Алексей Пахневич - Я познаю мир. Анатомия

Когда–то давно, миллионы лет назад, древние бесчелюстные, некоторые рыбы и примитивные амфибии имели хорошо развитый третий, или теменной, глаз, который функционировал наравне с остальными двумя глазами. Первоначально он был необходим животным, которые обитали и затаивались на дне. Третий глаз осматривал ту часть пространства, которую в полной мере не могла рассмотреть пара других глаз. А ведь это очень важно – вовремя увидеть хищника, который нападает сверху. А такие, видимо, в далекой палеозойской эре преобладали.

По мере того как стали появляться быстро передвигающиеся животные, которые жили в толще воде и даже выходили на сушу, необходимость в третьем глазе отпала. Он сохранился у некоторых животных как пережиток прошлого – рудимент.

И все же он не исчез бесследно даже у тех животных, которые его совсем не имеют, в том числе и у человека. У человека и других млекопитающих он превратился в железу внутренней секреции – эпифиз (пинеальное тело). Он вырабатывает гормон мелатонин. Ученые считают, что свою зрительную функцию эпифиз полностью не потерял. Через кожу и кости черепа тоже проходят единичные частицы света. Их появление чувствует эпифиз. И в зависимости от наличия света или темноты регулирует выделение мелатонина, который важен для нормальной пигментации нашей кожи.

Кроме того, в эпифиз, пройдя по нескольким нервным путям и участкам головного мозга, поступает информация от сетчатки обычных глаз. А для некоторых животных функционирование эпифиза связано ещё и со временем размножения. Таким образом, эпифиз все время «в курсе», день или ночь у нас над головой.

Теперь мы можем научно установить эволюционную историю циклопа из древнегреческих мифов. Он произошел от миноги, изначально имел три глаза, два из которых исчезли в результате обычного биологического процесса редукции органов. Так и остался у него только один теменной глаз (и, видимо, не было эпифиза). (Вы, конечно, понимаете, что это шутка.)

Один из важных отличительных признаков сумчатых млекопитающих от плацентарных – наличие сумчатых костей. У плацентарных, сами понимаете, они отсутствуют. Но у сумчатых в районе брюшной полости располагаются небольшие парные косточки. По происхождению они являются сесамовидными (см. с. 305). Они есть и у кенгуру, и у коалы, и у вомбата. Сумчатые кости выполняют вспомогательную функцию для поддержания сумки этих зверей. Легко ли кенгуру передвигаться, нося везде за собой сумку с тяжелым детенышем, который засиживается в ней очень долго, вырастая до совершенно немладенческих размеров? Интересно, что сумчатые кости имеются не только у самок, но и у самцов сумчатых млекопитающих.

Появились эти кости очень давно, сотни миллионов лет назад, когда млекопитающих и в помине ещё не было. Первыми их обладателями были звероящеры–териодонты. Есть они и у древних мезозойских млекопитающих, и не только у сумчатых, но и у представителей давно вымерших групп, например у эупантотериев, семитродонтов.

Тазовые и сумчатые кости сумчатых: 1 – подвздошная; 2 – седалищная; 3 – лобковая;4 – сумчатая (предлобковая)

Но более интересно не это. Сумчатые кости имели и древние плацентарные млекопитающие. Отечественный палеонтолог профессор А. К. Агаджанян считает, что наличие сумчатых костей есть признак того, что первые плацентарные животные не были таковыми. Они не могли долго вынашивать зародыш. Ведь его рост ограничивали эти самые сумчатые кости. Настоящая плацентарность возникает только тогда, когда исчезают сумчатые кости.

Иногда, чтобы понять особенности поведения вымершего животного или определить уровень его обмена веществ, приходится использовать имеющиеся данные анатомии и гистологии.

Много лет идет спор о том, какими были динозавры – теплокровными, как млекопитающие, или же холоднокровными, как все прочие рептилии? Как же узнать это, если единственное, что сохранилось от этих животных, – их кости?

Оказывается, и кости могут многое сказать об уровне обмена веществ ископаемого животного. Для этого кость динозавра распиливают, шлифуют и рассматривают под микроскопом.

Оказалось, что у некоторых динозавров в костях было очень много гаверсовых каналов, по которым проходят кровеносные сосуды и нервы. Чем богаче кость сосудами, тем выше уровень обмена веществ у её обладателя. Строение костей этих динозавров было очень схоже с устройством костей млекопитающих, а значит, и обмен веществ был почти столь же высоким, как у зверей.

Динозавры

Строение костной ткани: 1 – твёрдое вещество (минеральные соли и органические волокна); 2 – остеоциты (живые клетки кости); 3 – гаверсовы каналы; 4 – кровеносные сосуды; 5 – остеон – структурно–функциональная единица костной ткани

Обнаружилась ещё одна интересная особенность. Линии нарастания костной ткани внутри костей (они выглядят как кольца древесины на спиле дерева) некоторых динозавров нечеткие, плохо заметные. Это также свойственно млекопитающим. Отсутствие колец нарастания свидетельствует о том, что кость многократно перестраивалась: минеральные вещества рассасывались и вновь откладывались живыми клетками костной ткани. Постоянная перестройка костей свойственна только животным с постоянной высокой температурой.

Что же, вопрос, кажется, решён? К сожалению, не совсем так. Во–первых, у многих групп динозавров кости пока не изучены. Во–вторых, некоторые другие факты не подтверждают гипотезу о теплокровности древних ящеров. Кроме того, у некоторых хищных динозавров кости по внутреннему строению все–таки больше похожи на кости рептилий. Возможно, у разных групп динозавров уровень обмена веществ отличался?..

Если динозавры действительно были теплокровными, их кровеносная система должна была перегонять значительный объеод крови, обогащенной кислородом. В таком случае объем сердца у них должен был быть куда больше, чем у их холоднокровных сородичей, и кровь почти наверняка должна была циркулировать по двум полностью изолированным кругам кровообращения. Благодаря такой системе кровообращения обогащенная кислородом кровь циркулировала бы под большим давлением и с большой скоростью. К сожалению, мягкие органы динозавров, в том числе сердце, крайне редко сохраняются в виде окаменелостей. Тем не менее в 2000 году ученые обнаружили среди ископаемых остатков тесцелозавра орган, очень похожий на сердце. Обследовав окаменелость с помощью медицинского сканирующего оборудования, исследователи выяснили, что у тесцелозавра, очевидно, были полностью разделены два круга кровообращения, из чего следует, что он вполне мог быть теплокровным.