б. Жизнь на суше
Первыми на сушу выбрались, судя по всему, растения – это если не считать бактерий. Ну, то есть как «выбрались»… Скорее оказались там отнюдь не добровольно. При движении литосферных плит, равно как и при поднятии и понижении уровня океана, обширные пространства то заливались морем, то вновь осушались, и этот процесс длился тысячелетиями. Учтем еще и то, что вокруг суши обычно есть заметные области мелководья, хорошо прогреваемые и аэрируемые. Многоклеточные водоросли (может, зеленые, а может, и харовые) заполоняли мелководные участки, а вскоре оказывались почти на суше: из-за понижения уровня океана или повышения уровня материков эти мелководья осушались, сначала частично, а потом и полностью.
В отличие от животных, растения не могут убежать от осушения; им приходилось как-то выживать. Большинство видов, скорее всего, погибали, но некоторые ухитрялись выжить, постепенно приспосабливаясь к довольно тяжелым и требовательным условиям суши. Ризоиды, которые у водорослей просто прикрепляют их ко дну, постепенно приспособились поднимать воду из влажного грунта (почвой это еще трудно назвать), развились проводящие ткани, появились еще некоторые приспособления, обсуждать которые мы не будем.
Наиболее сложным для первых почти наземных растений было приспособиться размножаться на суше. Ведь как хорошо в воде: выбросил кучу половых клеток в воду, они сами приплывут куда надо с небольшой, но не равной нулю вероятностью. А если снабдить их каким-нибудь хемотаксисом 15 15 Хемотаксис – способность клеток двигаться в сторону, откуда исходит какой-нибудь химический сигнал; встречается в природе довольно часто.
, то получится и вовсе относительно надежный и экономный механизм. А по воздуху так не подвигаешься (до пыльцы оставались еще сотни миллионов лет). Те группы растений, которые заселяли сушу в раннем палеозое (примерно от 540 до 250 млн лет назад) – псилофиты, плауны, мхи, хвощи и папоротники – нуждаются для размножения в жидкой воде. Это весьма интересный сюжет, но мы, увы, оставим его в стороне. Важно лишь, что во влажном и заметно более теплом, чем до палеозоя, климате эти растения не просто прижились, а образовали гигантские по высоте и площади леса. Биомассы здесь было так много, что даже за сотни миллионов лет животные не смогли ее съесть, и часть отложилась в конце палеозоя в виде каменного угля – возвращаться в круговорот этот углерод стал, только когда мы начали этим углем отапливаться.
Экосистемы на нашей планете проявляют тенденцию к сбалансированности: если есть какой-то ресурс (в данном случае растительная биомасса), должен появиться кто-то, кто будет его есть. В палеозое со сбалансированностью экосистем было сложно, пока из океана на сушу вслед за растениями не полезли членистоногие. Как только они освоили новую среду обитания, переполненную растительной пищей, возникло удивительное многообразие наземных форм. Одни полуметровые стрекозы чего стоят! Но у членистоногих (а на суше еще до насекомых появились многоножки, пауки и т. п.) обнаружились сложности со снабжением тканей кислородом, и это оказалось существенным ограничением: слишком крупные будут страдать от недостатка кислорода. Крупный мозг, вроде нашего, при этом невозможен именно из-за своей потребности в энергии (и кислороде, соответственно). К тому же экосистемы из растений, членистоногих и бактерий (без них никак невозможно) все еще не достигали баланса продукции и потребления биомассы… Место было свободно.
в. Хордовые
Если вы плаваете в море и ваша плотность близка к плотности воды, вы можете быть совершенно мягкотелым, как медуза. Но если вам не нравится, когда от вас откусывают здоровенные куски (а кому это понравится?), вам понадобятся защитные структуры. Лучше – броня, но сойдет и хитиновый панцирь. Вдобавок ползать по дну без какого бы то ни было скелета можно, но неудобно. Уже во время вендского взрыва (продолжившегося в первом периоде палеозоя, кембрии) появились животные, ухитрившиеся соединить «техническое решение» обеих этих задач в одном.
Кольчатые черви, а потом и произошедшие от них членистоногие, обзавелись хитиновым панцирем. Этот местами твердый, а местами гибкий наружный скелет и защищает их, и служит местом прикрепления мышц. Правда, при увеличении размеров он оказывается слишком тяжелым: жюльверновские гигантские ракообразные тратили бы на движение слишком много энергии. Некоторые беспозвоночные, кстати, предпочли броню подвижности, как брюхоногие и двустворчатые моллюски. Некоторые, как головоногие, пошли другим путем (и этот сюжет тоже оставим в стороне).
Читать дальше