Аномалокарис (Anomalocaris saron).
Продление истории позвоночных до середины кембрийского периода говорит в пользу идеи “взрыва”. Действительно, большинство основных типов животных впервые появляется в палеонтологической летописи в узком временном промежутке – в кембрии. Это, конечно, не значит, что до кембрия никаких представителей этих типов не существовало. Просто они, как правило, не превращались в окаменелости. Как это объяснить? На этот счет есть три основных гипотезы (и различные их комбинации). Все они напоминают гипотезы относительно “взрывного” распространения млекопитающих после исчезновения динозавров.
“Взрыва” не было. Согласно этой точке зрения, “взрыв” касался лишь способности к фоссилизации, а не эволюции. Типы появились задолго до кембрийского периода, их предки жили сотни миллионов лет. Такое представление поддерживают некоторые молекулярные биологи, которые с помощью “молекулярных часов” датировали ключевых предков этих типов. Грегори Рэй, Джеффри Левинтон и Люси Шапиро в известной статье 1996 года установили, что общий предок позвоночных и иглокожих жил около миллиарда лет назад, а общий предок позвоночных и моллюсков – еще на 200 млн лет раньше, то есть был более чем вдвое старше “кембрийского взрыва”. Метод “молекулярных часов” вообще имеет свойство отодвигать даты таких ветвлений далеко в докембрий – то есть гораздо дальше, чем хочется большинству палеонтологов. Согласно этой точке зрения, до кембрия ископаемые по неизвестным причинам сохранялись плохо. Возможно, дело в нехватке легко подвергающихся фоссилизации твердых тканей, например раковин, панцирей и костей. Ведь сланцы Берджес и Чэн-цзян необычны именно тем, что там встречаются окаменелые мягкие ткани. Возможно, докембрийские животные, несмотря на свое разнообразие и сложную организацию, были просто слишком мелкими, чтобы фоссилизоваться. В пользу этой версии говорит существование некоторых типов мелких животных, которые вообще не оставили окаменелостей после кембрия и известны нам только благодаря “живым ископаемым”. Так почему мы надеемся на обнаружение докембрийских ископаемых? Как бы то ни было, некоторые из найденных докембрийских ископаемых, включая эдиакарскую фауну и окаменелые отпечатки следов и нор, указывают на то, что докембрийские многоклеточные существовали.
Замедленный “взрыв”. Общие предки различных типов действительно жили довольно близко друг к другу по времени. Однако от окаменелостей времен “взрыва” их отделяет более чем несколько десятков миллионов лет. Отложения Чэнцзяна (525 млн лет) на первый взгляд кажутся довольно близкими к предполагаемому сопредку, который жил около 590 млн лет назад. Но на самом деле их разделяет ни много ни мало 65 млн лет – это столько же, сколько прошло с исчезновения динозавров до сегодняшнего дня, а ведь за это время появились все многочисленные группы млекопитающих, которые мы видим сейчас. Даже 10 млн лет – это очень много, учитывая взрывное видообразование, о котором говорилось в “Рассказе Галапагосского вьюрка” и “Рассказе Цихлиды”. Конечно, проще думать, что два древних ископаемых, принадлежащих сегодня к двум современным типам, в древности так же сильно различались, как и современные представители этих типов. Однако не нужно забывать, что у этих современных представителей было полмиллиарда лет, чтобы разойтись. Не обязательно кембрийский таксономист, лишенный груза накопленных за полмиллиарда лет знаний, поместил бы эти два ископаемых в отдельные типы. Возможно, он решил бы, что различия между ними существуют лишь на уровне отрядов – ведь он не знает, что их потомкам суждено разойтись настолько, что они будут принадлежать к разным типам.
Никто и не думал, что позвоночные животные настолько древние. Ископаемая миллокунмингия (Myllokunmingia fengjiaoa), Чэнцзян. D.-G. Shu et al. [264].
Мгновенный “взрыв”. Эта точка зрения, на мой взгляд, бредовая. Или, выражаясь дипломатично, крайне нереалистичная и легкомысленная. Однако мне все же придется уделить ей внимание, потому что в последнее время она необъяснимо популярна – видимо, благодаря излишне романтичным зоологам.
Согласно этому взгляду, новые типы возникли внезапно, благодаря “взрыву” макромутаций. Вот изречения в остальном достойных ученых, которые я приводил в книге “Расплетая радугу”.
Похоже, что легкость, с которой совершались эволюционные скачки, приведшие к основным конструктивным новшествам – основа новых типов, – по каким-то причинам была утрачена после кембрийского периода. Как будто главный двигатель эволюции отчасти утратил свою мощность… Таким образом, эволюция кембрийских организмов могла совершать большие скачки, в том числе на уровне типов, однако позднее она стала сдержаннее и делала лишь короткие скачки в масштабе классов.
А вот слова ученого, о котором мы упоминали в начале рассказа:
В самом начале процесса ветвления мы обнаруживаем множество мутаций, которые довольно далеко отстоят от основного ствола и друг от друга. Такие виды имеют достаточно морфологических различий, чтобы их можно было рассматривать как основателей типов. Эти основатели также дают ответвления, однако не с помощью длинных скачков, а образуя ветви от основателя каждого типа к дочерним видам – основателям классов. По мере движения подходящие варианты образуются во все более близком соседстве, поэтому основатели отрядов, семейств и родов появляются последовательно.
Это все равно что садовник, посмотрев на старый дуб, озадаченно заметил бы:
Не странно ли, что за много лет на этом дереве не появилось ни одной новой толстой ветви? Сейчас на нем почему-то вырастают только тонкие веточки!
А вот цитата, автора которой я укажу: она из книги Эндрю Паркера “Во мгновение ока”, напечатанной уже после выхода “Расплетая радугу”. Книга Паркера в основном посвящена интересной и оригинальной теории автора, согласно которой “кембрийский взрыв” был вызван внезапным появлением у животных глаз. Однако прежде чем приступить к обсуждению теории, Паркер пишет о третьей версии мифа о “кембрийском взрыве”, принимая ее за чистую монету. Сначала он формулирует миф, причем в самой “взрывной” версии, о которой мне приходилось слышать:
Около 544 млн лет назад существовало три типа животных с разнообразными внешними формами, а 538 млн лет назад их было уже 38 – столько же, сколько сегодня.
Паркер поясняет, что не имеет в виду чрезвычайно быструю градуалистическую эволюцию за 6 млн лет – это был бы крайний вариант нашей второй гипотезы, да и то едва приемлемый. Не говорит он и то, что сказал бы я: вблизи точки расхождения два типа (точнее – предки эти типов) вряд ли сильно отличались бы друг от друга. Ведь они должны были пройти последовательные стадии пары видов, затем пары родов и так далее – пока не стали настолько различны, что их стало возможным отнести к типам. Паркер, судя по всему, считает, что все 38 типов полностью сформировались 538 млн лет назад в результате макромутационного прыжка:
