Загадка Эдикарских организмов

Загадка Эдикарских организмов(ч.2)

БУРЗИН М., ГРАЖДАНКИН Д., БРОННИКОВ А.

КАК ВЫГЛЯДЕЛ VENTOGYRUS CHISTYAKOVI

Ventogyrus chistyakovi имел тело, слегка напоминающее лодку. Длина тела от кормовой до носовой части была почти в два раза больше его ширины. Носовая и кормовая части тела были несколько приподняты, тогда как средняя часть тела, примерно равная его ширине, была горизонтальной.

На верхней стороне тела располагалась система вертикальных гребней или перегородок, делившая ее на камеры. По середине проходила зигзаговидная перегородка, названная срединной. Один конец срединной перегородки соединялся с носовой частью тела, противоположный конец соединялся с кормовыми перегородками, отделявшими большую треугольную камеру, которая и формировала корму. Внутри кормовой камеры перегородки отсутствовали.

Срединная перегородка разделяла верхнюю поверхность тела на две половинки. От срединной перегородки и от кормовых перегородок почти перпендикулярно к ним, слегка отклоняясь в сторону носа, в обе стороны отходили перегородки разной длины. Среди них могут быть выделены разделительные перегородки, которые достигали боковых краев тела (бортов) и делили половинки на камеры, и дополнительные перегородки, не достигавшие бортов. Различаются дополнительные перегородки нескольких (до 5) порядков. Наиболее длинные дополнительные перегородки первого порядка имели длину не более 1/3 длины разделительных и располагались приблизительно посередине между ними. Дополнительные перегородки второго и следующих порядков, были еще короче и располагались также приблизительно посередине между разделительными и дополнительными перегородками первого и, соответственно, следующих порядков.

Срединная перегородка была наиболее высокой в кормовой части в месте стыковки с кормовыми перегородками и достигала размеров, равных ширине тела или даже немного больше. Ее высота постепенно сокращалась в сторону носа. Кормовые перегородки были равны по высоте срединной в месте их стыковки, а затем из высота плавно сокращалась до нуля к краям тела. Высота разделительных перегородок в месте их отхождения от срединной была равна высоте последней, а к бортам плавно снижалась до нуля. Дополнительные перегородки были не только короче, но и, соответственно, ниже разделительных, их высота также сокращалась до нуля от срединной перегородки к их концам. Таким образом разделительные и дополнительные перегородки имели треугольную форму. Все перегородки были осложнены складочками.

В расположении разделительных и дополнительных перегородок наблюдается симметрия зеркально-скользящего отражения: перегородки двух половинок смещены на половину периода относительно плоскости, проходящей вдоль срединной перегородки. Именно по бороздам, отражающим на слепке перегородки, слепок может быть разобран на слепки камер, как на составные части. На обращенных к перегородкам сторонам слепков наблюдаются отпечатки каких-то структур тела, а на тонком прослое песчаника (иногда толщиной в одно-два зерна), подстилающим слепок, иногда наблюдаются слепки ветвящихся каналов и отпечаток морщинистой поверхности нижней стороны тела. Первоначально казалось, что тело имело также высокие (равные ширине тела) вертикально стоящие борта, однако последующее изучение не подтвердило это предположение.

Столь необычное строение V. chistyakovi: полное отсутствие на отпечатках и слепках каких-либо следов рта, ротовых придатков и кишечника, форма тела, полностью отличная от формы тела известных беспозвоночных, условия обитания на дне в зонах сильных течений с периодической событийной седиментацией, – все это заставило обратить внимание на других, типичных, представителей группы Petalonamae, изученных ранее не столь детально и иначе реконструированных. С этой целью Д.В.Гражданкин переизучил вид Charnia masoni, Д.В.Гражданкин и А.Ю.Иванцов – Pteridinium nenoxa из богатейшей коллекции эдиакарских ископаемых, хранящейся в Лаборатории докембрийских организмов Палеонтологического института Российской Академии наук. Выяснилось, что и эти существа неподвижно лежали на поверхности дна и имели близкий план строения, а верхняя поверхность их тел была сложно расчленена гребнями, или перегородками. На отпечатках и слепках, принадлежащих этим видам, также не обнаружено никаких органов для сбора пищи и пищеварительной системы.

КАКОЙ ОБРАЗ ЖИЗНИ ВЕЛИ ЭДИАКАРСКИЕ ОРГАНИЗМЫ

Ряд важных особенностей строения загадочных вендских мягкотелых организмов явно противоречит традиционным интерпретациям их как представителей кишечнополостных, разных групп червей, артропод, моллюсков и др. типов беспозвоночных. Такими особенностями являются: 1) отсутствие у большинства форм признаков рта, ротовых придатков, структур для сбора пищи; 2) отсутствие пищеварительной системы, тогда как у засыпанных осадком форм кишечник за счет его заполнения недопереваренной пищей (оболочки планктонных и клеточные структуры и оболочки бентосных водорослей и цианобактерий, а также мелкодисперсный органический детрит, то есть такая органика, которая хорошо фосссилизируется, сапропелизируется, или пиритизируется) должен четко выделяться на отпечатке или слепке; 3) отсутствие каких-либо устойчивых и способных мумифицироваться (то есть, по крайней мере, кутикулоподобных) покровных структур, не говоря уж о скелетах; 4) сравнение размеров и характера распределения в вендских отложениях отпечатков и следов передвижения других организмов свидетельствует о неподвижном бентосном образе жизни большинства эдиакарских организмов.

Приуроченность остатков к турбидитоподобным осадкам, темпеститам и отложениям, характеризующим обстановки с активной гидродинамикой среды, может говорить о мутности вод в зонах их обитания, что противоречит гипотезе M.A.S.McMenamin о существовании в теле эдиакарских организмов эндосимбиотических фототрофов. Современные животные, имеющие фотосимбионтов, а также пассивные фильтраторы обитают в иных обстановках, избегая мутных вод и засыпания осадком. Нетипичность пиритизации остатков или их определенных частей свидетельствует, что серные бактерии также не были эндосимбионтами этих организмов, так как по сере, накапливающейся внутриклеточно или экстрагируемой в среду из клетки, в раннем диагенезе быстро образуется пирит. Да и сами обстановки, в которых обитали эдиакарские организмы принципиально отличаются от гидротерм или метановых сипов, в которых сегодня обитают организмы, имеющие хемосинтезирующих бактерий в качестве эндосимбионтов. Остатки эдиакарских организмов также не приурочены к илам, обогащенным органическим веществом, что отличает их от современных Xenophiophoria, с которыми их сравнивал А.Ю.Журавлев.

Проведенный М.Б.Бурзиным анализ характера распределения остатков фитопланктона, фитобентоса, животных и деструкторов по отдельным временным срезам в поздневендском бассейне Русской плиты показал, что отсутствие связи между распространением основных представителей фитобентоса и эдиакарских организмов, а это может означать, что эти животные не входили в одни и те же экосистемы с бентосными водорослями, то есть эдиакарские организмы не были звеньями пищевых цепей пастбищного типа. Вместе с тем, отмечается некоторая отрицательная корреляция в распространении этих животных и некоторых деструкторов – нитчатых матобразующих серных бактерий, аналогичных современным Beggiatoaceae.

Все эти особенности находят свое объяснение в рамках предложенной A.Seilacher интерпретации вендских мягкотелых животных эдиакарского типа как осмотрофных организмов, питание, выделение и дыхание которых происходило за счет диффузии через поверхность тела.

Основным продуктом питания для этих животных могли служить растворенные в воде органические вещества – продукты жизнедеятельности микроскопических водорослей и прокариот, широко развитых в поздневендских бассейнах. Относительно большие размеры и необычная морфология тела этих животных могут быть связаны с необходимостью, во-первых, подняться над поверхностью дна и, во-вторых, образовать большую поверхность, омываемую водой. Обитание их в зонах действия придонных течений объясняется тем, что даже относительно небольшие концентрации биогенов в потоке воды могут давать очень высокие суммарные значения на барьере, через которые поток проходит, кроме того течение уносит также от организма продукты выделения, позволяя тем самым существовать локально очень плотным популяциям, что наблюдается в ископаемой летописи. Такой тип питания возможен только в отсутствии плотных непроницаемых покровов и не требует рта и пищеварительной системы.

В современном мире обнаруживается аналогия образа жизни и способа питания вендских мягкотелых животных с эндопаразитами, обитающими в пищеварительной или кровеносной системах. Отличие заключается в том, что вендские животные обитали не внутри тел конкретных организмов подчас в агрессивной внутренней среде, а были своеобразными псевдопаразитами (термин предложен М.Б.Бурзиным в 1996 г.) экосистем, образованных прокариотами и низшими эвкариотами, в лоне которых они могли существовать до тех пор, пока эффективные фильтраторы в самом конце венда или в начале кембрия не изменили характер распределения биогенов в бассейнах и не сделали невозможным столь экзотический образ жизни примитивных животных.

Известное разнообразие форм эдиакарских организмов, по аналогии с некоторыми современными эндопаразитами, может определяться обитанием в обстановках с разной гидродинамикой: в условиях широких плоских потоков будут преобладать более широкие и плоские формы, в струйных потоках – с узкой вытянутой формой тела, а в условиях слабых течений, в толще воды или при пониженной концентрации биогенов, связанной с особенностями среды обитания, – стебельчатые и кустистые формы.

Journal of Journals, 1998. №1 (перевод)