Считается, что эти катастрофические изменения были запущены процессами, происходящими на суше. В это время животные на земле только появились. Беспозвоночные первопроходцы уже некоторое время как выползли из воды, и земноводные начали прыгать вокруг на своих недавно приобретенных ногах. Растения тем временем осваивали сушу совершенно иначе. Они в нерешительности топтались на границе водоемов и по сырым местам уже около 100 млн лет, но в конце девонского периода наконец-то начали осваивать и более сухие местообитания. Впервые высокие деревья закрывали небо. Леса распространились по планете, и густые кроны активно фотосинтезировали, поглощая углекислый газ в огромных масштабах. В результате произошло истощение изоляционного слоя парниковых газов – обратный процесс тому, что происходит сейчас с антропогенными углеродосодержащими выбросами, – и температура на Земле упала. Наступил ледниковый период. Вода замерзла и превратилась в ледники, уровень моря упал, и мелкие моря, где еще недавно было столько водной живности, высохли.
Зеленеющие континенты могли заставить и моря зазеленеть, высасывая оттуда кислород и убивая морских животных. Корни растений проникали в горные породы, разрушая их, формируя почву и высвобождая питательные вещества, которые смывались в моря. Благодаря им планктонные водоросли смогли активно размножиться, образуя яркие закрученные пятна на воде. А когда водоросли умирали и оседали на дно, бактерии разлагали их, забирая кислород из воды и создавая мертвые зоны, где мало кто из животных мог выжить[97].
До сих пор не до конца понятно, почему определенные группы организмов, особенно среди рыб, исчезли во время девонского вымирания, продолжавшегося миллионы лет, и нет единого мнения на этот счет. Ясно только одно: жизнь в океанах претерпела значительные изменения. Плакодермы больше не были доминирующими хищниками, патрулирующими открытое море и атакующими добычу на дне. После себя они оставили огромные пустые ниши в водных экосистемах, которые нужно было заполнить. И одна группа рыб этим воспользовалась в полной мере.
В американском штате Монтана в скальной формации, известной как Беар-Галч (Медвежья лощина), находятся горные породы, возникшие на месте мелкого залива, который раньше располагался по берегам огромного океана. Многие десятилетия палеонтологи расчищали это 30-метровое известковое отложение, сформировавшееся в начале каменноугольного периода, примерно 318 млн лет назад. Окаменелые останки из Медвежьей лощины показывают, что произошло после массового вымирания в конце девонского периода. В то время акулы и их родичи стали главными действующими лицами в этом дивном новом водном мире.
На дне залива сидели акулы из рода Balanstea с обрубленными хвостами, волнистыми плавниками и вертикально ориентированными телами в форме искривленных листьев. Они не были быстрыми пловцами, но умело маневрировали, хватая беспозвоночных, заключенных в твердые раковины, и раскусывая их бугристыми зубными пластинками в виде клюва. В открытой воде часто можно было встретить большие стаи акул рода Falcatus. Среди них легко можно было различить самок и самцов. Самки с торпедообразными телами напоминали современных пятнистых колючих акул (или катранов, Squalus acanthias), только не более 15 см в длину, размером с сосиску. У самцов были птеригоподии, модифицированные плавники для копуляции и введения спермы, и дополнительный отросток на лбу, сформированный из удлиненного плавникового луча и загнутый вперед до кончика носа. Ричард Ланд, ведущий специалист по окаменелостям Медвежьей лощины, нашел ископаемые останки, которые подсказали, для чего был нужен этот отросток: он обнаружил самку Falcatus, крепко сжимающую челюстями отросток на лбу самца. Окаменелые акулы лежали вместе (но не в той позиции, которая в первую же минуту приходит на ум), самка была сверху, прижавшись животом к спине самца. Возможно, это было частью древней любовной игры.
Акулы, напоминающие по форме угрей, из рода Harpagofututor носили другой необычный головной убор. У самцов была пара длинных усиков, торчавших перед глазами и раздвоенных на концах, как клешни краба. Можно предположить, что они использовались таким же образом, как современные химеры используют головные выдвижные органы в ключевой момент, чтобы не упустить своего партнера.
В древнем заливе Беар-Галч плавали также акулы стетаканты (род Stethacanthus). Было найдено две особи. Одна почти 3 м в длину, вторая размером с атлантического лосося (70 см), и у обеих были странные выросты на головах. У самцов Stethacanthus на спинном плавнике было нечто напоминающее огромную зубную щетку, и еще одна щетка была расположена между глаз.
Ископаемые стетаканты известны уже более ста лет, но до сих пор у нас есть только необоснованные гипотезы в отношении того, зачем им были нужны такие странные украшения. Возможно, самки выбирали самцов с самыми большими и впечатляющими головными щетками (у самцов Stethacanthus также имелись длинные плавниковые шипы за грудными плавниками, которые могли играть какую-то роль в брачных играх). Возможно, самцы мерились своими щетками в спорах за самок или сражались в битвах голова к голове, как олени, но не смыкались рогами, а терлись щетками.
Головные щетки, скорее всего, были нужны для спаривания, но есть и другие предположения. В опубликованной в 1984 г. статье говорилось о том, что микроструктура колючих щеток похожа на микроструктуру человеческой эректильной ткани, поэтому щетки стетакантов также могли набухать. Могли ли акулы отпугивать хищников с помощью этих щеток, которые наливались кровью и становились похожими на челюсти более крупных и опасных рыб? Другое предположение заключается в том, что эти своеобразные акулы использовали головные щетки, чтобы прокатиться на животе более крупных акул, как реморы и прилипалы. Если так, то у стетакантов был очень оригинальный способ это делать, прикрепляясь при помощи собственной версии застежки-липучки.
Странные акулы были не единственными обитателями залива Беар-Галч. Там также жили лучеперые рыбы, которые одновременно расширяли свои ареал и разнообразие после исчезновения плакодермов. Там были различные целакантообразные и одна из самых древних известных миног Hardistiella. Это говорит о том, что некоторые бесчелюстные смогли пережить девонское вымирание, но после него они уже никогда не были столь широко распространенными, как раньше. Были и другие, менее экзотические акулы. Были химеры, очень похожие на современных, и некоторые виды, от которых остались только зубы и чешуи, поэтому мы не знаем, как они могли выглядеть и насколько необычными были. И хрящевые диковинки встречались не только в Беар-Галч. В следующие миллионы лет после каменноугольного периода акулы повсюду в океанах продолжали экспериментировать и получать необычные результаты.
Когда в горных осадочных породах впервые были найдены изящные спиральные окаменелости, считалось, что это аммониты, вымершие родственники осьминогов и наутилусов. Они были соответствующего размера, часто около 20 см в диаметре, и образовывали почти логарифмическую спираль (у которой каждый новый виток от центра шире предыдущего на определенную величину). Затем заметили, что они похожи не на раковины моллюсков, а на свернутую спиралью ленту из острых зубов акулы. Скелетных останков обнаружено не было, и поэтому мы можем только предполагать, как выглядели эти акулы из пермского (примерно 290 млн лет назад) периода. Учитывая размер зубов, можно предположить, что это были рыбы в среднем около 4 м в длину, а может быть, и значительно крупнее. Но главная загадка состоит в том, где именно эти зубные спирали располагались на их телах.
Более века палеонтологи представляли различные варианты внешнего вида этой группы вымерших организмов, получивших название геликоприоны (род Helicoprion). Они помещали при реконструкции внешнего облика зубные спирали то на хвосте акулы, то за спинным плавником, или же они выступали из удлиненной челюсти, как нож для пиццы. Согласно одному из предположений, зубная спираль была боком вставлена в плоский живот ската. Только в 2013 г. исследователи из Музея естественной истории Айдахо под руководством Лейфа Тапанилы опубликовали результаты исследования ископаемого животного, пролившие новый свет на анатомию этих рыб. Они достали из хранилища окаменелость, найденную в 1950-е гг., и поместили ее в компьютерный томограф. Трехмерное изображение остаточных фрагментов хрящей показало, что зубная спираль геликоприона располагалась глубоко в нижней челюсти. Это было похоже на циркулярную пилу во рту, примерно в том месте, где у нас находится язык. Теперь представьте, что вдоль вашего языка проходит частокол зубов и к нему постоянно добавляются новые, формирующиеся в горле и сдвигающие более старые зубы вперед, а вся эта конструкция закручивается вниз и внутрь. Зубы внутри спирали, в центре – самые мелкие и старые, сформировавшиеся, когда животное было молодым (точно так же центральный виток ракушки моллюска всегда самый старый и существует с момента его появления на свет). Тапанила и его группа показали, что геликоприон был ближе к современным химерам, чем к акулам и скатам, и, кроме этой зубной спирали, других зубов у геликоприона, по-видимому, не было. Итак, одна загадка была разрешена, однако сразу же появилась другая. Как эти животные использовали эту единственную зубную спираль? Вновь было предложено множество гипотез, и лишь недавние исследования других вымерших видов дали новые подсказки.
