Автобиография Земли. 4,6 миллиарда лет захватывающей истории нашей планеты

Один из представителей фауны сланцев Бёрджесс, аномалокарис (Anomalocaris), был одним из самых свирепых среди когда-либо существовавших хищников (рис. 9.1). Эти ныне вымершие животные, принадлежащие к членистоногим (артроподам), обладали хватательными, похожими на руки, конечностями, которыми захватывали жертву и отправляли ее в рот. Аномалокарисы достигали 3 м в длину и были одними из крупнейших животных биоты сланцев Бёрджесс.

Палеонтологи обнаружили в сланцах Бёрджесс первое животное, обладавшее осевым скелетом. Предок всех ныне живущих позвоночных, пикайя, Pikaia gracilens (рис. 9.2), имела хорду (похожую на хрящ). Тип хордовые включает всех рыб, земноводных, рептилий, птиц и млекопитающих. Пикайя была всего 5 см длиной, обладала сплющенным туловищем и передвигалась в толще воды за счет сокращения скелетных мышц. Исследователи обнаружили сохранившиеся в сланцах миомеры – сегменты, из которых состоят скелетные мышцы хордовых. Очень редко удается обнаружить подобную сокровищницу мягких тканей, как та, что находилась в этих отложениях.

Рис. 9.1. Вверху: хватательная конечность ископаемого Anomalocaris canadensis (≈ 8,5 см длиной). (Музей Пибоди Йельского университета, Нью-Хейвен; фотография Джеймса Сент-Джона); внизу: внешний вид Anomalocaris canadensis (рисунок-реконструкция Нобу Тамуры, 2014)

Рис. 9.2. Вверху: ископаемые остатки Pikaia gracilens (Смитсоновский институт; фотография Джеймса Стаби, 2009); внизу: внешний вид Pikaia gracilens (рисунок-реконструкция Нобу Тамуры, 2016)

В биоте Бёрджесс находятся существа, которых никто никогда даже представить не мог: «странные чудеса» Гулда. Стивен Джей Гулд исходил в своей классификации из того, что морфология ископаемых из сланцев Бёрджесс существенно отличается от морфологии известных ископаемых, имеющих определенное систематическое положение. Еще до Гулда Моррис и Уиттингтон обнаружили, что ряд животных не подходит под существующую классификацию известных типов[439], и Гулд тоже поддерживал эту идею[440].

Началась третья волна исследований, связанных с интерпретацией ископаемых из сланцев Бёрджесс, с использованием новых методов, которые были предназначены для изучения и понимания связи между флорой и фауной. Один из таких методов – это кладистика, которая изучает, насколько близко связаны группы животных и растений на основе построения филогенетического древа, определения признаков и их взаимосвязей по отношению к общему предку. Новая методология заменила традиционные методы эволюционной систематики (изучение биоразнообразия). Первым о кладистике написал немецкий зоолог Вилли Хенниг (1913–1976), который опубликовал важнейшую работу на эту тему в 1950 г., а в 1966 г. она была переведена на английский[441]. Наряду с кладистикой использовалась и концепция корневых групп – метод выяснения филогенетических взаимосвязей путем прослеживания общего предка и всех его потомков через связанные группы и представления их в виде схемы.

Эти новые методы анализа позволили сформулировать гипотезу о том, что многие представители фауны и флоры из сланцев Бёрджесс принадлежат к известным типам. Например, теперь считается, что аномалокарис принадлежит к корневой группе артропод. Хотя многие из представителей биоты Бёрджесс подходят под существующие типы, такие как Arthropoda (членистоногие) и Porifera (губки), некоторые, возможно, относятся к другим типам, и их еще предстоит классифицировать, а может быть, они принадлежат к никогда прежде не виданным типам живых организмов. Эти животные служат примером ветви эволюционной «лозы», которая состоит из ранних «экспериментов». Палеонтологи полагают, что, возможно, они привели к другим кладам (группам организмов, происходящих от общего предка), которые обнаруживаются миллионы лет спустя, почти случайно. Время и проверка гипотез, основанных на кладистическом анализе, позволят пролить свет на вопрос, к какому типу отнести существ из сланцев Бёрджесс.

Ордовикский период, 485,4–443,8 млн лет назад