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

Скрывающиеся в глубинах

Можно пообедать современным динозавром и поужинать современным белемнитом. Или, если так больше хочется, наоборот: съесть на обед кальмаров, а на ужин — курицу.

Конечно, вымерло не только множество видов динозавров, но и множество видов белемнитов, причем не только в результате катастрофы в конце мелового периода, вымирание происходило и до нее. В отличие от динозавров и аммоноидов, белемниты действительно переживали длительный упадок задолго до падения метеорита — возможно, из-за конкуренции с древними кальмарами. Современные десятирукие головоногие (в эту группу входят кальмары, спирулиды и каракатицы) когда-то считались потомками колеоидов, не имеющими отношения к белемнитам, но недавняя работа Дирка Фукса и Саши Архипкина среди прочих заставила ученых вновь вернуться к гипотезе Нэфа, согласно которой кальмаров следует считать вершиной эволюционного успеха белемнитов.

Впервые я услышала доклад Архипкина на конференции, будучи восторженной студенткой. Мне перепало кое-какое финансирование от университета, чтобы я смогла в 2003 г. поехать в Таиланд на Международный симпозиум по изучению головоногих (он проходит раз в три года). Эта поездка стала для меня фантастическим приключением — от ночевки с другими безденежными студентами в Морском биологическом центре Пхукета до охоты на осьминогов с местным рыбаком, который знал, как извлечь извивающуюся массу щупалец из кажущегося необитаемым нагромождения камней. И хотя я благоговейно взирала на великих светил науки о головоногих, на самом деле я очень мало что понимала в их докладах.

Спустя семь лет, за которые Архипкин успел потрудиться на посту председателя комитета Международного симпозиума, а я наконец, перелопатив кучу данных, смогла выжать из нее свою диссертацию, мы с ним встретились на Пятом международном симпозиуме по тихоокеанским кальмарам в городе Ла-Пасе в Мексике. За годы работы над диссертацией я прошла путь от восторга через отчаяние до безропотного принятия своей ситуации, но, услышав, как Архипкин рассказывает о своей новой грандиозной гипотезе, я вновь почувствовала прилив интереса к новейшим достижениям науки.

«Вот ростр», — говорил он, небрежно набрасывая схему на клочке зеленой бумаги, а я старательно следила за его мыслью. И хотя это было нелегко из-за его сильного русского акцента и не менее сильной мексиканской жары, нарисованная им картинка действительно завораживала. Это был кончик гладиуса современного океанского кальмара, похожего на кальмара Гумбольдта, в изучение которого я была погружена последние шесть лет, и он был разделен на камеры, как фрагмокон вымершего белемнита.

На самом деле Архипкин вовсе не собирался изображать гладиус кальмара Гумбольдта: этот вид не обитает в водах, окружающих Фолклендские острова, где живет и работает ученый. Это был местный аналог — аргентинский короткоперый кальмар, важный для промышленного рыболовства ресурс, регулированием которого занимается Архипкин, старший научный консультант по проблемам рыболовства при правительстве Фолклендских островов. Чтобы управлять рыболовным промыслом, нужно среди прочего знать возраст промыслового животного и скорость его роста — у кальмаров это можно выяснить, сосчитав количество хитиновых слоев в гладиусе (они подобны годовым кольцам на деревьях). В процессе такого рутинного подсчета Архипкин неожиданно наткнулся на «эти странные образования, почти неотличимые от септ».

Свои попытки определить, что это за структуры, он описывает со смехом. «Я связывался с палеонтологами, отправлял им изображение того ростра, и они тут же отвечали — это белемнит, — а я возражал — это не белемнит, это современный кальмар, — и сразу же наступало молчание, потому что это противоречило всем теориям, согласно которым белемниты были отщепенцами и не оставили никакого потомства»[176].

Септы в гладиусах обнаружились не только у аргентинских кальмаров. В начале XX в. Нэф заметил их у некоторых видов средиземноморских кальмаров и даже писал об их сходстве с камерами белемнитов. Но никто не подхватил эту идею, пока Архипкин не взялся изучать и другие виды. Он нашел такие же камеры у очень многих кальмаров, живущих в открытом океане и на больших глубинах. В 2012 г. в соавторстве с Дирком Фуксом и одним из российских коллег он опубликовал статью, в которой привел разделенный на камеры ростр как аргумент в пользу того, что некоторые белемниты переселились на большие глубины, чтобы пережить трагические события конца мелового периода[177].

Теория глубоководных белемнитов держится на предположении, что некоторые животные в результате мутации утратили способность выкачивать воду из фрагмоконов. Эти потерявшие плавучесть белемниты не смогли бы конкурировать со своими полноценными родственниками в той же среде. Но что, если они освоили новую нишу, в которую не могли попасть фрагмоконы, наполненные газом? Там бы у них не было конкурентов.

Эта ниша — глубоководная зона моря, куда не осмеливаются проникать существа с раковинами, наполненными газом, так как раковины могут разрушиться от давления. В позднем меловом периоде на большой глубине отсутствовали другие головоногие, ведь это было задолго до того, как возникли современные любители глубин, вроде гигантского кальмара. Большинство головоногих сохраняло раковины, которые удерживали их на относительно небольших глубинах, так что в глубоких водах белемниты-мутанты могли найти себе убежище. Когда они удобно там обустроились, эволюция поспешила декальцифицировать раковину и уменьшить ее, поскольку она больше не требовалась для поддержания плавучести. Архипкин предполагает, что на глубине «они могли пережить падение метеорита и теперь продолжают жить в виде кальмаров»[178].

Звучит вполне правдоподобно, и камеры в ростре убедительно говорят в пользу этой идеи, но ученые, чтобы проверить, действительно ли одна группа произошла от другой, обычно надеются найти недостающее звено — древнюю форму, которая была бы чем-то средним между двумя группами. И в 2013 г. Дирк Фукс обнаружил именно такой вид среди окаменелостей мелового периода в северной части Тихого океана. Это существо нарекли Longibelus, и оно действительно частично похоже на белемнит, а частично на спирулиду[179].

Земля мелового периода представляла собой настоящий парник. Континенты разошлись достаточно далеко друг от друга, чтобы сухие внутренние пустыни триасовой Пангеи стали хорошо увлажняемыми территориями, и нигде не было видно ледников или айсбергов. Однако на севере Тихого океана была аномальная зона. Хотя это было время глобального потепления, между Японией и Калифорнией переменные течения охлаждали воду. Это не устраивало местных белемнитов, которые приспособились жить в теплой воде, так что к середине мелового периода они оттуда исчезли.

В Арктике тогда обитало довольно много белемнитов, приспособившихся к холоду, и они могли бы распространиться на юг, в Тихий океан, где установилась благоприятная для них среда, но в это время уровень моря понизился и возник перешеек, закрывший Берингов пролив. Динозавры начали мигрировать между Северной Америкой и Азией, а север Тихого океана оказался отрезан от Арктики и навеки лишился белемнитов. Он стал идеальным «питомником» для современных головоногих. Longibelus, чья раковина напоминает раковину белемнита, но без ростра, объявился в северном районе Тихого океана как раз в то время, когда из него эвакуировались белемниты. Обнаружив его там, Фукс и его коллеги заново пригляделись к ископаемым со всего земного шара и выяснили, что Longibelus, вероятно, появился еще в начале мелового периода, в той части океана Тетис, которая постепенно сокращалась, чтобы стать Средиземным морем. Оттуда Longibelus распространился на восток, в Индийский океан, а уже потом перебрался в незадолго до этого освободившийся от белемнитов северный район Тихого океана, где стал процветающим видом. К концу мелового периода Longibelus распространился практически по всем океанам.

Longibelus, то самое «недостающее звено», скорее всего, и породил первого предка всех современных десятируких головоногих, которого мы сейчас знаем по ископаемым остаткам: его назвали Naefia в память о заслугах Адольфа Нэфа. Внутренняя раковина Naefia достаточно проста, чтобы считать это существо истинной спирулидой. И Naefia, и Longibelus, видимо, предпочитали жить на большей глубине, чем белемниты, однако у них обоих сохранялись функционирующие фрагмоконы, которые ограничивали глубину их погружения. Возможно, кто-то из их потомков утратил плавучесть, погрузился еще глубже и таким образом пережил массовое вымирание, которое положило конец господству как динозавров на суше, так и древних головоногих в море.

Гремучая смесь извержений вулканов и последствий падения метеорита привела к тому, что нам пришлось навсегда попрощаться со стегозаврами и цератопсами, аммоноидами и белемнитами. Пришло время поприветствовать новый мир, который унаследовали их потомки: птицы и кальмары.