Возникновение жизни на земле

У взрослых гоацинов на крыльях уже нет когтей: лишь небольшие бугорки там, где в юности были когти. Повзрослев, и плавать они разучились. Всю жизнь прячутся теперь на деревьях и клюют листья. Гоацин -- птица несъедобная: как от крокодила, пахнет от него мускусом. Гоацин и кричит не по-птичьи: квакает, как лягушка.

От древних эпох сохранились не только реликтовые виды птиц, ящериц, моллюсков, но и целые семейства живых ископаемых (новозеландские бескрылые птицы киви, опоссумы), подклассы (сумчатые, утконосы и ехидны) и даже целые классы: голотурии, морские лилии, панцирные моллюски и кистеперые рыбы.

О последних стоит рассказать подробнее.

 

РЫБЫ, СДЕЛАВШИЕ ИСТОРИЮ

В новогодние дни 1939 г. старый рыболовный траулер ловил рыбу в прибрежных водах Южной Африки, недалеко от города Ист-Лон-дона. Улов был неважный, и капитан Госен решил попытать счастья на отмелях близ устья реки Чалумна.

Трал вытащили на палубу. Он принес около полутора тонн разной мелочи, две тонны акул и... одну странную рыбу, закованную в панцирь из толстой чешуи. Плавники рыбы напоминали лапы. Лишь первый спинной плавник был такой же, как у других рыб.

И хвост у диковинной рыбы был необычный: не двух, а трехлопастный! Рыбаки поняли, что поймали что-то очень редкостное, и принесли свой трофей в местный краеведческий музей. Что произошло потом, вы можете узнать из интересной книги "Старина четвероног", изданной Географгизом в 1962 г. Ее автору, доктору Дж. Смиту, наука обязана открытием древнейшей кистеперой рыбы, которая жила на заре истории Земли и вымерла (так думали) десятки миллионов лет назад. Имя ее латимерия.

Когда-то очень давно близкие родичи лати-мерии выползли на сушу, и от этих-то непоседливых "браконьеров", нарушивших законы естества, и ведут свой род все сухопутные позвоночные животные: и лягушки, и пресмыкающиеся, и звери, и птицы, и мы с вами.

Рыбы выползли из воды и стали жить на суше. Лапоподобные плавники на брюхе и груди кистеперых рыб постепенно превратились в настоящие конечности.

Какая же причина побудила рыб, которые, надо полагать, чувствовали себя в воде совсем неплохо, покинуть родную стихию? , Недостаток кислорода? Нет, кислорода хватало. Правда, 300 млн. лет назад некоторые кистеперые рыбы жили уже не в море, а в пресноводных болотах и озерах. Но даже и тут, если в затхлой воде не хватало кислорода, они могли подняться на поверхность и подышать чистым воздухом. Ведь у кистеперых рыб, кроме жабр, были еще примитивные легкие. Собственно, даже не легкие, а плавательный пузырь, выполнявший роль легких. Он периодически наполнялся атмосферным воздухом, а его стенки были пронизаны многочисленными кровеносными сосудами. Прямо из пузыря кислород попадал в кровь. Итак, недостаток кислорода не мог служить причиной, заставившей рыб переменить свое местожительство. Может быть, их выгнал на сушу голод? Тоже нет, потому что суша в то время была более пустынна и бедна пищей, чем моря и озера.

Может быть, опасность?

Нет, и не опасность, так как кистеперые рыбы были самыми крупными и сильными хищниками в первобытных озерах.

Стремление остаться в воде -- вот что побудило рыб покинуть воду! Это звучит парадоксально, но именно к такому заключению пришли ученые, внимательно изучив все возможные причины. Дело в том, что в ту далекую эпоху неглубокие сухопутные водоемы часто пересыхали. Озера превращались в болота, болота -- в лужи. Наконец, под палящими лучами солнца высыхали и лужи. Кистеперые рыбы, которые на своих удивительных плавниках умели неплохо ползать по дну, чтобы не погибнуть, должны были искать новых убежищ, новых луж, наполненных водой.

В поисках воды рыбам приходилось переползать по берегу значительные расстояния. И выживали те из них, которые хорошо ползали, которые лучше были приспособлены к сухопутному образу жизни. Так постепенно благодаря суровому отбору рыбы, искавшие воду, обрели новую родину. Они стали обитателями двух стихий -- и воды, и суши. Произошли земноводные животные, или амфибии, а от них пресмыкающиеся, затем птицы и млекопитающие. И наконец, по планете зашагал человек -- далекий потомок непоседливых рыб.

РОЩИ, В КОТОРЫХ БРОДИЛИ ДИНОЗАВРЫ

В Никитском ботаническом саду, в Крыму, растет дерево гинкго. У него листья похожи на веера и торчат пучками из морщинистого побега, как иглы у сосны. И жилки у листьев не сетчатые, как у всех наших деревьев, а тоже веером разбегаются от черешка, словно лучи от солнца, и нигде друг с другом не переплетаются.

Гинкго -- в тенистом парке среди магнолий и кленов! Что бы почувствовали вы, если бы в зоопарке в одной вольере со слоном вдруг увидели... живого динозавра?

Сто и двести миллионов лет назад, когда и суша, и море, и воздух были отданы в полное владение страшным  ящерам -- динозаврам, всюду по берегам болот и озер, в которых они резвились, росли гинкго. Птеродактили отдыхали на их ветвях. Ящеры-вегетарианцы лениво жевали их листья. Задрав к небу змеиные головы, глотали "орехи" гинкго.

Это чудом дожившее до наших дней изящное дерево росло в ту эпоху во всех странах всех континентов, кроме, по-видимому, только Африки. А теперь... Теперь тоже находим мы его на всех этих континентах и во многих странах, но только везде рядом с человеком: в парках, садах, вдоль дорог и пляжей. Люди вновь рассадили гинкго там, где когда-то зеленели рощи "динозавровых" деревьев, а потом все вымерли.

Уцелели гинкго только в Китае и Японии. Здесь росли они у храмов и гробниц. И здесь увидел их доктор Кемпфер. Он служил врачом при голландском посольстве в Нагасаки. Случилось это в начале XVIII в. Некоторые из священных деревьев, что росли около царских гробниц, были очень почтенного возраста.   Одно из них -- тридцатиметровое   гинкго -посажено было тысячу двести лет назад, когда японский император и его приближенные поменяли религию предков на. буддизм. Одна из новообращенных придворных дам, кормилица императора Наихаку-Коджо, умирая, попросила не сооружать на могиле никакого памятника, а посадить гинкго, чтобы душа ее продолжала жить в этом дереве. Говорят, что ее выбор пал на гинкго только потому, что Наихаку-Коджо была кормилицей, а у гинкго растут с ветвей вниз побеги, похожие на соски. У старых деревьев они дорастают до самой земли и, погружаясь в нее, поддерживают тяжелые сучья, словно подпорки. С тех пор, утверждают легенды, гинкго и чтут в Японии как священное дерево храмов и гробниц.

После того как доктор Кемпфер опубликовал в 1712 г. описание удивительного дерева, в научной литературе велись долгие споры, сохранились ли где-нибудь в мире "дикие" гинкго или все деревья, которых немало растет в Японии и Китае, "домашние", т. е. посажены и выращены человеком. Спор этот еще окончательно не решен.

Кемпфер назвал открытое им на Востоке неведомое европейцам дерево странным словом "гинкго". "Гин" -- по-китайски серебро. Кемпфер думал, что гинкго означает "серебряный абрикос": намек на некоторое сходство плода гинкго с абрикосом. Но, как позднее выяснилось, слово "гинкго" ни в Китае, ни в Японии никому не известно. Дерево это называют здесь по-разному, но только не гинкго.

В 1730 г. после долгого отсутствия гинкго вновь вернулось в Европу: семена его посадили в ботаническом саду в Утрехте, в Голландии. Это были первые гинкго, зазеленевшие здесь после того, как на Земле вымерли динозавры.

Позднее гинкго стали выращивать в Англии, а отсюда развезли их по всей Европе и Северной Америке, где и растут они сейчас почти в каждом парке.

Гинкго -- растение двудомное. Это значит, что на одном дереве развиваются только женские цветки, а на другом -- только мужские, с тычинками и пыльцой. Поэтому у садоводов первое время было много хлопот с гинкго. В Монпелье, во Франции, росло отличное "динозавровое" дерево, стройное, пышное, цветущее, но, увы, бесплодное. Все садоводы Франции мечтали, развести в своих парках его потомков, но надежды их были тщетны: гинкго в Монпелье было женского пола, а цветущих мужских деревьев того же вида не было еще во Франции.

И как вышли из положения? Привезли из Англии ветку гинкго с мужскими цветами и привили ее на дереве в Монпелье!

Такая же история случилась и в Германии, в Иене. Здесь к мужскому дереву привили цветущую женскую ветку. В то время поэт Вольфганг Гёте был тайным советником при дворе в Веймаре и управлял Иенским университетом.

Как известно, Гёте увлекался ботаникой. Он еще до Дарвина  высказал несколько непонятых его" современниками идей об эволюции. Когда, путешествуя по Франции, Гёте увидел в Монпелье зеленеющее в своей первобытной красоте живое ископаемое дерево, он, пораженный, долго стоял перед ним, а позднее написал в честь гинкго поэму, которую в наши дни миллионы немецких школьников учат наизусть.

Гинкго -- дерево очень древнее, впервые появилось оно на Земле 350 млн. лет назад, в девонский период. Произошли гинкго от первобытных голосемянных деревьев кордаитов, а те развились из плаунов. В предках сосны и ели тоже числятся кордаиты. Значит, гинкго и хвойные деревья -- сосны, пихты, ели -- в некотором роде двоюродные братья. Все они голосемянные растения: у них нет цветов и семена не покрыты мякотью плода. И хотя "орех" гинкго похож на морщинистый абрикос, ботаники доказали, что он тоже "голое семя", а не настоящий плод, как у цветковых деревьев: абрикоса, яблони или даже у березы.

Цветковые растения своими совершенными формами венчают растительное царство, как человек завершает развитие животного мира. Читателям, может быть, интересно будет узнать, что древнейшим из цветковых растений считается тополь. Его ископаемые остатки найдены в Гренландии в слоях земли, образовавшихся 100--130 млн. лет назад. Некоторые ботаники оспаривают, однако, право тополя называться патриархом всех цветковых растений и отдают пальму первенства прекрасной магнолии.

Итак, мы установили, что в растительном царстве, так же как и в животном, есть живые ископаемые. Гинкго -- не единственное из них. Чудо света, дерево-мамонт секвойя, украшение заповедных лесов Калифорнии, тоже видело динозавров. Первозданные ящеры бродили в тени древних секвой и терлись бронированной шкурой об их красные стволы. Саговники, полупапоротники-полупальмы, что растут в тропиках, как и гинкго, питали динозавров соками своей листвы. А сами папоротники, хвощи, плауны? Мхи, сине-зеленые водоросли? Все это очень древние растения. Они мало изменились с того времени, как появились на Земле, и потому с полным правом могут претендовать на почетное в науке звание живых ископаемых.

 

 

 

 

 

 

 

ПОИСКИ И ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ВНЕЗЕМНЫХ ФОРМ ЖИЗНИ

Имеется ли жизнь на других планетах? Каковы ее формы и свойства? Может ли жизнь быть занесенной с одного небесного тела на другое? Все эти вопросы издавна интересуют людей.

Крупнейшие ученые в различные эпохи высказывали глубокую уверенность в том, что жизнь существует не только на нашей планете. Но строго научного, неопровержимого доказательства этих предположений пока еще нет.

Попытки решить вопрос о существовании жизни, например, на Марсе путем наблюдений с Земли при помощи оптических инструментов встречают большие трудности. Они связаны с огромным расстоянием и с тем, что на пути исследователей стоят две атмосферы: земная и марсианская. С помощью точных приборов ученым-астроботаникам удалось обнаружить в темных областях (их называют морями) Марса спектры поглощения, которые характерны для органических веществ биологического происхождения. Но это служит лишь косвенным указанием, что на этой планете возможна жизнь.

В некоторых метеоритах, например в Муррейском, обнаружены органические вещества внеземного происхождения, близкие к веществам земных организмов. Это также может указать на то, что в космическом пространстве за пределами Земли имеется органическое вещество и что оно может быть перенесено вместе с метеоритами с одной планеты на другую.

В последние годы благодаря полетам в космическое пространство с помощью ракетных аппаратов стало возможно изучать вопросы существования жизни вне Земли опытным путем. Часть космической биологии -- э к з о б и о л о г и я -- занимается поисками и изучением простейших форм жизни в космическом пространстве, а также изучением жизни на других планетах.

Ученые устанавливают на ракетах и искусственных спутниках специальные приборы и направляют их за пределы земной атмосферы. Благодаря этому они изучают поверхность других планет, исключая помехи, вносимые атмосферой Земли. С помощью автоматических устройств, размещенных на искусственных спутниках, ракетах и автоматических межпланетных станциях, имеется возможность брать пробы в космическом пространстве, для того чтобы обнаружить органические вещества, микроорганизмы и споры внеземного происхождения. Наконец, посылка межпланетных автоматических станций к различным планетам и в особенности посадка аппаратов на другие планеты позволят брать пробы непосредственно с их поверхности. Эти исследования помогут решить вопрос о существовании жизни вне Земли.

Экзобиология призвана также выполнять функции биологического кордона. Она контролирует возможность заноса на Землю внеземных микроорганизмов вместе с возвращающимися космическими летательными аппаратами и случайным перенесением земных организмов на другие планеты и в космическое пространство.

Исследования экзобиологов имеют чрезвычайно большое значение, так как земные организмы, случайно перенесенные с космическими летательными аппаратами на другие небесные тела, могут развиться в новых условиях и подавить существовавшую там до этого жизнь. Они могут на других планетах сохраниться в "земном" или в измененном виде, и человек, когда-либо попав на эти планеты, может быть введен в заблуждение, приняв эти организмы за внеземные формы.

Неконтролируемый (случайный) занос на Землю вместе с возвращающимися кораблями микроорганизмов с других планет или из межпланетного пространства также очень опасен. Внеземные микроорганизмы могут оказаться болезнетворными по отношению к земным организмам, и, попав в земные условия, они могут дать неожиданные вспышки новых заболеваний, эпидемий и т. д.

¹¹ Головоногие моллюски (осьминоги, кальмары, каракатицы, наутилусы) плавают, подталкивая себя струями воды, выброшенной из под особой трубки на животе. Эта их "моторная" система напоминает реактивный двигатель ракеты.