Юрий Дмитриев - Соседи по планете Земноводные и пресмыкающиеся

С выходом на сушу пища земноводных мало изменилась: и в воде они, в основном, были хищниками — питались мелкими животными, и на суше продолжали питаться мелкими беспозвоночными и насекомыми, проглатывать их, как и рыбы, целиком. Поэтому зубы земноводных (у тех, которые их имеют) похожи на рыбьи и служат, как и рыбам, не для разжевывания или разгрызания, а лишь для удерживания добычи. Однако рыбы могут глотать все, что им подходит, не смачивая добычу слюной (в воде-то она зачем?). Наземным же животным смачивать пищу необходимо, иначе они ее просто не смогут проглотить. Поэтому у всех сухопутных животных имеются слюнные железы. У земноводных, во всяком случае у тех, кто прочно связан с сушей, тоже появились такие железы. Это — важное приобретение. Однако природа как будто ни на минуту не забывала о том, что амфибии — не настоящие сухопутные существа. А раз так, то и слюнные железы у них не «настоящие», не такие, как у остальных: они лишь смачивают пищу, но не способствуют пищеварению, как у других животных.

Рыбам не нужны подвижные веки и слезные железы, защищающие глаза от засорения и высыхания (опять-таки — они живут в воде!). Наземным позвоночным необходимы. Значит, появились они и у земноводных. Но и тут природа «наложила ограничение»: снабдила подвижными веками и слезными железами только взрослых земноводных, да и то лишь тех, кто большую часть жизни проводит на суше.

В чем природа оказалась щедра, так это в наделении земноводных средствами передвижения по земле — конечностями. Правда, среди земноводных есть и безногие, но таких не много. Большинство земноводных получили возможность передвигаться в новых условиях существования с относительным комфортом.

В водной среде двигаться легко — нет шероховатостей и неровностей почвы, нет препятствий. И главное, не требуется никаких усилий, а если и требуются, то минимальные. Достаточно сказать, что удельный вес рыб, имеющих плавательный пузырь, равен единице. Удельный же вес любого существа, живущего на суше, во много раз больше удельного веса воздуха. Поэтому, чтобы передвигаться по земле, нужны не просто конечности, но конечности сильные.

У кистеперых рыб были когда-то парные плавники, внутри которых изначально находился костный стержень, имевший зачаточные элементы костей конечностей. Постепенно скелет этих костных стержней усложнялся, совершенствовался, кости все больше расчленялись на отдельные части, а части эти соединялись между собой суставами. Так как кистеперые рыбы жили в пресных водоемах, то, пользуясь этими плавниками, могли выползать на сушу. (Благодаря высокой влажности воздуха они пользовались кожным дыханием.)

Так в конце концов у земноводных, в которых постепенно превращались кистеперые рыбы, появились ноги, вполне пригодные для передвижения по суше.

Появление конечностей, естественно, привело к изменению всего скелета, к изменению всей мускулатуры. Однако это были хоть и очень важные, но не единственные глобальные изменения. Любые, даже самые совершенные конечности оказались бы бесполезными на суше, если бы животные не научились пользоваться атмосферным кислородом, то есть если бы они не приспособились к дыханию в атмосфере.

У рыб орган дыхания — жабры. В воде они незаменимы, а на суше непригодны. Кислород жабры, наверное, и могли бы извлекать из воздуха — очевидно, приспособиться к этому было бы не так уж и сложно, тем более что воздух содержит гораздо больше кислорода, чем вода (в воздухе на литр приходится 210 кубических сантиметров кислорода, в воде же лишь около 10), — но дело в том, что газообмен между организмом и средой возможен только через водную пленку. В соде для этого, естественно, никакой проблемы не существует, на воздухе возникает серьезная проблема — жабры быстро высыхают. И большинство земноводных «отказались» от жабр, а взамен «приобрели» более подходящий для дыхания на суше «аппарат» — легкие. Однако, снабдив земноводных легкими, природа и тут как бы остановилась на полпути. Если у млекопитающих поверхность легких по отношению к поверхности кожи раз в сто больше, то у земноводных, например у лягушек, — она составляет лишь 2/ 3. А у безлегочных саламандр легких вообще нет. Нет и жабр. Плохо, конечно, но дышать-то все-таки нужно.

Природа компенсировала земноводным их примитивные легкие, дав возможность дышать кожей. В жизни земноводных кожное дыхание, то есть получение кислорода через кожу, имеет большое значение. Например, травяная лягушка получает через кожу треть всего необходимого ей кислорода, а прудовая — больше половины. Но чтоб получать таким образом кислород, у этих животных кожа должна быть совершенно голая. Однако голая кожа, удобная для дыхания, может принести много неприятностей. Так, из-за кожного дыхания земноводные и без того теряют много влаги, а из-за голой, ничем не защищенной кожи организм вообще мог бы лишиться влаги. Отсутствие защитного покрова компенсируется в какой-то степени многочисленными железками, постоянно вырабатывающими слизь. Она предохраняет животных от пересыхания и образует необходимую для кожного дыхания, то есть для газообмена, пленку. Слизь содержит и вещества, убивающие вредные микроорганизмы, которые, несомненно, поселились бы на голой коже земноводных.