Кость в процессе эволюции

Рисунок-реконструкция. Так Coronacollina acula могла выглядеть при жизни.
Источник: Daniel Garson for Droser lab, UC Riverside Geology

Возраст этого организма, найденного в южноавстралийских песчаниках и получившего наименование Coronacollina acula, – 560–550 млн. лет. Его относят к эдиакарскому периоду – времени до так называемого кембрийского взрыва, когда большинство привычных нам типов живых существ еще не появились на свет и не разразилась так называемая кембрийская скелетная революция. Эдиакарская многоклеточная фауна – точно так же как и менее известная и еще более ранняя хайнаньская, следы которой были обнаружены в Китае, – так и осталась «неудачным черновиком» природы и, как до сих пор полагали многие ученые, сгинула практически бесследно, не оставив потомков. А тот успех жизни во всех ее проявлениях, который мы наблюдаем сейчас, пришелся лишь на долю новой, кембрийской фауны.

«Считалось, что вплоть до кембрия животные так и оставались мягкотелыми и не обзаводились жесткими элементами, – рассказывает руководитель исследовательской группы Мэри Дрозер, профессор геологии Калифорнийского университета в Риверсайде. – Однако теперь у нас есть пример организма с элементами скелета, который появился еще до кембрия. Это древнейшее животное со скелетом обладало жесткими опорами, помогавшими ему сохранять форму и возвышаться над грунтом. Это очень важное нововведение для животных».

Организм в виде усеченного конуса высотой 3–5 см прикреплялся к морскому дну. Его «наперсточную» форму дополняли по меньшей мере четыре 20–40-сантиметровые радиальные спицы или спикулы (которые в окаменелостях проявляются лишь в виде тонких канавок). Именно неизменная прямолинейность бороздок у сотен новооткрытых окаменелостей и позволила сделать вывод об их изначально минерализованном составе. Вероятно, он включал в себя отложения солей вроде карбоната кальция. Благодаря этим лучам Coronacollina acula закреплялась на поверхности субстрата.

В дальнейшем такого рода существа, эволюционировав, могли использовать скелет и для защиты от хищников. Однако в разгар эдиакария ни о каких хищниках речь еще не шла. Самостоятельные передвижения «наперсточнику» также еще не были доступны – его многочисленные колонии на мелководье питались тем, что удавалось отфильтровать из протекающей мимо воды.

Coronacollina acula можно перевести как «маленький холм, окруженный иглами». Само строение этого существа напоминает кембрийские губки рода Choia, поэтому профессор Дрозер считает его все-таки предвестником кембрийских животных. Соответственно появление носителей скелетов в кембрии можно считать не столь уж внезапным. Эдиакарская биота могла оказаться основателем эволюционной ветви тех животных, что нам известны и поныне. Способ их размножения, впрочем, остается загадкой.

Название «эдиакария» (630–542 млн. лет назад) образовано от Эдиакарской возвышенности в Южной Австралии, а «кембрия» (542–488 млн. лет) – от римского наименования Уэльса – Cambria. В эдиакарии постепенно росла концентрация кислорода в атмосфере и в морской воде – его вырабатывали растения. Это привело в конце концов к появлению активных хищников, глобальной перестройке морских экосистем и приобретению минерализованного скелета многими группами животных.

До определенного момента обретение подобного скелета было просто энергетически невыгодно. Долгое время считалось, что и многоклеточные существа смогли внезапно появиться лишь в кембрии. Это обстоятельство в свое время смущало самого Чарлза Дарвина. Но затем были обнаружены многочисленные отпечатки так называемой вендской (эдиакарской) биоты – сначала в Австралии, а затем и в России, в окрестностях Белого моря.

«Судьба первых эдиакарских животных до последнего времени оставалась спорной, – говорит Дрозер, – многие полагали, что все они вымерли незадолго до кембрия. Наше открытие показывает, что это не так».

Безусловно, в связи с подобными открытиями чрезвычайно интересно обсудить вероятность того, что многоклеточные организмы пытались обживать нашу планету неоднократно независимым образом, и когда-нибудь в будущем еще найдутся, по крайней мере косвенные, следы присутствия еще более древних форм. В конце особенно несчастливых периодов вымирать могли не только многоклеточные организмы, но и все одноклеточные, то есть жизнь в принципе могла начать развиваться с нуля. Прямых подтверждений этому нет, но сама возможность не отрицается. Проблема с поисками таких останков состоит прежде всего в том, что древние организмы, не имеющие скелетных образований и не оставившие каких-либо отпечатков и следов жизнедеятельности, остаются скрытыми от палеонтологов.

Такие исследования, безусловно, привлекают и внимание астробиологов, которые стремятся получить ответ на вопрос, насколько вообще распространен феномен жизни во Вселенной и насколько вероятно открытие неизвестных нам форм в обозримой части Галактики. Именно поэтому в числе грантодателей проекта числится и NASA.