Очень краткая история жизни на Земле: 4,6 миллиарда лет в 12 лаконичных главах - Генри Джи

кембрия до конца девона – и встречались в богатом разнообразии удивительных форм. Одни были заключены в пластинчатую броню и проводили большую часть своего времени, барражируя над морским дном или роясь в иле в поисках детрита. Другие, как изящные телодонты[76], носили гибкую кольчугу акульей шагрени, которая не мешала быстро передвигаться в открытом море.

У древнейших рыб, например метасприггины, на переднем конце тела была пара сильно сближенных глаз, наподобие фар у мотоцикла. Места для ноздрей уже не было. За обоняние отвечали особые клетки в глотке, оставшиеся от древних фильтрующих предков позвоночных. Но у птераспидных рыб глаза стали располагаться по бокам головы, освободив место для парных ноздрей. Мозг разделился на правое и левое полушария, что привело к расширению лицевой части головы[77].

Цефаласпиды, имевшие единственную ноздрю, как и современные миноги, довольствовались единственным органом чувств – обонятельным мешком, который касается основания мозга. Эволюция других бесчелюстных шла в ином направлении. Окаменелости мозга одной такой рыбы, Shuyu[78], свидетельствуют о том, что у нее было два обонятельных мешка, открывающихся в ротовую полость, вместо единственной ноздри. Такое строение, при котором лицевая часть головы еще больше расширяется, – характерная черта челюстноротых позвоночных, но не миног. У других продвинутых бесчелюстных появляются парные грудные плавники, которыми тоже не могут похвастать ни миноги, ни птераспиды, хотя для челюстноротых это совершенно привычно. Основание для появления челюстей было заложено.

Когда в процессе эволюции панцирные рыбы перешагнули эту черту, они превратились в совсем иных животных[79]. Сейчас челюстноротые составляют больше 99 % всех позвоночных, а из бесчелюстных сохранились лишь миноги и миксины.

Челюсти появились в результате преобразования первой жаберной дуги – хрящевой «рамки», отделяющей рот от первой жаберной щели, – когда та, сложившись пополам, закрепилась серединой и так превратилась в верхнюю и нижнюю челюсти. В результате такого превращения первая жаберная щель сократилась до крошечного отверстия – брызгальца, расположенного позади и выше верхней челюсти.

Первыми позвоночными с челюстями были плакодермы. На первый взгляд они мало чем отличались от других панцирных рыб, чьи головы упрятаны в толстые костные щиты. Но при более пристальном рассмотрении становятся видны не только челюсти, но и много других усовершенствований, которые встречаются только у челюстноротых. Например, вторая пара плавников в дополнение к грудным – брюшные, расположенные практически по бокам от ануса[80]. Плакодермы появились в начале силурийского периода и существовали до конца девонского.

Самые примитивные плакодермы – антиархи – были защищены столь же мощной броней, как и птераспиды. Более продвинутые артродиры, напротив, как правило (но не всегда!), несли облегченную броню, а один из них – достигавший 6 метров в длину Dunkleosteus с его острыми, как бритва, громадными челюстями – стал самым главным хищником девонских морей.

Обратите внимание: я назвал острыми, как лезвия бритвы, челюсти дунклеостея, а не зубы – у плакодерм не было отдельных зубов[81]. Режущие кромки его чудовищных челюстей были образованы заостренными кромками самих челюстных костей.

Одним из наиболее продвинутых плакодерм был энтелогнат (Entelognathus) – несмотря на то что обитал он 419 миллионов лет назад, в начале силура, то есть был одним из первых известных плакодерм[82]. Его плотно облаченные в броню голова и хвост были характерны для артродир, хотя со своими 20 сантиметрами он смотрелся бледно на фоне своего чудовищного родственника дунклеостея.

Другим отличием энтелогната от дунклеостея – и всех остальных плакодерм – были его челюсти: у энтелогната челюсти состояли из нескольких костей, как у современных костных рыб, в том числе отдельная верхняя челюсть (максилла) и нижняя челюсть (мандибула).

Энтелогнат мог бы нам улыбнуться – и мы бы поняли, что это именно улыбка.

Хоть плакодермам и не удалось пережить конец девонского периода, от них произошли три другие группы челюстноротых позвоночных. Ими стали хрящевые рыбы (акулы, скаты и их родственники), костные рыбы (к которым относится большинство современных рыб – от осетра и рогозуба до сардин и морских коньков; а от костных рыб произошли и все наземные позвоночные, включая и нас) и еще одна вымершая группа – акантоды, или крючкозубые.

Акантоды просуществовали до пермского периода – и в перми полностью вымерли. У большинства хрящевых и костных рыб хорда – прочная, но гибкая «балка», поддерживающая тело, – в ходе зародышевого развития заменяется сегментированным позвоночником. У хрящевых рыб он, разумеется, хрящевой, хотя иногда может до определенной степени минерализоваться. У костных рыб хрящ в основном замещается костью. Неизвестно, обладали ли плакодермы или акантоды позвоночником вместо хорды, но если обладали, то, скорее всего, хрящевым[83].

Акантоды сменили броню на чешую и обзавелись своей отличительной чертой – хорошо заметным шипом в переднем крае каждого плавника. По своему же внутреннему строению они были полностью хрящевыми и сильно напоминали акул[84]. Ветвь акантод рано отделилась от ветви хрящевых рыб – группы, дожившей до наших дней и прекрасно себя чувствующей.

В силуре вместе с энтелогнатом жила рыба под названием гуйюй (Guiyu). Это самая древняя из хорошо сохранившихся костных рыб (от которых произошли и все наземные позвоночные)[85]. Костные рыбы существовали и до гуйюй, но их останки фрагментарны и вызывают вопросы. Но важность гуйюй не только в том, что ее окаменелости хорошо сохранились, и не в том, что это первая достоверно известная костная рыба. Гуйюй примечательна тем, что это одна из самых первых лопастеперых рыб – своеобразной группы костных рыб, давших начало наземным позвоночным.

В том числе и нам.

4

Бег на сушу

Океан кишел жизнью от взрыва разнообразия в кембрии до рыбного буйства девона. Но лишь немногие существа пока отваживались подняться над гладью вод, направившись на сушу. У них были на то причины.

Во-первых, довольно долго суши было мало. Континенты росли медленно. Сталкиваясь, литосферные плиты порождали дуги вулканических островов. Струи магмы, поднимаясь из глубин, пробивали кору и вносили свою лепту. Острова росли один возле другого, заполняя промежутки, и, закруженные вихрями беспокойной мантии, сталкивались, превращаясь в первые континенты.

Во-вторых, жить на суше непросто. Вода – нежная колыбель. Без ее поддержки существа чувствуют каждый грамм своего веса, который тянет их к земле. Палящее солнце быстро высушит тела. Жабры, не погруженные в воду, не смогут функционировать, не давая своему владельцу дышать. Всякий, кто осмелился выйти на сушу, был бы обессилен, обезвожен, а также задохнулся бы. Первопроходцам суши предстала бы среда почти столь же враждебная, как открытый космос.

И столь