Знание-сила, 2001 №11 (893)

Это не выдуманные челюсти. а – всамделишные

Время течет… (Дали)

Особенно хорошо эта тенденция выражена в абсолютных размерах морских хищников. 530 миллионов лет назад крупнейшие представители этой группы не превышали в длину одного метра. Около 460 миллионов лет назад среди членистоногих и головоногих появились хищники по два – шесть метров длиной. Примерно с 400 миллионов лет назад эта ниша была прочно занята позвоночными, которые тогда доросли до девяти метров (отдаленные родственники скатов и акул – пластинокожие рыбы). В первой половине мезозойской эры морские рептилии-ихтиозавры достигли, видимо, предельных для хищников размеров в пятнадцать метров. Позднемезозойские плиозавры и кайнозойские акулы остановились на этом же рубеже. (В популярной литературе. часто можно встретить упоминания об ископаемых акулах-мегалодонах в двадцать и даже тридцать метров длиной, но, кроме фильмов Спилберга, данных о существовании таких суперхищников не имеется.) Крупнейшие плотоядные туши (динозавры- тираннозавриды) тоже остановились на этой отметке, ограниченной максимальным размером жертвы (в пределах тридцати, максимум сорока метров), который в свою очередь определен сугубо химическими и физическими явлениями.

Однако абсолютный размер хищника представляет собой знаковую величину опять же для оценки разнообразия. Чем больше этот размер, тем длиннее можно выстроить пищевую цепочку, которая в морской среде практически целиком состоит из хищников. Не случайно все три взрывные волны роста разнообразия, стартовавшие 530, 460 и 210 миллионов лет назад, соответственно совпали с внедрением в биоту новых и более мощных групп хищников.

Теперь от хищников нигде не скрыться

Не исключено, что именно появление животных, выполнявших эту роль» спровоцировало первую и самую важную из них. В какой-то степени всю историю жизни на планете можно представить как гонку вооружений. Внедрение все новых групп хищников, вооруженных зубами, давящими пластинами, клешнями и другими приспособлениями для перекусывания, пробивания и раздавливания жертвы, вызывало развитие либо все более мощных и укрепленных панцирей, либо изощренных способов бегства. Уже в середине палеозойской эры (около 400 миллионов лет назад) на мелководье низких широт с более теплым и устойчивым климатом почти не осталось животных с тонкостенными раковинами. (Так же обстоят дела и ныне.) Именно в таких условиях хищники, нуждающиеся в постоянном разогреве, особенно многочисленны. Видимо, не случайно темпы эволюции были значительно выше в пределах экваториального пояса. Лишь потом прошедшие проверку на надежность новшества распространялись по всему земному шару. Так что же все-таки ускоряло процесс видообразования – тепличное постоянство условий или «страшная раскрытая пасть с зубами»?

Вместе с размерами и количеством особей подрастала их общая масса. К такому выводу можно прийти, рассчитав средние и предельные мощности ракушняков, накопившихся за последние 550 миллионов лет земной истории. Если мощность ракушняков 550-миллионолетней давности едва изредка доходила до пяти миллиметров, то 50 миллионов лет спустя она возросла в сто раз, еще через такой же промежуток времени (во время второй волны нарастания разнообразия) – еще в два раза и в кайнозойскую эру достигла пяти метров. Причем для накопления древнейшего пяти миллиметрового ракушнякового пласта времени требовалось на десятки – сотни тысяч лет больше, чем для образования почти современного нам пятиметрового слоя. В какой-то степени эту страсть к накопительству остатков жизнедеятельности унаследовал человек: если в средние века среднестатистическая европейская семья (из семи-восьми человек) накапливала кубометр отходов за неделю, то ныне в изрядно измельчавшей, но столь же средней европейской семье (из трех-четырех человек) для создания кубометра мусора требуются сутки.

Но вернемся к ракушнякам. Не менее важно, чьи раковины их слагали. В подавляющем большинстве это скелетные остатки животных-фильтраторов, пропускающих сквозь свое тело потоки воды, чтобы насытиться отцеженными оттуда бактериями, водорослями, личинками животных или растворенными органическими веществами. Древнейшие фильтраторы (археоциатовые губки, хиолиты и некоторые другие давно вымершие животные), населявшие раннепалеозойские моря (550 – 490 миллионов лет назад), пассивно цедили воду. Они целиком полагались на естественные течения, вызванные приливами, перепадом температур между водными слоями и прочими физическими явлениями. Заместившие их в течение мезозойской эры основные конкуренты – двустворчатые моллюски – при той же массе особи пропускают сквозь свои органы фильтрации в пять – десять раз больше воды в час. Одновременно замещение пассивных активными произошло и среди мшанок, морских лилий и других групп животных. Взявшись вместе, нынешние фильтраторы (главным образом именно двустворки) способны процедить весь объем Мирового океана всего за пол года.

Биотурбаторы за работой

Так что к середине мезозойской эры океан не только пополнился новым количеством (организмов), но и перешел в новое качество. Просветленная и основательно прочищенная водная толша, пронизываемая лучами солнца, стала действительно толщей, а не приповерхностным тонким слоем. А в такой толще, что было доказано и теоретически, и практически, вмешается гораздо больше разных плавающих одноклеточных водорослей. (Ничто так не способствует многообразию и расцвету, как чистота.) И опять же, чем разнообразнее те, кого можно съесть, тем менее схожи будут те, кто их ест. Но водоросли и светолюбивые бактерии можно не только непосредственно кушать. В последние 230 миллионов лет в морской среде распространились животные- «колхозы» (особенно среди кораллов и двустворок), которые содержат в своих тканях водорослевых и бактериальных сожителей. Благодаря им они не только почти напрямую используют энергию света, но и вырастают быстрее и больше. W раскидистые ветви современных кораллов, и гигантские створки тридакн – все это плоды такого сожительства. А чем крупнее большие организмы, тем лучше себя на них чувствует всякая прилепившаяся и обрастающая мелочь (те же мшанки, губки, черви). Вот и еще несколько причин стремительного подъема последней волны разнообразия.