Очерки о филогении и охране животного мира - Михаил Яковлевич Асс

Нередко корреляция выражается в обратно пропорциональной зависимости: например, взамен постепенной потери функции дыхания кожей, при ее ороговении, у рептилий сильнее и лучше развиваются легкие.

Чем разветвленней дыхательная система у членистоногих (например, у раков, пауков и насекомых), тем менее развита сеть кровеносных сосудов. Обе эти системы также находятся в коррелятивной зависимости, отчасти заменяя друг друга при доставке кислорода к тканям.

Мы видели, как орган, несущий свою определенную функцию, постепенно замещается другим, исподволь заменяющим прежний. Новый орган принимает на себя функцию прежнего, хотя сам он совсем иного происхождения и работает по другому принципу. Это видно на примере постепенной замены жабер легкими, в чем проявляется закон замещения, или субституции.

Далее, очень важен закон Долло[37], который гласит: «Однажды исчезнувший орган у потомков вновь восстановиться не может. Если и возникает подобный орган, то из других зачатков, иного материала». Например, чешуя у рыб — это видоизмененные мелкие сосочки или пластинки костной ткани (из мезодермы), проросшей сквозь верхний слой (эктодерму) кожи на поверхность. У земноводных она исчезла. Но у пресмыкающихся мы вновь видим чешую. Однако она уже не костного происхождения, а возникла заново из другого слоя — ороговевшей поверхности самой эктодермы кожи.

Высшие млекопитающие не могли быть потомками ни ехидны, ни утконоса, так как эти яйцекладущие звери потеряли за время эволюции свои зубы и чешую даже на хвостах, а у вышестоящих млекопитающих они есть. Значит, предками их были другие, древние яйцекладущие, которые зубов и чешуи не теряли. Потомки же утконоса не могли бы вновь приобрести эти утерянные детали и части.

Теперь выясним, как тот же орган изменяет свою функцию, а вместе с нею и свое строение, свой «облик». Древние органы вначале часто выполняли несколько функций. Конечности ящеров могли служить для бега, прыжков, рытья почвы, для гребли при плавании и лазания (хотя и плохо) по деревьям. Затем одна из этих функций становится главной в данных условиях. Она постепенно вытесняет все остальные и остается единственной. Этот путь называют специализацией органа. За последнее время указанный орган изменился так, что может выполнять теперь только одну какую-либо работу.

Всякая специализация органа и прогресс в его развитии — это и одновременно потеря прежнего совершенства. Так, специализированная нога лошади сохраняет лишь один средний палец и ничего, кроме бега, совершить не может. Развитие сложного полового аппарата паразитических червей сопровождается у них потерей или упрощением других органов, в том числе органов чувств и т. п.

Если специализация зашла очень далеко, то возврата к прежнему уже нет. И отклонения от начатого пути тоже невозможны. Но если орган, приобретя главную функцию, еще не потерял и дополнительных, то возможен «поворот» в эволюции. Если началось приспособление к совсем новым условиям жизни, то функции как бы меняются местами. Прежняя главная функция органа исчезает не сразу. Она становится второстепенной, дополнительной. Так, крыло первоптиц еще долго могло помогать при лазании, сохранив свои три пальца. Но дополнительная ранее функция (парашютирование) становится все более и более главной. Аналогично протекала замена одного вида и способа питания другим у зародышей яйцекладущих млекопитающих.

В обоих случаях дополнительная функция становится главной, а бывшая главная — дополнительной. Со временем главная функция и здесь становится единственной (полет — у крыла птицы, потерявшей способность лазать). Этот закон называют Принципом смены функций А. Дорна[38]. Любой орган выполняет всегда какую-нибудь функцию, справляясь с ней хуже или лучше. Бесполезных органов не бывает. Часто даже остатки органа рудименты) и поныне выполняют определенные функции. Например, «остатки» задней пары крыльев у всех двукрылых (комаров, мух, слепней), став так называемыми «жужжелицами», служат стартерами для «запуска» передних крыльев;

Английский ученый Майварт[39] говорил, что новый орган, только появившийся, вначале так плохо служит, что не может дать никакого преимущества своему обладателю. А если это так, то обладатель его не будет иметь никакого шанса на выживание в борьбе за существование, и может исчезнуть, вымирая, как любой неприспособленный организм. Этим рассуждением Майварт хотел взорвать, опрокинуть все учение Дарвина. В противовес ему А. Дорн указал на акул, у которых, как мы знаем, впервые возникли челюсти и зубы. Конечно эти органы еще не могли жевать, но служили, и вначале неплохо, зажимая и удерживая скользкую добычу. Лишь значительно позже зубы акул смогли отрывать часть добычи. Таким образом, Майварт был неправ и должен был. признать свою ошибку, хотя на позиции дарвинизма он так и не стал.

Какое значение имеют рост и размеры животных для эволюции? Биологами в сотрудничестве с инженерами выяснено следующее: у членистоногих прогресс сопровождается уменьшением размеров тела; у позвоночных, наоборот, прогресс всегда приводит к увеличению размеров. Это оказалось связанным с тем, как прилагаются к скелету тянущие силы мышц. У насекомых пучки мышц прикреплены изнутри пустотелых коленчатых трубок конечностей, проходя сквозь суставы их наружного скелета. Расчеты показали, что коэффициент полезного действия будет тем выше, чем меньше вся такая конструкция. У позвоночных же мышцы прикреплены снаружи к поверхности костей. Здесь, наоборот, выгоднее быть крупным.

Вот почему в кембрии, силуре и девонском периодах жили гигантские (до 3 метров длиной) ракоскорпионы, а их потомки, паукообразные, особенно клещи, измельчали. В каменноугольном периоде жили гигантские стрекозы (почти метр в размахе крыльев). Самые же мелкие насекомые — осы-яйцееды, мелкие мошки — относятся к тем группам, которые появились на Земле сравнительно недавно. Что касается позвоночных, то всюду, где удается найти «палеонтологический ряд», то есть почти всех предков и все их переходы к потомкам, мы наблюдаем увеличение их размеров. Таков «ряд происхождения лошади» от фенакодуса с пятью пальцами, который был размером с лисицу Таков «ряд слонов» от предков, размерами со свинью. То же самое видим и в «ряду развития человека» — от полуобезьян величиной с белку. Сейчас выясняются подобные же ряды для некоторых ящеров — динозавров. Но каждый раз такой «взлет» прогресса начинался с мелких и неспециализированных предков с органами, выполнявшими множество функций… Только от них и могло пойти развитие в разные стороны (закон Кона)[40].

Таковы, например, насекомоядные млекопитающие, от которых в разные стороны берут начало ветви грызунов, хищных, китообразных, летучих мышей и полуобезьян. А узкоспециализированные летучие мыши ничьими предками быть не могут, как и в самом отряде насекомоядных — ежи и кроты. Всеобщими предками из них могли быть только зверьки, близкие к землеройкам. Иначе, роющая конечность (крота) должна была бы вновь стать «нероющей», обыкновенной, не специализированной.