В каменноугольном периоде палеозойской эры жизнь развивалась весьма пышно. Очень много сведений об этом времени мы получаем путем изучения каменноугольных месторождений. В то время в прибрежно-морских зонах, вблизи озерных или озерно-речных бассейнов накапливалось значительное количество деревьев или растительной, торфяной массы. С течением времени они были занесены песком, илом, погребены под более молодыми осадками и стали
перегнивать там без доступа воздуха. Иногда на них действовал подземный жар, иногда давление, возникавшее при горообразовании, и там, где эти факторы — давление, высокая температура и время — воздействовали все вместе, комплексно, там из древесно-растительной массы возникал ископаемый уголь различной степени углефикации — от бурого до антрацита. При высшей степени углефикации образуются коксующиеся угли и антрацит, содержащие большое количество углерода. Если же угольная масса достигает еще более высокой степени углефикации, она превращается в графит.
Эти каменноугольные отложения являются своеобразными музеями, где сохраняются отпечатки древних растений, а иногда целые окаменевшие стволы деревьев. По ним и удалось восстановить растительный мир того далекого времени. Тогда были широко распространены споровые растения, похожие на современные папоротники, хвощи. Но в то время они достигали гигантских размеров — до двадцати пяти — тридцати метров в высоту. А в девонском периоде мы находим их зачаточные формы, так называемые псилофитовые растения, у которых были еще слабая корневая система и плохо дифференцированные стебли и листья.
В месторождениях каменного угля встречаются и другие окаменелости, в том числе окаменелые остатки позвоночных. Они чрезвычайно разнообразны, но, пожалуй, наибольшую ценность для науки имеют переходные формы от амфибий и рыб к рептилиям.
Есть на севере европейской части СССР город Инта. Там в угольном слое были найдены остатки животных, похожих и на огромных лягушек и на ящериц или крокодилов. Эти странные существа связывают воедино земноводных с пресмыкающимися, и. названы они интазухами в честь города Инты.
А переходная форма от рыбы к амфибии найдена не в каменноугольных, а в более древних — девонских слоях. Это были кистеперые рыбы. И самое удивительное то, что одна из них дожила до нашего времени почти без изменении. Это так называемый целакант — рыба, обладающая переходными чертами от рыбы к амфибии. Ее нашли несколько лет назад возле океанского побережья Южной Африки.
Целаканты обладают любопытными свойствами: они могут жить и в водной среде и на суше, у них есть и жабры и зачаточные легкие. Благодаря этому рыбы, подобные целакантам, в девонском периоде могли переносить засушливые эпохи, переползая из одного водоема в другой. При этих «кочевых» условиях образа жизни плавники-ласты преобразовывались в ноги, в передние и задние конечности, с помощью которых можно было уже не ползать, а ходить по суше. Конечно, это не следует понимать примитивно, что вот, мол, целакант пошел по суше и, пока шел, его ласты превратились в ноги. Нет, изменения возникали в результате постепенного приспособления к новым условиям, в результате длительного процесса естественного отбора, открытого Чарлзом Дарвином. Сохранились наиболее приспособленные формы, чьи зачаточные органы совершенствовались и давали возможность выжить в новых, очень жестоких условиях. Эволюция достигалась ценой гибели миллионов организмов. Только те целаканты, у которых больше вытянулись ласты, превращаясь в ноги, и быстро развивались легкие, выживали. Остальные вымирали.
Одним из крупнейших достижений в эволюционном развитии живых существ стало формирование органов электролокации у рыб девонского периода. Электролокационные сигналы излучались особым органом мозга, расположенным в области мозжечка; приемным устройством служили боковые линии рыбы.
Опыты над современными рыбами показывают, что органы электролокации помогают им ориентироваться в водах мутных речек. Рыба, очутившись в слабом искусственном электрическом поле, старается вырваться из него, ориентируя положение своего тела головой к аноду. Это приспособление давало живым электролокаторам огромные преимущества в борьбе за жизнь.
Особенно интересны среди представителей девонских организмов рыбы, носящие панцирь, — панцирные рыбы. Очевидно, в морях, озерах и реках у них было немало врагов, от которых приходилось защищать свою жизнь; панцирь, как латы и щит средневекового рыцаря, предохранял своего владельца от острых зубов и мощных челюстей нападающих.
В девонских морских слоях мы встречаем много ископаемых моллюсков, кораллов и других представителей животного царства. Из них сохранились, конечно, только те, которые имели раковины. И, несмотря на то, что до нас дошло сравнительно небольшое количество окаменелых организмов, мы все-таки очень ясно представляем, насколько велико было разнообразие этих форм. Девонское и каменноугольное моря кишели различными типами организмов, и водная среда была битком набита многочисленными представителями живого.
Большой интерес в смысле эволюционного развития представляют древние слои кембрийского, ордовикского и силурийского периодов палеозойской эры. В начале кембрийского периода появилось большое количество разнообразных организмов, но среди них главенствовали лишь немногие.
Под Ленинградом, в местечке Саблино, студенты университета и горного института проводят свою летнюю практику. В береговых обрывах речек Саблинки и Тосны они изучают обнажения известняковых морских отложений, накопившихся здесь пятьсот семьдесят миллионов лет назад. В этих кембрийских осадках находят большое количество трилобитов — членистоногих, похожих на современных мокриц, только длиною в пять-семь сантиметров. Такие мокрицеподобные существа зарывались в ил и после смерти окаменевали вместе с ним. Из кембрийских известняков в свое время в Петербурге делали плиты тротуаров. И сейчас еще там, где сохранились старые тротуары, иногда можно видеть остатки трилобитов кембрийского периода.
У трилобитов было великолепное зрение. Эти существа, жившие более полумиллиарда лет назад, обладали фасеточными глазами, позволявшими видеть сразу всю полусферу. Эволюционное достижение трилобитов положено в основу строения глаз почти всех позднейших представителей этого класса.
Трилобиты были настоящими хозяевами морей кембрийского, ордовикского и силурийского периодов. Лишь после упорной борьбы они уступили свое господство другим, в частности брахиоподам, представлявшим собою переходную форму, имеющую сходство и с моллюсками и с червями, одетыми в раковины. Так вот, брахиоподы в конечном итоге победили в борьбе за существование, они стали главенствовать среди обитателей дна девонских морей.
В то время развивалась еще одна любопытная группа жителей моря, ныне совершенно вымершая. Их называют граптолитами. Когда смотришь на остатки граптолитов, то они кажутся какими-то странными завитками, начерченными карандашом на плитке сланца. Иногда эти завитки довольно прихотливы. Например, там же, под Ленинградом, в сланцах ордовикского периода можно видеть граптолита диктионема. Он похож скорее на куст растения, но на самом деле это животное со сложным устройством. Долгое время не знали, куда отнести эти странные существа. И только недавно установили, что они являются переходной формой от беспозвоночных к позвоночным, что именно от них в конце силурийского периода произошли различные представители этого царства, ныне господствующего на Земле. Первые из них, может быть, еще не имели скелета, но у них уже была спинная струна — хорда, она-то в конечном итоге и стала отличать позвоночных от беспозвоночных.
Вот о чем говорят нам остатки древних животных. Не внезапное начало жизни, как в библии, где говорится, что бог сотворил сразу все живые существа в их современном виде, а постепенное развитие в ходе жестокого отбора и суровой борьбы за существование. Случайное, незаметное на первый взгляд изменение какого-либо органа могло дать огромное преимущество в этой борьбе или, напротив, стать причиной гибели целого класса растений или животных. Так погибли трилобиты, потеряв способность применяться к новым условиям, так выжили и дали богатейшее наследие потомки граптолитов.
Но где же, в каких слоях, в какое время мы найдем древнейшие формы жизни, ее начало? Можем ли мы, наконец, разгадать тайну жизни, тайну ее возникновения? Ведь на ней и в наши дни еще спекулируют сторонники религии — от профессиональных богословов до малограмотных людей, свято убежденных в том, что «все от бога».
Самые древние остатки жизни найдены в районе Мадагаскара. Там среди осадочных пород встречаются графиты, иногда угленосные породы, произошедшие за счет накопления органической массы. Возраст мадагаскарских отложений огромен — два миллиарда шестьсот миллионов лет. Такие же угленосные накопления мы знаем в докембрийских образованиях, имеющих возраст два миллиарда, полтора миллиарда и один миллиард лет.
