Питающие молоком
Первые млекопитающие появились на Земле двести с хвостиком миллионов лет назад, в середине триасового периода, незадолго до появления на Земле динозавров. Это были мелкие зверюшки, размером с молоденькую крысу. Питались они насекомыми, хотя наверняка позволяли себе время от времени ящерку или падаль. Вскоре после появления первых млекопитающих на Земле наступило царство динозавров, которое длилось около ста тридцати миллионов лет, до конца мелового периода. В течение этого огромного срока млекопитающие старательно эволюционировали и достигли заметных успехов – освоили живорождение, довели до совершенства теплокровность, широко расселились по планете.
Мы как–то привыкли считать, что умение рожать живых детенышей чуть ли не главный признак млекопитающих, который отличает их от всех остальных позвоночных, откладывающих яйца. На самом же деле млекопитающие освоили живорождение далеко не сразу. Довольно долго они продолжали, откладывать яйца, как это делали их предки и продолжают делать современные утконосы и ехидны. А вот выкармливать детенышей молоком начали, быть может, ещё предки млекопитающих – продвинутые мелкие цинодонты. Правда, сосков у примитивных млекопитающих ещё не было. Молоко выделялось из рассеянных пор на животе самки и собиралось в продольную бороздку на брюшке. Из этого «корытца» детеныши его и слизывали.
Выкормить детеныша теплокровного животного непросто, особенно если это животное мелкое и у него большие теплопотери. На поддержание постоянной температуры тела расходуется больше половины пищи, а чтобы детеныш мог ещё и расти, и развиваться, кормить его нужно до отвала. У птиц выкармливание детей отнимает огромное количество сил. Выкармливание молоком гораздо более экономично и дает млекопитающим массу преимуществ. Возникает вопрос, а почему птицы не сумели разработать такой способ вскармливания, если он так хорош? Как ни странно, но дело в том, что птицы произошли от слишком совершенных рептилий. А синапсиды, очень рано отделившись от основного ствола, сохранили ряд примитивных, амфибийных черт, которые оказались в дальнейшем очень полезными.
Рептилии – это амфибии, приспособившиеся к жизни на суше. Одним из главных приспособлений к такой жизни, помимо амниотического яйца, является роговой покров кожи, препятствующий испарению воды. Лягушка, которая кожей дышит, должна поддерживать её постоянно влажной, для чего у нее имеются специальные кожные железы, вырабатывающие слизь.
Тонкая влажная кожа – прекрасное место для проживания самых разнообразных грибов и бактерий. Лягушке такое удовольствие совершенно ни к чему, и у нее есть железы, вырабатывающие особые вещества, убивающие микробов. Недаром в старые времена хозяйки сажали лягушек в молоко. Кожные выделения угнетали деятельность молочнокислых бактерий, и молоко долго не скисало. Многие кожные железы, кстати, служат и органами выделения, они выводят вредные для организма вещества.
image l:href="#image187.png"
Кожа млекопитающих: 1 – эпидермис; 2 – дерма; 3 – жировая клетчатка; 4 – потовая железа; 5 – сальная железа
Диапсиды, в частности ящерицы, крокодилы и динозавры, развили на коже мощные роговые чешуи. Кожные железы, как главный канал потери воды, сохраниться при этом, понятно, не могли. Кожа стала сухой и влагонепроницаемой. А вот синапсиды увлекаться роговой броней не стали. Они удовлетворились тонким роговым покровом и сохранили часть желез. Наши потовые и сальные железы – потомки лягушачьих кожных желёз, и наша кожа, с точки зрения продвинутых рептилий, очень примитивна. Кстати, и почки у нас работают по лягушачьему принципу. Рептилии, экономя воду, выводят продукты обмена в виде кашицы из кристаллов. Так же поступают и птицы. А мы, подобно лягушкам, выводим их в растворе – в моче. Так что синапсиды были «плохими» рептилиями. Но именно кожные железы и позволили наладить производство молока. Молочные железы – это обычные кожные железы, потомки потовых желез. Птицы, как бы они ни старались, последовать по этому пути не могут. У эволюции нет обратного хода: что пропало, то пропало, исчезнувший орган не может появиться вновь.
Вершина эволюции
Возможности любой конструкции не беспредельны. Как бы ни изощрялась эволюция, подстегивая организм то с одной стороны, то с другой, рано или поздно он дойдет до такого состояния, когда дальнейшее совершенствование станет невозможным. Потенциал, заложенный в основу системы, окажется исчерпанным. Животным, чтобы достичь предела совершенства, понадобилось немного времени – всего каких–то полмиллиарда лет энергичной эволюции – и готово, приехали. Невозможно создать более совершенное беспозвоночное животное, чем хорошее насекомое. Невозможно всерьез усовершенствовать конструкцию такого позвоночного, как продвинутое млекопитающее или птица. Так что же, тупик?
Сложное строение и тонкая координация действий разных органов требуют мощного центра управления – продвинутой нервной системы. Возникнув, этот центр позволяет животному совершенствоваться далее, уже не за счет улучшения конструкции – увеличения скорости, силы, неутомимости или точности, а за счет «правильности» действий. Животное начинает увеличивать успех своего размножения, питания и спасения за счет умения правильно оценить обстановку и предвидеть развитие событий. В результате возникает стимул к развитию мозга. Мозг становится сложнее, чем того требует управление мышцами, кишечником и печенью, эволюция нервной системы начинает опережать эволюцию остальных систем.
Дальше всех по этому пути продвинулись млекопитающие. Разница между мозгом мелового арктоциона и мозгом нынешних волков, лошадей или павианов гораздо больше, чем между мозгами археоптерикса и современной вороны. Поведение млекопитающих сложнее и тоньше, чем других позвоночных, и недаром млекопитающие стали господствующей группой наземных животных. Но самых невероятных успехов добился один отряд класса млекопитающих. Этот отряд – приматы.
Почему именно приматы, а не хищные или копытные, начали стремительно совершенствовать свои умственные способности – не совсем понятно. Вообще, приматы отряд очень древний и во многом примитивный. Появились они около шестидесяти миллионов лет назад, в самом начале Века млекопитающих, всего через пять–шесть миллионов лет после исчезновения последних динозавров. Из ныне существующих млекопитающих наши самые близкие родственники – насекомоядные, очень древний и предельно примитивный отряд, с несовершенным скелетом и неразвитым мозгом, больше похожим на мозг порядочной рептилии, чем уважающего себя млекопитающего. К насекомоядным относятся, в частности, ежи, кроты и землеройки. До сих пор приматы, в том числе и мы с вами, сохранили множество примитивных черт в строении скелета и других внутренних органов. Но не в строении мозга и органов чувств. Уже сорок миллионов лет назад приматы владели самым крупным мозгом на планете. Речь, конечно, идет об относительной величине – отношении веса мозга к весу тела. Но поскольку приматы вообще довольно крупные существа, то и по абсолютному размеру мозга они опережали большинство млекопитающих.
Однако на этом приматы не остановились, их мозг продолжал увеличиваться и усложняться гораздо быстрее, чем мозг любого другого млекопитающего. Где–то около четырех миллионов лет назад на планете появились первые человекоподобные существа с объемом мозга около пятисот кубических сантиметров – пол–литра. Затем началось что–то вообще непостижимое. За три с половиной миллиона лет мозг увеличился в три раза, у человека его объем в среднем около полутора литров. Это позволило приматам, в лице человека, развить такое сложное и гибкое поведение, что его даже трудно сравнивать с поведением других животных. В результате человек достиг такой численности и расселился так широко, как ни одно другое животное.
