Чудища Эдема. Трилобиты, аномалокарисы, ракоскорпионы и другие монстры

Для питания большой и активной мускулатуры нужно много кислорода и глюкозы, а из мышц надо выводить углекислый газ и прочие отходы. Для этого существует кровеносная система. У беспозвоночных она почти всегда незамкнутая. Это значит, что кровь или её аналог заполняет всю полость тела, а сердце просто перебултыхивает эту жидкость туда-обратно. Такая система работает по принципу «всё или ничего»: может либо в целом взбодриться, либо в целом притормозиться, но не позволяет усилить питание одной части тела без активации других. У кольчатых червей кровеносные сосуды замкнуты, но нет единого заданного направления кровотока. У хордовых же все сосуды составляют общую сеть и могут направленно доставлять кровь именно туда, куда надо в данный конкретный момент. Например, при вникании в эти строки у читателя расширяются капилляры мягкой оболочки головного мозга, тогда как сосуды ног или печени могут не особо стараться. Во время бега, наоборот, увеличивается снабжение мышц, а какие-нибудь почки отдыхают. Это даёт немалую экономию, что особенно важно для четырёхсантиметрового кембрийского рыбо-червячка, живущего к тому же за счёт фильтрации (а много ли калорий получишь, фильтруя взвесь над песком?). Предки были не слишком-то подвижными и большую часть времени проводили, закопавшись в грунт (по крайней мере, так живут ланцетники), но в некоторые ответственные моменты надо было резко встряхнуться и уметь дать дёру. Именно замкнутая кровеносная система обеспечивала такую авральную жизнь наилучшим образом. Кстати, у ланцетников мелкие сосуды не имеют сплошной эндотелиальной выстилки, так что по факту у них не капилляры, а щели в мышцах, по которым течёт кровь; геометрически кровеносная система замкнутая, а гистологически – нет.

Наконец, для избегания хищников надо было хоть немного соображать. Для сего сформировалась трубчатая нервная система. У беспозвоночных она обычно состоит из нервных цепочек с ганглиями – скоплениями нервной ткани в особо ответственных местах, например, вокруг рта, около органов чувств или оснований ножек. Но монолитный комочек нервных клеток нельзя сделать большим, так как наружные клетки растратят всё ценное, что есть в крови-гемолимфе, а внутренним ничего не достанется. Можно, конечно, сделать много ганглиев – по паре в каждом членике, а тело растянуть хоть на несколько метров, но сложность от этого не сильно-то возрастёт. Куда лучше организовать нервную систему в виде трубки, полость которой – нейроцель – будет заполнена спинномозговой жидкостью – производной крови. Питание такой трубки идёт как снаружи, так и изнутри, так что толщина стенки трубки может быть равна диаметру ганглия, а объём нервной ткани вырастает в несколько раз.

Приятными дополнениями стали глаза и белки для переноса кислорода в крови. Глаза позволяют распознать опасность на расстоянии и оценить массу её показателей: форму, размер, скорость, направление. Для начала подходят даже простые рассеянные светочувствительные рецепторы, не собранные в один орган, как у ланцетника, определяющие свет и тьму: если на тебя быстро набегает тень, то это не к добру. Неспроста светочувствительность и глаза возникали многажды и в самых разных вариантах. И неспроста особенно много глаз возникло именно в начале кембрия: если уж они есть хоть у кого-то, остальным тоже лучше бы видеть, иначе тебя съедят или от тебя убегут, и ты не сможешь никого съесть.

Но с трилобитов история только началась. В середине кембрия главными хищниками оказались аномалокаридиды, например, Anomalocaris canadensis и Peytoia nathorsti. До сих пор толком не понятно, как они питались, ведь их ротовые органы представляют собой странный сегментированный диск, причём не очень прочный, дополненный шипастыми усиками-щупиками, иногда весьма длинными. Но для того, чтобы выковырять из песка, зацепить и всосать мягкого хордового, большего и не нужно. Самое же ужасное, что подобные твари были очень быстрыми и большими – не меньше метра, а иногда, вероятно, и до двух, а потому – прожорливыми. Такому рако-киту нужно было очень много еды, и он мог лихо за ней гоняться, ундулируя широкими пластинами по бокам тела и помахивая широким хвостовым плавником, удивительно похожим на рыбий, но ориентированным горизонтально, как у дельфина. От подобных страшилищ можно было спастись, либо спрятавшись, либо ушмыгнув, а для этого, опять же, нужны были хорошие мозги и мышцы.