Кембрийский период был славным временем, когда словно из ниоткуда на нашей планете появились практически все известные типы животных и большинство планов их строения (ну, за понятным исключением позвоночных). Почему больше никогда в истории ничего подобного не происходило? Точный ответ еще не найден, но некоторое понимание уже есть — его только что сформулировали американские палеонтологи.
Внезапный расцвет самых разных форм жизни в кембрии беспокоил еще Чарльза Дарвина. По его мнению, столь масштабные события просто обязаны были сопровождаться огромным числом переходных форм, которых в геологической летописи отчего-то не сохранилось. Современных палеонтологов больше интересовал куда более практичный вопрос — почему скорость и мощь эволюционных процессов больше никогда не достигала кембрийских величин?
Гипотез, запрещающих живым существам «взрывообразно» эволюционировать, пока придумали ровно две. Первая валит все на экологию — дескать условия окружающей среды у нас достаточно консервативны и губят на корню практически всю творческую энергию масс, делая носителей новых прорывных решений попросту нежизнеспособными в нынешних условиях.
Вторая гипотеза позаковыристей — она предполагает появление в генетическом аппарате некоего механизма поддержания стабильности, ограничивающего эволюционные инновации. Выяснять, какая гипотеза более правдоподобна, американские палеонтологи из университета Западной Джорджии решили на иглокожих — группе, в начале палеозоя пережившей настоящий «золотой век», да и сегодня совсем не редкой в морях и океанах.
— Количественная оценка морфологической эволюции является ключом к определению закономерностей и процессов, лежащих в основе происхождения типов. Мы построили иерархическую матрицу морфологических признаков для изучения появления и разнообразия различных планов тела иглокожих в раннем палеозое. Она показывает, что кембрийские клады на уровне подтипов расходились постепенно, а своеобразие образовывавшихся в результате этого процесса планов строения тел усиливалось вымиранием переходных форм и маскировалось конвергентной эволюцией в течение ордовика. Признаки более высокого порядка, являющиеся определяющими для разных планов строения тела, не были отмечены в самом начале истории типа, что противоречит гипотезам об особых процессах развития, управлявших ранней эволюцией животных. Напротив, изученные таксоны продолжали оставаться эволюционно пластичными, что позволяло им продолжать эволюционные инновации на протяжении всей истории своих клад, — пишут авторы исследования.
Переводя на простой русский язык эту научную заумь: в раннем палеозое эволюция различных подтипов (в традиционных русских классификациях — классов) иглокожих шла своим чередом, без заметных тенденций к затуханию и стабилизации.
— Есть много примеров того, как иглокожие продолжают резко меняться спустя много времени после кембрийского взрыва, — утверждает соавтор работы Колин Самралл (Colin Sumrall). Другой соавтор — Джеффри Томпсон (Jeffrey Thompson) отмечает, что их исследование не выявило различий в стабильности или эволюции ни простых, ни сложных признаков. «Крупнейшие признаки оказались достаточно гибкими, чтобы позволить иглокожим регулярно преодолевать ограничения и продолжать эволюционные инновации», — заявил он.
Статья Evolution and Development at the Origin of a Phylum опубликована в журнале Current Biology Doi: 10.1016/j.cub.2020.02.054
