Освоение суши

Биологическая эволюция за сотни миллионов лет сотворила невероятное разнообразие живых форм. Однако она не вольна в своем творчестве, ибо природа диктует свои законы.

Животные зародились в воде, а сушу стали осваивать лишь после того, как воздух благодаря растениям обогатился кислородом. При этом наземные твари должны были не только научиться дышать кислородом воздуха, а не растворенным в воде, но и защитить себя от высыхания, охлаждения и перегрева, размножаться вне водной среды и, наконец, преодолевать действие силы тяжести.

Какие-то из этих головоломок смогли решить амфибии, первыми из позвоночных решившиеся порвать с «колыбелью жизни». Но эти животные все-таки оставались обитателями двух сред (воды и суши), — а все потому, что для размножения должны были возвращаться в водоемы.

К моменту появления примитивных млекопитающих их рептилиеподобные предки уже вполне справились с решением и этой головоломки. Они уже научились не только спариваться на суше, но и там же откладывать яйца, защищенные от высыхания плотной скорлупой. Иными словами, они окончательно стали сухопутными животными.

Впрочем, зверям принадлежит честь изобретения некоторых действительно радикальных новшеств, которые и позволили им в конечном итоге завоевать сушу, оттеснив рептилий на второй план. Среди них — и живорождение, и волосяной покров, и довольно постоянная высокая температура тела. Обо всем этом мы поговорим в отдельных главах. А здесь речь пойдет о том, как наземные звери преодолели земное притяжение, чтобы и в поисках пищи преуспеть, и от преследования уйти. То есть о способах передвижения по земной тверди.

Вы когда-нибудь обращали внимание на то, как бежит ящерица? У нее ноги остаются почти в таком же положении, как у лежащей, то есть сбоку от туловища. А наземные млекопитающие? У них конечности направлены почти вертикально вниз. И это, оказывается, дает огромные преимущества при быстром беге. Во-первых, при таком положении конечностей животное во время движения тратит меньше энергии. Во-вторых, появляется возможность выработки совершенно особого, очень сложного способа передвижения — галопа.

Низшим четвероногим созданиям — амфибиям и рептилиям — доступны только ходьба и бег рысью. Еще раз попытайтесь вспомнить, как бежит ящерица: даже при самой высокой скорости она в каждый момент обязательно касается грунта хотя бы двумя ногами. Это и есть рысь.

А теперь вспомните, как работают ногами удирающая кошка и пытающийся догнать ее пес. Животное толкается задними ногами, взлетает в воздух, ставит на грунт передние ноги, отталкивается ими — и опять чуть-чуть «летит», занося при этом задние ноги вперед и готовя их к очередному толчку. Чтобы убедиться в этом, достаточно просто посмотреть на цепочки зимних следов, которые оставляют торопящиеся по своим делам зайцы, белки, даже мыши: у них следы от задних ног оказываются впереди следов от передних.

При галопе зверь добрую половину времени находится в воздухе, что значительно увеличивает его скоростные качества. В этом — суть галопа: кратковременный «полет» между двумя толчками, при котором задние ноги на какое-то мгновение «обгоняют» передние. В такой позиции зверь как бы «сжат в пружину» перед решающим толчком задними ногами: ведь они начинают распрямляться еще во время «полета» и с силой ударяют о грунт, стремительно «выбрасывая» тело в воздух. Не зря нее галоп называют «рикошетирующим».

Еще одна особенность, выработанная быстроногими животными, — миниатюрное строение опорной части конечностей. Посмотрите на животных с «медленным» строением ног: медведь или барсук при движении они опираются на всю ступню, за что их и называют стопоходящими. В противоположность этому, животные со «скоростными» ногами опираются только на кончики пальцев, словно балерина на пуанты. Обладателей таких конечностей называют пальце- или даже фалангоходящими. Смысл уменьшения площади опоры тот же, что и полета при рикошетирующем галопе: сократить до минимума контакт с грунтом, при котором теряется скорость.

Дальше — больше. Мало того, что быстро бегающие животные становятся «на пуанты», у них еще и количество пальцев на ногах сокращается до предела. У парнокопытных нога опираегся только на два средних пальца, а у лошадей опорным остается и вовсе один палец (меньше, как вы понимаете, просто не получится). А чтобы точка опоры была как можно тверже, фаланги опорных пальцев одеваются в копыта — особым образом разросшиеся когти. Да что копытные — и у тушканчиков почти все то же самое: у самых быстроходных из них количество пальцев уменьшено до трех, а опорная поверхность становится «гофрированной», чтобы не пробуксовывать в песчаном грунте.

Кенгуру и тушканчики изобрели свой, особый способ «рикошета», не доступный крупногабаритным копытным. Для увеличения скорости они передвигаются не на всех четырех, а только на двух задних ногах. Большинство из них — не бегуны, а прыгуны, поскольку при движении зверьки отталкиваются от грунта обеими ногами одновременно. И, надо заметить, у них это получается просто великолепно: удирая от преследования, тушканчик, будучи сам длиной всего 30 сантиметров, способен делать трехметровые прыжки!