До и после динозавров - Журавлёв Андрей Юрьевич - Страница 16

Теперь перенесемся из жаркой Сибири на территорию (точнее, акваторию) тогдашнего умеренного Ирана. С одной, западной, стороны силы, вызванные вращением Земли, выносили богатые питательными веществами глубинные океанические воды. (В современном мире подобное явление происходит у тихоокеанских берегов Южной Америки.) Восточная сторона Ирана испытывала растяжение. Там образовывались моря, сходные с нынешним Красным, залившим трещину между расходящимися Африкой и Аравией. С близлежащей суши в эти моря сносились продукты выветривания, которые тоже содержали изрядное количество питательных микроэлементов. В похожем положении находились моря Южного Китая, Монголии, Казахстана, «гималайской» Индии. Питательные вещества поступали в эти моря и… Согласно распространенной гипотезе, там-то и осуществлялся откорм кембрийских организмов, давших «вспышку» разнообразия. Сейчас на месте иранских морей вздымается хребет Эльбурс, куда надо попасть, чтобы увидеть эту «вспышку» своим глазами.

Незаметная лошадиная тропа ведет от ближайшего аула к кромке ледяного языка. С высоты лошадиного крупа ущелье кажется еще глубже, и туда так и норовит сползи кошма. Поэтому все четыре конечности двурукого существа намертво вцепляются в загривок неспешного четырехногого. Только опираясь на все четыре ноги, можно взобраться по крутой щебенчатой осыпи на отметку в три с половиной тысячи километров выше уровня моря. Там ледник прорезал отложения самого начала кембрийского периода, что 540 млн лет назад находилось примерно в полукилометре ниже уровня моря. В этом море когда-то и накапливались питательные вещества. Они поглощались водорослевым и бактериальным планктоном. На усвоение соединений фосфора ими затрачивался значительный объем кислорода (169 единиц кислорода на единицу фосфора), что привело к недостатку этого газа в водной толще и почти полной гибели всего живого.

То событие отмечено черной полоской почти безжизненных фосфатоносных сланцев, оттенившей лежащие ниже белые известняки со всевозможными ракушками. Подобное, наверное, случилось на Земле впервые, но потом заморы стали вполне привычны.

Итак, кембрийский взрыв разнообразия организмов нельзя объяснить заурядным изобилием пищи. Запечатленная в геологическом разрезе история показала обратное: всевозможные, но не слишком многочисленные обитатели нормально-морских условий с приходом «изобилия» сменились тьмой исключительно однообразных потребителей. Их единственным достоинством, по-видимому, была способность все сразу переваривать.

Теперь с Эльбурса можно спуститься обратно в долину. Конечно, нынешний горный и пустынный Иран совсем не похож на морской Иран пятьсотмиллионолетней давности. Однако события, некогда происходившие в органическом мире, определили относительную безбедность этой страны в мире нынешнем. Организмы, собственно, и создали то, чем живут иранцы: фосфориты, уголь и нефть. Хотя вряд ли кто-нибудь согласится назвать современный Иран или Россию процветающими странами. Что-то, кроме полезных ископаемых, для этого нужно еще. А пока у бывшего шахского дворца возвышаются огромные бронзовые ноги и ближайшая к ним часть тела. Наверное, это и есть самая устойчивая часть любой власти.

Увлекшись объяснениями минерализации скелета, мы забыли, что события, произошедшие в начале кембрийского периода, нельзя сводить только к обретению скелета.

Последовательные изменения в размерах вендских и кембрийских планктонных водорослей-акритарх и в их наружности происходили неспроста. Если существует то, что можно есть, всегда найдутся те, кто это сделает. Защититься от выедателей (равно как и от хищников) можно тремя способами. Во-первых, стать незаметным, то есть до предела сократить собственные размеры. Во-вторых, поразить нападающего собственным величием — вырасти так, чтобы ни одному поедателю в глотку не поместиться. Хотя и говорят, что большому куску рот радуется, но только радоваться ему и остается. В-третьих, убежать (уплыть и так далее). Поскольку последний способ защиты для акритарх был невозможен, они поочередно использовали два других.

На происки одноклеточных животных-потребителей акритархи ответили увеличением размеров, что и случилось 1,3–1,1 млрд лет назад. Однако последовавший в раннекембрийскую эпоху рост размеров пожирателей вынудил акритарх сильно измельчать. Самые крупные формы полностью исчезли около 600 млн лет назад, а за ними последовали и самые большие из самых маленьких. В начале кембрийского периода остались лишь очень мелкие шипастые формы, которых выцеживали планктонные фильтраторы.

Кембрийский всплеск разнообразия акритарх не случайно совпал с прочими событиями периода, особенно с появлением крупных животных. Самые большие не едят самых маленьких. Чтобы пищевая пирамида сложилась, нужны промежуточные формы. Теологи, чтобы объяснить, как один-единственный Бог все слышит и видит, изобрели ангелов. Ангелы выполняют работу посредников: их меньше, чем людей, и Богу хватает времени, чтобы поговорить с каждым. (Так внушил мне на парижской дискотеке начинающий бельгийский богослов.)

Чтобы подать питательные микроэлементы к столу самых больших хищников, венчающих пирамиду, понадобились бактерии и мельчайшие водоросли, способные непосредственно их усваивать. В свою очередь, их улавливают фильтраторы и выедатели, парящие в водной толще, и поглощают хищники мелких размеров. В конечном счете все это становится пищей насущной для тех, кто покрупнее. Недостающее промежуточное звено в этой цепи (или этаж в пирамиде) как раз и добавилось в раннекембрийскую эпоху. Звеном стали планктонные рачки, подобные современным дафниям, хорошо знакомым аквариумистам. Главным новшеством рачков был фильтровальный аппарат для отлова микроорганизмов, которые в 50 раз мельче самих рачков. Благодаря им значительно повысились темпы оборота веществ. А главное — в океане стало буквально легче дышать.

Выявили эти способности рачков, можно сказать, случайно. Для изучения морских течений был придуман очень простой способ. В океане с самолета распылялись пластиковые частицы яркой окраски. Из космоса по их потокам надеялись проследить все неожиданные повороты морских струй. Но цветная пыль бесследно исчезла. Оказалось, что планктонные рачки набивают свои желудки чем угодно, был бы размер подходящим. Затем все содержимое кишечника окутывается особой оболочкой. Выпавший из заднепроходного отверстия пакетик (пеллета) погружается на дно (со скоростью до 1000 м в день).

Появление планктонных рачков, запустивших пеллетный конвейер, стало одним из самых значимых событий в развитии земной жизни. Дело в том, что накопленные планктонными водорослями органические вещества практически не тонут. (Отдельные бактерии или глинистые частицы за день оседают не более чем на 3–5 см.) Они высвобождаются в толще воды и возвращаются к поверхности, способствуя «цветению» и заморам. Поглощенные и упакованные в посылки ускоренной доставки, водоросли перестали разлагаться в толще воды, а животные избежали питания собственными испражнениями. В развитых странах, чтобы мусор не разносился по двору, его складывают в пластиковые мешки, которые лежат в ожидании мусоровоза. Членистоногие подобным же образом поступают со своими выделениями, упаковывая их в особую оболочку.

Получатели планктонных отправлений тоже не остались без дела. Донные животные, первоначально использовавшие осадок в качестве «крыши», постепенно стали в нем обживаться. Они прокладывали все более замысловатые ходы, в которых можно было разводить грибы или вылавливать случайно свалившихся соседей, что помельче. Попутно животные-копатели перемешивали с осадком и захоранивали в нем пеллеты. Важным последствием их работы стало превращение осадка в новую среду обитания, куда можно было уходить все глубже.

Но не только пеллеты изменили поведение донных организмов. Накануне кембрийского периода животные ползали по поверхности осадка, оставляя незамысловатые узоры. В раннекембрийскую эпоху они, будто испугавшись, запетляли и ушли с головой в песок или ил. По существу, осадок стал иным образом скелета. Ведь от нападения извне можно защищаться двумя способами: либо надеть бронежилет и передвигаться в бронеавтомобиле (раковина улитки, панцирь трилобита), либо забрать свое жилище решетками и стальными дверями (убежище, норка.) Но для того чтобы спрятаться или убежать, надо проворно и слаженно перебирать многочисленными ножками, щупальцами и так далее. Требуется напряженная работа мышц, а следовательно — ионы кальция. Так и получается строительный материал для скелета. Минерализованный скелет уже можно использовать как угодно: для собственного возвышения (стебель у иглокожих), для захвата и пережевывания (зубы у млекопитающих), для дыхания (трахеи у насекомых) и тому подобное.