5. Сприггина

Это был один из огромных шагов жизни по пути прогресса. Активный тип движения сильно повлиял на расположение органов животных. Во времена эдиакарской фауны ещё были живы некоторые из тех прекрасных фрактальных животных, что вы видели на Мысе Ошибки, но на Эдиакарских холмах мы видим кое-что совсем иное. Здесь, впервые, мы видим намётки схемы строения тела всех будущих животных, включая нас. Принцип построения тела современных животных основан на билатеральной симметрии.

Здесь мы видим сприггину Рис.5

Рис.5 Сприггина.

Сприггина представляет собой первое в истории животное с чистой билатеральной симметрией. У неё было тело с головой на одном конце и хвостом на другом. И если разрезать сприггину ровно посередине, получается две зеркальные половины. Сприггина лишь одна из огромного множества ископаемых Эдиакарских холмов, ставших на этот путь эволюции. У сприггины была голова и хвост, так что она могла двигаться в определённом направлении. И вполне вероятно, что у неё были органы чувств сосредоточенные на голове. Почему наш нос находится рядом со ртом? Это не случайность. Мы бы хотели обонять пищу до того, как мы проглотим её. Почему наши глаза находятся надо ртом? Благодаря этому мы видим то, что едим. Эта голова демонстрирует нам, что органы чувств непрестанно развивались.

Сприггина была способна почувствовать пищу, лежавшую на морском дне. И, несомненно, у неё был механизм, позволяющий ей двигаться по направлению к источнику пищи. Билатеральные животные, подобные сприггине, имели ещё одно преимущество. Между головой и хвостом у них располагались многочисленные сегменты. Такие животные могли увеличиваться в размерах простым прибавлением числа сегментов.

Кроме того, каждый сегмент мог выполнять определённую работу. Как только вы начинаете двигаться, у вас развивается передний конец, который становится вашей головой, и, как следствие, появляется задний конец тела. А между ними сегменты, к которым можно добавлять различные придатки. Это основная модель, которой можно снабдить дополнительными функциями. На переднем конце вам могут понадобиться органы чувств, глаза, щупальца. Придатки же вы можете изменять, превращая их в крючки и клешни для ловли добычи. На заднем конце тела понадобится отверстие, через которое удаляться отходы жизнедеятельности. Таковы основные принципы строения тела почти всех современных животных. 3 млрд. лет понадобилось, чтобы на Земле появились первые многоклеточные животные. И вдруг, менее чем 100 млн. лет спустя, в мгновение ока по меркам эволюции, появились существа, ставшие родоначальниками всех современных животных. У них были, голова хвост и сегментированное тело. Они были способны передвигаться в поисках пищи. Почему животные вдруг стали настолько сложными? Возможно, Эдиакарские холмы содержат ответ на этот вопрос. Живые организмы не могут жить вечно. Для того чтобы выжить, вид должен размножаться и первые простые животные делали это очень просто, непосредственным делением.

Но для выживания нужно так же, чтобы вид был способен изменяться, согласно изменчивым условиям среды. А для этого процесс репродукции должен проходить несколько иным образом. Свидетельство того, как это происходило, были найдены в тех же древнейших австралийских породах. В 2007 году палеонтолог д-р Мэри Дросер обнаружила в этих отложениях, возрастом 550 млн. лет, первые свидетельства полового размножения у животных. Фунисия - животное, которое нас интересует. Если теория Дросер верна, то это, похожее на червя создание, размножалось, обмениваясь генетическим материалом с другими особями. Обмен генами или секс комбинирует генетический материал, значительно ускоряя эволюцию и усиливая изменчивость. Половое размножение, безусловно, одно из важнейших эволюционных приобретений жизни за всю её историю. Благодаря ему, мы имеем то разнообразие, которое имеем. От птицы до пчелы. Насколько мы знаем это первое свидетельство полового размножения у животных. Нет, мы не застали животное во время самого акта, но мы нашли то, что, как нам кажется, сопутствовало процессу полового размножения. Это ископаемое является ключом Мэри Дросер. Маленькие круги - место крепление животных к грунту. Видно, что следы крепления примерно одного размера. Все они около 2-х мм в диаметре. Мы можем посмотреть в любом другом месте - везде фунисии не больше полсантиметра в диаметре. Фунисий одного размера всегда находят вместе. Такое единообразие размера, как считает Мэри Дросер, свидетельствует о появлении нового вида репродукции. Мы связываем это с половым размножение. Взгляните на современную природу - когда есть такая сортировка по размеру, это в 99.9% случаев следствие полового размножения. Чтобы понять почему, мы перемещаемся на 2000 миль на северо - восток от Эдиакары к Большому Барьерному рифу. Здесь обитаю животные, которые, как мы думаем, размножаются тем же способом, что и фунисии.

Кораллы, как и фунисии, прикреплены, к морскому дну. Питаются они, фильтруя воду и извлекая из неё питательные вещества. Процесс их размножения представляет собой один из величайших природных спектаклей. Это случается раз в год. Мы не знаем, как они согласуют свои действия. Вероятно, на это влияют лунные циклы. Но они могут помочь нам понять, как появилось половое размножение.

В одно и то же время все кораллы выпускают в воду бесчисленное множество сперматозоидов и яйцеклеток. Одновременность этого события увеличивает шансы оплодотворения. В одно и то же время происходит миллионы зачатий. Вырастая, кораллы создают колонии и каждую из них образуют особи одного возраста и размера. То же мы наблюдаем и у Фунисий. Вряд ли Фунисия была первым животным, размножавшимся половым способом. Её находка позволяет предположить, что множество других животных размножались, обмениваясь своими генами. Это могло бы объяснить столь быструю эволюцию многоклеточных. Появление полового размножение ускорило эволюция. Его суть в быстром переборе огромного количества генетических комбинаций. Благодаря этому многие виды способны быстро адаптироваться к изменениям окружающей среды.

550 млн. лет назад фауна находилась на грани большого эволюционного скачка. К среде, где животные становились все более подвижными, нужно было приспосабливаться очень быстро. Движение требовало много энергии. Простое поглощение питательных веществ поверхностью тела, подобно Диккинсонии, было неэффективно. Подвижные животные нуждались в большом количестве пищи. Это должно было привести к образованию первых желудков, ртов и зубов. Чтобы увидеть, как это, возможно, происходило. Мы отправимся в Швейцарию, где новые технологии открывают нам окно в прошлое. В Швейцарии находится один из самых мощных в мире микроскопов. Профессор Филипп Донохью готовит крышечные ископаемые для исследования с помощью синхротрона. Эти шарики были добыты в одном из южнокитайских карьеров. Каждый из них представляет собой окаменелый эмбрион древнего существа. Если мы действительно хотим понять эти окаменелости, нам недостаточно будет изучить только их поверхность даже с помощью электронного микроскопа. Нужно заглянуть внутрь. Мы применяли метод рентгеновской томографии. Что-то вроде компьютерной томографии, используемой в больницах. Но и этого оказалось мало, нам нужен был прибор, способный показать мельчайшие, в тысячные доли мм, детали.

Синхротрон единственный подобный аппарат, обеспечивающий нужную величину разрешения. Он способен показать нам мельчайшие детали внутреннего строения окаменелых эмбрионов. Имелись окаменелости прекрасной сохранности, а новые технологии открыли нам мельчайшие детали их строения. Мощные генераторы гонят высоко заряженные электроны по кольцевой трубе, разгоняя их до около световой скорости.