Зачем нужна геология: краткая история прошлого и будущего нашей планеты

Эта идея выглядела привлекательной, однако анатомия недавно обнаруженных окаменелостей перевернула всю эту теорию. Оказывается, приспособления, необходимые для жизни на суше, были созданы не рыбами, которым каким-то образом приходилось перемещаться по суше, а рыбами, жившими исключительно в водной среде. Адаптация началась на мелководье вдоль берегов — возможно, в частично солоноватых эстуариях и прибрежных болотах. Плавники превратились в короткие ноги, которые, вероятно, по-прежнему использовались в качестве весел при плавании, однако могли еще и толкать животных по дну на мелководье. Череп стал более плоским и отсоединился от плеч, так что животные могли оттолкнуться от дна и приподнять голову над поверхностью. Наряду с жабрами появились легкие, для их защиты увеличились ребра. Когда эти животные высовывали головы из воды, они могли дышать воздухом. В тот момент они еще не могли выжить на суше, поскольку не выдержали бы их скелеты. Но они двинулись туда.

Все сухопутные позвоночные относятся к группе животных, называемых четвероногими или тетраподами. Этот термин относится даже к птицам, у которые две ноги превратились в крылья, и к змеям, у которых ног нет вовсе (однако ноги имелись у предков змей, и рудименты этих древних конечностей сохранились у некоторых разновидностей). В палеонтологической летописи самые первые четвероногие, все еще живущие на мелководье, зафиксированы примерно 363 миллиона лет назад. Однако в 2004 году на острове Элсмир на севере Канады был обнаружен еще более старый скелет существа, выглядевшего частично рыбой, частично четвероногим. Первооткрыватели назвали его «тиктаалик» — инуитским словом, означающим большую рыбу. Конечности животного больше походят на плавники, однако некоторые другие его признаки напоминают четвероногих. Кто-то назвал его «рыбоног», и это слово закрепилось. Возраст пород, в которых нашли рыбонога, составляет 375 миллионов лет, и это важный шаг в эволюции четвероногих. Пока все еще обсуждается вопрос, действительно ли мы имеем дело с недостающим звеном, или это всего лишь одно из удивительного множества морских созданий, эволюционировавших в сторону наземного образа жизни.

Почему четвероногие вышли на сушу? Один из возможных ответов — «потому что она существует»^[63], и какая-то доля правды в этом, по-видимому, есть. Мы не знаем подробностей, но их предки, возможно, рискнули отправиться на мелководье, чтобы уйти от хищников, чтобы питаться другими рыбами, искавшими защиты в эстуариях и прибрежных болотах, богатых растительностью, или просто для того, чтобы погреться на солнце, как это делают черепахи и крокодилы. Переход к наземной жизни происходил постепенно. Даже первые по-настоящему наземные четвероногие, подобно иммигрантам в новой стране, не могли решить, оставаться им там или нет: они были земноводными, которые возвращаются в воду, чтобы отложить яйца или даже провести там часть своего жизненного цикла.

Четвероногие появились на суше относительно поздно. Намного раньше здесь оказались растения и мелкие беспозвоночные животные — например, членистоногие, к которым принадлежат насекомые, крабы или скорпионы. Поскольку на суше окаменелости сохраняются намного хуже, чем в океанах, то в палеонтологической летописи есть масса пробелов, и самые старые окаменелости определенного наземного растения или группы животных дают лишь оценку для времени их первого появления^[64]. По мере обнаружения новых окаменелостей оценки постоянно меняются.

Первое доказательство того, что растения вышли на сушу — споры, найденные в осадочных породах Омана. Их возраст оценивается в 475 миллионов лет, и это делает их более чем на 100 миллионов лет старше первых наземных четвероногих. Никто не знает, как выглядели эти первые растения, но они не походили на современные. Они были мелкими, а их споры от пересыхания защищала оболочка. Вскоре эволюция стала создавать настолько хорошо защищенные споры, что разрушить их было практически невозможно. Это не только помогало растениям размножаться, но и оказалось хорошим подспорьем для палеонтологов, поскольку споры хорошо сохранялись. Ветер уносил их в озера и моря, и с помощью их окаменелостей, которые находят на дне водоемов, можно проследить эволюцию растений, их породивших.

В отличие от спор, самые первые отпечатки наземных растений обнаружены в породах возрастом около 425 миллионов лет. Хотя к тому моменту растения колонизировали сушу уже минимум пятьдесят миллионов лет, они все еще были мелкими и примитивными, без листьев и с недоразвитой корневой системой. Но перенесемся еще на пятьдесят миллионов лет вперед — и у растений уже есть прочные деревянистые стебли, которые удерживают их в вертикальном положении и доставляют воду и питательные вещества к веткам и листьям. Ландшафт усеивают крупные папоротники и примитивные деревья, особенно во влажных местах — эстуариях, дельтах и речных долинах. Именно с этой средой столкнулись первые четвероногие, вышедшие на сушу из своих болотистых прибрежных мест обитания.