Найти в Дзене
Любопытный дилетант

Как ящерицы лишились ног. Часть 2: Змей, пришедший из земли

Как мы уже выяснили, об эволюции змей учёные знают всего ничего. Знают, что змеи существуют и действительно являются настоящей кладой, то есть происходят от общего предка, который тоже был змеёй. Знают, что змеи — близкие родичи веретениц и возможно, игуан. Знают, что первые веретеницы в палеонтологической летописи появились примерно 150 миллионов лет назад, то есть первая змея, вероятно, жила раньше. Ну и, пожалуй, всё. А всё потому, что от самого начала эволюции змей в палеонтологической летописи почти ничего не осталось — и сами первые змеи были весьма невелики, и кости у них тонкие и хрупкие. Так что приходится использовать другие методы — сравнительную анатомию и генетику ныне живущих видов. Именно эти методы и породили две гипотезы происхождения змей — «земляную» и «водную». На «земляную» гипотезу исследователей натолкнули безногие ящерицы — странные создания, у которых ног уже нет, как и у змей, а вот остальная анатомия вполне ящеричная. Биологи насчитали около полусотни случаев

Как мы уже выяснили, об эволюции змей учёные знают всего ничего. Знают, что змеи существуют и действительно являются настоящей кладой, то есть происходят от общего предка, который тоже был змеёй. Знают, что змеи — близкие родичи веретениц и возможно, игуан. Знают, что первые веретеницы в палеонтологической летописи появились примерно 150 миллионов лет назад, то есть первая змея, вероятно, жила раньше. Ну и, пожалуй, всё.

А всё потому, что от самого начала эволюции змей в палеонтологической летописи почти ничего не осталось — и сами первые змеи были весьма невелики, и кости у них тонкие и хрупкие. Так что приходится использовать другие методы — сравнительную анатомию и генетику ныне живущих видов. Именно эти методы и породили две гипотезы происхождения змей — «земляную» и «водную».

Из откаменелостей поздних змей иногда даже можно собрать целый скелет. А вот о ранних такого категорически не скажкшь.
Из откаменелостей поздних змей иногда даже можно собрать целый скелет. А вот о ранних такого категорически не скажкшь.

На «земляную» гипотезу исследователей натолкнули безногие ящерицы — странные создания, у которых ног уже нет, как и у змей, а вот остальная анатомия вполне ящеричная. Биологи насчитали около полусотни случаев, когда ящерицы теряли ноги независимо. Так возникли, к примеру, веретеницы и желтопузики, принадлежащие, впрочем, к одному семейству. А вот чешуеноги веретеницам уже не родня, они относятся к гекконам.

И надо заметить, что потерять ноги полностью ящерицы могут очень быстро. Судя по всему, у австралийских сцинков Lerista этот фокус занял чуть больше трёх с половиной миллионов лет, за которые они успели потерять не только все пять пальцев, но и сами ноги. Причём, будто бы вопреки закону Долло о необратимости эволюции, безногим ящерицам вполне удаётся отрастить ноги назад.

Причём все безногие ящерицы ведут примерно одинаковый образ жизни — либо зарываются в грунт, либо в лесную подстилку, или же хотя бы обитают в густых кустах. Разумеется, в таких условиях ноги из средства передвижения превращаются в средство цепляния за что ни попадя и становятся изрядной помехой, от которой лучше избавиться.

Это не змея. Это ящерица, чешуеног. Хотя ног-то у него как раз и нет.
Это не змея. Это ящерица, чешуеног. Хотя ног-то у него как раз и нет.

Скорее всего именно так и возникли змеи. Их предок был небольшой ящерицей, жившей то ли в пустыне, то ли в лесу, среди опавших листьев и охотившийся на всякую беспозвоночную мелочь вроде насекомых, мокриц и пауков. В какой-то момент ноги стали просто мешать передвигаться, и предок змей от них просто избавился. Ну а потом уже приобрёл и другие типично змеиные признаки, облегчающие жизнь в земле или возле неё. Например, сросшиеся прозрачные веки и полное отсутствие наружных органов слуха — чтобы глаза и уши не забивались землёй.

При этом, судя по филогенетическим реконструкциям, из современных змей наиболее примитивна клада Scolecophidia, в частности, слепозмейки — Typhlopidae, раньше других отделившиеся от общего предка. Получается, что больше всего примитивных черт должно быть именно у Scolecophidia. Так вот, именно представители этой клады все без исключения роются в земле или лесной подстилке в поисках своей основной еды — муравьёв и термитов. Логично предположить, что точно такой же образ жизни вёл и общий предок змей.

Из-зы нелостатка ископаемого материала реконструкции ранних змей страдают... хм... некоторой умозрительностью.
Из-зы нелостатка ископаемого материала реконструкции ранних змей страдают... хм... некоторой умозрительностью.

Причём реконструкции предка змей что по анатомическим, что по генетическим данным дают сходные результаты, например, маленький заострённый череп, которым очень удобно рыть. Да и зрение змей намекает на то, что их предки жили если не точно в земле, то, во всяком случае, в темноте. В отличие от ящериц с очень хорошим цветовым зрением, предок змей утратил два опсина, и зрение у него стало примерно как у большинства млекопитающих, дихроматическим. И только морским змеям со временем всё же удалось восстановить третий опсин подобно тому, как это сделали обезьяны.

У слепозмеек же, до сих пор живущих под землёй, со зрением ещё хуже — у них вообще поломались 7 из 12 генов колбочек, отвечающих за цветное и дневное зрение, они теперь способны только отличать свет от темноты. У предка же змей со зрением явно было лучше, судя по другим, менее примитивным в остальных отношениях змеям. То есть предок всё же под землёй постоянно не жил, а периодически выбирался на свет.

Впрочем, их нередко заменяют фотографиями современных змей. Мы тоже так можем.
Впрочем, их нередко заменяют фотографиями современных змей. Мы тоже так можем.

Часть реконструкций образа первозмеи ещё подробнее. Утверждается, что общий змеиный предок был активен ночью, когда охотился на мелких позвоночных и беспозвоночных, а вот душить жертву он ещё не умел. Климат же предок змей предпочитал почти курортный — чтобы тепло, влажно и много растительности. Скорее всего, змеи появились в Лавразии, на северном осколке Пангеи, а вот начало современным змеям положил тот вид, что перебрался на юг, в Гондвану.

Довольно долго «земляная» гипотеза была единственной. С ней и сейчас согласны большинство биологов и палеонтологов. Однако ещё в 60-х годах позапрошлого века была выдвинута довольно неожиданная гипотеза — о том, что змеи на самом деле происходят от морских рептилий. Гипотезу эту довольно долго не замечали. Но это уже другая история…

Наука
7 млн интересуются