Мартин Брезиер - Затерянный мир Дарвина. Тайная история жизни на Земле

Однако к началу кембрия становится труднее обнаружить окаменелости столь замечательной сохранности. Это особенно любопытно, учитывая огромное количество фосфоритных месторождений этого времени и огромный объем материала, который десятилетиями изучали ученые. Дальше – хуже. Замечательно сохранившиеся ткани водорослей и эмбрионов после кембрия почти исчезают из геологической летописи, и вместо них встречаются довольно бесформенные бактериальные скопления. Ко времени образования юрских копролитов Уильяма Бакленда и мела Томаса Гексли породы содержат только экскременты умеренной сохранности. Эта перемена в основном относится к кембрийскому периоду (540–480 млн лет). Как ни странно, никто, кажется, не счел это достойным внимания. И напрасно.

Не менее примечательной является перемена, происшедшая с теми самыми организмами, что подверглись фоссилизации. Как мы видели, самые ранние фосфоритные слои из Торридона и Доушаньто содержат ископаемые комплексы, в которых преобладают водоросли, росшие под водой в присутствии солнечного света. Иначе говоря, они, вероятно, обитали на глубине нескольких десятков метров. Однако к началу кембрия (ок. 540 млн лет) сохранение клеток водорослей в фосфорите стало менее распространенным явлением. С того времени сохранялись главным образом оболочки и филаменты, похожие на цианобактериальные, а также некоторые эмбрионы и “пупсики”. Несмотря на это, глубина воды, на которой образовались эти древнейшие кембрийские фосфоритные конкреции, оставалась небольшой, в достаточной степени доступной солнцу. А к концу кембрия (ок. 480 млн лет) даже сохранившиеся филаменты цианобактерий выглядят так же, как частично переваренная пища – просто ископаемый “навоз” [220]. К этому времени исчезают замещенные фосфоритом водоросли. Возможно, это связано с тем, что глубина воды, в которой мы, как правило, обнаруживаем более молодой фосфорит, увеличилась с десятков до сотен метров.

Замечательная сохранность докембрийских ископаемых, в том числе в фосфоритных конкрециях, существенно повлияла и на дальнейшие события эволюционной истории. Изучение этих окаменелостей позволяет палеонтологам лучше разобраться в схемах ранней эволюции биосферы. Постоянный приток новых данных в этой области также позволяет сравнивать конкурирующие эволюционные гипотезы (некоторые мы упоминали выше).

Одной из таких гипотез была “догадка Лайеля” (кембрийского взрыва не было, и множество докембрийских ископаемых еще не найдено). Этой гипотезой пользовался Чарльз Дарвин, объясняя отсутствие в докембрийских породах трилобитов или их предков. “Догадка Лайеля” в ходу и в наши дни. Версию, что докембрийские предки некоторых животных прятались между песчинками на морском дне, поддерживает, к примеру, такой известный ученый, как Ричард Форти. Эти животные должны были быть очень невелики (по-видимому, длиной менее 1 мм), и их можно сравнивать с современной мейофауной . Если вглядеться в образец грунта со дна любого пруда, то под микроскопом можно заметить разнообразных представителей мейофауны – многоклеточных столь малых размеров, что множество их уместится на кончике иглы. Здесь, например, можно обнаружить коловраток, нематод и брюхоресничных червей. Их размер является стратегией выживания при малой концентрации кислорода и недостаточном количестве пищи. К слову, он полностью соответствует размерам окаменелостей, встречающихся в фосфоритных слоях.

Проверка гипотезы состоит в проверке ее предсказаний. Оценке предсказательной силы “догадки Лайеля” многие выдающиеся ученые посвятили всю свою карьеру. В частности, они пытались найти в фосфоритных включениях докембрийского и кембрийского времени следы принадлежавших к мейофауне членистоногих. И, как ни удивительно, это удалось: обнаружились тысячи экземпляров микроскопических членистоногих, прекрасно сохранившихся в фосфоритных слоях по всему миру. Но – лишь в слоях кембрийского периода. В докембрийских породах ничего подобного не нашлось. Это странно в том числе и потому, что сохранность докембрийских ископаемых бывает замечательной. А членистоногие, присутствие которых в кембрийских породах очевидно, там явно отсутствуют.

Как это соотносится со временем существования “цирка червей”? Оказывается, хронологическое совпадение почти полное. Членистоногие – ни большие, ни малые – не оставили царапающих следов в слоях старше кембрийских. И этот пробел в геологической летописи очень красноречив, ведь в морских отложениях эдиакарского и более раннего времени запечатлены такие подробности, будто дно было очень чувствительным – почти как фотопленка.

Выводы? Во-первых, следует признать, что количество найденных докембрийских окаменелостей очень невелико: нет ни крупных животных, ни костей, ни зубов; почти нет скелетных структур. Отсутствуют даже убедительные оболочки червей и отпечатки медуз. Однако небольшое количество ископаемых компенсирует качество . Благодаря их хорошей сохранности можно подтвердить отсутствие до самого кембрия членистоногих (нет ни хитиновых скелетов, ни конечностей, ни копролитов, ни даже царапин от волосатых ножек).

В случае с “догадкой Лайеля” мы наблюдаем момент, когда отсутствие некоего материала само становится важным доказательством. Замечание Лайеля, будто отсутствие доказательств не доказывает отсутствие, – чистая риторика. Нельзя сказать также, что опровержения менее важны, чем положительные доказательства. Отсутствие наблюдения – важный параметр в любом математическом анализе закономерностей. Без опровержений невозможно ставить онкологические диагнозы, проводить физические эксперименты с частицами, секвенировать ДНК и изучать молекулярную эволюцию. Даже слова на этой странице можно прочитать лишь потому, что, наряду с типографской краской, здесь присутствуют пробелы. То же касается и текстовой обработки, и распознавания речи, и целостности бинарного кода, включающего 0 и 1. Актуален этот принцип и в геологии: доказательства эволюции, как и все остальное в мире, зависит от опровержений.

Поскольку фосфорит обеспечивает, как представляется, надежную сохранность, отсутствие членистоногих и их родичей в докембрийской части геологической летописи (особенно в фосфоритных слоях) указывает на то, что трилобитов и вообще членистоногих до раннего кембрия, по-видимому, не существовало. И поэтому членистоногие “затерянный мир” не населяли .

Как объяснить столь заметные отличия в качестве ископаемых до кембрийского периода? Ответить на этот вопрос нелегко, потому что весьма различаются и сами сохранившиеся окаменелости. Прежде считалось, что эдиакарские организмы и их части в заповеднике Мистейкен-Пойнт сохранились так хорошо, поскольку обладали плотными кожистыми покровами и легко подвергались фоссилизации. Но, как теперь нам известно, эдиакарские организмы были довольно хрупкими. Законсервированных таким же образом ископаемых в морских отложениях выше кембрия не найти, и если бы эти существа действительно имели плотные покровы, то их отсутствие здесь непонятно. “Эмбрионам” из формации Доушаньто также приписывали более жесткую оболочку, нежели свойственна их современным аналогам. Но и это не объясняет того факта, что в более поздних отложениях таких “эмбрионов” мы найти не можем.