Черновики эволюции в 3D. Кто жил в морях над Украиной полмиллиарда лет назад

550 млн лет назад на территории, которая станет когда-то Украиной, был доисторический океан. Его населяли очень странные существа.

Глубинные "медузоиды" и "трехрукие" создания, сегментированные "блины" без глаз и рта и целые поля животных, похожих на растущие со дна перья, - это были "черновики Бога", неудачные попытки эволюции, которые исчезли миллионы лет назад, когда жизнь решила двигаться другим путем.

Этих существ называют "вендобионты", их окаменевшие останки находят только в нескольких странах мира - больше всего на побережье Белого моря в России, на юге Австралии, в Намибии и на канадском острове Ньюфаундленд.

А также на украинском Подолье - не так давно там впервые нашли отпечатки тех самых "пероподобных зверей" (раньше считалось, что здесь они не обитали).

Украинских "вендобионтов" изучают во всем мире, но уникальный карьер, где раскопали сотни окаменелостей, сейчас под угрозой затопления - несмотря на то, что палеонтологи из Украины и России предлагали создать тут геопарк.

BBC News попробовали погрузиться в древнее море и сделать 3D-модели "вендобионтов" - в науке это называется палеореконструкция.

Модели могут некорректно отображаться в приложении. Попробуйте открыть статью в мобильном браузере.

Эдиакарский период

635 млн лет назад в истории Земли начался Эдиакарский период.

Случилось это сразу после Криогения, когда планета была скована самым масштабным оледенением, - ледники доходили до экватора.

Жизнь, существовавшая тогда уже миллионы лет в виде микроорганизмов, смогла уцелеть в озерах под ледниками, на свободных ото льда участках океана и возле термальных источников.

Эдиакарский период долгое время считался скучным временем, когда невзрачная жизнь восстанавливалась после холодов и медленно развивалась. Перед тем, как уже в следующем Кембрийском периоде "взорваться" настоящим разнообразием форм и размеров.

До ХХ века вообще считалось, что жизнь появилась в этом "Кембрийском взрыве", который был тем самым "актом творения живого", - чего-то более давнего тогда еще не находили.

Это, к слову, очень беспокоило Чарльза Дарвина, который не мог объяснить, откуда взялось все кембрийское разнообразие, если перед ним у эволюции не было вообще ничего.

На самом же деле Эдиакарский период не был безжизненной пустыней и Дарвин не зря сомневался.

Именно тогда наряду с микроорганизмами появились первые большие существа - макроорганизмы.

"Фауна чужой планеты"

Остатки животных до "Кембрийского взрыва" находили давно, но никто не верил, что это были живые существа.

"Ученые долго отказывались признавать эдиакарскую жизнь как жизнь. Они думали, что это окаменевшие следы дождя или града", - рассказывает о сомнениях первых исследователей украинский палеонтолог Дмитрий Пилипенко.

За более чем полмиллиарда лет от "эдиакарцев" остались только отпечатки в песчанике - осадочной породе из спрессованного песка.

Трудностей в изучении добавляет и то, что фауна и флора Эдиакария не просто очень удалена от нас во времени, но и имела свою логику, отличную от современной жизни.

"Палеонтологи фактически находятся в ситуации космонавтов, которые столкнулись с фауной чужой планеты - с той лишь разницей, что они вынуждены иметь дело не с инопланетными существами, а с созданным ими "театром теней", - объясняет работу с Эдиакарием российский палеонтолог Кирилл Еськов в книге "Удивительная палеонтология: История Земли и жизни на ней".

Эдиакарий или Венд

"Эдиакарий - это загадочный период, который в геологической шкале утвердили последним, хотя изучали давно", - рассказывает Владимир Гриценко, заведующий геологического отдела киевского Национального научно-природоведческого музея.

Официальный статус отдельного геологического периода Эдиакарий получил только в 2004 году - это был первый новый период, который геологи выделили за последние 120 лет.

Название происходит от австралийских Эдиакарских холмов, где нашли одних из первых существ того времени.

В советской науке этот период с середины ХХ века изучали под названием "Венд".

Такое название предложил в 1952 году советский ученый Борис Соколов, исследовавший пласты Восточно-Европейской платформы, а термин выводил от славянских племен вендов.

В итоге конкуренцию в научном мире выиграл все же "Эдиакарий", но в российской и украинской литературе и сейчас часто используют "Венд" как его синоним (хотя Вендский период Соколова - на несколько миллионов лет длиннее).

Сообщество же эдиакарских существ называют "вендобионтами".

Что не так с вендобионтами?

"В строении этих существ были большие противоречия с фауной, которая появилась после них", - рассказывает BBC News еще один украинский исследователь Эдиакария Юрий Шевела.

Прежде всего, это были большие создания по тем временам.

"Первые кембрийские виды были миллиметровых размеров, а Венд доходил до полутора метров и больше", - говорит в своей лекции "На заре жизни" российский ученый Андрей Иванцов.

Но у таких больших тел не было глаз, ртов, анусов, никаких конечностей, чего-то похожего на скелет и вообще твердых частей (зубов или панцирей).

При этом некоторые из них могли двигаться.

"Хотя, вероятно, были какие-то сенсоры, которые позволяли им ориентироваться в пространстве", - предполагает Владимир Гриценко.

"А питались они, похоже, через покровы - впитывали всем телом", - рассказывает Юрий Шевела.

Пастбищами "вендобионтив" были поля из бактерий, которые покрывали тогда все дно океанов - так называемые "бактериальные маты".

"Эдемские сады" Эдиакария

Эдиакарские моря были весьма безопасным местом.

Никаких следов активных хищников там не находят - охотиться без зубов, когтей, жал и тем более рта было трудновато.

Соответственно нет и следов повреждений на мягких телах "вендобионтов", которые могли бы оставить голодные агрессоры.

Эволюция тогда еще не придумала противостояния "хищник-жертва" и эдиакарским животным не оставалось ничего, кроме как мирно пастись на подводных полях.

Такая идиллия натолкнула ученых на библейскую аналогию о "Садах Эдиакары", где никто никого не ел - прямо как в ветхозаветном Эдеме.

Кому нужна обычная симметрия?

Есть у "вендобионтов" еще одна странная особенность - они не любили простую симметрию.

Сейчас мы живем в мире билатеральной симметрии - правая часть тела обычно является зеркальным отражением левой.

Тела же многих жителей эдиакарских морей были немного смещены по центральной оси.

"Это "скользящая симметрия" или "симметрия скользящего отражения". Термин из математики, когда отражение не зеркальное, а смещено на шаг или полшага", - продолжает Юрий Шевела.

А у других "вендобионтов" тело имело "симметрию третьего порядка".

"Это не привычная для нас двусторонняя симметрия - левая и правая рука. А все равномерно повторяется трижды", - объясняет Юрий Шевела.

Пришло время познакомиться с этими существами поближе.

Tribrachidium heraldicum - "трехрук геральдический". Житель мелководий 550 млн лет назад с "симметрией третьего порядка".

От центра этого дисковидного животного отходили три "руки", которые загибались против часовой стрелки и заострялись на концах.

На "руках" были короткие щупальца, которые образовывали что-то вроде "бахромы".

Такая форма, как считают ученые, помогала трибрахидию питаться - "руки" направляли течение вокруг, чтобы получать из него органику.

Палеонтологи не теряют надежды найти рот трибрахидия - по его тройной логике, ртов также должно быть три.

После Эдиакария такое "трехосное" строение тела в чистом виде больше ни у кого не встречалось.

Сейчас есть только элементы трехлучевой симметрии в органах размножения некоторых цветов и раковинах фораминифер (простейших морских организмов).

А еще у многих круглых червей нематод рот состоит из трех симметричных "створок", что делает их похожими на фантастических Шаи-Хулудов - гигантских песчаных червей из "Дюны".

Charnia - существо со "скользящей симметрией", похожее на птичье перо.

Всю жизнь они проводили вертикально прикрепленными к морскому дну и образовывали целые поля, тянущиеся километры где-то, скажем, на доисторическом юге Винницкой области.

Ученые все еще спорят, куда относить чарний: к растениям, животным или даже грибам. Но большинство сходится, что это все же были животные.

На территории Украины их долго не могли найти, пока большой отпечаток не откопал Дмитрий Пилипенко - сейчас ту чарнию возрастом 558 млн лет можно увидеть на первом этаже Музея природы в Киеве.

Dickinsonia - еще один "эдиакарец" с симметрией "скользящего отражения".

Дикинсония - это плоское донное животное, которое могло кое-как двигаться и имело вырост вдоль тела, от которого расходились сегменты.

Российский палеонтолог Станислав Дробышевский в книге "Палеонтология антрополога" описывает типичный обед дикинсоний так: "Медленно наползали на еду, выделяя на нее пищеварительные ферменты и всасывая полученную кашицу".

Дикинсония и чарния были одними из самых больших организмов Эдиакария, их длина могла превышать метр.

Строением тела дикинсония отдаленно напоминает более поздних любимцев всех палеонтологических музеев трилобитов. Есть теория, что именно дикинсония и ее родственники могли быть предками большинства современных животных - но это еще надо доказать.

Cyclomedusa - круглые "медузоиды" с концентрическими кругами на теле.

Скорее всего, никакого отношения к современным медузам они не имели.

Большинство исследователей считают, что цикломедуза - это прикрепительный диск кого-то вроде чарнии, который позволял "пероподобным животным" удерживаться на дне.

Но есть экзотическое предположение, что это были и самостоятельные животные, которые могли даже плавать.

Nemiana - когда-то очень распространенный представитель "вендобионтов", который образовывал обширные скопления на дне.

Именно их сначала путали с отпечатками древнего дождя.

Кем были эти примитивные существа, неизвестно: это могли быть и колонии бактерий, и водоросли, и грибы.

На некоторых палеореконструкциях немиан изображают со щупальцами, что делает их похожими едва ли не на яйца "ксеноморфов" из концепт-арта создателя "Чужих" Ханса Гигера.

Но это художественное преувеличение - палеонтологи отмечают, что зловещих щупалец у наполовину погруженных в дно немиан все же не было.

Украинские моря Эдиакария

"В те времена над юго-западной Украиной было море. Его глубина за миллионы лет менялась от мелководья до сотен метров", - рассказывает Владимир Гриценко.

Под водой располагался современный юг Винницкой и фактически вся территория Одесской, Черновицкой, Хмельницкой и Тернопольской областей.

Суша во времена Эдиакарского периода была еще необитаемой - пыльная и иссеченная эрозией каменистая пустошь.

Поэтому остатки "вендобионтов" находят только там, где когда-то было море.

Украинский эпицентр находок - Подолье, левый берег Днестра.

Здесь обнаружили более 60 видов: чаще всего это немианы, цикломедузы, а также водоросли вендотении (Vendotaenia) и тирасотении (Tirasotaenia).

Много украинских находок сделали при создании Днестровской ГЭС.

Но в этом и проблема.

Украинский Эдиакарий возвращается под воду

Самая большая нынешняя украинская эдиакарская локация - карьер Днестровской ГЭС близ села Бернашовка в Винницкой области.

Окаменелости, которым более полумиллиарда лет, там находят просто в отвалах породы и на стенах карьера.

"Английские ученые были шокированы, когда увидели. У них над местом, где нашли Венд, - подвесные мостики, чтобы не растоптать ничего. А у нас работают экскаваторы, древние песчаники берут на строительные материалы", - рассказывает Юрий Шевела.

Наука действительно обязана гидростроителям за то, что "вендобионтов" нашли в таких количествах. Но именно строители впоследствии уничтожали места первых находок.

"Необходимо срочно подготовить представление для создания геологического или природного парка (заповедника, заказника) на территории западной части Винницкой области в долине Днестра и самое главное - добиться консервации карьера Днестровской ГЭС с минимальной рекультивацией, которая создает угрозу полного искусственного задернования (засыпания. - Ред.) уникального разреза Венда", - советовал в 2015 году российский палеонтолог Андрей Иванцов.

Андрей Иванцов - один из ведущих российских ученых по теме Венда, который проводит раскопки на Белом море, а до 2014 года бывал и на украинском Подолье.

Уже в 2015 году вышла общая книга украинских и российских палеонтологов "Макрофосилии верхнего венда Восточной Европы. Среднее Приднестровье и Волынь", в которой они призывали сохранить эдиакарскую локацию.

А киевский Национальный музей природы предлагал создать там "Геопарк вендского периода".

В замысле это "музей под открытым небом" с тропами, стендами и защитой окаменелостей на поверхности.

Но компания "Укргидроэнерго", которая занимается Бернашивским карьером, в ответ на запрос BBC News сообщила, что его все равно затопят, так как это влияет на эффективность всей ГЭС: "Мы не видим возможности обустройства на территории данного сооружения геопарка".

Ожидать другого решения без большого общественного резонанса и внимания со стороны государства было бы наивно.

По данным BBC News, затопление уже началось в начале 2021 года.

Украинским палеонтологам придется искать новые эдиакарские локации.

"Черновики Господа Бога"

"Вендобионты" в свое время так поразили ученых, что немецкий палеонтолог Адольф Зейлахер назвал их "Черновиками Господа Бога" - ранней попыткой эволюции, от которой она в итоге полностью отказалась.

Хотя могло случиться и так, что Эдиакарий был бы на Земле до сих пор.

"Беспечный покой сонных эдиакарских морей - без движения, хищников, а также ртов - мог потенциально продолжаться до бесконечности. Сто миллионов лет прекрасно могли растянуться и на несколько миллиардов", - считает Станислав Дробышевский.

Что именно уничтожило "вендобионтов" неизвестно.

Это могли быть изменения климата (произошло еще одно оледенение, названное "Байконурским"), химического состава океана, появление водорослей и новых видов, которые уже умели охотиться и съедали микробные маты.

Или всё вместе.

"Существа с обычной симметрией оказались просто более эффективными и приспособленными к новым условиям, чем животные, например, со скользящей симметрией. И эволюция больше к этому не возвращалась", - объясняет Дмитрий Пилипенко.

Наука же пытается выяснить, что осталось от "вендобионтов" у современных потомков.

"Один украинский ученый нашел у "вендобионтов" схожие черты с современными оболочниками - полухордовыми организмами. С этой точки зрения можно считать, что корни всех позвоночных там - в Эдиакаре. Дальнейшие исследования покажут, насколько фантастическая эта гипотеза", - говорит о перспективах Владимир Гриценко.

3D-моделирование: Денис Королев.