Решение кембрийской головоломки

Решение кембрийской головоломки

Из современных организмов со временем может превратиться в окаменелости менее пятой части. Многие просто не имеют устойчивых к разрушению тканей — минерального скелета, клетчатки и тому подобного. Сколько интересного исчезло навсегда вместе с бесскелетными и особенно микроскопическими существами?

В обычных местонахождениях даже от скелетных организмов остается настолько мало, что восстановить облик некогда живой особи совершенно невозможно. Для обозначения особого захоронения окаменелостей, где сохраняется то, что вроде бы не может быть сохранено, использовали немецкие слова «лагер» (место) и «штет» (залежь.) Именно в Германии с XIX века ученые исследуют лагерштетты, такие как юрские Гольцмаден, образовавшееся 185 млн лет назад, и Зольнгофен, которому 145 млн лет. Изучая Гольцмаден, узнали, что у аммонитов, как у современных осьминогов, были чернильные мешки и ротовые щупальца и что ихтиозавры были живородящими ящерами. В Зольнгофене было найдено первое «чудо в перьях» — археоптерикс.

Но самые диковинные животные сохранились в ранне- и среднекембрийских лагерштеттах (530–500 млн лет назад). О том, что выражение «мелкораковинная кембрийская фауна» не стоит понимать слишком буквально, стали догадываться давно. Не последнее место среди остроумных отгадчиков принадлежит отечественным ученым. Но до сих пор можно увидеть реконструкции, где целый организм втиснут в раковину менее трех миллиметров длиной, в которой и полость-то почти отсутствует. Особое сочувствие вызывает зверь, посаженный в отдельный шип халкиерии, кембрийского животного, о котором речь пойдет дальше. Загнанное волей автора в очень узкую щель (даже не нишу), это нечто должно было обязательно закрепиться в одностороннем потоке воды на прямоугольном карнизе.

Само название «халкиерия» было присвоено шипу, поскольку близ датского местечка Халкиер ничего больше не нашли. Халкиерии выделили в самостоятельную группу фильтраторов, для чего была придумана упомянутая выше реконструкция. Сонахождение плоских чешуи и круглых шипов с одинаковым ребристым орнаментом вскоре навело на мысль, что при жизни они в несколько рядов покрывали одно и то же тело. Но как решить эту сотни миллионов лет назад рассыпанную головоломку? (Напомню, что головоломка — это детская задача по сложению осмысленной картинки из разрозненных деталей. Детской она называется потому, что взрослые ее решить не в состоянии.) Попытались реконструировать покровный скелет халкиерии: просчитали соотношение различных типов чешуек из одного и того же местонахождения. Сочли и изобразили хоть и странное, но вполне правдоподобное животное, достойное быть выделенным в отдельный тип — нечто вроде подушки для булавок, утыканной этими самыми булавками.

Наконец в гренландском лагерштетте Сириус-Пассете англичанам Саймону Конвей-Моррису и Джону Пилу посчастливилось найти целую халкиерию (7 см длиной.) Реальность превзошла не только все ожидания, но и фантазии на данную тему. Оказалось, что на спинной стороне халкиерии, наряду примерно с 2000 чешуек трех разновидностей, сидело два щитка — передний и задний. Подобные щитки были в кембрийских отложениях не редкость: более плоский и округлый из них обычно относили к моллюскам, выпуклый и угловатый — к брахиоподам. То есть одно и то же животное, учитывая особенности основательных научных коллективов, изучалось независимо двумя-тремя специалистами. Было отчего прийти в ужас. Если без раковин халкиерия была бы похожа на многощетинкового кольчатого червя, то с ними она стала напоминать некоторых моллюсков, хотя сами раковины больше смахивают на брахиоподовые.

По мнению С. Конвей-Морриса и Дж. Пила, такие животные, как халкиерии, могли быть прародителями и брахиопод, и моллюсков, и кольчатых червей.

Подобное предположение не противоречит последним данным молекулярной биологии и генетики, но заставляет сомневаться во многих общепринятых положениях о родстве беспозвоночных животных. Учитывая весьма почтенный возраст халкиерии, можно надеяться, что в ее лице мы встретились с родственником общего предка кольчатых червей, моллюсков и брахиопод. Биологи, которые изучают родство животных только на современном материале, вряд ли до такого обобщения когда-нибудь додумались бы. Но молекулярные биологи, оценивающие родство по накопленным изменениям в строении белков, согласились с палеонтологами.

Для эволюционной биологии находки, подобные халкиерии и археоптериксу, сочетающие в себе черты отдаленных ныне групп, очень важны. Но если «древнекрыл» был предсказуем, предвидеть халкиерию не смог никто.