Стесненные обстоятельства

В 2004 году Нил Шубин — известный американский палеонтолог русско-еврейского происхождения — вместе с коллегами откопал на севере Канады своего тиктаалика. Эта тварь, похожая внешне то ли на крокодила, то ли на саламандру, на самом деле был рыбой — возможно, одной из первых рыб, шагнувшей из воды на сушу. От тех странных рыб происходит все наземное позвоночное зверье, включая нас с вами. Нил Шубин подробно рассказал эту историю в своей замечательной книге «Внутренняя рыба». Однако на один вопрос ответа не было: что заставило странную рыбу сделать этот решительный шаг? В мире до сих пор полно мелководных рыбешек, ловко передвигающихся по дну или отмелям на своих плавниках, однако завоевание суши позвоночными произошло всего один раз. В девоне, около 400 млн лет назад.

Что такого особенного тогда произошло? Ответ на этот вопрос, возможно, наконец-то нашли два британца, Стивен Бальбус и Маттиас Грин, о чем и доложили 15 февраля на ежегодной конференции океанологов в Портленде (Орегон).

История выглядит так: 500 млн лет назад на экваторе располагался континент Лаврентия (его следы и поныне обнаруживаются в районе полуострова Лабрадор). Затем от другого континента, Гондваны, отвалился кусок под названием Авалония и врезался в Лаврентию. Вместе с континентом Балтикой они образовали суперконтинент под названием Лавруссия (не путать с Лавразией, которая появилась бы на картах лишь спустя сотни миллионов лет, если бы тогда были какие-то карты). Наконец, Лавруссия двинулась в сторону Гондваны и соединилась с ней.

В начале ХХ века Ромер высказал идею, что выход позвоночных на сушу мог произойти в зоне приливов: зверюшкам приходилось делить свое время между воздушной и водной средой, так что умение ползать на лапах и дышать воздухом им могло пригодиться

Детали процесса — на самом деле он был куда сложнее — не так уж важны. Важно то, что на протяжении всего палеозоя континенты периодически врезались друг в друга, пока не образовался один гигантский суперконтинент Пангея. Представьте себе, как два континента неуклонно сближаются, и с каждым тысячелетием разделяющая их полоска океана становится все уже и уже. Представьте себя на месте океанских жителей, привычный мир которых грозит исчезнуть в неумолимой геологической катастрофе. Именно это, очевидно, и происходило 400 млн лет назад.

Несколько лет назад астрофизик Стив Бальбус заинтересовался гипотезой Альфреда Ромера. В начале ХХ века Ромер — еще ничего не знавший про тиктаалика — высказал идею, что выход позвоночных на сушу мог произойти в зоне приливов: зверюшкам приходилось делить свое время между воздушной и водной средой, так что умение ползать на лапах и дышать воздухом им могло пригодиться. Бальбус подсчитал, что в силуре Луна была на 10% ближе к Земле, чем сейчас, а значит, приливы были на четверть сильнее. Особенно сильны приливы, — и, соответственно, отливы — когда Солнце, Земля и Луна выстраиваются в одну линию. Это происходит каждые две недели. Бедная силурийская или девонская рыбина, угодившая в этот недобрый час в приливную лужу, две недели не имела шанса оттуда выбраться. И вот тут давление обстоятельств, побуждавшее животное освоить воздушную среду, становилось непреодолимым.

Гипотеза была хороша, то есть ничем не хуже дюжины гипотез-конкурентов. Для того чтобы сделать ее более убедительной, надо было положить на чашу весов какой-то весомый аргумент. И таким аргументом стало для Бальбуса и примкнувшего к нему Грина движение континентов.

Модели показывают, что в какой-то момент сближения Лавруссии и Гондваны разделявшая их полоска океана стала подобна длинному узкому проливу. Приливная волна оказалась там особенно мощной. Скорее всего, она вообще была главным событием в жизни тогдашних океанских обитателей, как в нашей жизни еженедельный выходной и следующий за ним мучительный первый день рабочей недели. Проблема повторяющейся каждые 14 дней приливной катастрофы требовала решения — в данном случае решения эволюционного. Таким решением и стало развитие конечностей на базе плавников.

По итогам древней космической катастрофы спутник у нас оказался один, и очень большой. Благодаря этому спутнику мы наслаждаемся регулярными и местами довольно высокими приливами

Бальбус и Грин смоделировали, в каких именно точках древней Земли проблема приливов была особенно острой. Затем им пришлось проследить движение континентальных плит в последующие полмиллиарда лет и отметить на современной карте мира места, которые должны были сохранить палеонтологические свидетельства о тех тревожных временах. А потом они нанесли на эту же карту точки, где были обнаружены все переходные формы от рыб до наземных амфибий. И поразились, насколько точно они совпадают. На этой карте был и север Канады, где Шубин нашел своего тиктаалика, и Ирландия, и Гренландия, и Восточная Европа. Получается, что весь процесс стремительной эволюции, в результате которого наша пра-пра-(…)-прабабушка впервые выползла на сушу и вдохнула плавательным пузырем освежающий воздух позднего девона, происходил ровно там же, где исчезающая полоса моря между Гондваной и Лавруссией поставила перед живыми существами проблему выживания. Нужны ли еще какие-то доказательства?

Видимо, все же нужны, и их можно ожидать в ближайшем будущем. К примеру, модель Грина и Бальбуса предсказывает, что ровно такие же проблемы были у существ, чьи останки лежат в толще песчаников нынешних Сирии и Афганистана. Однако ни одной переходной формы рыб с утолщенными, приспособленными для ползания по суше плавниками в этих странах никто не находил. Наш смекалистый читатель может догадаться почему: если вы сегодня вдруг окажетесь в Сирии или Афганистане, то палеонтологические раскопки — самый неудачный способ убить время, который может прийти вам на ум. Однако история не стоит на месте, и вполне возможно, что рано или поздно в этих благословенных странах не останется людей, мешающих заниматься палеонтологией. Тогда гипотеза о роли приливов в происхождении наших предков может получить окончательное подтверждение. Или не получить — так в истории науки тоже нередко случалось.

Однако никто не мешает нам уже сейчас сделать расплывчатые мировоззренческие выводы из этой истории. Они состоят в том, какое множество случайных факторов определили эволюцию жизни на Земле. Например, превращение хищных девонских мелководных рыб в нас с вами благодаря приливам. У Земли ведь вполне могло быть два маленьких спутника, как у Марса, или ни одного, как у Венеры, или сколько вам заблагорассудится. По итогам древней космической катастрофы спутник у нас оказался один, и очень большой. Благодаря этому спутнику мы наслаждаемся регулярными и местами довольно высокими приливами. И уж эти приливы, как выясняется, вполне могли стать причиной одного из решающих эволюционных рывков, сделанных нашими предками. А могли бы и не стать. Но раз уж стали, будем ценить то, как нам повезло. Это же очень круто — быть венцом эволюции Вселенной, способным познавать ее саму. Ну хотя бы побыть им некоторое время.

Эта заметка была впервые опубликована в еженедельнике «Окна», литературном приложении к газете «Вести».