Осьминоги, каракатицы, адские вампиры. 500 миллионов лет истории головоногих моллюсков

Рецепт перемен

На рис. 4.2 представлены аммоноиды, глядя на которых можно составить представление о потрясающем разнообразии их раковин. Однако многие из характерных особенностей, благодаря которым виды выглядят такими разными, на самом деле одна и та же черта, выраженная неодинаково в зависимости от возраста. Стоит слегка покрутить ручки генетических регуляторов — и океан заполнится новыми видами (по крайней мере, пока там есть достаточно свободных ниш).

Например, в середине мелового периода древний род аммоноидов, Plesiacanthoceras, породил более молодой род, Metoicoceras. Названия такие, что язык сломаешь, но, как вы помните, «ceras» означает форму в виде рога, присутствующую у большинства раковин аммоноидов, так что эту часть можно опустить. «Plesiacantho» значит «старый и покрытый шипами», и то и другое — характерные черты, по которым можно узнать этих аммоноидов. «Metoico» значит «странник» — чуть менее практичное и более поэтичное название было дано этим существам потому, что, зародившись в Северной Америке, они распространились по всему земному шару.

Мы последуем примеру Пег Якобуччи и любовно сократим их названия до Плези и Метойко. Вернемся к рис. 2.4 — общей картине эволюционной истории всех головоногих — и увидим, как Плези и Метойко, расположившись друг против друга, держатся щупальцами за генеалогическую ветвь аммонитид. Вот как описывает их Якобуччи: «У Плези — прекрасные крупные шипы, а у Метойко — ребра: прелестные, невысокие и округлые. Если просто посмотреть на этих ребят, то покажется, что у них совершенно разные раковины. Но в детстве их раковины абсолютно одинаковы, их невозможно отличить друг от друга»[95].

Если бы аммоноиды были похожи на всех остальных животных, разобраться в этом было бы непросто. Глядя на ископаемых «детей» и ископаемых «взрослых», вы бы не знали, какие из детей выросли в каких взрослых. Однако, как мы уже говорили, преимущество аммоноидов в том, что каждый взрослый несет в себе свою детскую форму. «Так что вы можете проследить за их ростом — c момента, когда они появились на свет из яйца, до взросления — по одной-единственной раковине», — говорит Якобуччи.

Рис. 4.2. Эти примеры дают лишь намек на колоссальное разнообразие аммоноидов. Слева вверху: оксикон с килем. Справа вверху: ниппонит (странный узел). В центре: ребристый серпентикон. Слева внизу: туррилит (закрученный, как улитка). Справа внизу: циртокон. Внизу: бакулит (прямая раковина)

C. A. Clark

Проделав это множество раз, исследовательница отмечает, что изменения, которые кажутся невозможными на уровне взрослого животного, становятся понятны в контексте процесса развития. Это классический пример эво-дево, который можно видеть у самых разных животных — от морских ежей до китов. «Программа развития запускает изменения, — объясняет Якобуччи. — Если нужно избавиться от задних ног, следует отключить ген, который дает эмбриону команду сформировать эти ноги, и тогда получается кит». Она предполагает наличие похожего механизма и у моллюсков: «Возможно, способ быстрого создания аммонитов так же пластичен: достаточно что-то изменить в одном маленьком гене — и вы получаете колючую особь вместо ребристой».

Ископаемые Плези и Метойко, безусловно, допускают возможность именно такой трактовки. У малышей обоих родов есть что-то вроде украшения, которое отличается от украшений взрослых, а именно бугристые ребра. «По мере взросления у Плези ребра постепенно исчезают, а бугры на них становятся все длиннее. У Метойко — наоборот, исчезают бугры», — говорит Якобуччи. Получается, у обоих родов есть необходимые генетические инструкции для отращивания как ребер, так и шипов, и у малышей выполняются оба набора инструкций. А по мере роста регулятор переключается. У Плези перестают расти ребра и отрастают шипы. У Метойко перестают расти бугры и отрастают гладкие ребра. Поскольку у нас нет возможности провести генетические тесты, этот пример дает нам наилучшую возможность увидеть, как простое переключение генетических регуляторов ведет к эволюционному разнообразию, записанному в летописи окаменелостей[96].

Однако есть одна проблема. Если новые ребристые формы остаются там же, где шипастые, и ведут тот же образ жизни — особенно если они продолжают скрещиваться с шипастыми формами, — разнообразия не получится. Чтобы закрепить эволюционные нововведения, нужно разделение.

Такие разделения часто встречаются в истории живых существ, они происходят и в наши дни. Рой насекомых может сдуть ураганом с одного острова на другой, стайка неугомонных рыб может переплыть из одного озера в другое. На новом острове или в новом озере в популяции основателей могут возникнуть отличия — как от популяции их прежнего острова или озера, так и друг от друга. Животные-основатели могут распространиться по территории и специализироваться в зависимости от занимаемых ниш. Одна из групп рыб может приспособиться к жизни на песчаном дне, другая — на скалистом. По мере того как они самоизолируются и начинают скрещиваться только с похожими на них соседями, у них накапливаются эволюционные изменения. Через какое-то время у песчаных и скальных видов появится разная окраска. Затем — разные формы.

У аммоноидов была отличная возможность колонизировать новые территории и развиваться там в разных направлениях. Это произошло в середине мелового периода, когда центральные районы территорий, занимаемых ныне США и Канадой, были затоплены в результате повышения уровня моря. Это было то самое Западное внутреннее море, которое воображаемый «кракен» делил с поистине жуткими ихтиозаврами: на второй карте рис. 4.1 можно увидеть, как оно рассекает Северную Америку. Западное внутреннее море — сокровищница для современных палеонтологов: от него осталось невероятное изобилие морских ископаемых в горных породах, до которых довольно легко добраться. 90 млн лет назад условия в этом море были чрезвычайно благоприятны для роста разнообразия аммоноидов: у него было неровное дно, и туда поступало огромное количество питательных веществ, приносимых реками, в результате сформировалась крайне разнообразная среда обитания, к которой могло приспособиться множество видов[97].

Рост видового разнообразия в меловом периоде мог быть вызван изменениями не только физических условий, но и пищевых сетей. Раньше, в палеозое, океанское меню было коротким — всего пара страниц разных вариантов. Конечно, случался, как мы видели в девоне, и расцвет планктона с притоком питательных веществ с суши, благодаря которому аммоноиды стали производить на свет крошечных детенышей — поглотителей планктона. Но эволюция планктона в мезозое пошла намного дальше, заполняя морскую пищевую сеть всевозможными новыми видами. Теперь меню расширилось до размеров целого тома, и рост количества и разнообразия пищи вызвал соответственное увеличение количества и разнообразия аммоноидов.

Конечно, аммоноиды были не единственными животными и даже не единственными головоногими, населявшими обширные моря и океаны с изобилием пищи. Почему же они эволюционировали гораздо быстрее своих близких родственников, наутилоидов? Раньше, в палеозое, образ жизни аммоноидов и наутилоидов, скорее всего, не отличался: и те и другие плавали вверх и вниз в своих маленьких шарообразных раковинах. Ни одна из групп не отличалась особой многочисленностью, поэтому они могли делить одну нишу. Затем, в мезозое, аммоноиды стали сверхмногочисленными и сверхразнообразными, а наутилоидам достичь этого не удалось. Может быть, все дело в той самой пластичности развития: вероятно, геном аммоноидов легче поддавался изменениям.

Пластичность аммоноидов позволила им развить целый ряд защитных приспособлений, таких как шипы у Плези. Но среди разнообразия форм аммоноидов встречается и довольно богатый ряд скульптурных украшений, которые не так очевидно предназначены для отпугивания хищников: вспомним, например, ребра Метойко.