В 1946 году австралийский геолог Реджинальд Спригг исследовал заброшенные прииски в малонаселенном регионе Южной Австралии. Спригга послали разведать, нельзя ли возобновить разработки на каких-нибудь из них. Он находился в нескольких сотнях километров от ближайшего морского побережья, в труднодоступной местности, которая называется Эдиакарские холмы. Как рассказывают, Спригг присел пообедать, перевернул камень и заметил нечто похожее на хрупкий отпечаток медузы. Будучи геологом, он осознал древность пород и, следовательно, значение находки. Но он не принадлежал к цеху палеонтологов, и когда он опубликовал свою работу, мало кто воспринял ее всерьез. Журнал Nature отверг ее, и Спригг обращался в журнал за журналом, пока наконец статья про существ, которых он назвал «раннекембрийскими (?) медузами», не появилась в сборнике «Труды Королевского общества по изучению Южной Австралии» за 1947 год, рядом с такими публикациями, как «О массе некоторых австралийских млекопитающих». Вначале она прошла практически незамеченной, и понадобился еще десяток лет, прежде чем важность открытия Спригга была осознана.

В то время ученые, знакомые с ископаемой летописью, хорошо понимали значение кембрийского периода, который начался около 542 миллионов лет назад. Во время так называемого кембрийского взрыва появилось все разнообразие планов строения тела животных, известное ныне. Находки Спригга оказались первыми ископаемыми остатками животных более ранней эпохи. В 1947 году Спригг об этом не догадывался — он датировал свою «медузу» кембрийским периодом. Но затем, когда подобные окаменелости стали находить в других местах по всему миру, а на Сприггову «медузу» из австралийской глуши обратили больше внимания, стало ясно, что эти существа гораздо старше кембрийского периода и, скорее всего, по большей части никакие не медузы. Этот период древней истории, получивший название эдиакарского в честь холмов, которые исследовал Спригг, длился приблизительно от 635 до 542 миллионов лет назад. Эдиакарские ископаемые дают нам первые прямые свидетельства того, какими были древнейшие животные — какого они были размера, какова была их численность, какой образ жизни они вели.

Ближайший к месту находки Спригга крупный город — Аделаида, где в Южноавстралийском музее хранится большая коллекция эдиакарских отпечатков. По этому музею меня водил Джим Гелинг, который лично знал Спригга и сам изучает окаменелости с 1972 года. Меня поразило, насколько густонаселенной была эта древняя среда обитания — эдиакарские находки не одиночны. Многие образцы породы, собранные Гелингом, содержат десятки отпечатков различных размеров. Один из крупнейших организмов — дикинсония, которая состоит из узких сегментов в виде полос и напоминает то ли лист кувшинки, то ли банный коврик. (См. ниже фотографию образца дикинсонии из Южноавстралийского музея.) Но если обращать внимание лишь на крупные ископаемые, можно упустить из виду многие формы жизни рядом с ними. То и дело Гелинг подходил к невыразительному на первый взгляд обломку камня и вдавливал в него кусочек детского «лизуна»; когда он отлеплял его, на геле оказывался четкий, во всех подробностях отпечаток крошечного животного.

Эдиакарские животные не были маленькими — многие достигали десятков сантиметров в длину, некоторые до метра. Жили они, по-видимому, главным образом на морском дне, поверх или среди матов из живой материи — скоплений бактерий и других микроорганизмов. Их мир был чем-то вроде подводного болота. Многие из них во взрослой фазе, очевидно, были неподвижными, прикрепленными к грунту. Возможно, среди них были предки губок и кораллов. У других были такие варианты строения тела, которые давно заброшены эволюцией, — трехлучевые, четырехлучевые, некоторые напоминали стеганое одеяло из полос, похожих на вайи папоротника. Большинство эдиакарских организмов, видимо, вели малоподвижный образ жизни на дне моря.

Однако данные ДНК достаточно уверенно говорят, что в это время уже появилась нервная система — возможно, она была у некоторых животных из музея в Аделаиде. У каких же? Среди них есть животные, которые, похоже, передвигались самостоятельно. Наиболее определенный случай — кимберелла. Это животное, нарисованное мною ниже, напоминало бы верхнюю половинку пирожного макарон, если бы пирожное было овальной формы и у него различались передний и задний конец (возможно, на переднем конце располагался отросток наподобие языка). Следы, которые она оставляла, указывают на то, что, двигаясь, она сгребала перед собой донные отложения и скоблила поверхности, по которым ползла, — вероятно, она так кормилась. Иногда кимбереллу относят к моллюскам, иногда к тупиковой эволюционной ветви, родственной моллюскам. Если кимберелла умела ползать и тем более если она достигала свыше десятка сантиметров в длину, она почти наверняка имела нервную систему.

Кимберелла — самый бесспорный пример эдиакарского животного, умевшего самостоятельно передвигаться, но, скорее всего, были и другие. Рядом с окаменелыми остатками дикинсонии часто находят цепочки следов той же формы. По-видимому, животное некоторое время кормилось на одном месте, затем переползало на другое. Есть реконструкции сцен эдиакарской жизни, где некоторые животные представлены плавающими, в том числе сприггина, названная в честь автора находки, но Гелинг считает этот вариант маловероятным: все ископаемые остатки сприггины лежат одной и той же стороной вверх. Если сприггина плавала, то, погибнув, она с какой-то долей вероятности должна была затонуть и в другом положении. Поэтому Гелинг считает, что сприггина, как и кимберелла, ползала.

Иные биологи утверждают, что эдиакарские организмы — не настоящие животные, а эволюционный эксперимент по созданию чего-то вроде животных. То есть они не сидят на одном суку эволюционного древа вместе с животными, а демонстрируют другой путь, которым можно получить организм из объединения клеток. Доводом в пользу такого мнения служат их странные формы — трехлучевая симметрия и «стеганое одеяло». Более общепринятая точка зрения — что некоторые эдиакарские существа, например кимберелла, принадлежали к известным ныне типам животных, тогда как другие ископаемые находки представляют собой эволюционные тупики, наряду с древними водорослями и другими формами жизни. Однако большинство теорий сходится в одном — эдиакарский мир был миром во всех смыслах слова, в нем практически отсутствовали конфликты и хищники.

Слово мир, возможно, не очень подходящее, поскольку навевает мысль об осознанном дружелюбии или договоренности. Точнее будет сказать, что эдиакарским организмам не было дела друг до друга. Они поедали бактериальный мат, отфильтровывали питательные вещества из воды, иногда передвигались, но, судя по ископаемым свидетельствам, вряд ли хоть как-то взаимодействовали между собой.

Возможно, ископаемая летопись ненадежна; в начале этой главы я рассказывал, как мир одноклеточных организмов в настоящее время обнаруживает множество скрытых взаимодействий, осуществляемых с помощью химических сигналов. Возможно, так же обстояло дело и в эдиакарский период, ведь эти виды взаимодействий не оставляют ископаемых следов. И, разумеется, эдиакарские организмы в эволюционном смысле конкурировали друг с другом — в мире, где есть размножение, это неизбежно. Но наиболее очевидных форм взаимодействия между организмами, похоже, не было. Это в особенности касается хищничества — его следов просто нет, нет остатков недоеденных животных. (У одного животного, клаудины, на некоторых экземплярах наблюдается нечто похожее на следы повреждения хищниками, но даже этот случай не окончательно доказан.) Так что этот мир совсем не знал законов джунглей. Скорее, как выразился американский палеонтолог Марк Мак-Менамин, это был «райский эдиакарский сад».

Кое-что о жизни в этом саду можно узнать по строению тела эдиакарских организмов. У этих существ не заметно крупных и сложных органов чувств. У них нет больших глаз, нет усиков. Почти наверняка они как-то реагировали на свет и химические вещества, но, насколько известно, они практически не затрачивали ресурсов на эти механизмы. Кроме того, у них отсутствуют клешни, шипы или раковины — ни средств нападения, ни защиты от них. В их жизни как будто не было конфликтов и вообще сложных взаимодействий — по крайней мере, у них определенно не появились знакомые нам инструменты для таких взаимодействий. Это был сад довольно самодостаточных созданий, далеких друг от друга, как в море корабли (хотя на корабли они и не очень походили).

Это совершенно непохоже на жизнь современных животных. Наши сородичи в животном мире крайне восприимчивы к окружающей среде: они следят за друзьями, врагами и бесчисленными деталями ландшафта. Они ведут себя так потому, что происходящее вокруг них важно — зачастую это вопрос жизни и смерти. Жизнь эдиакарской фауны не несет явных признаков этой постоянной бдительности. Если так, то, вероятно, наши эдиакарские предки использовали свою нервную систему (при условии что она у них была) иначе, чем животные более поздних эпох. А именно, как раз в эту эпоху нервная система могла играть ту роль, которой ей отводит вторая теория ее происхождения, упомянутая выше, — внутренней координации, а не сенсомоторного управления. Нервная система предназначалась для организации движений, соблюдения ритма, ползания и, может быть, плавания. Это включало некоторую степень чувствительности к окружающей среде, но вряд ли высокую.

Эти предположения могут быть неверными; возможно, чувства и взаимодействия были достаточно развиты, но органы для них состояли из мягких тканей и не оставили ископаемых следов. При обсуждении мирной жизни эдиакарского периода меня всегда волновало кое-что еще — роль медуз. Хотя находки Спригга, вопреки его мнению, оказались не медузами, считается, что медузы в это время уже были (они обычно не оставляют ископаемых следов). У всех книдарий, но в особенности у медуз, есть стрекательные клетки, а сад жгучих медуз, как известно любому австралийцу, не очень-то похож на рай.

Когда в 2015 году Лондонское королевское общество проводило конференцию по древнейшим животным и происхождению нервной системы, разгорелся спор о том, когда же появились медузы. Книдарии выглядят древними — этот вывод напрашивается из того факта, что две основные ветви этой эволюционной группы разошлись, по-видимому, в эдиакарский период или даже раньше и у животных обеих ветвей стрекательный механизм один и тот же. Стрекательные клетки книдарий — оружие. Было ли оно изначально оборонительным или наступательным? Ни добычи, ни врагов современных книдарий в ту пору не существовало. Так кого же они жалили? Неизвестно.

Но даже если жизнь в эдиакарский период была не столь райской, как порой предполагают, мир, который пришел ей на смену, был совершенно другим.

Около 542 миллионов лет назад начался кембрийский взрыв. В ходе череды довольно резких перемен возникло большинство основных современных форм животных. «Современные формы», конечно, не подразумевали млекопитающих, но позвоночные уже появились — рыбы. Тогда же возникли и членистоногие — животные с внешним скелетом и суставчатыми конечностями, например трилобиты, а также черви и многие другие.

Почему это произошло именно в этот момент и почему так быстро? Хронология, возможно, связана с изменением климатических и химических условий Земли. Но основным двигателем самого процесса могло быть нечто вроде положительной обратной связи в эволюции, которая возникла благодаря взаимодействиям самих организмов друг с другом. В кембрийский период животные стали по-новому влиять на жизнь друг друга, особенно путем хищничества. Это означает, что, когда один вид организмов слегка изменяется, он меняет окружающую среду, с которой имеют дело другие организмы, и те в ответ тоже приспосабливаются. Начиная с раннекембрийского времени хищничество определенно существовало, а с ним и все, что им обусловлено: выслеживание, погоня, оборона. Когда жертва начинает прятаться или защищаться, хищники развивают способности выслеживать и одолевать, что, в свою очередь, приводит к усовершенствованию обороны со стороны жертвы. Началась «гонка вооружений». С начала кембрия в ископаемой летописи появляются именно те части тела животных, которых не было в эдиакарский период, — глаза, усики и клешни. Эволюция нервной системы вступила на новый путь.

Революция в поведении, наблюдаемая в кембрийский период, тоже произошла главным образом благодаря тому, что развернулся потенциал возможностей, которыми обладает определенное строение тела. У медузы есть верх и низ, но она не знает, что такое «право» и «лево». У нее радиальная симметрия. Но люди, рыбы, осьминоги, муравьи и дождевые черви — билатерии, или двусторонне-симметричные животные. У нас есть передняя и задняя стороны, а следовательно, правая и левая, так же как верх и низ. Первые билатерии, или, по крайней мере, некоторые из древнейших, могли выглядеть примерно так:

Я нарисовал по бокам «головы» этого животного светочувствительные пятна, хотя нет уверенности, что они были (и на картинке «глаза» увеличены для наглядности — на самом деле они, очевидно, были крохотными). Я польстил древним билатериям.

Некоторых эдиакарских животных относят к билатериям, в том числе кимбереллу, описанную несколькими страницами выше. Если кимберелла была двусторонне-симметричной, то уже в докембрии билатериям был присущ более активный образ жизни, чем другим животным. Но в кембрии началось их нашествие. Двусторонне-симметричный план строения тела дает подвижность (ходьба — типично билатерийное занятие), и этот план, как оказывается, позволяет многие виды сложного поведения. Кембрийский рост разнообразия и сложности жизни — заслуга главным образом билатерий.

Прежде чем перейти к эволюции двусторонне-симметричного мира, давайте на минутку задумаемся: а у какого животного самое сложное поведение, какое существо самое умное — и при этом не имеет двусторонне-симметричного строения? На подобные вопросы бывает непросто ответить объективно, но в данном случае ответ дать легко. Из животных, не принадлежащих к билатериям, самое сложное поведение — у наводящей страх кубомедузы, Cubozoa.

Медузы мягкотелы и редко оставляют окаменелые отпечатки, поэтому трудно установить, когда появилась та или иная их группа, однако считается, что кубомедузы появились поздно — в кембрии или даже позже. Как я уже упоминал, общая особенность книдарий — стрекательные клетки. У некоторых кубомедуз щупальца содержат мощный яд, достаточно сильный, чтобы убить толпу народа. На северо-востоке Австралии появление кубомедуз каждое лето разгоняет купальщиков с пляжей; в течение нескольких месяцев в году там вообще опасно купаться, разве только в специально отведенных местах, огороженных сеткой. Проблему усугубляет то, что эти медузы незаметны в воде. И у них самое сложное поведение среди животных, не принадлежащих к билатериям. Вокруг верхушки их колокола располагаются две дюжины сложных глаз — с хрусталиком и сетчаткой, как у нас. Кубомедузы плавают со скоростью трех узлов, а некоторые могут ориентироваться по деталям ландшафта на берегу. Кубомедуза, смертоносная вершина эволюции пове дения среди радиально-симметричных животных, — тоже детище нового мира, возникшего в кембрии.