В геологии различается 13 таких формаций: азойская, кембрийская, силурийская. девонская, каменноугольная, пермская, триасовая, юрская, меловая, эоценовая, миоценовая, плиоценовая и постплиоценовая.
Посмотрим, во время отложения каких формаций появились на земле представители различных классов позвоночных.
В первой из них, азойской, до сих пор не найдено никаких остатков животных, и нужно предположить, что в ту эпоху земля еще не была обитаема живыми существами. В кембрийской формации уже появляются животные, но исключительно низших типов: позвоночных животных в то время, очевидно, еще не было. Первые позвоночные появляются в силурийскую формацию, так как в различных слоях этих напластований находят окаменелые остатки рыб. Точно также и в девонской формации не встречается никаких остатков позвоночных животных, кроме рыб. Из позвоночных только одни рыбы существовали на земле, вместе с червями, моллюсками, бескишечными и другими беспозвоночными животными в течение громадной эпохи, когда образовались отложения этих двух формаций.
В пластах каменноугольной формации появляются уже изредка остатки рептилий, число которых все увеличивается в последующих формациях и достигает наибольшего обилия и разнообразия в юрскую и меловую эпохи. В течение каменноугольной и пермской эпохи рыбы да рептилии были единственными представителями на земле типа позвоночных животных. Во время образования отложений триасовой формации появились амфибии, а под конец юрской формации появились и типы: но в ту эпоху типы были еще очень редки; гораздо большее число окаменелых остатков их находится в следующей за нею, т. е. в меловой формации.
Немного прежде первых птиц появились первые млекопитающие, остатки которых дошли до нас в позднейших триасовых слоях. Но в триасовых, юрских и меловых слоях остатки млекопитающих чрезвычайно малочисленны: только начиная с эоценовой формации, эти остатки становятся более частыми и более разнообразными, что указывает на большое разнообразие форм млекопитающих, живших в те времена.
Итак, вот в какой последовательности появились на земле представители различных классов позвоночных животных. Исходя из этого факта, постараемся выяснить причины такого последовательного появления различных классов позвоночных на земле.
Появляется вопрос, почему именно рыбы народились ни нашей планете прежде рептилий, а эти последние раньше птиц и млекопитающих? Почему классы позвоночных не появлялись на земле в каком-нибудь ином порядке, например, в обратном?..
Современное состояние науки дает возможность ответить и на эти интересные вопросы.
Уже при поверхностном сравнении различных позвоночных животных между собой легко заметить, что они неодинаково совершенно организованы. Как наружные формы, так и внутренние строения тела различных позвоночных представляют очень мало разнообразия. Расчлененное тело ящерицы, передвигаемое столь же совершенно построенными конечностями, резко отличается от массивного тела рыбы, неповоротливого, как обрубок, передвигаемого зачаточными конечностями. При анатомическом сравнении решительно каждый орган тела рыбы оказывается менее развитым, менее совершенным, чем соответствующий орган ящерицы. Так, мы, напр., не находим в позвоночном столбе рыбы такою совершенного разделения ею на области (шейную, спинную, крестцовую, хвостовую), в пределах которых позвонки приспособляются к особым специальным назначениям. Ребра рыб проще ребер ящерицы. Грудной кости у первых нет вовсе; а кости их конечностей гораздо проще, чем у ящерицы. Мускульная система еще не представляет у рыб того преобладания мускулов конечностей, какое мы находим у рептилий и у всех высших позвоночных. Двухкамерное сердце рыб менее совершенно, чем трехкамерное сердце рептилий; простая кровеносная система рыб – проще двойного кровообращения ящериц. Нервная система, органы чувств (слуховой аппарат), органы размножения – все эти части тела у рыбы значительно проще устроены, чем у ящерицы. Даже в интеллектуальном отношении рыбы много уступают рептилиям. Одним словом, не подлежит ни малейшему сомнению, что рептилии, по своей организации, представляются гораздо более совершенными, чем рыбы.
Подобно тому, как рыбы, предшествовавшие рептилиям в истории земли, оказываются менее их совершенными, так, в свою очередь, и рептилии, предшественники птиц, во многом уступают последним. Сердце птиц четырехкамерное, а не трехкамерное; венозная и артериальная кровь нигде не смешиваются у них одна с другою, как у рептилий, у которых это смешение происходит в сердце; легкие птиц устроены более совершенно, чем у рептилий. Птицы обладают сложно устроенной гортанью, способной издавать многоразличные звуки; рептилии в большинстве случаев безголосы. У птиц передние конечности превращены в крылья, а тело покрыто не чешуей, а перьями. Мы имеем неопровержимые доказательства того, что крылья и перья суть аппараты более совершенные, чем передние конечности и чешуя рептилий. Изучая развитие зародыша птицы, мы находим, что скелет крыльев закладывается у него в такой же форме, в какой у зародыша ящерицы закладываются передние конечности; и тут, и там мы находим одинаковые хрящи, в одинаковой форме и в одинаковом числе. В этом зародышевом состоянии скелет крыльев гораздо более сходен со скелетом конечностей у ящерицы, чем со скелетом развитого крыла птиц. Только мало-помалу в этих зачатках происходят те изменения, благодаря которым они превращаются в скелет крыла. Благодаря такой именно последовательности фазисов развития крыла птицы, мы заключаем, что крыло есть аппарат более совершенный, чем простая конечность ящерицы.