Загадка происхождения черепах

В.Р.Алифанов, кандидат биологических наук

Черепах нередко вспоминают, когда хотят подчеркнуть чью-то медлительность. Внешне эти рептилии отличаются еще и необычно широким телом, закованным к тому же в прочную “броню” - панцирь, который состоит из двух щитов: спинного (карапакса) и брюшного (пластрона). В основании карапакса лежат уплощенные и почти прямые ребра, обычно надставленные сверху и сбоку кожными костями - остеодермами. Их правый и левый ряды разделены центральными пластинками, чью основу, по некоторым представлениям, формируют расширенные на конце спинные отростки позвонков. Пластрон же состоит из нескольких широких остеодерм и костей плечевого пояса - ключиц и межключиц.

Атлантическая зеленая черепаха

Неподвижность черепашьего туловища, поддерживаемого только 10 позвонками, компенсируется гибкостью шейного отдела. У большинства современных форм он представляет собой сложную биомеханическую конструкцию, обеспечивающую в минуты опасности быстрое и плавное втягивание головы под панцирь. Шея может изгибаться зигзагообразно или по горизонтали (таких черепах называют плевродирами, т.е. бокошейными), или по вертикали, как у криптодир (скрытошейных). Однако существуют виды, у представителей которых шейный отдел малоподвижен, а остеодермальный панцирь фактически не развит. Такие, если им не удается вовремя скрыться, обычно норовят укусить. Кстати, у всех известных черепах зубы утрачены, а на их месте возникли острые роговые чехлы.

В современном черепашьем мире есть наземные, водные и полуводные или, как говорят, амфибиотические формы. Панцирь у наземных черепах обычно сплошной с довольно высоким карапаксом, который обеспечивает хорошую защиту этим малоподвижным животным, склонным к растительноядности. А вот у водных форм проявляется тенденция к хищничеству и облегчению панциря. У некоторых из них конечности преобразованы в ласты; с их помощью морские зеленые черепахи, например, могут развивать скорость до 36 км в час.

Черепахи появились на эволюционной арене в конце триаса - примерно 220 млн лет назад. Некоторые другие группы рептилий освоились на нашей планете на 130 млн лет раньше, но все они по разным обстоятельствам оказались за бортом современности. Причина геологического долгожительства черепах видится в их неплохой защищенности от врагов и в способности жить в разных условиях.

Преобладание среди черепах водных и полуводных видов явно свидетельствует о прибрежном образе жизни их предков. Заметим, что в конце триаса произошло повсеместное потепление и увлажнение климата планеты. Лишенная травянистого покрова и раскисавшая время от времени твердь для наземных животных нередко становилась гибельной. Вот здесь широкое тело и выручало черепах, позволяя им не спеша перемещаться через топи в поисках пищи, мест размножения и убежищ. Утрата скорости передвижения компенсировалась развитием панциря, который позволял выиграть время при нападении хищников и уйти в укрытие с минимальным ущербом.

Множество превосходно сохранившихся скелетов триасовых черепах обнаружены в Южной Германии. Большая их часть принадлежит проганохелису (Proganochelys) - довольно крупной наземной форме с длиной тела до одного метра. Более мелкие триасовые родственники проганохелиса открыты в настоящее время и за пределами Европы: в Азии (Таиланде) и в Южной Америке (Аргентине). Это свидетельствует о широком расселении черепах еще в раннем мезозое. Вероятно, древнейшие формы по уровню общей организации почти не отличались от современных. Иногда остатки черепах в отложениях юрского и мелового периодов столь многочисленны, что вопрос о времени их расцвета кажется излишним. Современных черепах насчитывается около 300 видов. Для палеонтологии данные об этих ископаемых рептилиях неоценимы, поскольку позволяют судить об особенностях климата, ландшафта и типе водоема, с которым был связан район их захоронения; в некоторых случаях по остаткам определяют относительный возраст вмещающих их пород.

Панцирь проганохелиса из триасовых отложений Южной Германии и реконструкция внешнего вида этой древнейшей черепахи.

Уже в первой половине XIX в. делались попытки отыскать ближайших черепашьих родственников. Сначала в их число попали завроптеригии (Sauropterygia) - группа вымерших ящеров, образ жизни которых был тесно связан с водой. Среди них исключительной черепахообразностью отличались некоторые плакодонты. Например, у хенода (Henodus) из позднего триаса Германии было не только уплощено и покрыто остеодермальным панцирем тело, но и зубы, как у черепах, исчезли.

У разных авторов представления о родстве отличаются.

Гипотеза фенестрации, послужившая фундаментом для создания первых общих классификаций не только современных и ископаемых рептилий, но и тетрапод вообще, изжила себя. Она оказывается излишней по крайней мере при решении задач высокого уровня сложности, к которым несомненно относится проблема родственных связей черепах. Нужно узреть очевидное: все их ближайшие родственники - завропсиды. Но чтобы доказать это, одних скелетных данных недостаточно. Кроме того, тест на завропсидость могут выдержать немногие - только современные гаттерия, ящерицы, змеи, крокодилы, птицы и ископаемые динозавры. В этом ряду по уровню организации к черепахам ближе всего лепидозавры. Палеонтологам остается лишь найти промежуточные между двумя группами формы или установить среди них те, которые в качестве ближайших родственников черепах окажутся лучше, чем лепидозавры. Пока это сделать, на наш взгляд, не удается.