До и после динозавров
Шрифт:
После Чарлза Дарвина и другие пытались решить проблему кембрийских организмов решительным образом. Предполагали, например, что они развивались в реках или на больших глубинах и освоили мелководные моря только в начале кембрийского периода. Но случилось как раз обратное. Сначала животные освоили морское мелководье. Далеко не от хорошей жизни они забрались в менее привлекательные во многих отношениях континентальные водоемы и океанические глубины. Туда их со временем вытеснили более совершенные соперники.
Позднее ученые обратили внимание на то, что в кембрийских породах не столько появились сколько проявились ранние представители современных типов животных (губки, моллюски, членистоногие, иглокожие, брахиоподы и многие другие). Случилось так потому, что эти самые ранние представители практически одновременно приобрели минерализованные (известковые, фосфатные или кремневые) скелетные покровы.
В большинстве скелеты состоят из карбоната кальция. Так, наверное, сложилось неслучайно. Без ионов кальция клетки не стали бы слипаться и многоклеточные организмы рассыпались бы, как кирпичная стена, сложенная без раствора. Без них клетки не могли бы двигаться, а мышцы сокращаться. Без них клетки не смогли бы «общаться» друг с другом. (Большинство органических молекул несут отрицательные заряды. Поэтому положительные, легкодоступные ионы кальция стали использоваться как носители информации.) Но избыток ионов кальция в клетке опасен сам по себе, как любая чрезмерность в еде или лекарствах.
Первые скелеты могли быть не чем иным, как свалкой кальциевого металлолома, обезвреженного углекислотой. То же верно и для фосфатного (точнее, карбонат-фосфатного) скелета. Без органических фосфатов, обеспечивающих накопление и передачу энергии, не выживет ни одно существо. Но излишки фосфата губительны для организмов, и подобно кальцию он выводится в скелет (как у позвоночных). Этот запас на черный день иметь нелишне. Впрочем, решение проблемы построения известкового скелета требует условий, несовместимых с возникновением фосфатного скелета. Поэтому «схимичить» с происхождением скелета не удается.
Несколько необычное расположение континентов на рубеже криптозоя и фанерозоя тоже не было оставлено без внимания. Материки тогда были сосредоточены в экваториальном поясе и залиты мелководными, но обширными морями. Подобные условия могли ускорить эволюцию. Суть происходящего — отнюдь не в теплом климате. В мелководных морях из-за неоднородности грунта, а также разницы солевого и температурного режимов нарушаются связи между отдельными группами особей одного и того же вида. Происходит сбой в обмене наследственной информацией. В итоге возрастает вероятность появления нескольких видов вместо одного старого.
Сходным образом развивается культура. Андрей Донатович Синявский отмечал в «Иване-дураке», что после раскола в России наблюдался стремительный рост православно-христианских сект. Причиной тому стали гонения на раскольников и уничтожение старообрядческих книг. Тексты по памяти восстанавливались в разрозненных поселениях. Возникшие разночтения еще больше разделяли старообрядцев. Потеря единого информационного поля привела общее некогда движение к неизбежному распаду на многочисленные самостоятельные общины.
Углубившись из истории в палеонтологию, обнаружим, что кембрийское расположение материков не было столь исключительным, чтобы вызвать изрядный рост разнообразия организмов. Позднее, в начале ордовикского периода, общее разнообразие животных возросло еще сильнее при совершенно иной карте мира.
Однако определенное положение материков могло вызвать минерализацию скелета и по другой причине. Воды, обогащенные фосфатом, выносятся из глубины на поверхность океанов в средних широтах, у западной береговой линии континентов. При кембрийском низком стоянии материков фосфат, как в ловушке, мог накапливаться на обширных мелководьях. Являясь основой удобрений, это вещество могло способствовать приросту водорослевой массы и массы ее потребителей. В свою очередь… В общем, оказалось, что все это тоже неверно, а почему — читайте ниже.
В стране Гондов
Не только кембрийскую, но и ордовикскую (490 млн лет назад) вспышку разнообразия организмов часто объясняют повышенным притоком питательных веществ, которые якобы и способствовали умножению видов.
Хорошо бы было перенестись куда-нибудь в начало кембрийского периода и посмотреть, как там было на самом деле. К сожалению, машина времени так и осталась изобретением писателей-фантастов. Да и попади она нам в руки, все равно ни один наблюдатель, даже все человечество, учитывая непродолжительность его существования (всего каких-то триста тысяч лет), не способны отследить до конца событие, о котором пойдет речь. Длилось оно более пяти миллионов лет.
Ну если нельзя попасть сразу туда, куда хочется, попытаемся хотя бы подъехать поближе. Итак, мы в Иране. Привели нас сюда не только бедственное положение российской науки (научная поездка в родную Сибирь оказывается не по карману), но и некоторые особенности географического положения Ирана в кембрийском периоде.
В означенное время Иран находился не в центре Азии, а на западной окраине не существующего ныне материка Восточной Гондваны, включавшего в себя нынешние Австралию, Антарктиду, Новую Зеландию, Новую Гвинею и большую часть Азии, за исключением Сибири. Сибирь располагалась примерно на экваторе, между Западной и Восточной Гондванами. Западная Гондвана, состоявшая из Южной Америки, Африки, Южной и Центральной Европы, а также небольших кусочков Западной Европы и Северной Америки (Флориды), стремительно для материка (со скоростью 1,5–1,9 см в год) приближалась к Восточной. Встреча обеих Гондван намечалась в середине кембрийского периода. (Поскольку центр будущей объединенной Гондваны находился в Индии, континент получил свое название по территории на плато Декан, населенной народом гонды.) Временное воссоединение Гондван было не менее значимым, чем временное воссоединение Украины и России. Тогда же, в кембрийском периоде, места, где много позднее основали столицы этих государств, находились близ Южного полюса на материке Балтии. (Украинские и русские ученые до сих пор спорят, что было к полюсу ближе: Москва или Киев?) Если бы положение материков на планете оставалось неизменным, то ссылали бы из Сибири в Москву, а не наоборот, а правительственные дачи омывались бы теплым таймырским морем.
Теперь перенесемся из жаркой Сибири на территорию (точнее, акваторию) тогдашнего умеренного Ирана. С одной, западной, стороны силы, вызванные вращением Земли, выносили богатые питательными веществами глубинные океанические воды. (В современном мире подобное явление происходит у тихоокеанских берегов Южной Америки.) Восточная сторона Ирана испытывала растяжение. Там образовывались моря, сходные с нынешним Красным, залившим трещину между расходящимися Африкой и Аравией. С близлежащей суши в эти моря сносились продукты выветривания, которые тоже содержали изрядное количество питательных микроэлементов. В похожем положении находились моря Южного Китая, Монголии, Казахстана, «гималайской» Индии. Питательные вещества поступали в эти моря и… Согласно распространенной гипотезе, там-то и осуществлялся откорм кембрийских организмов, давших «вспышку» разнообразия. Сейчас на месте иранских морей вздымается хребет Эльбурс, куда надо попасть, чтобы увидеть эту «вспышку» своим глазами.