Кембрийский взрыв⁠⁠

Всем снова привет! В этом посте я постараюсь рассказать об уникальном событии в истории жизни на Земле. Речь пойдет о кембрийском взрыве, или как его еще называют, кембрийской радиации. Кембрийский взрыв - это ярчайшее событие в палеонтологической летописи планеты, когда за относительно небольшой срок (несколько десятков миллионов лет) происходит резкое увеличение количества ископаемых останков живых существ и, на первый взгляд как бы из ниоткуда, появляются почти все современные типы животных (хордовые, членистоногие, моллюски, иглокожие и тд).

По времени кембрийский взрыв совпадает с началом кембрийского периода, около 541 млн лет назад. Долгое время феномен резкого увеличения количества и разнообразия ископаемых останков на границе кембрия не имел четкого объяснения. Однако, важность этого события нашла свое отражение во временной шкале истории Земли, разделив геохронологическую шкалу на два больших отрезка: фанерозой - время явной жизни и криптозой или докембрий - время скрытой жизни.

Ключ к понимаю кембрийского взрыва лежит в структуре самих ископаемых останков. Во всем их разнообразии скрыта одна общая деталь - наличие той или иной формы скелета, будь то раковина моллюска или панцирь членистоногого. А раз у организма есть минерализованные ткани, значит он, скорее всего, будет хорошо сохранятся в ископаемом состоянии, а значит вот мы их и находим. Очевидно, что многие из этих животных жили и раньше, но скелета не имели и в палеонтологической летописи не сохранялись. Следует отметить, что почему-то именно в кембрии часто возникали так называемые лагерштетты - особый тип захоронения окаменелостей, в котором сохраняются даже мягкие ткани животных. Самые знаменитые лагерштетты - это Сланцы Бёрджес в Канаде.

Причина такого единовременного обретения скелетов разными типами животных до конца не ясна. Есть несколько гипотез, большинство из которых связывают обретение скелета с ростом содержания кислорода в мелководных морях, где и обитал почти весь кембрийский зоопарк. На суше в то время не было почвы, а поверхность континентов представляла собой большей частью либо голые скалы, либо песчаные россыпи.

Одна из правдоподобных гипотез связана с появлением эффективных морских фильтраторов. Они, очищая воду от органической взвеси, делали ее более прозрачной для солнечного света, благодаря чему росло содержание фитопланктона, который в свою очередь производил больше кислорода и сам по себе являлся пищей. Рост кислорода сделал энергетически выгодным создание скелета и мышц, что позволило появиться многоклеточным хищникам и запустило эволюционную гонку "хищник-жертва".

Начинается все кембрийское разнообразие с так называемой фауны мелких ракушек, массово встречающейся в начале кембрия. Эта фауна представляет собой разнообразные небольшие скелетные элементы: чешуйки, спикулы, трубочки, ракушки. В большинстве случаев непонятно, какому животному они могли бы принадлежать. Ведь многие группы животных, которые в наше время имеют монолитный скелет (например, моллюски) изначально были мягкотелыми, потом покрывались отдельными скелетными элементами (спикулами, ракушками), и только потом эти элементы срастались в единое целое (раковину).

Кроме фауны мелких ракушек, кембрийский взрыв являет на свет уже "готовых" моллюсков, брахиопод, губок, трилобитов и пр., переходные формы между разными типами животных, а также массу удивительных, словно из фантастического фильма, существ. У животных возникает современный план строения нервной системы, развиваются органы чувств, прежде всего глаза.

Причудливые животные кембрия: семиглазая опабиния с хоботком, заканчивающимся клещней; галлюциногения с множеством гибких ножек и шипами на спине; хордовое пикайя с парой антенн-щупалец на голове; маррелла с мощным роговым щитом с четырьмя отростками; айшеайа - онихофор с телескопическими ножками.

Иногда принадлежность ископаемого к тому или иному животному бывает очень трудно определить, и только нахождение новых, более полных и подробных отпечатков, приоткрывает эту тайну.

Загадка аномалокариса. Найденные по отдельности опечатки его частей тела поначалу трактовались как отдельные животные. Ротовые придатки - как какие-то креветки, ротовое отверстие - как медуза странной формы, а тело - вообще как морская губка.

Толщу кембрийских морей бороздили и другие гиганты - тамисиокарисы. Они были родственны аномалокарису, однако питались по-другому, фильтруя воду своими приротовыми конечностями, загибая их, и отправляли отфильтрованный комок пищи к круглому рту. Основу их рациона составлял разнообразный зоопланктон. Тамисиокарисы были неким аналогом современных китовых акул, которые тоже отказались от хищничества. Наличие такого фильтратора как тамисиокарис говорит о том, что уже раннем кембрии в морях была полно представлена пищева цепочка: от фитопланктона и зоопланктона к крупным фильтраторам и хищникам.

Тайна кембрийского взрыва, когда как бы из ниоткуда в ископаемом состоянии появляются многие современные типы животных, что должно было бы явственно свидетельствовать об Акте творения, при детальном взгляде оказывается не такой уж тайной. Кембрийский взрыв, а вернее Кембрийская скелетная революция, стала итогом многомиллиардолетней эволюции жизни на Земле, когда одновременно появилась возможность и возникла необходимость перейти на более высокий уровень метаболизма, а парадигма "хищник-жертва" во много раз ускорила темп эволюции и открыла новые возможности строения животных.