Рисунок © Madison Mullen с сайта kentonline.co.uk
Возможно, первые рыцари на Земле носили не сияющие доспехи, а хитиновый панцирь, и сражались с помощью длинных «трезубцев», закрепленных на их головах, пишет Анна Новиковская на сайте «Элементов».
Не вызывает сомнений, что роскошный хвост павлина или закрученные спиралью бараньи рога — это результат действия полового отбора: способ произвести впечатление на самку или доказать свое главенство самцу-сопернику. Однако то, что можно относительно просто идентифицировать у современных животных, превращается в головоломку, когда речь идет о животных вымерших, ведь альтернативных версий предостаточно. Причудливый вырост на голове мог быть, например, частью необычной системы дыхания или орудием для ловли добычи или результатом посмертной деформации остатков… В недавней статье показано, что уже 400 миллионов лет назад ползавшие по морскому дну трилобиты вели поединки на хитиновых «трезубцах», чтобы заслужить право спариться с самкой. Это древнейшее свидетельство ритуальных поединков в животном мире.
Вне всяких сомнений, трилобиты (Trilobita) были одним из самых успешных классов палеозойских членистоногих: возникнув в раннем кембрии (~520 млн лет назад), они просуществовали на планете почти 270 миллионов лет, окончательно исчезнув в результате массового пермско-триасового вымирания. Благодаря хорошо минерализованному экзоскелету, легко сохраняющемуся в палеонтологической летописи, на сегодняшний день известно больше 22 тысяч видов трилобитов. Для сравнения, динозавров, большинство из которых не обладало внешним панцирем, описано лишь чуть больше тысячи видов.
Все трилобиты были «выкроены» по одному «лекалу». На головном отделе, цефалоне, имелись сложные фасеточные глаза, «смотревшие» вверх, и конечности, выполнявшие функцию челюстей — они располагались под туловищем, что позволяло донному животному собирать корм, продолжая наблюдать за происходящим наверху. Туловищный отдел, или торакс, состоял из множества отдельных сегментов, которых могло насчитываться от двух до шестидесяти: каждый сегмент нес пару многофункциональных конечностей, служивших трилобиту челюстями, ногами и жабрами. Заканчивалось туловище животного хвостовым отделом, или пигидием, сегменты которого обычно срастались, но все еще несли парные конечности.
Тело трилобита можно поделить на три тагмы (вверху; 1 — цефалон, 2 — торакс, 3 — пигидий) и три продольные лопасти (внизу; 4 — правая боковая лопасть, 5 — осевая лопасть, 6 — левая боковая лопасть). Неудивительно, ведь в переводе с латыни «trilobitum» и означает «трехлопастный». Рисунок с сайта en.wikipedia.org
Несмотря на внешнее сходство, трилобиты были довольно разнообразны по образу жизни: среди них встречались свободноплавающие, роющие и ползающие формы, занимавшие экологические ниши растительноядных, хищников, падальщиков и фильтраторов. Гигантов среди них не было: большинство представителей описанных видов легко поместились бы на человеческой ладони, хотя встречались отдельные «великаны», достигавшие 72 сантиметров в длину (см. Isotelus).
Хотя, судя по сохранившимся следам, эти беспозвоночные могли временно покидать воду и путешествовать по суше, большинство их остатков обнаружены исключительно в морских отложениях, сформировавшихся как на прибрежном мелководье, так и в глубинах океана. В целом, трудно найти место на нашей планете, где не встречались бы в великом разнообразии их ископаемые остатки: благодаря их манере регулярно линять и сбрасывать при этом жесткие, хорошо окаменевающие панцири, большинство палеозойских песчаников и сланцев буквально забиты остатками трилобитов, что сыграло немалую роль в подтверждении теории дрейфа континентов, установлении базовых механизмов эволюции и стратиграфической датировке отложений того времени.
Внешние скелеты некоторых видов трилобитов: хотя они выглядят по-разному, общий план строения узнается без труда. Рисунок с сайта ocean.si.edu
Если анатомия трилобитов, в некоторых местах сохранившихся вместе с мягкими тканями, изучена достаточно хорошо, то об их поведении мы по-прежнему знаем не так много. Так, например, известно, что подобно современным членистоногим трилобиты откладывали яйца и развивались из крошечных личинок, а при опасности некоторые виды сворачивались в плотный шар и прятали уязвимое брюшко под прочным спинным панцирем, как современная обыкновенная мокрица-броненосец (Armadillidium vulgare, X. Zhang, B. Pratt, 1994. Middle Cambrian Arthropod Embryos with Blastomeres, D. Bruton, H. Nakrem, 2005. Enrolment in a Middle Ordovician agnostoid trilobite; см. также Trilobite Reproduction and Development). Также ранее уже выдвигалось предположение, что некоторые аномально развитые шипы трилобитов могли играть роль при половом отборе, привлекая репродуктивных самок (R. Knell, R. Fortey, 2005. Trilobite spines and beetle horns: sexual selection in the Palaeozoic?). В недавней работе исследователи из США и Англии решили пойти еще дальше: доказать, что причудливый «трезубец» на цефалоне странного трилобита Walliserops trifurcatus не мог служить ничем иным, кроме как турнирным оружием.
Это экзотическое животное, извлеченное из девонских отложений Марокко, описали в 2001 году (P. Morzadec, 2001. Asteropyginae Trilobites from the Devonian of the Anti-Atlas (Morocco)). С тех пор палеонтологи выдвинули немало гипотез касательно того, зачем валлисеропсу был нужен его странный трехзубый вырост на голове. Длина этого выроста составляла примерно половину от общей длины тела животного. Орган подобной величины никак не мог быть бесполезной «причудой эволюции», так что палеонтологи раз за разом выдвигали предположения о его назначении, считая его то ли необычным органом чувств, то ли орудием для поиска и ловли добычи, то ли средством защиты от хищников, то ли способом привлечения половых партнеров (B. Chatterton, S. Gibb, 2015. Latest early to early Middle Devonian trilobites from the Erbenochile Bed, Jbel Issoumour, Southeastern Morocco). Некоторые гипотезы относительно легко опровергнуть: к примеру, лопасти «трезубца» были плоскими и незаостренными, так что годились разве что для безобидного отталкивания хищника или добычи в сторону, а на поверхности его «зубцов» не нашли массивов кутикулярных ямок или бугорков, обычно указывающих на присутствие чувствительных сенсилл у ископаемых членистоногих.
Известные виды рода Walliserops: А — W. trifurcatus, B — W. hammi, C — W. tridens, D — W. lindoei. Длина масштабного отрезка — 1 см. Рисунок из обсуждаемой статьи в PNAS
Хотя у трилобитов не осталось потомков или даже близких живых родственников, существуют другие беспозвоночные, обладающие схожими «украшениями» на передней части тела: жуки. Особенно напоминает валлисеропса японский жук-носорог (Allomyrina dichotoma), самцы которого носят на голове длинный разветвленный рог, длина которого может достигать половины длины тела самого жука. На конце рога есть развилка с четырьмя отростками (кстати, один из экземпляров валлисеропса был обнаружен не с «трезубцем», а с «четырехзубцем», и трилобит был вполне взрослым — следовательно, ни охотиться, ни рыться в иле, ни плавать аномалия развития ему не мешала), и во время брачного сезона жуки устраивают настоящие турниры, стремясь опрокинуть или оттолкнуть соперника.
Сравнив форму «трезубца» валлисеропсов с формой рогов современных жуков, ученые смогли приблизительно восстановить брачное поведение этих трилобитов. Поскольку кончики зубцов «трезубца» относительно тонкие и не загнуты вверх или назад, маловероятно, что самцы валлисеропсов «фехтовали» или сцеплялись «трезубцами», как это делают жуки Megasoma anubis и Xylotrupes gideon. Скорее уж они пользовались «трезубцем» как лопатой, стремясь загнать его под брюхо соперника и резким движением всей передней части тела вверх перевернуть его на спину. На возможность такого поведения дополнительно указывает прочная «рукоятка», жестко закрепленная на цефалоне, и особые кили — «ребра жесткости» на всех частях «трезубца».
Рога современных жуков и валлисеропса: как видно, среди нынешних насекомых древнему «рыцарю» найдутся достойные соперники. Рисунок © Alan Gishlick с сайта phys.org
Конечно, перевернутый трилобит мог снова подняться на ноги, но ему требовалось время, чтобы это сделать, — и шустрый соперник пользовался этим, чтобы успеть покрыть находящуюся неподалеку самку. К сожалению, пока что палеонтологи не могут точно определять пол трилобитов, поэтому вполне возможно, что валлисеропсы женского пола трезубцами не обладали. В конце концов, у современных жуков с подобными выростами половой диморфизм выражен очень явно, и самку валлисеропса вполне могли определить как представителя других родов трилобитов, найденных в тех же местах — например, Hollardops или Coltraneia.
В любом случае, если предположение о роли «трезубца» как вторичного полового признака верно, то перед нами — древнейший пример подобного анатомического приспособления среди животных, возрастом около 400 миллионов лет.
Анна Новиковская, Элементы
