Евангелие от LUCA. В поисках родословной животного мира - Максим Винарский

Если бы мы знали только этих древнейших из древних, то я мог бы уверенно написать, что тип хордовых возник в ходе «кембрийского взрыва», причем несколько позже, чем типы моллюсков и членистоногих, ископаемые остатки которых представлены уже в самых ранних кембрийских отложениях. Но для обсуждения проблемы возникновения хордовых у нас есть еще один важный источник сведений — современные представители типа, а также их геномы.

Как и следовало ожидать, когда в ход были пущены молекулярные часы, немедленно выяснилось, что ни пикайю, ни хайкоуихтиса нельзя считать первыми хордовыми. Генетики настаивают, что корни этого типа уходят далеко в сумрак докембрийских морей. Приведу только одну из сделанных ими оценок времени дивергенции, согласно которой общий предок всех вторичноротых жил от 700 до 650 млн лет назад, и в этом же временном интервале обособилась филогенетическая ветвь, ведущая к современным хордовым. Итак, первые этапы их эволюции должны были протекать в холодном и недружелюбном океане эпохи криогена. Возникновение подтипа позвоночных на той же хронологической схеме отнесено ко времени между 650 и 600 млн лет назад, то есть к началу эдиакария^[204], задолго до того, как первые хордовые и первые позвоночные смогли попасть на страницы каменной летописи. Повторюсь, это вполне ожидаемо, потому что «молекулярные» датировки времени начала дивергенции практически всегда значительно опережают время появления первых ископаемых представителей изучаемой группы^[205].

* Изображения взяты из открытых интернет-источников: реконструкция хайкоуихтиса — с сайта https://fossilhuntress.blogspot.com/, фотография отпечатка пикайи и реконструкция ее внешнего облика — с сайта, посвященного бёрджесским окаменелостям: https://burgess-shale.rom.on.ca/.

Но не имей мы в своем распоряжении не только окаменелостей, но и молекулярных часов, зоологи и в этих стесненных обстоятельствах смогли бы высказать некоторые догадки о том, что собой представляли вероятные предки позвоночных. До наших дней в морях и океанах сохранились существа, в которых специалисты видят живую «модель» этих предков, «предпозвоночное» (Р. Кэрролл). Я имею в виду знаменитого ланцетника — животное, описанием которого начинается каждый учебник зоологии позвоночных. Животное, относящееся к подтипу бесчерепных, самому примитивному подтипу хордовых. Для зоологов большая удача иметь в числе своих современников ланцетника, изучение которого чрезвычайно полезно для понимания происхождения и ранней эволюции хордовых. Потому он и сделался широко известным в узких кругах специалистов. Вообразите себе восторг историка, случись ему повстречать живого древнего русича времен князя Владимира Красное Солнышко! Русичей давно нет, а ланцетники, несмотря на свою примитивность, до сих пор здравствуют, и в некоторых регионах настолько обычны, что их даже употребляют в пищу.

Ланцетник имеет полупрозрачное удлиненное тело и очень напоминает пикайю и древнейших китайских рыбообразных существ, изображенных на рис. 10.1. Его научное имя вполне говорящее — ланцетник действительно похож на старинный хирургический инструмент. К нему вполне применима характеристика, которую дают палеонтологи древнейшим позвоночным: мелкие рыбообразные животные с веретеновидным телом и отсутствием границы между туловищем и головой^[206]. Морфология ланцетника имеет черты, свойственные (по крайней мере, на некоторых этапах их онтогенеза) всем без исключения хордовым: билатеральная симметрия тела, серия жаберных щелей, расположенных на передней трети туловища, а также комплекс, состоящий из хорды и нервной трубки (прообраз нашего позвоночника с проходящим внутри его канала спинным мозгом). Это своего рода анатомический минимум, дающий животному право считаться хордовым. И все же ланцетник — это еще не позвоночное^[207]. Все, что характерно для подтипа Vertebrata, — череп с упрятанным внутри него головным мозгом, позвоночник, парные конечности, челюсти, развитая голова — возникнет в эволюции гораздо позже и к тому же не одновременно. Надо сказать, что план строения, характеризующий современных высших позвоночных, от лопастеперых рыб до человека, формировался очень долго и постепенно, и начало его становления связывают с переходом к активному плаванию в толще воды, преследованию сравнительно крупной добычи. А бесчерепной ланцетник, скорее, домосед, существо малоподвижное и сохранившее унаследованный от предков фильтрационный тип питания. Адаптация к активному передвижению в воде дала начало организмам, которых мы называем рыбами. В одной из предыдущих глав уже говорилось о том, что рыбы — это очень гетерогенная группа позвоночных, которых объединяет водный образ жизни, особая «рыбообразная» форма тела и относительная анатомическая примитивность. Высшими позвоночными принято считать четвероногих (Tetrapoda), от земноводных до млекопитающих, и возникновение этой группы связывают с адаптацией к жизни на суше. Научное название «четвероногие» может кого-то ввести в заблуждение, потому что у птиц и человека всего две ноги, а у змей и дельфинов вообще ни одной. Но для филогенетики важно, что четвероногим был их последний общий предок, а что до сокращения числа конечностей в ходе эволюции… что же, бывает и такое.