3 ход эволюции

Неоценимую помощь в этом оказало изучение горных пород, сохранивших окаменевшие остатки древних организмов. Английский геолог Уильям Смит (1769—1839), заметив, что горные породы залегают слоями* предположил, что самый нижний слой должен быть и самым древним. Поэтому ископаемые животные и растения, встречающиеся в нижних слоях породы, очевидно, жили раньше тех, чьи остатки находят в верхних слоях. И следовательно, породы с одинаковыми ископаемыми организмами должны были образоваться примерно в одно и то же время. Достаточно знать определенные, характерные для данного пласта виды (руководящие ископаемые), и можно назвать возраст породы. Это позволяет нам создать шкалу времени. Современная наука располагает радиоактивными методами определения времени образования пород — ториевым, урановым, рубидиевым, калиевым и углеродным. Благодаря этим новым методам шкала геологического летосчисления становится все более и более надежной.

Последние 600 ООО ООО лет существования нашей планеты, как показано на диаграмме, разделены геологами на четыре огромные эры: протерозой, палеозой, мезозой и кайнозой. Названия эр отражают картину жизни, характерную для каждой из них. Вот что они означают в переводе: эра древнейшей жизни, эра древней жизни, эра промежуточной жизни, эра новой жизни. Эры в свою очередь разделены на периоды: одни периоды, как, например, кембрий, силур, пермь, названы в честь тех мест, где были найдены породы; другие, например карбон, триас, мел, — по характерным признакам самих пород.

Кроме того, диаграмма позволяет нам увидеть, когда приблизительно появляются основные группы животных и растений.

ПРЕКЕМБРИЙ

Может быть, мы никогда не сумеем точно узнать, как возникла наша планета Земля, но по самым последним сведениям произошло это около 4 500 ООО ООО лет назад. Азой — «лишенная жизни» — так зовется первая эра истории Земли. Около 3 ООО ООО ООО лет назад начался протерозой — эра древнейшей жизни, когда возникли первые живые организмы. Названием прекембрий объединяют две эти эры.

Как именно появилась жизнь — это тоже, быть может, навсегда останется загадкой. Ho в какой-то момент, когда Земля уже остыла и покрылась корой, когда горы успели не тЬлько образоваться, но и порядком разрушиться, когда на безжизненном лоне пустынь среди холмов и вулканов появились соленые моря, — тогда-то некие химические элементы и простейшие соединения (прежде всего соединения углерода) под действием солнечных лучей объединились в более сложные вещества. Некоторые из них оказались способными разлагать другие соединения и расти за счет их остатков. Распадаясь на две части, они могли и размножаться.

От таких древнейших молекул взяли свое начало более сложные формы живой материи — одиночные клетки. Когда-то в глубокой древности должно было возникнуть различие между клетками по способу питания — то самое различие, которое до сих пор делит живые организмы на две группы: одни клетки (растительные) сами производят пищу, используя солнечную энергию, другие (животные) едят готовое.

В большинстве случаев самые древние слои осадочных пород за долгие миллионы лет успели настолько измениться, так разрушились и переме- вались, что теперь трудно оценить их возраст и характерные особенности. Единственное свидетельство жизни, существовавшей в прекембрии,— это слои мела или известняка, которые, по мнению ученых, могли отложиться только из остатков бактерий или водорослей.

Дальнейшим шагом в эволюции животных было, вероятно, образование двух различных слоев клеток: наружного — для защиты и внутреннего— для питания. Так, примерно, устроены современные двуслойные кишечнополостные. Рот ведет у них в пищеварительную полость, выстланную внутренним слоем клеток, а наружный слой, «вооруженный» стрекательными клетками, одевает тело. У таких животных впервые появляются мышечные и нервные клетки. Немного позже у плоских червей (к ним относится, например, планария) между двумя клеточными слоями возникает третий; эти животные уже имеют развитые органы выделения и нервные стволы.

Правая сторона планарии — зеркальное отражение левой. Такое явление мы зовем «двусторонней симметрией». He трудно заметить, что планарии уже имеют «голову» — вернее, передний конец тела, где расположена значительная часть нервной системы. Есть головной конец, значит, есть и хвостовой, кроме того, нижняя сторона тела отличается у планарии от верхней.

При всех своих «совершенствах» планария все еще довольно проста. У нее лишь одно отверстие, через которое и пища попадает внутрь и отбросы выходят наружу. Поэтому планарии приходится время от времени прерывать прием пищи ради того, чтобы приступить к противоположному занятию. Ho уже у аннелид (например, у дождевого червя или у пиявки) имеются два отверстия, что характерно для всех вышестоящих животных, которые при необходимости могут поглощать пищу непрерывно. Такое новое устройство пищеварительного канала вызвало дальнейшую его эволюцию: разные части канала стали специализироваться для выполнения разных задач.

У аннелид имеется и кровеносная система. Это приобретение обеспечило животным совершенно новые возможности для дальнейшей эволюции. Без крови животному трудно иметь большие размеры. Его органы должны располагаться близко к поверхности, образовывать выросты, ветвиться — все это ради того, чтобы кислород и питательные вещества могли достичь всех клеток тела. С появлением крови и сосудов, по которым она течет, все

Ископаемый трилобит (увеличено), найденный в кембрийских отложениях в Квинсленде (Австралия).

Амеба — типичное одноклеточное животное (сильно увеличено).

изменилось: кислород и пища стали доставляться к любой части тела. Животное получило возможность иметь любую удобную для него форму, стало увеличиваться в своих размерах.