Трилобиты: Свидетели эволюции - Ричард Форти

Одно из самых трудных предприятий, за которые я когда-либо брался, был подсчет линз в большом глазу трилобита. Для этого я сфотографировал глаз под разными углами, а затем отпечатал снимки с большим разрешением, чтобы стала видна каждая линза. Это были гигантские фотографии. А потом я начал считать — один, два, три, четыре… и так до ста, до двухсот. Сложность в том, что если при подсчете отвлечься хоть на мгновение или чихнуть, то тут же забываешь, на какой линзе остановился, и тогда надо начинать снова — один, два, три… Скрежещут зубы, сыпятся проклятья, произносятся всуе святые имена. В конце концов я решил прокалывать булавкой дырочку на каждой посчитанной линзе на фотографии, чтобы не считать ее дважды. Беда теперь поджидала меня при переходе от одной фотографии к другой: на какой линзе я остановился и как мне ее отличить от других? И в каком месте следующей фотографии она оказалась? Может, эта та, с маленькой трещинкой, или другая, которая вроде чуть больше соседней? Это задание великолепно подходило для страдающих бессонницей. Я насчитал около трех тысяч, после чего дал сам себе клятвенный обет больше никогда не ввязываться в подобную затею, а просто считать линзы на маленьком участочке глаза, а потом, призвав все свои арифметические познания, прикинуть общее число.

Среди множества видов трилобитов есть такие, у которых всего несколько линз в глазу, а есть и другие, у которых число линз доходит до нескольких тысяч. Без сомнения, так же варьировала и острота зрения. Но было их мало или много, все линзы без исключения проводили свет вдоль оси с кристалла кальцита, из которого они были сделаны.

Из этого следует интересное заключение. Если мы знаем, откуда падал свет на проводящую линзу, то закономерно знаем, куда трилобит смотрел. Оберните назад стрелочки осей с, и они направятся наружу, в воды морского мира, окружающего трилобита, пронизывая каждый предмет в поле его зрения. Поэтому нам нужно просто суммировать все линии единичных «взглядов» от каждой линзы, и мы поймем, что животное знало о своем мире. Мы можем взглянуть на мир глазами трилобита и увидеть его таким, каким видел мир трилобит сотни миллионов лет назад. Хрустальные глаза были нарочно настроены, чтобы наблюдать те первобытные сцены. Если в глазах линзы были собраны в горизонтальные линии, то их обладатели предпочитали видеть горизонт; выпуклые глаза с многочисленными линзами представляли обладателю более широкий обзор. Посмотри, куда обращены линзы, и узнаешь, какие пространства охватывал взглядом трилобит. Первым взялся исследовать поле зрения (а можно было бы сказать «и точку зрения») трилобитов Юан Кларксон, профессор Эдинбургского университета. Юан часто говорил «гляделки», а не глаза, и он, конечно, имел в виду строчку из песни:

Джипер-Крипер!Куда гляделки выпер?[22]

Он делал вот что: для каждой линзы с большой точностью определял направление оси с. Затем прорисовывал расхождение этих лучей в пространстве в стереографических координатах и так находил, какую часть полной 360-градусной сферы мог обвести взглядом трилобит. И вскоре стал понимать трилобитовый взгляд на мир.

Большинство трилобитов, которые попадались Юану, не могли оглядеть пространство вокруг себя целиком, т.е. на 360°.

Многие предпочитали присмотреться к тому, что находилось впереди. Глаза смотрели вбок и вперед, а часто и немножко назад: они глядели искоса. Почему так? Поле зрения покрывало область, окружающую трилобита, оно похоже на луч фонарика, что скачет по тропе, по кустам вокруг, а в небо ему светить незачем. И мы легко представим, почему трилобиту был удобен именно такой обзор. Большинство трилобитов обитали на морском дне или вблизи него, и именно дно им нужно было видеть как следует. Там, по поверхности дна, стремглав приближался враг, там копошился будущий обед, наполовину скрытый мягким илом, — или уползал, медленно извиваясь, или не спеша семенил по зыбкому осадку. А может, где-то по соседству пристроился и потенциальный брачный партнер, за ним тоже хорошо бы приглядывать. Да еще нужно глядеть в оба, чтобы не пропустить соперника, чтобы он не подкрался и не застал врасплох. Впереди трилобита антенны «ощупывают» воду — ползущему животному нужно учуять малейшую толику запаха, принесенную токами воды, нюхом дополнить то, что видят глаза; обоняние и осязание извечно на вторых ролях у зрения. Это был мир, устроенный на поверхности осадка, днем и ночью все события ограничивались одной полусферой.

И сейчас повсюду на илистом дне существует примерно такой же мир, хотя, конечно, он не того сорта, чтобы тягаться с коралловыми рифами по части эффектности и телевизионных рейтингов. Там в большом разнообразии смиренные черви поедают крупицы органики из осадка, многие роют в нем норки, а другие, наоборот, размешивают его, как кашу в плошке. Там на безобидных вегетарианцев охотятся паразиты и хищники, другие притворяются водорослями, третьи стараются размножиться быстрее всех. В этом мире хитрости умножаются бессчетно, это мир в профиль, где к соседу нужно присмотреться внимательнее, потому что он может оказаться вовсе не тем, кем прикидывается; но в конечном итоге жизнь строится на той богатой органике, которая заключена в осадке. Поэтому трилобита больше всего заботит его непосредственное илистое окружение: он ли охотится, за ним ли охотятся, все равно ему нужно получше вглядываться в зыбкий пейзаж, от чуткости и осторожности зависит его жизнь. Для многих трилобитов глаза служили основным органом восприятия (хотя были и слепые трилобиты). Кого не воодушевят каменные глаза трилобита, победоносно глядевшие на мир за 150 млн. лет до того, как первые растения только начали подготовку к завоеванию суши.

Взгляните внимательнее на глаз трилобита, отметьте в нем соты крошечных линз. Как и многие другие природные формы, линзы шестиугольные. Они, подобно многим кораллам или глазам насекомых и даже лоскутным одеялам, строго следуют законам геометрии. Если маленькие одинаковые объекты свести вместе и тесно прижать друг к другу, они естественным образом преобразуются в шестиугольники. В такой форме давление со всех сторон выравнивается. Центры прилежащих шестиугольников находятся на равном расстоянии один от другого. Поэтому линзы у трилобита в среднем длинные и тонкие — сотые доли миллиметра, кристаллографическая ось с проходит вдоль, но при этом в поперечнике они шестиугольные. Если бы глаз был совершенно плоским, его поверхность выглядела бы удручающе однообразно, как узор линолеума. Но лист шестиугольников изогнулся, геометрия определила новые правила — и вот вы замечаете то тут, то там линзы необычной формы или небольшой промежуток между двумя строчками линз, необходимый, чтобы оформить выпуклость глаза. (Нам всем знакомы эти предписания геометрии, которые невольно исполняешь, заворачивая футбольный мяч в подарочную обертку.) Но даже с учетом этих правил глаза у некоторых трилобитов феноменально правильны — линии шестиугольников закручиваются наискось плавными спиралями снизу доверху.

Юан заметил еще кое-что любопытное: в верхней части глаза располагались линзы меньшего размера. Поверхность глаза — ее называют роговицей — должна была по ходу роста линять вместе с другими жесткими наружными покровами. И глаз тоже рос в согласии с другими частями тела: после каждой линьки в глазу добавлялись новые линзы, затем панцирь снова затвердевал. Новые кристаллы внедрялись в общую массу линз аккурат в верхушке глаза, в зоне роста. Линька за линькой, и все новые кристаллы добавляются в коллекцию глазных линз, все ниже сдвигая прежние поколения вставок; а сами линзы, сдвигаясь вниз, постепенно укрупняются. И эта разница в размерах, между прочим, помогает сформировать выпуклую глазную поверхность. Да, трилобиты дьявольски умно, как сказал бы Эркюль Пуаро, играют с миром кристаллов по правилам геометрии, и ставка в игре — зоркий глаз.

Нам неизвестно, как именно видел трилобит, потому что нервы, обслуживающие зрение, не оставили следов. Похоже на археологический артефакт — можно предполагать, зачем предмет в принципе нужен, но никогда не узнаешь, о чем думал его прежний хозяин. Как бы мы ни старались, трилобит всегда будет сохранять дистанцию: существуют границы близости, которых нам в принципе не преодолеть. Мы можем только догадываться по аналогии с современными членистоногими, что воспринимал составленный сотами глаз трилобита. Апозиционный глаз[23] не дает целостного образа (хотя у некоторых членистоногих глазные линзы организованы так, что вместе создают сложный согласованный образ). Глаз с многочисленными линзами особенно хорошо приспособлен улавливать движение. Если по дну приближается какое-либо существо, это движение зарегистрируют одна за другой множество линз, уловив световые помехи на фоне обычного ландшафта. Если сигнал тревожный, трилобит предпримет спасительные действия: либо свернется в шар, либо удерет поскорее. Смотреть глазами трилобита — значит собирать информацию по кусочкам, так и хочется сказать: по трилобитам. Животное не способно было видеть так, как видим мы, оно воспринимало мир сотней световых пятнышек, словно пуантилист с палитрой из призм.