Готовый перевод RICHARD DAWKINS --The Ancestor's Tale / РИЧАРД ДОКИНЗ -- Рассказ Предка: RENDEZVOUS 17 AMPHIBIANS / РАНДЕВУ 17 АМФИБИИ

РАНДЕВУ 17. АМФИБИИ

340 миллионов лет назад, в раннем каменноугольном периоде, всего за 30 миллионов лет до великой вехи Рандеву 16, мы, амниоты (название, объединяющее млекопитающих с рептилиями и птицами), встречаем наших амфибийных родственников на Рандеву 17.

Реконструкция земного шара ниже приблизительно показывает, как выглядел мир примерно в то время.

Пангея еще не сошлась, и северные и южные массы суши окружали до-тетисовый океан.

Начинала формироваться ледяная шапка южного полюса, вокруг экватора существовали тропические леса из плаунов, и климат был, вероятно, примерно такой, как сегодня, хотя флора и фауна, конечно, очень отличались.

Сопредок 17, наш прародитель приблизительно в 175-миллионном поколении, является предком всех доживших до сегодня тетрапод.

Тетрапод значит четыре ноги.

Мы, не ходящие на четырех ногах, являемся бывшими тетраподами, бывшими недавно в нашем случае, намного менее недавно в случае птиц, но все мы называемся тетраподами.

Главное, Сопредок 17 является предком огромного множества наземных позвоночных.

Несмотря на мою раннюю критику тщеславия ретроспективного взгляда, выход рыб на сушу был главным преобразованием в нашей эволюционной истории.

Три основных группы современных пилигримов-амфибий сомкнули ряды задолго "до" того, как они встречаются с нами, амниотами.

В их составе лягушки (и жабы: различие биологически не слишком полезно), саламандры (и тритоны, те виды, которые возвращаются в воду для обзаведения потомством) и безногие земноводные (влаголюбивые, безногие роющие или плавающие животные, отдаленно напоминающие земляных червей или змей).

У взрослых лягушек нет хвоста, но у их личинок есть сильный хвост для плавания.

У саламандр есть длинный хвост, как во взрослой, так и в личиночной стадии, их пропорции тела наиболее близко напоминают, судя по ископаемым, предковых амфибий.

У безногих нет конечностей - нет даже внутренних следов плечевого и тазового поясов, которые поддерживали конечности их предков.

Большая длина тела безногих достигается приумножением позвонков спины (до 250 штук, в сравнении с 12 у лягушек), и ребер, которые обеспечивают полезную поддержку и защиту.

Хвост, что странно, очень короткий или даже совсем отсутствует: если бы у безногих земноводных были ноги, их задние конечности были бы на заднем конце тела, там, где они реально были у некоторых вымерших амфибий.

Даже если они живут на суше взрослыми, многие амфибии размножаются в воде, в то время как амниоты (за исключением случаев вторичного эволюционирования, таких как киты, дюгони и ихтиозавры) размножаются на суше.

Амниоты размножаются либо как живородящие, производя на свет живых детенышей, либо с помощью относительно больших, покрытых водонепроницаемой скорлупой яиц.

В обоих случаях эмбрионы плавают в собственном "частном водоеме".

Эмбрионы амфибий чаще плавают в настоящем водоеме, или в чем-то аналогичном.

Пилигримы амфибий, присоединившиеся к нам на Рандеву 17, могут проводить часть своего времени на суше, но они редко пребывают вдалеке от воды и, по крайней мере, на определенной стадии своей жизни они обычно возвращаются к ней.

Те, что размножаются на суше, стараются как-то ухитриться создать водные условия.

Деревья обеспечивают довольно безопасные гавани, и лягушки открыли способы размножаться в них, не теряя жизненно важной связи с водой.

Некоторые используют маленькие лужицы дождевой воды, образующиеся в розетках бромилиевых растений.

Самцы африканских серых древесных лягушек, Chiromantis xerampelina, кооперируются, чтобы сбивать ногами густую белую пену из жидкости, выделяемой самками.

Эта пена затвердевает в корку на внешней поверхности, защищающую влажные внутреннее пространство, служащие гнездом для яиц группы.

Головастики развиваются во влажном, пенном гнезде на дереве.

Когда они готовы, в следующий дождливый сезон, они, извиваясь, выбираются на свободу и падают в лужи воды под деревом, где развиваются в лягушек.

Другие виды используют технологию пенного гнезда, но они при этом не кооперируются.

Вместо этого самец взбивает пену из выделений одной самки.

Некоторые виды лягушек совершили интересный переход в направлении настоящей вивипарии -- живорождения.

Самка южноамериканской сумчатой квакши (различные виды рода Gastroiheca) переносит свои оплодотворенные яйца себе на спину, где они покрываются слоем кожи.

Там головастики развиваются, и их можно ясно увидеть извивающимися под кожей спины их матери, пока они, наконец, не вылупливаются.

Снова, несколько других видов делают нечто схожее, вероятно, эволюционировав независимо.

Другой южноамериканский вид лягушки, зовущийся Khinoderma darwinii в честь своего прославленного открывателя, практикует наиболее необычную версию живорождения.

Самец, кажется, проглатывает яйца, которые он оплодотворил.

Однако яйца не попадают в желудок.

Как у многих самцов лягушек, у него есть просторный вокальный мешок, используемый в качестве резонатора для усиления голоса, и именно в этих влажных покоях располагаются яйца.

Там они развиваются до тех пор, пока, наконец, не отрыгиваются в виде полностью сформировавшихся лягушат, отказавшись от свободы плавать как головастики.

Ключевое различие между амфибиями и амниотами в том, что кожа амниот и скорлупа их яиц водонепроницаема.

Кожа амфибий обычно позволяет воде свободно испаряться через нее с той же скоростью, как с поверхности стоячей воды той же площади.

В отношении воды под кожей, с тем же успехом никакой кожи могло не быть вообще.

Это очень отличается от рептилий, птиц и млекопитающих, у которых одна из основных ролей кожи - служить барьером для воды.

Есть исключения среди амфибий - наиболее примечательные среди разных видов пустынных лягушек Австралии.

Они используют тот факт, что даже в пустыне могут быть периоды затоплений, хотя редкие и недолгие.

Во время таких редких и кратковременных периодов обильных дождей каждая лягушка делает наполненный водой кокон, в котором захоранивается в состоянии оцепенения на два или, по некоторым данным, даже до семи лет.

Некоторые виды лягушек переносят температуры гораздо ниже нормальной точки замерзания воды, производя глицерин в качестве антифриза.

Ни одна амфибия не живет в морской воде, и поэтому неудивительно, что в отличие от ящериц, их редко обнаруживают на отдаленных островах.

Дарвин отмечал это не в одной своей книге, как и факт, что лягушки, искусственно завезенные на такие острова, там процветают.

Он предположил, что яйца ящерицы защищены от морской воды твердой скорлупой, тогда как морская вода быстро убивает лягушечью икру.

Лягушки, однако, встречаются на всех континентах, кроме Антарктиды, и, вероятно, существовали там непрерывно, прежде чем континенты разошлись.

Они – очень преуспевающая группа.

Лягушки в одном аспекте напоминают мне птиц.

Те и другие имеют план строения тела, который является довольно причудливой модификацией предкового.

Это не особо удивительно, но птицы и лягушки взяли этот причудливый план тела и сделали его основой для целого ряда новых вариаций.

Существует не так много видов лягушек, как птиц, но больше чем 4 000 видов лягушек во всех частях света весьма впечатляют.

Так же, как план строения тела птицы явно предназначен для полета, даже у нелетающих птиц, таких как страусы, лучший способ представить план тела взрослой лягушки -- как высокоспециализированный механизм для прыжков.

Некоторые виды могут подпрыгивать на эффектные расстояния, до 50 размеров длины тела, как удачно названная лягушка-ракета, литория из Австралии (Litoria nasuta).

Самая большая лягушка в мире, лягушка-голиаф (Conraua goliath) из Западной Африки, размером с маленькую собаку, говорят, подскакивает на три метра.

Не все лягушки прыгают, но все происходят от прыгающих предков.

Они, по крайней мере, являются бывшими прыгунами, так же как страусы – бывшими летунами.

Некоторые древесные виды, такие как летающая лягушка Уоллиса, Rhacophorus nigropalmatus, увеличивают длину прыжка, растопыривая свои длинные пальцы, перепонки между которыми работают как парашют.

Действительно, они планируют почти как белки-летяги.

Саламандры и тритоны плавают как рыбы, когда они в воде.

Хотя на суше их ноги слишком малы и слабы, чтобы ходить или бегать в общепринятом смысле, и саламандра использует волнообразные плавательные движения, подобно рыбе, едва помогая при этом ногами.

Большинство саламандр сегодня довольно маленькие.

Наибольшие достигают почтительных 1.5 метров, но они все же намного меньше, чем гигантские амфибии прежних лет, которые господствовали на суше до расцвета рептилий.

Но на кого был похож Сопредок 17: предок, которого амфибии разделяют с рептилиями и нами? Конечно, больше на амфибию, чем на амниоту, и больше на саламандру, чем на лягушку – но, вероятно, не очень похож на любого из них.

Лучшие ископаемые были найдены на острове Гренландия, который в девонском периоде был на экваторе.

Эти, возможно, промежуточные ископаемые были хорошо изучены, среди них акантостега, которая, кажется, была полностью водной, и ихтиостега.

Сопредок 17 мог быть немного схожим с ихтиостегой или акантостегой, хотя оба они были больше, чем мы обычно ожидаем от великих предков.

Есть некоторые другие неожиданности для зоологов, обусловленные знакомством с современными животными.

Мы склонны думать, что обладание пятью пальцами глубоко впечатано в руках и ногах тетраподов – "пятипалые" конечности – классический зоологический тотем.

Однако недавние свидетельства указывают, что у ихтиостеги было семь пальцев на лапах, у акантостеги восемь, у тулерпетона, третьего рода девонских тетрапод, было шесть.

Заманчиво сказать, что число пальцев не имеет значения: функционально нейтрально.

Я сомневаюсь в этом.

Мое предварительное предположение – что в те ранние времена различные виды действительно извлекали выгоду из их соответствующего количества пальцев.

Они действительно были более эффективными для плавания или ходьбы, чем другие количества.

Позже проект конечностей тетрапода стабилизировался на пяти пальцах, вероятно потому, что некоторый внутренний эмбриологический процесс опирался на это число.

У взрослых это количество часто уменьшено относительно числа у эмбрионов – в крайних случаях, таких как современные лошади, всего лишь до одного, среднего пальца.

Группа рыб, от которой произошли амфибии, известна как лопастеперые.

Единственными сохранившимися лопастеперыми являются двоякодышащие и целаканты, и мы встретим их на Рандеву 18 и 19 соответственно.

В девонские времена лопастеперые были намного более многочисленны и в морской, и в пресноводной фауне.

Тетраподы, вероятно, эволюционировали от другой вымершей группы лопастеперых, названной остеолепиформами.

Среди остеолепиформ – эустеноптерон и пандерихтис, оба датированы поздним девоном, приблизительно временем, когда первые тетраподы начинали выходить на сушу.

Почему рыбы впервые развили изменения, которые позволили им выйти из воды на сушу? Легкие, например? И плавники, на которых можно было ходить, вместо того, чтобы (или вместе с тем, чтобы) плавать? Они не пытались начать следующую большую главу в эволюции! Многие годы преимущественным ответом на этот вопрос был тот, который выдающийся американский палеонтолог Альфред Шервуд Ромер получил от геолога Джозефа Баррела.

Идея была в том, что, если эти рыбы и пытались что-то делать, то это вернуться к воде.

Во времена засухи рыба может легко остаться на мели в высыхающей луже.

У особей, способных к ходьбе и дыханию воздухом, есть огромное преимущество, они могут покинуть обреченный, высушенный водоем и двинуться куда-нибудь к более глубокому пруду.

Эта замечательная теория стала немодной, но, я думаю, без каких-либо серьезных оснований.

К сожалению, Ромер выражал преобладающее мнение своего времени, что девонский период был временем засух, мнение, которое позже было подвергнуто сомнению.

Но я не думаю, что Ромеру был нужен его засушливый девонский период.

Даже во времена, когда нет никакой особой засухи, всегда будут некоторые водоемы, достаточно мелкие, чтобы была опасность стать слишком мелкими для некоторого конкретного вида рыбы.

Если водоемы в три фута глубиной были бы в опасности при условиях серьезной засухи, условия умеренной засухи создадут опасность для водоемов в один фут глубиной.

Для гипотезы Ромера достаточно, что существуют некоторые водоемы, которые высыхают, и, следовательно, некоторая рыба, которая, мигрируя, могла бы спасти свою жизнь.

Даже если мир позднего девона был решительно залит водой, то можно сказать, что это просто увеличивает число водоемов, доступных для высыхания, таким образом, увеличивая возможность того, чтобы спасти жизнь ходячей рыбе и теории Ромера.

Все же я обязан упомянуть, что теория является теперь немодной.

Следующий довод против теории – что современные рыбы, которые отваживаются выходить на сушу, делают это во влажных, сырых областях – то есть, когда условия на суше "хороши" для водных животных, а не плохи, как в гипотезе Ромера.

И, несомненно, существует много других серьезных причин для рыбы, чтобы выйти, временно или надолго, на сушу.

Ручьи и пруды могут стать непригодными по другим причинам, кроме высыхания.

Они могут зарасти травой, в этом случае снова рыба, которая может мигрировать по суше к более глубокой воде, могла бы иметь преимущество.

Если, как высказывались противники Ромера, мы говорим о девонских болотах, а не о девонских засухах, болота обеспечивают большие возможности рыбе, чтобы получить преимущество от ходьбы или ползания, или шлепанья, или другого вида путешествия через болотистую растительность в поисках глубокой воды или, конечно, пищи.

Это все еще сохраняет суть идеи Ромера, что наши предки покинули воду не чтобы впервые колонизировать сушу, а чтобы вернуться в воду.

Группа лопастеперых, от которой произошли мы, тетраподы, сегодня уменьшилась до жалких четырех родов, но они когда-то господствовали в морях, почти так же, как сейчас костистые рыбы.

Мы не встретим костистых рыб до Рандеву 20, но они помогут нашему обсуждению, потому что некоторые из них вдыхают воздух, по крайней мере, иногда, а некоторые даже выходят из воды и ходят по суше.

Немного дальше в нашем странствии мы услышим об одном из них, илистом прыгуне, чей рассказ – о независимом, более позднем вторжении на сушу.

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/15220/51586

Переводчики: cosinus, Dawkinsian