Как научились ящеры летать?
Ответ на этот вопрос дают летающие белки; белки эти водятся также и в Советском Союзе. Собственно говоря, нельзя в точном смысле слова сказать что эти белки летают, это преувеличение.
Правильнее сказать, что они при прыжке некоторое время парят: между передними и задними ногами белки находится складка кожи, которая при прыжке растягивается и поддерживает белку в воздухе; белка превращается как бы в живой планер.
Белка-летяга.
«Иногда я видел, как такая белка, взобравшись высоко на дуб, бросалась с самой его верхушки; широко растопырив свои перепонки и распушив хвост, летит она косо вниз, пока почти не достигнет подножия другого дерева, примерно, метрах в пятидесяти; кажется — вот сейчас она ударится оземь, но в последний момент она вдруг устремляется круто вверх и садится на ветку дерева. Затем быстро взбегает по стволу на вершину и снова бросается в воздух, снова парит, возвращается на то дерево, которое перед тем покинула. Случалось, что такими спортивными упражнениями занималась целая стая белок, не меньше двухсот».
Так описывает летающую белку один американский натуралист.
Предки такой белки не имели растягивающейся перепонки и парить не могли; но им часто приходилось совершать прыжки с дерева на дерево, и те белки, у которых был зачаток такой перепонки, прыгали лучше; они выживали и размножались. Постепенно, из поколения в поколение, этот признак укреплялся, летательная перепонка разрасталась. Правда, белки так и не перешли к настоящему полету. Но мы знаем других животных, которые хорошо летают именно благодаря такой же перепонке: это летучие мыши.
И белки, и летучие мыши — млекопитающие животные, и их в мезозойскую эру еще не существовало. Но у нас есть все основания считать, что ящеры перешли к полетам таким же способом, как белки и летучие мыши. Ведь мы видели, что, попадая в одинаковые условия, разные животные развиваются одинаково. Рыба, ихтиозавр, дельфин — очень далекие друг от друга по происхождению животные, однако все они плавают одинаково, все имеют плавники и удлиненную форму тела и поэтому похожи друг на друга.
Так же обстоит дело и с ящерами и летучими мышами. У некоторых ящеров развилась перепонка, соединяющая передние ноги с задними, и эти ящеры стали летать таким же способом, как потом, через много миллионов лет, стали летать летучие мыши.
Наверное, это были вначале маленькие ящеры, которым, чтобы спастись от крупных хищных ящеров, приходилось жить на деревьях. Тут они совершали прыжки, устремляясь с дерева на дерево за добычей. Выживали, конечно, только лучшие гимнасты, самые быстрые прыгуны. У их потомков чешуя на коже исчезла, кости стали полыми, так что вес животного стал меньше. Складка кожи превратилась в огромный лоскут, идущий от мизинцев передних ног к задним ногам. Летательная перепонка, таким образом, прикреплялась у этих ящеров к пальцам; поэтому их и зовут пальцекрылыми ящерами — птеродактилями.
Маленький длиннохвостый птеродактиль. Вверху он нарисован отдыхающим на земле; внизу показано, как он держал крылья, когда бегал.
Маленький бесхвостый птеродактиль.
Птеродактиль, как я сказал уже, напоминал по виду летучую мышь.
Возможно, что птеродактили всегда начинали свой полет с того, что бросались вниз со скалы или с дерева, летательная перепонка растягивалась, и они парили свободно в воздухе, как парят теперь часто ястребы. Но, двигая передними и задними ногами, птеродактили научились летать по-настоящему, очень быстро.
Птеродактили, которых мы находим окаменелыми в мезозойских пластах, бывают различных размеров. Одни из них величиной с воробья, а другие больше самых больших нынешних птиц. У некоторых длинные тонкие хвосты, другие бесхвосты.
Скелет огромного птеродактиля нашли в меловых пластах Америки. Этот птеродактиль был самым большим из всех когда-либо летавших существ.
Два великана. Слева — скелет птеранодона, величайшего из птеродактилей, справа — скелет одной из самых больших нынешних птиц — кондора.
Сравните скелет этого птеродактиля со скелетом самой большой теперешней птицы — кондора (пунктиром намечены крылья) — и вы ясно увидите, насколько он был больше кондора. Зовут этого птеродактиля-великана птеранодоном.
Если бы птеранодон жил сейчас, он мог бы без труда схватить взрослого человека и унести его с собой в воздух. От конца одного крыла до конца другого у птеранодона при взмахе укладывалось шесть метров. И летал птеранодон страшно быстро, гораздо быстрее любой птицы.
«Это был как бы огромный, чудесно разработанный летающий механизм, — говорит о птеранодоне один ученый, — механизм, изумительно совершенный во всех деталях, действующий автоматически и мгновенно отвечающий на каждый порыв ветра. Я точно вижу птеранодона парящим над широким сверкающим морем, высматривающим с высоты неосторожно поднявшуюся к поверхности моря рыбу. От зари до зари дежурит он в небе, летая то туда, то сюда и изредка присаживаясь на камни. А к ночи он снова устремляется в полет, отмахивая много-много километров, чтобы попасть на какой-нибудь далекий остров и переночевать там на давно облюбованном дереве или крутом уступе».
Птеранодон. К ночи он снова устремляется в полет, отмахивая много-много километров, чтобы попасть на далекий остров и переночевать там на давно облюбованном утесе.
Таков был птеранодон, хищный птеродактиль, самое большое из всех существ, которые когда-либо летали над землей, властелин воздуха.
Когда в конце прошлого века изобретатели — сразу в нескольких странах — стали работать над созданием летающего аппарата — будущего аэроплана, — они начали с изучения скелета птеранодона, чтобы на его примере понять тайну полета.
Упавший птеродактиль. Камень сохранил не только скелет этого длиннохвостого птеродактиля, но и отпечаток его перепончатых крыльев.
И все же не птеранодон и не его родственники птеродактили дали начало птицам. Все они летали по способу летучей мыши, всем им для полета служила растягивающаяся перепонка, складка кожи. Птицы же летают совсем по-другому: у них нет этой складки кожи, у них есть зато крылья.
Не легко выучиться летать!
Начало птицам дали какие-то другие ящеры, приучившиеся ходить на двух ногах. Мы увидим скоро, что таких двуногих ящеров было много.
Переход к полету произошел, вероятно, так же, как у птеродактилей: сначала прыжки с дерева на дерево, потом парение, а потом уже настоящий полет. Но чешуйки, покрывавшие тело, у этих ящеров не просто пропали, как у птеродактилей, а превратились в перья. Это кажется невероятным: как чешуя может превратиться в перья? Ведь между чешуйками и перьями совсем нет сходства! Однако перья цыпленка, когда он находится еще в яйце, развиваются из тех же верхних слоев кожи, которые у ящерицы, например, дают начало чешуйкам; эти перья цыпленка, когда они только начинают еще расти, совершенно подобны чешуйкам, только больше; потом они превращаются в черешки, расщепляются на конце, как метелка, и становятся настоящими перьями.
Конечно, одного только превращения чешуи в перья было не достаточно для того, чтобы ящеры могли пуститься в полет. Надо было еще, чтобы перья на передних ногах стали длинными и густыми, а задние ноги, служащие для ходьбы, стали короче. Надо было, чтобы ящеры, с которыми произошли вое эти превращения, научились размахивать своими передними ногами, загребая воздух.
Наконец все это совершилось. Какой-то покрытый перьями ящер сумел не только плавно спуститься с ветки на землю, но и взлететь назад на ветку. И с этого момента мы можем звать его уже не ящером, а птицей.
Так через полтораста миллионов лет после того, как четыре плавника рыбы превратились в четыре ноги, совершилось новое удивительное превращение: две передних ноги стали крыльями.
Животные, которые служат как бы переходом от одного рода к другому, чрезвычайно интересны для нас, они наглядно показывают историю жизни на Земле, ее самые главные, узловые, моменты. К сожалению, мы почти никогда не находим остатков таких животных. Ведь огромное большинство животных погибало так, что никаких остатков от них не могло дойти до нас: их либо пожирали хищники, либо тела их начисто сгнивали. Только при исключительных обстоятельствах остатки животного могли сохраниться, окаменеть; это случалось, например, тогда, когда тело погибшего животного засыпалось сразу песком или попадало на дно моря и затягивалось илом. А это происходило, конечно, очень редко. Понятно поэтому, что в истории жизни на Земле, составляемой по дошедшим до нас окаменелостям, есть огромные пропуски. Мы имеем только отрывки, а по этим отрывкам сами должны восстановить потерянные связи, должны додумываться, как выглядели те животные, которые не оставили после себя следа.
Как передние ноги стали крыльями.
От предка земноводных, например, от тинопуса, все, что дошло до нас, это отпечаток его ноги. От дроматерия дошла только челюсть. И, судя по этой челюсти, мы должны сказать, что дроматерий уже сильно отошел от ящеров, что до него непременно должны были жить млекопитающие, гораздо более близкие к ящерам, такие животные, которых действительно можно было бы назвать средними между млекопитающими и пресмыкающимися. Но пока мы их не нашли, мы можем только гадать, как выглядели эти животные, да ждать новых счастливых находок.
Что же касается происхождения птиц, то тут случилось большая удача. В горах Баварии на известковом сланце найдены были не только кости жившей в юрский период птицы, но даже отчетливый отпечаток ее распластанных крыльев и хвоста со всеми перьями. Птицу эту назвали археоптериксом, древней птицей.
Эта находка — удивительная удача, потому что археоптерикс является как раз переходом от ящеров к птицам, он, можно сказать, полуящер-полуптица.
Археоптерикс был величиной с голубя или с курицу. У него были крылья, покрытые перьями, и длинный, тоже в перьях, хвост.
Он летал, — хотя и не слишком хорошо, — размахивая крыльями, как и нынешние птицы. Значит, мы, действительно, должны считать его птицей, родоначальником живущих теперь птиц. И вместе с тем у него, как у всех ящеров, были зубы; а ведь ни у одной теперешней птицы нет зубов. Хвост у него состоял из позвонков, совсем как у ящерицы; двадцать позвонков составляли этот хвост и, соответственно позвонкам, у него было двадцать пар перьев.
Клюва у археоптерикса не было. Голова была покрыта только редкими перышками, главным же образом ее покрывала чешуя. И, наконец, самое важное, крылья археоптерикса были вместе с тем и его передними ногами: в каждом крыле было по три пальца, и на концах этих пальцев росли когти.
Таким образом, когда археоптерикс летал, он пользовался своими передними конечностями как крыльями; а когда он бегал по дереву, он пользовался ими же как ногами, цепляясь острыми когтями за кору ствола и за ветки.
Археоптерикс — первая птица. Она была хищной птицей и чаще ела маленьких зверей и насекомых, чем плоды и фрукты.
В наши дни в Южной Америке, в Британской Гвинее, живет птица, которая немного напоминает археоптерикса. Ее зовут гоацином. Когда гоацин кричит, его голос походит больше на кваканье, чем на крик птицы. У птенцов гоацина на крыльях есть коготки; птенцы ползают, хватаясь ногами и крыльями за ветки; если опрокинуть их гнездо, они начинают цепляться клювом, крыльями, ногами за все, что попадется, стараются вскарабкаться как можно выше…
Южноамериканская птица гоацин. На крыльях ее, как когда-то у археоптерикса, растут коготки.
К концу мезозойской эры появилось уже очень много разных птиц. Некоторые из них, охотясь за рыбами, научились отлично плавать и нырять и даже отказались от летания. Такой хищной плавающей птицей была гесперорнис. Она была самой большой птицей из всех. У нее, как и у археоптерикса, были большие зубы и гладкие мягкие перья. Она прекрасно плавала, была неутомимым рыболовом, но совсем разучилась летать.
Гесперорнис — огромная ныряющая птица.
Но сам археоптерикс к тому времени, вероятно, уже вымер. Он был первой, еще несовершенной птицей, и его вытеснили его же потомки. Он жил в середине мезозойской эры, в юрском периоде.
Тот археоптерикс, кости которого дошли до нас, жил, вероятно, у морского берега и мертвый попал по какой-то случайности в море; благодаря этому и сохранился его скелет…
Таким образом, в середине мезозойской эры произошло одно из самых важных событий в истории животных — завоевание воздуха. Это завоевание шло одновременно двумя разными способами: в воздух ринулись и ящеры с летательной перепонкой, и ящеры с зачатками крыльев; первые — птеродактили — вымерли потом, не оставив потомства, вторые дали начало птицам.
Собственно говоря, это было не первое завоевание воздуха. Ведь стрекозы научились летать уже миллионов за полтораста лет до этого.
Тогда насекомые впервые поднялись на воздух, и в лесах каменноугольного периода, помните, летала уже огромная стрекоза.
Как с завоеванием суши, так и с завоеванием воздуха потомки тинопуса, по сравнению с членистоногими, запоздали. Но зато, завладев сушей, позвоночные животные стали ее хозяевами, а завладев воздухом, они — сначала ящеры, а потом птицы — стали самыми сильными среди всех летающих и принялись истреблять насекомых.
Но насекомые тоже развивались. В то же самое время, когда ящеры завоевывали землю, воздух и воду и вырастали в чудовищных великанов, в это же время появились на Земле крохотные существа — муравьи. Где-то в лесах, под папоротниковыми пальмами или у подножия красных деревьев, появились первые муравейники.
Сейчас такие пальмы растут на юге Японии; тогда они росли по всей Европе.
В первый раз в истории жизни на Земле тысячи маленьких живых существ зажили дружно, как члены одной крепкой организации, одного общества, защищая друг друга и деля труд между собой.
Это было таким огромным преимуществом, что до сих пор не понятно, почему муравьи не развились еще выше, не победили всех других животных, не стали хозяевами Земли. Быть может, главным препятствием к этому была их слишком уж малая величина. Действительно, стоит только представить себе на минуту, что муравьи стали бы увеличиваться за те сотни миллионов лет, которые протекли со времени их появления на Земле, стоит только представить себе это, чтобы вся картина жизни на Земле сразу совсем переменилась.
Муравей величиной, скажем, с собаку, это было бы страшное, непобедимое существо. Какая сила могла бы противиться бесчисленной армии муравьев, дисциплинированной, никогда не отступающей, добивающейся цели с несокрушимым упорством? Вероятно, все более крупные животные были бы истреблены, человеческий род никогда не возник бы на Земле. Но сами муравьи, быть может, научились бы к нашему времени не только строить замысловатые жилища, прокладывать подземные дороги, доить тлей, чтобы питаться их сладким соком, — все это муравьи делают и сейчас, — они, быть может, научились бы и выделывать разные инструменты, строить машины, завели бы в муравейниках свои школы и библиотеки. Чего только не могут достичь существа, живущие организованно, неустанно работающие и помогающие друг другу!
Словом, тогда не было бы людей, но были бы другие разумные существа на Земле. И не мы, а муравьи изучали бы тогда, наверное, историю Земли.
Все это, однако, только фантазия. По каким-то наследственным свойствам, заложенным в организме, муравьи не стали большими, остановились навсегда в своем развитии, остались крохотными трудолюбивыми букашками…
Тилозавр, один из самых больших и страшных мозазавров.
В мезозойскую эру появились не только муравьи. Множество новых насекомых ринулось в воздух. Пчелы, осы, бабочки заплясали над Землей. Именно тогда появились и, к сожалению, существуют до сих пор назойливые мухи и несносные комары.
Таким образом, середину мезозойской эры можно назвать веком воздухоплавания: множество разных животных — ящеры с летающей перепонкой, зубастые птицы, насекомые разных видов — устремились в воздух и завоевали его.
Этот новый расцвет насекомых объяснялся вероятно, начавшимся обновлением лесов. Леса луга болота стали постепенно принимать другой вид. Земля покрылась теперешними, знакомыми нам, цветами и травами, выросли новые деревья — дубы, буки, тополи, черешни, ивы, березы; появился виноград.
Если бы мы могли каким-нибудь чудом перенестись на сотню миллионов лет назад, заснуть и вдруг проснуться в меловом периоде, на исходе мезозойской эры, мы, пожалуй, удивились бы не так уж сильно, потому что Земля тогда имела приблизительно такой же вид, как теперь. В воде плавали знакомые нам рыбы, над цветами вились жуки и бабочки, воздух рассекали птицы, хотя и не совсем такие, как сейчас, но все же похожие на наших, — крылатые птицы. И те же деревья, что растут сейчас, росли и тогда.
Море мелового периода. Справа — плезиозавр, за ним вдали — ихтиозавр охотящийся на птиц, слева — гесперорнис; в воздухе парят птеродактили.
Нас смутило бы, пожалуй, только полное отсутствие людей и самых привычных нам крупных зверей — волков, лисиц, медведей, лошадей, оленей, обезьян. Нам бы показалось еще странным, что по всей Европе почему-то вдруг растут привольно те деревья, которые мы привыкли видеть только на жарком юге или в теплицах: пальмы, магнолии, тюльпанные деревья. Но и к этому мы скоро привыкли бы.
Все было почти как сейчас, все, за исключением одного: главными и наиболее многочисленными животными были ящеры.
Точно не замечая, что Земля уже изменилась, что сами леса, в которых они живут, стали уже не теми, плодились и заселяли Землю ящеры, животные, ведущие свой род еще с конца палеозойской эры.
Невероятное изумление и безумный страх охватили бы, верно, вас, если бы вы повстречались с крупным ящером. Таких странных и огромных чудовищ можно сейчас увидеть только в кошмарном сне; но тогда они действительно существовали плавали летали бегали прыгали по Земле.
Я говорил уже об ихтиозавре, у которого была морда дельфина, плавники кита, зубы крокодила и хвост рыбы; я говорил о плезиозавре, которого сравнивают со змеей, протянутой сквозь тело ящерицы; но в конце мезозойской эры появились новые, гораздо более могущественные морские ящеры. Их зовут мозазаврами.
Они были очень многочисленны. В меловых горах Канзаса в Америке найдены, например, остатки тысяч мозазавров. Они были настоящими владыками морей, перед которыми должны были отступать и ихтиозавры и плезиозавры. Они достигали огромной длины, до четырнадцати метров, были ловки и гибки, как змеи, и плавали, извиваясь в воде, очень быстро.
Мозазавр. Он был настоящим властителем моря; он достигал огромной длины — четырнадцати метров, мог заглатывать самую крупную добычу и плавал очень быстро, изгибаясь всем телом.
Мозазавры еще в одном были похожи на змей: нижняя челюсть у них была не цельная, а состояла из четырех отдельных костей, соединенных легко растягивающимися связками; это значит — они могли разевать рот страшно широко, заглатывать самую крупную добычу; человека мозазавр мог бы проглотить целиком без всякого труда.
У нас в СССР кости мозазавров находят в Донбассе, в окрестностях Пензы: очевидно, тут в меловом периоде расстилалось море.
На странице 133 нарисован один из первых мозазавров, живший еще в юрском периоде; на странице 131 — один из самых больших мозазавров мелового периода — тилозавр.
Но самых больших размеров достигли все-таки не плавающие и не летающие ящеры, а те, что передвигались по земле. Окаменелые кости, остатки этих ящеров, так огромны, что этим животным дали название «ужасные ящеры», по-гречески — динозавры.