоре будет описан. Кроме того, палеонтологи планируют собрать все фрагменты, каждую пластинку оцифровать на 3D-принтере, подогнать под единый размер, распечатать и сделать пластиковую реконструкцию панциря рыбы.

Один из участников раскопок, Игорь Большиянов, надеется обсчитать такую реконструкцию математическими методами, как современную технику. По основной профессии он инженер, работает в Институте прикладной механики РАН и рассчитывает совместить инженерные навыки и любовь к вымершим рыбам. По его словам, у многих древних рыб были необычные плавники, напоминающие крылья обратной стреловидности. Эти рыбы плавали по такому же принципу, как летают боевые истребители Су-47. Возможно, вымершие девонские рыбы даже смогут подсказать какие-нибудь инженерные решения для современной техники.

Источник

zabinok

Кладовая событий

Путешествие в тысячу миль начинается с первого шага. Лао-цзы

Водный мир девонского периода

Девонский период (408—360 млн. лет назад) считается одним из наиболее интересных этапов в эволюции жизни на Земле. В начале этого периода в морях медленно и постепенно продолжали развиваться организмы, появившиеся в предыдущие геологические эпохи. А в середине девона произошел невиданный ранее расцвет морской фауны.

Необычайного развития достигли кораллы, строматопоры, морские лилии, а также донные прикрепленные животные — брахиоподы и мшанки. Все вместе они создавали колоссальные рифовые постройки. Особый интерес для современных палеонтологов представляют обитавшие в девонских морях членистоногие животные — трилобиты, которые прожили на Земле 300 млн. лет и полностью вымерли по неизвестным причинам. Большинство трилобитов населяло дно, зарывалось в ил. Некоторые научились плавать в толще воды. У таких животных были узкое тело и огромные глаза, обеспечивавшие обзор во всех направлениях. Размеры трилобитов колеблются от 2 до 10 см. Впрочем, ученым известны и мелкие формы (менее 1 см), и гигантские (более 80 см). Почти все трилобиты питались мелкими частичками органики, осевшей на дне, хотя были среди них и хищники. Несмотря на значительное видовое разнообразие, все трилобиты имели примерно одинаковое строение тела. Хитиновый панцирь, защищавший животное сверху, разделялся на три щита — спинной, головной и хвостовой. На головном располагались сложные фасеточные глаза. Туловище состояло из множества сегментов с парой конечностей на каждом из них. Подвижное соединение сегментов туловища позволяло трилобитам сворачиваться для защиты от опасности. Многие трилобиты были найдены именно в положении окаменевших клубочков.

Прекрасно себя чувствовали в девонских морях головоногие моллюски. В девонский период появились первые аммониты — моллюски с закрученной в плоскую спираль раковиной. Они обзавелись удивительным приспособлением — наружной раковиной, разделенной перегородками на изолированные камеры. Эти пустые полости моллюск заполнял газом или водой и, изменяя плавучесть, мог подниматься к поверхности моря или погружаться в толщу воды.

Аммониты были весьма активными хищниками. Выталкивая воду из полости тела и используя реактивный способ движения, они совершали быстрые плавательные движения. Добычей аммонитов становились другие моллюски и мелкие рыбы.

Раковины аммонитов были закручены в 5—7 оборотов. Тело моллюска помещалось лишь во внешней — жилой камере, вся остальная раковина использовалась как поплавок. Аммониты имели несколько щупалец, окружавших рот, который был вооружен острым клювом и парой глаз. Их «звездный час» наступил в более позднем, по сравнению с девоном, мезозое, когда аммониты достигли небывалого разнообразия форм и размеров, а затем исчезли с лица Земли.

Но все же девон — это в первую очередь «эпоха рыб». Самые разные их группы населяли 400 млн. лет назад соленые и пресные водоемы. Среди них — пластинокожие, кистеперые, двоякодышащие, лучеперые, акулы и бесчелюстные рыбообразные существа. Это была настоящая рыбная феерия, где соседствовали и сменяли друг друга удивительные творения, одним из которых природа уготовила долгую жизнь, а других сочла лишь неудачными эскизами на тернистом пути эволюции.
Ранний девон — это время наивысшего расцвета бесчелюстных — древнейших рыбообразных позвоночных животных. Появившись чуть более 500 млн. лет назад, к девону эти рыбы широко распространились в морях и пресных водоемах Евразии и Америки. Первые их представители были невелики (не более 20 см в длину), держались в основном у дна и вели малоподвижный образ жизни. Единственной защитой от крупных беспозвоночных хищников им служил костяной щит, прикрывавший голову, а у некоторых — и тело. Эти рыбы не имели челюстей и питаться могли, лишь взмучивая воду жабрами и заглатывая своим примитивным ртом все, что попадалось вместе с водой
Дрепанаспис (Drepanaspis) один из представителей бесчелюстных рыб. За неимением плавников эти примитивные существа передвигались посредством плоского хвоста. Большую часть своей жизни они проводили на дне, захватывая вместе с песком и илом мелких животных. В девоне век всех бесчелюстных рыб заканчивался. Они выполнили свое предназначение, дав начало остальным позвоночным — челюстным и круглоротым.

Появление челюстей стало важным рубежом в эволюции рыб — они смогли покинуть кормившее их дно и, столкнувшись с новыми условиями обитания, разделились на множество новых групп. В начале девона в пресных и морских бассейнах уже господствовали пластинокожие, или панцирные, рыбы (Placodermi), которые унаследовали от своих предков защитный костный панцирь. Головной и туловищный панцири соединялись подвижно двумя горизонтально расположенными шарнирами. Некоторые панцирные рыбы (такие, как дунклеостеус), в основном хищные и моллюскоядные, обзавелись челюстями в виде костных пластинок с клыкообразными выростами. Что же касается других представителей панцирных, то они, став обладателями слабых челюстей, приспособленных лишь для захвата беспозвоночных животных, вели придонный образ жизни.
Дунклеостеус (Dunkleosteus) — непревзойденный хищник своей эпохи. Эта панцирная рыба достигала в длину более 10 м. Подвижное сочленение головы и тела позволяло ей откидывать голову назад, широко открывая рот. Дунклеостеус— одна из первых рыб, у которых появились челюсти и плавники. Зубы этому хищнику заменяли острые костные пластины. Объектами его охоты становились различные животные, другие рыбы и даже акулы.

Ботриолепис (Bothriolepis) — придонный собиратель. Ротовой аппарат этих рыб предназначался для сгребания с поверхности дна мелких органических частичек, водорослей и небольших беспозвоночных. Большую часть жизни ботриолеписы были вынуждены «пастись» около дна, поглощая значительное количество мелких организмов. Обитали они в основном в пресных водоемах, но переносили и соленую воду. Постепенно рыбы становились более подвижными, обзаводились плавниками, позволявшими маневрировать, и избавлялись от тяжелых «доспехов».

Одна из древнейших групп челюстных рыб девонского периода— акантоды (Acanthodian), широко распространившиеся в пресных водах и лагунах. Как правило, размеры их достигали не более 10 см в длину. Голову и плечевой пояс акантодов покрывали кожаные кости, а тело — косые ряды чешуй. Плавники крепились к шипам из костной ткани.
Сlimatius (из группы акантодов) — одни из первых рыб с парными плавниками. Их скелет, подобно современным акулам и скатам, состоял из хрящей.

Помимо хрящевых рыб в девоне широкое распространение получили и костные, которые и сегодня имеют наибольшее количество потомков. Одной из древнейших групп костных рыб считаются кистеперые. За время своего существования они широко расселились по всему миру и стали обитателями морских и континентальных бассейнов. Размеры кистеперых колебались от 30 см до 4 м. Все они были хищниками, одни питались мелкими беспозвоночными, а другие — гораздо более крупными видами добычи.

Strunius — кистеперые рыбы, обитавшие в морях девонского периода. Кистеперые стали предками четвероногих, вышедших на сушу, которым предстояло приспосабливаться к новым суровым условиям жизни. Окончание девонского периода ознаменовалось грозными событиями, затронувшими все группы обитателей моря. Вымирание огромного числа видов животных словно послужило сигналом Природе, которая, уже испробовав почти все варианты в океане, готовилась к завоеванию суши.

Источник

Древнейшая живородящая рыба жила в девонском периоде 380 миллионов лет назад

Борьба за господство в водах Мирового океана началась около миллиарда лет назад, но своего апогея достигла в девоне, который по праву называют «веком рыб». Именно в эти 50 миллионов лет появились известные сейчас классы рыб. Правда, большинство из них сразу же и исчезло, не выдержав жесткой конкуренции с хищниками. Сегодня основу группы рыб составляют два класса: костные и появившиеся раньше, но приспособившиеся не хуже хрящевые, которых по праву считают лучшими подводными охотниками.

380 миллионов лет назад ту же экологическую нишу занимали плакодермы – панцирные рыбы, получившие свое название из-за мощных пластин, защищающих голову, а кроме того – выступающих в роли заостренных челюстей, способных проламывать даже более прочные панцири и чешуи. Как показала последняя находка австралийских палеонтологов, несмотря на примитивность, о своём потомстве плакодермы заботились гораздо тщательней большинства современных хвостатых. Работа учёных принята к публикации в Nature.

В 2005 году, во время экспедиции на территорию геологической формации Гого в Западной Австралии, сотрудник исследовательской группы Линси Хатчер обнаружил прекрасно сохранившийся скелет, а точнее два скелета, расположенные по принципу матрешки. Если бы кто-то из участников экспедиции был профессиональным рыбаком, то ученые наверняка пришли бы к выводу о том, что большая рыба попросту съела маленькую, как это случилось с германскими окаменелостями из пермского периода, описанными в прошлом году.

Однако руководитель работ Джон Лонг из Мельбурнского музея заметил ещё одну окаменелость, тянущуюся примерно от позвоночника крупной рыбы к месту расположения мелкой.

Это заставило специалистов предположить, что перед ними – мать и её неродившийся детёныш.

Вооружившись этой гипотезой, учёные также повторно изучили останки другой рыбы – Austroptyctodus gardineri, найденные в той же формации Гого в 1960-х годах и детально описанные Лонгом в 1997 году. Тогда палеобиологи предположили, что три детеныша были проглочены вскоре после их вылупления из яиц, но теперь, внимательно соотнеся расположение эмбрионов со строением скелета австроптиктодуса, пересмотрели свои выводы: вместо жестокого хищника самка Austroptyctodus gardineri превратилась в заботливую мать.

Останки рыбы, найденной в 2005 году и получившей имя Materpiscis аttenborough, или «мать-рыба Аттенборо», оказались более насыщенными «информацией». Палеонтологи смогли изучить окаменелости пуповины и желточного мешка с помощью электронного микроскопа, и результаты этих изысканий развеяли последние сомнения: перед ними лежал окаменевший живородящий организм.

Для сравнения Лонг и его коллеги взяли современных живородящих акул. Среди хрящевых рыб живорождение также распространено, и до сегодняшнего дня они считались первыми из сохранившихся к настоящему времени позвоночных, прибегшими к такой форме размножения. Но для акул и скатов характерно большее разнообразие. В попытке защитить своих детенышей некоторые виды ограничились яйцеживорождением, в то время как, например, акулы-молоты продвинулись дальше, сформировав некоторое подобие пуповины.

Аналогичное окаменелое образование, если верить восстановлению структуры по данным электронной микроскопии, было обнаружено и у мать-рыбы. Ученые разглядели крупный сосуд посередине, матрикс, формирующий основу пуповины вместе с мелкими сосудами, и эпителиальное покрытие, отграничивающее это образование от полости тела.

Это значит, что живорождение у позвоночных возникло как минимум на 200 миллионов лет раньше, чем до сих пор предполагалось!

Кроме того, это с большой вероятностью позволяет утверждать, что именно эти рыбы первыми узнали телесный контакт при внутриутробном оплодотворении.

До открытия мать-рыбы древнейшими животными, способными к живорождению, считались ихтиозавры, жившие в мезозойскую эру. И хотя существуют указания на то, что живорождение могло появиться ещё в палеозое – у некоторых цельноголовых рыб каменноугольного периода, — их считают не очень надёжными. В любом случае, девон каменноугольному периоду предшествует.

Несмотря на то что у всех форм жизни живорождение возникало независимо, принципы организации – пуповина и «желточная или настоящая плацента» — оказались универсальными для всех. Конечно, можно объяснить это провидением Творца, но, приложив чуть больше мозговых усилий, можно убедиться в идентичности биологических систем вне зависимости от среды обитания, равно как и в том, что правила естественного отбора справедливы для всех.

Видимо, самостоятельно вынашивать потомство в кишащих хищниками водах девона было гораздо безопасней, чем оставлять сотни тысяч икринок на произвол судьбы. Хотя и «рождающиеся» панцирные не были полностью готовы к трудностям большого мира – обнаруженные отдельно останки молодых особей Materpiscis att. были очень похожи на описанного выше эмбриона: недоразвитые пластины и отсутствие некоторых частей скелета. Зато сразу после рождения кости черепа срастались, значительно упрочняя его, и главное – позволяя охотиться.

К сожалению, ученым не удалось обнаружить останки взрослых и юных особей этого вида рядом, ведь это бы могло пролить свет на процесс «воспитания», характерный для некоторых костных рыб.

В любом случае, Зеленый континент в очередной раз подтвердил звание настоящего эволюционного заповедника как для живых примеров эволюции – утконоса и ехидны, так и для ископаемых – двоякодышащих и панцирных рыб.

Источник

Девонский период

Девонский период часто называют «веком рыб». Самые разнообразные формы жизни изобиловали в реках, внутренних морях и пресноводных озерах.
Период был назван в честь графства, которое расположено в южно-западной части Англии. Именно на этом участке были образованы новые геологические породы. Предполагается, что именно здесь появились первые скалы. За 10 миллионов лет до окончания периода на Земле произошла глобальная палеогеографическая реформа.

Девонский период продолжался с 417 до 354 млн. лет назад. В этом периоде окончательно закрылся океан Япетус, Северная Америка и Гренландия (Лаврентия) столкнулись с южной частью Британских островов (Авалония) и Скандинавией (Балтика), образовав единый континентальный массив. От Скандинавии через Британию к Ньюфаундленду и Канаде протянулся центральный горный пояс. А суперконтинент Гондвана смещался от Южного полюса к северу. В девонском периоде климат на Земле оставался теплым. Образование новых массивов суши привело к появлению обширных сухих внутриконтинентальных равнин, которые превратились в огромные пустыни. Могучие реки пересекали континенты, впадая во внутренние моря и озера. В них нашла себе приют первая многочисленная пресноводная фауна. В середине девонского периода полярные ледовые шапки начали таять, уровень моря поднялся, позволив коралловым рифам вырасти у берегов Лаврентии и Австралии.

В процессе эволюции животного мира одно и то же приспособление часто «изобреталось» несколько раз. Так и случилось в девонский период с группой рыб, известных под именем плакодермы.
У плакодерм были мощные челюсти — похожие на лезвия пластины с зубообразными выступами. Но поскольку плакодермы не были прямыми потомками первых челюстных рыб, большинство специалистов полагает, что это ценное приспособление развилось у разных рыб самостоятельно. Наряду с челюстями, у этих рыб было два жестких щитка — один покрывал голову, а другой переднюю часть туловища. Щитки соединялись парой «петель», позволявших надголовному щитку приподниматься тогда, когда рыба кусала добычу.

Некоторые плакодермы жили на морском дне, где питались моллюсками и другими раковинными животными, но к концу девона часть из них стала охотиться в открытом море. Здесь они были самыми крупными хищными рыбами. Один из видов — дунклеостеус — достигал почти 4 метров в длину и мог своими ротовыми пластинами перекусить пополам любую другую рыбу.

Гигантская панцирная рыба дунклеостеус приближается к кладоселахии — первобытной акуле. У дунклеостеуса зубные пластины не менялись в течение жизни, а у кладоселахии, как и у сегодняшних акул, на внутреннем крае челюстей не переставая росли дюжины треугольных зубов. Обе эти первобытные рыбы плавали за счёт волнообразных движений хвоста; их плавники были жесткими и стабилизировали её положение в воде, помогая придерживаться избранного курса.

В девонский период плакодермы делили моря с несколькими другими группами челюстных и бесчелюстных рыб. Существовали виды бесчелюстных с причудливо бронированными телами, но были и небронированные виды, которые во многом походили на современных. Беспанцирные рыбы делились на две группы: у одних скелет состоял из хрящей, а у других — из настоящих костей.

Хрящевые рыбы были предками современных акул и скатов. Их тела покрывали маленькие грубые чешуйки, называемые кожными зубчиками, а в их пастях те же самые зубчики увеличились и преобразовались в бесконечный ряд острых зубов. С самого начала своего существования многие из этих рыб напоминали современных акул, и к концу девона представители одной из групп, кладоселахии, уже вырастали до двух метров. Костные рыбы были обычно маленькими, и покрывавшие их чешуйки становились всё тоньше и легче. У этих рыб развился заполненный газом плавательный пузырь, который придавал им плавучесть, и подвижные плавники, помогавшие им маневрировать.

У одной группы костных рыб, называемых лопастиперые или саркоптеригии, развились мясистые плавники. Эти рыбы особенно интересуют учёных, потому что именно от них происходят четвероногие позвоночные. Не все лопастиперые могли покидать воду: несколько видов, включая двоякодышащих и целакантов, обитали в пресных и солёных водах, где и живут по сей день.

Прекрасно себя чувствовали в девонских морях головоногие моллюски. В девонский период появились первые аммониты — моллюски с закрученной в плоскую спираль раковиной. Они обзавелись удивительным приспособлением — наружной раковиной, разделенной перегородками на изолированные камеры. Эти пустые полости моллюск заполнял газом или водой и, изменяя плавучесть, мог подниматься к поверхности моря или погружаться в толщу воды.

Аммониты были весьма активными хищниками. Выталкивая воду из полости тела и используя реактивный способ движения, они совершали быстрые плавательные движения. Добычей аммонитов становились другие моллюски и мелкие рыбы.

Раковины аммонитов были закручены в 5—7 оборотов. Тело моллюска помещалось лишь во внешней — жилой камере, вся остальная раковина использовалась как поплавок. Аммониты имели несколько щупалец, окружавших рот, который был вооружен острым клювом и парой глаз. Их «звездный час» наступил в более позднем, по сравнению с девоном, мезозое, когда аммониты достигли небывалого разнообразия форм и размеров, а затем исчезли с лица Земли.

В девонский период дотоле безжизненная суша постепенно покрывалась ковром зеленой растительности, наползавшей на нее со стороны моря. В начале девона суша являла собой совокупность голых бесплодных материков, окаймленных теплыми мелкими морями и болотами, а ближе к концу обширные области се уже поросли густыми девственными лесами.
Важнейшие сведения о растительном мире той эпохи ученые почерпнули из раннедевонских отложений поблизости от города Райни в Шотландии, где обнаружено много ископаемых растений. Они произрастали в болотистой местности у края небольшого озера. Их останки оказались в толще кремнистого сланца и сохранились вплоть до мельчайших деталей.

Другая группа ранних растений дала начало плауповидным растениям, от которых произошли современные плауны. Их стебли были покрыты тонкими переплетающимися зелеными чешуйками. На протяжении девонского периода они становились все крупнее и многочисленнее, пока наконец не превратились в огромные деревья каменноугольных болот высотой до 38 м. Окаменевшие стволы плауновидных растений часто несут па себе восхитительный ромбоидальный узор из отметин, оставленных листьями, поэтому их поверхность порой сильно смахивает на змеиную кожу.

Постепенно участки суши вдоль берегов озер и водных артерий покрывались все более густыми зарослями растений. Там становилось все темнее и темнее. Растениям, чтобы получать больше света, приходилось тянуться кверху, обгоняя в росте соседей. Появилась необходимость в прочной опоре. Со временем растения начали вырабатывать древесную ткань, и возникли первые деревья. Преимуществом перед соседями была и способность к более быстрому росту. Растениям требовалось еще больше света, и в результате у них развились более широкие и плоские листья. Древние леса выглядели совсем не так, как нынешние. Деревья покоились на корнях, ветвившихся над слоем почвы. Их стволы покрывала не кора, а блестящи чешуя, как у рептилий.

С девонскими отложениями связано большое количество полезных ископаемых: нефть, каменная соль, горючие сланцы, бокситы, железная руда, медь, золото, марганцевые руды, фосфориты, гипсы, известняки.

Большой выход, или зачем рыбе понадобилось дышать воздухом?

Очевидно, что все упомянутые приспособления для сухопутной жизни должны были возникнуть еще в воде. Ведь, оказавшись на суше, вырабатывать воздушное дыхание уже поздно. Но зачем рыбе понадобилось дышать воздухом? И что это за условия, в которых водное существо могло превратиться в земноводное?

Современное естествознание дает официальный ответ на этот вопрос, но ответ неточен. Иным он и не может быть. Эволюционные преобразования занимают сотни тысяч лет, поэтому ни наблюдать их, ни воспроизвести в лаборатории нельзя. Можно лишь строить предположения на основании палеонтологических данных и тех сведений, которые современная наука имеет о девонском периоде.

Особыми успехами в этих странствиях отличались мелководные кистеперые рыбы из отряда рипидистий, обладатели парных лопастеобразных мускулистых плавников. В конце концов параллельно с жабрами у них возникли легкие, которые со временем приняли на себя основную функцию дыхания, а из плавников развились лапы.

В воздушной среде предки амфибий закусывали, сбивая пролетающих над водой насекомых. Для этого им пришлось научиться задирать голову и глотать пищу «всухомятку», а не всасывать ее с водой. (Недавно бельгийские ихтиологи обнаружили, что кормиться похожим образом могут африканские сомики, иногда выползающие на бережок. Они ловят наземных насекомых, изгибая шею, прижимают добычу к земле и втягивают в рот.)

За эустеноптероном следует существо, названное Tiktaalik roseae и жившее примерно 383 млн. лет назад. Тиктаалик внешне напоминал чешуйчатого крокодила с ластами, которые представляли собой промежуточный этап между плавником кистеперой рыбы и рычажной конечностью амфибии. Правда, на ластах у него были шипы, как у рыбы на плавниках. Зато голову животное имело плоскую, с глазами в верхней ее части, и даже некоторое подобие шеи. Такое строение головы характерно для существ, обитающих на мелководье.

Не все эволюционисты согласны с тем, что кистеперые рыбы стали амфибиями, шлепая по мелководью. Начнем с того, что для жизни в бедных кислородом и периодически высыхающих водоемах рыбам не очень-то нужны конечности. Надо воздуха глотнуть? Пожалуйста! Высовывай голову и дыши сколько хочешь. Именно так и поступают двоякодышащие рыбы. Кроме жабр, они имеют одно или два легких (видоизмененный плавательный пузырь). Газообмен происходит через стенки легких, оплетенные капиллярами. У них даже есть зачатки второго круга кровообращения.

Да и не только двоякодышащие, а самые простые жаберные рыбы спокойно переносят недостаток кислорода, обходясь не только без лап, но и без легких. Небольшая рыбка вьюн, населяющая многие заболоченные водоемы, может дышать и жабрами, и поверхностью кожи, и с помощью кишечника. А если водоем пересыхает, вьюны зарываются в ил и впадают в спячку до ближайших дождей.

Еще одна рыба, илистый прыгун, появилась как раз в девоне, и образ жизни у нее по сей день самый девонский. Живет она на мелководье, в топких лужах среди ила, но в воду с головой погружаться не любит. В воде прыгуны дышат жабрами, а на суше кожей. Они ползают по суше при помощи мускулистых грудных плавников или прыгают, отталкиваясь хвостом. Кстати, плавники илистого прыгуна уже превратились в рычажные конечности: у них есть второе сочленение, между костями основания плавника и плавниковыми лучами. Благодаря этому преобразованию передние конечности прыгунов сгибаются и разгибаются, как у четвероногих. Прыгун даже может очищать ими голову и глаза, а это важно для рыбы, живущей вне воды. Однако в сухопутных странствиях илистым прыгунам приходится следить, чтобы не пересохла кожа, иначе они не смогут дышать.

Вот и получается, что взобраться на камень и даже на невысокую ветку запрыгнуть вполне можно без двух пар рычажных конечностей, а в топких лужах они даже мешают: по илистой грязи удобнее ползать, чем месить ее лапами.

Несколько интересных возражений против мелководной гипотезы выдвигает доктор биологических наук, профессор Сергей Вячеславович Савельев, уделивший особое внимание органам чувств предков примитивных тетрапод. Анализ слуховой системы показывает, что лабиринт у этих животных развит намного лучше, чем у их потомков. Он включает в себя слуховой аппарат, рецептор линейного ускорения (гравитационный рецептор) и рецептор углового ускорения. Такая сложная система управления движением не нужна животному, которое ползает по плоскому илистому дну. Очевидно, обладатели развитого лабиринта жили в трехмерной среде, а не в пересыхающих лужах.

Кроме того, у предков амфибий были маленькие глазки и специфические рецепторы, расположенные близ поверхности тела и необходимые для ориентации в темноте. Но на мелководье светло!

Может быть, путь на сушу лежал все-таки не через мелкие грязные лужи? Профессор С.В.Савельев предложил свою гипотезу.

Свет в конце тоннеля

Чтобы водное существо могло стать земноводным, ему нужны вода и воздух.

Благодаря постоянной влажности в лабиринтах можно было спокойно дышать жабрами и в то же время не спеша развивать воздушное дыхание. Для дыхания воздухом могли служить влажная кожа, плавательный пузырь и выросты пищеварительной системы. У первых амфибий дыхание было, скорее всего, жаберно-кожным, но впоследствии стало легочным. При высокой и постоянной влажности они могли без проблем обходиться несовершенными легкими и не опасаться, что кожа пересохнет.

По мнению С.В.Савельева, именно в закрытых туннелях мог возникнуть и усовершенствоваться такой уязвимый этап развития, как метаморфоз (превращение головастика с жабрами во взрослую особь с легкими). В начале своего становления этот процесс должен был занимать довольно много времени, поэтому спокойно превращаться можно было только в укромных местах. Впоследствии амфибии научились делать это быстро, и их метаморфоз происходит в мелких лужах.

Лабиринтный период эволюции породил огромное разнообразие форм амфибий. Они конкурировали между собой и охотились друг на друга. В конце концов амфибиям стало тесно в этих катакомбах, почвенных и древесных, и наиболее приспособленные животные стали выбираться на сушу. По всей видимости, таких выходов было много, и каждый раз тетраподы, покидавшие лабиринты, заметно отличались от предыдущей версии.

Первые удачные выходы древних амфибий из лабиринтов на свет состоялись в верхнем девоне (360 млн. лет). В лабиринтах они обзавелись вполне развитыми конечностями, эффективной системой передвижения и адаптированными к наземному существованию органами чувств, так что ощущали себя в новых условиях вполне уверенно.

Это тоже только гипотеза, основанная на особенностях строения нервной системы амфибий. Но возможно, в прибрежных районах с развитой древней растительностью палеонтологи найдут следы животных, обитавших в лабиринтных системах.

Тем ли путем, этим ли, но древние амфибии вышли на сушу и покорили ее. Наступивший за девоном карбон стал для них настоящим раем. Климат был ровный, теплый и влажный, а кругом полным-полно болот и непросыхающих водоемов. Амфибии осваивались на суше, расселялись по Земле, а к концу карбона их расплодилось множество: повсюду прыгали, ползали, ходили представители двадцати семейств самого разного вида и размера. Некоторые из них вернулись в воду, став крупными и агрессивными хищниками. Появились и гигантские амфибии, не прижившиеся на нашей планете. Но эволюция не стояла на месте. В середине карбона возникли рептилии и заметно потеснили амфибий. Их господство кончилось.

Источник