Хелен Скейлс – О чём молчат рыбы (страница 44)

У эдеста (рода Edestus), близкого родственника геликоприона, витки зубов располагались на верхней и нижней челюстях, но они не формировали плотные спирали. Прежде считалось, что эдесты использовали свои челюсти как огромные ножницы, однако это едва ли могло так работать, поскольку витки не перекрывались; представьте себе ножницы с загнутыми назад лезвиями. Затем в статье, опубликованной в 2015 г., Уэйн Итано из Колорадского университета выдвинул альтернативную гипотезу. Он сравнил челюсти эдестов с традиционным полинезийским оружием лейомано. Оно представляет собой плоскую деревянную лопату, похожую на огромную ракетку для настольного тенниса, и по краю на ней прикреплены акульи зубы, смотрящие наружу; она используется для раздирания плоти врагов. Итано предположил, что эдесты использовали зубы, чтобы разрезать мягкую добычу, например осьминогов. И он считает, что при этом они энергично кивали головой, вверх и вниз, с широко разинутыми челюстями.

Эти острозубые хищники могли оставить после себя остатки своих пиршеств. Ископаемые остатки эдеста, найденные в штате Индиана, лежали в тех осадочных породах, что и масса изувеченных останков костистых рыб. Там были рыбы, от которых остались только головы или только хвосты; у одной рыбы хвост держался на тонкой полоске кожи, а у другой была рана, почти отделившая голову. Пока нет твердых доказательств, что именно хрящевые рыбы эдесты виновны в этом массовом убийстве, но они остаются главными подозреваемыми. И возможно, в свое время геликоприоны проделали нечто подобное. С открытыми челюстями и выставленными наружу неподвижными зубными спиралями в пасти эти жуткие, трясущие головой монстры могли прорезать свой кровавый путь сквозь стаи кальмаров и рыб.

Эти странные акулы не плавают в современных морях. Большинство вымерло в конце пермского периода, примерно 250 млн лет назад, и, по-видимому, они просто тихо исчезли, без всяких экологических катастроф. Только еще через 200 млн лет в жизни океанов вновь произойдут радикальные изменения в результате очередного массового вымирания.

Возможно, самая известная дата в геологическом календаре – это конец мелового периода, примерно 66 млн лет назад, когда мир попрощался с любимой всеми группой животных[98]. Однако помимо динозавров тогда вымерли и многие другие животные, включая большое число рыб, особенно крупных.

Свои последние круги наворачивали по меловым морям лучеперые рыбы, которые были очень похожи на тунца и саргана, но принадлежали к ныне вымершему семейству пахикормовых (Pachycormida). Многие из них были стремительными суперхищниками; у некоторых были длинные отростки, торчавшие вперед, как у рыбы-меча, или, как у парусников, у них были высокие спинные плавники, которые они могли использовать во время охоты, сгоняя в плотные кучи стайных рыб.

Среди пахикормовых были также и биофильтрующие гиганты. Лидсихтис (Leedsichthys) – самый большой из них и, насколько нам известно, из всех когда-либо существовавших костных рыб. Он вырастал по крайней мере до 16 м в длину, чуть больше, чем лондонский двухэтажный автобус[99]. Останки этой рыбы впервые были обнаружены в XIX в. рядом с Питерборо (Англия) фермером Альфредом Николсоном Лидсом. Эксперты сначала объявили, что это спинные пластинки стегозавра, но впоследствии стало понятно, что это кости черепа огромной рыбы, которую назвали Leedsichthys problematicus в честь фермера, который ее нашел, и проблем, вставших при ее идентификации.

Еще несколько лет назад лидсихтис считался единственным биофильтратором мезозойской эры (между 252 и 66 млн лет назад). Каким бы восхитительным ни был этот гигант, ученые сочли его эволюционным тупиком, кратким экспериментом в биофильтрации, существовавшим всего несколько миллионов лет. Однако недавно Мэтт Фридман из Оксфордского университета вместе с группой палеонтологов заново исследовал известные ископаемые остатки некоторых видов и доказал, что лидсихтис не был одинок. В разное время, на протяжении примерно 100 млн лет, существовали по крайней мере несколько разных видов рыб-фильтраторов из того же семейства пахикормовых, плававших по морям с широко разинутыми ртами и отцеживавших из воды мелкие организмы. Одним из них был Bonnerichthys gladius, длиной до 5 м. Их исчезновение в конце мелового периода могло освободить экологическую нишу для расцвета современных фильтраторов среди позвоночных[100].

Тем не менее живые системы морей и океанов были перестроены не в результате потери крупных, бросающихся в глаза лучеперых рыб типа пахикормовых. Произошли другие изменения, открывшие путь современным рыбам.

Не так давно со дна океана были подняты важные свидетельства того, что произошло в конце мелового периода. При осуществлении международной программы глубоководного бурения были извлечены керны с осадочными отложениями из разных точек по всей планете. Буровые снаряды проникают в землю на сотни метров через слои ила и других осадков, накопившихся за миллионы лет. Внутри осадочного материала находятся маленькие окаменелые рыбьи зубы и чешуи, рассеявшиеся по океану после смерти животных. Среди ископаемых эти микроостанки встречаются гораздо чаще, чем целые организмы; крайне маловероятно, что все тело животного вынесет испытание временем, сохранит целостность в процессе окаменения и не будет раздавлено или искорежено. Зубы и чешуи более долговечны, и их очень много: в нескольких граммах отложений их могут быть сотни. На основе этих мельчайших остатков может быть воссоздана картина изменяющихся океанов, находящихся в постоянном движении.

В Институте океанографии имени Скриппса в Сан-Диего Элизабет Сиберт и Ричард Норрис извлекли из кернов глубоководных осадочных пород тысячи микроостанков. Они составили хронику развития зубов лучеперых рыб и плакоидных чешуй акул в период между 45 и 75 млн лет назад и обнаружили ярко выраженные изменения в середине этого периода. В отложениях конца мелового периода более половины микроокаменелостей были акульими (плакоидными) чешуями. Затем в начале следующего периода, плейстоцена, зубов лучеперых рыб стало в два или три раза больше, чем плакоидных чешуй.

Эта перемена произошла по обе стороны от тонкого слоя с аномальным содержанием иридия, химического элемента, которого мало на Земле, но много в метеоритах. Предполагается, что этот иридий был принесен на Землю гигантским метеоритом, столкнувшимся с нашей планетой 66 млн лет назад и оставившим в осадочных породах по всему миру нестираемую временную отметку. Выше этой иридиевой границы не только количество зубов лучеперых рыб увеличилось, но и сами зубы стали в три раза крупнее и выросли в среднем с 1 мм до 3 мм. Это не значит, что сами рыбы стали больше – некоторые мелкие рыбы обладают огромными зубами, и наоборот, – но это убедительно показывает, что рыбы адаптировались к новым способам питания и начали осваивать новые экологические ниши.

В своем исследовании, результаты которого были опубликованы в 2015 г., Сиберт и Норрис рассматривают различные гипотезы, объясняющие изменение соотношения зубов и чешуй. Возможно, по какой-либо причине лучеперые рыбы начали отращивать и терять больше зубов, но это не объясняет увеличения их размера. Сиберт и Норрис считают, что 66 млн лет назад океаны полностью преобразились.

До этого лучеперые рыбы встречались относительно редко, и акулы преобладали в водах Атлантического и Тихого океанов. Эта ситуация оставалась стабильной в течение миллионов лет, и вряд ли бы она изменилась сама по себе. Керны осадочных пород, в частности из южной части Тихого океана, показывают, что соотношение между зубами лучеперых рыб и акульими чешуями не менялось вплоть до иридиевой аномалии; затем что-то встряхнуло систему, и лучеперые рыбы быстро завоевали океан.

Сиберт и Норрис указывают на массовое вымирание, завершившее меловой период. Метеорит, оставивший после себя слой иридия, виноват в нем по крайней мере частично, но, вероятно, все ухудшила глобальная вулканическая активность, в результате которой в атмосферу были выброшены большие количества углекислого и сернистого газов. Небеса потемнели, кислотные моря разрослись, оставив за собой мир, практически лишенный жизни. И точно так же, как после предшествующих массовых вымираний, у выживших появились новые возможности. В этот раз по причинам, которые пока не до конца понятны, лучеперые рыбы, а не акулы, прорвались в опустошенные водоемы и стали там процветать.

Ранее на основе палеонтологической летописи было установлено, что большинство основных современных групп лучеперых рыб появилось в последние 50–100 млн лет. Некоторые ведут свое начало еще с мелового периода, например иглобрюхи, удильщики и угри, а впоследствии к ним присоединились сельди и сардины, гольяны и карпы, тунцы, макрели, камбалы и многие другие повсеместно встречающиеся костистые рыбы. Точное время, когда лучеперые распространились по миру, и факторы, благодаря которым это произошло, были менее очевидны. Сегодня новый взгляд на микроокаменелости позволил уточнить произошедшие события. По-видимому, массовое мел-палеогеновое вымирание сыграло ключевую роль в эволюции, наполнив мировые воды рыбами, которых мы видим сегодня.