Анатолий Стор - Почему динозавры не вымерли

Около 320 млн. лет назад на Земле появились земноводные (амфибии) и стали первыми наземными позвоночными животными, однако, связь с водой после выхода на сушу они сохраняют и до настоящего времени.

У современных амфибий яйца (икринки) не имеют плотных оболочек и могут развиваться только в воде или в очень влажной среде. Созревшие личинки по выходу из икринок ведут водный образ жизни и постепенно приобретают вид и особенности своих родителей, ведущих наземный образ жизни.

Характерная особенность всех амфибий – отсутствие плотных кожных покровов, лишь у некоторых видов кожа несколько утолщена (рис. 1, 2).

Рис. 1

Около 300 млн. лет назад климат на Земле начал меняться, становиться более сухим. В связи с этим сократились размеры лесов, водоемов, уменьшились тоже и болота, а пустоши и степи стали расширяться, занимая все большие площади земного шара. Эти изменения не могли, не отразится на развитие растений и животных.

Вдали от воды, в местах недоступных земноводным, стали появляться древние пресмыкающиеся – так называемые рептилии – несомненно, ведущие свое родство от древних земноводных. Разнообразие жизненных условий в различных местах экосистемы было главной причиной возникновения разнообразных видов пресмыкающихся, о чем свидетельствуют их останки из различных областей, находящиеся во многих музеях мира.

Рис. 2

Какие же у них произошли изменения? Прежде всего, на яйцах появилась плотная оболочка на ощупь напоминающими резиновые мячики, но у некоторых видов имеется известковая оболочка, так что их можно было откладывать на суше. Кроме того эти рептилии стали откладывать крупные яйца с большим количеством желтка. Развитие зародыша удлинилось, но зато вылупляться стали не беспомощные личинки, а вполне сформировавшееся животное, отличающиеся от взрослого только меньшей величиной и уже приспособленное к жизни на суше.

Взрослые пресмыкающиеся рептилии, также приобрели необходимые на суше изменения. У них образовались ороговевшая кожа, препятствующая их испарению, однако они остаются холоднокровными животными; температура их тела зависит от температуры окружающей среды.

Более совершенная дыхательная система выработалась у позвоночных, вышедших на сушу, и предопределила целую цепь анатомических последствий их организма. Легочное дыхание позволило им освободить кожу от этой функции, и изолировать друг от друга большой и малый круги кровообращения, отделить венозную кровь от артериальной, и тем самым увеличить уровень энергетического обмена организма. Сердце и артериальные дуги более дифференцированы: имеется – хотя у большинства и неполная – перегородка между левой и правой частями желудочка сердца, из которой выходят три самостоятельных ствола, а не один, как у амфибий. Процесс дыхания стал более активным, легкие приобрели ячеистое строение, т. е. увеличилась их рабочая поверхность.

В связи с обитанием на суше, конечности их пояса более мощные и более прочно укрепленные. Так крестцовых позвонков два, а плечевой пояс, в связи с наличием грудной клетки, связан с осевым скелетом (а не лежит свободно, как у амфибий). Также в скелете этих животных, наряду с появлением ребер, сильно удлинился шейный отдел, и голова стала более подвижной. При схватывании добычи они поворачиваются не всем телом, как это делают земноводные и рыбы, а только голову. Один затылочный мыщелок, который сочленяет череп с позвоночником, позволяет это делать.

Все эти инженерные решения создали возможность одеть икринку особой оболочкой (амниомом), как бы создавая маленький искусственный водоем и делающий развитие зародыша независимым от водной среды. Отсюда фундаментальное разделение позвоночных на низших и «прикованных к воде» и размножающихся икрой анамний (рыб и амфибий) и высших «истинно сухопутных» амниот (пресмыкающихся, млекопитающих и птиц).

Основные черты высших, т. е. наземных позвоночных, наглядно выражены у рептилий. Головной мозг у них относительно более развитый – характерно появление вторичного и мозгового свода – зачатка серой коры больших полушарий.

Было время в мезозое, когда на Земле одновременно существовало до 16 отрядов этого класса рептилий. Сейчас по современной квалификации осталось только четыре:

Отряд 1. Клювоголовые (гаттерия)

Отряд 2. Чешуйчатые

    Подотряд 1. Ящерицы

    Подотряд 2. Хамелионы

    Подотряд 3. Змеи

Отряд 3. Крокодилы

Отряд 4. Черепахи.

Название этого класса позвоночных животных – рептилии – происходит от греческого слова «Reptare», что в переводе на русский язык означает «ползать на брюхе». Пресмыкающиеся – это название происходит от слова пресмыкать, т. е. тащить по земле, тащиться ползком.

Однако название этой группы высших позвоночных животных рептилиями или пресмыкающимися неверно, т. к. к таким волочащим свое тело животным можно причислить только змей и некоторых черепах и ящериц. А вот крокодилы, вараны и многие ящерицы бегают, высоко приподнимая свое тело на ногах. Некоторые сухопутные черепахи также не волочат тело. Некоторые ящерицы, агамы и игуаны способны пробегать большие расстояния на одних только задних ногах. Поэтому этот класс высших наземных позвоночных (амниот) будем называть яйценесущими или завридами, или просто заврида.

Также легочное дыхание, увеличив объем грудной полости делает череп узким, но более высоким, и размещает жевательную мускулатуру сверху, а не сзади и таким образом освобождает для мозговой ткани большее место. Такое расположение жевательных мышц позволяет им лучше удерживать схваченную добычу.

На основе того, как трансформировался исходный крышевидный череп, высших позвоночных, как современных, так и вымерших, выделены три группы: анапсиды, диапсиды, синапсиды. Такое разделение дополнительно выделяет их характерные особенности.

У анапсидной группы черепа массивные и лишены облегчающих их конструкцию «впадины окон». Имеются только пять отверстий: по два для глаз и одно теменное (рис. 3).

Рис. 3

Рис. 4

Такие черепа у черепах и ряда вымерших заврид, например, у парейазавра (рис. 4). У диапсид конструкцию черепа облегчают два «височных окна», от краев которых отходят челюстные мышцы и две «скуловых дуги», – верхняя и нижняя (рис. 3). К этой группе принадлежат все остальные яйценесущие завриды, как ныне живущие, так и вымершие.

К сипансидной группе относятся все животные, у которых одно височное окно и одна скуловая дуга (рис. 3).

Высшим позвоночным требовалось приспособить тело от иссушения, обогащение дыхания кислородом воздуха, хождение по твердому субстрату, способность размножаться вне воды, усложнить форму поведения.