Наука Плоского Мира - Терри Пратчетт

Альтернативная теория за авторством Гюнтера Вехтерхойзера предполагает, что пирит (соединение железа и серы) мог быть подходящим источником энергии для жизнедеятельности бактерий. Даже в наше время мы можем обнаружить бактерии, которые обитают на глубине нескольких миль и вблизи вулканических кратеров на дне океанов и получают энергию за счет реакций с участием железа и серы. Они-то и являются источником «восходящего потока ядовитых минералов», на который обратил внимание Ринсвинд. Не исключено, что жизнь действительно зародилась в подобной среде.

Вулканические кратеры, правда, имеют одну потенциальную проблему — довольно часто они закрываются и прорываются в другом месте. Так как же живые организмы могут перебраться на новое место, не рискуя по дороге попасть в холодную воду? В 1988 году Кевин Спир обнаружил, что вращение Земли приводит к закручиванию струй горячей воды, поднимающихся от жерл вулканов. В результате возникает что-то вроде горячего подводного вихря, который распространяется в глубинах океана. Организмы могли использовать такие вихри в качестве транспорта. Некоторые попали бы в другие кратеры. Многие, конечно, не достигли бы цели, но пока есть достаточное количество выживших особей это не имеет значения.

Интересно заметить, что в Меловом периоде, когда температура морской воды была намного выше, чем в наше время, такие струи горячей воды могли достигать поверхности океана и вызывать «гиперганы» — ураганы, при которых скорость ветра приближается к скорости звука. Они могли привести к заметным изменениям климата планеты, которая — и нам еще предстоит это увидеть — совсем не так безмятежна, как принято считать.

Бактерии принадлежат к категории живых существ, известных как прокариоты. Часто их называют одноклеточными, однако есть множество одноклеточных организмов, не похожих на бактерии и устроенных намного сложнее их. Бактерии являются не полноценными клетками, а более простыми структурами, поскольку не имеют ни клеточной стенки, ни ядра. Настоящие клетки, как и основанные на них одноклеточные и многоклеточные организмы, появились позже — сейчас мы называем их эукариотами. Скорее всего, они возникли как результат слияния нескольких прокариот с целью получения взаимной выгоды — такой прием называется симбиозом. Первые окаменелости эукариот были одноклеточными, как амебы, и образовались примерно 2 миллиарда лет назад. Из многоклеточных окаменелостей самыми первыми были водоросли возрастом в 1 миллиард лет, хотя возраст некоторых из них может составлять 1,8 миллиарда лет.

Так ученые представляли себе картину жизни до 1998 года: членистоногие и другие сложноорганизованные существа появились всего лишь 600 миллионов лет назад. Примерно до 540 миллионов лет назад Землю населяли весьма странные существа, не похожие на те, которые окружают нас сегодня.

Это представители эдиакарской биоты, получившие название от местности в Австралии, где были впервые обнаружены их окаменелости[77]. Размер этих существ мог достигать полуметра или больше, но — насколько можно судить по найденным окаменелостям — они были лишены каких-либо внутренних органов, а также внешних отверстий вроде ротового или анального. Возможно, они существовали за счет переваривания симбиотических бактерий, обитающих внутри них или какого-то другого процесса, о природе которого мы можем только гадать. Некоторые из них были плоскими и объединялись в структуры, состоящие из нескольких «лоскутов». Мы не представляем, являлись ли эти существа нашими отдаленными предками или же тупиковой ветвью эволюции, образ жизни которой обречен на неудачу. Но как бы то ни было, в то время они существовали и, насколько было известно, были практически единственной формой живых организмов. Существуют, правда, следы окаменевшей земли, переработанной червями, а некоторые недавно обнаруженные ископаемые похожи на… но не будем забегать вперед. Основная идея здесь в том, что подавляющая часть существ времен Эдиакарского периода не имеет никакой видимой связи с более поздними организмами.

Примерно 540 миллионов лет назад докембрийских эдиакариев сменили существа Кембрийского периода. В течение первых десяти миллионов лет эти существа также выглядели довольно странно — от них остались фрагменты позвоночника и шипы, предположительно являющиеся частями прото-скелета, который еще не стал единым целым. Затем природа неожиданно «освоила» создание целостных скелетов и даже больше: этот временной период известен как Кембрийский взрыв. Двадцать миллионов лет спустя уже существовали практически все известные на сегодня варианты строения тела животных — впоследствии они подвергались лишь поверхностным изменениям.

Но главное нововведение Кембрийского взрыва было менее очевидным, чем объединение скелета, клыки, раковины или конечности. Им стала новая разновидность строения тела. Диплобласты уступили триплобластам…

Извините, Архканцлер. Мы имеем в виду, что живые существа образовали новый слой, отделяющий их от внешнего мира. Эдиакарии, как и современные медузы, — это представители диплобластов, или двухслойных организмов. Их тело состоит из внутреннего и внешнего слоя — как пакет из толстой бумаги. Трехслойные организмы, к которым относимся мы и практически все окружающие нас существа, называются триплобластами. Помимо внутреннего и внешнего слоев у нас есть еще и промежуточный слой.

Появление промежуточного слоя стало большим шагом вперед — ну, или, по крайней мере, большим скольжением вперед. В этом слое можно располагать части тела, требующие защиты — например, внутренние органы. В некотором смысле вы больше не являетесь частью окружающей среды — теперь вы существуете отдельно. И теперь, обладая личной собственностью, вы можете приступить к ее улучшению.

Это «ложь для детей», хотя (в сравнении с другими) весьма неплохая.

Триплобласты оказали значительное влияние на ход эволюции именно потому, что обладали внутренними органами и, в частности, умели поглощать пищу и выводить отходы из организма. Их испражнения стали основным ресурсом для других существ. Для того, чтобы мир стал по-настоящему сложным и интересным, «дерьмо» жизненно необходимо.

Но откуда же взялись триплобласты? Были ли они потомками обитателей Эдиакарского периода? Или же их предки были иными и просто не оставили после себя окаменелостей?

Сложно представить, что триплобласты произошли от Эдиакарских существ. Конечно, у них мог возникнуть дополнительный уровень тканевой структуры, но для его использования необходима более сложная организация тела. И такая организация не может появиться из ниоткуда. Кроме того, время от времени обнаруживались провокационные следы, которые могли быть оставлены докембрийскими триплобластами вроде червей — правда, это окаменелости не самих застрявших в грунте червей, а скорее ходов, которые они оставили во влажной грязи.

Хотя, возможно, все было иначе.

В феврале 1998 года ситуация прояснилась.

Открытие зависело от того, где — а в данном случае еще и как — нужно искать окаменелости. Одним из способов образования окаменелостей является петрификация. При некоторых, пока плохо изученных, обстоятельствах петрификация может происходить очень быстро — в течение нескольких дней. При этом мягкие ткани мертвого организма заменяются фосфатом кальция. К несчастью палеонтологов, этот процесс возможен только для организмов размеров около десятой части дюйма (2 мм). Однако даже среди таких крошечных существ можно найти много интересного. Начиная с 1975 года, ученые удалось обнаружить прекрасно сохранившиеся образцы древних миниатюрных членистоногих с телом, состоящим из нескольких сегментов, как у многоножек. В 1994 году были найдены окаменевшие клеточные шары, принадлежащие зародышам, то есть организмам на ранних стадиях развития — считается, что это были зародыши триплобластов. Однако все эти существа, скорее всего, появились после Эдиакарского периода. Ситуация изменилась в 1998 году, когда Шухай Сяо, Юн Чжан и Эндрю Нолл нашли окаменевшие зародыши в китайских горных породах возрастом 570 миллионов лет — прямо в середине Эдиакарского периода. Большая часть этих зародышей оказались триплобластами.

За сорок миллионов лет до Кембрийского взрыва на Земле уже существовали триплобласты, которые делили среду обитания с загадочными эдиакариями.

Мы тоже относимся к триплобластам. Так что наше предки зародились где-то в докембрийскую эпоху в окружении эдиакарий, лишенных рта и внутренних органов.

Раньше считалось, что жизнь — это явление крайне хрупкое и небычное: ее трудно создать и легко уничтожить. Однако живых существ мы можем обнаружить в любом месте Земли, часто в таких условиях обитания, которые мы бы и не подумали назвать благоприятными. Похоже, что жизнь отличается чрезвычайной устойчивостью и склонна обосновываться в любой более или менее подходящей среде. Чем же объясняется такая стойкость?