В кварцитах Паунд найдены и остатки других групп животного мира. Трибрахидиум представляет собой выпуклый дискообразный отпечаток с тремя спирально закрученными валиками в центре. Возможно, что это — один из предшественников иглокожих. Остатки парван-корина похожи на крохотный щит или на детский воздушный змей овальной формы с продольным гребнем в форме якоря. Их считают возможными предками гребневиков.
Б. С. Соколов в последние годы изучает остатки многочисленных и разнообразных червеподобных организмов — сабеллидитов. Основная их часть (по мнению Соколова, это — древние погонофоры) приурочена к нижним горизонтам кембрия, но есть находки и в несомненно докембрийских слоях.
Практически использовать находки всех этих мягкотелых бесскелетных остатков (например, для определения по ним возраста пород) пока невозможно. Уж больно редко они встречаются. Но их значение для восстановления общей картины органического мира переоценить трудно. Они показывают, что никаких «актов творения» на нижнем рубеже кембрия не происходило, что многие группы организмов существовали и в докембрии. Но их остатки доходят до нас очень редко, потому что эти существа не имели твердых скелетных образований и их отпечатки сохраняются в исключительно редких случаях. Зато если такой случай представлялся (так это было в Эдиакаре) — их количество измеряется многими сотнями. Значит, докембрийские моря вовсе не были безжизненными или малонаселенными!
Изменения животного мира планеты
на нижней границе кембрия
Итак, постепенно двигаясь снизу вверх по геологическому разрезу — от древних к более молодым слоям, мы подошли к нижней границе кембрия, к основанию фанерозоя. На этом рубеже буквально как из рога изобилия появляется огромное количество скелетных остатков, принадлежащих животным из самых различных групп и типов. Впрочем, слово «появляется» в этом случае не очень точно. В предыдущем разделе мы говорили, что животных было довольно много уже в вендских морях, но они не сохранялись на страницах геологической летописи, так как не имели твердых скелетных образований. А на границе кембрия представители самых разных групп органического мира пережили однотипное и, по-видимому, практически одновременное изменение: у них появляется скелет. Организмы эти находились явно на разных уровнях эволюционного развития, и сами скелеты у различных групп животных резко отличаются друг от друга. У одних — это наружная раковина, у других — внутренний скелет. Значительно отличаются эти образования и по химизму — у одних кальцитовые раковины, у других — фосфатные, у третьих — кремневые, у четвертых — хитиновые панцири.
Объяснение этого явления волнует и геологов и биологов вот уже несколько десятков лет. В прошлом веке подобные события связывались с актами божественного творения живых существ. Но для серьезного научного разговора эти аргументы не подходят.
Многие специалисты стали высказывать сомнение в том, что вообще было такое явление — массовое и одновременное появление скелетных организмов. Я уже упоминал о работах профессора Томского политехнического института К. В. Радугина, который много лет доказывает, что вся эта проблема является надуманной, что остатки и археоцеат и других скелетных организмов в изобилии встречаются в заведомо докембрийских слоях. Но проверки таких находок не дали точного и однозначного подтверждения их древнего возраста. Они могут быть и более молодыми, кембрийскими. Одно за другим были тщательно проверены и отвергнуты все сведения о находках скелетных остатков в докембрии различных частей планеты. Не брахиоподы, а гальки прихотливой формы или стяжения кристаллов, не кораллы, а водорослевые образования типа строматолитов, не ракоообразные, а трещины на поверхности дна пересыхавших водоемов.
Выдвигались предположения, что скелетные остатки животных докембрия имели микроскопические размеры и их просто не видно невооруженным глазом. Они тоже были отвергнуты: изучение древних толщ под микроскопом было проведено во всех странах. Я уже писал и о маловероятных предположениях, что древние животные, в том числе и скелетные, в докембрии прятались в недоступных глубинах Мирового океана.
Наконец, ставилось под сомнение то, что появление скелетных остатков на нижней границе кембрия было внезапным и одновременным для всей планеты. В капитальном сводном труде по кембрийским отложениям Советского Союза есть такие строки:
«При определении точной границы кембрия принимается, что указанный выше комплекс скелетных организмов появился более или менее одновременно. Наоборот, соображения теоретического порядка подсказывают, что скелетные организмы не могли появиться в разных точках земного шара одновременно»[4]. Однако фактов, противоречащих этим соображениям, становилось все больше.
В последние годы в Геологическом институте АН СССР были проведены исследования древнейших кембрийских организмов с применением методики «химического препарирования», разработанной польскими палеонтологами. Из пограничных слоев докембрия и кембрия очень детально (буквально с каждого сантиметра) отбирались образцы карбонатных пород, которые погружались в слабую уксусную, монохлоруксусную, муравьиную и другие кислоты. Камень растворялся, а более плотные раковинки выпадали на дно стакана. Число таких раковинок, полученных из одного образца, измеряется иногда сотнями.
Если бы скелет (в данном случае внешний, раковинка) у тех или иных видов появлялся случайно и неодновременно, то наборы таких ракушек в разных частях планеты были бы совсем различными. Однако комплексы древнейших скелетных организмов оказались в общем одинаковыми не только для всей Сибири, но и для Австралии, Марокко и Европы. Результаты этих исследований (они были темой кандидатской диссертации молодого исследователя В. В. Миссаржевского) позволили выделить в основании нижнего кембрия самостоятельный ярус, который А. Ю. Розанов предложил назвать томмотским (от поселка Томмот на реке Алдан)[5]. Образование скелетов у археоциат, губок, брахиопод и моллюсков произошло чуть раньше, у членистоногих и гидроидных — чуть позже, но в течение кембрия почти все группы организмов обзавелись твердым скелетом. Вчерашние невидимки одели костюмы. Для объяснения причин этого события выдвинут целый ряд разнообразных гипотез, которые в общем можно разделить на три большие группы.
Сторонники химического, геохимического или биохимического толкования этого явления считают, что химизм вод докембрийских морей просто не давал возможности организмам строить твердые скелеты. Предполагается, что морские воды могли быть перенасыщены или хлором, или аммиаком, или углекислым газом, что в них был неустойчивый солевой режим, ненормальные соотношения различных элементов и т. п. Подчиняясь часто химическим законам, раковинки просто не могли возникнуть. А если и возникали, то тут же растворялись. Но ведь, несмотря на это, в докембрии отлагались мощнейшие толщи карбонатных пород, а водоросли строили мощные рифоподобные постройки-биогермы. Кроме того, в начале кембрия у животных появились не только карбонатные, но и кремневые, и фосфатные скелеты.
Многие биологи склонны объяснять появление скелета чисто «внутренними» для органического мира причинами, например, тем, что в кембрии впервые появились хищники и всем организмам срочно пришлось искать способы защиты. Но ведь и сейчас в морях живет большое количество животных без скелета! Другие биологи считают, что в кембрии животные, ранее плававшие в приповерхностных водах, впервые «открыли» для себя морское дно. Пришлось срочно обзавестись скелетами, чтобы не смывало течением и волнами. Американские исследователи Д. Ламар и П. Мерифельд связывали появление скелета у организмов с образованием Луны. В морях возникли приливы и отливы, значительно усилилась динамика прибрежных морских вод — и скелеты стали абсолютно необходимы[6]. Эти гипотезы подкупают логичностью рассуждения, но немного смущают попытками искать в эволюционном процессе какую-то логику, или, если хотите, добрую волю организмов. Звучит что-то вроде: они поняли, что без скелета не проживешь, — и приобрели скелет.
5
Академик В. С. Соколов, опираясь на распределение других групп организмов, главным образом сабеллидитов, тоже выделяет в основании кембрия самостоятельный балтийский ярус.