Палеонтология антрополога. Три эры под одной обложкой

Добрую традицию панцирноголовости развили и довели почти до идеала Osteostraci, особенно большое преимущественное число которых найдено на эстонском острове Саарема. Забавно, что головные щиты архаичного Ateleaspis tessellata, более продвинутых Thyestes verrucosus, Procephalaspis oeselensis, Dartmuthia gemmifera, Saaremaaspis mickwitzi и нескольких видов Tremataspis полукруглой формой с шипами сзади совершенно повторяют такие же щиты трилобитов и мечехвостов. В некоторых чертах остеостраки обогнали своё время, например, кое-кто из них имел парные грудные плавники, скелет местами окостеневал, хорда заходила в верхнюю, а не нижнюю лопасть хвостового плавника. С другой стороны, грудные плавники со временем скорее исчезали, нежели развивались. Так что эта группа, хотя иногда и считается предковой для челюстноротых, всё же скорее была очередной попыткой эволюции, окончившейся окаменевшими кусками на полках музеев.

В эволюционном смысле удались Anaspida, не имевшие головного щита. Два вида Birkenia и Lasanius problematicus ощетинились рядом больших колючек на спине, причём у Birkenia elegans центральный шип был раздвоен. Jamoytius kerwoodi совсем не имел никакой защиты. С другой стороны, именно такие рыбы были потенциально самыми прогрессивными; их тело было сжато с боков, а не сверху вниз, направленный вперёд рот уже был не строго круглым и напоминал нормальные челюсти. Будучи уязвимы, анаспиды вынуждены были быстро плавать и активно маневрировать, избегая хищников.

Работа над ошибками

На первой реконструкции Birkenia и Lasanius оказались перевёрнуты брюхом кверху, главным образом из-за нестандартного строения хвоста: у этих рыб хорда продолжалась в увеличенную нижнюю лопасть плавника, а верхняя выглядела небольшим дополнением.

В начале силура свершилось великое – появились челюстноротые рыбы! Они изобрели две отличные вещи – челюсти и парные плавники. Казалось бы, это совсем разные штуки: челюсти получились из первой (или одной из первых) жаберной дуги, а плавники – из плавниковых складок по бокам тела. Но в маленькой твари и частей тела, и генов, их кодирующих, очень немного. При ближайшем рассмотрении выясняется, что развитие и челюстей, и конечностей запускает одно и то же семейство Hox-генов. Поэтому не странно, что челюстноротые появляются как бы вдруг, уже почти в готовом виде: для этого понадобилось очень небольшое количество прогрессивных изменений генома. Не исключено, что челюсти были первой частью скелета, начавшей окостеневать у наших предков, ведь на них приходилась основная нагрузка – рыбы уверенно заняли экологическую нишу хищников и начали нападать на членистоногих и прочих беспозвоночных, которые до сих пор сами гоняли хордовых в придонной мути.

Маленькая тонкость

Кожа у разных рыб эволюционировала очень неодинаково. Под словом «чешуя», строго говоря, понимаются сильно разные варианты уплотнения внешних покровов. Судьба их тоже различна. Например, одна из покровных чешуй головы костных рыб со временем погрузилась под кожу и стала нашей слёзной костью, другая же стала нашей ключицей.

Из какой конкретно группы бесчелюстных возникли челюстноротые, точно неизвестно, на эту тему споры ведутся уже двести лет. Главная борьба за звание предков идёт между телодонтами, гетеростраками и остеостраками. Разные черты склоняют разных исследователей в разные стороны. Всё же специализации панцирных гетеростраков и остеостраков слишком велики. Скорее, предками челюстноротых были телодонты. Две их проблемы в том, что, во-первых, они неизвестны из кембрия (но история палеонтологии учит, что отчаиваться не стоит), а во-вторых, недостаточно изучены (но это – лишь повод заняться ими получше). Сомнения есть и относительно единства происхождения главных групп челюстноротых; судя по мощным отличиям в некоторых деталях строения, не исключено их независимое возникновение из разных телодонтов или ранних гетеростраков.