В докембрийской эпохе нашли кембрийских животных

В истории земной жизни есть довольно загадочный период, называемый кембрийским, начавшийся около 541 млн лет назад и продлившийся примерно 55,5 млн лет. В кембрии появилось чрезвычайно много разнообразных организмов, давших начало современным группам животных (именно тогда возникают иглокожие, моллюски, членистоногие, хордовые). Но дело в том, что в предыдущий период, эдиакарский, не было ничего, что указывало бы на готовящийся кембрийский расцвет. Эдиакарий совсем не был безжизненным, однако эдиакарские жизненные формы в большинстве своём не были похожи на кембрийцев. Всё выглядело так, как если бы обширное кембрийское разнообразие возникло из горстки немногочисленных видов.

Это разнообразие назвали кембрийским взрывом, но метафора взрыва не объясняет, как он случился. О том, что у него должны были быть какие-то предшественники, говорят и молекулярно-генетические исследования. Сравнивая геномы современных живых существ, можно оценить, когда в их ДНК появлялись отличия – не только одного вида от другого, но и отличия между целыми группами. По этим молекулярным часам получается, что в эдиакарских морях должны были обитать животные с признаками иглокожих (к которым отаносятся, к примеру, современные морские звёзды и морские ежи) и хордовых (к которым относятся и млекопитающие, и птицы, и рыбы, и т. д.), и их к концу эдиакария должно было быть существенное количество. Между тем в ископаемых находках таких животных были считанные единицы.

Представитель эдиакарско-кембрийских Ambulacraria: палеонтологическая находка и реконструкция внешнего вида. (Иллюстрация: Gaorong Li, Xiaodong Wang, Yunnan University)

Но с недостающими ископаемыми остатками всегда есть надежда, что в будущем их всё-таки раскопают. И в последние годы стали появляться сообщения о докембрийских организмах, похожих на тех, что жили в кембрии. Об одном из таких существ мы уже как-то рассказывали: в 2019 году в Nature была опубликована статья о найденном в Китае двустороннесимметричном червеобразном организме Yilingia spiciformis. И вот на днях в Science была опубликована работа с описанием целого месторождения «докембрийских кембрийцев», обнаруженного на юго-западе Китая, в провинции Юньнань. Если до сих пор было известно только четыре примера двустороннесимметричных существ эдиакарского периода, то теперь их оказалось более 180. У них были щупальца и хоботки, помогающие захватывать пищу, а также стебельки, на которых они поднимались над субстратом, и специальные структуры, помогавшие прикрепляться к морскому дну. 

С точки зрения систематики они относятся к группе Ambulacraria, которая объединяет иглокожих и полухордовых – беспозвоночных червеобразных существ достаточно своеобразного устройства. Подобные Ambulacraria раньше обнаруживались только в кембрийских образцах, и вот сейчас их нашли в эдиакарии. У Ambulacraria и хордовых был один общий предок, и можно предположить, что в эдиакарии, кроме Ambulacraria, жили и какие-то хордовые. Среди находок были и существа с радиальной симметрией, напоминающие существо Haootia – которое, в свою очередь, своей чашеобразной формой с щупальцами напоминает коралловый полип. Сама Haootia была описана в эдиакарской биоте больше десяти лет назад (считается, что это первый пример животного с настоящей мышечной тканью). Но сейчас обнаружились и другие остатки, напоминающие Haootia.

Haootia-подобный вид: палеонтологическая находка и реконструкция внешнего вида. (Иллюстрация: Gaorong Li, Xiaodong Wang, Yunnan University)

Иными словами, до кембрийского взрыва на Земле жили разные организмы, их было, видимо, много, и они не были просто «заготовками» для кембрийского расцвета – у них было сложное строение, и они успели распределиться по экологическим нишам. И, что важно, они относились к тем эволюционным линиям, которые дали современных иглокожих, хордовых и др. То есть кембрийский взрыв не был таким уж взрывом – перед ним уже была проделана большая эволюционная работа, и кембрийским формам было из кого развиваться.

Обычно находки того времени представляют собой отпечатки в известняке, но в данном случае исследователям повезло – эдиакарские организмы остались в веках в виде углеродистых плёнок, когда органика сжимается окружающей породой, оставляя что-то вроде тени, довольно чёткой. На таких плёнках можно увидеть особенности строения, которые не видны на обычных отпечатках, например, двигательных органов, особенностей ротового аппарата и кишечника. Возможно, в будущем появятся и другие подобные находки докембрийского времени, и сама концепция кембрийского взрыва уйдёт в прошлое.