ОСНОВНОЕ МЕНЮ

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

ИСТОРИЯ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

ИНФОРМАТИКА

Взрыв животной жизни!

 

В течение миллиардов лет количество микроорганизмов на Земле увеличивалось и уменьшалось – в зависимости от климатических условий, источников питания, солнечной энергии и многого другого. Новые данные из шельфовых отложений позволяют предположить, что расцвет водорослей в конце неопротерозоя был отнюдь не случайным или временным явлением. Впервые в истории зеленые водоросли выработали новые механизмы закрепления на болотистой суше – материки украсились по краям зеленой каймой, смягчив зрительный контраст по-марсиански оранжевой суши и синего океана. Увеличивалась концентрация кислорода в атмосфере, а также озонового слоя в стратосфере, создавая надежный барьер, препятствующий радиации и защищающий поверхность Земли от смертоносного ультрафиолетового излучения Солнца. Такая защитная оболочка стала решающей прелюдией к расцвету жизнеспособной биосферы на земном пространстве, позволив растениям укореняться, а животным – свободно передвигаться по суше.

Как ни странно, животным понадобилось еще 100 млн лет, чтобы полностью перебраться на сушу. Долгое время всевозможные биологические преобразования происходили на прогреваемых солнечными лучами шельфах. На протяжении 40 млн лет многоклеточные медузы и черви доминировали в послеледниковом океане. Мириады мягкотелых животных, плохо сохранившихся в ископаемой летописи, кормились отложениями на морском дне, находя убежище в минеральных отходах, оставленных им в наследство микроорганизмами-предшественниками. Десятки миллионов лет сохранялся экологический status quo.

Этот статус нарушился примерно 530 млн лет назад поразительной уловкой эволюции: некоторые типы животных научились наращивать собственные защитные оболочки из твердых минералов. Точно не известно, когда именно произошел этот виток эволюции, ведь жизнь уже миллиарды лет сопровождалась минеральными отложениями в виде рифообразных строматолитов. Каким-то образом, где-то после Гаскерского оледенения, 580 млн лет назад неизвестного вида животные сумели нарастить собственные защитные оболочки из самых обычных минералов – чаще всего из карбоната кальция или двуокиси кремния. Это новшество означало шаг вперед в борьбе за выживание, так как хищники предпочитали пожирать мягкотелую добычу, нежели тратить драгоценную энергию на раскалывание твердого минерализованного экзоскелета. Поэтому мягкотелым необходимо было обзавестись собственным панцирем – либо погибнуть. Результаты этой эволюции в большом количестве отразились в ископаемых образцах, которые точно обозначили время, называемое «кембрийский взрыв», когда в слоях осадочных пород появилось множество отпечатков – свидетелей жизни.

Однако слово «взрыв» вводит в заблуждение. Это преображение отнюдь не было внезапным; процесс «биоминерализации» животных занял много миллионов лет. Губки с твердым скелетом, сохранившиеся в богатой ископаемыми окаменелостями формации Доушаньто в провинции Гуйчжоу на юге Китая, возможно, освоили этот процесс примерно 580 млн лет назад. К концу эдиакарского периода, примерно 550 млн лет назад, различные червеобразные на океанском дне приспособились использовать карбонаты для отращивания трубкообразных защитных домиков.

Первые значительные следы фауны с экзоскелетом, правда, мелкой и хрупкой, отпечатались на осадочных породах по всей планете около 535 млн лет назад. (Мне вспоминается студенческая полевая практика на побережье в Наханте, к северу от Бостона, штат Массачусетс, где мы собирали эти редкие окаменелости. Свежий морской воздух, волны, живописный скалистый берег, кудрявые белые облака и синева океана – все это навсегда врезалось в память, в отличие от малопривлекательных, еле различимых невооруженным глазом окаменелостей.)

Подлинный «взрыв» произошел на несколько миллионов лет позже, примерно 530 млн лет назад, когда на сцене внезапно появились животные со всевозможными типами панцирей. Началась эволюционная гонка вооружений. Броненосные хищники и броненосные жертвы приобретали все более внушительные размеры. Одни отращивали зубы и когти, другие укрывались под пластинчатым костяным панцирем. Глаза стали незаменимым органом, чтобы выжить в мире убийц густонаселенных палеозойских океанов. Последние полмиллиарда лет земной истории богато отмечены массивными слоями известняка, образованными в результате жизнедеятельности и гибели бесчисленных поколений ракушечных созданий, биоскелеты которых превращались в карбонатные осадки. Громадные, полные ископаемых окаменелостей, карбонатные утесы и гребни встречаются по всему миру, в десятках стран, образуя высочайшие пики Скалистых гор в Канаде и белые меловые утесы Дувра, покрывая даже вершину горы Эверест.

Из всех кембрийских эволюционных новообразований самыми прославленными и фотогеничными являются пучеглазые морские членистоногие – трилобиты. Здесь нужно оговориться. Мне ужасно нравятся трилобиты, с тех пор когда в возрасте семи-восьми лет я впервые выкопал один из них и продолжаю пополнять коллекцию по сей день. В моем собрании насчитывается более двух тысяч образцов, которые я постепенно передаю Смитсоновскому институту. (Несколько хорошо сохранившихся экземпляров можно увидеть в Зале морской фауны и флоры в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института.) Так что я должен признать свою пристрастность.

Несмотря на медленное начало биоминерализации, примерно 530 млн лет назад живые существа с твердым скелетом внезапно распространились повсюду. Всевозможные разновидности ногастых трилобитов и бороздчатых двустворчатых моллюсков, похожих на орех брахиопод и хрупких веерообразных мшанок, ноздреватых губок и рогатых кораллов сохранились во всех осадочных породах, отлагавшихся слой за слоем по всему земному шару. В отложениях от Монтаны до Марокко можно наткнуться на слой – надежный отпечаток истории, – который свидетельствует о точном времени поразительного изобретения биоброни.

Одно из самых замечательных мест, где можно проследить внезапный переход от мягкотелых к панцирным животным, находится в историческом оазисе Тиут у подножья живописного хребта Антиатлас в западной части Марокко. Тысячи метров открытых всем ветрам, почти вертикальных карбонатных отложений в долине реки Соусс дают наглядное представление о конце Эдиакарского и начале Кембрийского периода. Слой за слоем красновато-бурого известняка совершенно не содержит привычных видов ископаемых. Можно пройти целый километр вдоль покрытого галькой берега реки, большую часть года полностью пересыхающей, и не обнаружить ничего, кроме прорытого червяком хода.

Внезапно в одном из слоев известнякового холма прямо над деревней – горизонт, который издали ничем не отличается от остальных, нижних или верхних, – обнаруживаются ископаемые. Eofallotaspis, пожалуй, древнейший из трилобитов, знаменует начало кембрийского взрыва. В более молодых слоях, залегающих немного выше этого знаменательного слоя, обнаруживаются новые виды: характерные 5-сантиметровые овальные отпечатки Choubertella и Daguinaspis. Последний встречается довольно часто, но самый богатый находками слой располагается на территории, окружающей могилу мусульманского святого, место поклонения верующих. Небольшое белое строение с куполом окружено невысокой скалистой грядой, изобилующей отпечатками трилобитов. Пришлым геологам не позволят нарушать покой усыпальницы стуком молотка о зубило. На местных ребятишек, видимо, запрет не распространяется, и они бодро продают «жуков из Тиута» туристам, постучав в окно машины со словами «Эй, мистер, сто дирхемов!» (около 12 долларов) и протягивая свежевыкопанные окаменелости. Я не торгуюсь. Я покупаю все.

Поиск

ФИЗИКА

ХИМИЯ

Поделиться

Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru