Занимательно о геологии - Анатолий Алексеевич Малахов

Трилобиты

Пришельцы, получившие название трилобитов, появились на Земле 570 миллионов лет назад, в самом начале палеозойской эры.

До их прихода мир был населен в течение многих сотен миллионов лет мирными существами. Черви, медузы, водоросли, строматолиты, бактерии без особых раздоров находили себе пропитание в водах Мирового океана. Природа делала еще робкие шаги, приспосабливая живые организмы к сложным условиям существования.

Даже не все специалисты — палеонтологи знают о существовании типа мягконогих, или малакопод, населявших илы морских бассейнов до палеозойской эры и в начале палеозоя. Это были странные существа, одетые в мягкий хитиновый покров. В длину они достигали 15–20 сантиметров. Тело их было разделено на сегменты. Короткие мягкие лапки (не менее 10 пар) с трудом передвигали по илистому дну такое тело. Голову малакопод украшали «антенны». Как и их прародители — кольчатые черви, малакоподы заглатывали ил, пережевывая его своими челюстями. В морских слоях Швеции найден отпечаток малакоподы, названной «ксенусионом». Некоторые палеонтологи пытались считать это существо за предка трилобитов, но ныне окончательно доказано, что малакоподы не являются прямыми предками членистоногих. Это стало очевидным после детального изучения современной малакоподы, обнаруженной среди илистых осадков современных теплых морей.

И вот в мирную идиллию допалеозойских существ вторглись одетые в панцирь трилобиты, явившиеся неведомо откуда. (Это действительно так. Предыстория трилобитов пока еще остается загадкой для палеонтологов.) В кратчайшее время они завоевали весь обитаемый мир. На суше жизни еще не было.

Многое отличало пришельцев от всех живых существ. Но главными отличиями были органы (именно органы!) зрения, осязания, вкуса, ориентировки в пространстве.

Глаза трилобитов вызывали удивление многих исследователей. На окаменелых отпечатках хорошо сохранившихся древних трилобитов можно видеть фасеточное строение глаз этих существ.

Фасетки — мелкие линзы, посаженные в трубочках, отделенных друг от друга светонепроницаемыми оболочками. Таких фасеток в каждом глазу насчитывается от нескольких сотен до 15 тысяч!

Фасеточные органы зрения теперь хорошо изучены. Оказывается, такие глаза обладают рядом преимуществ перед глазами позвоночных.

Свет от блестящей точки попадает только в ту фасетку, которая точно направлена на источник света. В соседних фасетках луч света попадает только на светонепроницаемую оболочку.

Значит, первый вывод напрашивается сам собой: это органы ориентации. Можно точно держать определенное направление, если луч света пойман только одной или группой фасеток!

Потомком древних трилобитов является современный мечехвост. Изучение мечехвостов — это ключ к прошлому. Американский ученый Хартлайн установил у мечехвостов цветовое зрение! Удалось обнаружить у них способность различать окраску в инфракрасных и ультрафиолетовых частях спектра! А американский зоолог Уотерман обнаружил способность мечехвостов видеть поляризованный свет!

Второй вывод отсюда еще более ошеломляющий. Трилобиты могли ориентироваться и по ультрафиолетовым, и по инфракрасным сигналам, и, что особенно важно, по поляризованным лучам.

Зарывшись в ил, трилобит видел окружающее пространство в яркой цветовой тональности. Чешуйка слюды — биотита, отразившая поляризованный свет, воспринималась трилобитом как ориентир темно-зеленого цвета, а рядом могло располагаться зеленое пятно роговой обманки.

Существа, жившие более полумиллиарда лет назад до появления человека, умели видеть цветовые следы поляризованного, ультрафиолетового, инфракрасного света — тот многокрасочный мир, который открывается нам только с помощью сложных приборов.

В темный, непогожий день ориентиры, отражавшие солнечный свет, не выделялись. Но это не смущало трилобитов. Невидимый человеческому глазу поляризованный свет отлично служил для ориентировки.

У мечехвостов обнаружена еще одна особенность глаза. Клетки зрительных нервов соединены перекрестно. Взаимодействуя друг с другом, подавляя слабые сигналы, такие соединения способствовали увеличению контрастности изображения. Этот принцип недавно использован в телевидении.

Исследование свойств глаз трилобитов продолжается. В 1965 году Е. Н. Кларкзон опубликовал интересную заметку о том, как он изучал глаза силурийских трилобитов. На специальном столике, приделанном к бинокулярной лупе, ученый измерял положения в пространстве оси каждой фасетки глаза трилобита. Результаты измерений наносились на стереографическую сетку, позволяющую фиксировать положение зрительной поверхности в пространстве. Изучались и личиночные и взрослые формы.

В результате оказалось, что, несмотря на рост глаза при росте трилобита и увеличение с возрастом количества фасеток, углевой размер зрительного поля оставался постоянным. Удалось установить также, что глаза трилобитов были приспособлены к восприятию движущихся объектов.

Еще нет пока научных исследований, посвященных изучению органов осязания и вкуса у трилобитов. Об этих органах можно судить только по аналогии с другими существами.

Исследователи не раз отмечали наличие чувствительных волосков — щетинок, сохранившихся иногда на «антеннах», иногда на головных щитках трилобитов.

Что воспринимали эти чувствительные рецепторы? Пока мы вряд ли ответим удовлетворительно на данный вопрос. Можно лишь сказать, что волоски «антенн» таких животных могли служить и для целей осязания, и для определения вкуса, и, возможно, для передачи и приема других сигналов.

А дальше можно говорить и о координации систем биоориентации этих удивительных существ.

В предисловии к книге по проблемам бионики академик А. И. Берг рассказывает, что у некоторых насекомых (бабочек, жуков) имеются особые органы — гиротроны. Устройство этих органов весьма просто и гениально. Пара усиков таких животных все время колеблется в строго горизонтальной плоскости. Если животное сбивается с курса, то концы колеблющейся системы вызывают силовые напряжения, воздействующие на нервные клетки, расположенные у основания усиков. Автоматически, после сигнала того или иного усика, нервный центр дает команду, как следует поступить, чтобы выправить курс.

По типу этих аппаратов созданы современные гиротроны, применяемые в самолетах. Роль усиков в них выполняют камертоны, приводимые в движение электромагнитными импульсами.

Единая система ориентации предусматривает учет и определение скорости передвижения. Эти функции легко выполняет фасеточный глаз. Система ориентации и определила то, что у многих насекомых средством передачи информации стал танец.

У нас нет оснований сомневаться в том, что у трилобитов было что-либо иное. Ориентироваться во время передвижения в море им помогали гидрогиротроны. Их роль могли исполнять и «антенны» и любая пара конечностей.

Трилобичество, для чего оно?

На самом деле: для чего? Прошло почти полмиллиарда лет. Забылся даже облик некогда грозных властителей Земли, царствовавших на планете более 100 миллионов лет. Невольно встает вопрос: можем ли мы сейчас осветить смысл существования всего трилобичьего племени? Каков итог их многомиллионолетнего владычества? Что дала нашей планете жизнь всех трилобитов? Можем ли мы сейчас разрешить те проблемы, которые, конечно, не могли поставить и на которые не могли дать ответ сами трилобиты?

Однажды, лет сорок назад, я шел в Ленинграде мимо Таврического дворца. Засмотрелся. Споткнулся. Вывернул из тротуара плитку известняка.