изменения. На суше стали появляться насекомые и пауки, а моря наконец заселили рыбы. У некоторых из них со временем появились конечности, что позволило им выйти на сушу и эволюционировать в земноводных. Все эти изменения стали возможны благодаря уникальным климатическим условиям.
В наши дни все регионы, которые находятся севернее 60 ° широты, считаются полярными.[65] Однако в начале девонского периода леса и коралловые рифы простирались вплоть до 70 ° широты – намного дальше, чем сегодня. Это означает, что на Земле в те времена было очень тепло. Содержание кислорода в атмосфере на протяжении всего девонского периода было примерно таким же, как сейчас, но концентрация углекислого газа достигала 2500 ppm – это в 12 раз больше, чем до промышленной революции. Средняя температура составляла около 20 °C. Но к концу девонского периода зона распространения лесов и болот сократилась до широт ниже 35 °, что указывает на значительное похолодание.
Первопроходцами девонских морей были остракоды – крошечные ракообразные длиной всего 1–2 мм. Несмотря на крошечные размеры, они стали одними из самых успешных ранних морских обитателей, размножаясь в огромных количествах и играя ключевую роль в морских пищевых цепочках. Сегодня их экзоскелеты из карбоната кальция помогают учёным определять возраст геологических слоёв и климатические условия прошлого.
Девонский период справедливо называют «эпохой рыб», потому что именно в этот период они стали доминирующей группой позвоночных. В начале девона преобладали панцирные рыбы. Как следует из названия, они были покрыты твёрдой чешуёй, напоминавшей броню, и имели внешний скелет из костной ткани. Панцирные рыбы относились к бесчелюстным – у них был крупный череп, но до сих пор неизвестно, был ли у них позвоночник.
Остракоды, обнаруженные в современных северо-западных регионах. Эти крошечные ракообразные были одними из самых успешных ранних морских животных. Они были широко распространены в пресной, солоноватой и морской воде
В девонском периоде от панцирных рыб произошли плакодермы, или пластинокожие рыбы, у которых уже появились челюсти и боковые плавники. Типичным представителем плакодерм был дунклеостей – один из самых грозных хищников своего времени. Позже из плакодерм эволюционировали костные рыбы.[66]
Важно понимать, что это не было постепенное замещение: панцирные рыбы не исчезли полностью с появлением плакодерм, а последние, в свою очередь, продолжали существовать наряду с костными рыбами. Все эти группы обитали вместе, формируя разнообразные экосистемы. Поэтому девонский период был временем, когда разнообразные представители ихтиофауны жили бок о бок. Именно тогда появились предки современных рыб.
Около 400 миллионов лет назад на бескрайних просторах первобытных океанов появилась мощная и совершенная форма жизни – первая акула. В отличие от других морских обитателей того времени, акулы продемонстрировали уникальные адаптации, сделавшие их идеальными охотниками. Их главным эволюционным новшеством стал скелет, состоящий не из прочных костей, а из легкого и гибкого хряща. Важно понимать: здесь, говоря о животных с твёрдыми костями, мы имеем в виду не рыб, а других существ. Костные рыбы появились позже, чем акулы. Хрящевой скелет обеспечивает невероятную гибкость, что помогает акулам развивать скорость, превосходящую скорость их добычи, а отсутствие тяжёлых костей позволяет им вырастать до внушительных размеров. Это значительно сокращало число потенциальных хищников, способных на них охотиться.
Но преимущества на этом не заканчивались. Акулы обладали невероятно острыми органами чувств. Особенно поражает их обоняние – эти хищники способны различить одну-единственную каплю крови, растворённую в миллионе капель воды. Их боковая линия улавливает малейшие вибрации и движения воды, помогая замечать жертву даже в темноте. Такие совершенные органы чувств делают акул непревзойдёнными охотниками при поиске и преследовании добычи.
Окаменелый зуб вымершей широкозубой акулы (предположительно, найден в США). Тело акулы состоит из хрящей, поэтому в виде окаменелостей сохранились только их зубы. Зубы акул – одни из самых распространённых окаменелостей
Однако самое главное преимущество акул – это их челюсти. В них в несколько рядов расположены острые зубы, которые заменяются новыми на протяжении всей жизни. Если зуб выпадает или стирается, это для акулы не проблема. Обычная акула за свою жизнь сменяет более 6 тысяч зубов. Это значит, что она всегда готова к охоте. Сила акульего укуса была настолько велика, что позволяла пробить даже самую прочную кожу или раздробить панцирь любого животного. Благодаря этой силе и способности адаптироваться акулы с начала своего существования стали одними из самых успешных и смертоносных хищников в истории океанов.
Стратегии выживания в трудные времена
С самого начала своего существования акулы были сильными хищниками, но мы гордимся собой не только за это. В естественной истории было немало существ, которые когда-то доминировали. Наша настоящая гордость – это способность выживать. Мы пережили множество катастроф, начиная с массового вымирания в конце девонского периода. Для истории Земли это было второе по счёту великое вымирание, но для нас, акул, оно стало первым. Произошло это 358,9 миллиона лет назад. Конечно, это было не одно мгновенное событие, а целая череда экологических потрясений, растянувшихся на миллионы лет.
Все массовые вымирания происходят по схожему сценарию: резкое изменение уровня моря, широкое распространение бескислородных зон в океанах, падение астероидов, повышение кислотности воды и потепление климата. Девонский катаклизм не стал исключением. Тогда вымерло 75 % морских обитателей. В то время жизнь на суше только начинала развиваться, но в океанах разрушились все экосистемы. Это стало концом для древних панцирных рыб.
Как же акулам удалось пережить эту катастрофу? Мы мигрировали, чтобы найти новые места обитания с более благоприятными условиями. Гибкий хрящевой скелет и эффективная дыхательная система позволили нам выжить в нестабильных условиях, где уровень кислорода и температура воды постоянно менялись.
Решающую роль сыграла наша стратегия питания. Те виды, которые зависят от конкретного типа пищи, с трудом выживают, если её становится меньше. Мы же – универсальные хищники, способные добывать себе пропитание самыми разными способами. Мы едим всё: от мелкой рыбёшки до беспозвоночных. Поэтому сокращение количества привычной еды не представляет для нас угрозы. Когда привычная пища исчезала, мы легко переключались на другие источники питания. Именно эта способность к адаптации и позволила нам выжить.
Наша стратегия размножения тоже помогла пережить трудные времена. У нас очень низкий уровень репродуктивности – мы размножаемся слишком медленно, в отличие от других рыб. Оплодотворение у нас внутреннее. При спаривании самец вводит свой копулятивный орган под названием птеригоподий в клоаку самки, а затем выпрыскивает сперму.
Птеригоподий – это видоизменённый брюшной плавник, который функционирует как пенис у наземных животных.
