Трилобиты: Свидетели эволюции - Ричард Форти

И почти везде в мире раннекембрийские слои примерно одинаковы. В них находится множество различных раковинок, некоторые удается сблизить к их современным родственникам из того же типа: тип — это крупное подразделение в номенклатурной иерархии животного мира (например, Моллюски, Членистоногие, Иглокожие и т.д.). Кембрийские слои, подстилающие те, в которых встречаются первые трилобиты, часто содержат мелкие раковинки, трубочки, чешуйки и решеточки, имеющие порой форму, не похожую ни на какие части никаких известных животных. Их всех объединяют под общим названием «мелкораковинные ископаемые» или чаще «мелкораковинная фауна». Но, как показали исследования Саймона Конвея Морриса и Джона Пила, разнообразие их может быть сильно преувеличено, потому что разные «мелкие раковины» могут все вместе покрывать одно сравнительно крупное животное, как это свойственно, например, халкиерии (Halkieria). Мелкие чешуйки представляют собой не более чем фрагменты своеобразной кольчуги этого животного. Но вот что действительно не преувеличено, так это внезапное появление раковин — твердых частей, скелетов, называйте их как угодно. Животным вдруг (в геологическом масштабе, конечно) удалось изловчиться и заставить минералы служить себе, поддерживать мягкие части тела. И случилось это в самом начале кембрия. Именно в это время появляются не только скелеты, но и особые местонахождения, в которых так или иначе сохраняются твари без твердых скелетов, мягкотелые, что для ископаемой летописи большая редкость. Наиболее известное из таких местонахождений — среднекембрийские сланцы Бёрджес — благодаря описанию Стивена Гулда в его «Удивительной жизни» (Wonderful Life, 1989), пожалуй, самое знаменитое. Но и в более ранних слоях, в породах раннего кембрия, подобные местонахождения почти столь же разнообразны. Так, местонахождения Чэнцзян в Китае, Сириус-Пассет в Гренландии даже более эффектны. Эти и другие подобные места недвусмысленно свидетельствуют о большом разнообразии видов уже в начале кембрия. У одних животных имелись твердые скелеты, у других их не было. Кое-какие из тех животных нам знакомы, а другие поражают и озадачивают. Среди них, без сомнения, было больше всего членистоногих — их суставчатые ножки ни с чем не перепутать. Но что за буйная феерия членистых бестий помещалась поверх обычных суставчатых ножек! У меня нет возможности описать всех этих причудливых животных: я только замечу, что много их было, и имя им легион, как и бесам, донимавшим несчастного бесноватого в Гадаре. Гулд даже лихо (и неверно) высказался, что, мол, тогда, в кембрии, разнообразие было выше, чем в последующие эпохи (если в точности цитировать Гулда, то речь шла не о разнообразии морфологических форм, а о разнообразии жизненных форм). Вот поднимается занавес, и на сцене суетятся актеры, все в потрясающих костюмах, узнаваемых и неизвестных, приготовились играть драму жизни. Такой эффектный театральный ход даже Питеру Бруку не переплюнуть. Ошеломленный богатством нарядов, брызгами блесток и пеной тюля зритель послушно восторжен и смущен. Перед нами гениальное шоу, где представлен самый разномастный народец, какой можно вообразить лишь в наркотических зоогрезах (одно животное так и назвали — галлюцигения (Hallucigenia)). Здесь пьеса без всякого вступления, у героев, как и в любой пьесе, нет предыстории, нет биографии — они играют здесь и сейчас, это моментальный портрет событий; неожиданный, блестящий вечер открывается для всех. После вялого действия вдруг взрыв — и появляется целый букет персонажей.

Но в чем история жизни не согласна с театральными аналогиями, так это в том, что, в отличие от пьесы, она требует до и после, ей нужно, чтобы было начало и в некоторых случаях конец. Мы остаемся в рамках театральных терминов ровно до тех пор, пока не приходит время смыть грим, отрешиться от первого восторга и разобрать характеры героев. У жизни есть биография, корнями уходящая в прошлое, потому что все животные произошли в конечном итоге от какого-то общего предкового вида, от своего эволюционного Адама. Это предположение объясняет наличие общих генов (или их фрагментов) у всех существ, будь они крошечные или огромные.

Внезапное появление самых разных ископаемых в тот момент геологического времени хорошо известно под именем кембрийского эволюционного взрыва. Театральная метафора в данном случае не совпадение. В ней заключена идея о цепной реакции, не поддающейся контролю: имеется в виду чрезвычайное, беспрецедентное увеличение темпов эволюции. Как и при любом взрыве, результат действия несоизмерим с маленьким размером бомбы. Но в нашем случае взрыв не разрушителен, а созидателен, поэтому, когда занавес ископаемой летописи поднимается, внезапный взрыв оставляет на сцене в лучах софитов хаос взрывного творчества. Почему нам вообще нужно рассуждать о взрыве? А потому что на самом деле ископаемых под кембрийскими слоями находят только в позднем докембрии, или венде, и все они относительно простые существа: бактерии, или примитивные водоросли, или в лучшем случае странные мягкотелые твари, известные под собирательным названием «эдиакарская или вендская фауна», чей облик необъясним, потому что для этих созданий не удается подыскать никаких предков и никаких потомков. Ведь в предыдущей сцене удивительным образом отсутствуют все признаки и черты, какие мы можем содержательно истолковать. Словно актеры кембрийской пьесы пришли откуда-то еще, втайне нарядившись и загримировавшись. Где все докембрийские брахиоподы, моллюски, иглокожие и членистоногие, которые должны были бы играть пролог? Должен сознаться, что пишу о кембрийском взрыве с некоторой робостью. Эта тема подняла такие страсти и породила так много разногласий среди исследователей, а кое-кто из них весьма несдержан. Так что я в раздумьях: стоит ли без доброго шлема вступать в эти разговоры. Вспоминаются слова Чарльза Дарвина из его «Автобиографии»: «Я рад, что избегал полемики, и этим я обязан Лайелю[28], который много лет назад по поводу моих геологических работ настоятельно рекомендовал мне никогда не ввязываться в полемику, так как она редко приносит пользу и не стоит той потери времени и того плохого настроения, которые вызывает». Однако трилобиты настоятельно того требуют. Некоторым может показаться странным, что наши современники могут истекать ядом из-за событий, случившихся 500 млн. лет назад. Самые страстные «взрывы», безусловно, исходили от поборников той или иной теории. Нас долгое время мучила тайна внезапного появления твердых раковинок в начале кембрия. Уже Дарвин прекрасно был о ней осведомлен; в гл. 10 «Происхождения видов» (1859) он писал: «На вопрос, почему мы не находим богатых ископаемых отложений, относящихся к этим предполагаемым древнейшим периодам, предшествовавшим кембрийской системе, я не могу дать удовлетворительного ответа». Сейчас, 140 лет спустя, у нас нет недостатка в объяснениях: есть недостаток в согласии относительно их. Мне приходится ввязываться в этот спор, потому что трилобиты наблюдали тот кембрийский взрыв — если, конечно, он был, — но, в отличие от многих своих кембрийских современников, мелькнувших эволюционным «экспериментом», как их иногда называют, и не оставивших никаких потомков, трилобиты пережили его, благополучно переправившись в ордовикские времена и потом дальше и дальше. Так как трилобиты появились вместе с другими членистоногими, они должны составлять неотъемлемую часть кембрийского взрыва или по крайней мере оказаться на линии огня.

Одно из ископаемых в сланцах Бёрджес — это трилобит Olenoides, еще один из тех редких видов, на которых изучались прекрасно сохранившиеся конечности. В силу особых условий захоронения в сланцах Бёрджес до нас дошли поблескивающие отпечатки не только ножек и жабр, но и пищеварительного канала. Olenoides (см. приложение рис. 7), как и Triarthrus, изучали многие ведущие трилобитчики, начиная с Чарльза Дулитла Уолкотта. В 1980-х гг. Гарри Уиттингтон — и это не удивительно -выполнил сравнительное описание Olenoides. Важно, что у него все ножки были единообразными, именно такими, как я описал раньше у других видов. На цефалоне находились три пары конечностей и пара антенн; на каждом туловищном кольце крепилась двуветвистая ножка. Отличие состояло в том, что у Olenoides и на заднем конце имелась пара особых, похожих на антенны придатков — их называют хвостовой вилочкой, или по-научному хвостовой фуркой. Но общий план строения остался по-прежнему неизменен. Гарри подметил, что основания ходильных ножек были массивны и снабжены острыми шипами, направленными внутрь, к оси симметрии животного, т.е. получался коридор из шипов. Он интерпретировал его как своеобразный фильтр, который задерживает пойманную живность и направляет по коридору ко рту, расположенному под гипостомой. Olenoides был хищником и мог проглотить весьма внушительную добычу: например, различных «червей», которые нередко встречаются в сланцах Бёрджес. Хищники и жертвы объявились вместе.