Настоящие жемчужины
Многие из встреченных нами созданий, например анабариты или ханцеллория, могут показаться настоящими пришельцами. Но в Монголии можно встретить окаменелость, которая покажется удивительно знакомой любому собирателю раковин: крошечная номголиелла (Nomgoliella). В раннем кембрии оболочка этой морской улитки, одной из древнейших, вполне могла переливаться перламутром. А скопление этих существ было похоже, вероятно, на сундук с сокровищами. К сожалению, в породах у реки Завхан блестящую раковину давно заменил фосфат кальция.
У раковины номголиеллы интересные математические свойства. Она построена в виде логарифмической спирали. Подобно раковине современной виноградной улитки, спираль расширяется так, что “в любой ее точке угол между касательной к ней и радиусом-вектором сохраняет постоянное значение”. Кельтские художники знали о ней еще в железном веке. Тайну логарифмической спирали раскрыл Декарт в 1638 г. В номголиелле интереснее всего то, что в зависимости от места находки ископаемого его облик различается. Раковины алданеллы (Aldanella), обнаруженные в Северной Атлантике и Сибири, закручены по часовой стрелке (рис. 8). Монгольские экземпляры – номголиелла или барсковия (Barskovia) – закручены против часовой стрелки. Археоспира (Archaeospira) из Китая почти штопорообразна. А правозакрученные безымянные раковины из Ирана напоминают рога горного козла. И все эти окаменелости примерно одного возраста.
Рис. 8. По-разному закрученные раковины. Слева: алданелла (Aldanella) с плотной правозакрученной (по часовой стрелке) спиралью. Эта форма обычно встречается в Канаде, Англии и Сибири в породах возрастом около 530 млн лет. В центре: безымянная форма с “размотанной” раковиной, напоминающей козлиный рог. Эта форма часто встречается в Иране. Справа: номголиелла (Nomgoliella) с левозакрученной (против часовой стрелки) спиралью. Эта форма характерна для Монголии. Диаметр этих окаменелостей, как правило, составляет 2–5 мм. На рисунке реконструкция с окраской, подобной той, что присуща морским улиткам с Барбуды. Все показанное здесь – моллюски.
Загадка напоминает парадокс, с которым столкнулся Дарвин, изучая изменчивость панциря галапагосских черепах. Его объяснение применимо и к нашему примеру времен начала кембрийского взрыва: предковая популяция обладала большим потенциалом для широкой изменчивости. Затем морские течения, по-видимому, вытеснили популяцию с ее исторической родины и разнесли по новым местам обитания, где причудливые формы нескольких счастливых колонизаторов сумели адаптироваться к местным условиям, став левозакрученными, правозакрученными или “размотанными”. Эти пионеры оставили отпечаток на следующих поколениях. Биологи называют это эффектом основателя.
Ананасы и блюдца
Если номголиелла немного похожа на садовую улитку, то следующая окаменелость напоминает блюдце. И “улитки” и “блюдца” относятся к брюхоногим моллюскам: у обоих вытянутая нога и закрученная раковина, предназначенная для защиты органов в задней части тела. Тело обоих существ закручено в спираль и напоминает знаменитую статую дискобола. Но данных о наличии закрученного тела у номголиеллы или ее ближайших родственников нет. Не все, что закручивается в спираль, – улитка. Возникает вопрос: были ли все эти закрученные раковины начала кембрия улитками? И если не были, то это интересный поворот.
Вот блюдцеподобная окаменелость из Монголии: пурелла (Purella). Ее можно отыскать в породах по всему миру выше первых анабаритов и ниже первых плеченогих. И хотя пурелла (рис. 9) выглядит архаичнее улитковидной номголиеллы, легко заметить общие их черты. Обе окаменелости – наклоненная раковина, напоминающую детскую шапку с узлом на макушке. Но “шапка” пуреллы резко расширяется и имеет завиток, придающий ей сходство с фригийским колпаком на французских монетах, а “шапка” номголиеллы довольно узкая, круто закрученная, что делает ее похожей на валторну. Не составит большого труда перейти от раковины одной формы к другой. Это стало возможным благодаря великолепной формуле, найденной Дэвидом Раупом из Чикаго. Она позволяет, слегка изменяя значения трех ключевых параметров, преобразовать или построить на дисплее почти любую раковину, которую только можно вообразить.
Интересно, что многие из переходных между пуреллой и номголиеллой форм, которые мы, как и Дарвин, ожидали найти, действительно обнаруживаются в монгольских породах соответствующего возраста. Эта эволюционная ветвь примерно такова: пурелла, бемелла (Bemella), латушелла (Latouchella), археоспира (Archaeospira), а оттуда – до более молодых номголиеллы и алданеллы.
Многообразие форм, возвращающее нас назад в прошлое, к времени пуреллы, действительно поражает. Можно заметить, что блюдцеподобная окаменелость отдаленно напоминает колючий ананас. Пластины также придают ей сходство с раковинами современных хитонов (панцирных моллюсков), снабженными “юбкой” из пластин. Интересно, что и Дарвин размышлял о скудных находках ископаемых хитонов. Это озадачило его: их кажущееся отсутствие в породах резко контрастирует с изобилием этих существ на современных тропических пляжах. Но в породах кембрийского времени мы встречаем окаменелости, подобные хитонам. Они получили название майханелла (Maikhanella), в честь возвышенности Майхан-Уул, где были впервые обнаружены. Микроскопический анализ показал, что колпачковидная раковина майханеллы состояла из десятков полых известковых шипов (рис. 9). Шип напоминает африканский овощ окру. Как и окра, шипы удлиненные, полые, с плоскими гранями. Вероятно, благодаря граням шипы плотно прилегали друг к другу. Интересно, что и в древнейших кембрийских породах в Монголии найдены такие шипы: сифогонухид (Siphogonuchites triangularis), паракаринахит (Paracarinachites parabolus) и т. д. (Похоже, чем мельче окаменелость, тем длиннее ее название.)
Рис. 9. Появление раковины у моллюсков. (Рисунок мой.) Древние раковины можно выстроить в серию, начиная снизу, с предковой майханеллы (Maikhanella), раковина которой сложена из множества полых известковых шипов. Постепенно шипы становятся вытянутыми и слитыми, как у канопоконуса (Canopoconus) и пуреллы (Purella). Вверху – шапкообразная латушелла (Latouchella), шипы которой образовали цельную оболочку. Диаметр этих небольших окаменелостей, как правило, составляет 1–3 мм. Подобные ископаемые – среди древнейших доказательств появления типа моллюски.
Монгольские, как и китайские, древнейшие ископаемые раковины моллюсков, видимо, имели обособленные или соединенные обрубленные шипы, как в случае майханеллы, или состояли из пластинчатых шипов, как у возможной промежуточной формы канопоконуса (Canopoconus). И, конечно, на краях блюдцеподобной пуреллы видны следы такого вооружения, напоминающие слитые пластины на спине одной из известных черепах Дарвина. Иными словами, предположительно можно проследить в этих формах последовательные типы раковин, которые, возможно, могли бы привести к эволюции закрученной раковины нашей старой знакомой номголиеллы. Если так, то эволюция раковин, возможно, прошла следующий путь:
