Жизнь на Земле. Естественная история - Дэвид Эттенборо

Сохранились там и великолепные экземпляры трилобитов, схожих с трилобитами марокканских известняков. Твердая оболочка этих животных состояла отчасти из извести, а отчасти из рогового вещества хитина. Она не растягивалась, а потому по мере роста животное должно было время от времени сбрасывать свой панцирь. Многие окаменелые остатки трилобитов, которые постоянно обнаруживаются в разных районах земного шара, и есть не что иное, как пустые панцири. Иногда они образуют огромные скопления, собранные морскими течениями, — как валы раковин, намытые волнами на современных пляжах. Однако во впадину, гДе осаждались будущие берджесские сланцы, подводные лавины сбрасывали и живых трилобитов, погребая их там. Проникшие в тела животных частицы ила сохранили мельчайшие детали их строения. Можно отчетливо видеть членистые ноги, по паре на каждом сегменте, перистые жабры на стебельке вдоль каждой ноги, две антенны на передней части головы, кишечник, тянущийся по всей длине тела, — и даже мышечные волокна вдоль спины, благодаря которым трилобит мог свертываться в шар.

Трилобиты первыми на Земле обзавелись глазами, хорошо различающими детали. Их глаза были фасеточными, то есть слагались из отдельных самостоятельных компонентов — глазков с собственной линзой из кристаллического кальцита в каждом, ориентированной так, чтобы наиболее эффективно пропускать свет. Один фасеточный глаз может содержать до 15 тысяч глазков, дающих изображения, которые вместе слагаются в полусферическое поле зрения. У некоторых позднейших видов трилобитов появились даже еще более сложные глаза, не имеющие аналогий ни у каких других животных. Компоненты такого глаза крупнее, но число их меньше, а линзы гораздо толще. Считается, что эти виды обитали там, где было мало света, а потому нуждались в толстых линзах, чтобы собирать и фокусировать его скудные лучи. Однако из-за своих оптических свойств простая кальцитовая линза в воде рассеивает пропускаемый свет, а не собирает его в одну точку. Для этого требуется линза из двух частей с волнистой поверхностью там, где они соприкасаются. Именно такая линза и появилась у трилобитов. Нижний элемент этой двойной линзы образовался из хитина, и форма его поверхности соприкосновения с верхним элементом соответствует способу корректировки сферической аберрации, который человек открыл всего 300 лет назад.

Расселяясь по морям мира, трилобиты разделились на огромное число разнообразных видов. Одни, по-видимому, обитали на морском дне, прокладывая пути в иле. Другие заселили глубины, где почти не было света, и вовсе потеряли глаза. Третьи, судя по форме их конечностей, возможно, плавали ногами вверх, озирая большими глазами дно внизу.

Со временем, когда на морском дне обосновались многочисленные животные разного происхождения, трилобиты утратили свое господствующее положение. 250 млн. лет назад их династия прекратилась. До наших дней сохранился только один их родственник — мечехвост. Достигая в поперечнике 30 см, он во много раз превосходит самых крупных из известных трилобитов, а его панцирь, полностью утратив какие-либо следы сегментации, превратился в большой куполообразный щит, на передней стороне которого сидят два фасеточных глаза бобовидной формы. Примерно прямоугольная пластина, прикрепленная к обратной стороне щита, несет острый шипообразный хвост. Но под панцирем тело мечехвоста сегментировано достаточно явно. Мечехвост имеет несколько пар членистых ног с клешнями на конце, а позади них расположены пластинки жабр, большие и плоские, как листы книги.

Мечехвостов люди видят редко, так как обитают они на большой глубине в морях Юго-Восточной Азии и в Северной Атлантике у побережья Америки. Каждую весну они откочевывают к берегу и на протяжении трех ночей подряд в полнолуние, когда приливы особенно высоки, сотни тысяч их выходят из моря.

Самки, поблескивая в лунном свете внушительными панцирями, волокут за собой гораздо более мелких самцов. Порой, стремясь добраться до самки, четыре-пять самцов хватаются друг за друга, образуя цепь. На границе воды и суши самки наполовину зарываются в песок. Там они откладывают яйца, а самцы выбрасывают сперму. Километр за километром на кромку темных пляжей накатывается живой вал мечехвостов, настолько плотный, что их можно принять за булыжную дамбу. Волны иногда опрокидывают их, и они лежат на песке, подрыгивая ногами и медленно поворачивая жесткие хвосты в попытке принять нормальное положение. Многим это не удается, и, когда прилив отступает, они гибнут, а к отмелям на смену им устремляются все новые и новые тысячи.

Такая сцена, вероятно, разыгрывалась каждую весну на протяжении сотен миллионов лет. Вначале суша была лишена какой бы то ни было жизни, и на береговых отмелях, где до них не могли добраться морские хищники, яйцам ничто не грозило. Возможно, именно поэтому у мечехвостов и выработалась привычка откладывать их там. Теперь прибрежные отмели перестали быть надежным приютом: орды чаек и мелких береговых птиц собираются там на обильное пиршество. Тем не менее очень много оплодотворенных яиц остается под покровом песка, и месяц спустя следующий высокий прилив добирается до этой части пляжа, смывает песок, и личинки уплывают в море. Именно эта стадия наглядно свидетельствует о родстве мечехвостов с трилобитами: маленькие личинки еще лишены сплошного панциря взрослых особей и сегменты четко видны даже сверху. Их даже иногда называют «трилобитными личинками».

Хотя трилобиты и были тогда настоящими царями природы, они отнюдь не единственные панцирные животные, которые развились из сегментированных червей. Примерно тогда же появилась еще одна группа — ракообразные. Отличались они, казалось бы, пустяковой, но на самом деле принципиальной особенностью: на голове у них была не одна, а две пары антенн. Ракообразные выдержали миллионы лет господства трилобитов, и в конце концов, когда династия трилобитов кончилась, именно они пришли ей на смену. Сейчас существует около 35 тысяч видов ракообразных — вчетверо больше, чем птиц. Значительнейшая часть ползает среди камней и рифов — крабы, раки, креветки, омары. Некоторые ведут неподвижную жизнь (например, морские желуди), другие плавают гигантскими стаями в планктоне — излюбленной пище китов. Внешний скелет у них крайне разнообразен: он отвечает нуждам и крохотных дафний, и огромного японского краба, у которого расстояния между когтями средних ног иногда превышают 3 м.

У каждого вида многочисленные парные ноги приспособлены для специальных целей. Передние могут завершаться клешнями или когтями, средние служат для того, чтобы грести, ходить или хватать. Некоторые виды обзавелись перистыми разветвлениями — жабрами, поглощающими кислород из воды. У других появились приспособления, чтобы носить на себе яйца. Конечности, трубкообразные и членистые, управляются внутренними мышцами (по отношению к наружному скелету), которые тянутся по всей длине сегмента к выступу следующего, заходящему за место сочленения. Когда мышца сокращается, конечность сгибается. Подобные суставы способны сгибаться только в одном направлении, но ракообразные преодолели это ограничение, сгруппировав на ноге два-три сустава, иногда в тесной близости. Каждый такой сустав сгибается в другой плоскости, так что конец ноги может описывать полный круг.

Внешний панцирь создал для ракообразных ту же проблему, что и для трилобитов. Он охватывает их тела со всех сторон и не растягивается, так что расти они могут, только периодически его сбрасывая. С приближением времени линьки в кровь животного из панциря поступает значительное количество карбоната кальция. Под панцирем образуется новая мягкая морщинистая кожа. Старый панцирь лопается, но сохраняет форму, и животное выбирается из него, словно полупрозрачный призрак самого себя. Теперь ему нужно прятаться, так как кожа у него мягкая, но оно быстро растет, поглощает воду и словно разбухает, разглаживая морщины своего нового панциря. Мало-помалу панцирь затвердевает, и животное вновь может выбраться из тайника в полный врагов мир. Рак-отшельник в определенной степени избавился от сложного и опасного процесса линьки — задняя часть тела у него всегда мягкая, и он прячет ее в пустую раковину некоторых моллюсков, по мере надобности меняя ставшую тесной раковину на более просторную.

У внешнего скелета было одно побочное свойство, которое привело к важнейшим последствиям: на суше он мог служить почти так же хорошо, как в воде, а потому, если бы животное обзавелось способом дышать на суше, оно могло бы тут же выбраться из моря на берег. Собственно, со многими ракообразными именно это и произошло: таковы морские блохи, остающиеся очень близко от моря, или мокрицы, освоившие сырые места по всей суше. Наиболее поразителен из обитающих на суше ракообразных, пожалуй, пальмовый вор. Этот краб настолько крупен, что способен обхватить ногами ствол пальмы. Он без труда взбирается по нему и гигантскими клешнями срезает незрелые кокосовые орехи, которыми питается. В задней части его панциря, в месте соединения с первым брюшным сегментом, есть отверстие, оно ведет в воздушную камеру, выстланную влажной, сморщенной кожей, которая поглощает кислород. Пальмовый вор возвращается в море, чтобы отложить яйца, но в остальном он полностью приспособился к жизни на суше.