Назвать первое животное точным видом наука пока не может. Его тело почти наверняка было маленьким и мягким, поэтому шанс сохраниться в породе был ничтожным. Генетические расчёты отодвигают происхождение животных примерно к 800 миллионам лет назад, а наиболее убедительные крупные ископаемые формы появляются значительно позже, в эдиакарском периоде.
Эволюция не шла одной лестницей от губки к медузе, затем к червю и рыбе. Ранние линии ветвились, многие исчезали, а признаки сложного тела возникали в разное время. Поэтому полезнее говорить не об одном победителе, а о последовательности улик.
Что делает организм животным
Животные состоят из клеток с ядром, получают готовое органическое вещество из пищи и на определённом этапе развития образуют зародышевую стадию бластулы. У них нет жёсткой клеточной стенки, характерной для растений и грибов. Клетки соединяются и обмениваются сигналами, а специальные гены управляют сборкой тела.
Первый представитель царства животных не обязан был иметь рот, кишечник, мышцы или нервную систему. Вероятно, он напоминал крошечное сообщество специализированных клеток и жил в море. Именно поэтому современная губка может быть полезной моделью простого устройства, но она не является «живым первым животным»: сегодняшние губки тоже прошли сотни миллионов лет собственной эволюции.
Генетические часы указывают на время до явных окаменелостей
Молекулярные часы сравнивают различия в ДНК современных линий и оценивают, когда жил их общий предок. Такие расчёты часто помещают начало животных в интервал примерно 800–700 миллионов лет назад. Диапазон получается широким, потому что скорость изменений неодинакова, а модель нужно калибровать по надёжно датированным ископаемым.
Гены не оставляют фотографии предка. Они подсказывают возраст развилки, но не форму тела и не конкретное место обитания. Поэтому молекулярный прогноз сопоставляют с отпечатками, ходами в осадке и химическими следами.
Губки или гребневики: спор о первой ветви
Долгое время губки считались ближайшей к основанию ветвью животных. У них нет нервной системы и настоящих органов, а вода проходит через множество пор, принося пищевые частицы. Простота кажется логичной моделью раннего многоклеточного тела.
Некоторые анализы геномов ставят первой отделившейся ветвью гребневиков. У этих прозрачных морских животных уже есть мышцы, нервные клетки и ряды ресничных «гребней». Если такой вариант верен, учёным приходится объяснять, возникала ли сложная система один раз и затем упростилась у губок или формировалась независимо. Результат зависит от набора видов, генов и математической модели, поэтому окончательного ответа пока нет.
Почему древние химические следы оказались спорными
В породах возрастом более 600 миллионов лет находили молекулы, которые связывали с губками. Их называли биомаркерами и рассматривали как свидетельство очень ранних животных. Позднее выяснилось, что похожие вещества способны образовывать водоросли и одноклеточные организмы, а часть молекул могла измениться уже в осадке.
Это хороший пример самопроверки науки. Улика не исчезает из обсуждения, но перестаёт считаться уникальной подписью губки. Самые уверенные данные сдвигаются ближе к позднему эдиакарию, где доступны не только молекулы, но и формы тела, следы движения и признаки питания.
Около 571 миллиона лет назад: крупная мягкотелая жизнь
Эдиакарские сообщества населяли морское дно задолго до знаменитого кембрийского разнообразия. Среди них были прикреплённые «перья» и «листья», диски, ленты и стёганые овалы. Многие организмы не похожи на современные группы настолько, что их положение на древе жизни остаётся спорным.
Первые сообщества не были лесом в современном смысле. Морское дно покрывали микробные маты, а мягкие организмы прикреплялись к поверхности, поглощали растворённые вещества, фильтровали воду или собирали пищу. Отсутствие твёрдых скелетов объясняет необычный способ сохранения: тонкий осадок или вулканический пепел запечатлевал контуры тела.
Дикинсония: убедительный кандидат на раннее животное
Дикинсония выглядела как плоский сегментированный овал и жила около 558–550 миллионов лет назад. Она могла медленно перемещаться по микробному мату, оставляя последовательные отпечатки. В некоторых хорошо сохранившихся остатках обнаружили производные холестерина, характерного для животных.
Одного внешнего сходства было недостаточно: дикинсонию сравнивали и с лишайниками, и с гигантскими одноклеточными. Сочетание химии, роста и следов движения сделало животную интерпретацию гораздо сильнее. Но дикинсония не обязательно была первым животным, она лишь один из старейших хорошо подтверждённых крупных представителей.
Кимберелла: животное, которое скоблило морское дно
Кимберелла имела овальное двусторонне-симметричное тело. Рядом с её отпечатками находят веерообразные царапины на микробном мате. Вероятно, организм перемещался и соскабливал пищу специальным аппаратом. Его часто называют близким к ранним моллюскам, однако точное родство остаётся предметом спора.
Главная ценность находки в поведении. Перед нами не просто неподвижный отпечаток: форма тела связана со следами направленного кормления. К концу эдиакария животные уже активно меняли поверхность дна.
Икария и первые понятные двусторонние животные
Икария Ikaria wariootia была размером примерно с рисовое зерно и жила более 555 миллионов лет назад. Её крошечные овальные отпечатки сопоставили с ходами в осадке. Животное имело передний и задний конец, двигалось в определённом направлении и, вероятно, обладало сквозным кишечником с ртом и анальным отверстием.
Двусторонняя симметрия стала основой устройства большинства позднейших животных, включая членистоногих, моллюсков и позвоночных. Икария важна не величиной, а узнаваемым планом тела.
Трубки, раковины и перестройка морского дна
Около 550–541 миллиона лет назад появляются небольшие организмы с минеральными трубками и наружными скелетами, например клаудина. Одновременно следы в грунте становятся глубже и сложнее. Червеобразные животные перемешивали осадок, насыщали его кислородом и разрушали ровные микробные покрытия.
Твёрдая оболочка могла давать опору и защиту в мире, где хищничество становилось заметнее. Но ранняя «броня» не возникла одним событием у всех: разные линии использовали минералы по-своему.
Кембрийский взрыв не был началом животных
Кембрийский период начался около 541 миллиона лет назад. В геологически короткий интервал ископаемая летопись показывает множество планов тела, конечностей, глаз, панцирей и новых способов питания. Появляются богатые сообщества с трилобитами, губками, червями, ранними членистоногими и хордовыми.
Слово «взрыв» не означает, что животные возникли за один день или даже за одно тысячелетие. Их генетическая и экологическая предыстория разворачивалась в эдиакарии. В кембрии разнообразие стало намного заметнее благодаря твёрдым частям, активному движению, хищничеству и исключительным местам сохранения мягких тел.
Короткий ответ
Первые животные, вероятно, появились 800–700 миллионов лет назад и были крошечными морскими многоклеточными организмами. Мы не знаем их названия и внешности. Губки и гребневики помогают восстановить ранние ветвления, но ни одна современная группа не является неизменившимся предком остальных.
Надёжная галерея крупных древних форм открывается примерно 571 миллион лет назад. Дикинсония и кимберелла дают убедительные свидетельства животных около 558 миллионов лет назад, икария показывает раннее двустороннее тело, а кембрийский взрыв демонстрирует уже быстро усложняющиеся экосистемы. Это заметно древнее любых динозавров и большинства «живых ископаемых» из подборки самых древних современных животных.