Метазоа. Зарождение разума в животном мире - Питер Годфри-Смит

животного. Но вот, когда я уже завершал работу над книгой, на эту роль появился кандидат – крошечное фасолеобразное существо, которое, возможно, и было автором следов, приписываемых гельминтоидам. Отыскалось существо в Южной Австралии, в этой колыбели эдиакария.

Таким образом, в период беломорской фоссилизации произошел качественный сдвиг: появились новые варианты строения тела животных, расширился их поведенческий репертуар, изменилась окружающая среда. Вероятно, некоторые другие обитатели этого периода тоже были способны к передвижению. Форма тела сприггины (Spriggina) полностью подтверждает это предположение: сприггина невероятно похожа на суетливого трилобита. О следах, оставленных сприггиной, ничего не известно, но это неудивительно, поскольку, чтобы оставить след, животное должно было рыть или скрести. Если же оно просто скользило по поверхности цианобактериального мата, никаких следов за миллионы лет не могло сохраниться.

В этот период уровень кислорода продолжал расти, медленно и неустойчиво. Вероятно, последовательность событий была такой: повышение уровня кислорода способствовало развитию текстурированных органических поверхностей. Поверхности превращались в пищевой ресурс, поощряя животных передвигаться вдоль мата. Кормление приводило к накоплению питательных веществ в телах животных, которые затем погибали. В результате окружающая среда становилась неоднородной – где-то пищи было больше, где-то меньше. В таких условиях движение, а также умение следовать запахам, распространяющимся в воде, становится просто необходимым.

Третий отдел эдиакария, следующий за авалонским и беломорским, называется намским, по имени места раскопок в Намибии, в Африке. Это ближайший к нам, завершающий период эдиакария. Учитывая, как развивались события до этого, можно было бы предположить, что в намском комплексе мы увидим еще больше следов сложного ползания. Ничего подобного, эти окаменелости спокойней. Ползающие существа, к нашему удивлению, исчезли. Гельминтоиды, однако, присутствуют, и иногда этот период даже называют миром червей: предполагается, что на этой стадии царили роющие и копающие твари. Однако крупные подвижные животные, смутно напоминавшие моллюсков, как будто испарились. Если не считать роющих организмов, жизнь в намском отделе вернулась к стадии колышущихся и прикрепленных ко дну существ, напоминающих листья (они, однако, отличались от тех, что жили прежде). Никто не знает, почему так произошло. Похоже, что намский комплекс представляет собой стадию, предвещавшую конец эдиакария.

Три отдела эдиакария. Организмы на рисунке: А – чарния (Сharnia); В – тектардис (Thectardis, возможно, губка); C – фрактофузус (Fractofusus); D – дикинсония (Dickinsonia); E – арборея (Arborea); F – коронколлина (Coroncollina, еще одна губка?); G – сприггина (Spriggina); H – гельминтоид (Helminthoidichnites); I – кимберелла (Kimberella); J – сварпунтия (Swarpuntia); K – клаудина (Cloudina); и L – рангея (Rangea). Чарнию и рангею часто сравнивают с морским пером

И какое отношение все это имеет к теме главы, к попыткам найти ключ к разгадке эволюции движения у животных? У нас есть стадия форм жизни, напоминавших растения и обитавших на глубине, – авалон; затем наблюдается переход к подвижным существам, жившим на мелководье. Генетические свидетельства предполагают, что нервная система появилась еще до того, как образовались какие-то из этих фоссилий, или, в крайнем случае, на первой, авалонской стадии; генетическая датировка очень приблизительна. Затем последовал этап, на котором появились новые виды ощущения и действия, – беломорский. Намский отдел, похоже, стал периодом упадка.

Если у известных нам авалонских существ (не считая тех, что могут быть губками) имелась нервная система, то как они ею пользовались? Заманчиво было бы предположить, что они координировали свои попытки дотянуться или схватить, как это делает современный нам мягкий коралл. Но даже в тех случаях, когда ископаемые остатки этих организмов прекрасно сохранились, нет никаких свидетельств того, что в их телах имелись какие-то отверстия, – в отличие от мягкого коралла, у них не была рта, к которому можно было бы поднести пищу. Скорее всего, они всасывали питательные вещества всей поверхностью тела – тогда, по крайней мере, понятно, зачем им нужны были тела с такой большой площадью поверхности.

Авалонские организмы типа листьев могли вообще не быть животными. Но, даже если так, нервная система, скорее всего, в каком-то виде существовала и до появления ползающих существ позднего эдиакария. Есть все основания полагать, что она эволюционировала в радиально-симметричном теле{71}. Мы могли бы поискать ее у донных существ, напоминающих цветы, но я думаю, что нам стоит поднять взгляд повыше.

Я уделил столько внимания морскому дну, потому что именно там сохранились ископаемые остатки. Но выше, в толще воды, вполне могли дрейфовать какие-то другие формы жизни – мягкотелые пловцы, похожие на медуз и гребневиков. Возможно, эволюция нервной системы началась именно здесь. Палеонтологии ничего неизвестно о первых плавающих существах, поскольку их нежные тельца не оставили материальных свидетельств своего существования. Высказывались предположения, что первые животные, умеющие ползать, развились из личинки (незрелой формы) существа, родственного стрекающим, которая добралась до морского дна и научилась по нему передвигаться. Если это так, можно представить себе, как произошел переход от кормления на цианобактериальных матах до поведения, направленного на других животных.

При обсуждении эдиакарского периода часто наблюдается понятное желание составить связную историю, учитывая только персонажей, что сохранились в виде окаменелостей, то есть тех, которые обитали на дне моря. Задумываясь об эволюции поведения и взаимодействия организмов, я часто задаюсь вопросом: а не было ли происходящее на дне океана всего лишь верхушкой айсберга и не случилась ли большая часть того, что нас интересует, в толще воды и с животными, которые не оставили или почти не оставили по себе следов?{72} Если это так, сложно представить, какими они были, эти недостающие детали головоломки, призванные заполнить пустые места. Но в сфере эволюционной биологии то, что казалось непостижимым, удивительно часто в конце концов поддается познанию благодаря техническому прогрессу, обнаружению мумифицированной дикинсонии или появлению новой теории.

Этот разговор, касающийся перехода от плавания к ползанию, заставляет меня вспомнить об одном эволюционном новшестве, о котором я еще не упоминал, но к которому нам стоит присмотреться внимательней. В мутных водах древности можно разглядеть событие, повлекшее за собой колоссальные последствия, а именно появление тела нового типа – билатерального, или двусторонне-симметричного. Билатеральными называют тела, у которых есть правая и левая сторона, а также верхняя и нижняя часть. Билатеральным телом обладают, например, муравьи, улитки, морские коньки – и люди. У нас есть по руке и ноге с каждой стороны, правый и левый глаз, правое и левое ухо и другие парные органы. Большинство современных нам животных – билатерии (это верно, как ни считай). Билатеральная симметрия была свойственна и ряду древних существ: кимберелле, сприггине и другим. А вот книдарии (кораллы и медузы), а также гребневики, губки и пластинчатые, к билатериям не относятся.

Билатеральная симметрия тела появилась до беломорского отдела эдиакария. Иначе быть не могло, поскольку в какой-то форме билатеральное строение тела должно было существовать еще до расхождения видов, которому мы обязаны таким разнообразием билатеральных животных; к тому же в беломорском комплексе найдено несколько непохожих друг на друга билатерий. Последний общий предок человека и бабочки, человека и осьминога жил как минимум в тот период, а может, и еще раньше.

Усилие

Билатеральное тело, обладающее право-левой симметрией, было новшеством, особенно важным в контексте действия. Само его строение подразумевает, что билатеральное тело должно куда-то двигаться. На суше вообще нет не билатеральных животных – никаких ползающих или ходячих медуз или актиний, шевелящих в воздухе щупальцами (хотя в приливно-отливной зоне такие живут). Вполне вероятно, что первые билатеральные животные появились на морской версии земной тверди – на дне моря. Эти тела созданы, чтобы, прилагая усилия, ползти по поверхности в определенном направлении.

Самые первые билатерии были, вероятно, устроены проще эдиакарских существ Беломорья и, скорее всего, уступали им по размерам, но больше мы ничего о них не знаем. И тем не менее у нас имеется живая подсказка – животное, которое может быть похоже на какой-нибудь древний вид. Это плоский червь – маленькое, простое существо, с названием, которое очень ему подходит.

Насколько