Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты — страница 10 из 66

Присмотревшись к фауне сланцев Бёрджесс и извлекая объёмные окаменелости, которые можно рассмотреть со всех сторон, приходишь к выводу, что строение многих из них совсем не напоминает организмы современных животных. Так, у опабинии (Opabinia) было пять глаз на «морде» и длинное членистое тельце, а сама «морда» напоминала длинное сосательное рыльце (рис. 5.1). Крупнейший хищник аномалокарис (Anomalocaris) достигал метра в длину, имел длинные разветвлённые ротовые придатки, членистое тело с плавниками по бокам и рот, по форме напоминавший дольку ананаса, но работавший по принципу диафрагмы в объективе фотоаппарата (Уолкотт ошибочно принял этот орган за медузу). Виваксия (Wiwaxia) была небольшим чашевидным существом с рядом острых шипов на спине. Диномисх (Dinomischus) напоминал более поздние раковинные криноидеи («морские лилии»), но был мягкотелым. Как указывали Уиттингтон, Бриггс и Конвей Моррис, многие из этих существ относились к самостоятельным типам и не могли быть причислены к современным группам, например к членистоногим или червям.

Рис. 5.1. Окаменелости из сланцев Бёрджесс, в частности опабиния с длинным рыльцем — слева вверху и на заднем плане вверху (материалы из коллекции Смитсоновского института)


Наряду со всеми этими диковинами, разумеется, попадалось много мягкотелых существ, которые вполне походили на обычных креветок и других членистоногих. Кроме того, как и в других кембрийских залежах, здесь в изобилии встречались среднекембрийские трилобиты — единственные панцирные окаменелости сланцев Бёрджесс. Но их присутствие демонстрирует, насколько избыточно содержание этих организмов в большинстве палеонтологических находок и почему лишь трилобиты в большом количестве сохранились со времён кембрия. Без сланцев Бёрджесс и других мест с исключительно хорошо сохранившимися окаменелостями — таковы, например, Маотяньшаньские сланцы (Китай) и регион Сириус-Пассет (Гренландия), мы бы никогда не узнали, что когда-то дно океана населяли всевозможные странные и причудливые животные, обладавшие неизвестными вариантами строения тела. Ведь они были мягкотелыми и редко фоссилизировались.

В 1989 году Стивен Джей Гулд опубликовал научно-популярный бестселлер «Wonderful Life: The Burgess Shale and the Nature of History» («Живительная жизнь. Сланцы Бёрджесс и природа истории»). В основном книга рассказывает именно об этой формации и является первой работой о сланцах Бёрджесс, рассчитанной на широкую аудиторию. Гулд подробно описывает, как сильно работа Уиттингтона, Бриггса и Конвея Морриса изменила наши представления о природе этой фауны. Также он отметил, насколько заблуждался Уолкотт, стремившийся впихнуть всех животных в существующие типы. Действительно, сланцы Бёрджесс свидетельствуют не о постепенном развитии, диверсификации и распространении жизни со времён кембрия, а о том, что жизнь достигла максимального количества и разнообразия форм в среднем кембрии, а затем девонское вымирание положило конец почти всем эволюционным линиям, за исключением немногих уцелевших (членистоногих, моллюсков и некоторых других).

Гулд выдвинул и более серьёзную идею. С его точки зрения, сланцы Бёрджесс подчёркивали важность случайности и счастливых совпадений, определивших ход всех следующих событий в истории жизни. Если в широкой перспективе рассмотреть странных животных, плававших в среднекембрийских морях, кто бы мог предположить, что все эти существа были «экспериментальными» животными, которым не суждено дожить даже до конца кембрия? Кто бы мог подумать, что крошечная неброская окаменелость под названием пикайя (Pikaia) (см. главу 8) — представитель нашей эволюционной линии, позвоночных, которые в итоге станут хозяевами планеты (наряду с членистоногими)?

Если бы по какой-то случайности позвоночные вымерли в кембрии наряду с большинством других экспериментальных форм, как бы развивалась история жизни? Разумеется, не было бы никаких динозавров, а также млекопитающих. И людей. Всякий раз, когда мы перематываем плёнку биологической истории, она проигрывается иначе. Если бы столь случайные и непредсказуемые события, как падение астероида в Мексике и колоссальные извержения лавы в Индии 65 млн лет назад не истребили динозавров, млекопитающие никогда не стали бы крупнее, чем были 120 млн лет назад, в эпоху ящеров, и людей на Земле тоже не было бы. Современный мир — невероятная счастливая случайность, один из миллионов возможных сценариев развития жизни. Все живые организмы — не неизбежный результат долгосрочной эволюции, а потомки тех, кто уцелел после массовых вымираний и других катастроф.

В своей книге Гулд проводит аналогию с известным рождественским фильмом «It’s a Wonderful Life» («Удивительная жизнь») Фрэнка Капры с Джимми Стюартом и Донной Рид в главных ролях. В этом фильме герой Стюарта по имени Джордж Бейли получает возможность увидеть, каков был бы мир, если бы его, Джорджа, никогда не существовало. Герой обнаруживает, что каждая человеческая жизнь и любое незначительное событие влечёт непредсказуемые последствия.

Галлюцинация в камне

Среди наиболее странных и сложных для интерпретации окаменелостей сланцев Бёрджесс был «червь», которого Уолкотт отнёс к роду Canadia класса полихет. Когда Конвей Моррис стал работать с разнообразными «червями», проигнорированными Уолкоттом, он обнаружил несколько экземпляров, стоявших особняком (рис. 5.2, А). Они напоминали червей, то есть обладали характерным длинным тельцем, но также имели пары прямых острых выростов с одной стороны тела и нечто вроде ряда «ножек» или «щупалец» — с другой. На кончике тела у них был выцветший «пузырёк», напоминавший голову, — и этим дело не ограничивалось. Определённо, такое существо не напоминало ни одного червя на нашей планете (как ныне живущих, так и вымерших видов). При первой реконструкции у Конвея Морриса получилось тельце на парных прямых острых ножках, а по верхней части тела шёл ряд «щупалец» (рис. 5.2, В). В 1977 году он переименовал эту окаменелость в галлюцигению (Hallucigenia), поскольку считал, что такое существо может привидеться лишь в бреду или страшном сне.

Рис. 5.2. «Червь» галлюцигения. (А) окаменелость из сланцев Бёрджесс; (Б) первая реконструкция, на которой шипы показаны как «ножки»; (В) современная реконструкция, где шипы показаны на спине. ((АБ) иллюстрации предоставлены S. Conway Morris (Кембриджский университет); (В) иллюстрации предоставлена Nobumichi Tamura)


Другие учёные не разделяли его уверенности. Некоторые полагали, что эта окаменелость — просто конечность более крупного животного. Уже был известен случай с аномалокарисом, чьи ротовые придатки ошибочно приняли за существ, напоминавших креветок. Но преобладающая точка зрения была такова: галлюцигения могла принадлежать к лобоподам — морским червям с ножками, имевшим неясное происхождение и встречавшимся в раннепалеозойских породах по всему миру.

В 1991 году Ларс Рамскольд и Хоу Сянцань опубликовали работу, в которой описали ещё одну галлюцигениду, микродиктиона (Microdictyon), найденную в нижнекембрийских Маотяньшаньских сланцах на территории Китая (рис. 5.3, А). Этот образец сохранился гораздо лучше, чем иные ископаемые галлюцигении. В данном случае учёные убедились, что Моррис реконструировал галлюцигению вверх тормашками (рис. 5.2, Б)! У микродиктиона по спинке шёл ряд парных шипов, и «ножки» галлюцигении Морриса оказались такими же шипами. Гибкие маленькие «придатки» на спине существа, изображённого Конвеем Моррисом, оказались его лапками, которые, как и полагается, были парными. Ещё удивительнее, что по телу микродиктиона шла полоса маленьких жёстких щитков, которые задолго до того были открыты на материале кембрийской мелкой раковистой фауны, но ранее никто не знал, какому существу они могли принадлежать.

Рис. 5.3. Онихофоры и лобоподы. (А) айшиайя из сланцев Бёрджесс, примитивная онихофора; (Б) реконструкция некоторых ископаемых лобопод: (1) кардиодиктион, (2) люолишания, (3) галлюцигения, (4) паусиподия, (5) микродиктион, (6) ониходиктион (иллюстрации (АБ) предоставлены S. Conway Morris (Кембриджский университет))


Микродиктион помог не только поставить галлюцигению с головы на ноги, но и разгадать другую тайну — их общее происхождение. Когда обоих животных расположили правильно, стало ясно, что это лобоподы, существа, обычные на кембрийском морском дне. В сланцах Бёрджесс были найдены окаменелости, которые сохранились ещё лучше и бесспорно относились к лобоподам. Речь об айшиайе (Aysheaia) (рис. 5.3, Б). Работая с относительно полными экземплярами, учёные наконец смогли выяснить, что представляли собой лобоподы. Оказалось, что это далёкие предки современного зоологического типа, представители которого ползают в джунглях, — онихофор, также называемых бархатными червями.

Кто такие членистоногие

Насекомые, пауки, скорпионы, раки, усоногие, мечехвосты и трилобиты — всё это представители членистоногих, крупнейшего зоологического типа на Земле. По любым меркам членистоногие являются доминирующими животными на нашей планете и всегда были таковыми — как бы нам ни хотелось считать хозяевами себя. Насчитывается более миллиона видов членистоногих (вероятно, больше их видов пока не открыто), что составляет более 85% как от всех видов животных — их 1,4 млн, — так и от общего количества особей (рис. 5.4). Существует почти 900 тыс. видов насекомых, из них более 340 тыс. одних жуков. Когда великого биолога Дж. Б. С. Холдейна спросили, что он может сказать о Творце на основании своего научного опыта, тот ответил: «Наверняка Бог был без ума от жуков». Для сравнения: тип хордовые, к которому относимся мы, включает менее 45 тыс. видов, причём их значительная часть — рыбы. Млекопитающих чуть более 4000 видов.

Рис. 5.4. Биоразнообразие животных и преобладание членистоногих, особенно насекомых (рисунок Pat Linse, на основании неск