Книга Парнокопытные киты, четырехкрылые динозавры, бегающие черви... Новая палеонтология. Реальность, которая удивительнее фантазий - Андрей Журавлев

Еще в 1950-е годы украинской и других миног (каспийской, речной, тихоокеанской) в наших реках было так много, что виды, которые покрупнее, вылавливали миллионами штук. Не столько ели, сколько топили на жир для освещения и технических нужд. В начале прошлого века сушеных каспийских миног, на треть состоящих из жира, даже жгли вместо лучины. На миногу ставили особые донные ловушки, похожие на корзины с узким горлышком: мережи, или нереды. «В середине 1970-х годов той же украинской миноги во время нереста местами насчитывалось до сотни особей на квадратный метр, а сейчас почти все отечественные виды миног занесены в Красные книги, областные или федеральную: малые реки оказались загажены отходами химических предприятий и сельского хозяйства, и ли-чинки-фильтраторы при залповых сбросах загрязняющих веществ гибли, иногда образуя валы на донских отмелях, — рассказывает Владимир Семенович Сарычев, заместитель директора заповедника "Галичья гора" по научной работе. — А ведь пескоройки — это основной корм крупной рыбы: стерляди, голавлей, налимов, о чем хорошо знали рыбаки, выкапывавшие пескороек для наживки. Поубавилось миноги — и стерляди стало несравненно меньше».

Личинки некоторых видов миног совершенно неотличимы друг от друга. Такие виды называют парными: проходной паразитический вид и постоянный непитающийся обитатель пресных вод, например речная и ручьевая миноги. Паразит лишь заметно крупнее своего двойника, и зубы у него острее. Парные виды свободно гибридизируются в природе, а молекулярные биологи нашли сходство и в генетике каждой пары. Возможно, что непаразитические виды появились во время ледникового периода, когда из-за наступления или, наоборот, таяния ледников образовывались многочисленные изолированные пресноводные бассейны, где непросто было отыскать жертву. Вот и приходилось миногам отказываться от пищи на взрослой стадии и большую часть жизни проводить в виде пескоройки. Нет только пары у украинской миноги: возможно, ее предок вымер…

Когда морская минога, прозванная «черным бичом», по каналам, проложенным человеком, пробралась в XIX веке в Великие озера и уничтожила почти всего лосося, ихтиолог Харви Сёрфейс из Корнельского университета писал: «С экономической точки зрения было бы полезно полностью очистить мир от миног… Однако потеря столь интересной и познавательной формы опечалила бы биологов». Изучение миног, сохранивших черты древнейших предков всех позвоночных, действительно представляет огромный интерес. Знания о природе этих существ могут быть полезны и в других областях. Так, лампредин, который миноги используют для воздействия на жертв, — практически готовое средство для разжижения тромбов и местного обезболивания. А изучение работы особых хлоридных клеток, которые позволяют проходным видам жить в водах разной солености, могло бы помочь в лечении гипертонии…

Переворот в науке

Считается, что хорда у юннанозоона, катаймира и милло-куньмингии была расположена на спинной стороне, над кишечником. Однако с уверенностью определить, которая из ископаемых структур отвечает этому органу, трудно. У того же юннанозоона и под кишечником расположено стержневидное образование, похожее на хорду. Поскольку у этого существа для опоры мускульной системы существовал сегментированный гребень, то со временем хорда могла бы взять на себя функцию опоры. Но для этого хорда должна была оказаться сверху — в спинной половине тела. Конечно, сместиться этот орган сам по себе не мог.

Но цефалохордовым полный переворот заказан не был, как доказал Владимир Васильевич Малахов, исходя из поведенческих особенностей ланцетника (он плавает «вверх ногами») и совпадения плана строения у кишечнодыша-щих и хордовых. То же пытался доказать Этьен Жоффруа Сент-Илер из Музея естественной истории в Париже еще в 1822 году, но ему не приходилось рассчитывать на методы молекулярной биологии.

Данные эмбриологов Детлева Арендта и Катарины Нюблер-Юнг из Европейской лаборатории молекулярной биологии в Гейдельберге подтверждают, что генетически спинной нервный тяж позвоночных — это та же брюшная нервная цепочка кольчатых червей и членистоногих. Правда, новое («спинное») ротовое отверстие у современного ланцетника, по данным Арендта, прорезается на месте жаберной щели, но и у кембрийского ланцетника — юн-нанозоона — рот располагался почти на кончике рыльца.

Кембрийское эдриоастероидное иглокожее (диаметр 5 сантиметров); Муреро, Иберийские горы, Арагон, Испания; 500 миллионов лет. Университет Сарагосы

В совокупности палеонтологические и молекулярные данные, а также исследования эмбрионального развития позволяют предполагать, что оболочники (морские спринцовки) являются вторично упростившимися цефалохор-довыми, утерявшими ряд Яох-генов. Более того, наличие фосфатного внутреннего скелета у позвоночных само по себе указывает на то, что их предки были подвижными и очень активными животными, поскольку высокая мышечная активность ведет к повышению кислотности внутренней среды организма до уровня, при котором лишь фосфатный скелет остается нерастворимым. Если бы первые хордовые вели малоподвижный образ жизни, подобно современному ланцетнику или личинкам миноги, то скелет бы они начали строить из энергетически более выгодного карбоната, как иглокожие.

Скелет всех иглокожих состоит из элементов со стере-омной структурой (она похожа на трехмерный очень запутанный микролабиринт), присущей только этому типу и обусловленной сопряженной ориентацией минеральных наночастиц. Эти частицы, как выяснили кристаллограф Кристофер Киллиан и его коллеги из Университета Висконсина, образуются из аморфного предшественника высокомагнезиального кальцита и придают всему пористому элементу оптические свойства цельного кристалла. Поэтому кембрийские иглокожие прекрасно распознаются. Еще одним особым признаком иглокожих является амбулакральная система, представляющая собой единый гибкий сосуд, многочисленные ответвления которого выполняют роль ножек с присосками для передвижения или щупалец для перемещения пищевых частиц к ротовому отверстию; эта же водно-сосудистая система служит для дыхания.

Среди кембрийских иглокожих по плану строения и наличию амбулакральных борозд, или амбулакров, в которых есть поры для выхода ножек или щупалец, выделяются четыре группы: 1) двусторонне-симметричные, без амбулакров (ктеноцистоидеи); 2) асимметричные, как с амбулакрами, так и без (цинкты, солюты и стилофоры); 3) спирально-симметричные с многочисленными, ради-ально расходящимися от ротового отверстия амбулакрами (геликоплакоидеи); 4) пятилучевые со сходным расположением амбулакров (эдриоастероидеи, ромбиферы и эокриноидеи). Есть среди них и формы с совершенной двусторонней симметрией (Ctenoimbricata, Courtessolea), описанные Самюэлем Саморой из Университета Сарагосы. Находки в среднекембрийских отложениях Испании и Франции ювенильных индивидов камбрастера (Cambraster) из класса эдриоастероидей показывают, что на ранних стадиях индивидуального развития даже эти совершенные пятилучевые прикрепленные иглокожие сохраняли двусторонне-симметричную форму. А эдриоастероидей считаются исходной группой почти для всех современных иглокожих — морских звезд, ежей, голотурий и змеехвосток. Палеонтологические данные подтверждаются и молекулярными биологами: иглокожие сохраняют предковый комплекс генов, характерный для двусторон-не-симметричного плана строения.