Станислав Дробышевский
Чудища Эдема. Трилобиты, аномалокарисы, ракоскорпионы и другие монстры
Кроме прочего, клещи и комары переносят огромное количество всяческих болезней. В борьбе с ними, вероятно, были заложены основы нашего иммунитета. Между прочим, малярия и сейчас убивает миллионы людей, так что малярийные плазмодии Plasmodium с разносящими их малярийными комарами Anopheles несравнимо смертоноснее, чем все львы, леопарды, волки, медведи и акулы, вместе взятые. Плазмодии разрушают красные кровяные клетки-эритроциты, переносящие кислород, так что человек умирает, фактически задыхаясь. Малярия столь ужасна, что избавлением от неё служит другая болезнь – серповидно-клеточная анемия. Это генетическое отклонение приводит к формированию S-гемоглобина, невкусного для плазмодиев. Только вот эритроциты с S-гемоглобином имеют серповидную форму и плохо переносят кислород. Наследуется этот признак вполне по-менделевски. В итоге в популяциях с этой мутацией половина детей, как правило, умирает: четверть, имеющая только обычные круглые эритроциты, – от малярии, а четверть с серповидными эритроцитами – от анемии. И лишь везунчики, у которых половина клеток нормальная, а половина кривая, – страдают как от малярии, так и от анемии, но чудесным образом выживают, так как во время приступа малярии тянут на серповидных клетках, а между приступами – на немногочисленных круглых. Выносливость и работоспособность у них, конечно, понижена. Получается, эволюция поддерживает откровенно вредный признак, так как без него было бы ещё хуже. Ядро ареала малярии и серповидно-клеточной анемии совпадают почти идеально, что свидетельствует о жёстком отборе. Самое же печальное, что уже появились варианты плазмодиев, способные есть эритроциты с S-гемоглобином. А заражённые плазмодиями комары обнаружены уже даже в Москве – глобализация имеет и такие мрачные стороны.
Бывает и хуже. Жгутиконосцы Trypanosoma brucei, разносимые мухами цеце Glossina, вызывают сонную болезнь. Многие африканские животные устойчивы к ней; мы, казалось бы, тоже урождённые Чёрного континента, ан нет – болеем и умираем. Ареал плазмодиев и трипаносом захватывает влажные низменности Западной и Центральной Африки, а мы – зверушки восточноафриканских сухих саванн, поднятых на тысячу метров над уровнем моря. Малярия и сонная болезнь указывают, что мы не так уж давно вышли из своей колыбели и совсем не приспособлены даже к соседним регионам, что уж говорить об отдалённых концах планеты.
В утешение, иногда и от паразитов бывает польза. Сравнение генетики вшей позволило прикинуть время появления одежды. Среди прочих сволочей людей кусают власяная вошь Pediculus humanus humanus и платяная P. h. capitis. Они очень похожи, но первая живёт на волосах, а вторая – только на одежде. Молекулярные часы показывают время расхождения этих гадов около 72 тысяч лет назад. Значит, тогда люди были одеты уже достаточно долго и плотно. А в это время одежда нужна была только неандертальцам, так как сапиенсы сидели в тёплой Африке, одежду им заменяли бусы. С другой стороны, это говорит о том, что сапиенсы, выйдя из Африки, очень плотно взаимодействовали с неандертальцами и заимствовали у них одежду, только вот с бесплатным приложением в виде вшей – спасибо неандертальцам большое!
Археология дополняет картину: в испанском Кастель-ди-Гидо костяное лощило для обработки шкур использовалось предками неандертальцев примерно 400 тыс.л.н., в марокканской Темаре предками сапиенсов – 90–120 тыс. л. н.; у неандертальцев подобные изделия известны во французских Пеш-дель-Азе I 51,4 тыс. л. н. и Абри Пейрони 41,13–47,71 тыс. л. н.
Кровососущие насекомые делают жизнь наземных позвоночных нескучной как минимум с начала мелового периода
Змеи, крокодилы, тероподы и птицы
Блохи – это неприятно, но блоху можно выкусать из шёрстки. Гораздо хуже, если выкусят тебя самого. А в мезозое желающих хватало.
В юрском периоде млекопитающие дошли до состояния плацентарных в лице Juramaia sinensis, в меловом периоде линию продолжила Eomaia scansoria. Хотя плацентарность в итоге дала зверям огромные преимущества, в тот момент плюсы были неочевидны. Во всех фаунах и численно, и по разнообразию преобладали гораздо более архаичные млекопитающие – докодонты (которые ещё даже не до конца млекопитающие), многобугорчатые и сумчатые. Некоторые из них были достаточно своеобразны, напоминая крыс, кротов, выхухолей, летяг и тушканчиков. Плацентарные среди них были самыми невзрачными, по-прежнему исповедуя стиль землеройки. А серое большинство – это всегда основная еда.
Все знают: мезозой – время динозавров. Правда, самые колоритные монстры типа тираннозавров нам были совершенно параллельны: десятиметровой рептилии десятисантиметровая недоземлеройка не просто неинтересна, а вовсе не заметна. Куда страшнее были мелкие тероподы, тем более что они были оперёнными и более-менее теплокровными, а значит – могли охотиться и по ночам. Некоторые тероподы имели специальный потрошительный коготь на стопе, а у Balaur bondoc таких было даже по две штуки на каждую ногу. Опасность со стороны хищных динозавров наглядно подтверждается находками челюстей трёх млекопитающих (две – Zhangheotherium и одна – Sinobaatar) в желудке Sinosauropteryx prima, а также костей кого-то типа Eomaia или Sinodelphys в желудке метрового Microraptor zhaoianus.
От динозавров можно было спастись несколькими способами. Во-первых, можно стать ночным. Млекопитающие всё же, вероятно, имели более быстрый обмен веществ и лучше переносили снижение температуры в тёмное время суток. По крайней мере, большинство мелких млекопитающих активны именно во мраке. Ночная жизнь потребовала больших перестроек не только метаболизма (они-то уже были более-менее отрегулированы ещё в перми и триасе), но и органов чувств. Впотьмах звери едва не ослепли и почти потеряли цветное зрение. Рептилии различают четыре цвета: красный, зелёный, синий и ультрафиолетовый. У млекопитающих пропала способность различать красный и ультрафиолетовый, а многие и вовсе стали дальтониками. Правда, обезьяны много миллионов лет спустя восстановили способность видеть красный, но до былого многоцветья мы ещё не дожили. Плохое зрение звери компенсировали обонянием и осязанием; слух тоже хорош, но не стал лучше по сравнению с рептилиями, хотя ухо и усложнилось.
Также от динозавров можно спасаться на деревьях. Неспроста даже у самых первых плацентарных, да и у многобугорчатых и сумчатых обнаруживаются приспособления к древолазанию. Мелкому зверьку развить их несложно, ведь переползание через веточку, лежащую на земле, и ползание по веточкам на дереве ничем принципиально не отличаются. Особенно хорошо прогресс пошёл в середине мелового периода, когда широко распространились цветковые растения. В отличие от папоротников и голосеменных, цветковые-покрытосеменные имеют либриформ – особую механическую ткань, очень прочную, позволяющую многообразно ветвиться. А если ещё и проводящая ткань-ксилема расположена в стволах и ветках концентрически, то это совсем хорошо (у хвойных тоже есть годовые кольца, но нет либриформа, так что ветки обычно торчат строго горизонтально и ветвятся очень просто). Вместо одноствольных саговников, столбообразных секвой и сосен, геометрически выверенных ёлок и гинкго двудольные цветковые способны образовывать пышные кроны с хаотично-трёхмерным расположением ветвей. Жизнь там требует развития мозга и в особенности мозжечка, так как передвижение становится намного разнообразнее. Развиваются и цепкие пальчики с коготками для удержания на ветках.
К тому же у цветковых обычно богатая листва, так что есть где спрятаться; да и питательность листьев обычно поболе, нежели у иголок хвойных. Покрытосеменные обычно менее смолистые, чем голосеменные, и чаще образуют дупла, где можно уютно жить и безопасно растить детишек. И уж совсем здорово, что цветковые цветут цветами, которые – что ещё лучше – превращаются в плоды. Так что деревья стали нашим домом, крепостью и источником еды.
Но тут мы попали из огня да в полымя: появились змеи. Эволюция змей – во многом тёмная история, так как их кости редко сохраняются в силу хрупкости, а определимые части скелетов – ещё реже. До сих пор идут споры, какой образ жизни привёл к потере ног и ушей: водный морской, подземный или их хитрое сочетание. Кажется, «роющая» гипотеза имеет больше подтверждений, но это не точно. Древнейшие известные змеи ещё имели две задние маленькие ножки у Najash rionegrina, а также внутреннее ухо – например, у Dinilysia patagonica. Одно несомненно: прогресс змей был теснейшим образом связан с эволюцией млекопитающих. Змеи возникли почти исключительно, чтобы есть нас. Для этого самые продвинутые из них изобрели и терморецепторы в специальной ямке между глазом и носом, «видящие» тёплых зверьков, и яды, рассчитанные именно на добычу с активным обменом веществ, и якобсонов орган, заточенный на распознавание феромонов – веществ, с помощью которых несчастные грызуны общаются друг с другом для размножения. Так коварно змеи оборачивают химию любви в химию смерти! Получается, всё прогрессивное и прекрасное в зверях змеи используют в свою пользу с единственной целью – пожрать. Неспроста в старой литературе рептилий без обиняков называли гадами.
Не так уж странно, что змеи дали три всплеска разнообразия и каждый раз это было связано с изменениями в жизни млекопитающих. Первый этап случился около 100 млн л. н., в середине мелового периода, когда змеи возникли как явление. В это время бурно эволюционировали многобугорчатые и сумчатые. Второй этап – граница мела и палеогена, когда вымерли динозавры, а млекопитающие, и в особенности плацентарные, получили мощный заряд бодрости, невероятно расплодились, причём именно в мелких версиях, самых любимых змеями. Вероятно, дополнительный всплеск обилия ползучих пришёлся на границу палеоцена и эоцена, когда возникли грызуны, летучие мыши и нормальные приматы. Третий значимый этап эволюции змей – граница палеогена и неогена, то есть олигоцена и миоцена, во времена смены закрытых местообитаний открытыми, лесов и зарослей буша степями, а стало быть – появления новых групп грызунов. С каждым разом аспиды совершенствовали свои охотничьи способности.
Змея – не динозавр, она легко заползает даже на тонкие ветки. Маскировочные плюсы густых крон вдруг становятся минусами, где спасительная ветка может обернуться смертоносной рептилией, скрывающейся в листве, которая из благословенного убежища превращается в роковую западню. Тут уж приходится развивать новые средства самосохранения: внимательность и прыгучесть. Чем труднее распознать подкрадывающуюся змеюку, тем жёстче отбор на соображалку, тем крупнее и быстрее мозги; все тупенькие идут на корм. А когда вражина распознана, лучше всего от неё унестись быстро, у неё-то ножек нет, она может, конечно, стремительно броситься, но не так уж далеко. И тут наши предки обрели пяточный бугор – отличный рычаг, за который тянут мышцы голени, давая мощный импульс для прыжка. Для балансировки хвост стал очень длинным, обычно больше всего остального тела.
Но, судя по тому, что змеи не только не вымирали с голодухи, но ещё и давали всплески разнообразия, всё это плохо помогало нашим предкам. Оставался ещё один механизм спасения – плодовитость. Если нарожать много-много детёнышей, кто-нибудь хотя бы чисто по случайности да выживет. Хорошо бы также понизить смертность новорождённых; для этого они должны бы быть чуть более развитыми на момент рождения, не в состоянии эмбриона, как это было у сумчатых; а для этого весьма пригодилась плацента.
На первый взгляд новорождённые ежата или крысята выглядят не очень-то самостоятельными, но это только пока не сравнишь их с новорождёнными кенгурятами или опоссумятами. Плацента – уникальный орган, состоящий сразу из двух индивидов: материнская часть – из мамы и детская – из дитяти. С помощью плаценты можно питать зародыш довольно долго и качественно, а иммунный ответ матери на наличие в ней большого ребёнка при этом подавляется, так что к моменту рождения отпрыск уже большой, румяный и более-менее жизнеспособный. Плацентарность млекопитающих возникла, видимо, раньше змей, но именно с разгулом последних оказалась супервыгодной.
