Метазоа. Зарождение разума в животном мире - Питер Годфри-Смит
Кембрий
Животные такого рода – порождение кембрия, еще одного важнейшего периода в истории животного мира. В предыдущей главе рассказывается про предшествовавший кембрию период, эдиакарский, к которому относятся первые ископаемые животные. В эдиакарии животные совершили переход от практически растительной жизни к ползанию и рытью. На кембрий, начавшийся около 540 миллионов лет назад, пришелся внезапный эволюционный скачок, практически взрыв{76}. Среди кембрийских ископаемых встречаются животные с твердыми частями тела, с ножками и раковинами, даже с глазами. Пионерами эволюции стали древние предки креветки.
Резонно ли говорить об этом сдвиге как о внезапном (да и «внезапный» он лишь по шкале в миллионы лет) – вопрос, который все еще обсуждается. Теорий, объясняющих появление в кембрии такого разнообразия животных, несколько, однако зачастую они ссылаются на факторы, которые могли действовать в совокупности. Изменились внешние условия, кислорода стало больше. Химический состав океанов менялся в благоприятную для животных сторону. К тому же – возможно, под действием кислорода, хотя одним только изменением химического состава атмосферы этого не объяснишь, – сама эволюция пошла другим путем.
В беломорской фазе эдиакарского периода животные начали перемещаться по поверхностям и рыть ходы в донном иле. Тогда же появились и падальщики. Эволюция движения вырисовывается все отчетливей – она начинается с медленного перемещения в сторону пищи. Со временем животные учатся двигаться быстрее, чтобы опередить конкурентов. Примерно в это же время падальщики превращаются в хищников. Начинается «гонка вооружений». Животные едят друг друга, выслеживая по запаху и преследуя, а значит, все теперь заинтересованы в развитии органов чувств и средств передвижения. Ведущую роль в этом процессе играла эволюция глаза, но вскоре животные обзавелись и другими органами чувств, и новым поведением.
Идеальным ископаемым свидетельством такого процесса были бы остатки проигравших гонку эдиакарских существ, разгромленных новичками. Но, увы, никаких ископаемых доказательств активного вытеснения одних другими до сих пор не найдено, потому что, насколько нам известно, к моменту появления первых животных кембрия обитатели эдиакария уже полностью исчезли. Похоже, они попросту сошли со сцены, уступив ее другим действующим лицам{77}.
Первыми, видимо, появились членистоногие. Сегодня в эту таксономическую группу входит огромное множество насекомых, но они выделились позже, и до них мы доберемся в свое время. Первые членистоногие были очень похожи на ракообразных, хотя самые яркие представители типа, трилобиты, были скорее ближе к паукам. Членистоногие кембрия, судя по всему, изобрели новый способ животного бытия: они обзавелись каркасом, который поддерживает и организует сложные действия. Они же первыми разжились клешнями, а также глазами, формирующими изображение.
Креветка-боксер – превосходный пример этой новой разновидности животных; она яркая представительница членистоногих, воплощающая в себе их образ жизни. Из-за безостановочного мельтешения конечностей мне потребовалось время, чтобы в них разобраться. Обычно у креветки есть две большие длинные клешни, если только она не потеряла одну, как случилось с той, с которой я познакомился поближе. Еще у нее имеются две пары клешней поменьше – итого четыре дополнительные клешни. Наконец, у нее наличествуют ножки и какие-то странные отростки, напоминающие раздвижной гребешок, – и это не считая всего остального. На фотографиях видно, что обычный набор конечностей включает в себя шесть клешней, четыре ножки, шесть усиков и две дополнительные пары выростов, напоминающие гребешок. Всего шестнадцать конечностей или, по крайней мере, отростков. Не тельце, а швейцарский нож.
За таким телом нелегко уследить. В какой-то момент описанной выше встречи единственная клешня креветки как будто начала хватать одну из конечностей животного, но быстро остановилась, выпустив суетящуюся ножку. С помощью своих разнообразных конечностей, прежде всего маленьких клешней, креветка ощупывает пространство вокруг себя и подбирает кусочки пищи. Эти действия – большой шаг вперед по сравнению с медленным выпрямлением мягкого коралла и фильтрацией воды, которой занята губка.
Такой внешний вид, приводящий на ум вывернутый наизнанку ящичек с инструментами, типичен для членистоногих. Если уж мы конструируем рака-отшельника, почему бы не поместить ему на лицо парочку аксессуаров, похожих на лопатки? Почему бы и нет? Таков путь эволюции, которым шли членистоногие: если сомневаешься, добавь еще ножек. Или добавь лопаток на голову. Моя одноногая креветка принадлежит к виду, у которого больших клешней обычно две. Но есть ракообразные, у которых от природы одна маленькая клешня и одна огромная, такая несуразная, как будто бы животное ухватило ее в последний момент на онлайн-распродаже.
Животные кембрия. A: аномалокарис (Anomalocaris), хищник, а не миролюбивый гигант, упомянутый в тексте, – тот появился позже; B: пикайя (Pikaea), с которой мы встретимся в седьмой главе; C: опабиния (Opabinia), еще один хищник, родственный членистоногим; D: хейрур (Cheirurus), трилобит
Членистоногие буйно эволюционировали на протяжении полумиллиарда лет. Самые большие членистоногие из обнаруженных до сих пор – гигантские аномалокарисы{78}. В эту группу, процветавшую в кембрии, входят плавающие хищные формы, но самый крупный из видов, достигающий более двух метров в длину, мирно питался планктоном, напоминая в этом отношении усатого кита.
Сегодня мало кто из членистоногих умеет плавать – их конкуренция в водных экосистемах на протяжении длительного времени была и трудной, и опасной. Нынешние членистоногие пловцы обычно маленькие, изящные и красивые. Ныряя в проливе Лембе, в Индонезии, я видел анемоновых креветок рода Periclimenes. Я думаю, что их назвали в честь внука Посейдона, греческого бога Периклемена, который умел принимать разные обличья. Надо сказать, что теперь многие виды этих креветок перенесены в род Ancyclomenes. (Имя образовано от греческого слова «гнуться», хотя и звучит как название антибиотика.) Это креветки-чистильщики, они очищают другие организмы от паразитов, а для безопасности живут среди актиний (морских анемонов). Они крошечные, почти прозрачные, и только кое-где на тельце можно заметить полоски и брызги ярких цветов. Суетясь вокруг актинии, они напоминают стайку счастливых ангелочков.
Креветки, благодаря своему хорошему зрению и ловким клешням, взаимодействуют с внешними объектами как в плане восприятия, так и в плане поведения. Они могут видеть объекты и манипулировать ими. И хотя знакомая мне особь одной своей клешни лишилась, из всех участников подводной сценки только у нее одной имелись в наличии такие инструменты, как клешни или ножки. Поблизости, кроме моллюсков и червей, была только акула, а у этих животных нет никакой возможности манипулировать объектами. (Осьминогов в тот день поблизости не оказалось.) Ни один другой обитатель морского дна не мог бы сравниться с этим членистоногим – настоящим маэстро – в умении производить с объектами действия. Так обстояли дела и в кембрии; к тому же тогда в мире не существовало никаких зубастых хищников вроде нашей сонной акулы. Как говорится, в стране безруких и однорукая креветка – король.
Ощущение у животных
В третьей главе мы рассмотрели первые этапы эволюции действия у животных. Теперь же, под внимательным взглядом креветки, обратимся к кое-каким эпизодам эволюции ощущений.
Ощущение, как и действие, изобрели не животные; ощущение имеется у всех известных клеточных форм жизни. Одноклеточные организмы ощущают прикосновения, химические вещества, свет и даже магнитное поле Земли. Но у животных ощущение претерпело трансформацию, причем, если быть точным, не одну.
В предыдущей главе мы рассматривали действие, которое требует координации при движении частей тела в пространстве. Похожим образом видоизменилось и ощущение{79}. Животные обзавелись чувствительными поверхностями, выростами и пленками, способными сформировать осязательный или зрительный образ. Сетчатка глаза человека, например, – это структурированный слой клеток. Свет, попадающий в глаз, формирует на сетчатке изображение предмета. Мозг не видит этого изображения, в мозг по зрительным нервам передается пространственная схема – взаимное расположение объектов. Клетки кожи, чувствительные к прикосновению, работают примерно так же, регистрируя форму оставленного отпечатка и текстуру
