По следам минувшего - Яковлева Ирина. Страница 8

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.