Ирина Яковлева - По следам минувшего
Вот примерно такого прапредка всех позвоночных «сконструировал» шестьдесят лет тому назад знаменитый русский морфолог Алексей Николаевич Северцов.
Те же из вас, кто хорошо знает зоологию, наверное, заметили, что предок очень похож на обыкновенную миногу. Сработал принцип — предок похож на самого простого из современных позвоночных. Минога же действительно наипростейшее существо среди позвоночных. Оно состоит почти из сплошных «нет». Нет зубов и даже челюстей. Нет ни единой косточки. Нет парных плавников, и так далее.
Северцовская модель еще проще миноги. Но до чего же она сложна! Речь идет не о чудесных биохимических механизмах и даже не об изящных инженерных решениях, а только о том, насколько похоже на нас с вами это ничтожное беззубое существо, с его крохотными глазками, простеньким мозгом и бескостным позвоночником.
Когда природа сделала больший скачок? Когда внезапно повернула от шимпанзе к человеку? Или полмиллиарда лет назад, сотворив существо, казалось бы до скончания веков обреченное глотать собственную слюну и быть добычей всех, кто умеет ловить и кусать? Морфолог без колебаний укажет на второй случай. Ведь пропасть между человеком и обезьяной вырыта мощью человеческого разума, а сами предпосылки этого скачка были заложены еще тогда, когда 500 миллионов лет назад появилась модель, способная не только к почти безграничному увеличению размеров, но и к непрерывному усовершенствованию без существенной перестройки основной схемы.
Итак, предок был мал, беспомощен, но перспективен. Однако был ли он именно таким, каким нарисовал его академик Северцов? Сам Алексей Николаевич, безгранично веривший в методы сравнительной морфологии, счел бы такой вопрос кощунством. Но мир, по крайней мере мир науки, как всегда, ждал реального подтверждения теоретически построенной модели.
МОЗГ В КОРОБКЕ
Молодой энергичный швед Эрик Стеншё не спешил строить свои гипотезы (успеется!) и не жаждал проверять чужие (и так работы невпроворот!). Он просто работал с панцирными рыбами. Материала у него хватало. Скандинавские геологи интенсивно изучали Арктику. Шпицберген, Гренландия — здесь повсюду на поверхность выходят палеозойские породы с коричневыми и синевато-стальными скорлупами. Это и есть остатки панцирных рыб. Описывал их когда-то и старый Христиан Пандер. И до него их описывали. И после него. А сказать про них вроде бы нечего. Чешуйчатый хвост, туловище и голова в плоской костяной коробке. Похоже на сковороду с ручкой. В крышке сковороды прорези для глаз. А что за существо сидело внутри — непонятно. Форма и расположение костей совсем не такие, как у любой современной рыбы. Упорный швед изучал не только кости. Тончайшие детали внутреннего устройства водных позвоночных давно стали для него открытой книгой. Дело в том, что молодой ученый собирался заглянуть внутрь костяной сковороды. Идея эта большинству палеонтологов представлялась бессмысленной. Внутри была порода, окаменевший ил, твердый, как кремень. Эрик знал, что это не совсем так. На сколах внутри панциря просматривались какие-то остатки, принадлежащие самому животному. Но толку от этого не было. Невозможно разобраться, что за остатки и к чему они. И все-таки Эрик разобрался, изумив не только коллег, но и всех интересующихся естествознанием. (Это палеонтологам удается значительно реже, чем можно предположить.) Его способ решения никак нельзя назвать простым и легким. Стенше шлифовал свои находки, как шлифуют ювелиры агат или яшму. Но вряд ли даже огранка известнейших бриллиантов мира потребовала большего труда, терпения и знаний, чем обработка рыб методом Стенше.
Образец прижимается к бешено вращающемуся шлифовальному диску. Томительные минуты, наполненные гудением и звоном машины, — и один миллиметр породы превратился в пыль, а на шлифованной поверхности проступили белые разводы кости. Теперь обработка ксилолом, чтобы яснее проступил рисунок. И фотография. Еще миллиметр пришлифовки, и снова фотография. Десять сантиметров — сто пришлифовок. Двадцать сантиметров — двести фотографий. Только эти фотографии и остаются от образца к концу работы.
Впрочем, какой там конец!
Работа только начинается. Ведь любой из этих двухсот разрезов мало что говорит даже специалисту. Чтобы заставить их говорить, Стенше с фанатическим терпением лепит из цветного воска объемную модель. Это делается так. Фотографии увеличены в десять раз. Вот на первой из них в левом углу маленькое колечко. На следующей тоже. Значит, на модели проходит еще один сантиметр круглой трубки. На третьей фотографии рядом с большим колечком — колечко поменьше. Значит, трубка ветвится.
Эрику кажется, что работе не будет конца. Но на столе в прозрачном ящике уже лежит то, что было внутри костной сковороды. Это мозг.
Великолепный мозг позвоночного!
Сказочный спрут, раскинувший ветвистые щупальца нервов, опутанный сетью вен и артерий. Он принадлежал существам бесконечно далекого от нас мира, но все-таки был узнаваем. Мозг пращура, предсказанный А. Н. Северцовым в 1916 году и открытый Эриком Стенше в 1927 году.
Рассказывают, что и сейчас, полвека спустя, у подъезда лаборатории в Стокгольме даже после окончания рабочего дня и по выходным плавно тормозит машина и из-за руля поднимается Эрик Стенше — самый известный палеонтолог мира. Уважаемый патриарх и основатель новых методов, глава блестящей «шведской школы».
И он же — великий бунтарь, ниспровергатель общепризнанных истин, творец «безумных идей». Поэтому с ним спорят и вызывают на бой, как вызывали Ланселота рыцари Круглого стола.
Скрестить копья с самим Стенше и остаться в седле — большая честь. Но, это редко кому удается. Здесь не достаточно ума, отваги и четкой логики. Ведь пенсионер из Стокгольма уважает одни лишь факты. Его можно одолеть только работой.
А как переработаешь человека, который вот уже 70 лет не признает выходных дней?
Рыбы, изображенные на этом рисунке, в прошлом доставили немало хлопот палеонтологам. Закованный в панцирь птерихтис был типичным обитателем пресноводных водоемов девонской эпохи. Его жесткие членистые конечности настолько непохожи на плавники остальных рыб, что некоторые ученые всерьез считали это существо потомком ракообразных. Три глаза птерихтиса (два настоящих и теменной) посажены вплотную один к другому на самой середине лба.
Сейчас родство птерихтиса с остальными панцирными рыбами не вызывает сомнений. Установлено, что странные плавники при плавании работали как крыло с изменяемой геометрией у современных истребителей, а на быстром течении служили надежным якорем. Большинство акантод с характерными плавниковыми шипами также были пресноводными рыбами. В отличие от всех остальных позвоночных они имели больше двух пар конечностей: у некоторых акантод было до десяти парных плавников.
ВНИЗ ПО ЛЕСТНИЦЕ, ВЕДУЩЕЙ ВВЕРХ
Раскрыв тайну панцирных рыб, которые оказались вовсе не рыбами, а родичами миног и миксин — бесчелюстными, Стенше доказал правильность основных выводов Северцова. Однако при этом он невольно нарушил ранее твердо установленную морфологами последовательность эволюционных событий.
Как вы знаете, рыбы делятся на костных и хрящевых. У костных, например у карася, есть внутренний костный скелет. Это череп, позвоночник. Есть и наружный — чешуя. Четыре парных плавника, соответствующие конечностям наземных животных, и челюсти у карася тоже имеются.
У хрящевых, то есть у акул, тоже есть парные плавники, челюсти и наружный скелет в виде жесткой щетины из мелких зубов, растущих не только во рту, но и по всему телу. А внутри у них только хрящ.
Наконец, у бесчелюстных, как мы уже говорили, нет ничего: ни плавников, ни костного скелета, ни челюстей. Вместо челюстей у них круглая присоска.
Следовательно, общий предок всех позвоночных был гол и бескостен. Зачатки скелета, челюстей, зубов, рук и ног мы получили позднее от акулоподобных существ.
Стенше показал, что костная ткань была и у древних бесчелюстных. У некоторых из них были даже грудные подвижные плавники. Отсюда можно сделать вывод, что современные миноги не столько просты, сколько опростились за миллионы лет, основательно подрастеряв полученное наследство. Главное же состоит в том, что общий прародитель позвоночных должен иметь кости, а значит, его можно найти.
Академик Северцов и большинство других теоретиков с возмущением отвергли эту гипотезу. «Пусть панцирные рыбы — родичи миног! — говорили они. — Но они вовсе не их предки. Они вообще ничьи предки. Это боковая ветвь, выродки среди голокожих бесчелюстных. К тому же ветвь эта не очень древняя — все «рыбы», с которыми работал Стенше, не древнее 400 миллионов лет».
