Позвоночные захватывали мир с мелководья
Почти все древние позвоночные появились в прибрежных водах, откуда они двинулись в две противоположные стороны – на завоевание моря и на завоевание пресных водоёмов и суши.
Вряд ли стоит лишний раз напоминать, что первыми живыми существами на Земле были одноклеточные, которые спустя какое-то время освоили многоклеточность. Постепенно в древних морях и океанах многоклеточных становилось всё больше: появлялись моллюски, иглокожие, губки, членистоногие, и прочие беспозвоночные; в конце концов, дело дошло и до позвоночных.
Древнейшие известные позвоночные были рыбообразными животными, лишёнными челюстей, с телом, защищённым панцирем. Возникли они в палеозое, около 480 млн лет назад, и начали стремительно эволюционировать. Их всех часто называют рыбами, хотя это не очень верно с точки зрения зоологии – от обычных рыб те существа достаточно сильно отличались. Сначала появилось довольно много бесчелюстных «рыб», обитавших преимущественно во внутренних морях северного полушария. Древнейший известный бесчелюстный – арандаспис, возрастом около 470 млн лет, найденный в Австралии. (Сейчас от этой крупной некогда группы остались только миноги и миксины.)
Затем возникли челюстноротые. Пример челюстноротых «рыб» – плакодермы, или пластинокожие, довольно необычные на вид существа, чьё тело было покрыто пластинами, сверху покрытыми кожей. Появились и обычные рыбы, так что к началу девонского периода (то есть около 419 млн лет назад) все основные группы челюстноротых уже расселились по всем морям и океанам.
Но океан очень большой, и в нём есть разные экологические ниши. Откуда началась экспансия позвоночных? Речь не о том, где возникла первая «рыба», но о том, какое место оказалось благоприятным для появления всё новых и новых видов. Палеонтологи спорили на эту тему очень долго – потому что скопления останков, принадлежащие разным группам древних «рыб», обнаруживали то в одном, то в другом, то в третьем месте. Кто-то говорил, что эволюция позвоночных началась далеко в открытом море, кто-то – что новые виды появлялись в пресноводных водоёмах. Глядя на современные коралловые рифы с их огромным биоразнообразием, можно предположить, что в древности именно они служили рассадником новых видов.
Ясность в эту проблему внесли исследователи из Университета Пенсильвании, Бирмингемского университета и других научных центров США и Великобритании. Они проанализировали данные по 2 827 ископаемым видам позвоночных, обитавшим на Земле с 480 до 360 млн лет назад – то есть с первой известной «рыбы» до первых четвероногих, начавших завоёвывать сушу. Остатки древних позвоночных позволяют сказать, где они жили: по геологическим породам вокруг остатков можно определить, был ли здесь морской риф, или русло реки, или прибрежная зона и т. д.
Учтя родственные связи между ископаемыми видами, авторы работы пришли к выводу, что первые позвоночные вышли из прибрежного мелководья. Причём, как говорится в статье в Science, шли они с мелководья в две стороны: более крупные и крепкие телом пододвигались ближе к берегу, а более мелкие и хрупкие отправлялись на глубину.
Вообще, как говорят исследователи, условия в прибрежных водах располагали к тому, чтобы тут появлялись виды, приспособленные к самым разным экологическим нишам: моря наступали на сушу и отступали, и в таких условиях некоторые группы животных, которые были доминирующими (например, пластинокожие рыбы), уже не могли доминировать и либо вымирали, либо уменьшались числом. Что, в свою очередь, давало возможность расцвести другим позвоночным. В результате рядом с берегом появились почти все группы рыб, от каких-то совсем древних панцирных до акул и непосредственных предков наземных позвоночных.
Что до тогдашних рифов, то они всё-таки сильно отличались от рифов современных, и, например, рифы девона складывались не столько из кораллов, сколько из губок и водорослей. На них тоже много кто жил, однако в целом биоразнообразие на них было не столь велико, как считалось раньше.
