До и после динозавров - Андрей Журавлев

У губковых бактерий много занятий. Они обеспечивают дополнительное питание, управляют общим обменом веществ, освобождают губку от мусора, ускоряют обызвествление скелета и вырабатывают яды, отпугивающие хищников. Объем бактерий может занимать до половины живого тела и даже превосходить число собственно губковых клеток.

Это навело некоторых ученых на мысль, что губки — не настоящие многоклеточные животные, а совместное произведение колониальных бактерий и хоанофлагеллят (греч. «воротничковых жгутиконосцев»). Последние являются колониальными одноклеточными и состоят из клеток, сильно напоминающих воротничковые клетки губок.

Губочные клетки так или иначе вынуждены съедать крупные чужеродные частицы, застрявшие в порах и каналах, даже если это не вполне растительная пища. Но недавнее открытие губок-хищников французскими исследователями потрясло научный мир. Самые чудные организмы скрываются в бездне мирового океана. Оттуда и были извлечены странные губки. В общем-то, любые животные на такой глубине — а некоторые губки осели глубже 8000 м — уже непривычны. В отсутствии необходимой губкам взвеси они, казалось бы, выжить не могут. Так, не от хорошей жизни стали они настоящими хищниками. Свои спикулы используют как изощренные рыбацкие крючки, на которые нанизываются проплывающие мимо рачки. Клюнувшие жертвы окутываются длинными гибкими нитями и перевариваются сгрудившимися вокруг них клетками.

А теперь от губок, доведенных в современных морях до хищничества, вернемся в ордовикский период. Тогда возродился фильтрационный цех, но на смену пассивным кембрийским неудачникам пришли фильтраторы активные. Они сами создавали течения и поэтому могли жить глубоко в осадке, в скрытых полостях и в других местах, куда доступ хищников ограничен. Такими животными были мшанки, замковые брахиоподы и губки-строматопораты на поверхности осадка. В осадке двустворки потеснили брахипод-лингулят.

Каменноугольные наземные животные и растения

1 — древовидный плаун лепидодендрон; 2 — стрекоза; 3 — древовидный плаун сигиллярия; 4 — лепоспондильное земноводное диплокаул; 5 — насекомое диктионеврида; 6 — артроплеврида; 7— хвощ; 8 — таракан; 9 — паук; 10 — скорпион

Название «коралловые губки» в основном относится к строматопоратам (греч. «пористые покровы») и хететидам (греч. «волосовидные»), потому что их часто принимают за кишечнополостных. (Это совсем другой тип животных, к которому принадлежат настоящие кораллы.) Строматопораты обладали слоистыми, несколько похожими на строматолиты скелетами. Они строились из ажурных известковых слойков, соединенных столбиками или выпукло-вогнутыми пластинами. Скелеты хететид состояли из тончайших известковых трубочек и действительно напоминали пучок волос на голове мраморной статуи. По внешней форме и те и другие вполне можно спутать с массивными и ветвистыми кораллами, но у строматопорат и некоторых хететид по всей поверхности скелета виднелись звездчатые каналы. Собственная история коралловых губок уводит в кембрийский период, а история их изучения — на сто лет назад.

В то время из морей тропической Атлантики описали губок, скелет которых слагался кремневыми спикулами, погруженными в массивный известковый каркас. Около семидесяти лет эти находки признавались нелепицей, результатом сверления скелета коралла спикульной губкой. Лишь в начале 70-х годов прошлого века у берегов Ямайки вновь выловили таких губок. Внешне одни из них напоминали слоистые строматопораты и несли на своей поверхности характерные для них звездчатые каналы. Другие, состоящие из пучков тонких вертикальных трубочек, походили на хететиды. Ничего удивительного в сочетании кремневых спикул и известкового скелета не оказалось, поскольку кремневые спикулы отгорожены от известкового скелета органическими оболочками. Они сохраняются, пока целы оболочки. Тело губки занимает самую поверхность скелета. По мере смещения живой ткани вверх она перестает влиять на минерализацию скелета и спикулы выщелачиваются.

Все это значит, что внешняя форма может скрывать очень разное содержание и не стоит на нее полагаться. Единственное, о чем мы можем сказать с определенностью по пустому известковому скелету, что это были именно губки. Бессмысленно смотреть в микроскоп. Нужен морфофункциональный анализ, то есть изучение функций (предназначения) дошедшей до нас формы. Модели строматопорат со звездчатыми каналами опустили в сосуд, где искусственно создавался ток воды разной скорости. Оказалось, что каналы улавливают малейшую разницу в скорости потока, проходящего над скелетом, и направляют течения туда, где могли находиться питающие клетки. Иначе говоря, скелеты строматопорат — это прекрасные приспособления для фильтрации.

Наряду с пелагиалью и твердым дном (рассмотренными в предыдущей главе) новыми «очагами» разнообразия выступили рифы.

Уже в раннекембрийскую эпоху рифовые сообщества приютили половину морских животных. Но в ордовикском периоде число животных, строивших рифы или просто обитавших среди них, выросло еще больше. Если кембрийские рифы были созданы в основном одиночными губками-археоциатами и слабоветвившимися кораллоподобными организмами, то в средне-позднеордовикскую эпохи рифы заселили модульные беспозвоночные (губки-строматопораты и хетети-ды, мшанки, загадочные тетрадииды и настоящие кораллы — табуляты и ругозы). Модульными они называются потому, что состоят из многих подобных себе частей-модулей (как многоэтажный дом из готовых блоков-квартир). Из таких модулей были построены самые разные, арковидные и цилиндрические, ветвистые и плоские пластинчатые колонии.

Собранные в колонии, модульные организмы становятся крупнее своих одиночных собратьев, а кроме того, более живучи. Достаточно вспомнить, что трехглавый Змей Горыныч (тоже в некотором роде модульное создание) мог причинить немало хлопот, пока сохранялась хотя бы одна, пусть даже самая глупая, голова. Лучшая выживаемость модульных организмов увеличивала время существования всего рифового сообщества. Их массивность и способность более прочно прикипать к грунту и срастаться друг с другом придавали рифам дополнительную прочность. Спаянные скелеты животных служат трехмерным каркасом для поселения все новых организмов. Целиком эти прочные сооружения превращаются в барьеры, разделяющие обширные мелководные моря на бассейны с разным солевым и волновым режимом. И то и другое позволяет до бесконечности наращивать многообразие живых форм.

Быстро растущие скелетные модульные животные окончательно выдавили бактериальные строматолиты из нормально морских местообитаний в малоприятные водоемы с повышенной или пониженной соленостью или очень сильными течениями, где они пребывают поныне.

Многомодульные губки, подобные строматопоратам и хететидам, быстрее освоились с ролью рифостроителей и с успехом играли ее в те эпохи, когда кораллов было не так много. Силурийским и девонским строматопоратам принадлежат самые большие рифы, созданные животными. Раннесилурийский мичиганский риф (Северная Америка) превышал в длину тысячу километров, а вся рифовая область занимала около 800 тыс. кв. км. На Полярном Урале рифовый пояс шириной в 5 — 10 км заложился в силурийском периоде и просуществовал до конца среднедевонской эпохи. Риф в окрестностях Новосибирска протянулся на 20 км при ширине от 5 до 23 км и мощности около 300 м.