Читать книгу "Научное мировоззрение изменит вашу жизнь. Почему мы изучаем Вселенную и как это помогает нам понять самих себя? - Евгений Плисов"

Миллионы лет на мелководье произрастали красные, зеленые и бурые водоросли. Росли там, где максимальное излучение и продуктивный фотосинтез. Учитывая риск вдруг остаться без воды, приходится страховаться и вырабатывать защитный поверхностный слой – кутикулу и на поверхности своих покровов делать отдельные структуры, отвечающие за газообмен, – устьица. Так и поступили некоторые зеленые водоросли, все дальше уходя от открытой воды и двигаясь вглубь суши. В итоге они превратились в сосудистые растения. Нити, до сих пор удерживавшие их в слое ила, превратились сначала в ризоиды, а потом в настоящие корни. Корни высасывают воду и минеральные вещества из почвы и по системе трубочек (ксилеме) поднимают их в стебель. Другая система трубочек (флоэма) доставляет продукты фотосинтеза к корням. Из-за систем специфических трубок большинство известных современных растений и называют сосудистыми. Тогда же одним из первых сосудистых растений на нашей планете стала куксония.

Куксонии представляли собой тонкие трубочки высотой не более 5 см, тянущиеся вверх. Их зеленые стебли оканчивались спорангиями луковичной формы, отвечающими за размножение. Их жизнь была тесно связана с водой, как и у любого растения, распространяющегося спорами. Если вы окажетесь в том времени, то увидите ту же безжизненную пустыню, как и в начале ордовика, но теперь по берегам водоемов тонкий слой трубочек формировал красивый ковер. Остается один странный вопрос: «Зачем растениям так тянуться вверх?» Это детский вопрос, и обычно ответом на него следует что-то типа «растения тянутся к солнцу». Ответ верен лишь отчасти. Солнечное излучение на поверхности земли и на расстоянии 5 м от земли будет абсолютно одинаковым, нет смысла тянуться ввысь. Главная же причина подобного «поведения» в конкуренции. Если вы являетесь водорослью, лежащей на берегу водоема в виде лепешки, вы спокойно поглощаете солнечный свет. Ваш собрат лежит рядом и занимается тем же самым. Однако как только ваш сосед догадается приподняться хотя бы на 5 см от земли, то он займет свое пространство и ваше. Он выживет, оставит потомство, а вы умрете. Растения живут в условиях жесткой конкуренции, не хочешь расти вверх – вымрешь, только если не придумаешь другие способы поглощения той порции света, что останется от более догадливых соседей. Получается, растения тянутся не к солнцу (хотя юридически это так), а «выше конкурентов». Эта ситуация похожа на анекдот про двух невезучих людей, за которыми погнался медведь. Один преследуемый начал надевать кроссовки, а второй его спрашивает, зачем он это делает, все равно от медведя не убежать. Медведи бегают со скоростью лошади. Ответ по-черному комичен: «Мне важно бежать не быстрее медведя, а быстрее тебя». Такая же ситуация и с солнцем в растительном мире. Хочешь жить – умей расти вверх быстрее, чем твои конкуренты.

Вы все-таки выходите из машины времени. Перед вами предстает довольно мрачная картина: каменистая равнина без признаков жизни. По берегам водоемов, где влажно, растет ковер из пропитанной кремнеземом куксонии, и больше признаков жизни вы не видите, кроме вздымающихся к небу темных монолитных столбов длиной 9 м. Эти столбы – прототакситы, и исследователи предполагают, что они были специфическими лишайниками тех времен. И кроме прототакситов ничего нет. Абсолютная тишина. Нет деревьев с шелестом листьев, нет птиц и стрекочущих в кустах кузнечиков. Куксонии не будут издавать практически никакого звука, как и тихо дышащие прототакситы. Только вы, туман и мутная вода водоема. Соваться в воду вы не рискнете, там плавают существа, уже способные вами полакомиться, и тем более вы не станете подходить близко, когда услышите всплеск. Пока вы были погружены в раздумья, первые животные начали выходить на сушу. Наступает девон.

* * *

Девонский период начался 420 млн лет назад и продлился вплоть до 360 млн лет назад. География планеты менялась стремительно: Европа, Гренландия и Северная Америка столкнулись между собой и образовали сверхматерик Лавразию (этот процесс начался еще в силуре). Как и обычно при таких событиях, раскинулись горные хребты, началась эрозия, приведшая к образованию миллионов тонн гальки и красного песчаника. С высокогорий текли реки и образовывали обширные дельты, предоставляя пространство для жизни.

Вопреки распространенному мнению, не двоякодышащие рыбы первыми вышли на сушу. Наиболее ранние достоверные находки наземных животных датируются концом силура, но полноценный выход на сухую поверхность планеты произошел именно в девоне. Сперва это сделали крохотные клещи, жадно сосущие сок беззащитных растений. На них охотились другие, не менее крохотные паукообразные. Появляются и начинают доминировать многоножки и, наконец, массивные ракоскорпионы выходят на сушу. Первая жизнь на суше была представлена членистоногими. Ракоскорпионы достигали длины до 2,5 м, вы смогли бы даже прокатиться на таком создании, если знаете толк в извращениях. Сперва они вели полуводный образ жизни: часть их конечностей была похожа на ласты, часть на ходильные ноги, что позволяло им спасаться бегством из воды в случае угрозы. Угроза действительно была, как минимум в лице дунклеостей, панцирных рыб массой до тонны и длиной до 6 м. Их красивые черепа сейчас украшают коллекции музеев, но тогда они могли перекусить абсолютно все, что попадало им в рот. Ракоскорпионы бежали на сушу и освоились на ней, еще сильнее обогатив разнообразие членистоногих на поверхности планеты.

Сушу начинают заполнять леса, и делают это плауны и хвощи. Если вы идете по лесу и видите что-то наподобие крохотной мягкой елочки – это хвощ. В ту же пору было их время, они обзаводились прочной корой и становились похожи на настоящие деревья. Размножаясь и погибая, растения все больше обогащали почвенный покров, которым мы пользуемся до сих пор. Чуть позже в девоне появятся первые папоротникообразные, а затем и голосеменные (из них произошли современные хвойные). Семенным растениям не нужна вода для размножения, в отличие от тех же хвощей, поэтому они смогли пробиться дальше вглубь материка.

Повышение температуры в экваториальной части планеты и изменение уровня моря привели к возникновению множества мелких водоемов. Плотные джунгли подходили вплотную к водоемам, давая тень и защиту в виде корней плавающим там рыбам. Из-за высокой температуры в воде уменьшается количество растворенного в ней кислорода, и это еще сильнее усугубляется бурной водорослевой растительностью, цветущей пышным цветом из-за стекающей в реки органики. Кислорода мало, но жить хочется, и рыбы стали потреблять кислород из атмосферного воздуха. Сперва они просто заглатывали его, насыщая оплетающие глотку кровеносные сосуды. Затем пути рыб разделились. Кто-то остановился на том, что приобрел плавательный пузырь, оставшийся как орган плавучести у костных рыб. Некоторые же начали формировать полноценные легкие и стали двоякодышащими. В наши дни похожий способ жизни можно увидеть в Австралии на примере австралийских рогозубов. У них одно недоразвитое легкое, в которое они заглатывают воздух, а еще у них достаточно активно поглощает кислород кожа. Если вы идете по Австралии около водоема и слышите хрюканье – знайте, это рогозубы заглатывают воздух, потому что в воде кислорода практически нет. Уже потом, в конце девона, двоякодышащие рыбы дадут начало настоящим земноводным и впоследствии – всем остальным, включая нас, но до этого еще далеко. Планетой сейчас правят членистоногие, и пик их активности придется на следующий, каменноугольный период, или же карбон.