дполагает эволюционно более раннюю стадию развития червей. Опять же, простейшие виды червей – гермафродиты, есть среди них виды, которые размножаются по типу черенкования, отделением члеников от родительского организма. Моллюски же размножаются полноценным половым путем с последующей кладкой оплодотворенных половых клеток в виде икры. Черви же с момента достижения половой зрелости непрерывно извергают оплодотворенные яйца, которые при наличии благоприятной среды (достаточности питания) развиваются в многоклеточные формы.
В свою очередь, условия среды обитания изначально разделили домен червей на две ветви. Для популяции живущих и размножающихся в толще органики гермафродитный тип в наибольшей степени соответствовал условиям среды. Для червей, чья среда обитания была приповерхностная по отношению к такому слою, гермафродитная форма существования была неприемлемой, так как оплодотворенные яйца с большой долей вероятности оказывались в неблагоприятных условиях для своего развития. Эволюционно выжили формы, которые физически разделились по половому признаку и перешли к разовой кладке яиц в благоприятной для их развития среде с последующим оплодотворением семенем мужских особей.
Разделение полов далеко не однозначно дает преимущество виду. С одной стороны, разделение полов позволяет быстрее приспосабливаться к изменяющимся условиям внешней среды. С другой стороны, в стационарных условиях оно ведет к росту вероятности вырождения вида из-за генетических изменений не всегда оптимальных для данных условий. Поэтому и через сотни миллионов лет в животном мире сохранились виды, для которых половое разделение совсем не обязательно для продолжения существования вида.
Для животных, ведущих подвижный образ жизни в слоях воды, важнейшим свойством является возможность ориентации. Реализация этого свойства породила появление у таких животных развитых органов чувств (обоняния, зрения, слуха), а это, в свою очередь, привело к развитию нервной системы. На этой стадии морфологических изменений, скорее всего, произошло еще одно фундаментальное разделение, связанное со средой обитания. Для популяций, чья среда обитания была относительно бедна органикой и поэтому важна была способность относительно быстро передвигаться на большие расстояния, оптимальным оказалось хордовое строение. Такое строение позволяло эффективно использовать для перемещения волновые движения тела, вместо энергетически затратных и отчасти беспорядочных его изгибов. А вот в среде, где отработанной органики было много (отмели, болота), такая эволюция была избыточна. И это отразилось на морфологии червей, положив начало домену насекомых в форме их прототипа – личинок.
Эволюцию насекомых обусловили особенности среды, в которых развивались личинки. Это, прежде всего, мелководные водоемы, заросшие растительностью, на стадии освоения этой растительностью территории прибрежных зон. Такая среда предъявляла к личинкам требование их равноценного существования и в водной, и в воздушной среде. Более того, относительная недолговечность существования неглубоких водоемов, предъявила к популяции требование их перемещения воздушным путем на большие расстояния в поисках новой среды обитания. Соответствующие морфологические изменения, как-то – появление развитых органов чувств, в том числе и зрения, а также крыльев, должны были формироваться эволюционно быстро, учитывая недолговечность мелководных водоемов. Более того, происходили они на исторически коротком отрезке по территориально разрозненным водоемам. Поэтому и морфологические формы приспособления личинок с последующим их превращением в насекомые, чрезвычайно разнообразны.
Черви, возникнув как утилизаторы отработанной органики, за миллионы лет эволюции не могли не породить хищных собратий. К тому же параллельно с ними развивались ракообразные и моллюски, изначально определившие себя как всеядные. Универсальным способом защиты от хищников был переход к хитиновому покрытию. Такая защита обусловила и своеобразную морфологию. Чтобы обеспечить хоть какую-то подвижность, их тело и конечности сегментировалось на членики. В процессе роста таких тел стала необходимостью частая линька, когда хитиновая оболочка полностью сбрасывалась. И такая особенность в какой-то мере ограничивала размеры животных.
Эта морфология породила огромный класс трилобитов, которые миллионы лет были господствующим видом животных на Земле.
Многовековое существование хемолитотрофных бактерий к концу протерозойской эры привело к исчерпанию их ресурсной базы и к глобальным изменениям в природной среде. Кислород, вырабатываемый цианобактериями и потребляемый в своей массе хемолитотрофными бактериями, с их угнетением стал накапливаться в атмосфере. Повышение содержания кислорода в атмосфере способствовало размножению животных, в том числе и хищников, для которых кислород являлся необходимым условием их высокой подвижности и активности.
Появление хищников в среде, которая в изобилии предоставляла питание, привела к их массовому размножению. А это, в свою очередь, породило взрывную эволюцию животных форм как приспособительной реакции к изменившимся условиям.
«Граница между протерозойской и палеозойской эрами отмечается резким изменением в составе и богатстве ископаемой фауны». [25]
«К концу кембрия появляются почти все известные типы многоклеточных животных. Этот взрыв формообразования на границе протерозоя и палеозоя – одно из самых загадочных событий в истории жизни на Земле. Благодаря этому начало кембрийского периода является столь заметной вехой, что нередко все предшествующее время в геологической истории, т. е. весь криптозой, именуют "докембрием». [25]
«По расчетам Беркнера и Маршалла, точка Пастера в эволюции атмосферы Земли была пройдена примерно 620 млн лет назад; по мнению некоторых других ученых, возможно, значительно раньше – в промежутке 700-1000 млн лет назад. Но, во всяком случае, точка Пастера была пройдена в позднем протерозое, незадолго (в геологическом смысле слова) до рубежа нижнего кембрия. В этом Беркнер и Маршалл видят ключ к решению загадки нижнекембрийского взрыва формообразования в эволюции организмов, который последовал за достижением точки Пастера в атмосфере и логически вытекает из последствий этого события (интенсификация метаболизма, освоение множества новых разнообразных местообитаний, усиление фотосинтеза, возрастание биопродукции, убыстрение эволюции)».[25]
Для большинства видов хищников главным было обеспечение возможности преодолевать большие расстояния. Для этого нужна была энергия. Такую энергию можно было получить только за счет интенсификации окислительно-восстановительных процессов, что потребовало морфологических изменений в органах дыхания, т. е. привело к появлению у хордовых жабр. Где-то так и возник домен рыб.
На один из самых коротких геологических периодов – силур – приходится появление первых позвоночных. В силурийских морях доживали свой век граптолиты, пришли в упадок трилобиты, но исключительного расцвета достигли головоногие моллюски. Особенно примечательным событием этого периода было появление и распространение первых представителей позвоночных животных – так называемых панцирных рыб. Внутренний скелет этих рыб был хрящевым, а снаружи тело покрывал костный панцирь, состоящий из щитков.
Растительные многоклеточные формы, зародившись в водной среде как водоросли, исторически быстро были вынуждены перейти и к освоению атмосферной среды. Хотя бы в силу того, что водоемы довольно динамично меняют свои границы под воздействием геофизических факторов. Кроме того, воздушная среда предоставляет существенно больше энергии для развития и функционирования растительного вида, чем водная. Больше было и возможностей для распространения вида путем атмосферного переноса, преимущественно в виде спор.
Именно в силуре отмечено появление и развитие наземных растений. Одними из первых наземных, вернее земноводных, растений были псилофиты. Наряду с образованием подобия корней, стебля и примитивной проводящей системы у псилофитов развилась покровная ткань, предохраняющая их от высыхания. В последующем разнообразие водных форм многоклеточной растительности от покрывных до ленточных, скорее всего, породило и две их наземные формы: мхи и растительность со структурной организацией клеток, позволяющей им сохранять свою форму под воздействием ветровых воздействий, как, например, у хвощей и папоротников.
Повышенное содержание углекислого газа в атмосфере, связанное с интенсивной вулканической деятельностью Земли, способствовало повышенной плотности атмосферы, ее высокой средней температуры по всей поверхности и, как следствие, повышенной влажности. Это создавало идеальные условия для продвижения растительных форм жизни на сушу.
Безраздельное господство растительных форм жизни на начальном этапе освоения суши в условиях полного отсутствия до определенного периода земноводных травоядных привело, как и в случае с сине-зелеными водорослями, к масштабному накоплению отработанной органики. Такое накопление органических отходов не могло не привести к развитию других форм биоорганической жизни, возвращающей эту органику в круг биоорганического синтеза. Помимо одноклеточных бактерий более продуктивной формой переработки органики стали грибы. Скорее всего, первые грибы возникли как разросшиеся структурные колонии бактерий на избытке отмирающей биомассы. В дальнейшем логика совершенствования структуры и, возможно, определенный симбиоз с растительными формами привели к современным грибам, во многом сочетающим свойства бактерий и растительного мира. В частности, половое размножение с образованием спор.
И еще. Важной особенностью грибов, чья среда обитания напрямую сталкивается с многообразным миром бактерий – способность производить и выделять во внешнюю среду специфические белки (антибиотики), препятствующие размножению большинства видов бактерий. А так как бактерии обладают защитным механизмом приспособления к неблагоприятным условиям, то грибам приходится динамично видоизменять эти белки.