Существуют и биологические объяснения «кембрийскому взрыву». Организмы изобрели удобные кластеры генов, способные контролировать суммарное анатомическое развитие всего тела. Эти гены называются Hox-гены, или гомеозисные гены, и мы о них подробно поговорим в главе, посвященной человеческому телу и его единству с остальным животным миром. Если без особых спойлеров, то эти гены говорят телу, где будут руки, где глаза и где пятая точка, и они есть у всех животных. Гомеозисные гены не вдаются в подробности, какие там будут глаза, какая пятая точка, они просто постулируют, что глаза будут и делать их надо здесь. Будут ли они фасеточные, камерные или еще какие – их не касается. Гены-начальники. Изобретение такого менеджмента, берущего на себя ответственность за базовый каркас тела, на который можно навешивать что угодно, помогло многократно ускорить эволюцию. Еще животные научились синтезировать ферменты, ускоряющие потребление из окружающей среды минеральных солей. Когда вокруг вас плавает материал, это, конечно, здорово, но его еще нужно суметь захватить и ассимилировать.
Бурному развитию жизни могло еще способствовать то, что на планете было много незанятых экологических ниш. Биология планеты выходит на экспоненту, дышит полной грудью свежим кислородом, насыщает свои тела карбонатом кальция, растворенным в воде. В этих условиях можно и нужно экспериментировать, но, чтобы эксперимент удался, нужно незанятое тренировочное поле. Таких «полей» в те времена было предостаточно, и формировались невероятные, по нашим сегодняшним представлениям, животные структуры. Концепция незанятых ниш в данном случае хорошо объясняет, почему при нынешнем обилии ресурсов жизнь не выдумывает в каждом отдельном случае велосипед заново, а лишь модифицирует базовые готовые формы. Просто нет тренировочного поля для этого. Жизнь пропитала планету, и новичкам с их гениальными изобретениями придется очень непросто, так как нужно конкурировать с уже идеально приспособленными соседями. Тогда же соседей-старожилов не было, включай музыку на полную громкость – никто против слова не скажет, все молоды и веселятся.
При всем при этом мы можем совершать небольшую логическую ошибку. Часто, когда говорят о кембрийском взрыве, подразумевают, что до тех пор на планете не было таких объемов жизни, а вот теперь они появились. Скорее всего, это было не так. Просто, когда весь животный и растительный мир представляет собой мягких существ, вы как представитель этого дивного мира после смерти от себя ничего не оставите. Никакого наследства, даже мало-мальского скелетика. Потому что у вас его нет. Вы медуза, на 99 % состоите из воды, и ваша кончина ознаменуется полным растворением вас же в окружающей среде. Соответственно, любопытные человеки через полмиллиарда лет вас в толще отложений не найдут, а найдут ваших многочисленных племянников, которые после себя что-то оставят. У них будет скелет или его подобие, у вас же его нет. Поэтому мы не можем с абсолютной уверенностью говорить, что в эдиакарской фауне плавала пара странных медуз, а с началом кембрия все вдруг очнулись и начали изобретать невесть что. Нет, просто животные начали после себя что-то оставлять. Они изобрели скелет, и теперь мы можем их обнаружить, а их предков – нет.
Строение и работа челюстей мурены
Мир кембрия был воистину прекрасен. Всякий норовил придумать что-то необычное. Опабиния, существо длиной всего в 7 см, с пятью глазами на стебельках, рыскала, чем бы поживиться. Собственный рот она разместила на подвижной конструкции типа хобота, увенчав его чем-то наподобие зубов. Структура ее «челюсти» была похожа на устройство рта Чужого из одноименного фильма, но без больших челюстей, а в виде маленького выдвигающегося рта. Кстати, полноценная конструкция рта Чужого есть в природе, в частности у мурен. Людям в киноиндустрии в принципе не нужно придумывать ничего нового. Наша природа настолько хитра на изобретения, что любой способ животного существования, который только можно выдумать на другой планете, уже реализован на нашей, стоит только поискать получше.
Аномалокарисы, в дословном переводе «странные креветки» (рода динокариды, что в свою очередь означает «ужасные креветки»), активно плавали в поисках жертвы. Их тело было одним из самых крупных в те времена и, достигая 2 м в длину, венчалось на конце двумя крупными шипастыми выростами, предназначенными для активного захвата и умерщвления добычи. Мощные челюсти могли разгрызть почти любую панцирную живность, недавно претерпевшую линьку, лишь бы она попала под их давление. Плавали они благодаря подвижным лопастям по бокам тела, помогали им веерообразные хвосты. В охоте использовали развитые фасеточные глаза, состоящие как минимум из 16 тысяч независимых гексагональных линз, каждая из которых дает свою отдельную картинку. Если вы решите поплавать в кембрийском море, будьте аккуратны – аномалокарис вас не только учует, но и увидит, причем достаточно четко. Таким сложным фасеточным глазам позавидуют многие современные членистоногие.
Странное название получил не только аномалокарис. Ученые долго ломали голову над тем, как называть невиданных доселе существ. Одним из таких животных стала крохотная галлюцигения, существо до 3,5 см в длину. Передвигаясь на восьми лапках, они бродили по дну океана в поисках съестного. Защитой от хищников им служили шипы на спине, из-за которых они и получили в итоге свое название. Галлюцигении называются галлюцигениями не просто так. Дело в том, что, когда их обнаружили, мягкие лапки в окаменелостях сохранились плохо, в отличие от шипов. Именно их и приняли за конечности, а слабо видимые лапки ученые окрестили защитной структурой. По мере нахождения все большего количества образцов ученые поняли, что изначально реконструировали животное вверх ногами, ставя «шалашиком» на спинные шипы, отчего и назвали его галлюцигения. То есть бредовое животное – или животное, порожденное бредом. Интересно, а как нас назовут через миллиард лет? Если, конечно, будет кому называть, но поразмышлять об этом интересно.
Не стоит думать, что наших предков там не было. Крохотное создание пикайя в какой-то момент решило пройти против мейнстрима. Пока все остальные модники отращивали себе наружный панцирь, она решила сделать его внутри, сформировав хорду. Пикайя очень напоминала современных ланцетников и плавала так же, как это делают современные угри. Хорошо выраженную голову на тот момент она еще не приобрела, что не мешало ее четырехсантиметровому телу уверенно чувствовать себя в водной среде. На том, что мы называем головой, у нее была пара щупалец и других отростков, связанных с жаберными щелями по бокам тела. Мозгов как таковых тоже не было, зато была нервная трубка, проходящая через все тело и позволяющая ему ритмично сокращаться. Сильно усложненная версия нервной трубки сейчас позволяет вам читать эту книгу и уверенно рассуждать о политике, моде и спорте. Глаза отсутствовали, да и не нужны они, если вы в основном занимаетесь фильтрацией обильного планктона. Глаза в свое время появятся, но будут иметь ключевой дефект, который мы обсудим в главе, посвященной глазам. Мы до сих пор расплачиваемся за такую структуру, как нервная трубка. Если подводить итог, то предок всех современных позвоночных животных был похож на удлиненный листик, медленно плавающий в свое удовольствие и фильтрующий все, что попадет ему в рот. Не жизнь, а сказка. Впрочем, нельзя считать какое-то конкретное хордовое нашим единым предком. Эволюция – это плавный процесс изменения и развития, где нельзя выделить «первого». Вы не можете сказать, когда родилось первое хордовое или первое членистоногое, так природа не работает. Разница между родительским организмом и организмом потомка обычно ничтожно мала, но, если посмотреть сквозь сотни поколений и сравнить первую особь и последнюю, то различия будут очевидны.
