Почему «невидимкам» пришлось приодеться

 

Итак, кембрийский расцвет жизни вовсе не начался мгновенным появлением типов, классов, бесчисленных отрядов животных. Ему предшествовал другой расцвет, другая — докембрийская — вспышка жизни. И лишь одно событие четко и резко разделяет оба эти этапа — появление скелетов. Тогда стоит ли уделять столько внимания ничтожным ракушкам, названия и приметы которых известны только специалистам? Такой вопрос иногда задают те самые люди, которые с уважением и интересом читают заметки об открытии новых элементарных частиц.

Увы! Мы еще не привыкли к тому, что ракушки и букашки могут нести не меньше информации о великих событиях в мире, чем потоки нейтронов. Не привыкли и к тому, что события прошлого Земли касаются нас ближе, чем вспышки сверхновых звезд и «черные дыры» Вселенной. «Великая скелетная революция» кембрия несомненно была таким событием.

С самого начала ученых насторожила повсеместность и одновременность появления скелетной фауны. Настолько насторожила, что многие из них потратили годы и десятилетия жизни, чтобы доказать обратное: не было никакой революции, все происходило постепенно и разные группы скелетных организмов возникали в свое время и на своем месте. Такая реакция понятна, ведь новые факты угрожали сложившимся уже представлениям о равномерном развитии живой природы. А сложились такие представления не только из векового опыта биологии, но и под влиянием той картины мира, которую рисует нам физика.

В физическом микромире события происходят мгновенно и случайно — именно так перескакивают с орбиты на орбиту электроны в квантовой модели атома. Но к макромиру это отношения не имеет. Земля, планеты и само Солнце, состоящие из таких атомов, равномерно движутся по своим извечным путям. Разумеется, ни о каких случайных скачках тут не может быть и речи. Примерно так же рассуждают и биологи. Пусть в микромире эволюции, то есть в молекулах наследственного вещества ДНК, скачкообразно происходят элементарные случайные процессы — мутации. Но большинство из них уравновешивается и не проявляется в развитии организма. А те, что остались, вышли на поверхность как новые признаки, вовлекаясь в медленный и равномерный процесс приспособления и отбора. В длительном ходе эволюции жизни не предполагалось резких скачков.

Как это ни странно, так думал и Владимир Иванович Вернадский, подаривший миру науки одну из самых революционных идей — идею самой большой биологической системы — биосферы. Он доказал, что живая оболочка Земли (в это понятие он включал совокупность всех организмов) обладает огромной геохимической мощью, превосходящей мощь всех остальных геологических процессов. Но эта сила оставалась, по его мнению, постоянной с начала времен. Она не возрастала, не убывала, не менялась в своих проявлениях, как бы не менялись организмы, составляющие биосферу.

И вот всему этому противоречили факты, добытые собирателями раковин. Сходные наборы разнообразнейших панцирных существ везде появились на одном уровне — 570 миллионов лет назад. Тогда многие ученые обратились к неисчерпаемому арсеналу гипотез «случайного толчка», которые могли бы объяснить случайную «скелетную революцию».

Были перебраны почти все гипотезы, которыми пытались объяснить и более поздние революционные ситуации, возникавшие в биосфере Земли. Тут и вспышка сверхновой звезды, вызвавшая массовые мутации, и возможный старт Луны из недр Тихого океана, повлекший за собой появление отливов и приливов. Во внезапной круговерти воды бесскелетным пришлось бы туго. Для объяснения использовалась и возможность усиления гравитационного поля Земли.

Но у всех этих остроумных догадок имелись одни и те же общие недостатки. Те из них, которые можно было проверить, не соответствовали фактам, а те, что проверить нельзя, бесполезны для науки.

Вполне строгого объяснения «скелетной революции» нет и сейчас. Но большинство ученых сходятся во мнении, что причиной изменения жизни на границе кембрия была сама жизнь. Не внешний толчок, а законы внутреннего развития биосферы.

В первобытном океане не было кислорода. Значит, первые живые существа не могли жить так, как современные нам животные, потому что они не могли окислять пищу. А ведь окисление — сегодня главный источник энергии для живых существ. Древним животным этот способ не годился. Они сбраживали органические вещества — так, как сбраживают сегодня сахар хорошо всем знакомые дрожжи. Для этого кислорода не нужно, зато энергия получается в 10 раз меньше, чем при нормальном окислении.

Первыми к кислородному дыханию перешли водоросли. Они же стали первыми зелеными растениями на Земле. Они не только поглощали кислород при дыхании, но и выделяли его в воду как продукт процесса фотосинтеза. Однако насыщение воды кислородом шло очень медленно. Ведь воды в океанах громадное количество, а тут еще многие вещества, как органические, так и неорганические, начали активно вступать в реакции с кислородом.

Жесткое ультрафиолетовое излучение не позволяло растениям жить на поверхности океана. Им приходилось держаться на глубине не меньше 10 метров. Там мало света, а значит, мало и кислорода. Поэтому растения еще не могли как следует развернуть свою созидательную работу. В этих условиях животным не было смысла переходить на потребление дефицитного кислорода. Ведь гораздо проще сбраживать вещества, накопленные растениями. Выходит, что на Земле существовали две формы жизни, и обе они были маломощными. Растениям не хватало света, а животным — кислорода. Они все делали медленнее, чем теперь: медленно двигались и росли, медленно размножались. Жизнь текла словно замедленные кадры кинофильма. Морские осадки докембрия накапливались в десять раз медленнее, чем в кембрии. Так продолжалось до начала кембрия.

По мнению геологов, большинство древнейших осадочных пород могло образоваться только в бескислородных условиях.

Перелом готовился долго, а произошел быстро. Когда содержание кислорода достигло одного процента от современного, в атмосфере возник надежный озоновый экран, закрывший дорогу самым опасным ультрафиолетовым лучам. Теперь ничто не мешало растениям подняться к самой поверхности воды, где света в сотни раз больше, и вырабатывать кислород в любых количествах. Так возник «кислородный бум». Жить и преуспевать стали кислородолюбивые организмы. А любителям брожения пришлось уйти глубоко на дно, в толщу ила.

Теперь, в кембрии, кислородная энергетика стала всеобщим достоянием. Все био- и геохимические процессы пошли в десятки раз быстрее.

Отсюда видно, что равномерная жизнь биосферы порой срывается, как стрела с натянутой тетивы лука, от совсем ничтожных причин. Что осталось от бескислородных существ, которые прожили одну вечность и намеревались прожить другую? Ну, например, дрожжи… А ведь началось все с одного ничтожного процента кислорода!

Отсюда видно, что к биосфере надо относиться бережно. Планеты действительно движутся без скачков. Но звезды и галактики иногда взрываются. В этом биосфера похожа на звезду.

Ну, а при чем же здесь скелеты? Да при том, что их строительство как раз и требует большого расхода энергии. В кембрии же, как мы говорили, значительно ускорились все био- и геохимические процессы, и многие животные поначалу просто не успевали избавиться от избытка минеральных солей и органических полимеров. Так возник скелет. Он стал как бы неизбежным приложением к новой жизни. Но очень скоро выяснилось, что скелет — это, как говорится, «надежно, выгодно и удобно». Эволюция животного мира подхватила новинку и пустила ее на конвейер отбора и приспособления.

 

ДОСТИЖЕНИЯ «НЕВИДИМОК»

 

Нельзя сказать, чтобы «скелетная революция» застала животных врасплох или что только с ее приходом начинает прокладываться тот путь, который впоследствии привел к человеку. «Невидимки» и сами кое-чего достигли. Например, благодаря пищеварительной трубке, которой обзавелись самые прогрессивные организмы, они смогли в одно отверстие трубки втягивать питательные вещества, а из другого извергать их остатки.

Значение появления пищеварительной трубки трудно переоценить, и появление скелета, по сравнению с ней, приобретение ничуть не большее. Ведь с развитием пищеварительной трубки движения животного обрели четкую направленность — входным отверстием вперед, так как основным занятием живых существ были поиски пищи. И на пути этих поисков трубка развивает и совершенствует вокруг себя органы зрения и обоняния, подсказывающие ей, где и какая пища находится. Развиваются щупальца, чтобы захватывать пищу, и наконец, нервные клетки, которые тоже сосредоточиваются возле входа в пищеварительную трубку, совершенствуются и усложняются, образуют контролирующий центр — прообраз мозга.

Наряду с этим появились и зеркально-симметричные левая и правая стороны тела и животные могли поворачиваться так, чтобы только одна часть тела была постоянно наверху.

Вот каких успехов достигли древние «невидимки» за 3 миллиарда лет своего существования!

 

В кембрийскую эпоху в геологической летописи появились почти все ныне живущие типы организмов, а также несколько типов, которые потомков не оставили. Как и сейчас, особенно разнообразным было население литорали — мелководного прибрежья морей и океанов. Своеобразной экологической особенностью этих первобытных сообществ было почти полное отсутствие хищников. Древнекембрийские представители животного мира были невелики по размерам и питались планктоном — мельчайшими организмами, взвешенными в толще воды, или же поглощали органические частицы из грунта.

Типичными представителями кембрийских сообществ были кишечнополостные, брахиоподы, примитивные моллюски, иглокожие и вымершая ныне обширная группа фильтрующих рифообразных животных — археоциат.

 

 

МОРЕ БЕЗ ХИЩНИКОВ

 

Причудливые скалы, покрытые ковром разноцветной плесени, громоздятся на берегах океана. Теплая прозрачная вода пронизана солнцем. Его лучи высвечивают дно мелководной лагуны огромного кембрийского моря. Колеблются длинные плети зеленых водорослей. То тут, то там тянутся вверх резные кубки археоциат. А вот словно густой кустарник без листьев. Это губки — неутомимые фильтровальщики. На большом камне, будто островок скошенного пшеничного поля, торчат бледно-розовые шпеньки древних кораллов. Возле камня — словно раскрытый шатер зонтика. Это тоже живое существо — сцифомедуза. Нет, она не взмахнет пышной бахромой, не поднимется к самой поверхности. Это полип. Он прикреплен ко дну и двигаться не может. Но наступит время, кружевной диск отделится от тела полипа и поплывет. Вот это уже медуза, которая живет в океанских просторах. Она никогда больше не осядет, не прикрепится ко дну. А ее личинки, покрытые ресничками, поплавав немножко, опустятся на дно, прикрепятся к нему и превратятся в полипа, точно такого, как тот, с которого мы начали свой рассказ о сцифомедузе.

Недалеко от сцифомедузы примостилось еще одно удивительное существо. Это конулярия — странная перевернутая пирамидка, с множеством щупалец на верхнем конце. У конулярий, в отличие от сцифомедуз, есть тонкостенный скелет, и они живут по-разному: одни прикрепляются ко дну и всю жизнь неподвижны, а другие не знают оседлой жизни, их удел — постоянное движение.

Вот чья-то тень появилась над зарослями кораллов. Это рак. Он плывет, непрерывно работая своими маленькими лапками-жабрами. Дышит и плывет. Плывет и дышит. Тело надежно защищено доспехами. А навстречу ему вдоль дна скользит другое, похожее на мокрицу, существо, тоже в латах, только усы наружу торчат. Это трилобит — безобидный властелин кембрийского моря.

На дне покачиваются крошечные существа, тела которых защищены раковинками. Это брюхоногие моллюски и брахиоподы. А если мы вглядимся в дно еще пристальнее, то заметим трубочки на тоненьких ножках. Из трубочек высовывается что-то колеблющееся, почти не различимое невооруженным глазом. Это хиолит быстро-быстро машет жабрами. Но вот на него наползла тень трилобита, и вмиг спрятались жабры в трубочку, а вход в нее поспешно закрыт крышечкой.

Необычен и удивителен этот мир маленьких, слабых, малоподвижных обитателей моря. Необычен хотя бы потому, что это мир без хищников — «золотой век» многоклеточных. Хотя хищничество уже, как говорится, «носилось в воздухе» и к нему уже готовились все — от мала до велика. А пока им еще нет нужды преследовать и пожирать друг друга. Одни из них пропускают через себя воду вместе с плавающими в ней водорослями и одноклеточными животными. Другие фильтруют ил — продукт разложения тех же водорослей и одноклеточных. И все они вместе представляют собой просто живые насосы. Вот эти-то насосы почти одновременно и выработали твердые скелеты. И не какой-нибудь один тип скелета, а все существующие сегодня его разновидности. И внешний, и внутренний, как например, у губок, иглокожих и радиолярий. А теперь приглядитесь внимательнее, и вы различите как бы три группы внешних скелетов.

 

КРЕПОСТИ, ДОМИКИ, ДОСПЕХИ…

 

Во-первых, скелеты-крепости, которыми обзавелись кораллы, губки, археоциаты и конулярии.

Во-вторых, скелеты подвижные — домики. Их «выбрали» моллюски и хиолиты.

В-третьих, скелеты-доспехи, в которые принарядились трилобиты и раки.

Трудно сказать, почему те или иные организмы получили тот или иной скелет. Но точно известно, что именно скелет и определил их дальнейшую судьбу.

Так, губкам и археоциатам «достался» скелет-арматура, скелет-каркас. Сложное переплетение балок и стержней, вроде остова современного дома из железобетона. Такой дом уже сам по себе располагает к оседлой жизни. А домоседы мало меняются. Разве что больше усложняют конструкции своих домов.

Примерно та же судьба и у кораллов. У них уже не просто дома, а дома-крепости, с прочными известковыми стенами. Кораллы любят селиться вместе и образовывать целые города со множеством причудливых башен и башенок, в которых проводят свой век бесчисленные поколения их мягкотелых обитателей. Время от времени с вершин башенок отрываются прозрачные студенистые купола. Это гидромедузы. Они плывут, величаво покачивая бахромой, в океанские дали. Так для оседлых животных решается проблема расселения. Где-нибудь личинка этой гидромедузы осядет на дно и даст начало новой колонии коралловых полипов. Так будет основан новый подводный город.

Коралловый город поначалу кажется городом только для своих. Ведь из каждой «бойницы» выглядывают стрекательные щупальца, жгучие, как крапива. На самом деле этот город приютил разные «слои населения». В его лабиринтах нашли пристанище водоросли, черви, моллюски и многие другие животные.

Такое сообщество взаимовыгодно. Водоросли снабжают коралл кислородом. А обилие пищи привлекает моллюсков и червей. Коралловый город живет своей сложной жизнью.

Дом моллюска тоже всегда при нем. Но это скорее кибитка кочевника. Двигаться в случае необходимости могут почти все моллюски, но некоторые из них — настоящие путешественники. Раковина не только не мешает им, а даже помогает. Недаром Жюль Верн назвал подводный корабль капитана Немо «Наутилусом» и снабдил его девизом: «Подвижное в подвижном». Ведь наутилус — это моллюск, и первые наутилусы появились как раз в те времена, о которых мы сейчас говорим. Они жили в конических раковинах, похожих на шапку звездочета. Сам моллюск сидел в переднем конце раковины, и чем больше он рос, тем длиннее становилась его раковина, а тело переселялось все вперед и вперед. Но свободное помещение даром не пропадало. Оно было разделено на множество водонепроницаемых отсеков, через которые проходила воздушная трубка. При помощи этой трубки моллюск мог регулировать давление воздуха в отсеках. Домик таким образом превратился в батискаф. Он не только ничего не весил, но еще и поддерживал тело моллюска в воде. Таким образом, моллюски ничего не потеряли в движении. Теперь одни из них могли плавать как ракеты, выбрасывая струи воды из жаберной полости, а некоторые — просто двигая щупальцами. Но таким кораблем-раковиной нужно было управлять. И у головоногих моллюсков развиваются органы чувств — глаза и головной мозг, равного которому нет ни у одного беспозвоночного животного. Началась долгая и славная история головоногих моллюсков, которая продолжается и по настоящий день.

А теперь посмотрим, какой «костюм» достался ракам и трилобитам — этим первым членистоногим животным на Земле. Они активно движутся, могут ползать, плавать, а трилобиты даже сворачиваются в клубок в случае опасности. Наружный скелет-панцирь не то что не мешает движению — движение без скелета было бы для них невозможно. Эти животные первыми используют для передвижения ноги. Ноги-ходули, ноги-весла. На ватных ногах не пойдешь: ноги должны иметь жесткую опору. Опору для мускулов дает скелет из хитина. Хитин — это твердый слой, который выделяется клетками животного, что-то вроде органической пластмассы. Хитин покрывает все тело животного, от кончика хвоста до кончика усов. В нем нет просветов, но есть сочленения, где слой более тонок и может гнуться. Такой скелет дает много преимуществ его владельцу. Он защищает от врагов, не мешает двигаться, сохраняет постоянную форму тела. Но у него есть недостаток. Он не может расти. Если членистоногие не хотели навсегда остаться маленькими, у них был только один выход: сломать панцирь, быстро вырасти и сделать новый, по росту. Но дело это не простое. Без своих надежных лат они совсем беспомощны, и любая случайность может их погубить. Это одна из причин, почему членистоногие никогда не были особенно большими. Исключение составляют только ракоскорпионы. Было время, когда они стали настоящими морскими чудовищами в три метра длиной. Клешни и челюсти сделали их властелинами древнего моря, грозой моллюсков и трилобитов. Но о них речь впереди.

 

Головоногий моллюск

 

 

Обитатели силурийского моря.

 

 

Глава III

ПРАЩУРЫ ПОД ВОДОЙ

 

 

 

570 миллионов лет назад, с появлением скелетных организмов, кончилась туманная предыстория жизни и началась история, зримая и документальная. Словно вспыхнул свет рампы. Высветились монументальные декорации. Актеры в красочных костюмах повели замысловатый и захватывающий сюжет с превращениями, погонями и батальными сценами. Тут-то в затихшем зале обычно и раздается громкий шепот любознательного зрителя: «А где же здесь наши?» Ведь должны, обязательно должны во всякой порядочной истории действовать «наши», за кого можно болеть, кому от души хочется сочувствовать и желать победы.

В нашей истории в роли такого любознательного зрителя оказались биологи-дарвинисты, когда в середине прошлого века они приступили к составлению человеческой родословной. И выглядели они чуть ли не простаками: ведь для большинства людей тогда история человечества начиналась, согласно христианской догме, с Адама и Евы, то есть примерно 4–6 тысяч лет до нашей эры.

Потомками Адама и Евы собственно и ограничивался круг «наших». Ведь, согласно библии, все другие существа были сотворены отдельно и независимо. Знаменитый биолог граф Бюффон, правда, попытался расширить этот круг, включив в него и обезьян в качестве «опростившихся» потомков Адама и Евы, но вскоре отказался от своей кощунственной идеи.

Совсем иначе представлялось все это первым эволюционистам и, тем более, нашим современникам. Все живущие и когда-либо жившие на Земле организмы — это потомки первичных существ, протобионтов, появившихся, как мы теперь знаем, около 4 миллиардов лет назад. Общность тончайших биохимических реакций, одинаковое устройство аппаратов наследственности не оставляют в этом сомнений.

Значит, человек имеет право повторить пароль Маугли — «Мы с вами одной крови, вы и я!» — любому из полутора миллионов ныне живущих видов: и вирусу гриппа, и редиске, и скорпиону. Вот только поймут ли они? Услышат ли? Уж слишком далеко разошлись дорожки за четыре миллиарда лет. Даже в сказке Киплинга Маугли мог говорить только со зверями, птицами и змеями, а с дикими пчелами ни он, ни даже мудрый Каа общий язык найти не могли. Мир Маугли, его друзья и враги, — это мир позвоночных. От этого племени мы получили в дар красную кровь, крепкие кости, сильные мышцы и большой мозг.

Позвоночных не очень много. Сейчас на Земле их около семидесяти тысяч видов. А это всего 0,5 процента всех видов живых организмов.

Семьдесят тысяч линий тянутся через миллионы веков к общему рыбообразному предку, и среди них есть линия человека. Нам очень важно знать эту линию, и не только из законного любопытства. Изучая ее, мы сможем лучше понять законы эволюционного прогресса, законы преодоления тысяч запретов и ограничений, которые ставила природа на пути к разуму.

Но пройтись вдоль цепочки предков совсем не просто. Мешают десятки пробелов, десятки утерянных или нерасшифрованных страниц в летописи жизни Земли. И самая первая загадка, наивный вопрос: «А где же все-таки наши?», где позвоночные в самом начале фанерозоя?

 

ПОТЕРЯННЫЕ ПРЕДКИ

 

Летом 1888 года профессор Петербургского университета Иоганн Рогон совершал геологические экскурсии неподалеку от северной столицы, в окрестностях Павловска. Места эти очень его привлекали. Мало того, что здесь выступают на поверхность древнейшие слои, насыщенные остатками первобытных существ, в них прослеживается граница двух древнейших периодов палеозоя. Для геологов эта граница была беспокойной. Вот уже 50 лет пылал пожар пограничного «кембрийского конфликта», который разожгли два знаменитых англичанина — Мурчисон и Седжвик.

В тридцатых годах XIX века два друга-геолога, составляя карту Уэльса, убедились, что древнейшие слои различаются по остаткам организмов, и выделили два периода, которым присвоили имена древних народов — кембров и силуров. Точнее, кембрий, о котором уже говорилось, выделил Седжвик, а силур, о котором еще пойдет речь, — Мурчисон. Но по вопросу о границе они договориться не смогли и постепенно стали смертельными врагами. Неистовый Мурчисон и армия его сторонников требовали полностью ликвидировать кембрий и объявить силур первым и единственным периодом нижнего палеозоя. Более умеренный Седжвик и его друзья в Англии и Европе посягали только на половину силура.

Поскольку в пламени конфликта горели и научная объективность. и интересы практики, хитроумный соотечественник геологов-соперников Лэпворт предложил выделить спорный отрезок в самостоятельный период, названный тоже по древней народности, некогда населявшей Англию, ордовиком.

Научные основания для этого были. Именно в ту эпоху истории Земли появились и поплыли по всем морям новые существа — граптолиты, странные пузыри, от которых свешивались ветви, усеянные коническими ячейками — домиками. Что за существа образовали эти плавучие колонии, было совсем не ясно. Полагали, что это кишечнополостные, родичи кораллов и гидры.

Как ни странно, но конфликт в Европе угас. Агрессивные мурчинсонисты немедленно присоединили «буферный» период к силуру и успокоились. Сторонники Седжвика тоже были довольны, отхватив небольшой нижний кусочек ордовика в пользу кембрия.

В конце концов, не проиграл и Лэпворт. Ордовик официально признали сначала в Америке, а потом и во всем мире. Эхо этой геологической войны докатилось и до наших дней. Во многих научно-популярных книжках ордовика нет, а сразу за кембрием следует силур.

Вот и невысокий обрыв, где пресловутая граница четко выделяется зловещей черной полосой граптолитовых сланцев. Сотни миллионов лет как окаменели илы зараженного сероводородом моря, а запах чувствуется и сейчас… Пробираясь вдоль склона, Рогон не думал о Мурчисоне и Седжвике. Он вел свою собственную пограничную войну и пришел сюда за трофеями своей уже общепризнанной победы.

Вот этот слой зеленоватого песка, в котором покойный коллега Пандер, действительный член Российской Академии наук, нашел якобы зубы древнейших в мире рыб и столь непростительно ошибся в своем заключении…

Рогон небрежно завернул образцы и уверенным шагом двинулся по тропинке.

Под микроскопом невзрачный песок засиял, как драгоценности Эрмитажа, и Рогон привычно восхитился — зерна глауконита глубокого изумрудного цвета образовали фон, на котором в изысканном беспорядке мерцали и переливались мечи и кривые сабли, выточенные из лунного опала, боевые трезубцы и пилы, навершья шлемов, казалось, отлитые из медового янтаря.

Уверенное движение руки — и весь арсенал сказочных эльфов как бы растворился в одной капле анисового масла. Зато при большом увеличении стало видно внутреннее устройство «клинков». В большом мече, как в матрешке, вложен меч поменьше, а потом еще и еще. «И как только старый Христиан Пандер мог принять это за рыбьи зубы?! — сердился Рогон. — Ведь и тридцать лет назад знали, как растет и как выглядит под микроскопом настоящий зуб. Ведь зуб живой. Он только кажется кристаллическим монолитом. Из пульпы, где пульсируют кровеносные сосуды, почти до поверхности тянется тончайшая щетинка клеточных отростков. Их видно в любом зубе: в зубе акулы, крокодила или человека. Но их нет в пандеровских зубах — конодонтах. Следовательно, нет и не было позвоночных на границе кембрия. Они появились позднее — в конце силура. Там находили остатки рыб и сам Пандер и другие палеонтологи… А похожие на драгоценности конодонты — всего лишь челюсти ничтожных червей, полихет. Он, Рогон, первым понял и доказал это всему миру. Сам знаменитый Циттель, автор многотомного руководства — настольной книги всех искателей окаменелостей, счел за честь быть младшим соавтором в их общей работе».

Еще проба. Еще капля масла… Но два особо крупных, миллиметра по два, конодонта остались мутными, и под микроскопом проступила паутина дентиновых каналов. Рогон протер глаза и откинулся на спинку жесткого кресла. В конце концов он ждал этого.

Пандер не нашел, а он нашел позвоночных. И если прав Дарвин, на стекле лежат остатки предков птиц и ящеров, предки рыб и лягушек, предки львов и китов и самого Дарвина — все в одном лице. Нет, впрочем, в двух: зубы не похожи. Итак, он, Иоганн Рогон, не только разгадал тайну конодонтов. Отныне, думал он, ему принадлежит честь открытия первых позвоночных.

Теперь, девяносто лет спустя, мы знаем, что на предметном стекле под микроскопом лежали по крайней мере три тайны: тайна зубов, тайна конодонтов и тайна зеленого песка. А раскрытой на сегодняшний день оказывалась лишь третья, о которой сам Рогон, кстати, и не догадывался.

Вот эта тайна. Там, где накатывают на песок зеленые морские волны, рождаются такие же прозрачно-зеленые зерна минерала глауконита. В его состав входит радиоактивный изотоп калия. Волны и века надежно укрывают новорожденный минерал слоями осадков, и год за годом накапливаются в нем частицы радиогенного аргона. В наши дни по соотношению калий — аргон можно определить точное время рождения минерала и время, когда море выбросило на песок иглы конодонтов и находку Рогона. Это случилось ровно 500 миллионов лет назад.

Но мы не знаем, что же именно нашел Рогон. И мы не знаем еще, что же все-таки такое конодонты. Никто не смог повторить находку Рогона, а два зубика-пылинки бесследно унесены вихрем мировых войн и, возможно, навсегда. От двух предков, без затей нареченных «арходус» и «палеодус», что значит «древнезуб» и «старозуб», остались только рисунки Рогона, кочующие по страницам учебников и монографий.

 

ОБЛИК ПРАЩУРА

 

Но можно попытаться воссоздать облик всеобщего предка позвоночных и без помощи палеонтологии. Он, конечно же, дышал жабрами. Еще в начале прошлого века открыли, что у зародышей птиц и млекопитающих развиваются жаберные щели. Тогда это произвело сенсацию, но было истолковано как еще одно доказательство мудрого и единого плана творения. Истина стала понятной только после работ Дарвина. Жабры зародышей — наследие рыбообразных предков. А главное, стало понятно, что микроскоп, под которым изучают развитие эмбрионов, может служить иллюминатором в прошлое. Упрощая существо дела, можно сказать, что каждый многоклеточный организм, развиваясь, снова как бы проходит по цепочке превращений своих предков. От облика докембрийской клетки, праматери, до облика непосредственных родителей.

Немало тайн раскрыли эмбриологи на этом пути, восстанавливая историю и родственные связи животных, от которых в летописи Земли порой не осталось никаких следов. Но дело это далеко не простое. Живая природа вовсе не стремилась оставить ученым кинохронику своей истории. То, что мы обычно видим, больше похоже на кадры предшествующих событий перед началом последней серии телевизионного фильма. Но и это сравнение неточно. Скорее можно сказать, что развитие зародыша идет по программе, в которой зафиксированы наиболее существенные для развития этапы и операции. По этим относительно устойчивым вехам мы судим и о прошлом. Конечно, не всегда. К примеру, личинка водяного жука или комара вовсе не похожа на предков, которые были нормальными сухопутными насекомыми.

Используется и еще один метод восстановления предка по морфологическому ряду. Допустим, перед нами лягушка, ящерица и мышь. Очевидно, все общие черты их строения унаследованы от предка: четыре конечности, костный череп, пара глаз, сердце и так далее. А специальные черты, такие как. теплокровность мыши, длинные задние ноги лягушки, приобретены независимо.

Логично предположить, что предок вряд ли мог быть по устройству сложнее, чем самый низкоорганизованный представитель ряда, то есть — лягушка. Следовательно, у него была водная личинка и трехкамерное сердце.

Ну а хвост, которого у лягушек нет? Поскольку он есть у головастика, он должен быть и у предка. Заодно придется прибавить предку несколько позвонков, ребра, которые у лягушек недоразвиты, и многое другое.

Путем таких операций можно составить более или менее приемлемую схему праземноводного.

 

Маленький полупрозрачный ланцетник — словно оживший эскиз прототипа всех позвоночных: есть упругая ось хорды (1), над которой расположена нервная трубка (2), а ниже нее — пищеварительная система с глоткой (3), пронизанной жаберными щелями (4). Все это — в обтекаемом «чехле» из мускулатуры и гладкой кожи (5). Животные, подобные ланцетнику, появились более полумиллиарда лет назад.

 

Вот как выглядит одна из таких схем, полученная путем извлечения и суммирования черт всех ныне живущих позвоночных и их личинок. Веретеновидное, как ракета, тело. Три полупрозрачных гребня-стабилизатора. Один вдоль спины, два — горизонтально по бокам вдоль брюха. Сзади стреловидный хвост. Спереди круглое отверстие рта, окаймленное венчиком щупалец. Два крохотных глаза. За ними на боках длинный ряд пульсирующих щелей — жабры.

Внутри все скомпоновано просто, но надежно и экономично. От головы до хвоста протянулась упругая скелетная ось — хорда. К ней через хрящевые дужки — будущие позвонки — подключена батарея мышечных сегментов. Включится батарея — пробежит по телу волна изгибания, и животное движется вперед сквозь толщу воды.

Под хордой широкая прямая трубка кишечника — замечательная система питания живой машины, извлекающая горючее и окислитель прямо из воды. Делается это так: прямо к переднему концу трубки, иначе назовем его глоткой, справа и слева подсоединено по тринадцать мускулистых жаберных мешков. Как резиновые груши пульверизатора, они выкачивают воду из глотки и с силой выталкивают ее через жаберные щели, попутно поглощая растворенный кислород. А по желобу на дне глотки, никогда не останавливаясь, движется в кишечник поток слизи, к которому немедленно прилипает все съедобное: мельчайшие водоросли, инфузории, частицы ила. Но самое главное расположено над хордой. Это система управления — мозг. Его задняя часть похожа на простой шнур, от которого к нижнему правому и левому сегменту мышечной батареи отходят провода — нервы. Они не только дают сигнал к действию, но и проверяют его исполнение. О переднем же отделе — сложнейшем устройстве, соединенном с анализаторами электромагнитных волн, химическими датчиками, устройствами для приема звуковых колебаний и измерителями скорости потока, до сих пор могут только мечтать конструкторы космических кораблей и сверхзвуковых лайнеров. Мозг есть мозг. Даже самый простой, предковый.

Вот примерно такого прапредка всех позвоночных «сконструировал» шестьдесят лет тому назад знаменитый русский морфолог Алексей Николаевич Северцов.

Те же из вас, кто хорошо знает зоологию, наверное, заметили, что предок очень похож на обыкновенную миногу. Сработал принцип — предок похож на самого простого из современных позвоночных. Минога же действительно наипростейшее существо среди позвоночных. Оно состоит почти из сплошных «нет». Нет зубов и даже челюстей. Нет ни единой косточки. Нет парных плавников, и так далее.

Северцовская модель еще проще миноги. Но до чего же она сложна! Речь идет не о чудесных биохимических механизмах и даже не об изящных инженерных решениях, а только о том, насколько похоже на нас с вами это ничтожное беззубое существо, с его крохотными глазками, простеньким мозгом и бескостным позвоночником.

Когда природа сделала больший скачок? Когда внезапно повернула от шимпанзе к человеку? Или полмиллиарда лет назад, сотворив существо, казалось бы до скончания веков обреченное глотать собственную слюну и быть добычей всех, кто умеет ловить и кусать? Морфолог без колебаний укажет на второй случай. Ведь пропасть между человеком и обезьяной вырыта мощью человеческого разума, а сами предпосылки этого скачка были заложены еще тогда, когда 500 миллионов лет назад появилась модель, способная не только к почти безграничному увеличению размеров, но и к непрерывному усовершенствованию без существенной перестройки основной схемы.

Итак, предок был мал, беспомощен, но перспективен. Однако был ли он именно таким, каким нарисовал его академик Северцов? Сам Алексей Николаевич, безгранично веривший в методы сравнительной морфологии, счел бы такой вопрос кощунством. Но мир, по крайней мере мир науки, как всегда, ждал реального подтверждения теоретически построенной модели.

 

 

МОЗГ В КОРОБКЕ

 

Молодой энергичный швед Эрик Стеншё не спешил строить свои гипотезы (успеется!) и не жаждал проверять чужие (и так работы невпроворот!). Он просто работал с панцирными рыбами. Материала у него хватало. Скандинавские геологи интенсивно изучали Арктику. Шпицберген, Гренландия — здесь повсюду на поверхность выходят палеозойские породы с коричневыми и синевато-стальными скорлупами. Это и есть остатки панцирных рыб. Описывал их когда-то и старый Христиан Пандер. И до него их описывали. И после него. А сказать про них вроде бы нечего. Чешуйчатый хвост, туловище и голова в плоской костяной коробке. Похоже на сковороду с ручкой. В крышке сковороды прорези для глаз. А что за существо сидело внутри — непонятно. Форма и расположение костей совсем не такие, как у любой современной рыбы. Упорный швед изучал не только кости. Тончайшие детали внутреннего устройства водных позвоночных давно стали для него открытой книгой. Дело в том, что молодой ученый собирался заглянуть внутрь костяной сковороды. Идея эта большинству палеонтологов представлялась бессмысленной. Внутри была порода, окаменевший ил, твердый, как кремень. Эрик знал, что это не совсем так. На сколах внутри панциря просматривались какие-то остатки, принадлежащие самому животному. Но толку от этого не было. Невозможно разобраться, что за остатки и к чему они. И все-таки Эрик разобрался, изумив не только коллег, но и всех интересующихся естествознанием. (Это палеонтологам удается значительно реже, чем можно предположить.) Его способ решения никак нельзя назвать простым и легким. Стенше шлифовал свои находки, как шлифуют ювелиры агат или яшму. Но вряд ли даже огранка известнейших бриллиантов мира потребовал<