Вот почему заселение растениями суши нужно считать решающим моментом в освоении живыми организмами Земли, великой победой жизни. Как же была одержана эта победа?
Она была результатом тех изменений, которые совершились в растениях за миллионы лет жизни в мелководных морях. А толчком к этим изменениям было, прежде всего, постоянное ежедневное колебание уровня океана у берегов, приливы и отливы.
При отливах водоросли, жившие на мелководье, оставались на несколько часов почти или даже совсем без воды, то есть они могли за эти несколько часов засохнуть, умереть. Тысячи и тысячи водорослей действительно погибали. Но некоторые выживали. Какие именно? Те, которые обладали немного более плотными клетками в своем наружном слое. Плотные клетки задерживали внутри растения влагу, не позволяли ей быстро испаряться. Кроме того, очень большое преимущество получили те водоросли, у которых отростки спрятались глубже в почву дна и стали зачаточными корнями. Такие водоросли высасывали влагу из земли, которая не просыхала в глубине даже при самых длительных отливах.
Эти два изменения ― уплотнение поверхности листьев и удлинение корней ― были совершенно необходимы, поэтому только такие растения и выживали. Происходила как бы ежедневная сортировка живущих на мелководье растений, и те, которые не могли приспособиться, вычеркивались навсегда из списка живущих. Новые свойства передавались выжившими растениями по наследству своим потомкам и закреплялись в потомстве.
Эти новые свойства сразу же потребовали от растения дальнейшего изменения. Листья покрылись снаружи слоем плотных клеток, предохранявших растение от высыхания. А как же теперь пропускали они солнечный свет, необходимый растениям для их работы, для расщепления углекислого газа? Клетки должны были быть одновременно и плотными, чтобы не давать испаряться влаге, и очень тонкими, чтобы сквозь них свободно проходили солнечные лучи.
Поверхностный слой листа уплотнился. Как же мог теперь проникать внутрь растения углекислый газ, без которого растению не обойтись? Клетки поверхностного слоя листа легли так, что между ними остались промежутки, крохотные поры. Но и это еще не решало задачи до конца. Через поры влага испарялась, и растения теряли свое основное преимущество, приобретенное с таким трудом. Пришлось пойти еще на одно изменение. Появились растения, у которых клетки наружного слоя вели себя по-разному в сухой и пасмурный день. В жаркий сухой день клетки поверхностного слоя сближались друг с другом, поры замыкались, и растение сохраняло влагу. В дождливый день и по ночам клетки, наоборот, расходились, и поры расширялись.
Только такие растения смогли в полной готовности встретить высыхание морей. И когда океан отхлынул и эти растения волею внутриземных сил, поднимающих и опускающих материки, очутились на суше, растения эти прижились и размножились на Земле. Они никогда уже не вернулись назад в океан. А те растения, что не проделали всех этих изменений, либо погибли, либо — если места, где они жили, не пересохли ― остались навсегда водорослями.
Так была одержана великая победа. Так растения вышли на сушу.
Первые растения были очень маленькими, не выше четверти метра Корни их были слабы и служили не столько для прикрепления растения к земле, сколько для высасывани из земли влаги. Вероятно, из-за слабости корней растения и были такими маленькими. Они некрепко держались за землю, и чуть растеньице вытягивалось повыше, его опрокидывал и выворачивал из земли ветер. Вслед за растениями вышли на материк и некоторые животные. Первым сухопутным животным был, кажется, скорпион. За ним последовала тысяченожка. Они были первыми завоевателями материков.
Но, совершив этот подвиг, они, по-видимому, исчерпали свои силы, оказались неспособными к дальнейшему изменению и совершенствованию. Скорпион и в наши дни почти такой же, какой он был, когда впервые поселился на суше. Проходят миллионы лет, а скорпион все остается скорпионом, тысяченожка ― тысяченожкой.
Скорпион произошел, наверное, от членистого морского червя, покрытого толстой жесткой кожей — панцирем, как у жука. У этого червя сначала на каждом из его многочисленных члеников образовалось по паре ног, и затем через какое-то время он окончательно превратился в скорпиона. Но он продолжал, как и прежде, жить под водой. Это был морской скорпион.
Морской скорпион был прекрасно вооружен. Это был разбойник морей и мелководных заливов. Когда океан стал отодвигаться и заливы начали пересыхать, скорпиону пришлось приспособиться к жизни вне воды. Тут ему сослужила службу его толстая кожа, его броня. Она предохранила скорпиона от губительного воздействия солнечных лучей: если бы он не был покрыт такой плотной кожей, он бы погиб, высох на солнце, как высыхает, например, выброшенная на берег медуза.
Вероятно, миллионы скорпионов погибли, прежде чем некоторым из них удалось так приспособиться к жизни на земле, что они совсем перестали возвращаться в воду.
Скорпион, вышедший на сушу, был не очень большим. Нынешние пауки — его родственники. Из других его родственников, более дальних, стоит отметить мечехвостов. Их тоже часто, хотя и не совсем правильно, называют морскими скорпионами. Они остались жить в воде и в силурийский период достигали больших размеров.
* * *
Та же причина, которая заставила некоторые растения переселиться на берег и выгнала на сушу скорпиона и тысяченожку, привела и к тому, что во многих морях кембрийского и силурийского периодов отложилась соль.
Когда океан отступал, моря мелели и часто либо совсем теряли связь с океаном, либо сообщались с ним только через узкий и мелкий пролив. Получалось так, что вода из океана почти не притекала в такое море. Оно превращалось как бы в огромную лужу.
В мелких замкнутых морях вода быстро испарялась, быстрее, чем в глубоких. Вода испарялась, а соль, наносимая в море реками, не испарялась, так что вода становилась все солоней. Наконец соли накапливалось так много, что она начинала оседать на дно.
За многие тысячи лет на дне моря накапливался постепенно толстый пласт соли. Потом море пересыхало до конца, и ветер заносил соль песком, и в конце концов соляной пласт покрывался новым песчаным пластом.
Спустя тысячелетия море могло снова наполняться водой, и на соляной пласт начинал ложиться слой ила. Снова пересыхало море, но теперь уже соли не было видно, она лежала в земле, погребенная под более новыми пластами.
Кембрийские и силурийские моря покрывали когда-то огромные пространства — большую часть нынешней Сибири, — и они оставили тут свой соляной след.
В силурийских морях, от которых нас отделяют по меньшей мере 420 миллионов лет, существовала уже богатая и разнообразная жизнь, которая в эволюционном отношении по сравнению с жизнью в более ранних морях (кембрийском и ордовикском) намного продвинулась вперед. Наряду с трилобитами и своеобразными граптолитами здесь достигли большого развития примитивные представители брюхоногих пластинчатожаберных моллюсков, плеченогих и мшанок. Характерными представителями иглокожих были морские лилии, длинные стебли которых на своем конце несли красивые чашечки. Большого распространения достигли также представители современных кораллов, создававшие в отдельных местах большие живописные поселения. Одно из первых мест в фауне этих морей занимали многочисленные представители древних головоногих. Все они принадлежали к семейству, к которому относится также современный наутилус, однако их раковины в большинстве случаев были прямыми или слабо изогнутыми, а поверхность раковин часто была украшена великолепным цветным рисунком. Для силурийского периода были особенно характерны два рода скорпионов, а именно эвриптериус и птериготус. Первый из них, достигавший сравнительно больших размеров, характерен тем, что у него последняя (шестая) пара конечностей была изменена в мощные веслообразные органы. Второй род (птериготус), длина которого могла достигать 2 м, характерен тем, что вторая пара его конечностей заканчивалась мощными клешнями, похожими на клешни раков или крабов, а также и тем, что поверхность его хитинового панциря была покрыта очень характерным полулунным рисунком. Оба эти рода были широко распространены в силурийских морях.