Книги

Осьминоги, каракатицы, адские вампиры. 500 миллионов лет истории головоногих моллюсков

22
18
20
22
24
26
28
30

Только в 1980-е гг. несколько ученых подвергли сомнению идею о том, что щупальца формируют крышку, как и вообще концепцию укорачивания раковины. «Невозможно предположить никакого правдоподобного механизма», — возражает польский палеонтолог Ежи Дзик[62]. Животное, вероятно, было способно наполнять камеры и утолщать септум, но что потом? Какое чудо могло разделить раковину в строго определенном месте? Поскольку моллюск жил в противоположном конце раковины, Дзик полагал, что он никак не мог сломать свою собственную раковину, а любой «внешний фактор», который мог бы ее разломить, с большой вероятностью убил бы и само животное.

Затем, в 2012 г., чешские ученые Войцех Турек и Штепан Манда вместе с парой сотен новых окаменелостей Sphooceras фактически спасли гипотезу укорачивания раковины, предложив новый взгляд на это очень древнее животное[63].

Вспомните моллюсков каури (или ципреи){6} с уникальной раковиной, отшлифованной естественным образом. Другие улитки держат все тело внутри раковины, в том числе и мантию, которая эту раковину создает, так что их внешние фасады постепенно грубеют и стираются. Каури поддерживает гладкость и красоту узоров своей раковины, периодически высовывая мантию наружу, чтобы охватить всю раковину и выделить на ее поверхность новый материал.

Даже спустя миллионы лет, которые они пролежали заточенными в камне, раковины Sphooceras, а особенно их крышечки, выглядят такими же отполированными и узорчатыми, как каури. Турек и Манда пришли к выводу, что мантия животного, должно быть, растягивалась, закрывая всю его раковину, тем самым оставляя палеонтологам красноречивые подсказки. Дополнительные свидетельства в пользу этой гипотезы обнаружились при изучении другого конца раковины — отверстия близ головы, где раковина так тонка, что должна была бы ломаться, если бы не была защищена слоем кожи.

Если принять этот новый взгляд на мантию Sphooceras (которая закрывала всю или почти всю его раковину), становится легче понять процесс укорачивания. Мантия могла попросту начать растворять раковину в месте предполагаемого разлома. Как при перфорации бумаги, материал в этом месте был бы достаточно ослаблен, чтобы обломиться под воздействием нагрузок во время движения в воде. Конечно, для укорачивания мантия должна была бы периодически втягиваться обратно, иначе сброшенная раковина оставалась бы в теле животного, что лишало смысла всю затею.

В пользу предположения о том, что по крайней мере в течение некоторого отрезка жизни животного раковина находилась снаружи, говорит и распределение окраски на лучше всего сохранившихся образцах. Турек и Манда пишут, что их окраска похожа на окраску современных наутилусов, у которых на верхней части раковины видны толстые полосы.

Полосы современных наутилусов эффектно выглядят в сувенирных лавках, но под водой они служат маскировкой. Благодаря толстым и широким темным полосам на верхней части раковины для наблюдателя сверху наутилус сливается с темными глубинами океана. На нижней стороне полосы тонкие и почти незаметные, поэтому для того, кто смотрит на животное снизу, оно сливается с яркой поверхностью воды. Похожая окраска Sphooceras дает основание предполагать, что его раковина хотя бы изредка оказывалась снаружи, а значит, должна была скрывать его от хищников (или добычи).

Дзик до сих пор не уверен, что Sphooceras обертывал свою раковину мантией и укорачивал ее, но тем не менее он называет исследование Турека и Манды «одной из блестяще выполненных работ по палеозойским головоногим»[64]. Эти двое ученых открыли, описали и проанализировали огромное количество новых окаменелостей Sphooceras, тем самым продвинув наше понимание прошлого планеты далеко вперед. Трактовки могут уточняться или опровергаться, а вот фактические данные можно использовать всегда.

Если предположения Турека и Манды верны, то Sphooceras, вероятно, был первым головоногим, который экспериментировал с интернализацией раковины. Спустя миллионы лет какие-то аммоноиды-отступники могли попытаться последовать его примеру, но внутренние раковины приобрели популярность много позже, когда на арену жизни влетели первые колеоиды. Они могли даже ненадолго возродить тактику укорачивания раковин, первооткрыватель которой давно вымер. Бедняга Sphooceras, который привык делить силурийские моря с первыми челюстными рыбами, не был готов к тому, чтобы пережить революцию.

3. Плавучая революция

Укорачивание как способ решения проблемы с громоздкой раковиной головоногими использовалось нечасто, хотя имеются доказательства того, что Sphooceras свою раковину сбрасывал. Основным способом стало закручивание раковины — она укладывалась спиралью, виток на виток, подобно тому как укладывают длинные волосы в пучок. Первые закрученные формы появились в первые миллионы лет жизни первых головоногих, и плавали они в морях одновременно с прямораковинными формами. Постепенно закручивание стало независимо проявляться в процессе эволюции у разных групп. Одной из таких групп были наутилиды (это не опечатка, так называется отряд наутилоидов), среди которых в дальнейшем появится и современный жемчужный наутилус.

Другими животными с характерно закрученными раковинами были аммоноиды.

Аммоноиды представляют собой невероятно интересную группу. В ископаемой летописи головоногих повсюду можно обнаружить их изобилие и разнообразие, но не осталось ни единого следа мягких тканей или живых потомков, на основе которых мы могли бы представить, как они были устроены в древние времена. Только по одним лишь раковинам нам приходится составлять представление о том, как они появились в кишащих рыбой девонских морях, как в процессе эволюции достигли высокой плодовитости, как стремительно пришли к расцвету, а затем и к практически полной гибели в конце палеозойской эры.

Челюсти

Девонский период (400 млн лет назад) ученые часто называют «эпохой рыб». Подобный эпитет подразумевает, что для всех, кроме рыб, наступили черные времена, — и в целом это не так уж неверно. Но в девонском периоде также возникло огромное разнообразие головоногих — как наутилоидов, так и аммоноидов. И рыбы, и головоногие продолжали совершенствовать свое умение плавать — и поедать добычу.

Первые рыбы с челюстями появились еще в силурийском периоде, но только в девоне у них началось взрывное видообразование и возникли обновленные версии закованных в неуклюжие панцири плакодермов, а также целый ряд акул и костистых рыб. Затем естественный отбор, видимо, начал оказывать сильное давление, способствуя развитию гидродинамической формы, благоприятствуя рыбам, которые могли ловко и быстро рассекать толщу воды. За несколько миллионов лет их тела из странных плоских подушек превратились в то, что мы считаем характерной формой рыбы, — обтекаемой, как у тунца.

Похожие изменения произошли и у головоногих. Прямораковинные, или свободно закрученные, головоногие к концу девона стали менее разнообразными и менее многочисленными; процветали те, чьи раковины закручивались все туже. Закручивание дает те же преимущества в скорости и маневренности, что и укорачивание, а вдобавок защиту от поедания. Закрученную раковину труднее схватить, удержать, проломить. Головоногие нуждались в такой защите.

Экосистема океана прошла капитальную перестройку. Толща воды, в которой когда-то жили лишь мелкие дрейфующие организмы и крупные, но неповоротливые и медлительные головоногие, превратилась в гоночную трассу, где проигравшим грозила смерть от челюстей.

Нам с вами будет проще понять, что произошло, если освоить профессиональный жаргон морских биологов. Животных можно разделить по их местообитанию и образу жизни на донный бентос, дрейфующий планктон и активно плавающий нектон (название происходит от того же греческого корня, что и у нашего старого друга нектокариса, плавучей креветки). Большинство ранних животных кембрия принадлежало к бентосу. Головоногие были одними из первых, кто перешел в группы планктона и нектона, распространившись по новым нишам в течение двух последующих периодов — ордовика и силура. В следующем за ними девонском периоде произошли эволюционные изменения во всех группах животных, независимо от их таксономической принадлежности, — они переходили из бентоса и планктона в нектон.

Поэтому швейцарский палеонтолог Кристиан Клуг в 2010 г. придумал новый термин: он предложил называть это время не эпохой рыб, а девонской нектонной революцией[65]. «Давление на бентосные организмы возрастало», — говорит Клуг. В девоне происходила «эволюция колючих трилобитов, колючих иглокожих [морских ежей] — развитие защитных механизмов шло во всех группах»[66]. Выживать было трудно даже тогда, когда над океанским дном дрейфовали, неспешно хватая добычу, одни только головоногие хищники. Но теперь на вечеринку без приглашения заявилась толпа голодных рыб, вооруженных сокрушительными челюстями, и всем прочим видам, оказавшимся добычей, пришлось приспосабливаться.