ЗАРИСОВКИ к 7-му АРКАНУ ТАРО

399. БИБЛИОТЕКА. СТАТЬИ.

Животное – зоопарк

А. АЗИМОВ.

Наука и жизнь, 1973, №3

Лицом к лицу с природой

[399]

В 1880 году в Англию из Австралии привезли чучело какого-то странного животного. Не так давно открытый материк уже был известен как источник невиданных ранее растений и животных, но это животное выглядело как-то уж совсем нелепо. Оно было примерно двух футов в длину и покрыто густой шерстью. Голова его оканчивалась плоским клювом, на лапах – перепонки, хвост плоский и широкий, на каждой голени – по шпоре, явно предназначенной для выделения яда. И что самое удивительное, под хвостом было только одно отверстие.

Зоологи разглядывали это создание с недоверием: волосяной покров, как у млекопитающих, клюв, как у водоплавающей птицы, шпоры выделяют яд вроде змеиного. И единственное выводвое отверстие сзади, как у животных, откладывающих яйца.

Разразился взрыв негодования. Конечно же, это просто мистификация! Какой-то злой шутник в Австралии сшил части разных животных, чтобы одурачить доверчивых английских зоологов.

Однако никаких швов или других признаков того, что животное составлено из кусков, не было и в помине. Может быть, это всё-таки не мистификация? Тогда что же это за зверь? Млекопитающее с признаками рептилии или рептилия с признаками млекопитающего, а может быть, ещё и птицы?

Не скоро зоологи решились признать, что животное это самое настоящее при всех его обескураживающих с точки зрения зоологических представлений свойствах. Из Австралия приходило всё больше достоверных сведений от людей, которым удалось увидеть это существо живым.

Время от времени поступали отдельные экземпляры утконосов. Некоторые были в достаточно хорошем состоянии, так что можно было изучать внутреннее строение животного. Выяснилось, что сердце у утконоса в точности такое, как у всех млекопитающих, и не похоже на сердце рептилий. По строению же полового аппарата он скорее напоминал птиц и рептилий. Видимо, утконос и в самом деле откладывает яйца.

Но яйца утконоса были обнаружены только в 1884 году. Это была потрясающая находка. Зоолог Колдуэлл, нашедший их, послал коллегам взволнованную телеграмму, в которой сообщал о своём открытии.

Однако лишь в XX веке науке удалось поближе познакомиться с жизнью утконоса. Это водное животное обитает в пресных водоёмах с самой различной температурой – от тропических рек (на уровне моря) до холодных озёр (в горах на высоте около двух километров). Утконос прекрасно приспособлен к водному образу жизни благодаря плотному меху, плоскому хвосту и перепончатым лапам.

Его клюв лишь внешне напоминает утиный: расположение ноздрей, да и строение клюва у него иное. Однако поскольку функции клюва в обоих случаях одинаковы, то и форма его оказалась сходной – здесь проявилось действие естественного отбора.

Утконосы всегда живут в водоёмах с илистым дном. В иле, процеживая его, как через сито, через роговые пластинки клюва, они находят пищу – креветок, головастиков, червей и других мелких животных.

В период размножения самка строит нору, выстилает её травой и тщательно закрывает. Там она откладывает два яйца диаметром около двух сантиметров. Яйца покрыты полупрозрачной роговой скорлупой. Поместив их между хвостом и брюхом, мама-утконос свертывается вокруг них клубком. Через две недели вылупляются маленькие утконосы. Они напоминают птиц гораздо меньше, чем взрослые утконосы: клюв у них совсем коротенький, а кроме того, у них есть зубы. Питаются они молоком. Сосков у самок нет – молоко сочится прямо из отверстий, открывающихся на животе, и детёныши его слизывают. По мере роста клюв у малышей увеличивается, а зубы выпадают.

Несмотря на то, что учёные довольно много узнали об утконосе, они никак не могли определить его место в системе животного мира. Решающим фактором в конце концов было признано наличие волосяного покрова и вскармливание детёнышей молоком. Во всём животном мире только млекопитающие имеют настоящий волосяной покров и могут вырабатывать настоящее молоко. А так как и утконос и ехидна этими свойствами обладают, то их и отнесли к млекопитающим. Но решение это компромиссно – оба животных сильно выделяются среди всех млекопитающих.

Все млекопитающие делятся на два подкласса. К первому подклассу – протозверей – относятся утконос и пять видов ехидн; ко второму – настоящих зверей – принадлежат все остальные виды (их около 4 300). Так все это выглядит, если принимать во внимание лишь ныне живущие виды млекопитающих. Но предположим, что нам удалось бы так же хорошо изучить и вымершие виды, – помогло ли бы это решить вопрос о месте утконоса в системе?

Ископаемые остатки млекопитающих и рептилий, живших в далёком прошлом, дошли до нас почти исключительно в виде костей и зубов. Можно ли только по костям и зубам выяснить, является ли вымершее животное млекопитающим или пресмыкающимся?

Конечности всех ныне живущих рептилий построены так, что та их часть, которая расположена над коленным суставом, ориентирована горизонтально (естественно, в случае, когда конечности вообще есть), у млекопитающих же конечности направлены вертикально. Зубы у рептилий более или менее одинаковы по форме, тогда как у млекопитающих они сильно различаются: спереди располагаются острые резцы, сзади – коренные с плоской жевательной поверхностью, а между ними предкоренные и конусообразные клыки.

Известна группа вымерших животных – терапсиды, у которых кости конечностей расположены вертикально, а зубы разнообразны, как у млекопитающих, и всё-таки их считают рептилиями. Оказывается, следует принимать во внимание не только особенности скелета конечностей, но и ещё один признак – строение нижней челюсти. У ныне живущих млекопитающих нижняя челюсть состоит из одной кости, у рептилий – из нескольких. А поскольку нижняя челюсть терапсид состоит из семи костей, то их и относят к рептилиям, а не к млекопитающим. И всё-таки в нижней челюсти терапсид центральная кость гораздо крупнее остальных шести костей, оттеснённых к задним углам челюсти.

Признавая терапсид рептилиями, учёные понимают, что эти животные довольно далеко продвинулись на пути к млекопитающим. Но насколько далеко? Имели ли они, например, шерсть? И можно ли это сейчас выяснить только с помощью костей? Давайте посмотрим…

Волосяной покров – это приспособление для теплоизоляции. Температура тела рептилий близка к температуре окружающей среды. Поэтому их могут не заботить потери тепла, и шерсть им не нужна.

Млекопитающие же сохраняют температуру тела, близкую к тридцати семи градусам Цельсия, независимо от температуры окружающей среды; они теплокровные существа. Это даёт им огромные преимущества: они остаются активными и в холодную погоду, в то время как рептилии в этих условиях вялы и малоподвижны. Но, чтобы сохранять свою высокую температуру, млекопитающим нужна теплоизолирующая шерсть. (У птиц, которые также теплокровны, для уменьшения потерь тепла служат перья.)

Но как узнать по костям, было ли животное теплокровным? Оказывается, это можно понять по строению черепа. Ноздри рептилий открываются в ротовую полость сразу позади зубов. Это означает, что животное может дышать только тогда, когда рот у него закрыт и ничем не наполнен. Когда оно кусает или жует, дыхание прекращается. Для рептилий это не так уж важно; ведь они могут обходиться без кислорода довольно длительное время.

Млекопитающим же кислород необходим постоянно. С его участием в тканях и органах происходят химические реакции, поддерживающие температуру тела на достаточно высоком уровне. Снабжение кислородом может быть прервано только на очень короткий промежуток времени. Поэтому у млекопитающих хорошо развито костное небо – крыша ротовой полости. При дыхании воздух проходит над ротовой полостью прямо в горло, что позволяет дышать и во время еды. Дыхание прерывается только непосредственно во время глотания, но это – дело нескольких секунд.

У более поздних видов терапсид костное небо было. Это позволяет предположить, что они нуждались в непрерывном снабжении кислородом и были теплокровными. А если это так, то вполне вероятно, что у них имелся также и волосяной покров, хотя строение челюстных костей свидетельствует о том, что они всё же были рептилиями.

Сама мысль о волосатых рептилиях кажется невероятной. Но это только потому, что в процессе эволюции исчезли все промежуточные формы. Известны лишь те терапсиды, которые приобрели все признаки млекопитающих, и мы имеем все основания отнести их к млекопитающим. Терапсиды, у которых были лишь отдельные признаки, свойственные млекопитающим, вымерли.

Куда же отнести утконоса и ехидну? Они имеют хорошо развитый волосяной покров я четырёхкамерное сердце, способны вырабатывать молоко, их нижняя челюсть состоит из одной кости, но у них нет сосков, и они не способны рождать живых детёнышей.

Недавно получены новые данные, свидетельствующие о близости утконоса к рептилиям. Американский зоолог Дж. Мак-Интайр занялся изучением тройничного нерва, идущего от челюстных мышц к мозгу. У всех без исключения рептилий тройничный нерв входит в череп в промежутке между двумя черепными костями. У всех обычных млекопитающих в одной из черепных костей есть особое отверстие для этого нерва.

Как же проходит тройничный нерв у утконоса? Раньше считали, что утконос в этом отношении не отличается от млекопитающих. Но путь тройничного нерва изучали на взрослых утконосах, у которых черепные кости срастаются, так что границы между ними отыскать очень трудно. У молодых же утконосов швы между костями черепа хорошо видны; на них-то Мак-Интайр и показал, что тройничный нерв проходит как раз между двумя костями. Это новый довод в пользу того, что утконос ближе к рептилиям, и, как полагает Мак-Интайр, утконос не млекопитающее, а уцелевший потомок давно вымерших терапсид.

Итак, 170 лет прошло с тех пор, как зоологи начали распутывать этот странный клубок признаков, названный утконосом, и всё ещё спорят о том, кто он: млекопитающее, рептилия, терапсида или просто утконос?

Перевод с английского Е. КАЗАКЕВИЧ.