Арик Кершенбаум - Путеводитель зоолога по Галактике. Что земные животные могут рассказать об инопланетянах — и о нас самих

По мере того как потомки LUCA распространялись и диверсифицировались, все они сталкивались с одними и теми же проблемами: в первую очередь — где достать энергию. Без энергии живое разлагается и перестает быть живым. Одним из ее источников стало внутреннее тепло Земли, выходящее наверх благодаря подводной вулканической активности, другим — солнечный свет. На самом деле в ту пору иных вариантов попросту не было. Солнечный свет, впрочем, был доступен на Земле повсюду (до определенной глубины), тогда как подводные вулканы встречались лишь в отдельных местах. Поэтому в ходе эволюции организмы приобрели химические соединения и органы, позволяющие связывать солнечный свет и использовать его энергию для поддержания своей жизни. Если вам повезло найти укромный пляж на морском берегу, где много солнца и никакой конкуренции за места для загорающих, вы сможете расслабиться и спокойно отдохнуть. Однако эволюции отсутствие конкуренции ничего хорошего не сулит — ведь в подобных обстоятельствах не нужны инновации, чтобы получать преимущества, и нет проблем, которые нужно решать. Некоторые организмы были успешнее других и оставляли больше потомства, но всем жилось достаточно легко, и формы жизни были довольно простыми. Жизнь появилась около 3,8 млрд лет назад, однако в первые 3,2 млрд лет на Земле никто никого не ел. Эволюция шла медленно. Но все же она шла, и «эдиакарский сад» населяли самые разнообразные формы жизни, причем каждая из них, вероятно, использовала мирную, изобильную среду обитания по-своему, чуть иначе, чем другие.

Неясно, принадлежат ли эдиакарские ископаемые остатки животным. Эта неясность связана с определением «животных» по принципу эволюционного родства. Некогда жил организм, которому было суждено стать общим предком всех современных животных (и, как это ни странно, грибов). Он был одноклеточным и двигался, вращая жгутиком, как сперматозоид. Его называют заднежгутиковым, но у него есть и более эффектное название — опистоконт, вполне достойное существа, сыгравшего столь значимую роль первопредка всех животных. Заднежгутиковые появились около 1,3 млрд лет назад, задолго до эдиакарского периода. Были ли они предками и тех существ, ископаемые остатки которых мы находим в эдиакарских отложениях? Если да, то по критериям родословного древа этих существ следует причислить к животным [45] В 2018 г. принадлежность эдиакарской фауны к опистоконтам (причем к той их ветви, что близка к животным) была подтверждена исследованиями химических маркеров, сохранившихся в ископаемых остатках. Таким образом, поставленный здесь автором вопрос на данный момент решен. См. например, https://elementy.ru/novosti_nauki/433336/ . — Прим. науч. ред . . Если же заднежгутиковые составляли отдельную ветвь, то был какой-то более древний предок, общий для животных и эдиакарских организмов.

Какова бы, впрочем, ни была их родословная, эти эдиакарские существа по своим характеристикам не слишком напоминали животных. Они неподвижно сидели, вбирая в себя солнечные лучи, и, хотя двигаться они, по-видимому, умели, не похоже, чтобы особенно к этому стремились. После «эдиакарского сада» в ископаемой летописи появляются многочисленные свидетельства передвижения животных: они закапывались в песок, чтобы спрятаться, или бегали по морскому дну, однако для эдиакарского периода такие признаки бурной активности отсутствуют вовсе. Этот мир был застывшим — настолько застывшим, что у живших тогда существ отсутствовал обязательный в нашем представлении признак животного, а именно движение .

Нет никаких гарантий, что подобное развитие событий хотя бы отчасти повторится на ранних этапах эволюции жизни на какой-либо другой планете. И все же пока в нашей истории нет ничего особенно характерного именно для Земли. Солнечный свет (или свет звезды, вокруг которой вращается планета) скорее всего окажется наиболее легкодоступным и мощным источником энергии для поддержания жизнедеятельности. Эволюция может выработать разные способы использования этой энергии. На начальном этапе если не все, то многие планеты должны пройти через аналогичную фазу биоразнообразия, основанного, главным образом, на «бесплатном» свете их солнц.

Внезапно все переменилось. То ли пляж переполнился любителями позагорать. То ли, что вероятнее, изменился климат, и неисчерпаемый бесплатный обед закончился. Какое-то существо стало получать энергию не от солнца или горячих вулканических источников, а путем поедания других живых организмов. В библейском повествовании Адам, Ева и все остальные существа, населявшие Эдемский сад, были вегетарианцами и вели беззаботную жизнь, пока их не изгнали из сада [46] Быт 1:29: «И сказал Бог: вот, Я дал вам всякую траву, сеющую семя, какая есть на всей земле, и всякое дерево, у которого плод древесный, сеющий семя; — вам сие будет в пищу». ; нечто похожее случилось и в нашей земной истории. Стоило хищничеству войти в моду, как эволюция рванула в ускоренном темпе: тех, кто не успевал приспособиться, съедали — в буквальном смысле. Появлялись всевозможные оборонительные и наступательные приспособления: защитные шипы и панцири, зубы, чтобы откусить от кого-то кусочек, глаза, чтобы выслеживать, кого кусать, — или следить, чтобы вас не укусил кто-то другой. За несколько десятков миллионов лет эдиакарский рай прекратил свое существование. Природа ощетинилась зубами и когтями, пусть пока еще и не обагренными кровью. Это уже были самые настоящие животные, которые бегали, плавали и рыли норы, спасая свою жизнь, в отличие от современных им растений, которые упорно сохраняли неподвижность и продолжали усваивать солнечный свет, стараясь по возможности устоять против неумолимого натиска травоядных.

Эта глава истории земной жизни в одних отношениях довольно специфична для нашей планеты, но в других отношениях, несомненно, абсолютно универсальна. Конечно, нельзя ожидать, что на другой планете повторится точно такая же последовательность и хронология событий, как та, что привела к кембрийскому взрыву на Земле. Тем не менее некоторые факторы неизменны. Для эволюции требуется давление отбора, конкуренция, ограниченность ресурсов. Идиллические сады вряд ли способны породить сложные формы жизни, наблюдаемые в наше время. Можно с уверенностью утверждать, что в любом месте Вселенной живым существам понадобятся, по меньшей мере, два ресурса: энергия и пространство. Энергия, потому что физические законы гласят, что без постоянного притока энергии системы распадаются и теряют упорядоченность — а это противоречит жизни. Пространство, потому что два организма занимают больше места, чем один, а размножение служит основой естественного отбора — единственного известного механизма, который способствует самопроизвольному зарождению сложности. Рано или поздно начнется конкуренция за энергию и пространство. Появление животных — существ, способных к передвижению ради конкуренции за ограниченные ресурсы, — практически неизбежно.