Очень краткая история жизни на Земле: 4,6 миллиарда лет в 12 лаконичных главах

Самые примитивные из ныне живущих позвоночных – миноги и миксины. Наружной брони у них нет, и, по-видимому, ни у кого из их предков брони тоже никогда не было. Как и метасприггина и другие древнейшие рыбы, миноги и миксины лишены челюстей и парных плавников. Однако другие позвоночные обзаводились толстыми панцирями из бронированных пластин. Панцирные рыбы появились позже, в кембрии. В броню было заковано большинство древних рыб, которые тоже не имели челюстей, а основой их внутреннего скелета оставалась хорда[71]. Обычно голова и глотка были укрыты сплошными пластинами, которые к заднему концу тела уменьшались, а связи между ними становились подвижнее, позволяя животному свободно двигать хвостом. Эти пластины строились не из кальцита (одна из разновидностей карбоната кальция), а из другого минерала – гидроксиапатита, одной из форм фосфата кальция. Позвоночные – единственные животные в мире, строящие броню из фосфата кальция[72].

Броня древнейших рыб напоминала слоеный пирог из разных форм гидроксиапатита: внизу находился губчатый слой, в середине гидроксиапатит был уложен плотнее, а сверху это все было покрыто тонким слоем очень плотного, очень прочного гидроксиапатита. Эти формы известны нам под названиями «кость», «дентин» и, наконец, «эмаль» – самый твердый материал, вырабатывающийся в живом организме. У нас с вами и кость, и дентин, и эмаль – причем именно в такой последовательности – можно найти только в зубах. Так что можно сказать, что те бронированные позвоночные были просто покрыты зубами по всей поверхности тела. И даже в наши дни акульи чешуйки выглядят, словно миниатюрные зубы, поэтому акулья кожа столь шершава, что когда-то ее использовали вместо наждачной бумаги.

Кембрийские позвоночные обзавелись броней по тем же самым причинам, что и прочие животные той эпохи – для самозащиты[73]. Эволюция панцирных рыб происходила в тот же период, когда появились хищные наутилоиды и гигантские морские ракоскорпионы – эвриптериды[74], самым ужасным среди которых был живший в девоне Jaekelopterus. Этот оживший кошмар с большими выпученными глазами и громадными клешнями достигал 2,5 метра в длину и, скорее всего, каждый его день был рыбным[75].

Первыми из рыб броню надели птераспиды. Головной щит у них иногда имел выступы по бокам, делавшие их обладателя похожими на гидроплан, но парных гибких плавников у птераспид не было. О внутреннем строении этих тяжело бронированных существ известно очень мало, потому что у них были хрящевые черепные коробки, а опорой внутренних органов служила губчатая, но от этого не менее упругая хорда, окруженная хрящевыми элементами. Впрочем, у некоторых панцирных рыб мягкий головной хрящ минерализовался, поэтому очертания мозга, сосудов и нервов сохранились в деталях. По этим окаменелостям стало ясно, что эти бесчелюстные бронированные рыбы были устроены по тому же образу, что и миноги – бронированные миноги.

Бесчелюстные бронированные рыбы заполняли древние моря с позднего кембрия до конца девона – и встречались в богатом разнообразии удивительных форм. Одни были заключены в пластинчатую броню и проводили большую часть своего времени, барражируя над морским дном или роясь в иле в поисках детрита. Другие, как изящные телодонты[76], носили гибкую кольчугу акульей шагрени, которая не мешала быстро передвигаться в открытом море.

У древнейших рыб, например метасприггины, на переднем конце тела была пара сильно сближенных глаз, наподобие фар у мотоцикла. Места для ноздрей уже не было. За обоняние отвечали особые клетки в глотке, оставшиеся от древних фильтрующих предков позвоночных. Но у птераспидных рыб глаза стали располагаться по бокам головы, освободив место для парных ноздрей. Мозг разделился на правое и левое полушария, что привело к расширению лицевой части головы[77].

Цефаласпиды, имевшие единственную ноздрю, как и современные миноги, довольствовались единственным органом чувств – обонятельным мешком, который касается основания мозга. Эволюция других бесчелюстных шла в ином направлении. Окаменелости мозга одной такой рыбы, Shuyu[78], свидетельствуют о том, что у нее было два обонятельных мешка, открывающихся в ротовую полость, вместо единственной ноздри. Такое строение, при котором лицевая часть головы еще больше расширяется, – характерная черта челюстноротых позвоночных, но не миног. У других продвинутых бесчелюстных появляются парные грудные плавники, которыми тоже не могут похвастать ни миноги, ни птераспиды, хотя для челюстноротых это совершенно привычно. Основание для появления челюстей было заложено.

Когда в процессе эволюции панцирные рыбы перешагнули эту черту, они превратились в совсем иных животных[79]. Сейчас челюстноротые составляют больше 99 % всех позвоночных, а из бесчелюстных сохранились лишь миноги и миксины.