Алексей Розанов - Что произошло 600 миллионов лет назад

• Название: Что произошло 600 миллионов лет назад
• Автор: Алексей Розанов
• Издательство: Наука
• Жанр: География
• Год: 1986

В истории развития органического мира Земли было несколько важнейших событий, таких, как возникновение жизни, появление эвкариот, затем многоклеточных организмов. 600 миллионов лет назад многоклеточные животные впервые получают возможность строить скелет, и о тех пор органический мир Земли приобретает все более сходные с современностью черты. Об условиях, в которых произошло это важное событие, и гипотезах о причинах появления скелета у животных идет речь в предлагаемой читателю книге.

---

Совершенно уникальный организм был описан канадским специалистом Р. Хэндфилдом под названием акантопиргус (Acanthopyrgus). Основная часть скелета этого организма ничем не отличается от колониальных мешковидных археоциат без перегородок. Вокруг этого цилиндрического скелета кольцами через равные расстояния располагаются своеобразные образования, напоминающие перевернутый зонтик. Внешне это очень напоминает современный хвощ. Морфология элементов, слагающих зонтики, несколько напоминает крибрициатид. Теперь ученые гадают, что бы это означало? То ли акантопиргусы это — археоциаты, то ли это — крибрициатиды, то ли археоциаты и крибрициатиды это одно и то же, то ли акантопиргус — представитель самостоятельного типа организмов. Сложность этого вопроса еще усугубляется тем, что микроструктура всех элементов акантопиргуса точно такая же, как у настоящих археоциат, как у настоящих крибрициатид и как у большинства кембрийских водорослей. Пока даже не понятно, каким образом можно подойти к решению вопроса о том, что такое акантопиргус.

Очень интересной является группа так называемых радиоциатид (рис. 20). Обычно слово циатус (кубок) употребляется при названии большинства археоциат. Первоначально австралийскими учеными Бедфордами радиоциаты были описаны в составе археоциат, поскольку по внешней форме они действительно их напоминали. Но уже с самого первого их описания было ясно, что морфология составляющих элементов разительно отличается от таковой у археоциат. Наружная и внутренняя стенки радиоциатид образованы сросшимися звездчатыми пластинами, в то время как у археоциат — это единые пористые пластины.

Рис. 19. Гомологические ряды у археоциат (по А. Ю. Розанову, 1966)

Все перечисленные выше остатки животных принадлежат несомненно к беспозвоночным. Однако есть подозрение, что и самые примитивные позвоночные появляются еще в кембрии, и более того — в раннем кембрии. Такое представление базируется в настоящее время на исследованиях так называемых хадимопанелл (Hadimopanella) (рис. 21), которые по своему внутреннему строению более всего напоминают покровные образования («чешую») древнейших рыбообразных.

До сих пор мы все время говорили о животных, т. е., если точнее сказать, о тех организмах, о которых мы думаем, что они животные. Однако, кроме них, жили и представители царства растений. Что же мы знаем о них?

Рис. 20. Radiocyathus Реконструкция А. Ю. Журавлева и Б. Д. Колчанова

Рис. 21. Hadimopanella, ×200

Так же как и ранее в венде, в морях кембрия, вероятно, было очень много фитопланктона. Свидетельство тому — многочисленные остатки сферических гладких или шиповатых форм размером обычно 10—20, редко до 100 мк, которые обнаруживаются в большом количестве в кембрийских породах. Исследователи добывают их из породы, растворяя ее в сильных кислотах: соляной, серной, плавиковой. Оболочки этих форм состоят из пектина, и поэтому при растворении породы в кислотах сами оболочки не разрушаются.

Точная систематическая принадлежность этих форм до сих пор не ясна. И поэтому вся эта группа растительных организмов получила название акритарха (рис. 22). При химическом растворении выделяются и микроскопические нитчатые формы, которые, возможно, являются синезелеными водорослями.

В карбонатных породах, как правило, встречаются известьвыделяющие водоросли. Их форма довольно разнообразна. От округлосферической, сгустковой, нитеобразной до кустистой. Правда, эти кустики имеют очень небольшие размеры. Диаметр веточек в кустиках не превышает долей миллиметра, размеры кустов в целом не превышают первых сантиметров. Эта группа водорослей получила название эпифитоны. Все исследователи единодушны в том, что это водоросли, но о том, какие это водоросли, идут жаркие споры.

Рис. 22. Акритархи из нижнекембрийских отложений а — ×2000, б — ×2000

Среди исследователей водорослей существуют несомненные «экстремисты» и «умеренные». Так, например, К. Б. Кордэ, Н. А. Дроздова и другие большинство известковых водорослей кембрия считают красными, а В. А. Лучинина и другие — почти все водоросли синезелеными. В чем же здесь дело? А в том, что как общая морфология, так и внутреннее строение нитей интерпретируются всеми исследователями по-разному. Если К. Б. Кордэ, Н. А. Дроздова и другие видят у этих водорослей клеточное строение и органы размножения (спорангии), то В. А. Лучинина и другие считают все эти образования артефактами, возникшими в результате перекристаллизации породы.

Кто же из них прав? Вероятно, и те и другие. Потому что описываемые органы размножения, скорее всего, действительно артефакты и не могут свидетельствовать о том, что это красные водоросли, а экологические особенности этих водорослей и их совместное нахождение со многими кембрийскими животными говорят о том, что вряд ли это синезеленые водоросли. Вспомним, что в современных водоемах, где процветают синезеленые водоросли, практически невозможно существование других организмов.

Свидетельства достаточно широкого развития синезеленых водорослей в кембрии тоже есть, так как в кембрии мы нередко находим строматолиты, но их количество значительно меньше, чем в венде и особенно в рифее, а их постройки, как правило, много мельче.

Несмотря на то что в кембрии мы очень часто обнаруживаем растительные остатки, следов более высокоорганизованных организмов, чем те, о которых шла речь выше, пока не обнаружено. Растительный мир кембрия был представлен в основном водорослями. Вероятно, будут еще обнаружены грибы (поскольку они уже обнаружены в докембрии).

Теперь, закончив с более или менее ясными в отношении систематики органическими остатками, рассмотрим другие, отнесение которых к той или иной группе пока совершенно невозможно. В кембрии встречаются обильные скелетные остатки, чаще всего фосфатного состава, хотя есть, и карбонатные и силикатные, многие из которых, вероятно, были какими-то составными частями организмов или скелетизированными участками. Все эти образования обычно имеют небольшие размеры (первые миллиметры) и представлены всевозможными трубочками, рожками, пирамидальными раковинками или образованиями, состоящими из нескольких или многих лучей. Классифицируются эти образования обычно по формальному сходству и различию формы. Однако последнее время особенно трудами С. Бенгтсона и В. В. Миссаржевского, а также благодаря находкам в карбоне Шотландии организмов — конодонтоносителей стало более ясным функциональное назначение целого ряда кембрийских ископаемых.

Рис. 23. Конодонтоподобные формы а — Fomitchella, ×60, б — Rhombocorniculum, ×50, в — Mongolotubulus, ×45

Значительная группа узкоконических образований, имеющих пластинчатую микроструктуру, стала ввязываться с конодонтами и таким образом стала рассматриваться как остатки, зубных аппаратов хетагнат или червей. Это протогерцины (Protohertzina) и фомичеллы (Fomichella) (рис. 22). Правда, сходство последней с протоконодонтами некоторые исследователи полагают конвергентным. К этой первой группе, по мнению С. Бенгтсона, тяготеют и другие тубулярные остатки, такие, как Rhombocorniculum, Mongolotubulus и даже лапвортеллиды, имеющие роговидную форму. Отличительной чертой этих форм является удивительно сложная и ажурная скульптура поверхности (рис. 23). Мне очень трудно представить, себе эти образования в составе зубного аппарата — очень непонятно назначение такой скульптуры. Но все же среди специалистов, специально занимающихся этим вопросом, преобладает представление об определенном родстве разбираемых групп с конодонтами.

Другая большая группа стала рассматриваться как склеритизированные покровные образования организмов, которые не имели твердого скелета, кроме этих покровных образований. Эта своеобразная «чешуя» состояла также из различных полых рожков и полых иголочек.

С. Бенгтсон и В. В. Миссаржевский выделяют из них, но крайней мере, три большие группы: так называемые виваксииды, сифогонухииды и ханцеллорииды.

Представление о том, что виваксииды, сифогонухииды и ханцеллорииды являются твердыми покровными образованиями, сложилось только в самое последнее время, после того как исследователи обратили внимание, что у организма, описанного под названием «виваксия» (Wiwaxia) из среднего кембрия Канады, из знаменитых сланцев Бургес, имеются на поверхности своеобразные шипы или перья, по форме неотличимые от некоторых раннекембрийских фосфатных образований (Sachites) (рис. 24).

О том, что все эти группы являются не целыми раковинами, а какими-то частями скелета, ученые подозревали и раньше. Так, например, Н. П. Мешкова выделила часть из них в отдельный отряд (класс) под названием «камбросклеретиды», что в переводе означает «кембрийские склериты». Конечно, это довольно формальная акция. Но, как ни странно, С. Бенгтсон и В. В. Миссаржевский в 1981 г. предлагают выделять класс Coeloscleritophora, правда опираясь на соображение о функциональной гомологичности покровных образований. С этим, конечно, можно не согласиться, так как гомология покровных образований у разных групп весьма сомнительна. Однако все это показывает, что мысль о том, что эти образования не являются целыми раковинами, возникала уже давно и наиболее популярна и сегодня. Правда, в последнее время китайские специалисты опубликовали совершенно своеобразную реконструкцию целостного организма (рис. 25). Будем надеяться, что это последний случай интерпретации этих образований как целостной раковины. Но все же очень интересно, сколь разнообразны могли быть представления о природе организмов — носителей разбираемых образований. Так, например, ханцеллории были описаны Ч. Уолкотом еще в начале века как губки. И это представление просуществовало почти шестьдесят лет. Затем лет десять тому назад К. Цуй и В. Ю. Горянский высказали предположение, что ханцеллории скорее всего должны быть отнесены к мшанкам. При этом вспомним, что губки — это самые примитивные многоклеточные, а мшанки — одни из самых высокоорганизованных беспозвоночных.