Читать книгу Во все уши. Про многозадачный орган, благодаря которому мы слышим, сохраняем рассудок и держим равновесие - Томас Зюндер - Страница 11

Кистеперая рыба 376 миллионов лет назад уже дышала воздухом, но так и осталась в воде. Ее сородич, тиктаалик, появившийся примерно в то же время, напротив, был уже на шаг впереди – в прямом смысле этого слова. По всей вероятности, эта рыба большую часть времени проводила на мелководье, но могла выползать и на сушу. Там она могла дышать и передвигаться с помощью плавников. Это были первые шаги по твердой поверхности и одни из последних шагов эволюции к самым ранним наземным позвоночным животным – амфибиям. Они жили на суше, но продолжали размножаться в воде. Сегодня к ним относятся лягушки, жабы и другие земноводные.

Слух первых амфибий еще не был приспособлен к жизни на суше. Как уже упоминалось, к умению слышать в воде предъявляются иные требования, нежели к умению слышать на воздухе. На самом деле, по сравнению с нами и другими современными обитателями суши, эти животные были в высшей степени тугоухими. Если в воде звук проходил сквозь их тела, достигая ушей, то на воздухе это больше не работало. На суше они опускали нижние челюсти на землю и улавливали колебания поверхности костями челюстей и черепа. Так они могли чувствовать движения других живых существ или сил природы в окружающей среде.

В дальнейшем развитии амфибии использовали структуры своих предков-рыб. Во-первых, из жаберной крышки брызгальца образовалась барабанная перепонка. Во-вторых, соединительная кость между челюстью и черепом была преобразована в проводник звуков. Позже из нее развилось стремечко в среднем ухе млекопитающих и людей. С его помощью низкие звуки удавалось расслышать лучше, чем при прикладывании нижней челюсти к земле.

Слух на суше и в воде совсем разный, и для каждого необходимы свои умения.

Но прежде чем молоточек и наковальня вступили в игру и усилили высокие звуки в воздухе, должно было пройти еще какое-то время. Сначала, 312 миллионов лет назад, на сцену вышел новый вид – рептилии. В отличие от амфибий, они производили свое потомство на суше и дышали исключительно легкими. Поначалу они тоже использовали челюстные кости, чтобы улавливать звуковые волны через землю. Их нижняя челюсть состояла из нескольких сросшихся костных элементов. Часть, где росли зубы, за миллионы лет становилась все больше, в то время как остальные части утрачивали свои функции. Они становились меньше и задвигались дальше в череп, где наконец превратились в слуховые косточки. Соединение с уже существующим стремечком усиливало колебание барабанной перепонки при передаче во внутреннее ухо. Таким образом получалось слышать и высокие звуки, а также определять их источник. Теперь можно было распознавать как приближающихся хищников, так и добычу. Для этого приходилось отличать все окружающие шумы друг от друга. Незначительные звуки, такие как шум ветра, нужно было отделять от важных – например, шагов другого животного. Чем более дифференцированной была слуховая способность животного, тем выше были его шансы на выживание. В этом смысле акустический анализ окружающей среды был, скорее всего, самым важным движущим фактором эволюции слуха. Улучшение слуховой способности также означало, что мозгу приходилось очень быстро обрабатывать все большее количество информации. Этому суждено было проявиться позже, главным образом, у нового вида, к которому мы также относимся, – у млекопитающих.

Примерно 195 миллионов лет назад появилось одно из первых млекопитающих – хадрокодиум. Правда, похожее на мышь существо было крошечным, едва ли больше канцелярской скрепки. И все же оно обладало двумя особенностями, делающими его вехой эволюции. Во-первых, его слуховые косточки были практически полностью отделены от челюсти и относились таким образом исключительно к уху – у рептилий еще сохранялась связь с механизмом кусания. Во-вторых, его мозг, по сравнению с остальной частью тела, был на 50 % больше, чем у любого существовавшего прежде животного. Повлияло ли увеличение размера мозга на исчезновение соединения между слуховыми косточками и челюстью – вопрос спорный. Возможно, мозг тоже вырос просто потому, что первые млекопитающие могли лучше слышать, поэтому им приходилось обрабатывать больше информации. В любом случае факт заключается в том, что существует связь между размером мозга и обособлением среднего уха.

Маленький зверек, предположительно, был ночным, потому что днем по земле бродили динозавры. Если вам когда-либо доводилось с восхищением разглядывать скелет динозавра в музее или же вы смотрели фильм «Парк юрского периода», будет понятно, что по сравнению с нами динозавры были огромными. А теперь попробуйте представить их с точки зрения двухсантиметрового хадрокодиума! Очевидно, что мелкие млекопитающие стремились избегать

Утилизация в эволюции

Эволюция – это не прямолинейное развитие. Зачастую части тела на протяжении многих поколений по причине изменившихся условий жизни утрачивают свое значение и исчезают. Некоторые – полностью, другие впоследствии становятся еще более полезными в совершенно иной функции. Так, все слуховые косточки в наших ушах первоначально были частями нижнечелюстных суставов рыб и рептилий, а жаберная крышка древних рыб развилась в барабанную перепонку. Следовательно, своим хорошим слухом мы обязаны эволюционной утилизации!

неожиданных встреч с гигантской стопой огромной ящерицы. Следовательно, в течение дня они, скорее всего, оставались в подземных укрытиях. По ночам большинство динозавров спали – это было самое безопасное время для вылазок. Чтобы ориентироваться в темноте и распознавать опасности, способность хорошо слышать была необходима. Она в полной мере реализовывалась посредством трех слуховых косточек. У людей и всех остальных млекопитающих они сформировались как на основе челюстного сустава рыб (стремечко), так и от челюстных костей рептилий (молоточек и наковальня).