Кембрийский зоопарк⁠⁠

Ранее я писал о кембрийском взрыве, в результате которого возникают отношения хищник-жервта и появляются скелетные организмы. Первое, что бросается в глаза при рассмотрении фауны самого кембрия (538,8 ± 0,2 - 485,4 ± 1,9 млн. лет назад) - огромное разнообразие уникальных форм, часто это эдакие кентавры, словно соединившие в себе различные типы животных. Природа будто затеяла фантастический эксперимент. Чего только стоит инопланетного вида пятиглазая опабиния с клешнеобразным ртом на хоботе.

Останки этого членистоногого были найдены в канадских сланцах Бёрджес, сохранивших отпечатки даже мягких тканей.

У явуника четыре глаза.

Алалкоменей только с виду смахивает на ракообразное. Число глаз у него, однако, необычное: три.

Количество глаз - лишь один пример исключительности кембрийского мира. Некоторых кембрийских животных трудно сравнить с кем-нибудь из современной фауны. Взять, например, чешуйчатую виваксию.

Или галлюцигению.

Напоминающая внешне каракатицу хурдия виктория являлась в действительности членистоногим.

Предполагается, что марелла переливалась при жизни всеми цветами радуги, поскольку на хорошо сохранившихся отпечатках обнаруживается микроскопический узор, играющий роль дифракционной решётки.

Одонтогрифус напоминал большого червя, но имел большой рот с усиками и зубчиками по краям.

Нектокариса можно рассмотреть как тройного кентавра. У него есть сходство как с головоногими моллюсками, так и с членистоногими, и даже с хордовыми (к которым относятся позвоночные). Не карактица, не рак и не рыба.

Нельзя не отметить всем известного аномалокариса, до 60 см. длиной. Зоркий хищник, гроза кембрийского моря, один глаз его содержал около 16 тыс. оматидиев. Для сравнения: у муравья всего 100 оматидиев.

Ну и, разумеется, трилобиты, жившие ещё долго после кембрия. Полагается, что трилобиты также хорошо видели.

Отдельно отметим, что в кембрии появляются первые хордовые, которые также имеют необычный вид. Мы с вами относимся к типу хордовых. Т.е. это наши далёкие предки. Такова пикайя, также кентаврической внешности эдакая проторыбка. Её щупальца, по-видимому, были упругими, так как сохраняются в отпечатках прямыми. Имела наружные жабры, как у головастиков на ранних стадиях развития, но не имела глаз.

Другое древнейшее хордовое - метасприггина, в отличие от пикайи у неё имелись глаза.

Большой вклад в исследование вопроса о происхождении хордовых (а следовательно и нас с вами) внёс Китай. Описан хайкоуихтис.

И хайкоуэлла, которая имела хрящевый череп.

Миллокунминджия рассматривается как животное, родственное предку всех черепных, кроме миксин. Как вы понимаете, мы - черепные: имеем череп.

Чжунсинискус.

Юннанозун.

Вопрос происхождения хордовых это ещё и вопрос происхождения вторичноротых животных, к которым хордовые относятся. То, что изначально было ртом, у вторичноротых превращается в анус: фактически, рот и анус меняются местами, а  у первичноротых остаётся ртом на всю жизнь. Однако, следует уточнить, что в процессе эмбрионального развития первичный рот превращается в анус, в то время как вторичный рот образуется независимо.

Прогремело в своё время на весь мир открытие китайцами древнейшего вторичноротого животного с латинским названием Saccorhytus coronarius, что переводится как "морщинистый мешок". Длина: 1-1,3 мм. Огромный рот занимал половину или более половины тела. Жил в илу, питался органикой. Конечно, прямым нашим предком этот монстр не является. Картинка шуточная. Однако, в каждой шутке есть доля шутки.

Как бы то ни было, наши предки активно участвовали в событиях кембрийского взрыва, только вместо наружного скелета у них развилась хорда, ставшая впоследствии внутренним скелетом.

Каковы же причины великого кембрийского разнообразия (диверсификации, по научному)? Точных ответов на этот вопрос не существует. Взрыв разнообразия естественен с повышением конкуренции и в связи с ароморфозом (эволюционным скачком), таким как появление скелетных форм. Поэтому, вероятно, правильнее спросить, что ограничило разнообразие впоследствии (что вызвало унификацию). Есть гипотезы о том, что конкуренция между видами временно превысила некоторый порог, а впоследствии количество эволюционных путей было ограничено, как результат той же конкуренции. Либо изначально повышенная изменчивость была целесообразна для выживания, в условиях повышенной конкуренции, а затем это стало излишним: установился эдакий вооружённый паритет. Следует помнить, что кембрийский взрыв это результат формирования отношений хищник-жертва, метафорически выражаясь, кембрий это первая война между многоклеточными в биосфере. Длящаяся, в общем-то, по сей день. Или же лишь на начальных этапах развития экосистемы возможно сверхразнообразие, а дальше экологические ниши заполняются наиболее приспособленными, которые вытесняют причудливые формы, и ниши оказываются надёжно занятыми.

Как бы то ни было, мы и поныне встречаем странных животных. Так, признаки кентавров обнаруживают щетинкочелюстные, или морские стрелки. У них имеются плавники и щетинки по бокам головы, выделяющие нейротоксины. Обнаруживают признаки, сближающие их как с первичноротыми (например, брюшные нервные  стволы), так и с вторичноротыми. Из 150 видов 78 обитают в российских водах.

Можно вспомнить мечехвостов, или таких ракообразных, как щитни, либо артемии. А чего стоит многообразие зоопланктона! В этом свете кембрийское разнообразие на фоне современного мира не покажется столь удивительным. Просто большинство экологических ниш заняли другие животные, но кое-где странные существа всё ещё обитают...

Что бы ни произошло, к концу кембрия большинство необычных (для нашего мира) членистоногих были вытеснены ракообразными. Благодаря строению панциря, эти животные имели более эластичное тело, и уже в кембрии некоторые из них заселили пресные воды. Именно ракообразные составляют в наше время основу зоопланктона, и если вы работали с зоопланктоном при помощи микроскопа, это напомнит вам в некоторым смысле заповедник кембрийского мира.

В кембрии формируются практически все известные ныне типы животных, а следовательно - основные черты современной биосферы. Жизнь ещё не начала штурм суши, но теперь он не за горами...

Тюлин Д.Ю., канд. биол. наук