Предки хордовых с двусторонней симметрией активно развивались до кембрийского взрыва.

В истории земной жизни есть довольно загадочный период, называемый кембрийским, начавшийся около 541 млн лет назад и продлившийся примерно 55,5 млн лет. В кембрии появилось чрезвычайно много разнообразных организмов, давших начало современным группам животных (именно тогда возникают иглокожие, моллюски, членистоногие, хордовые). Но дело в том, что в предыдущий период, эдиакарский, не было ничего, что указывало бы на готовящийся кембрийский расцвет. Эдиакарий совсем не был безжизненным, однако эдиакарские жизненные формы в большинстве своём не были похожи на кембрийцев. Всё выглядело так, как если бы обширное кембрийское разнообразие возникло из горстки немногочисленных видов.

Остаток эдиакарского существа, похожего на открытую ранее Haootia. (Иллюстрация: Gaorong Li, Yunnan University)

Это разнообразие назвали кембрийским взрывом, но метафора взрыва не объясняет, как он случился. О том, что у него должны были быть какие-то предшественники, говорят и молекулярно-генетические исследования. Сравнивая геномы современных живых существ, можно оценить, когда в их ДНК появлялись отличия – не только одного вида от другого, но и отличия между целыми группами. По этим «молекулярным часам» получается, что в эдиакарских морях должны были обитать животные с признаками иглокожих (к которым отаносятся, к примеру, современные морские звёзды и морские ежи) и хордовых (к которым относятся и млекопитающие, и птицы, и рыбы, и т. д.), и их к концу эдиакария должно было быть существенное количество. Между тем в ископаемых находках таких животных были считанные единицы.

Представитель эдиакарско-кембрийских Ambulacraria: палеонтологическая находка и реконструкция внешнего вида. (Иллюстрация: Gaorong Li, Xiaodong Wang, Yunnan University)

Но с недостающими ископаемыми остатками всегда есть надежда, что в будущем их всё-таки раскопают. И в последние годы стали появляться сообщения о докембрийских организмах, похожих на тех, что жили в кембрии. Об одном из таких существ мы уже как-то рассказывали: в 2019 году в Nature была опубликована статья о найденном в Китае двустороннесимметричном червеобразном организме Yilingia spiciformis. И вот на днях в Science была опубликована работа с описанием целого месторождения «докембрийских кембрийцев», обнаруженного на юго-западе Китая, в провинции Юньнань. Если до сих пор было известно только четыре примера двустороннесимметричных существ эдиакарского периода, то теперь их оказалось более 180. У них были щупальца и хоботки, помогающие захватывать пищу, а также стебельки, на которых они поднимались над субстратом, и специальные структуры, помогавшие прикрепляться к морскому дну. 

С точки зрения систематики они относятся к группе Ambulacraria, которая объединяет иглокожих и полухордовых – беспозвоночных червеобразных существ достаточно своеобразного устройства. Подобные Ambulacraria раньше обнаруживались только в кембрийских образцах, и вот сейчас их нашли в эдиакарии. У Ambulacraria и хордовых был один общий предок, и можно предположить, что в эдиакарии, кроме Ambulacraria, жили и какие-то хордовые. Среди находок были и существа с радиальной симметрией, напоминающие существо Haootia – которое, в свою очередь, своей чашеобразной формой с щупальцами напоминает коралловый полип. Сама Haootia была описана в эдиакарской биоте больше десяти лет назад (считается, что это первый пример животного с настоящей мышечной тканью). Но сейчас обнаружились и другие остатки, напоминающие Haootia.

Haootia-подобный вид: палеонтологическая находка и реконструкция внешнего вида. (Иллюстрация: Gaorong Li, Xiaodong Wang, Yunnan University)

Иными словами, до кембрийского взрыва на Земле жили разные организмы, их было, видимо, много, и они не были просто «заготовками» для кембрийского расцвета – у них было сложное строение, и они успели распределиться по экологическим нишам. И, что важно, они относились к тем эволюционным линиям, которые дали современных иглокожих, хордовых и др. То есть кембрийский взрыв не был таким уж взрывом – перед ним уже была проделана большая эволюционная работа, и кембрийским формам было из кого развиваться.

Обычно находки того времени представляют собой отпечатки в известняке, но в данном случае исследователям повезло – эдиакарские организмы остались в веках в виде углеродистых плёнок, когда органика сжимается окружающей породой, оставляя что-то вроде тени, довольно чёткой. На таких плёнках можно увидеть особенности строения, которые не видны на обычных отпечатках, например, двигательных органов, особенностей ротового аппарата и кишечника. Возможно, в будущем появятся и другие подобные находки докембрийского времени, и сама концепция кембрийского взрыва уйдёт в прошлое.