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

Но Шубина интересовала более крупная добыча. Как он рассказывает в своей книге «Внутренняя рыба», они с Дэшлером знали, что придётся искать породы старше 363 млн лет (такие, как в Восточной Гренландии, где были найдены ихтиостега и акантостега), но моложе 390–380 млн лет (из которых добыто большинство лопастепёрых рыб, предков амфибий). Шубин и Дэшлер прогнозировали, что в верхнедевонских пресноводных отложениях должны найтись ископаемые переходные формы, более примитивные, чем акантостега, но более совершенные, чем эустеноптерон. Они могли бы заполнить пробел, захватывавший период с 380 по 363 млн лет назад. Шубин и Дэшлер изучали геологические карты по первому изданию легендарного учебника «Evolution of the Earth» («Эволюция Земли»; 1971), написанного Робертом Х. Доттом-младшим и Роджером Баттеном. Штудируя карту верхнедевонских обнажений, они нашли три перспективных региона: Восточная Пенсильвания (как раз там они и работали), Восточная Гренландия (образцы оттуда уже были добыты датчанами, шведами и группой Клэк) и остров Элсмир в канадской части Арктики (который никто не изучал). Внимательнее изучив опубликованные отчёты геологической службы, они выяснили, что обнажения на Элсмире были именно девонскими, их возраст составлял 380–363 млн лет и породы там были именно такими, в которых хорошо сохраняются окаменелости пресноводных рыб и амфибий. Оказалось, что возраст этих пород — примерно 375 млн лет.

К концу 1990-х Шубин, Дэшлер и их команда собрали все необходимые разрешения и оборудование, а также получили финансирование на припасы и аренду вертолёта, который бы доставлял их на остров, а затем забирал оттуда. Серьёзная экспедиция в такой регион, как Арктика, — не увеселительная прогулка! Исследователям требовался полный комплект арктического снаряжения, в особенности тёплая одежда для защиты от летних морозов и укреплённые палатки, способные выдерживать ураганные ветра, служить тёплым укрытием во время частых бурь. Кроме кирок, лопат и прочих стандартных палеонтологических инструментов, учёные вооружились винтовками, так как приходилось всерьёз опасаться белых медведей.

Начиная с 2000 года, в самой середине каждого лета они делали короткие вылазки на остров Элсмир. В первые несколько лет результаты не радовали: породы оказались морскими, а не пресноводными по происхождению. Наконец, они нашли породу, богатую пресноводными окаменелостями, какую и искали.

В 2000 году было открыто место, позже названное Птичьим карьером, где к 2003 году удалось найти множество фрагментарных рыбьих окаменелостей. В 2004 году учёные углубились на три метра в подповерхностные породы и открыли ископаемое, оправдавшее все тяготы. Шубин с коллегами выбрали для него название тиктаалик, что в переводе с инуктитута, одного из эскимосских языков, значит налим. Лишь спустя ещё два года эти окаменелости как следует препарировали для исследований, были готовы все анализы и описания, после чего о тиктаалике впервые объявили в статье, опубликованной в 2006 году. Описание его задних конечностей увидело свет в 2012-м.

Удалось добыть более 10 особей тиктаалика, от 1 до 3 м в длину (рис. 10.3). Более того, самый полный экземпляр тиктаалика сохранился практически целиком, в нём недостаёт лишь фрагментов хвоста и задних конечностей, но задние конечности хорошо изучены по другим экземплярам. Как и следовало ожидать от существа, жившего на 12 млн лет раньше ихтиостеги и акантостеги, тиктаалик больше напоминает рыбу по многим признакам. В его лопастевидных плавниках есть все элементы, из которых впоследствии развились конечности земноводных, однако вместо пальцев — всё ещё плавниковые лучи. У него рыбья чешуя, одновременно присутствуют (как у большинства ихтиофибий) жабры (узнаваемые по костям жаберной дуги) и лёгкие (распознаваемые по брызгальцам в голове). Нижняя челюсть и нёбо у него тоже рыбьи. Но, в отличие от любых рыб, у него есть земноводные черты: укороченный уплощённый череп с подвижной шеей; бороздки в задней части черепа для расположенных там барабанных перепонок; крепкие рёбра, а также мощные конечности, плечевые и тазовые кости. Плавники тиктаалика, как и у акантостеги, были недостаточно гибкими и сильными, чтобы он мог далеко ползать по земле или ходить, отрывая брюхо от грунта. Плавники же, вероятно, лишь позволяли животному плескаться в воде и поддерживали тиктаалика, так что он мог осмотреться над поверхностью. Подобно многим другим ихтиофибиям (а также многим современным амфибиям, особенно тритонам и саламандрам), тиктаалик, наверное, большую часть времени проводил в воде, охотясь по берегам ручьёв, в которых обитал.

Рис. 10.3.Тиктаалик: ( А ) скелет; ( Б ) реконструкция внешнего вида (иллюстрации предоставлены N. Shubin)

Вот как писал о нём Роберт Холмс в журнале New Scientist:

Спустя пять лет раскопок на острове Элсмир, на крайнем севере территории Нунавут, они наконец нашли сокровище: несколько рыб, сохранившихся так превосходно, что их скелеты были совершенно целы. Изучая эти экземпляры, команда Шубина, к всеобщему восторгу, обнаружила, что перед ними — как раз недостающее переходное звено, которое они искали. «Мы нашли существо, которое как нельзя чётко отделяло рыб от амфибий», — сказал Дэшлер.

Клэк отметила: « Это одна из тех находок, которую можно показать и заявить: “Говорил же вам, она должна быть!” — и вот она перед вами».

Поиск «ещё более переходных» ископаемых продолжался. Но одно стало очевидным: выход из воды на сушу не был резким скачком, каким его представляли биологи на протяжении более ста лет. Достаточно обратить внимание на широчайшую эволюционную радиацию лучепёрых рыб ( Actinopterygii ), к которым относятся 99% особей в рыбных садках, на рыбных рынках и в больших аквариумах. Все современные рыбы, за исключением миног, миксин, акул, скатов, двоякодышащих и целакантов, относятся к лучепёрым. У них нет таких крепких костей, как у лопастепёрых рыб; их плавники поддерживаются благодаря длинным и тонким костным или хрящевым стержням.

Лучепёрые рыбы научились по-разному передвигаться на суше, используя свои слабенькие плавники. Например, илистые прыгуны живут отчасти в воде, отчасти на суше, обитая в мелководных заводях и среди корней мангров. На передних плавниках они могут медленно ползать на границе суши и воды (рис. 10.4). Лягушковый клариевый сом — просто напасть на юго-востоке США, так как может ползать по суше от пруда к пруду, чтобы искать пищу или спасаться из высыхающих водоёмов. Рыба-ползун тоже может рыскать по суше в поисках более уютных водоёмов и даже забираться на деревья. Многие рыбы, в частности бычковые и скорпены, приспособились жить в приливных заводях и во время отлива проводят некоторое время на воздухе. Их передние плавники видоизменились, на них можно ползать и перебираться через камни. Другие рыбы, ведущие в основном водный образ жизни, превратили лучи передних плавников в «пальцы»: с их помощью рыба может закапываться в подводный грунт и толкать себя вперёд.