Подпишитесь на нашу ежедневную рассылку с новыми материалами

Наука


Дмитрий Целиков,

Название Myllokunmingia нам ни о чем не говорит, но его стоит запомнить. Это существо размером с гуппи жило 520 млн лет назад. Чем оно интересно? Ну, например, спинным плавником, как у рыбы-меч. А еще ее окаменелости хранят следы черепа.

Наверное, вы замечали, что у людей тоже есть череп, намекает New York Times. Это обстоятельство (а также ряд других) указывает на то, что перед нами одно из самых древних, самых примитивных позвоночных. Иными словами, наш предок выглядел как-то так.

Трилобиты тоже появились в кембрии. Изображение New York Times
Трилобиты тоже появились в кембрии. Изображение New York Times
 
Myllokunmingia возникла в ходе одного из самых важных этапов в истории жизни — в период эволюционного бума, известного как кембрийский взрыв (по названию соответствующего геологического периода).

За каких-то 20 млн лет в летописи окаменелостей появились самые старые из известных образцов большинства основных групп животных. Произошла небывало быстрая и необычайно широкая диверсификация форм жизни.

По некоторым оценкам, первые животные возникли около 750 млн лет назад, но представители многих основных групп попали в палеонтологическую летопись лишь 520 млн лет назад. Многие годы ученые пытаются нащупать тот спусковой механизм, который привел в движение животное царство.

Пол Смит, директор Оксфордского музея естественной истории, и Дэвид Харпер из Даремского университета (Великобритания) решили разобраться в гипотезах на этот счет. Оказалось, что за последние десять лет было выдвинуто тридцать с лишним предположений.

Выяснилось, что, как правило, ученые "грешат" на какой-то один фактор. Геологи предлагают геологические объяснения. Экологи думают об экологии. Не ошибка ли это?

Смит и Харпер подозревают, что представителям всех заинтересованных в отгадке дисциплин стоит сесть за общий стол и набросать карту взаимодействия нескольких факторов. Своими мыслями ученые поделились в журнале Science

Как полагают Смит и Харпер, задолго до кембрийского взрыва одна группа животных накопила достаточный генетический потенциал для последующего буйства. Речь идет о таксоне Bilateria, знаменитом своей двусторонней симметрией.

В докембрии они, скорее всего, выглядели наподобие маленьких червячков. Вместе с ними бок о бок существовали губки, медузы и другие создания, но именно билатеральным суждено было пережить определенные (не такие уж радикальные на самом деле) генетические мутации, которые привели к огромному разнообразию внешнего вида.

Нужные гены, по-видимому, появились за десятки миллионов лет до кембрийского взрыва, но все это время "спали", дожидаясь благоприятного момента.

В прошлом году Шанан Питерс из Висконсинского университета и Роберт Гейнс из Помона-колледжа (США) изложили доказательства того, что кембрийскому взрыву предшествовало повышение уровня моря, в результате которого обширные участки суши оказались под водой.

Появились новые места обитания: прибрежное мелководье купалось в солнечном свете. По соседству располагались затонувшие породы, которые подверглись активной эрозии и насытили воду питательными веществами — фосфатами. Животные устремились в эти обетованные земли, началась жесточайшая конкуренция за новые, чрезвычайно комфортные экологические ниши, и гены заработали в полную силу.

В то же время Всемирный потоп отравил океан. Эрозия береговой линии привела к попаданию в воду большого количества кальция, токсичного для клеток. Дабы выжить, животным нужно было изобрести способ избавиться от яда. Возможно, одним из наиболее эффективных решений стала упаковка кальция в кристаллы, которые в конечном счете превратились в кости, раковины и прочие твердые ткани.

Вряд ли может быть совпадением то, что билатеральные животные приобрели твердые ткани как раз во время кембрийского взрыва, но не раньше.

Оболочки и другие твердые ткани еще сильнее ускорили эволюцию. Хищники отращивали жесткие когти и челюсти, помогавшие умерщвлять добычу, а жертвы защищались твердыми панцирями и шипами. Шла беспощадная гонка вооружений.

Пищевая сеть заметно усложнилась. Возникли крупные хищники, которые стали охотиться за хищниками поменьше. Некоторые билатералы придумали зарываться в морское дно, и богатая кислородом вода проникла в осадок. Так появилась еще одна среда обитания, что привело к дальнейшей диверсификации.

Конечно, это всего лишь небольшая примерная зарисовка того, как могли обстоять дела в то время, но шаг в правильном направлении уже сделан, считает Кевин Питерсон из Дартмутского колледжа (США). В то же время Филип Донохью из Бристольского университета (Великобритания) напоминает, что нам многое неизвестно.

Как долго, например, те или иные группы животных (скажем, позвоночные) существовали до того, как оставили следы в летописи окаменелостей? Если животные диверсифицировались раньше, придется искать ответы на новые загадки.
Нужные услуги в нужный момент