Отпечатки жизни. 25 шагов эволюции и вся история планеты

Микродиктион помог не только поставить галлюцигению с головы на ноги, но и разгадать другую тайну — их общее происхождение. Когда обоих животных расположили правильно, стало ясно, что это лобоподы, существа, обычные на кембрийском морском дне. В сланцах Бёрджесс были найдены окаменелости, которые сохранились ещё лучше и бесспорно относились к лобоподам. Речь об айшиайе (Aysheaia) (рис. 5.3, Б). Работая с относительно полными экземплярами, учёные наконец смогли выяснить, что представляли собой лобоподы. Оказалось, что это далёкие предки современного зоологического типа, представители которого ползают в джунглях, — онихофор, также называемых бархатными червями.

Кто такие членистоногие

Насекомые, пауки, скорпионы, раки, усоногие, мечехвосты и трилобиты — всё это представители членистоногих, крупнейшего зоологического типа на Земле. По любым меркам членистоногие являются доминирующими животными на нашей планете и всегда были таковыми — как бы нам ни хотелось считать хозяевами себя. Насчитывается более миллиона видов членистоногих (вероятно, больше их видов пока не открыто), что составляет более 85% как от всех видов животных — их 1,4 млн, — так и от общего количества особей (рис. 5.4). Существует почти 900 тыс. видов насекомых, из них более 340 тыс. одних жуков. Когда великого биолога Дж. Б. С. Холдейна спросили, что он может сказать о Творце на основании своего научного опыта, тот ответил: «Наверняка Бог был без ума от жуков». Для сравнения: тип хордовые, к которому относимся мы, включает менее 45 тыс. видов, причём их значительная часть — рыбы. Млекопитающих чуть более 4000 видов.

Рис. 5.4. Биоразнообразие животных и преобладание членистоногих, особенно насекомых (рисунок Pat Linse, на основании нескольких источников)

Если общее биоразнообразие вас не впечатляет, как насчёт численности? Членистоногие известны молниеносным размножением в благоприятных условиях. Вспомните нашествия саранчи; подумайте, с какой скоростью тли могут облепить растение; вообразите, сколько особей обитает в муравейнике или термитнике. Если всего пара тараканов станет бесконтрольно размножаться, уже через семь месяцев у неё может быть 164 млрд потомков! В тропиках на паре гектаров могут жить несколько десятков птиц и млекопитающих, но более миллиарда членистоногих, в том числе клещей, жуков, ос, мотыльков и мух. В единственном муравейнике может обитать миллион насекомых. В самых густонаселённых частях океана в кубометре воды живут миллионы особей крошечного зоопланктона (креветки, веслоногие, криль и ракушковые рачки).

Кроме того, членистоногие отличаются редкой приспособляемостью и могут занять практически любую экологическую нишу — кроме тех, где выгодно иметь большие размеры тела. Есть летающие членистоногие и членистоногие, обитающие в пресной и солёной воде; членистоногие, переносящие экстремальные температуры, которые могут быть как ниже точки замерзания воды, так и почти на точке её кипения. Многие членистоногие являются внешними и внутренними паразитами других организмов. Такая приспособляемость объясняется, прежде всего, анатомией животных. Эти существа состоят будто из отсеков, мелкие сегменты без труда «прибавляются» к членистоногому или «вычитаются» из него, а также легко меняют форму. Каждый сегмент оснащён парой суставчатых конечностей, которые могут быть «переоборудованы» в ротовые придатки, ножки, усики, клешни или хелицеры, плавательные органы, крылья и многие другие структуры. Наиболее характерная черта всех членистоногих — твёрдая внешняя оболочка, так называемый экзоскелет, под которым находятся мускулы и мягкие ткани. Скелет позвоночных, напротив, находится под покровом мышц и мягких тканей. Экзоскелет даёт разнообразные преимущества: защищает от хищников, служит водонепроницаемой оболочкой, которая в своё время позволила членистоногим переселиться из океана на сушу. Но жёсткая оболочка не растёт, поэтому членистоногому приходится время от времени линять — ломать старый экзоскелет и отращивать новый, более просторный. В течение краткого периода после линьки тело членистоногого мягкое, незащищённое.

Линька — основной ограничивающий фактор у членистоногих. Она может давать большие преимущества и имеет значительные недостатки. Например, форма тела у некоторых насекомых может полностью измениться после линьки: гусеница превращается в куколку, куколка — в бабочку или мотылька, чьё тело устроено принципиально иначе, чем у гусеницы.