Предыстория появления приматов
Ещё в триасовом периоде на самом краю ойкумены18, в северных и южных районах Пангеи появились особые динозаврики (величиной от сегодняшней мышки до кошки). Их размеры позволяли существовать на весьма изменчивой во времени кормовой базе19. Её основу составляли насекомые и растения, жизнь которых сильно зависела от погоды.
Уже в начале триаса климат этих областей был прохладным с относительно резкими перепадами влажности. Кроме того, на краях материка существовали достаточно большие возвышенности, на которых вода не удерживалась, а стекала в океан. В результате на этих территориях практически отсутствовала вода в легкодоступном виде. Все их обитатели приспосабливались к холоду и сухости.
Эти территории были заняты лесами. Леса того времени принципиально отличались от сегодняшних. Для начала, там совсем не было травы (эволюционно, трава – очень молодая форма). Лес состоял из деревьев, стоящих на большом расстоянии друг от друга и их редкого подроста. Деревья были довольно высокими (около 40 м) и достаточно широкими в обхвате. Стволы они имели практически голые с редкими сучками, а на самой верхушке их украшала шапка из листьев. К тому же, располагались эти гигантские деревья на значительном расстоянии друг от друга. При этом под деревьями лежал толстый слой опавших листьев, которые не гнили на протяжении столетий и тысячелетий, поскольку, как мы уже упоминали, содержали большое количество бактерицидных соединений.
Рисунок 2. Древнее дерево.
Примерно так выглядели самые первые растения, освоившие сушу. От длинного ствола отходили ветки с листьями. Листья – это уплощённые и расширенные ветки. Каждая ветка тоже разделялась на части. С возрастом ветки отсыхали и отваливались, оставляя голый ствол с шапкой листьев наверху.
Приблизительное представление о тех деревьях можно составить по одному из немногих видов тогдашней флоры, доживших до наших дней – гинкго (в приблизительном переводе с китайского, «серебряный абрикос»).
Рисунок
3.Листья, «шишки» и «плоды» гинкго
Гинкго – это растение, близкое к семенным папортникам, промежуточная форма между папортниками и современными голосеменными. На дереве образуется нечто вроде плодов, на вид напоминающих абрикос – пушистых, красивого янтарно-серебристого цвета, но совершенно несъедобных ни в каком виде (хотя семена активно используются в китайской кухне).
Китайцы считают гинкго священным деревом, поскольку одного двулопастного листочка достаточно, чтобы сохранить свежесть воды в кувшине на протяжении недели в любую жару (мощность фитонцидов у этого дерева гораздо больше, чем у лука и чеснока). Отметим, что этот вид гинкговых дожил до наших дней только потому, что научился выращивать плоды не на стволе, а в пазухах листьев, как современные деревья.
К тому времени насекомые как самый молодой и самый перспективный класс среди беспозвоночных активно осваивали сушу. Насекомые начали использовать листовой опад в качестве источника пищевых ресурсов: они вступали в симбиоз с бактериями, которые могли разлагать листья уже в их кишечнике. (Заметим, что большинство насекомых до сих пор так и питается, хотя растения стали другими: отпала необходимость в бактерицидных свойствах). Причём в отличие от паукообразных, насекомые испаряли достаточно много воды. Это постоянно создавало для них необходимость пить, но зато позволяло резко активизировать метаболизм, а значит, и ускорить размножение. Насекомые использовали ту воду, которую запасали растения в самых разных органах и пили из открытых водоёмов.
Как уже сказано, наши герои – динозаврики ели и растения, и насекомых. Охота потребовала перестройки локомоции20– конечности переместились под туловище. Чтобы пойманное насекомое могло перевариться в желудке, необходимо раздавить хитиновый покров и перетереть его до кашицы. Обычные зубы динозавров были крайне неудобны для решения этой задачи. Поэтому возникла гетеродонтия (в переводе с греческого – «разнозубость»)21. Для охоты за насекомыми динозаврикам пришлось приобрести гомойотермность (так же, как и птицам – чтобы успевать за шустрыми насекомыми). Их сердце стало четырёхкамерным, а лёгкие тоже стали ячеистыми (как и у птиц), чтобы улучшить снабжение тканей кислородом.
Теплокровность существенно повышала испарение воды из организма. Возникла необходимость формировать возле кожи воздушную подушку и, изменяя её толщину, менять испарение влаги с поверхности. Их кожа покрылась выростами не эпидермиса (как у пресмыкающихся), а дермы – будущими волосами (а пока – иголками).
Древние динозавры начали откладывать яйца на суше, чтобы уменьшить опасность их уничтожения хищниками. Только что вылупившееся потомство бежало в водоём, чтобы не потерять воду. Теплокровные динозаврики не могли себе такого позволить – водоёмы стали слишком холодными. Пришлось оставаться возле яиц и при появлении детёнышей не только кормить их, но и поить. Для этого кожные железы на брюхе преобразовались из отдельных потовых и сальных в комплексные, выделяющие одновременно эмульсию липидов и раствор белков, солей и углеводов. Этот сложный раствор стал прообразом будущего молока, а динозаврики – первыми млекопитающими.
Млекопитание возникло для решения базовой проблемы – недостатка воды. Предки млекопитающих испаряли достаточно большое количество воды через кожу и, следовательно, нуждались в том, чтобы пополнять запасы воды внутри организма (пить воду). Взрослые особи для этого постоянно ходили на водопой. А для детёнышей, особенно новорожденных, это было большой проблемой: пока он добежит на водопой и обратно, его много раз успеют съесть. Чтобы детёныши могли пить воду, потовые железы на брюхе самки начали выделять не просто пот, как собственно продукт выделения, а плазму крови (так же как это происходит при образовании первичной мочи в почках), причём в количествах гораздо больших, чем обычные потовые железы. Детёныши слизывали этот раствор и тем самым решали проблему воды.
Со временем, модификации подверглись не только потовые, но и сальные железы. Они начали выделять не просто кожное сало, а особый комплекс липидов, причём в виде эмульсии - взвеси липидных шариков в воде. От этих липидных шариков взвесь стала мутно белой. Так получилось то молоко, которое мы знаем, и так появились млекопитающие (не млекопитающиеся, как иногда выражаются: во взрослым состоянии таковыми являются только человек и кошки22).