До и после динозавров - Андрей Журавлёв

До находок эдиакарских окаменелостей считалось, что начало всем типам животных дали черви и медузы. Поэтому Per Спригг и многие его последователи описывали найденные в Эдиакаре и одновозрастных отложениях окаменелости как остатки плоских червей и кишечнополостных (медуз и мягких восьмилучевых кораллов — «морских перьев»). Тем более что никаких минеральных скелетов у них обнаружено не было. На картинах вендского мира их изображали в виде паривших в водной толще желеобразных круглых тел с развивавшимися венчиками щупалец. Со дна к ним тянулись перистые полупрозрачные кусты, среди которых ползали безногие и безглазые то ли черви, то ли трилобиты.

Ордовикские морские животные 1 — конодонты; 2 — плавающий и ползающий трилобиты; 3 — морские лилии; 4 — головоногий моллюск ортоцератид; 5— граптолиты; 6 — ромбиферное иглокожее; 7— паракриноидное иглокожее; 8 — эокриноидное иглокожее; 9 — створка замковой брахиоподы; 10 — мшанка

Конец садов Эдиакары

Во время поездки в Подолию с Джозефом Киршвинком два обстоятельства, связанные с захоронением вендских организмов, показались мне весьма странными. Во-первых, то, что принято было называть медузами, явно сидело на дне. Это были огромные воронки, которые должны были расширяться вверх по мере засыпания осадком. Будь они плавающими животными, попавшими на дно после гибели, они никак не могли бы застыть в таком неустойчивом положении. Во-вторых, наиболее богатые отпечатками слои представляли собой крупнозернистые песчаники. (Песчаник — это затвердевший песок, который перемывался и дробился волнами и течениями, поэтому никаких цельных объектов в нем не остается.) Такая особенность захоронения эдиакарских организмов повторялась везде, где мне потом удалось побывать, — на холмах Эдиакары и в английском Чарнвуде. Как же в подобных породах могли сохраниться многочисленные отпечатки нежных медуз? Ведь их и в наилучших для захоронения обстановках находят исключительно редко.

Прекрасная сохранность бесскелетных эдиакарских отпечатков обычно объясняли отсутствием в вендском периоде хищников и падалеядов. Возникла легенда о «садах Эдиакары», где никто никого не ел. Согласно оной, пищевая цепь в вендском морском сообществе должна была быть такой же, как в библейском саду Эдема.

Легенда прожила недолго. Мир в «садах Эдиакары» нарушили Михаил Александрович Федонкин и немецкий палеонтолог Адольф Зайлахер. Немец опустил вендских «медуз» на землю, иначе говоря, на дно, и показал, что многие из них на самом деле были прикрепительными дисками разных животных. Он же установил, что эдиакарские организмы не имели ни ротового отверстия, ни кишечника, ни конечностей. Своим странным обликом они больше всего походили на стеганые одеяла или надувные матрасы. Такое строение позволяло им сохранять благоприятное соотношение поверхности и объема. Значит, эти «надувные матрасы» могли всасывать питательные вещества всей поверхностью. Все они, включая «червей» и «медуз», не имеют себе подобных среди современных да и всех прочих организмов и заслуживают выделения в отдельную группу родственных организмов-вендобионтов.

М. А. Федонкин обнаружил, что вендские «медузы» проявляли какую угодно симметрию, кроме четырехлучевой, свойственной настоящим медузам. А эдиакарские «черви» и «членистоногие», хотя на первый взгляд и кажутся двусторонне-симметричными, имеют особенную симметрию «скользящего зеркального отражения». Правые и левые половинки сегментов тела не противостоят друг другу, а сдвинуты «на полшага» вдоль оси тела. При таком телосложении вряд ли они могли далеко уйти и, вероятно, вообще не двигались.

У настоящих двусторонне-симметричных организмов, например трилобитов, правая и левая половинки являются зеркальным отражением друг друга. Между этими половинками проходит плоскость симметрии. У радиально-симметричных организмов есть несколько плоскостей симметрии. Например, две взаимно перпендикулярные плоскости, как у современных медуз, которые рассекают их на четыре равных сегмента (четыре луча). У членистых вендобионтов — ни одной.

О природе эдиакарских организмов не писал только ленивый. Чего только не предполагали. Их сравнивали то с грибами, то с гигантскими глубоководными простейшими. Некоторые продолжали видеть в вендобионтах предков кишечнополостных, иглокожих и членистоногих. Причем в одном и том же отпечатке кому-то чудилась медуза, а кому-то — моллюск. Большинство гипотез, к сожалению, опиралось не столько на изучение окаменелостей и полевых материалов, сколько на обсуждение старых, не очень точных рисунков и неудачных слепков. Иногда проводили следственные эксперименты: тело современной медузы расплющивали в пляжном песке и заливали гипсом. При этом отмечалось, что целостность медузы осталась ненарушенной. (Вряд ли с этим утверждением согласилась бы медуза, на которую обрушился дотошный исследователь массой 90 килограммов.) Единственным результатом эксперимента был круглый отпечаток.

Палеонтолог Дмитрий Владимирович Гражданкин в самом конце XX века приступил к исследованию эдиакарских организмов с самого начала, то есть с полевых работ. Ему удалось найти не только совершенно новые окаменелости, но и узнать, что вендские «морские перья» отнюдь не покачивались на стеблях. Многие из них (например, вентогир) были лежачими формами, напоминавшими остов недостроенной каравеллы с «кормой», «бортами» и «переборками». Те части эдиакарских организмов, которые принимались за конечности или ответвления, были открытыми вверх мешочками, пронизанными системой каналов. По ним переносились питательные вещества. Но проблема была решена лишь на треть. Другие находки вентогира показали, что он состоял из трех одинаковых частей, замыкавшихся в нечто похожее на шишку. Эти данные окончательно подтвердили: вендобионты очень сильно отличались от всех известных организмов. Но как они питались, погрузившись целиком в песок, — по-прежнему не понятно.

Наше наследие

Почти в то время, когда возникли вендобионты, или несколько ранее в морских песках Шотландии оставило цепочку следов, состоявшую из пеллет (окаменевших комочков кала), неизвестное животное. Обилие пеллет свидетельствует не только о хорошем пищеварении у зверька, но и о том, что он принадлежал к животным с полостью тела. Это значит, что он был более современным, чем кишечнополостные или плоские черви. Плоские черви передвигаются в основном на своих ресничках, хотя некоторые используют мускулистые стенки тела. Некоторые из них оставляют следы в мягком осадке с двумя широко расставленными валиками, скрепленными слизью, и скользят на щетинках поверх этой осклизлой дорожки.

Когда-то ископаемые норки и трубчатые ходы назывались фукоидами. Они считались отпечатками бурых водорослей. Среди таких ходов особенно обычен ветвистый фукус (греч. «водоросль»). (Не путать с фикусом, который стоит в горшке на подоконнике.) Затем на подобные ископаемые долго не обращали внимания, как на «следы червей-илоядов, не имеющих ни малейшего значения для науки».

Ископаемые следы включают не только следы и норки, но и дорожки, следы сверления, бегства и много других свидетельств деятельности животных. Хотя большинство ископаемых следов можно найти в отложениях любого периода, начиная с вендского, многие из них неразрывно связаны с особыми обстановками. Иногда они являются единственными ископаемыми во всей толще породы, по которым можно судить об условиях ее образования: неспокойные или тихие воды, высокая или низкая скорость осадконакопления и так далее. По этим признакам морское дно разделяется на несколько поясов, названных по наиболее обычным для них следам.

Пояса сколитоса (греч. «сколекс» — «червь») и глоссифунгитеса (греч. «глосса» — «язык» и лат. «фунгус» — «гриб») занимают наиболее мелководную приливную часть морского дна. Ныне там в основном проживают фильтраторы, через поселения которых перекатываются богатые пищей приливные и отливные течения. Фильтраторы — это животные, которые пропускают сквозь себя воду, двигаясь в водной толще или сидя на месте в ожидании течений. При прохождении водного тока через организм оттуда выцеживается все мало-мальски съедобное. Многие фильтраторы, впрочем, весьма привередливы и выбирают пищу по размеру, вкусу или запаху.

Сейчас нас интересуют только донные фильтраторы. Сами животные, чтобы выжить в обстановке штормов, приливов и резких перепадов температуры и солености, прячутся в глубокие норы. Осадок смягчает воздействие неблагоприятных сил. Поэтому норки обитателей приливной зоны — это глубокие, вертикальные колодцы, пробуравленные вплотную друг к другу. Сплоченность придает больше устойчивости всему поселению трубкожилов.