Скорее всего, быстрое развитие жизни в кембрийский период объясняется целым рядом факторов. Во-первых, важную роль, вероятно, сыграло увеличение уровня кислорода в водах океана, благодаря чему животные получили возможность стать крупнее. Эволюция глаз положила начало «гонке вооружений» хищников и их добычи. А появление новых, более эффективных способов хищничества и добывания пищи – «чудищ с зубами», со сквозной кишкой, ведущей к анусу (более ранней версией «шланга», который каждый из нас представляет собой по версии Стива Джоунса), и в этой кишке съеденное перерабатывалось более эффективно в сравнении с их предшественниками, – и это, вероятно, было еще важнее, чем эволюция глаз. Но каковы бы ни были причины, результатом стало удивительное разнообразие форм – практически все современные типы животных возникли именно тогда. Принято говорить, что вся философия представляет собой сноски к трудам Платона. Точно так же большую часть современной жизни можно считать примечанием к выдающимся достижениям организмов кембрия, научившихся есть, переваривать и выделять метаболиты в окружающем мире.
Некоторые из первых животных, получивших острые зубы, эффективно работающий кишечник и анус, напоминали червей. Первыми такими «чудищами с зубами», вероятно, были щетинкочелюстные (Chaetognatha). Мартин Бразье так описал одного из самых распространенных их представителей (по крайней мере если судить по частоте обнаруживаемых ископаемых остатков): презерватив с органом внутри. Параселкиркиа (Paraselkirkia) имела округлый передний конец, украшенный острыми шипами; само длинное морщинистое тело сидело внутри защитного чехла, по виду напоминающего эластичный мешочек. Это животное относится к типу приапулид, получивших имя от мифологического царя Приапа, известного своей неуемной сексуальностью. Приапулиды живут в донном иле и там же питаются. Еще один организм, судя по всему, довольно распространенный в ту эпоху, – галлюцигения (Hallucigenia). Он был обнаружен в 1977 г. и стал известен благодаря своему странному внешнему виду, которому животное и обязано названием. Первоначально принято было считать, что у галлюцигении вместо ног на нижней части туловища острые шипы, так что передвигалась она будто на многочисленных ходулях, а на спине покачивались короткие щупальца. Позже, однако, выяснилось, что галлюцигению представляли вверх тормашками: щупальца на самом деле были ногами, а шипы – защитой на спине, аналогично тому, что мы можем наблюдать у некоторых современных гусениц. Галлюцигения, скорее всего, представитель онихофор или бархатных червей. Другие члены этой удивительной группы, например микродиктион (Microdictyon), в ходе эволюции развили огромные образования из чешуек, наподобие ложных фасетчатых глаз – мимикрия для отпугивания потенциальных охотников.
Бархатных червей относят к панартроподам (Panarthropoda); из всех животных они, скорее всего, ближе к насекомым, паукам, клещам и ракообразным (как тихоходки, см. главу 23).
Бархатные черви получили широкое распространение в кембрийский период – вероятно, это был их золотой век. Сейчас они обитают в основном под камнями или в гниющих деревьях в отдаленных уголках Южного полушария и до недавнего времени пользовались скорее дурной славой, не вызывая особого к себе интереса. В своей авторитетной работе «Жизнь: Несанкционированная биография» (Life: An Unauthorised Biography, 1997) Ричард Форти назвал их «примитивными». Сегодня, однако, многие ученые, включая самого Ричарда Форти, стали проявлять больший интерес к удивительным особенностям бархатных червей. Оказывается, это животные с высокоразвитой социальной жизнью, живущие в группах с четко установленной иерархией. Они охотятся коллективами и проявляют враждебность к другим группам. Их брачные ритуалы (у самца на голове находится напоминающий пенис половой орган) и виртуозность, с какой они «выплевывают» липкую слизь на своих врагов или добычу, сделали их популярными домашними питомцами. Еще удивительнее то, что современные особи практически ничем не отличаются от червей, обитавших целых 540 млн лет назад.
У бархатных червей есть своего рода зубы. Глубоко в ротовой полости расположены острые полукруглые жвала, напоминающие когти, только значительно тверже. Жвала располагаются в два ряда, внешний и внутренний, каждый из которых покрыт мелкими зубками. Черви могут двигать жвалами вперед-назад, разрывая таким образом добычу на части.
При всей успешности эволюции бархатных червей в кембрийский период, другим животным удалось развить еще более устрашающие орудия нападения и защиты. Членистоногие, имеющие общего с бархатными червями предка, «вырастили» броню и членистые ноги, которые дали им огромное преимущество по сравнению с мягкотелыми «кузенами». Хордовые, имеющие общих предков с нереидами, развили достаточно сложный мозг, а со временем и череп для его защиты. В результате внешне они напоминали миксин – что-то среднее между червем и рыбой (или ланцетником). Еще через какое-то время у некоторых животных появился позвоночник, а затем и другие кости, позволившие им развивать более сильную мускулатуру. Первые позвоночные были рыбами: сначала в конце кембрийского и начале ордовикского периода – покрытые жестким панцирем, не имевшие челюстей остракодермы, а затем в начале девона{17} – плакодермы (крупные рыбы с огромной челюстью в покрытой тяжелым панцирем головой и передней частью тела). «Броня» плакодермов была из точно такого же материала, что и зубы.
Щетинкочелюстные
Но даже после появления более крупных животных: позвоночных (рыб), моллюсков (улиток и головоногих), членистоногих (ракообразных и насекомых) и иглокожих (морских звезд) – несколько типов червеподобных существ продолжали развиваться и распространяться. Многие на самом деле стали паразитировать на этих новых животных, выбрав их в качестве среды обитания, как их предки выбрали илистое дно водоемов в кембрийский период. Помимо тех, что уже были упомянуты выше, полухордовые (из группы кишечнодышащих), гнастомулиды, волосатики, немертины, форониды, сипункулиды процветали и прекрасно себя чувствуют до сих пор. Многие из них обитают на большой глубине. Есть микроскопические (и ведущие паразитический образ жизни) виды, а некоторые могут достигать огромных размеров. Некоторые представители вида немертин достигают 30 м в длину. С помощью «хоботка», который они могут выворачивать наружу – как вывернутый хобот слона, – они подбирают со дна отмершие остатки мелких медуз, актиний и рыб. Будучи одними из самых длинных животных на Земле, они могут показаться опасными хищниками, если не знать, что их тело не толще карандаша. Немертины тоже далеко не драконы: наткнувшись на дне на их типичного представителя, вы, скорее всего, решите, что это чья-то кишка.
Chaetognatha, Gnathostomulida, Hemichordata, Nematoda, Nematomorpha, Nemertea, Onychophora, Phoronida, Priapulida, Sipuncula.
Есть три типа червей, которые с точки зрения разнообразия и многочисленности ушли далеко вперед по сравнению с остальными: это круглые черви (нематоды), кольчатые и плоские черви. Прежде чем перейти к третьему типу, мне бы хотелось сказать несколько слов о первых двух.
Круглые черви, судя по всему, наиболее многочисленный и разнообразный тип червей. Многие из них являются паразитами, так что некоторые предпочтут с омерзением забыть о них, но это слишком простой выход. Кроме того, другие виды круглых червей способны на самые настоящие подвиги и выдающиеся деяния. Так, недавно был обнаружен вид – получивший прекрасное название дьявольский червь (Halicephalobus mephisto), – способный обитать там, где раньше многоклеточная жизнь вообще считалась невозможной: на глубине 3000 м под землей (этот вид был обнаружен в золотодобывающей шахте). Другой вид – элегантная нематода (Caenorharhabditis elegans) – трудится на благо человечества. Этот прозрачный червячок легко разводится в лаборатории: по достижении половой зрелости особи размножаются путем самооплодотворения; обычно особь созревает за 3,5 дня при длине около 1 мм и тогда производит на свет до 300 потомков, среди которых обычно есть несколько самцов. Так вот, этот вид нематод очень популярен как модельный организм для изучения экспрессии генов, развития и других процессов, наблюдаемых в животном мире. В 1998 г. он стал первым животным (одним из самых мелких), геном которого был полностью отсеквенирован. Именно его простую нервную систему впервые удалось откартировать: она прекрасно работает на основе всего около 300 нейронов. При таком малом числе нейронов C. elegans действительно элегантно справляется со своими задачами. С 2000 г. как минимум четыре Нобелевских премии в области биологии и медицины были вручены за исследования, так или иначе связанные с этим червем.
Кольчатые черви, или аннелиды, – это тоже очень крупная и неоднородная группа. Сюда входят как общеизвестные дождевые черви и пескожилы, так и удивительные гигантские двухметровые рифтии (один из самых странных из обнаруженных на настоящий момент видов), менее крупные помпейские черви, обитающие вблизи гидротермальных подводных источников в воде невероятно высокой температуры, и колючие «рождественские елки» – спиробранхусы гигантские (Spirobranchus giganteus), получившие известность после того, как создатели фильма «Аватар» заселили планету Пандора их многократно увеличенными, но в целом достаточно правдоподобными копиями. Первыми червями, ставшими объектами серьезного научного интереса, оказались дождевые черви: Чарльз Дарвин изучал их поведение и образ жизни в саду своего дома в графстве Кент. Дарвин первым понял роль червей в образовании почвы. Также, к своему большому удивлению, он обнаружил, что дождевые черви проявляют черты разумного поведения: например, принимая решение при выборе листа подходящей формы, чтобы закрыть вход в свою норку.
