На границе стихий

Из четырех стихий, составляющих основу мироздания, незаселенным остается лишь огонь, земля, вода и воздух – населены всевозможными существами. Но есть и такие неугомонные существа, которым мало родной стихии и они могут жить сразу в двух. И, что характерно, неплохо чувствуют в обеих стихиях!

ЗЕМЛЯ – ВОДА

Жизнь на Земле зародилась в воде. И на протяжении многих миллионов лет находилась только в океанах. Лишь совсем недавно – разумеется, в масштабе эволюции – особо непоседливые обитатели мирового океана начали осваивать сушу.

Переход границы
Справедливости ради отметим: на освоение суши древних существ толкнуло не любопытство, а суровая необходимость. Примерно 410 миллионов лет назад на смену влажному силурийскому периоду пришел девон, эпоха сухих пустынь. Водоемы в массовом порядке пересыхали, а живущие там рыбы были поставлены перед выбором: или дохнуть, или отрастить ноги. Кто-то выбрал первое, кто-то пошел по второму более сложному пути.
Первыми отрастившими ноги, если верить палеонтологам, стали челюстные рыбы – счастливые обладатели парных плавников, расположенных на груди и брюхе.Эти дерзновенные челюстные рыбы являются прямыми предками жителей суши вообще и человека разумного в частности. Наши руки и ноги – как, впрочем, и птичьи крылья, кошачьи лапы и козлиные копытца – далекие потомки этих самых плавников.
Большинство потомков тех рыб давно оторвались от стихии-прародительницы, но есть и исключения. Этим исключениям, предпочитающим жить в двух средах, название придумали говорящее – земноводные. Земноводные являются настоящими патриархами среди современной фауны – им уже около 200 миллионов лет.

Приграничная жизнь
Земноводные (они же амфибии), в настоящее время являются самым малочисленным на Земле классом позвоночных – их существует всего около 4000 видов. Из них 165 так называемых безногих амфибий, называемых еще безногими червягами (это термин научный, а не «олбанский»!) и чуть меньше 350 видов хвостатых амфибий. Все же остальные в ходе эволюции приобрели ноги, но утратили хвосты – вот и называются они теперь бесхвостыми амфибиями.
Несмотря на свою малочисленность, земноводные распространены практически по всей Земле – нет их только в совсем уж холодных или абсолютно засушливых регионах. Что, впрочем, неудивительно – ведь им, несмотря на наличие всевозможных приспособлений, предназначенных для комфортной жизни на суше, совершенно необходима вода... причем в жидком состоянии. Зато в остальном полная свобода: амфибии неплохо себя чувствуют в тропической жаре, но охотно селятся и поблизости от Полярного круга, они умеют жить под землей и на ветвях деревьев. Более того, некоторых земноводных даже можно на какое-то время вморозить в кусок льда, а затем разморозить без видимого ущерба для их здоровья и благополучия.
Уникальная особенность амфибий в том, что это единственные позвоночные, которые имеют самостоятельно живущую личиночную стадию. Дело в том, что у подавляющего большинства позвоночных на свет рождаются прототипы взрослых животных, у амфибий же новорожденные личинки коренным образом отличаются от своих родителей. Особенно резко это выражено у личинок бесхвостых земноводных – проще говоря, знакомых нам всем с детства головастиков. Посудите сами: взрослые лягушки дышат кожей и легкими, а головастики – жабрами; у взрослых хвоста нет, а у головастиков он составляет едва ли не половину организма и является основным инструментом для перемещения; лягушки – ярко выраженные хищники, головастики же – убежденные вегетарианцы. То есть врослая особь и новорожденная практически во всем – противоположности. Но наступает переходный возраст, у земноводных называемый метаморфозом. Вместо того чтобы курить, ругаться матом, не слушаться родителей и проявлять интерес к противоположному полу, головастик теряет хвост и прочие личиночные органы, превращаясь в лягуху.
Эти особенности и позволяет назвать лягушек, жаб и прочих амфибий пограничными тварями – они живут на земле (более того, если их насильственно погрузить в воду на достаточно долгое время, они задохнутся), однако первые этапы жизни у большинства из них проходят в воде, к которой они в соответствующем возрасте приспособлены (и тут уж им не выжить на суше).

ЗЕМЛЯ – ВОЗДУХ

К сожалению, у современного человека словосочетание «земля – воздух» ассоциируется с боевыми ракетами соответствующего класса. Но мы сейчас поговорим о более мирных белках-летягах и летучих мышах.

Переход границы
По мнению зоологов, летучие мыши, например, уже 50 миллионов лет назад жили на Земле в свое удовольствие, и не слишком отличались от современных, судя по скелету летучей пра-мыши икарониктериса, который нашли палеонтологи. Это обстоятельство – столь длительная неизменность – летучих мышей радует (они практически совершенство), а зоологов ставит в тупик (они не могут понять, когда, как и почему эти мышки стали осваивать воздух). Есть гипотеза: рукокрылые произошли от насекомоядных млекопитающих, обитавших в древности на деревьях. А летать смогли благодаря сущему пустяку – мутации одного-единственного гена, которая позволила им обрести крылья... правда, это не объясняет, как мышки «заодно» отрастили себе ультразвуковой радар.

Приграничная жизнь
Кроме летучих мышей, есть другие млекопитающие-«воздухоплаватели», которые, по большому счету, не являются классическими летунами – они не машут крыльями, а всего лишь парят в воздухе, используя всевозможные перепонки. Скажем, у шерстокрыла, живущего в Юго-Восточной Азии, эта перепонка плотная, покрытая мехом и объединяет одновременно шею, все четыре лапы и даже хвост. Перелетая с дерева на дерево, шерстокрыл преодолевает до полутора сотен метров, теряя не более 10 метров высоты. У белки-летяги, в отличие от шерстокрыла, хвост свободен от перепонки – в полете он выполняет функции руля, благодаря чему во время полета летяга может несколько раз менять направление, делать «мертвую петлю» и другие фигуры высшего пилотажа.
А вот летучая мышь, в отличие от парящих белок и прочих шерстокрылов, летает традиционно, помахивая крыльями, что позволяет ей летать на произвольные расстояния, легко менять высоту и направление полета. Перепонку ее крыла поддерживают кости четырех очень длинных пальцев верхних лап – самый длинный из пальцев, как правило, существенно длиннее всей тушки. По прямому назначению – то есть в качестве конечностей – эти лапы не используются, поскольку практически полностью закрыты перепонкой. За ее пределы выходит снабженный острым когтем конец большого пальца. А вот задние лапы обходятся без перепонки – они снабжены цепкими коготками и используются для висения на ветках. Летучие мыши живут буквально повсюду, исключая разве что Северный и Южный полюса. Их размер колеблется от трех сантиметров и двух граммов веса (свиноносая летучая мышь из Таиланда) до 15 сантиметров в длину и почти метрового размаха крыльев (южноамериканский большой ложный вампир). Многое умеют летучие мыши, например, ловить рыбу, пить на лету, отвратительно вонять в целях самозащиты, впадать в спячку и т.д.
Летучих мышей существует без малого тысяча видов – это четверть от общего числа известных науке видов млекопитающих. Так что если вам вдруг понадобится удивить сослуживцев своей эрудицией или проехаться по ушам очередной девчонки, можете смело утверждать: четверть млекопитающих Земли умеет летать. И вы будете абсолютно правы! А уж ночью с 20 на 21 сентября, когда отмечается день осеннего равноденствия, грех не выпить за здоровье этих чудных зверьков – ведь именно тогда во всем мире уже не первый год совершенно официально отмечается Международная ночь летучих мышей.

ВОДА – ВОЗДУХ

Китов и дельфинов может считать рыбами только заядлые двоечники. Киты и дельфины – млекопитающие, живородящие, да еще и дышат кислородом. Да-да, у этих морских обитателей напрочь отсутствуют жабры, зато есть легкие, которыми они, собственно говоря, и дышат.

Переход границы

В отличие от земноводных, которые являются промежуточным звеном между рыбами и прочими, киты – прямые потомки хищных наземных млекопитающих, которым полсотни миллионов лет назад пришлось уйти в родную стихию. Со временем утратили всякую связь с сушей и лишились многих признаков, характерных для наземных млекопитающих: исчезли волосы, атрофировались ушные раковины, передние лапы превратились в грудные плавники, а задние и вовсе исчезли. Но главное осталось: киты и дельфины, как уже было сказано, не мечут икру и лишены жабр, а поэтому – рожать приходится полноценных детенышей, а дышать кислородом.

Приграничная жизнь

Китообразные способны находиться под водой до полутора часов – это обеспечивается колоссальным объемом легких, повышенной кислородной емкостью крови и своеобразным строением сердечно-сосудистой системы: когда китообразные находятся под водой, их сердце бьется вдвое медленней, чем когда они на поверхности, а ток крови перераспределяется в пользу мозга и сердца. При этом остальные органы и ткани снабжаются кровью (и, соответственно, кислородом) по остаточному принципу.
Китообразные дышат в три этапа: выдох после длительного погружения, промежуточные акты дыхания и глубокий вдох перед следующим погружением. Когда кит всплывает на поверхность, он выдувает свой знаменитый фонтан, что может сопровождаться нешуточной громкости «сопением». Затем наступает фаза промежуточного дыхания – в это время кит погружается в воду не слишком глубоко, плывет практически по прямой линии, периодически поднимаясь на поверхность за очередной порцией кислорода. Затем – мощный глоток воздуха и уход под воду, на этот раз уже надолго. Кашалот – а это ни что иное, как зубастый кит – способен нырять на 2500 метров в глубину, в те слои воды, давление в которых составляет 200 атмосфер!
Роды же, в отличие от дыхания, происходят под водой, как, впрочем, и кормление. Детеныш рождается крупным и абсолютно готовым к самостоятельному перемещению – впрочем, первые месяцы жизни он плавает рядом с матерью. Кормление происходит недолго, всего несколько секунд, но очень часто, причем китовое молоко питательнее молока любого сухопутного млекопитающего. Если же учесть, что самка голубого кита в день дает до 200 литров молока, становится понятно, почему ее детеныши так быстро растут…

P.S.: И еще о живущих на грани

Летающих рыб можно зачислить в пограничные твари – ведь они летают! – но при этом они полноценные рыбы: воздухом они не дышат, и детенышей молоком не выкармливают, и вылупляются из икры. Конечно, в дальние страны на зимовку им не долететь, да и нужды такой нет, ведь летающие рыбы обитают исключительно в теплых морях. Но вот пронестись по воздуху метров двести для тихоокеанского долгопера не проблема. Да и родные черноморские рыбки из семейства саргановых могут пролететь до ста метров. А добиваются они такого результата потому, что у них мощнейшая хвостовая мускулатура. Именно благодаря ей рыбы стремительно разгоняются под водой, затем выпрыгивают над поверхностью и по инерции продолжают свое движение уже в воздухе. При этом большие и хорошо развитые грудные плавники помогают летунам планировать в воздушных потоках.
Спросите, зачем оно рыбам надо? На этот вопрос есть несколько ответов. Первый, который признает большинство ученых, упирает на инстинкт самосохранения – мол, в воздухе летучие рыбы скрываются от преследователей. Другой вариант ответа апеллирует к прожорливости – дескать, в воздухе беспечно летает множество насекомых, которыми питаются рыбы.
Не отстают от рыб и головоногие моллюски, чемпионом среди которых по праву считается кальмар, носящий гордое название «стенотевтис» – в воде он развивает скорость до 55 километров в час, но порой увлекается, выскакивает из волн, проносится полсотни метров на изрядной высоте. Но и это полноценный морской житель, наведывающийся в сопредельную среду изредка и по необходимости.
И все же кальмаров и летающих рыб лишь условно можно считать пограничными существами: ведь воздух для них совершенно чуждая среда, как, например, вода чужда для альбатросов и пеликанов, которые являясь птицами периодически наведываются в царство Нептуна за рыбкой.
Наконец, упомянем человека, который природой приспособлен к жизни на суше, и хотя периодически оказывается как под водой, так и в воздухе, на самом деле в этих двух стихиях сколько-нибудь долго пребывать не может без технических ухищрений... но это уже совсем другая история.