Трилобиты: Свидетели эволюции
Шрифт:
В 1771 г. немецкий зоолог по имени Вальх признал трилобитов отдельной группой животных, но при этом опубликовал статью в таком малозначимом издании, что я не уверен, имеется ли в библиотеках Британии хоть один оригинальный экземпляр. Однако в течение следующих десяти лет в заглавиях многих работ появилось слово «трилобит», значит, название оказалось благозвучным, осмысленным и широко распространилось. Все больше и больше схожих «органических остатков» находили по всей Европе. В первые два десятилетия XIX в. множеству трилобитов дали научные названия, особенно видам из Скандинавии, Франции, Германии.
Животное со страниц доктора Ллуйда корректно определил французский палеонтолог Александр Броньяр в 1822 г. в краткой обобщающей публикации по трилобитам. Она называлась «Трилобиты», и там имелась ссылка на вид debuchii найденный во владениях лорда Динефора. Так «плоская рыба» мало-помалу уступила место необычному животному с известковыми покровами и множеством сегментов, как у омаров.
Через сто сорок лет после первой записи в Философских трудах «плоскую рыбу» доктора Ллуйда стали использовать для распознавания и сопоставления геологических слоев повсюду между Шропширом и Лландейло. В книге сэра Родерика Мурчисона «Силурийская система» (The Silurian System, 1839) трилобиты, схожие с Ogygiocarella debuchii, изображены не столько для красоты или занятной детали, сколько для опознавания пород конкретного возраста. С тех пор слово «трилобит» стало в известной степени знакомо образованной публике и больше никогда не терялось из лексикона. Ведь название, закрепляющее за животным его личное место в системе живой природы, звучало на классическом языке, а в те времена все образованные люди знали «Энеиду», и мифология была им знакома ничуть не хуже, чем теперь подробности жизни высокопоставленных знаменитостей. Ogygiocarella [11] именовалась в честь Огигии, седьмой дочери Амфиона и Ниобы, известных персонажей греческой мифологии. Их именами в свою очередь тоже названы трилобиты. Среди греческих имен не так просто найти такое, которое не звучало бы в названии того или иного трилобита, будь то третьестепенная нимфа Фрина или козопас со склонов Олимпа. Трилобит, попавший мне в руки, вобрал в себя необъятные наслоения времени и старины: вот самый первый слой, когда появились трилобиты, потом слой с греками и римлянами, чья мифология стала источником трилобитовых имен, над ним слой истории научных исследований наших патриархов, и есть еще слой моей личной истории, которой суждено призвать к жизни все эти погребенные наслоения.
11
Помимо убитой Артемидой дочери несчастной Ниобы именем Огигия называется также мифический остров, на котором жила нимфа Калипсо, лаской заманившая Одиссея в свои владения; кроме того, имя Огиг носил древний царь Фив, и потому в греческом слово «огигиос» стало означать нечто, относящееся к древнейшим временам.
Вскоре было замечено сходство между трилобитами и некоторыми современными животными. Схожие с трилобитами сегментированные создания в изобилии копошатся на морском берегу или в лесной подстилке — таких и впрямь великое множество. Насекомые, ракообразные, многоножки, пауки — они все сконструированы из сочлененных друг с другом сегментов. У них есть еще кое-что общее — суставчатые ножки. Сначала трудно воспринять сходство между ножками, к примеру, мухи и омара. Но тем не менее они соединены в суставах одинаковым образом: части могут вращаться относительно друг друга закономерно и предсказуемо, их движения ограничены устройством шарнирного соединения. Подобно одной из тех настольных ламп на подвижном креплении, которые пытаешься установить поудобнее, но вскоре с раздражением обнаруживаешь, что они поворачиваются всего в нескольких направлениях, совершенно вас не устраивающих. Если перевернуть вырывающегося омара брюшком вверх, понимаешь диапазон возможных движений таких суставов: ноги у омара, как у автомата, шевелятся только вперед и в стороны. Посмотрите, как жук дрыгает ножками, пытаясь вернуться со спинки на брюшко, — и вновь увидите такие же механические движения. Мускулатура у этих созданий находится внутри ножек: мускулы сокращаются, сгибая членики вдоль сустава. Они буквально берут себя в руки, если можно так выразиться. Животные с суставчатыми ногами называются членистоногими, и трилобиты, вне всяких сомнений, принадлежали именно к ним (хотя трилобиты с окаменевшими ножками были найдены далеко не сразу). Если бы они не вымерли, их поместили в системе живого мира вместе со скорпионами, крабами, бабочками, жуками и клопами — всеми разнообразнейшими представителями этого наиболее изменчивого типа. Корни трилобитовой родословной установил еще до начала XVIII в. Карл Линней — отец биологической классификации. Доживи они до современности, я легко могу представить, как летом на пляже мамаша кричит своему отпрыску: «Джимми, дорогой, не нужно отрывать ножки бедняжечке трилобиту!» — а любопытный Джимми не может устоять перед соблазном поотрывать ему ножки, чтобы понять, почему они вращаются только в одну сторону. А потом подбежит к тете Марджи, размахивая трилобитом, — то-то она напугается, ведь она терпеть не может всех этих ползающих тварей.
Но от трилобитов со Шпицбергена остались лишь пустые панцири. Лишенные известковых покровов ножки канули в неведомое. Я почти ощущаю на ладони щекотание крошечных коготков ползущего по моей руке трилобита, я вижу, как трилобит перебирается по камням в далеком-далеком ордовикском море… в уме обдумываю, как бы мне скрестить трилобита с креветкой или, скажем, со скорпионом. Но есть на свете такие редкие места, где мое воображение обретает вес, встречаясь с воплощенными реликвиями. Там чудесно сохраняются не только тонкие ножки, но даже ломкие и нежные волоски на них. И если мы хотим узнать о трилобитах всю правду, нам нужно именно туда.
Глава 3.
Ножки
Если вы хотите поймать редкую бабочку, бессмысленно размахивать чемоданом и ружьем. А чтобы поймать нечто иллюзорное, запаситесь сноровкой и проницательностью и не забудьте про удачу. Всяким необычным поиском правит убеждение, что цель достижима и необходимо просто правильное сочетание упорства и удачи. Именно так и происходило в истории с ножками трилобитов.
К середине XIX столетия описали и назвали несколько сотен трилобитов. Это были героические годы монографий. Геологи впервые систематически рисовали карты и исследовали древние горы. Они начали понимать геологическое время, давали имена его периодам, многими из которых мы пользуемся по сей день. Составляя схемы последовательных напластований, геологи обнаружили, что можно использовать ископаемые для выявления пластов определенного возраста. Последовательность ископаемых видов оказалась вполне прагматическим инструментом, помогающим распутать хаос осадочных слоев. В Британии исследователи трилобитоносных слоев исходили пешком и изъездили в каретах весь Уэльс; это были настоящие первооткрыватели, взявшиеся за неблагодарные сланцы. Преподобный Адам Седжвик — в Кембридже я жил в музее его имени — назвал кембрийской системой древние каменные пласты северного Уэльса, которые подстилают все остальные слои с ископаемыми (Камбрия — римское название Уэльса), т.е. предполагалось, что это самое нижнее подразделение геологического времени. Наименование «кембрийская система» мало-помалу вытеснило из обихода конкурирующее название «первобытная», которое намекало на базовое положение органических остатков в этих пластах по отношению ко всем последующим окаменелостям. Пока Седжвик исследовал северный Уэльс, сэр Родерик Мурчисон составлял карты и классификацию своей «силурийской системы» (1839) (силуры — племя, когда-то жившее на территории южного Уэльса). Чтобы выстроить картину геологического времени, он использовал ископаемые еще чаще Седжвика. Трилобитов легко узнавать; они определили лицо многих частей силурийской системы. Несложно мысленно представить, как сэр Родерик властно призывает какого-нибудь приходского священника, охотника за ископаемыми, чтобы тот явился со своими находками из местного ручья или куума (чашеообразное углубление ледникового происхождения), и на его аристократическом лице мелькает улыбка при виде Thnucleus fimbhatus или другого хорошего знакомого. Как нумизмат знает каждую подробность монеты времен Адриана, так и палеонтолог приветствует каждый знакомый вид, независимо от того, был ли он найден здесь или же десять лет назад и за 50 миль отсюда. Геологическое время определяется по тысячам трилобитов.
На те скалы в Пемброкшире, которые я облазил мальчишкой, первыми ступили палеонтологи Генри Хикс и Джон Солтер. У меня есть старая фотография 1870-х гг., где они вдвоем — два товарища — довольно улыбаются своим недавним находкам. Трилобиты, которых они обнаружили, носят печать их имен. Упоминая латинское название вида, мы обязаны добавлять имя человека, который впервые описал данный вид. Атрух salted Hicks — этот интересный вид, найденный в обнажениях черных сланцев к северу от Сент-Дэвидса, впервые был описан в публикации Лондонского геологического общества в 1873 г. Генри Хикс сделал подарок другу — назвал в его честь новый вид трилобита: Лтрух salteri. Солтер ответил тем же и назвал одного чудесного кембрийского трилобита с пемброкширского берега Paradoxides hicksi Salter. Я и сам так поступал: чтобы сохранить в памяти самоотверженность Франка Кросса, который в любую погоду собирал для меня и моего коллеги Боба Оуэнса трилобитов в Уэльских карьерах; теперь небольшой прелестный трилобит называется Shumardia crossi Fortey & Owens. Наша благодарность мистеру Кроссу теперь пребудет вовеки.
В 1830-1875-х гг. палеонтологи подробно изучали не только Уэльс. Джеймс Холл всеми правдами и часто неправдами боролся за публикацию своих монографий по палеонтологии штата Нью-Йорк. В Богемии Иоахим Барранд размечал тот же временной интервал, используя других трилобитов. С описанием сначала десятков, а затем и сотен трилобитов стали очевидны щедрое разнообразие их форм, а вместе с этим и гигантские пробелы в знаниях о собственно животном. Все окаменелости состояли из панцирей, покровов, ничего не говорящих скелетов, которые мало что могли рассказать об исчезнувшей жизни. Каждый исследователь чувствовал, что у такого животного должны быть членистые конечности, которые носили бы его по морскому дну, но никто не мог найти и намека на эти ножки. Некоторые из ранних исследователей попросту додумывали ноги (см. рисунок на с. 65). Без ног эти замечательные животные оставались бы лишь геологическим кодом, определенной формы камнями, по которым можно определять геологическое время, безучастными, как монета Адриана, не более чем напоминание о реальной жизни. Пока не нашли конечности, невозможно было понять, что представлял собой трилобит.
Можно же обнаружить ножки трилобита, но как? Они должны быть одеты тонким слоем того же органического полимера хитина, что и конечности современных креветок и многоножек. Подобные покровы окаменевают не так легко, как минеральный панцирь, но и от них что-то должно оставаться, как, скажем, клейкая тень от амебы. Должны же быть такие условия, какой-нибудь особый осадок, в котором могут сохраниться даже тончайшие щетинки или тени от них.
Какие-то подсказки были. Многие виды трилобитов умели сворачиваться в плотный шар (см. приложение рис. 16). Такой метод защиты практикуют десятки современных животных — даже люди инстинктивно скрючиваются под градом ударов. Именно так ежи защищают свое уязвимое брюхо, трогательно рискуя попасть под колеса машины: к этой напасти эволюция не успела их подготовить. Самая близкая аналогия — многочисленные виды мелких равноногих ракообразных — членистоногих, которые кишмя кишат под каждой гнилой деревяшкой. Множество их и в любой старой поленнице: переверните трухлявую дровину и увидите, как они бронированными горошинами прянут от света в разные стороны. Это мокрицы, представители равноногих. Как и у трилобитов, на спине у них панцирь, а на брюшке — нежные ножки. При опасности они спасаются, сворачиваясь в клубок. Я видел мокриц, свернувшихся в такой идеальный шар, что они становились похожи на шарикоподшипник и даже блестели немножко. Сегменты панциря безупречно подогнаны таким образом, чтобы, когда мокрица сворачивается, один скользил поверх другого. При этом ножки складываются внутрь, как весла в лодке. И хотя мокрица и трилобит не близкие родственники (они только собратья по суставчатости ножек), но аналогия очень наглядная. Многие трилобиты так же плотно сворачивались — только размер их был больше. Свернутый Symphysurus ложится в ладонь, как яйцо (см. с. 217): в руке возникает такое же приятное ощущение округлой гармонии. Присмотритесь к нему, и вы увидите, что края туловищных сегментов налегают один па другой, смещаясь относительно друг друга, как пластинки японского веера. Для этого на туловищных сегментах есть специальные фасетки. При этом у свернутого трилобита осевая часть панциря раздвигается, и между сегментами обнаруживается дополнительное полукольцо, которое прикрывает получившийся зазор. Примерно так же устроены локтевые сгибы доспехов. Видно эти животные относились к сворачиванию не менее серьезно, чем рыцарь на турнире к защите от коварных ударов. Некоторые трилобиты даже приобрели маленькие замочки, чтобы запирать свою круглую крепость еще надежнее.
Может быть, внутри одного из таких плотных шариков сохранились сложенные ножки? Это была бы настоящая капсула времени. Но для этого понадобился бы экземпляр, который умер в свернутом состоянии и был быстро зафиксирован осадком — может быть, под слоем пепла, подобно несчастным, засыпанным пеплом жителям Помпеи и Геркуланума. Вулканы в те времена извергались постоянно, вызывая массовую гибель. И найдись захороненное таким образом животное, хорошо бы еще, чтобы оно не сплющилось и не деформировалось тоннами осадочных напластований. Казалось бы, мы требуем слишком многого, но тем не менее именно таких целиком сохранившихся животных находили в некоторых местах: например, в Швеции и Эстонии в известняках ордовикского возраста, в силурийских известняках в Англии. Таких свернутых трилобитов аккуратно распиливали и терпеливо шлифовали наждачным порошком. Должны же хоть какие-то следы конечностей показаться на расшлифованных поверхностях! К сожалению, не показались. Свернутые шарики были наполнены тонким осадком, видимо, попавшим внутрь, после того как животное оказалось захоронено, но слишком поздно, чтобы спасти ножки от исчезновения: за дело взялись бактерии и съели все подчистую. Вполне возможно, что бактерии населяли тот самый осадок, который проникал внутрь капсулы. Может быть — только лишь может быть, — в одном или двух экземплярах проявился намек на поперечный срез ножки в виде темноватого кружка, намек на что-то… но устройство нежных конечностей так и оставалось тайной.