Дональд Протеро - Отпечатки жизни 25 шагов эволюции и вся история планеты

Итак, мы восстановили родословную позвоночных до бесчелюстных рыб, живших в ордовике, по пути миновали девон и добрались до самых давних костных окаменелостей, относящихся к позднему кембрию. Древнейшие рыбы были мягкотелыми, поэтому мы не располагаем более ранним ископаемым костным материалом. Мы поднимались от корней эволюционного древа мягкотелых хордовых — там нам встретились кишечнодышащие (полухордовые), далее — оболочники и, наконец, ланцетники, которые сильно напоминают рыб, но лишены некоторых важнейших анатомических признаков, таких как чётко выраженная голова, двухкамерное сердце и эмбриологическая черта — клетка нервного гребня, позволяющая отнести животное к позвоночным. Нам требуется лишь найти животное, которое было бы мягкотелым, обладало большинством признаков позвоночных, но при этом не имело бы костного панциря, — и получилась бы непрерывная цепочка.

Действительно, в 1999 году несколько китайских учёных вместе с Саймоном Конвеем Моррисом сообщили об открытии окаменелостей, названных Хайкоихтис (рыба из Хайкоу) и относящихся к раннему кембрию (518 млн лет назад). Эта рыба принадлежит к Шэньянской фауне на территории Китая. К ней же принадлежит юннанозоон, ископаемый ланцетник. Хайкоуихтис имел длину всего около 2,5 см, но его окаменелости демонстрируют ряд примечательных черт (рис. 8.8). У этого животного есть явно выраженная голова (не то что у ланцетника), за которой расположены жабры и жаберные щели — до девяти с каждой стороны. У рыбы есть короткая хорда, а на длинном цилиндрическом теле имеется широкий спинной плавник, идущий от середины хребта до кончика хвоста. У основания хвоста находится брюшной плавник. Плавники поддерживают радиальные хрящи, как у других бесчелюстных рыб, например у миног и миксин.

Рис. 8.8.Хайкоихтис ( А ) окаменелость; ( Б ) реконструкция — как могла бы выглядеть живая рыба (иллюстрация ( А ) предоставлена D. Briggs; иллюстрация ( Б ) предоставлена Nobumichi Tamura)

В том же докладе описывается более примитивная рыбоподобная окаменелость, относящаяся к Шэньянской фауне Китая. Эта рыба, получившая название миллокуньминия, тоже обладает чётко очерченной головой, хрящевым черепом, пятью или шестью жаберными щелями за головой, хордой, пролегающей вдоль спины, а также длинным парусообразным спинным плавником, идущим от головы до кончика хвоста; под хвостом у неё — набор парных брюшных плавников. Известен всего один экземпляр миллокуньминии, причём не очень хорошо сохранившийся, поэтому трудно судить о ней с уверенностью. Однако имеющиеся данные позволяют предположить, что это ещё более примитивное хордовое, чем хайкоуихтис.

Наконец, третье существо из нижнекембрийских отложений называется хайкоуэлла ( Haikouella ). Её длина составляла от 20 с лишним до 40 мм; известно более 300 экземпляров. У этого животного определённо была голова, мозг, жабры и хорда, поддерживавшая хорошо развитые мышцы туловища, идущие до самого хвоста. Кроме того, сердце и кровеносная система, а также длинный спинной плавник вдоль всего тела и хвоста, небольшие брюшные плавники. Некоторые экземпляры позволяют предположить, что по бокам головы у этой рыбы имелись глаза — первые глаза у хордовых, если гипотеза верна.

Итак, раннекембрийские отложения в Китае поведали нам о множестве мягкотелых хордовых, которые явно принадлежат к эволюционному древу позвоночных и были более развитыми существами, чем ланцетники (рис. 8.9). Им оставалось нарастить лишь небольшой костный панцирь. Обретя его, эти животные превратились в бесчелюстных панцирных рыб, которых Хью Миллер открыл почти 200 лет назад. Переход от беспозвоночных, таких как кишечнодышащие и оболочники, к первым настоящим рыбам теперь полностью восстановлен, недостающих звеньев или пробелов на данном отрезке палеонтологической летописи не осталось.

Рис. 8.9.Этапы эволюции от кишечнодышащих к ланцетникам, хайкоуэлле, хайкоуихтису и, наконец, к костистым бесчелюстным анапсидам (рисунок Карла Бьюэлла на основе работы D.-G. Shu et al. Lower Cambrian Vertebrates from South China // Nature. — 1999. — November 4)

Раннекембрийские окаменелости из Китая не выставляются. Однако во многих музеях вы найдёте отличные экспозиции древних ископаемых рыб. Среди них: Американский музей естественной истории (Нью-Йорк), Кливлендский музей естественной истории, Музей естественной истории под открытым небом (Чикаго), Национальный музей естественной истории Смитсоновского института (Вашингтон, округ Колумбия). В Элджинском музее (Элджин, Шотландия) находится крупнейшая коллекция ископаемых рыб и других окаменелостей, добытых из расположенного поблизости Древнего красного песчаника, а также большой архив книг, статей и заметок Хью Миллера (http://elginmuseum.org.uk/museum/collections-fossils/).

Forey, Peter, and Philippe Janvier. Evolution of the Early Vertebrates // American Scientist. — 1984. — Vol. 82. — 554–565.

Gee, Henry. Before the Backbone: Views on the Origin of Vertebrates. — New York: Chapman & Hall, 1997.

Long, John A. The Rise of Fishes: 500 Million Years of Evolution. — Baltimore: Johns Hopkins University Press, 2010.

Maisey, John G. Discovering Fossil Fishes. — New York: Holt, 1996.

Moy-Thomas, J. A., and R. S. Miles. Palaeozoic Fishes. — Philadelphia: Saunders, 1971.

Shu, D.-G., H.-L. Luo, S. Conway Morris, X.-L. Zhang, S.-X. Hu, L. Chen, J. Han, M. Zhu, Y. Li, and L.-Z. Chen. Lower Cambrian Vertebrates from South China // Nature. — 1999. — November 4. — 42–46.

В конце 1950-х и 1960-е, годы моего детства, проведённые в Южной Калифорнии, я был без ума от динозавров и прочих доисторических существ. Тогда я был младшим бойскаутом, исходил все важнейшие россыпи окаменелостей, расположенные поблизости; в том числе ракушняки в каньоне Топанга и залежи в каньоне Ред-Рок, содержащие останки млекопитающих (и те и другие относятся к миоцену). Но мне снова и снова доводилось слышать истории о легендарном холме Шарктус близ Бейкерсфилда, где акульи зубы и морские окаменелости скапливались в глубоких водах, плескавшихся на месте древней Калифорнийской долины 16–15 млн лет назад. Однако никто не знал, как туда добраться и пособирать окаменелости: большая часть этих залежей находилась на территории частных владений, где повсюду стояли заборы с табличками «Вход воспрещён».