Почему так бывает? Почему скелет понадобился разом и одноклеточным фораминиферам, и сложным, видимо уже плавающим и ползающим предкам трилобитов, и всем другим?
Помнишь, я рассказывал тебе о старом ученом, многие годы изучавшем морозные кристаллы на стекле и пытавшемся понять, почему эти узоры так похожи на настоящие растения. Скорее всего, физико-химические законы кристаллообразования, которые были такими важными при зарождении жизни, могут широко и могуче вмешиваться в самый ход уже начавшейся и далеко ушедшей эволюции живого…
Кристаллы выпадают из насыщенного раствора. Океан насыщен малорастворимой известью — углекислым кальцием СаСО3. Насыщен настолько, что в теплых мелководьях тропиков кое-где известь сама осаждается из воды. Получаются очень красивые белоснежные отмели из оолитового, известкового песка.
Один американский ученый высчитал, что с момента зарождения первых сине-зеленых водорослей, выделяющих кислород, атмосфера Земли менялась очень медленно. Мы говорили: с начала позднего рифея, то есть в последний миллиард лет, его содержание в земной атмосфере стало исчисляться процентами. Подсчитано, что с «точки Пастера», то есть с 1-процентного содержания кислорода в воздухе, многое в древнем мире стало необратимо меняться. Появилось кислородное дыхание, что резко ускорило развитие крупных многоклеточных организмов. Вода в океанах из чуть кислой, какой она была до достижения точки Пастера, стала чуть щелочной. Морские организмы — самые разные — оказались перед общей проблемой. Образующийся в их телах в процессе обмена углекислый кальций, известь и другие минеральные выделения стало трудно удалять: труднорастворимые соли в щелочной среде тут же норовят кристаллизоваться.
К началу фанерозоя созрели условия для выбора — жить по-старому становилось невозможно. Мы не знаем, сколько животных вымерло, так и не справившись с этой проблемой. Возможно, это было самое грандиозное вымирание в истории Земли (о других эпохах вымирания мы еще будем говорить). Свидетельство тому — бедность кембрийских отложений видами и родами (при общем обилии скелетных останков). Но вымиравшие жители эпохи криптозоя чаще не оставляли своих автографов в книге эпох. Перед живым миром было два выхода.
Первый: изменить обмен веществ так, чтобы вокруг тела не возникало «душегубки» из извести. Те животные, которые пошли по этому пути, остались мягкотелыми.
Второй путь: «душегубку» превратить во что-то полезное — в домик, панцирь, в опору для мягких частей тела.
И вот самые разные виды, роды, классы животных научились, подобно сине-зеленым водорослям, использовать новшество, строить из выделяющейся извести скелеты, которые могли хорошо служить и для защиты, и для нападения. Так, думают некоторые ученые, и наступил фанерозой — эра жизни явной. Но наступил не для всех животных. Фанерозой, эра скелетной жизни, для наших позвоночных предков наступил не в начале кембрия, а уже в следующей геологической эпохе — в ордовике.
Часть вторая. ЖИЗНЬ ЯВНАЯ
ГЛАВА ПЯТАЯ,
в которой мы впервые знакомимся с ископаемыми предками, пытаемся понять, откуда в силурийском море взялась мода на панцири, и размышляем над параллелями эволюции
«Древо» млекопитающих по М. Новачеку. До них еще не близко, но путь жизни явной лежит туда… Самые первые звери — вымершие еще в эру динозавров триконодонты, очень еще похожие на звероящеров цинодонтов… Следующие — однопроходные утконос и ехидна, которых некоторые биологи считают дожившими до наших дней звероящерами. Обратите внимание на ближайших соседей по древу, то есть родичей приматов. Это тупайи, которые здесь выделены в отдельный отряд, но у других биологов все еще числятся насекомоядными. Это летучие мыши. И шерстокрылы.
ТРЕТЬЯ РАЗДАЧА СКЕЛЕТОВ
«Когда мы смотрим на миногу, то как бы через мглу видим древних позвоночных, которые жили почти полмиллиарда лет назад».
Так писал недавно один зарубежный биолог в своей книге о происхождении позвоночных животных.
Жареные миноги иногда продаются в рыбных магазинах. Может быть, поэтому их так и считают многие рыбами, только какими-то странными.
«Это можно есть?» — с удивлением спросила меня одна старушка, увидев, что я беру целый килограмм.
Миноги вкусные. Но они не рыбы. И на прочих позвоночных они не похожи: позвоночника, позвонков у них нет. Еще нет! Но в каком месте длинного змеевидного тела ты ни разрежешь миногу, ты увидишь на срезе светлую точку. Это спинная хрящеватая струна — хорда, предшественник позвоночника. Миноги — «живые ископаемые», родичи допозвоночных хордовых наших предков. Личинка миноги — пескоройка, внешне поразительно не похожая на взрослое животное и образом жизни, и строением тела, зато и тем и другим она очень напоминает ланцетника-амфиокса.
Систематики называют миксин, миног — единственных сохранившихся на Земле представителей своего класса, а также всю их вымершую когда-то многочисленную родню — агнатами, что значит в переводе с латыни «бесчелюстные». Среди агнат где-то в ордовике (480 миллионов лет назад) нужно искать следующего нашего предка.
Миноги — страшно древние животные, но уцелели, не вымерли потому, что приспособились к несамостоятельному, паразитическому существованию. Подобно пиявкам присасываются они к своим потомкам, настоящим рыбам. Потому и говорят, что, глядя на миног, мы видим предка, но видим как бы через мглу веков…
Да, у агнат еще не было челюстей, умеющих хватать и жевать. Но у самых древних из них были зубы — первые предвестники будущего костного скелета позвоночных. С этих-то зубов и начинается «письменная», то есть занесенная в палеонтологическую летопись древних окаменелостей, история наших предков. Эти зубы попались на глаза в 1889 году геологу Рогону в древнем раннеордовикском песчанике Прибалтики. Изучая эти зубы, ученые пришли к странному на первый взгляд, а в самом деле единственно правильному мнению. Эти зубы не выпали изо рта их владельца — палеодуса. Зубов во рту бесчелюстных не было.
Зубами была покрыта… кожа животного!
Беззубый палеодус обладал «зубастой внешностью». Для чего это было ему нужно? Ученые предполагают — для защиты, примерно как иглы ежа нужны ему, чтобы сделаться неуязвимым. Кто же преследовал в воде нашего ордовикского прапрадедушку? Нашлись в тех же окаменевших пластах и они — первые враги нашего рода позвоночных. Это были морские родичи нынешних сухопутных скорпионов — ракоскорпионы.
Но, как мы знаем, сказать, для чего служило то или иное приспособление, вовсе не означает, что мы нашли причину, почему оно появилось. Может быть, для бесскелетных наших предков — палеонтологических невидимок — именно в ордовике с запозданием наступила та эпоха «раздачи скелетов», которая для всех остальных животных, владельцев скелетов, наступила в начале кембрия. Какая-нибудь очередная химическая революция в океане привела к кристаллизации малорастворимых веществ прямо на поверхности тела предрыбы-агнаты, и ей волей-неволей пришлось сделать «хорошую мину при плохой игре» — превратить неприятность в эволюционное приспособление. Так в истории живого вопрос «почему?» превращается в вопрос «для чего?».
«Когда мы смотрим на миногу, то как бы через мглу видим древних позвоночных, которые жили почти полмиллиарда лет назад». Так пишет о сохранившихся до наших дней бесчелюстных позвоночных без позвонков современный палеонтолог. Миксины и миноги нынче ведут специфическую жизнь паразитов, пиявок (на рисунке тихоокеанская минога, присосавшаяся к форели и ее ротовая воронка, устройство для паразитического образа жизни), что позволило им как бы чудом сохраниться, но это, действительно, почти точный портрет наших первых позвоночных предков. Миксина так владеет своим эволюционным приспособлением, что — видимо, единственная из всех позвоночных — может завязываться узлом и, перемещая узел по своему удлиненному (до 1 метра) телу, способна освободиться даже от цепкого захвата своего прямого настырного потомка человека.