"Живые ископаемые"

В декабре 1938 года рыбаки южноафриканского траулера возле устья речки Халумны поймали необычную крупную рыбу. Ее жизненный путь вполне мог завершиться в котле с ухой, если бы по счастливой случайности рыба не попалась на глаза смотрительнице местного музея, мисс Куртенэ-Латимер. Образованная дама сразу поняла, что рыба может представлять научный интерес, и передала ее для изучения известному ихтиологу, профессору Дж. Смиту. И правильно сделала! Вместо ухи человечество получило научную сенсацию.



Рыба оказалась представителем семейства целакантов из группы кистеперых. Кистеперые рыбы появились в девонском периоде (около 370 млн. лет назад), дали начало первым наземным позвоночным - амфибиям, а около 70 миллионов лет назад (в конце мелового периода) полностью исчезли из палеонтологической летописи. Ученые были уверены, что последние кистеперые вымерли вместе с динозаврами и аммонитами.

Профессор Смит назвал рыбу латимерией в честь ее первооткрывательницы, смотрительницы музея. Находка наделала много шума. Латимерия очень мало изменилась по сравнению со своими древними предками - палеозойскими целакантами. Ее назвали "машиной времени для путешествий в прошлое", потому что в строении ее плавников и внутренних органов - сердца, кишечника, гипофиза, позвоночника и других - обнаружились крайне примитивные черты, подтверждавшие гипотезы ученых о ранней эволюции позвоночных.

Смит приложил огромные усилия, чтобы поймать еще хотя бы одну латимерию. Долгих четырнадцать лет продолжались поиски, пока наконец не удалось обнаружить место, где скрывались древние рыбы. Выяснилось, что поймать их можно только на очень длинную удочку на глубине от 150 до 450 метров, и только в одном месте - у Коморских островов. Первая латимерия, пойманная у южноафриканского побережья, по-видимому, заплыла туда случайно, "по ошибке".

Открытие латимерии вызвало всплеск интереса к другим архаичным животным и растениям - дожившим до наших дней представителям древних групп. Таких организмов - их обычно называют "живыми ископаемыми" - на самом деле не так уж мало. И многие из них (пожалуй, даже большинство) отнюдь не такие редкие и малочисленные, как латимерия.

Ланцетник - примитивное хордовое животное, выделяемое в особый подтип бесчерепных, судя по всему, очень мало изменился за последние 500 миллионов лет. Отпечатки животных, похожих на ланцетника, обнаружены в отложениях кембрийского периода. Несмотря на столь почтенный возраст, ланцетники отлично сохранились и чувствуют себя в современных морях и океанах вполне комфортно. Это вовсе не редкость и не экзотика.



Современный ланцетник


Отпечаток ланцетникоподобного организма из кембрия США



Ланцетники широко распространены в умеренных и теплых водах Атлантического, Индийского и Тихого океанов, в Средиземном и Черном море. В Китае ланцетников даже добывают: зачерпывают лопатами песчаный грунт, битком набитый зарывшимися в него живыми ископаемыми, промывают и получают примерно по 5 кг ланцетника на одну лодку в день. Из этих древних животных, которых часто не без оснований называют предками всех позвоночных, китайцы варят вкусный суп. Хороши живые ископаемые также в жареном и сушеном виде.

Еще меньше уважения жители Восточной Азии проявляют к другому живому ископаемому - мечехвосту (в англоязычных странах его называют "подкововидным крабом").



Юрский мечехвост


Современный мечехвост



Ордовикский ракоскорпион



Наутилус



Мечехвосты - последние уцелевшие представители древнего класса меростомовых, родственники самых страшных хищников ордовикского и силурийсукого периодов - гигантских ракоскорпионов[1]. Сами мечехвосты тоже появились в орддовике, а юрские их представители уже почти неотличимы от современных. Можно было бы ожидать, что эти чудом дожившие до наших дней древние существа (весь облик которых, кстати, напоминает о чем-то древнем, загадочном) ныне прячутся в каких-нибудь потайных пещерах, лишь изредка выходя на свет божий; что биологи с огромным трудом и риском для жизни вылавливают по одному мечехвосту в десять лет и трясутся над каждым экземпляром. Ничего подобного! Мечехвосты настолько широко распространены и многочисленны, что их добывают тоннами и пускают на удобрения!



Понятие "живое ископаемое" довольно условно. В качестве одного из самых ярких примеров часто приводят головоногого моллюска наутилуса - последнего представителя обширной группы наружнораковинных головоногих (к которым относились аммониты). Однако, хотя подкласс наутилоидей, к которому относится наутилус, появился очень давно - еще в кембрийском периоде, сам род наутилус довольно молодой - он возник только в середине кайнозойской эры.



Рекорд долгожительства, пожалуй, принадлежит сине-зеленым водорослям (более правильное их назвавние - цианобактерии), которые появились более трех миллиардов лет назад и с тех пор настолько мало изменились, что некоторые их древнейшие представители практически неотличимы от современных и даже отнесены к современным родам! Сине-зеленые водоросли продолжают играть важную роль в нынешней биосфере. Это они иногда окрашивают воду прудов и луж в голубовато-зеленый цвет, и тогда говорят, что "вода цветет". Примерно 2,7 миллиарда лет назад некоторые цианобактерии поселились внутри клеток других одноклеточных организмов и превратились в пластиды - органы фотосинтеза. С тех пор пластиды стали неотъемлемой частью растительной клетки. Поэтому без особых преувеличений можно сказать, что практически весь фотосинтез в современной биосфере по-прежнему, как и три миллиарда лет назад, осуществляется цианобактериями.

Поскольку цианобактерии - самые обычные и массовые организмы, их редко называют живыми ископаемыми. Тем более, что современные сине-зеленые водоросли стали известны науке намного раньше, чем древние (ведь бактериальная палеонтология появилась совсем недавно). И все же они - одни из самых древних живых существ, сохранившихся до наших дней без всяких изменений. А может быть, даже самые древние.

Живые ископаемые - интереснейшие природные объекты, настоящие "машины времени", позволяющие заглянуть в давно минувшие эпохи. Но стоит ли считать их чем-то исключительным, необычным, противоречащим законам эволюции? Почему одни формы жизни ухитряются сохранить свой облик и строение почти неизменными в течение сотен миллионов и даже миллиардов лет, в то время как другие изменяются, вымирают и сменяют друг друга?

Ничего противоестественного в факте существования "живых ископаемых" нет. Давно известно, что темпы эволюции у разных групп очень сильно различаются. В отличие от отдельных организмов, виды и надвидовые группировки не имеют определенного "срока жизни". Они могут по-своему "стареть", терять пластичность, способность приспосабливаться к переменам. Это происходит в результате специализации - роста приспособленности к конкретным условиям обитания в ущерб широте потенциальных возможностей. Но "старение" видов - всего лишь статистическая закономерность, не имеющая обязательного и всеобщего характера. Необратимой специализации можно избежать, да и идет она с разной скоростью, в зависимости от условий среды и от свойств конкретного вида. Количественное распределение продолжительностей существования разных видов близко к случайному. И поэтому совершенно естественно, что при очень большом числе видов в биосфере какие-то из них будут жить, не меняясь, долго, а какие-то - даже очень долго.

Ископаемые цианобактерии (поздний протерозой Австралии, 850 млн. лет)

Живых ископаемых можно подразделить на две основные группы в зависимости от причин их долгожительства. Первую группу составляют такие организмы, как сине-зеленые водоросли, мечехвосты и ланцетники - широко распространенные и многочисленные. Эти существа выработали такие универсальные приспособления, что могут без труда переносить сильные и резкие перемены среды. Поэтому никакие кризисы и катастрофы им не страшны. Они заранее готовы к самым суровым испытаниям, будь то перемены климата, солености, состава воды и воздуха. Универсальность приспособлений не только позволяет им пережить природные катаклизмы, во время которых другие организмы или вымирают, или вынужденно изменяются, давая начало новым группам. Это свойство помогает "живым ископаемым" не быть вытесненными новыми, постоянно появляющимися и часто более совершенными организмами.

Вторую группу живых ископаемых составляют реликты, сохранившиеся в различных "рефугиях" - убежищах. Убежищем может стать изолированный остров или небольшой материк вроде Австралии, изолированный от остальной суши. Поскольку более совершенные и конкурентоспособные организмы, появившиеся на большой земле, часто не могут проникнуть на такую изолированную территорию, там могут уцелеть очень древние и примитивные формы жизни. Если изолированный остров или материк снова соединится с большой землей, его уникальная реликтовая фауна будет немедленно вытеснена более прогрессивными вселенцами. Что и случилось с южноамериканскими животными после воссоединения Южной Америки с Северной.



Южноамериканские млекопитающие, вытесненные североамериканскими аналогами после воссоединения Америк



Убежищем может стать не только изолированный остров, но и особая экологическая ниша, условия в которой по каким-либо причинам долго оставались неизменными. Горячие геотермальные источники, встречающиеся в областях повышенной тектонической активности, представляют собой яркий пример такой ниши. В этих источниках обнаружены так называемые архебактерии ("древние бактерии"), прекрасно чувствующие себя даже в кипящей воде (некотые из них начинают мерзнуть уже при температуре +80 градусов). Возможно, эти бактерии очень древние. Экологическая обстановка в горячих источниках едва ли могла сильно измениться с самых ранних времен существования нашей планеты, а кроме архебактерий там все равно никто не может жить, так что конкуренции им опасаться не приходится.

Конечно, универсальность и гибкость приспособлений - более надежный способ стать эволюционным долгожителем, чем попытки "спрятаться" от прогресса на уединенном острове или в уникальной экологической нише. И в этом смысле человек имеет очень неплохие шансы надолго задержаться на этой Земле: ведь его приспособления гораздо шире и универсальнее, чем у любого другого живого существа. Человек научился извлекать энергию из множества различных источников, производить продукты питания тысячамим различных способов и в самых разных условиях. Трудно представить себе такую глобальную катастрофу, которая сделала бы одновременно невозможным существование и высокотехнологичной "западной" цивилизации, и чукотских охотников на морского зверя, и полинезийских рыбаков, и охотничьих племен амазонских и африканских тропических лесов. А если уцелеет хоть кто-нибудь, человечество непременно восстановится. Хотя, конечно, надо учитывать, что и разрушительные способности человека почти так же безграничны, как и его экологическая пластичность. Какое из этих двух чисто человеческих свойств перевесит другое - вот от чего зависит наше будущее.