До и после динозавров - Журавлёв Андрей Юрьевич - Страница 17

И событие нашей нынешней жизни, когда все отгородились от улицы железными дверями, и далекое событие кембрийской скелетизации имеют сходную причину: появился хищник. Возникновение хищничества как предпосылку кембрийского «взрыва» предполагали уже в начале XX века, но никак не могли обнаружить самих хищников. До недавнего времени этот период казался своеобразным «золотым веком» в земной истории. Но новые кембрийские находки и переосмысление известных окаменелостей выявили всяческих хищников. У многих из них если и остались близкие родственники в современном мире, то очень редкие, известные только утонченным специалистам.

Специалист по донованам

«Дункан, застыв от ужаса, смотрел, как Цита разделилась на тысячи живых комков, которые заметались по яме, пытаясь взобраться по стенам, но тут же они падали обратно, на дно ямы, и вслед им со стен осыпался песок… Среди них были маленькие крикуны, миниатюрные донованы, и птицы-пильщики, и стайка кусачих дьяволят, и что-то еще». Так английский фантаст Клиффорд Саймак описывал «мир, которого не может быть».

Теперь нужно представить, что звери, попавшие в яму, так и перешли в ископаемое состояние. Лет этак 500 млн спустя палеонтолог обнаружит и опишет множество видов, не сомневаясь, что каждый из них представляет собой нечто самостоятельное. Сработает принцип дробления отрасли, специалисты по крикунам отделятся от тех, кто интересуется донованами и всем прочим. Никому в голову не придет, что все эти столь непохожие звери были когда-то единым организмом.

Возвратясь из звездных миров Клиффорда Саймака на Землю, мы увидим, что и здесь существуют, точнее, существовали, «миры, которых не может быть». И не когда-то в вендском периоде (эдиакарские вендобионты), а в кембрийском, когда уже «народились» все группы организмов, живущие поныне. Кроме них в кембрийских отложениях насчитывается более сотни уникальных по своему облику ископаемых групп, каждую из которых при желании можно выделить в отдельный тип. Ничего даже отдаленно похожего среди современных организмов не встречается.

К счастью, природа позаботилась о том, чтобы оставить для нас улики, хотя бы небольшие. По ним худо-бедно можно восстановить особенности исчезнувшего мира. Из всего ископаемого зоопарка я выбрал только три группы, в разгадывании природы которых нам особенно повезло.

Решение кембрийской головоломки

Из современных организмов со временем может превратиться в окаменелости менее пятой части. Многие просто не имеют устойчивых к разрушению тканей — минерального скелета, клетчатки и тому подобного. Сколько интересного исчезло навсегда вместе с бесскелетными и особенно микроскопическими существами?

В обычных местонахождениях даже от скелетных организмов остается настолько мало, что восстановить облик некогда живой особи совершенно невозможно. Для обозначения особого захоронения окаменелостей, где сохраняется то, что вроде бы не может быть сохранено, использовали немецкие слова «лагер» (место) и «штет» (залежь.) Именно в Германии с XIX века ученые исследуют лагерштетты, такие как юрские Гольцмаден, образовавшееся 185 млн лет назад, и Зольнгофен, которому 145 млн лет. Изучая Гольцмаден, узнали, что у аммонитов, как у современных осьминогов, были чернильные мешки и ротовые щупальца и что ихтиозавры были живородящими ящерами. В Зольнгофене было найдено первое «чудо в перьях» — археоптерикс.

Но самые диковинные животные сохранились в ранне- и среднекембрийских лагерштеттах (530–500 млн лет назад). О том, что выражение «мелкораковинная кембрийская фауна» не стоит понимать слишком буквально, стали догадываться давно. Не последнее место среди остроумных отгадчиков принадлежит отечественным ученым. Но до сих пор можно увидеть реконструкции, где целый организм втиснут в раковину менее трех миллиметров длиной, в которой и полость-то почти отсутствует. Особое сочувствие вызывает зверь, посаженный в отдельный шип халкиерии, кембрийского животного, о котором речь пойдет дальше. Загнанное волей автора в очень узкую щель (даже не нишу), это нечто должно было обязательно закрепиться в одностороннем потоке воды на прямоугольном карнизе.

Само название «халкиерия» было присвоено шипу, поскольку близ датского местечка Халкиер ничего больше не нашли. Халкиерии выделили в самостоятельную группу фильтраторов, для чего была придумана упомянутая выше реконструкция. Сонахождение плоских чешуи и круглых шипов с одинаковым ребристым орнаментом вскоре навело на мысль, что при жизни они в несколько рядов покрывали одно и то же тело. Но как решить эту сотни миллионов лет назад рассыпанную головоломку? (Напомню, что головоломка — это детская задача по сложению осмысленной картинки из разрозненных деталей. Детской она называется потому, что взрослые ее решить не в состоянии.) Попытались реконструировать покровный скелет халкиерии: просчитали соотношение различных типов чешуек из одного и того же местонахождения. Сочли и изобразили хоть и странное, но вполне правдоподобное животное, достойное быть выделенным в отдельный тип — нечто вроде подушки для булавок, утыканной этими самыми булавками.

Наконец в гренландском лагерштетте Сириус-Пассете англичанам Саймону Конвей-Моррису и Джону Пилу посчастливилось найти целую халкиерию (7 см длиной.) Реальность превзошла не только все ожидания, но и фантазии на данную тему. Оказалось, что на спинной стороне халкиерии, наряду примерно с 2000 чешуек трех разновидностей, сидело два щитка — передний и задний. Подобные щитки были в кембрийских отложениях не редкость: более плоский и округлый из них обычно относили к моллюскам, выпуклый и угловатый — к брахиоподам. То есть одно и то же животное, учитывая особенности основательных научных коллективов, изучалось независимо двумя-тремя специалистами. Было отчего прийти в ужас. Если без раковин халкиерия была бы похожа на многощетинкового кольчатого червя, то с ними она стала напоминать некоторых моллюсков, хотя сами раковины больше смахивают на брахиоподовые.

По мнению С. Конвей-Морриса и Дж. Пила, такие животные, как халкиерии, могли быть прародителями и брахиопод, и моллюсков, и кольчатых червей.

Подобное предположение не противоречит последним данным молекулярной биологии и генетики, но заставляет сомневаться во многих общепринятых положениях о родстве беспозвоночных животных. Учитывая весьма почтенный возраст халкиерии, можно надеяться, что в ее лице мы встретились с родственником общего предка кольчатых червей, моллюсков и брахиопод. Биологи, которые изучают родство животных только на современном материале, вряд ли до такого обобщения когда-нибудь додумались бы. Но молекулярные биологи, оценивающие родство по накопленным изменениям в строении белков, согласились с палеонтологами.

Для эволюционной биологии находки, подобные халкиерии и археоптериксу, сочетающие в себе черты отдаленных ныне групп, очень важны. Но если «древнекрыл» был предсказуем, предвидеть халкиерию не смог никто.

Животное, которое поставили на голову

Не совсем, конечно, на голову поставили, скорее на спинные шипы. Голова у него вообще была с другого конца, как выяснилось. И назвали это галлюцигенией, поскольку и представить себе, что такое могло быть, оказалось сложно. Галлюцигения изображалась в виде странного червячка, который передвигался на чем-то вроде нескольких пар ходуль. Вдоль ее спины колыхался ряд мягких щупалец. Лишь когда нашли более древних родственников галлюцигении, все в буквальном смысле перевернулось с ног на голову.

В течение последних лет в кембрийских отложениях, особенно в китайском лагерштетте Ченчане, были открыты удивительные и многочисленные ископаемые. Они имели членистое червевидное тело (от 2 до 20 см длиной) и несколько (8 — 20) пар кольчатых, как бы вздутых, конечностей. Ножки заканчивались обращенными назад коготками. Спину покрывали изящные сетчатые парные чешуйки. Задний конец туловища плавно переходил в последнюю пару ножек. Чешуйки, как и коготки, будучи фосфатными, прекрасно сохранялись отдельно от всего остального и были известны уже давно. Коготки считались зубами позвоночных, а спинные чешуйки были даже описаны, как чьи-то глаза.