От авалона до намы
В предыдущей главе мы искали подсказки, способные навести нас на мысли о том, какими были древние формы животных, – с этой целью наше внимание было сосредоточено на современных животных, максимально отличающихся от человека. С того места, где мы с вами находимся сейчас, внешние побеги ветви животных видны плохо. Но, если посмотреть на ветки, расположенные ближе к нам, многое становится более ясным. На рисунке, где линия времени направлена вверх, некоторые эволюционные связи будут выглядеть примерно так.
Нервная система появилась где-то ниже того разветвления справа, что ведет к млекопитающим и головоногим, с одной стороны, и к стрекающим – с другой. Есть вероятность, что в ходе эволюции нервная система появлялась дважды, но, чтобы утверждать наверняка, нам нужно больше знать о тех сегментах дерева, которые на рисунке заменены пунктирными линиями.
Все разветвления и эволюционные новшества, о которых мы говорили прежде, случились задолго до того, как в палеонтологической летописи появились записи, касающиеся животных. Первый геологический период, сохранивший для нас ископаемые остатки животных, – это эдиакарий, начавшийся около 635 миллионов лет назад{61}. Занавес, медленно поднимающийся над первобытным миром, открывает взгляду сцены, которые совершенно не похожи на жизнь, окружающую нас сегодня.
Итак, место действия – морское дно, иногда мелководье, иногда океанские глубины, населенные различными мягкотелыми созданиями; среди них есть и совсем крошечные, и достигающие даже метра. Некоторым, несмотря на мягкое тело, удалось оставить ископаемые следы. Следы эти – самых причудливых форм: растительные узоры, завитки и диски, спирали и фракталы.
Но можем ли мы быть уверены, что эти следы действительно оставлены животными? В некоторых случаях это и вправду неясно: какие-то ископаемые могут представлять собой канувший в Лету эксперимент – или эксперименты – эволюции многоклеточных, не имеющий к животным никакого отношения. Но как минимум иногда это действительно останки животных. В 2018 году студент Илья Бобровский это подтвердил: он спускался по веревке со скалы на севере России, где были обнаружены крупные и отлично сохранившиеся окаменелости известного эдиакарского существа, дикинсонии{62}. Бобровский подозревал, что скала таит в себе не обычные окаменелости, но остатки, которые подверглись естественной мумификации и законсервировались более чем на полмиллиарда лет. Мумифицированные тела содержат холестерин – химическое вещество, которое производят только животные. Дикинсония – плоское создание длиною до метра, почти наверняка обитавшее на дне моря и похожее на коврик для ванной. У него не было ни глаз, ни конечностей, ни каких-то других знакомых нам органов, но для эдиакарских животных это типично. У них уже было тело определенной формы – листок или диск, трех- или пятилопастный, – но не было ни ног, ни плавников, ни когтей. Признаки сложных органов чувств типа глаз тоже отсутствовали.
Более того, среди эдиакарских животных не удалось отыскать таких, кого можно было бы без сомнений отнести к губкам или стрекающим, в которых мне виделся ключ к разгадке. Но обнадеживающие признаки все же есть. Некоторые эдиакарские существа весьма напоминают современное животное под названием «морское перо»{63}. Эти организмы, полностью оправдывающие свое имя, относятся к той же группе, что и мягкие кораллы, к которым мы спускались в начале главы, только напоминают они скорее не дерево, а старое перо для письма, воткнутое в морское дно.
Пока неясно, являются ли какие-то эдиакарские существа близкими родственниками морского пера, поскольку при ближайшем рассмотрении они во многом отличаются. Другие эдиакарские организмы были похожи на пальмовые ветви, а это также позволяет предположить, что их можно отнести к книдариям, однако сходство может быть обманчивым.
Поначалу многих обитателей эдиакария называли медузами – так их окрестил Рег Спригг, который первым обнаружил эдиакарские окаменелости в заброшенной шахте на юге Австралии в 1946 году{64}. Большую часть тех окаменелостей сегодня классифицируют иначе, но вполне вероятно, что в эдиакарских морях действительно обитали настоящие медузы; правда, тела их не сохранились, распавшись в прах.
Биологи обычно представляют себе эдиакарский период тихим и мирным временем, когда организмы очень мало взаимодействовали друг с другом. Нам практически не встречаются признаки хищничества – никаких покусов и погрызов, никаких намеков на средства защиты или нападения, которые есть у современных животных. Не было ни когтей, ни шипов. Не встречаются, кстати, и признаки половых различий (тут сложно утверждать наверняка, но пока еще ни одному эдиакарскому существу не определили пол). Скорее всего, половое размножение уже было, хотя и существовало, вероятно, наряду с различными формами размножения бесполого (как у сегодняшних губок и стрекающих){65}. Плотность жизни была высока; встречаются обломки камней, на которых хаотично отпечатались десятки или даже сотни организмов нескольких различных видов. Но даже в этих, достойных кисти Иеронима Босха, сценах незаметно, чтобы все эти животные хоть как-то взаимодействовали. Может, конечно, они контактировали посредством несохранившихся мягких частей тела, но большей части известных нам механизмов взаимодействия, которыми пользуются животные сейчас, в те времена, похоже, не существовало.
В общем и целом эта мирная картинка похожа на правду. Однако в последние годы ученым стало известно чуть больше, и мирный эдиакарий стал обретать несколько более драматичный вид; во всяком случае, превращения и изменения там присутствовали.
Сегодня принято выделять в эдиакарском периоде три отдела. Такое деление было предложено молодым биологом Беном Ваггонером около двадцати лет назад, и новые данные пока его теории не противоречат{66}. Отделы получили славные имена (спасибо Ваггонеру и географии). Я говорю «отделы», но формально они называются «комплексы» (уже не такое приятное имя); комплекс – это совокупность видов, представленных в окаменелостях, относящихся примерно к одному и тому же периоду.
Первый из этих комплексов – авалонский, он сложился примерно 575 миллионов лет назад. Но даже этот первый отдел расположен ближе к концу эдиакарского периода. Эдиакарий, который начался 635 миллионов лет назад, отсчитывается от окончания ледникового периода – обширного оледенения, которое, как считается, сковало Землю льдом от полюса до полюса. Сначала ничего не происходило, затем миновал очередной ледниковый период, и через некоторое время в палеонтологической летописи появляются первые многоклеточные ископаемые. После второго ледникового периода в атмосфере значительно вырос уровень кислорода. Тем не менее на протяжении всего эдиакария кислорода на Земле было все еще недостаточно. Это могло ограничивать активность животных вплоть до полной ее невозможности.
Авалонский комплекс, названный так по имени местечка в Канаде, представлен неподвижными организмами, похожими на растения, на ветки и листья. (Удачное этимологическое совпадение: слово «авалон» на древневаллийском означает «остров фруктовых деревьев»{67}.) Эти организмы чаще всего выглядели как крупные листья или пучки листьев, торчащие из морского дна. Если присмотреться, видно, что каждый такой лист представляет собой веер замысловато ветвящихся сегментов.
В авалонских отложениях найден даже кандидат на роль губки – существо подходящей конической формы, хотя и не похожее ни на один современный вид губок. Губки вообще загадка{68}. Химические свидетельства, которым вторят и генетические, предполагают, что губки тогда уже существовали и даже были распространены, но среди окаменелостей пока нашлось только одно конусовидное существо, и еще одно было обнаружено недавно – оно похоже на перевернутую старую телеантенну, из центра которой торчат какие-то прутики.
По всей видимости, авалонская биота жила на большой глубине, там, где слишком темно для фотосинтеза, в сотнях или даже тысячах метров от поверхности. Сегодня такие зоны плохо пригодны для жизни и малообитаемы, но когда-то давно они, видимо, послужили колыбелью для малоподвижных, но, безусловно, прогрессивных видов. Эти создания могли питаться растворенными в воде крошечными частичками органического углерода – их ветвящиеся сегменты организованы фрактально, что максимально увеличивает площадь поверхности, позволяя постоянно поглощать органический туман вместе с кислородом, необходимым для его сжигания{69}.
Затем случилось что-то вроде скачка. Беломорский комплекс, расположенный на территории России, сформировался примерно 560 миллионов лет назад. У местных ископаемых строение тел уже гораздо разнообразнее. У них по-прежнему нет плавников или ножек, но в ряде случаях строение тела ископаемых и оставленные ими следы позволяют с большой долей вероятности предположить, что эти животные умели передвигаться.
В отличие от авалонских, существа беломорского комплекса жили не на глубине, а на дне мелководных участков. Причем само это дно было в некотором роде живым. Его иногда называют «цианобактериальными матами», но Мэри Дроузер из Калифорнийского университета в Риверсдейле, авторитетнейший исследователь этого периода, говорит о них как о «текстурированных органических поверхностях». Они состояли не только из бактерий; скорее всего, в их состав входили водорослеподобные организмы и даже мелкие прикрепленные животные. Ископаемые остатки сохранили для нас их текстуру – «волнисто-складчатый пласт, напоминающий кожу слона». Мешанина мертвых и живых организмов образовывала практически двумерную поверхность, плоский мир морей.