Эволюция птиц в связи с приспособлением к различным средам обитания
03.02.2016
Завоевав воздух, птицы получили широкую возможность приспособляться к самым разнообразным условиям существования, почти не встречая конкурентов.
Жившие в мезозое с триаса и до конца мелового периода птерозавры, или летающие ящеры (Pterosauria) не могли быть серьезными конкурентами птицам вследствие их меньшей приспособленности к полету и меньшей пластичности их организации. Птерозавры, вероятно, не были теплокровными животными, какими являются птицы, так как не имели покрова из перьев. Их крылo являлось весьма нежным и несовершенным летательным аппаратом, на что указывает и относительно слабая грудная кость, правда, снабженная, как и у птиц, килем; задняя конечность не приобрела той специализации, какую мы видим у птиц, и птерозавры для передвижения по земле и деревьям должны были опираться на нее четыре конечности, что не позволяло совершенствоваться крылу. Птерозавры достигли большой специализации, но она пошла, так сказать, по тому пути, который не давал возможности дальнейшего совершенствования, поэтому они бесследно вымирают к концу мелового периода, когда более совершенно организованные птицы развиваются в самых различных направлениях и через воздушную среду завоевывают другие среды обитания. Вымерли и все формы переходных стадий эволюции от рептилий к птицам, как менее приспособленные по сравнению с этими последними.
Колыбелью птиц, как мы видели, был лес. В лесу начали образовываться лазящие по деревьям ящеры, в лесу развились переходные ящероптицы, там же появились и первоптицы. И дальше лес оставался основной стихией птиц; в нем происходила дальнейшая эволюция класса от самых примитивных форм до наиболее высокоорганизованных современных птиц, как воробьиные (Passeres).
Именно лесные формы птиц разных этапов эволюции давали выходцев в другие среды обитания: в открытые пространства, в болота и воды. Там, в борьбе за существование, путем длительного отбора они приобретали особые приспособления к условиям существования, специализировались соответствующим образом и теряли затем всякую связь с лесом. Это приспособление к новым условиям обитания отражалось прежде всего на строении ног: нога, приспособленная для лазания по деревьям, теряла свое характерное строение с охватывающими ветку пальцами, по мере приспособления к передвижению в других средах. При передвижении но земле задний палец редуцировался и, наконец, пропадал совершенно, остальные пальцы делались более короткими, и нога приспособлялась к бегу по земле. У болотных и береговых форм ноги становились длинными «бродными»; у водоплавающих они связывались плавательными перепонками, приспособляясь к передвижению в воде. Соответственно видоизменялась, конечно, и вся организация птицы. Эти приспособления к другим средам обитания могли настолько специализировать птиц, что возвращение их обратно к древесному образу жизни становилось уже невозможным.
Такое переселение лесных древесных форм птиц в другие среды обитания мы встречаем в разных группах птиц, возникновение которых должно быть отнесено к разным моментам эволюции. Несомненно, что значительное число таких групп, особенно древних, мелового и начала третичного периода, вымерло, не оставив даже следов в современной фауне, тогда как ископаемые остатки их не найдены. Таким образом, многие из боковых ветвей эволюции птиц остаются нам неизвестными.
Отсутствие прямых свидетельств палеонтологии не дает нам возможности судить с полной достоверностью обо всем ходе эволюции, но систематика птиц, в настоящее время достаточно полно разработанная сравнительноанатомическим методом, позволяет установить главнейшие этапы этой эволюции в связи с приспособлениями к разным средам обитания.
Такими основными средами обитания птиц являются: 1) леса и кустарники (деревянистая растительность), 2) открытые пространства (луга, степи, пустыни), 3) болота и 4) воды. В каждой среде обитания мы находим группы разного происхождения и различной древности. Если они приспособлены более или менее к одинаковым условиям, то они образуют аналогичные ряды систематических групп.
Черты организации, дававшие птицам возможность при расселении в новые среды обитания вытеснять конкурентов и расселяться, приспособляясь к разнообразным условиям существования внутри новой среды, были двоякого рода.
Свойства, позволяющие животным приспособляться к разнообразным условиям существования среды, мы называем эйритоадаптивными. Таковыми в классе птиц являются теплокровность и совершенный полет; быстрый и легкий полет у голубей, рябков, чаек и ржанок; хищный образ жизни дневных хищников; ночной образ жизни сов и т. д.
Наоборот, приспособления специального характера к сравнительно ограниченным условиям существования, как, например, приспособления дятлов к лазанию по деревьям, стрижей и ласточек к добыванию пищи налету и т. н., удерживают эти группы в узких рамках приспособлений. Такие группы могут давать приспособления к еще более узким и еще более специальным условиям существования, тем самым в силу изменения всей организации в эволюции не выходят за пределы данной среды обитания. Признаки узкоприспособительного характера носят название стеноадаптивных.
Эволюция птиц в общем шла обоими путями. Мы видим, что в разное время возникают в классе птиц эйритоадаптивные ветви, отдельные этапы развития, дающие возможность такой группе на новом основании приспособиться к разным средам обитания и разнообразным условиям внутри среды. И в то же время внутри таких групп развивается большее или меньшее количество ветвей, которые ограничивают свое развитие узкими рамками специальных условий существования.
Схема (рис. 486) дает представление о вероятном ходе эволюции птиц в связи с их приспособлениями к основным средам обитания.
Первоптицы, как мы видели, были лесными птицами. Следующие за ними предки всех современных нам птиц, родоначальные Neornithes, были тоже лесными птицами, но они очень рано дали выходцев в открытые пространства, которые превратились в типичных жителей степей и полупустынь. Из них отряд южноамериканские тинаму (Tinami) сохранил способность летать, тогда как отальные отряды утеряли эту способность совершенно: таковы казуары (Casuarii), страусы (Struthiones), киви (Apteryges) и нанду (Rheae), также ископаемые моа (Dinornithes) и рокки (Aepyornithes).
Родоначальные лесные формы этой группы древних птиц (Palaeognathae) остались неизвестными, но их потомки, развиваясь дальше в лесах, дали, очевидно, еще в меловой период выходцев во все среды обитания, образовавших сообразно с четырьмя категориями основных сред обитания четыре родоначальных группы соответственно основным систематическим подразделениям настоящих птиц (Neognathae).
К водному образу жизни приспособились гагароподобные (Colymbomorptiae), представителем которых в меловых отложениях является утративший способность летать весьма специализированный гесперорнис (Hesperornis). В связи с двумя основными способами добывания пищи в воде — путем ныряния и плавания в воде и летания над водой — эта группа дала ныряющих пингвинов (Sphenisci), гагар (Colymbi) и летающих и парящих буревестников (Procellarii).
К жизни среди болот приспособилась большая часть отрядов из группы аистоподобных (Pelargomorphae), тогда как коренная их ветвь, обитавшая в лесу, в связи с приобретением эйритоадаптивных признаков дневных хищников дала свой аналогичный ряд в разные стихии — сверх отряд дневные хищники (Falconiformes).
Типичными обитателями болот являются отряды: цапли (Ardeae аисты (Ciconiae) и фламинго (Phoenicopteri). Последние, однако, скорее являются обитателями отмелей, а не болот. Относящийся к этой же группе отрядов, отряд веслоногих (Steganopodes) дал аналогичный ряд водных ныряющих птиц. Следующий сверхотряд этой же группы дал через формы открытых мест, какими являются паламедеи (Palamedei), типичных водных обитателей отряда гусей (Anseres), — в общем четвертый аналогичный ряд этой стихии.
К жизни преимущественно среди открытых стаций приспособились центральные отряды группы куроподобных (Aleсtoromorphae). Таковы куры (Galli), трехперстки (Turniсes), дрофы (Otidies). '
Древесный образ жизни сохранили гоацин (Opisthocomi) и голуби (Columbae), последние благодаря приобретенной эйритоадаптивной способности к быстрому полету дали ряд аналогичных групп и другие стихии. Так, рябки (Pterocletes) приспособились к жизни в открытых местах, пустынях, кулики (Limicolae) — болотах, чайки (Lari) и чистики (Alcae) — в воде, применительно к разному способу добывания пищи: первые — на лету, а вторые — нырянием. Последнее приспособление делало уже ненужным быстрый полет, и мы видим, как в этой группе постепенно теряется эта способность вплоть до полной потери умения летать, как то было у вымершего гигантского чистика (Alcanupennis).
Преимущественно лесными остались отряды группы сизоворонкоподобных (Coraciimorphae). В своих более мелких поддразделениях они путем эйритоадаптивных приспособлений давали многочисленные аналогичные ряды, наиболее интересными из которых являются совы (Striges), приспособившиеся к ночному образу жизни, стрижи (Cypseli) и козодои (Caprimulgi), приспособившиеся к добыванию пищи в воздухе, первые — днем, а вторые — ночью; колибри (Trochili) и др.
