Читать книгу "Палеонтология антрополога. Книга 2. Мезозой - Станислав Дробышевский"

Концепций происхождения змей хватает. Главные конкурирующие версии — водная и норная.

Водная гипотеза предполагает, что предки змей приобрели свою змееподобность, плавая в воде, возможно, даже в морях. Выглядеть они должны были как меловые родственники мозазавров долихозавриды, например, Dolichosaurus longicollis, — змееподобные тварюшки от трети метра до метра длиной, с очень длинной шеей, маленькой головкой, хлыстоподобным хвостом и тонкими лапками, причём задние были больше передних, а таз — редуцирован; у некоторых исчезли брюшные рёбра и грудина (по крайней мере, они не окостеневали, хотя могли сохраняться в хрящевом виде). Некоторые долихозавриды обретали странности: у Coniasaurus передние зубы были как полагается острыми, а утолщённые задние обрели плоские «жевательные» площадки. Известен отпечаток мягких тканей Primitivus manduriensis: на нём отлично видно чешуйчатую кожу, мышцы, трахею, бронхи и косточки последней жертвы в желудке. Обычно водная концепция в качестве предков змей называет варанов или вараноподобных ящериц.

Роющая гипотеза предполагает, что змеи лишились ног и вытянулись, копаясь в почве. В процессе они чуть не потеряли глаза и совсем потеряли веки, а также барабанную перепонку и среднее ухо. Сетчатка глаза змей очень специализирована и, видимо, в какой-то эволюционный момент восстанавливалась после сильной редукции. Одним из минусов роющей версии является строение черепа. У подземных ящериц и амфисбен череп усилен, кости прочно соединены, нижняя челюсть укорочена, то же наблюдается и у специализированных подземных змей. Однако у самых примитивных змей этих признаков нет, напротив, у большинства череп крайне ажурен и подвижен (впрочем, лобные и теменные кости разрастаются вниз и окружают конечный мозг, но это защита от слишком бодрой добычи — активных млекопитающих). Барабанная перепонка могла исчезнуть не из-за жизни под землёй, а из-за чрезмерной подвижности челюстей, в частности квадратной кости, к которой перепонка крепилась раньше.

Выдвинута и объединяющая версия, согласно которой змеи прошли сначала водную стадию, а потом — почвенную.

Как вы там, потомки?

Современные змеи очевидно родственны ящерицам и обычно включаются в один с ними отряд, хотя иногда удостаиваются собственного Serpentes (или Ophidia). Самая очевидная особенность змей — отсутствие ног — вообще-то не уникальна. Ног нет у амфисбен и многих мелких ящериц. С другой стороны, современные удавы и питоны сохранили рудименты трёх тазовых и бедренных костей, а также коготки, видные снаружи. Некоторые не удавы (например, коралловая сверташка Anilius scytale и лучистая змея Loxocemus bicolor) тоже сохранили рудименты таза и задних ног. Любопытно генетическое решение задачи исчезновения ног: Hox-гены, отвечающие за сегменты с конечностями, у змей работают слишком слабо, а те, которые заведуют туловищем, — очень сильно, что даёт прирост тела; шея и хвост при этом у змей очень короткие, меньше чем у ящериц.

Из-за чрезвычайной вытянутости у змей ужаты все внутренние органы. В частности у подавляющего большинства сохранилось лишь правое лёгкое. Впрочем, у питонов-удавов, а также некоторых других змей (Loxocemus bicolor, Bolyeria multicarinata и Casarea dussumieri) два лёгких, хотя левое очень маленькое; у карликовых и земляных удавов Trachiboa, Ungaliopus и Tropidophis, а также гадюк левого лёгкого нет, зато есть дополнительное трахеальное. Во имя облегчения и экономии совсем исчез мочевой пузырь.

Змеи знамениты своим тонким раздвоенным языком, что делает их похожими на варанов. Выкидывая язык, змеи собирают химические пробы и отправляют их в развитый якобсонов орган: это отличное приспосбление явно возникло для ловли млекопитающих, активно использующих феромоны для общения (вроде как все уж должны знать, что языком змеи не жалят, но на всякий случай можно это повторить). Челюсти змей невероятно подвижны: апофеоза способность растягивать рот достигает у удавов и яичных змей Dasipeltis scabra, глотающих птичьи яйца. Череп, соответственно, весьма своеобразный; в частности у змей пропала верхняя височная дуга.

В силу приближённости к земле змеи потеряли веки, а потому не мигают; глаз прикрыт прозрачным щитком. Мышцы глаза и ресничное тело сильно упрощены, у большинства нет центральной ямки жёлтого пятна на сетчатке. Некоторые змеи (например, слепозмейки Typhlops) и вовсе слепы. Ухо у змей тоже исчезло — полностью и бесповоротно, но глухими их назвать нельзя, ведь звуковые колебания отлично передаются по земле, так что змеи прекрасно «слышат» всей поверхностью тела. У самых одарённых — ямкоголовых — развился особый орган — термолокатор, расположенный между глазом и ноздрёй, имеющий вид ямки и чувствующий мельчайшие колебания температуры. Очевидно, такое приобретение появилось только и исключительно для ловли теплокровных, главным образом млекопитающих. Показательно, что даже у сравнительно примитивных питонов Python тоже есть термочувствительные щитки на верхней губе, что даёт возможность изучать эволюцию этого хитрого органа.

Конечно, нельзя не упомянуть о ядовитости многих змей. И она появилась для охоты на теплокровных млекопитающих: с их быстрым обменом веществ ядовитость приобретает особый смысл, а с другой стороны, шустрые звери могли бы убежать и потеряться, если бы не ужасная сила яда.

Как видно, масса змеиных особенностей теснейшим образом связана с мелкими млекопитающими. С другой стороны, нет сомнений, что и наша эволюция в немалой степени направлялась змеями. Например, на деревья наших предков могли загнать именно они. Конечно, потом змеи забрались и на ветки (а самые одарённые — Chrysopelea и Dendrelaphis — даже научились планировать на растопыренных рёбрах), но главное уже было сделано.

Предками змей назывались самые разные ящерицы: вараны, долихозавры и мозазавры, гекконы, сцинки и амфисбены. К сожалению, большая часть находок мезозойских змей — это изолированные позвонки, по которым крайне трудно судить о внешнем облике и родстве их владельцев. Тем не менее, есть и более полноценные остатки.

В отложениях аптского яруса Бразилии найден отличный отпечаток Tetrapodophis amplectus. Эта двадцатисантиметровая змейка имела крошечную головку, чрезвычайно длинное и тонкое тело, а самое главное — четыре вполне развитые пятипалые ножки. Судя по острым зубам во рту и чьим-то косточкам в желудке, тварь была хищная, а специфическая форма позвонков свидетельствует о роющем образе жизни. Правда, некоторые исследователи склоняются к мысли, что тетраподофис — скорее сухопутный родственник долихозавров, а не змей.

Маленькая тонкость

Отпечаток тетраподофиса нашли, что характерно, какие-то любители-грабители, которые незаконно вывезли его из страны и продали. В итоге плитка попала в хранилище музея Золенгофена в Германии, где и была «открыта» палеонтологом Дэвидом Мартиллом. Он вместе с двумя другими европейскими палеонтологами и описал уникальный вид четвероногой змеи. Когда статья вышла, особо политкорректные личности начали возмущаться, дескать, как же так, почему Дэвид не пригласил для написания статьи бразильских учёных? На это он ответил, что змея жила во времена, когда никаких Германии и Бразилии не существовало, а описания должны делаться не по прописке или политическому признаку, а по специальности исследователя.